Javascript is required

Druk 3D w edukacji szkolnej

Autor: Marcin Sołodki, Blanka Zantara, 17.04.2024

Laboratoria przyszłości
Podziel się

W ostatnich latach technologia szturmem przejmuje kolejne dziedziny naszego życia. Z dużym entuzjazmem przyjmowana jest także w edukacji. Druk 3D stanowi jedną z nowinek cieszących się rosnącą popularnością. Na całym świecie uczniowie szkół podstawowych i szkół średnich stawiają swoje pierwsze kroki we włączaniu tej technologii w zajęcia. Liczba tematów i projektów wykorzystujących druk 3D jest niemal nieograniczona, zwłaszcza na zajęciach z nauk ścisłych, matematyki, ale i nauk społecznych. Projekty druku mogą być tworzone w zespołach, jak również indywidualnie, a ich poziom trudności bez problemu dostosujemy do grupy wiekowej, zaczynając od projektowania pojedynczych przedmiotów codziennego użytku, a kończąc na skomplikowanych systemach angażujących dodatkowe programy informatyczne.

Dobrym przykładem angażowania uczniów w projekty z wykorzystaniem druku 3D mogą być grupy uczniów, które stworzyły wózek inwalidzki dla psa[1], gniazda do obserwacji ptaków[2], a nawet alarm wykrywający ruch, odstraszający jelenie i łosie od paneli słonecznych mogących ucierpieć wskutek zbyt bliskiego spotkania z tymi zwierzętami[3]. Na świecie tworzone są też takie projekty jak szkielety do odbudowy rafy koralowej[4], które z sukcesem odtwarzane są przez uczniów na przykład jednej z warszawskich podstawówek[5].


Druk 3D w praktyce

W praktyce drukowanie 3D polega na stworzeniu – lub skorzystaniu z istniejącego w banku projektów – modelu cyfrowego w pliku 3D, a następnie wytworzeniu fizycznego trójwymiarowego obiektu. Skanowany obiekt po przetworzeniu przez oprogramowanie, zwane „slicerem”, konwertuje model na szereg cienkich, dwuwymiarowych warstw i tworzy plik z instrukcjami dostosowany do konkretnego typu drukarki 3D. Następnie drukarka nakłada wymaganą kombinację surowców (guma, plastik, metal), czyli filament, z którego buduje obiekt, dodając warstwę po warstwie zgodnie z modelem cyfrowym. W Polsce jedną z najczęściej spotykanych maszyn w salach lekcyjnych jest model Omni200.

Dzięki możliwościom, które daje druk 3D, ćwiczenia dotychczas zaklęte na kartkach papieru mogą się wyrwać do namacalnego trójwymiarowego świata. Praca nie musi opierać się na tworzeniu zupełnie nowych przedmiotów, może też wspierać proces przyswajania wiedzy poprzez odtwarzanie historycznych artefaktów do zbadania, tworzenie topograficznych map 3D, drukowanie modeli cząsteczek, związków chemicznych czy wirusów i narządów. To tylko niektóre ze sposobów, dzięki którym technologia druku 3D może wypełnić lukę między światem fizycznym a światem cyfrowym.


Jakie umiejętności rozwija druk 3D

W niektórych instytucjach powstają przestrzenie nazywane Makerspace lub FabLab, które udostępniają narzędzia mogące posłużyć do realizacji najbardziej niecodziennych pomysłów. W Polsce większość takich miejsc związana jest z działalnością uczelni, korporacji lub instytucji popularyzujących wiedzę, takich jak centra nauki, ale takie przestrzenie zaczynają się też pojawiać w szkołach. Przykładem działalności Makerspace w szkole jest liceum w Kuwejcie, które udostępnia swoim uczniom między innymi drukarkę 3D. Dzięki systematycznym ankietom prowadzonym z osobami korzystającymi z narzędzi udało się uzyskać odpowiedź na pytanie: „Jakich umiejętności uczniowie mogą się nauczyć dzięki korzystaniu ze stacji druku 3D w Makerspace?”.

Z ankiety wynika, że wśród najlepiej rozwijanych umiejętności na takich zajęciach znajdują się: umiejętności techniczne, kreatywność i współpraca[6], czyli kompetencje, które stają się coraz ważniejsze na rynku pracy. Choć samo to jest już silnym argumentem za korzystaniem z drukarek 3D w szkołach, należy pamiętać, że ta technologia daje wiele satysfakcji osobom, które z niej korzystają, uzupełnia i ożywia program nauczania, daje dostęp do wcześniej nieosiągalnej wiedzy oraz możliwość eksperymentowania z pomysłami, a jednocześnie promuje umiejętność rozwiązywania problemów. Wszystko to może przełożyć się również na pomoc uczniom w rozwiązywaniu ich własnych problemów w życiu. Gdy uczniowie rozwijają swoją wyobraźnię, wiedza łatwiej się utrwala, a oni mogą zdobywać nowe umiejętności i informacje.


Blanka Zantara- Koordynatorka projektów technologiczno-edukacyjnyc, GMS Innowacje.

Marcin Sołodki - Pedagog zdolności, certyfikowany trener, ekspert edtech, wspólnik w GMS Innowacje - spółce zajmującej się przygotowywaniem oprogramowania edukacyjnego. W swoim dorobku firma posiada aplikacje mobilne, webowe, VR/AR platformy e-learning, kursy online, gry internetowe oraz edukacyjne spacery wirtualne.

 

[1] Kristiel, ADD Students Design and 3D Print Dog Wheelchair, https://www.studica.com/blog/cadd-design-3d-print-dog-wheelchair [dostęp: 13.01.2022].
[2] T. Peterson, 3D Printing in the Classroom Adds a New Dimension to Education, https://edtechmagazine.com/k12/article/2015/01/3d-printers-add-new-dimension-classrooms [dostęp: 13.01.2022].
[3] Theia motion sensor, https://sites.google.com/murtaugh.k12.id.us/theia-motion-sensor [dostęp: 13.01.2022].
[4] Z. Hay, 3D Printed Coral Reefs – 4 Most Promising Projects, https://all3dp.com/2/3d-printed-coral-reefs-most-promising-projects/ [dostęp: 13.01.2022].
[5] Rafy koralowe wydrukowwane w 3D!, https://meet-and-code.org/pl/pl/story-show/41 [dostęp: 13.01.2022].
[6] S.M. Eldebeky, High School Students’ Experience of a 3D Printing Station at a Bilingual School Makerspace in Kuwait, https://stel.pubpub.org/pub/01-02-eldebeky-2021/release/1 [dostęp: 13.01.2022].
Laboratoria przyszłości
Podziel się