Technologia druku 3D wykorzystywana jest w przedszkolach, szkołach podstawowych, szkołach ponadpodstawowych i szkołach branżowych, a także na uniwersytetach i w miejscach pracy. Możliwości jej użycia w edukacji są praktycznie nieograniczone. Wydrukowane produkty mogą ozdabiać i urozmaicać sale szkolne, uatrakcyjniać zajęcia jako rekwizyty i elementy przebrania, wspierać rozwój kreatywności oraz umiejętności pracy w grupie, a także posłużyć do stworzenia niesamowitych pomocy naukowych. Dzisiaj skupimy się na tym, jak możemy wykorzystać technologię druku 3D, aby skutecznie przekazywać wiedzę z wybranych przedmiotów uczniom i uczennicom szkół podstawowych w podziale na klasy 1–3, 4–6 oraz 7–8.

Klasy 1–3

Chociaż edukacja na tym etapie jest realizowana w formie kształcenia zintegrowanego, to zajęcia dotyczą przeróżnych zagadnień. W edukacji wczesnoszkolnej uczniowie i uczennice realizują projekty w grupach, uczą się konieczności zachowania porządku oraz umiaru w korzystaniu z czasu, materiałów i narzędzi. Na zajęciach wykonują przedmioty użytkowe i uczą się odkrywania występujących prawidłowości.

Zgodnie z podstawą programową pedagodzy w klasach 1–3 uwzględniają w nauczaniu trzy strategie uczenia się dzieci: percepcyjno-odtwórczą, percepcyjno-wyjaśniającą i percepcyjno-innowacyjną. By móc wdrożyć w życie odpowiednie strategie nauczania, potrzeba materiałów, które umożliwiają naśladowanie, poszukiwanie wyjaśnień i przekształcanie informacji w coś nowego. Drukowanie 3D pozwala na osiąganie takich warunków nauki w praktyce.

Przykłady wykorzystania druku 3D w nauczaniu w klasach 1–3:

• zajęcia przyrodnicze: wydruk liści roślin występujących na wybranym obszarze; stworzenie modelu warstw lasu lub Układu Słonecznego,
• zajęcia plastyczne: nauka działania perspektywy; możliwość wydruku różnych faktur; nauka o mozaikach,
• zajęcia społeczne: style architektoniczne w starożytnej Grecji – układanie wydrukowanych elementów kolumn; technika układania murów w Machu Picchu z wydrukowanych kamieni o niezwykłych kształtach,
• zajęcia techniczne: tworzenie karmników dla ptaków; drukowanie ozdób świątecznych,

Klasy 4–6

Edukacja od klasy 4 odbywa się z wyraźniejszym podziałem na przedmioty, co zostało odzwierciedlone w poniższych propozycjach. Nie oznacza to jednak, że projekty łączące zagadnienia z kilku przedmiotów nie wchodzą w grę. Dobrą praktyką jest prowadzenie tematycznych tygodni, gdy tematy omawiane na różnych lekcjach się zazębiają.

Przykłady wykorzystania druku 3D w nauczaniu w klasach 4–6:

• matematyka – materiały przedstawiające pole trójkąta, kwadratu, prostokąta, rombu; figury geometryczne złożone z części mogących obrazować ułamki, procenty i mogące służyć do nauki obliczania obwodów; wydruk modeli jednostek pola (cm², dm², m²) i nauka zamiany jednostek,
• geografia: stworzenie modelu do prezentacji ruchu obiegowego Ziemi oraz zmian w oświetleniu Ziemi w różnych porach roku; makieta obrazująca różnice w położeniu terenu, przebieg granic lub linii brzegowej wybranego regionu; stworzenie mapy z legendą, na przykład mapy okolic szkoły,
• przyroda/biologia: wydruk wybranego narządu, na przykład wnętrza ucha; modele układów budujących organizm człowieka: kostnego, oddechowego, pokarmowego, krwionośnego, rozrodczego, nerwowego; prezentacja 3D różnic w piętrach górskich.

Klasy 7–8

Wraz z trwaniem edukacji uczniowie w coraz większym stopniu będą w stanie uczestniczyć w procesie przygotowywania wydruków 3D, zarówno w ich planowaniu, projektowaniu, jak i w korzystaniu z nich. Poziom skomplikowania projektów także będzie wzrastał, między innymi dzięki pogłębianiu nauki obsługi slicerów na zajęciach informatycznych.

Przykłady wykorzystania druku 3D w nauczaniu w klasach 7–8:

• historia: wydruk budowli lub ich elementów w stylu romańskim i stylu gotyckim; stworzenie makiety obrazującej zasadę trójpodziału władzy Karola Monteskiusza; umieszczenie w przestrzeni wypraw Krzysztofa Kolumba czy Vasco da Gamy,
• geografia: stworzenie narzędzi potrzebnych do przetrwania w warunkach okołobiegunowych; wydruk popiersi polskich badaczy i badaczek wraz z prezentacją ich najznamienitszych odkryć,
• biologia/chemia: stworzenie modeli zębów i przyjrzenie się ich budowie pod kątem spełnianych funkcji; budowa helisy DNA i wykorzystanie wiedzy o prawidłowej sekwencji nukleotydów; wydruk modeli wybranych pierwiastków z opisem ich zastosowań; model atomu i jego jądra,
• wychowanie fizyczne: stworzenie własnego przyrządu do ćwiczeń lub akcesoriów umilających treningi.

Druk 3D jest uniwersalnym narzędziem umożliwiającym przekazywanie wiedzy w nowoczesny i namacalny sposób. Przybliża szczegóły niewidoczne dla oka i umożliwia zagłębienie się w kwestie zaklęte na stronach podręczników. Jak opisano powyżej, technologia druku 3D jest kompatybilna z podstawą programową i może skutecznie wspierać proces kształcenia.

Źródło: Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 14 lutego 2017 roku, Dz.U. z 2017 r., poz. 356, https://podstawaprogramowa.pl/files/D2017000035601.pdf.

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.