Hvernig þrívíddarprentun gefur nemendum raunhæfa möguleika til að skilja flókin hugtök

Síðastliðin ár hefur þrívíddarprentun komið fram sem notendavænt og ódýrt tól sem gefur marga möguleika í bæði kennslu og námi og í raun getur það veitt fjölbreytta möguleika í kennsluaðferðum og stutt við þátttöku og einbeitingu nemenda í alls mörgum greinum.

Þessi tækni gefur nemendum möguleika á því að hanna og skapa módel út frá stafrænni hönnun og gefur nemendum möguleika til að komast í beina snertingu við námsefnið. Með því að samþætta þrívíddarprentun við námsefni og kennslu fá kennarar möguleikann til að gefa nemendum beina tengingu við hugtök og annað námsefni hverju sinni. Þetta eykur meðal annars sköpunargáfu, gagnrýna hugsun og gefur nemendum dýpri skilning á erfiðum og flóknum hugtökum sem hafa áður fyrr bara verið til í ímyndun þeirra.

Á sviði vísinda, tækni, verkfræði og stærðfræði getur þrívíddarprentun þjónað sem öflugt tól til að veita nemendum mun dýpri skilning á flóknum hugtökum sem hafa áður bara verið ímynduð. Dæmi um slíkt eru form, efnablöndur, eðlisfræðihugtök- og tól og margt fleira.

Stærðfræði
Í stærðfræði gætu nemendur hannað og prentað rúmfræðileg form, sem getur einfaldað tök á erfiðum og óhlutbundnum hugtökum eins og samhverfu, rúmmáli og staðbundnum tengslum. Þessi áþreifanlega nálgun í kennslu getur útskýrt betur flóknar kenningar og bætt skilning á þeim.

Eðlisfræði
Hönnun og sköpun á efnislegum módelum eins og til dæmis vogarstöngum (levers), trissum (pulleys) og gírum, gefa nemendum tækifæri til að fylgjast með og vinna með þessa hluti og þar af leiðandi gefið þeim mun dýpri skilning á meginreglum eðlisfræðinnar og hvernig þessi tól hafa mismunandi áhrif á heiminn.

Líffræði og Læknisfræði
Ítarleg prentun á líffærum, beinum og fleiri hlutum mannslíkamans getur veitt nemendum praktíska reynslu og aukið skilning þeirra á líffræði og læknisfræðilegum aðferðum.

Efnafræði
Hægt er að sýna byggingum sameinda á líflegan hátt með þrívídd sem gerir nemendum kleift að sjá og kanna samsetningu og samspil mismunandi efnasambanda. Þessar aðferðir í kennslu gerir nám ekki bara meira grípandi og áhugavert heldur býr það nemendur betur undir framtíðarstörf og frekara nám í tilteknum greinum.

Saga og Félagsvísindi
Í sögu og félagsvísindagreinum getur þrívíddarprentun boðið upp á einstakt tækifæri til að endurskapa gripi, söguleg kennileiti, fornleifar og verkfæri til að nefna nokkur dæmi. Með því að skapa eftirlíkingar af þessum hlutum geta nemendur tekið þátt í áþreifanlegum könnunum, sem leiðir meðal annars til dýpri skilnings og tengingu við sögulega atburði og menningu. Prentun á fornum mannvirkjum og sögulegum gripum getur gert nemendum kleift að skoða og greina þá náið og ýta undir dýpri skilning og skoðun á fornri menningu.

Listir og hönnun
Samþætting þrívíddarprentunar í sjónlist og hönnun getur gert nemendum kleift að umbreyta og þróa stafræna sköpun sína í efnislegt form og til dæmis skapa prótótýpu. Þetta ferli hvetur nemendur til að gera tilraunir með flókna hönnun sem væri erfitt að smíða með höndunum. Nemendur geta skapað skúlptúra, skartgripi og aðra listmuni, sem gefur raunverulega útrás fyrir sköpunargáfu þeirra og einnig elft hönnunarhæfileika þeirra.

Sérkennsla
Fyrir nemendur með sérþarfir getur þrívíddarprentun skipt sköpum. Það gerir kennurum kleift að búa til sérsniðin námsgögn sem eru sérsniðin að þörfum hvers og eins. Til dæmis er hægt að hanna snertilíkön fyrir sjónskerta nemendur, sem gerir þeim kleift að upplifa sjónræn hugtök með snertingu. Þessi persónulega nálgun tryggir að allir nemendur hafi jafnan aðgang að úrræðum sem stuðlar einnig að inngildingu í kennslustofunni.

Umhverfis- og sjálfbærnifræðsla
Þrívíddarprentun gegnir einnig hlutverki í umhverfisfræðslu með því að sýna fram á sjálfbæra starfshætti. Nemendur geta notað vistvæn efni, svo sem niðurbrjótanlega þræði, til að framleiða líkön sín. Þessi möguleiki kennir þeim ekki aðeins um sjálfbær vinnubrögð heldur vekur einnig tilfinningar um umhverfisábyrgð. Að auki geta nemendur hannað og skapað frumgerðir af vistvænum uppfinningum og stuðlað þannig að nýsköpun í sjálfbærni.

Bókmenntir og tungumál
Í bókmennta- og tungumálafræði getur þrívíddarprentun lífgað sögur og hugtök tungumála. Nemendur geta búið til líkön af bókmenntalegum umhverfum, hlutum eða persónum sem veita áþreifanlega tengingu við frásagnir. Þessi nálgun eykur skilning og þátttöku og gerir bókmenntir gagnvirkari og skemmtilegri. Fyrir tungumálakennslu getur prentun bókstafa og orða í þrívídd hjálpað til við að ná tökum á stafrófi og orðaforða, sem býður upp á fjölskynjunar nám.

Möguleikar sköpunar- og hönnunar í þrívíddarprenturum ýtir undir menningu, nýsköpun og praktísks náms. Í þessu umhverfi geta nemendur unnið saman að verkefnum, hannað frumgerðir og leyst raunveruleg vandamál. Það ýtir undir gagnrýna hugsun, eykur hæfileika til að leysa vandamál og eykur einnig frumkvöðlahugsun, sem undirbýr nemendur fyrir áskoranir framtíðarinnar.

Samþætting þrívíddarprentunar í námsumhverfi býður upp á margvíslega kosti þvert á ýmsar greinar. Með því að breyta óhlutbundnum hugtökum í áþreifanleg líkön eykur það skilning og byggir upp þekkingu. Þar að auki eflir það sköpunargáfu, samvinnu og gagnrýna hugsun meðal nemenda. Eftir því sem tæknin heldur áfram að þróast mun hlutverk þrívíddarprentunar í menntun aukast og bjóða ítrekað upp á fleiri og nýstárlegri leiðir til þess að auðga námsupplifun bæði nemenda og kennara.

Höfundur: Hugi Freyr Álfgeirsson, nemandi við Háskólann í Reykjavík

Heimildir:
Maker’s Empire. (n.d.). 7 Benefits of Using 3D Printing Technology in Education. Sótt af https://www.makersempire.com/
Formlabs. (n.d.). Guide to 3D Printing in Education. Sótt af https://formlabs.com/
Edutopia. (2023). How 3D Printing Can Boost Learning in High School. Sótt af https://www.edutopia.org/
3DPrinting.com. (n.d.). 3D Printing in Education. Sótt af https://3dprinting.com/
Lawrence University Makerspace. (n.d.). 3D Printing in Education. Sótt af  https://blogs.lawrence.edu/makerspace/
Xometry. (2023). 10 Applications and Examples of 3D Printing Uses. Sótt af   https://www.xometry.com/