Come introdurre la stampa 3D in classe

Negli ultimi anni la stampa 3D è decollata. I progressi nel settore hanno reso questa tecnologia, un tempo appannaggio di pochi, molto più intuitiva per docenti e studenti. La stampa 3D ha trasformato molti settori diversi: l'ingegneria, la produzione, l'odontoiatria, la medicina, l'intrattenimento, la gioielleria, l'audiologia e l'istruzione. Ora per le scuole è arrivato il momento di adottare le stampa 3D, in modo che gli studenti di oggi possano diventare gli innovatori di domani. Oltre ad aiutare nella formazione professionale, la stampa 3D è uno strumento di apprendimento formidabile per stimolare la creatività. 

In che modo gli insegnanti, a qualsiasi livello, possono inserire l'uso della stampa 3D in classe? In questo articolo tratteremo i seguenti argomenti:

• Perché la stampa 3D è utile in classe.

• Come integrare la stampa 3D in classe.

L'insegnamento deve stare al passo con i tempi. Questo significa fornire agli studenti le risorse di base come computer moderni e strumenti audiovisivi come proiettori e lavagne interattive multimediali. Anziché tenere fuori dall'aula la tecnologia, gli insegnanti dovrebbero permettere agli studenti di usarla per migliorare l'apprendimento. Anche se le stampanti 3D possono sembrare degli strumenti non facili da usare, si sono dimostrate più volte fondamentali. Di recente hanno suscitato grande interesse nell'ambito dell'istruzione. Secondo una relazione del Dipartimento di educazione degli Stati Uniti, "le stampanti 3D hanno un potenziale significativo come risorsa per l'insegnamento e un impatto positivo sull'impegno e la capacità di apprendimento degli allievi." 

La stampa 3D rende l'apprendimento attivo fornendo agli studenti un'esperienza diretta e dando forma ai loro progetti CAD. Oltre a leggere libri e prendere appunti sulle lezioni, gli studenti possono applicare i concetti accademici di base alla stampa 3D, così da assimilare meglio le informazioni. Questo è davvero utile per chi apprende con maggiore facilità quando svolge attività pratiche. Ad esempio, nelle lezioni di anatomia gli studenti possono stampare ossa e organi per capire meglio il corpo umano. Stampando in 3D gli studenti acquisiscono inoltre capacità analitiche: interpretano la dimensione, la forma, il movimento e le relazioni tra gli oggetti.

Inoltre, la stampa 3D aiuta nella comprensione del mondo reale. Imparando in modo attivo gli studenti sono in grado di constatare l'impatto che le loro parti stampate in 3D possono avere nel mondo reale. Gli insegnanti svolgono un ruolo importante nell'aiutare gli studenti a capire l'impatto della stampa 3D nella loro vita quotidiana.

La stampa 3D in classe ha applicazioni che vanno oltre materie come scienze, tecnologia, ingegneria e matematica. Le stampanti 3D sono strumenti creativi che ampliano i confini dell'immaginazione. Non c'è limite a quello che gli studenti possono stampare. Se non si usa il CAD, si possono creare oggetti in 3D in realtà virtuale e poi stamparli.

In che modo gli insegnanti possono integrare la stampa 3D nel lavoro svolto in classe? Innanzitutto devono imparare a usare la stampa 3D. Anche se questo richiede tempo, le risorse di Formlabs possono aiutare gli insegnanti a prendere familiarità con questa tecnologia. I nostri percorsi di apprendimento forniscono tutte le informazioni di cui hai bisogno, personalizzate a seconda del tuo settore. Acquisirai una conoscenza basilare dei processi di scansione e design, preparazione della stampa, stampa e post-elaborazione. Tra gli argomenti specifici legati all'istruzione potrai trovare:

• Disimballaggio, stampa e post-elaborazione.

• Rendere stampabili i modelli 3D.

• Consigli di implementazione ed esempi di percorsi di formazione.

Il prossimo passo è progettare un curriculum che integri la stampa 3D. Questa tecnologia è adatta a ogni livello di istruzione: dalla scuola materna alle medie, ai licei e gli istituti tecnici e professionali, nonché a livello universitario.

Dalla scuola materna alla scuola media

Alcune scuole hanno già integrato con successo la stampa 3D nel loro percorso di formazione. Ad esempio, l'istituto University of Florida ha avviato iDigFossils, un programma per le scuole elementari, medie e superiori che si serve di fossili stampati in 3D. iDigFossils porta i musei in classe. Gli insegnanti hanno progettato attività che hanno permesso agli studenti di osservare i fossili dal punto di vista dell'evoluzione, della biologia e del cambiamento climatico. I ricercatori del programma stanno inoltre lavorando sulle applicazioni informatiche che consentono agli studenti di esaminare le immagini suddivise in strati. Gli insegnanti delle scuole materne, elementari e medie dovrebbero valutare come usare al meglio la stampa 3D a seconda della loro materia. Lo scopo principale della stampa 3D è quello di progettare e creare. Gli insegnanti possono applicare questa tecnica a un'ampia gamma di materie e attività: ad esempio, per ricreare edifici storici, comporre scheletri umani e organi interni, fare esperimenti matematici, realizzare gioielli. 

Istituti tecnici e professionali

Anche gli istituti tecnici e professionali sfruttano i vantaggi offerti dalla stampa 3D. Alla Morrison Tech gli studenti imparano tramite attività pratiche, e la stampa 3D ha un ruolo fondamentale in questo tipo di apprendimento. Quasi tutti i corsi di ingegneria alla Morrison Tech includono la stampa 3D, e i progetti su cui lavorano gli studenti trattano problemi del mondo reale. Gli studenti imparano a usare la stampa 3D per lo sviluppo di prodotti e la prototipazione: hanno creato parti funzionali come ingranaggi polimerizzati con la Form Cure di Formlabs. Le scuole come la Morrison Tech integrano la stampa 3D per aiutare gli studenti a prendere familiarità con mestieri in cui si fa ampio uso di questa tecnologia.

Formazione universitaria

La stampa 3D è sempre più diffusa nella formazione universitaria. Secondo uno studio di Deloitte, sono queste le necessità principali della formazione universitaria:

• Una comprensione multidisciplinare degli aspetti fondamentali della produzione additiva (e degli ambiti di conoscenza correlati: scienze dei materiali, design, ingegneria, ecc.)

• Una migliore conoscenza del design, in particolare per le competenze legate al design finalizzato alla produzione additiva.

• Una mentalità più aperta, creativa e innovativa.

• Non solo una conoscenza della produzione additiva, ma anche una migliore comprensione dei legami tra questa e gli attuali processi di fabbricazione.

• Un'impostazione commerciale per capire le applicazioni aziendali della produzione additiva

I college e le università che vogliono integrare la stampa 3D dovrebbero considerare in che modo questa tecnologia può inserirsi nei loro programmi. Il metodo migliore per implementare con successo la stampa 3D nel corso di studi è attraverso un approccio multidisciplinare che metta in risalto l'apprendimento sperimentale.

Alla UMass Lowell questo si è tradotto nell'aggiornamento dei corsi di scultura e design 3D per renderli adatti al ventunesimo secolo. La professoressa Yuko Oda usa la stampa 3D per le sue opere d'arte e per modernizzare i corsi di modellazione e animazione 3D al college con ottimi risultati. 

Gli insegnanti di qualsiasi materia possono facilmente inserire la stampa 3D nei loro corsi. Con programmi come Pinshape e Thingiverse gli studenti possono avere accesso a un'ampia gamma di file pronti per la stampa. Software CAD semplici da usare come Tinkercad consentono agli studenti di stampare i loro progetti. Grazie alla disponibilità di queste risorse, gli insegnanti possono migliorare i programmi dei corsi grazie alla stampa 3D. 

Scienze

Un esempio di come gli insegnanti possono integrare la stampa 3D in una lezione di scienze è trattando le scienze della Terra. Gli studenti possono stampare gli strati della Terra, assemblarli e dipingerli. Stampando gli strati possono prendere familiarità con la struttura del pianeta. Inoltre, possono stampare in 3D modelli molecolari per le lezioni di chimica.

Ingegneria

Nell'ambito dell'ingegneria gli studenti possono realizzare le loro strutture stampando parti separate in 3D. Ad esempio, possono costruire un orologio stampato in 3D.

Matematica

La stampa 3D si adatta molto bene alle lezioni di geometria. Gli studenti possono stampare forme di ogni tipo, dalle più semplici a quelle più complesse. Possono anche prendere familiarità con i modelli. Il Tessellation Escher Project incoraggia gli studenti a stampare forme di tassellatura e a combinarle tra loro. Gli allievi possono inoltre creare modelli in scala per capire meglio i rapporti e le proporzioni.

Architettura

La stampa 3D può servire agli studenti di architettura per progettare e costruire prototipi di edifici. Stampando diversi componenti di un edificio, gli studenti possono capire meglio come può essere realizzato il loro progetto.

Arte

Le possibilità della stampa 3D nell'ambito artistico sono infinite. Gli studenti possono realizzare fiocchi di neve in 3D, strumenti musicali e molto altro.

Storia

Gli studenti possono ricreare monumenti storici ed edifici stampandoli in 3D. Ad esempio, possono stampare strutture maya e azteche.

Le stampa 3D può sembrare un lusso superfluo a prima vista, ma è già diventata uno strumento tecnologico fondamentale nell'ambito dell'istruzione. Essendo una tecnologia straordinariamente versatile, la stampa 3D ha molti usi nell'istruzione, a tutti i livelli e in tutte le materie. Affinché gli studenti di oggi siano gli innovatori di domani, è importante che gli insegnanti portino in classe questa tecnologia

Scopri di più sull'uso della stampa 3D in classe con il nostro whitepaper FDM vs. SLA: Compare the Two Most Popular Types of 3D Printers For Education