Długopisy 3D w edukacji
Uczniowie tworzą to, czego się uczą
Długopisy 3D Banach pozwalają zamienić omawiane zagadnienie w przestrzenny model. Uczniowie tworzą bryły geometryczne, modele komórek i cząsteczek, mapy, konstrukcje, makiety oraz prototypy.
Gotowy model można obejrzeć z każdej strony, dotknąć, porównać z innym rozwiązaniem, wykorzystać podczas prezentacji i poprawić, jeśli nie spełnia założeń projektu.
Sprzęt, który od razu można oddać uczniom
Długopis 3D nie wymaga programowania, przygotowywania plików, projektowania w programach CAD ani konfigurowania skomplikowanych ustawień. Nauczyciel wkłada filament, uruchamia urządzenie i może rozpocząć zajęcia.
W przeciwieństwie do bardziej złożonego sprzętu edukacyjnego długopis 3D nie wymaga długiego wdrożenia nauczyciela. Prosta konstrukcja i intuicyjna obsługa pozwalają szybko przejść od krótkiej instrukcji do samodzielnej pracy uczniów.
Pomysł od razu zmienia się w model
Uczeń od razu widzi efekt swojej pracy. Wykonany element może wykorzystać, połączyć z innymi częściami, sprawdzić i poprawić.
Nie musi czekać na zakończenie procesu druku. Szybko przekonuje się, które rozwiązanie działa, a które wymaga zmiany. Dzięki temu podczas jednej lekcji może przejść od pomysłu do pierwszej wersji modelu.
Od pierwszej linii do własnego projektu
1. Praca z gotową kartą
Uczeń prowadzi długopis po przygotowanym wzorze, tworząc litery, cyfry, figury, kontury, ornamenty lub elementy większego modelu.
To najprostszy sposób rozpoczęcia pracy. Uczeń poznaje działanie urządzenia oraz ćwiczy precyzję, koncentrację i koordynację wzrokowo-ruchową.
2. Tworzenie elementów według szablonu
Uczeń wykonuje płaskie części, a następnie łączy je w przestrzenną konstrukcję. W ten sposób mogą powstawać bryły geometryczne, modele budynków, fragmenty map, części roślin i elementy konstrukcyjne.
Uczeń obserwuje, jak płaski projekt zmienia się w obiekt przestrzenny.
3. Budowanie modeli edukacyjnych
Długopis staje się narzędziem do przedstawiania wiedzy w formie przestrzennej. Uczniowie mogą budować modele anatomiczne, cząsteczki, bryły, mapy, zabytki i konstrukcje techniczne.
Gotowy model można wykorzystać podczas omawiania tematu, prezentacji projektu lub porównywania różnych rozwiązań.
4. Rozwiązywanie problemów
Uczeń otrzymuje zadanie, planuje rozwiązanie, dobiera sposób wykonania, buduje model, sprawdza jego działanie i wprowadza poprawki.
Może zaprojektować most, budynek, organizer, pomoc dydaktyczną, element scenografii albo konstrukcję odpowiadającą na określoną potrzebę.
5. Samodzielne projektowanie i prototypowanie
Na najwyższym poziomie uczeń tworzy własny projekt oraz decyduje o jego kształcie, konstrukcji, fakturze i zastosowaniu. Elementy może łączyć, poprawiać, wygładzać i dekorować.
Długopis 3D może być również wykorzystywany do szybkiego wykonania elementu prototypu bez przygotowywania modelu w programie CAD i uruchamiania całego procesu druku 3D.
Zastosowanie na zajęciach
Nauki ścisłe i przyrodnicze
Matematyka i fizyka
Uczniowie mogą tworzyć:
• bryły i siatki brył;
• przekroje i figury przestrzenne;
• kąty i osie symetrii;
• wielościany;
• modele sił;
• konstrukcje wykorzystywane do badania stabilności i wytrzymałości.
Przestrzenny model pomaga zobaczyć zależności, które na płaskim rysunku mogą być trudne do zrozumienia.
Biologia i chemia
Długopis można wykorzystać do tworzenia:
• komórek, tkanek i organów;
• modeli DNA;
• elementów szkieletu;
• części roślin;
• cząsteczek i wiązań chemicznych;
• sieci krystalicznych.
Uczeń samodzielnie buduje strukturę, rozmieszcza jej elementy i analizuje zależności pomiędzy nimi.
Geografia
Uczniowie mogą wykonywać:
• mapy przestrzenne;
• pasma górskie i doliny;
• dorzecza;
• warstwy ukształtowania terenu;
• profile geograficzne.
Przedmioty humanistyczne i języki
Historia i edukacja kulturowa
Długopis może służyć do tworzenia modeli:
• zabytków i budowli;
• fortyfikacji;
• dawnych przedmiotów;
• symboli historycznych;
• elementów charakterystycznych dla omawianej epoki;
• makiet wydarzeń i miejsc historycznych.
Język polski i języki obce
Uczniowie mogą wykonywać:
• przestrzenne litery i wyrazy;
• pomoce do nauki słownictwa;
• bohaterów i rekwizyty;
• scenografie;
• elementy wykorzystywane do opowiadania historii;
• przestrzenne plansze tematyczne.
Technika, informatyka, robotyka i STEAM
Długopis 3D pozwala szybko przejść od pomysłu do pierwszego prototypu. Uczniowie mogą projektować, budować, testować i poprawiać:
• mosty, wieże i kratownice;
• konstrukcje nośne;
• makiety techniczne;
• proste mechanizmy;
• elementy robotów;
• uchwyty i mocowania czujników;
• obudowy i osłony;
• łączniki oraz niewielkie części konstrukcyjne;
• elementy projektów wykorzystujących Arduino lub Raspberry Pi.
Długopis uzupełnia pracę z drukarką 3D. Sprawdza się wtedy, gdy uczeń potrzebuje szybko wykonać, połączyć lub poprawić pojedynczy element bez przygotowywania nowego projektu do druku.
Sztuka i projektowanie
Uczniowie mogą tworzyć:
• rzeźby i reliefy;
• maski i przypinki;
• biżuterię;
• ozdoby i dekoracje;
• elementy scenografii;
• makiety;
• formy przestrzenne;
• przedmioty użytkowe.
Praca z długopisem pozwala łączyć rysunek, modelowanie przestrzenne i projektowanie przedmiotu.
SPE, TUS i terapia
Długopis 3D można wykorzystać do:
• ćwiczenia motoryki małej;
• rozwijania precyzji dłoni;
• pracy nad koordynacją wzrokowo-ruchową;
• odwzorowywania kształtów;
• wykonywania zadań po szablonie;
• ćwiczenia koncentracji;
• planowania kolejnych czynności;
• tworzenia pomocy sensorycznych;
• pracy indywidualnej oraz w małych grupach.
Podczas projektów zespołowych uczniowie ćwiczą komunikację, podział ról, odpowiedzialność za swoją część zadania i wspólne rozwiązywanie problemów.
Długopis 3D na różnych etapach edukacji
Przedszkole
Pierwsze ćwiczenia manualne, proste szablony, kształty, znaki i nieskomplikowane formy. Dzieci uczą się kontrolować ruch dłoni oraz prowadzenie materiału.
Klasy 1–3
Litery, cyfry, figury, pomoce do nauki pojęć oraz proste prace plastyczno-techniczne. Uczniowie przechodzą od odwzorowywania wzoru do łączenia elementów w modele przestrzenne.
Klasy 4–8
Bryły geometryczne, modele przyrodnicze, konstrukcje techniczne, makiety i projekty STEAM. Uczniowie planują pracę, testują rozwiązania i wprowadzają poprawki.
Szkoły ponadpodstawowe
Projektowanie przestrzenne, szybkie prototypowanie, wizualizacja konstrukcji oraz projekty techniczne, artystyczne, elektroniczne i robotyczne.
Długopis może służyć do wykonywania elementów modeli, poprawiania prototypów oraz szybkiego sprawdzania pomysłów konstrukcyjnych.
Od pracy indywidualnej do projektu całej klasy
Długopis 3D pozwala zorganizować zajęcia tak, aby każdy uczeń był aktywny, odpowiadał za własne zadanie i jednocześnie mógł współtworzyć większy projekt. Nauczyciel dopasowuje poziom trudności, zakres odpowiedzialności oraz sposób pracy do możliwości uczniów.
• Indywidualnie. Własne tempo i własny pomysł
Uczeń wykonuje zadanie na karcie pracy, odtwarza przygotowany wzór albo tworzy autorski model. Nauczyciel może różnicować poziom trudności, a każdy uczeń pracuje w tempie odpowiadającym jego możliwościom.
• W parze. Dwie części jednego rozwiązania
Uczniowie planują pracę i przygotowują uzupełniające się elementy. Muszą uzgodnić ich wielkość, kształt, kolor oraz sposób połączenia, ponieważ końcowy efekt zależy od dopasowania obu części.
• W zespole. Podział ról i wspólna odpowiedzialność
Grupa wspólnie opracowuje pomysł, dzieli projekt na zadania i przydziela role, na przykład projektanta, konstruktora, osoby przygotowującej elementy oraz testującej stabilność modelu. Uczniowie uczą się planowania, komunikacji, rozwiązywania problemów i wprowadzania poprawek.
• Z całą klasą. Jeden projekt tworzony przez wiele osób
Każdy zespół odpowiada za inny fragment większej całości. W ten sposób mogą powstać między innymi makieta miasta, przestrzenna mapa, model ekosystemu, konstrukcja budowli, rekonstrukcja historyczna lub rozbudowana plansza tematyczna.
Proste elementy tworzą zaawansowany projekt
Największą wartością tej formy pracy jest jej modułowość. Jeden uczeń może wykonać prosty detal, inny bardziej złożoną konstrukcję, ale każdy element jest potrzebny do ukończenia wspólnej pracy. Dzięki temu w jednym projekcie mogą uczestniczyć uczniowie o różnych możliwościach, a każdy widzi swój rzeczywisty wkład w końcowy rezultat.
Czego uczą się uczniowie?
Praca z długopisem 3D ćwiczy:
• sprawność dłoni;
• koordynację wzrokowo-ruchową;
• koncentrację i precyzję;
• myślenie przestrzenne;
• planowanie kolejnych etapów pracy;
• testowanie i poprawianie własnych rozwiązań;
• cierpliwość;
• komunikację i podział ról;
• współpracę;
• prezentowanie efektów pracy.
Uczeń nie tylko wykonuje model. Musi zaplanować jego budowę, dobrać sposób wykonania, rozwiązać pojawiające się problemy i ocenić rezultat.
Jedyny tak rozbudowany ekosystem edukacyjny
Nauczyciel nie zaczyna od pustej kartki. Banach 3D to jedyny na rynku tak rozbudowany ekosystem edukacyjny dla długopisów 3D, obejmujący ponad 500 kart pracy, szablonów, scenariuszy i inspiracji.
Materiały można wykorzystać na lekcjach przedmiotowych, zajęciach STEAM, SPE, TUS, terapii oraz podczas pracy projektowej.
Uczeń rozpoczyna pracę z długopisem 3D od prostych zadań na gotowych kartach i odwzorowywania kształtów z szablonów. Następnie łączy wykonane elementy w modele przestrzenne, a z czasem samodzielnie projektuje, testuje i poprawia własne prototypy.