3D-принтери в школах: де є та як використовуються
В навчальних закладах 3D-принтери поки що рідкість. Але школи, в яких вони вже є, виготовляють на них сувенірну продукцію з символікою навчального закладу, друкують моделі для вивчення різних процесів на уроках хімії, геометрії, фізикі тощо. З 3D-принтером можна навіть полагодити тенісний стіл, замінивши зламану деталь.
Використання 3D-принтерів у навчальному процесі
3D-принтери можуть суттєво покращити навчальний процес в школах. Для порівняння: можна просто написати на дошці формулу води H2O. А можна дати дітям надруковані на 3D-принтері два червоних шара водню, один більший білий шар кисню та дати пластикові палички для їх з’єднання. У такому випадку швидкість засвоєння та зацікавленість учнів значно зросте.
За словами Андрія Лук’яненко, вчителя інформатики в краматорській школі №16, прикладів застосування багато:
«Пам’ятаєте радянські плакати для вивчення біології – той же окунь в розрізі. Я створив таку ж модель на 3D-принтері. І на маленьких магнітах можна вставляти внутрішні органи. Такий же принцип можна застосувати для вивчення будови людини чи її головного мозку. Або зробити модель двигуна внутрішнього горіння, де достатньо крутити ручку та бачити, як рухаються поршні».
3D-принтер – це просто скарбниця для створення роздаткових матеріалів, починаючи від початкової ланки до профільних предметів. Не кажучи вже про розвиток просторового уявлення та творчості. Адже сувенірну продукцію, ті ж брелоки з символікою школи, також можна надрукувати на 3D-принтері.
«Є ще один цікавий приклад застосування принтера. В нас в 16-й школі якось в тенісному столі зламався хомут, який тримає сітку. Тож за декілька етапів на 3D-принтері вдалося зробити новий, і все чудово працює», – поділився Андрій Лук’яненко.
Знадобиться застосування обладнання й для виготовлення тривимірних головоломок для інклюзивних класів – вони розвивають дрібну моторику та дозволяють працювати з дітьми з особливими освітніми потребами.
3D-принтери в краматорських школах
Школа №16 отримала 3D-принтер в подарунок від краматорської компанії «3D.Farm». За словами вчителя інформатики Андрія Лук’яненко, на 3D-принтері він займається з 10-класниками дві години на тиждень. Це проходить як гурток в позакласні години.
Краматорська українська гімназія отримала 3D-принтер, як опорна школа.
«Принтер знаходиться в кабінеті інформатики, тому з ним частіше за все працюють обидва вчителі інформатики. Також він використовується на заняттях гуртка робототехніки», – розказала директор КУГ Вікторія Щербак.
Школа №5 отримала 3D-принтер в рамках проекту, який фінансувався Європейським союзом, місцевою владою та краматорськими компаніями.
«В нашій школі принтер встановлений в кабінеті фізики. І ми друкуємо різне приладдя, яке використовуємо для вивчення фізики – турбіни, лабораторні тіла, тощо. Виготовляти їх може хто завгодно, діти також швидко навчилися, була б тільки програма», – каже директор Миколай Коваленко.
Економіко-гуманітарний ліцей № 8 ім. Василя Стуса отримав 3D-принтер буквально тиждень тому. Навчальний заклад виграв обладнання в рамках міжнародного проекту з впровадження інклюзивної освіти. Заступник директора Наталія Машкіна розповіла, що 3D-принтер буде встановлюватися в STEM-лабораторії, яка зараз облаштовується в рамках проекту.
Підготовка вчителів
Поки що 3D-принтери для нас в новинку, тому працювати з ними не вміють не тільки школярі, а й вчителі також. В більшості випадків вони займаються самоосвітою.
«В інтернеті на англомовних ресурсах є багато інструкцій по створенню моделей на 3D-принтері. Наприклад, я особисто використовував ресурс tinkercad. Але вчителю не дадуть позаурочні години для викладання предмета, якщо немає затвердженої програми, – каже Андрій Лук’яненко. – Тож я взяв за основу програму Центру технічної творчості в Запорізькій області, адаптував цю програму для нашої роботи, її затвердили, після чого почав працювати з дітьми».
Андрій Лук’яненко за сумісництвом працює методистом в Донецькому обласному інституті післядипломної педагогічної освіти. І тільки під час карантину на базі інституту навчання по роботі з 3D-принтером пройшли більше 20 вчителів Донецької області.
Також Андрій Лук’яненко є куратором обласної творчої групи, яка розробляє методичні рекомендації по використанню технології 3D-друку для викладання в школі. В групу входять 23 методисти та вчителі вищої категорії з різних предметів – біологія, фізика, хімія, тощо. Кожен з них за своїм напрямком запропонує власне бачення, де в освітньому процесі можна використовувати технологію 3D-друку.
Особливості використання 3D-принтерів у школах
Обладнання, яке випускає «3D.Farm», дозволяє друкувати вироби на спеціальному склі, яке знежирюється порошком перед початком роботи – тоді пластик добре прилипає до скла. Китайські ж 3D-принтери застосовують іншу технологію друку. Там повинен бути спеціальний килимок на зразок скла, який наклеюється на смартфони. І якщо неправильно наклеїти, навіть з різницею в півміліметри, то буде викривлення, та подальші шари пластика можуть почати розходитися.
«Недостатньо лише отримати принтер, треба ще його й обслуговувати. І якщо в китайському буде збій програми чи проводок відпаде в нагрівальному елементі, то вже будуть проблеми з ремонтом», – констатує Андрій Лук’яненко.
Тому 3D-принтери українського виробника більш практичні в плані обслуговування. За словами Сергія Гакова, співзасновника краматорської компанії «3D.Farm», в навчальні заклади треба поставляти не лише самі 3D-принтери, а технолабораторії – принтер, витратні матеріали до нього, тобто сам пластик та комплектуючі.
«Я впевнений, що принтер не повинен простоювати, тому ми відмовляємося реалізовувати самі лише принтери. Це все одно, що купити автомобіль, але не витрачати кошти на бензин, і давати лише покрутити руль, – наголошує Сергій Гаков. – Також 3D-принтер повинен мати простий алгоритм входження в технологію. Якщо дати дитині смартфон, то вона сама розбереться, як з ним працювати. Теж саме повинно бути і з принтерами. І ми поставляємо саме таке обладнання. Діти спочатку пробують зробити сувенірну продукцію, а коли бачать гарні результати, з’являється бажання робити ще, в тому числі моделі для вивчення шкільних предметів».
Що стосується вартості такої технолабораторії, то вона буде коштувати від 35 до 200 тисяч гривень. Все буде залежати від комплектації, кількості витратних матеріалів та підписки на сервіс.
Проблеми з використанням 3D-принтера
Перша, звичайно ж, фінансова. Тому в Краматорську 3D-принтери поки що є тільки в чотирьох школах. Загалом в Донецькій області всі опорні школи зараз мають 3D-принтери. Але чи всі з ними повноцінно працюють?
«Окрім самого принтера потрібні витратні матеріали – пластик для виготовлення виробів. Найкраще брати не токсичний PLA-пластик, який при нагріванні не виділяє неприємних запахів. З ним можна працювати без витяжки, на відміну від деяких видів китайського пластику», – розповів Андрій Лук’яненко.
Але й ціна немала: 1 кілограм такого пластика коштує близько 500 гривень. Якщо працювати з дітьми в форматі гуртку, тобто дві години на тиждень, то щонайменше знадобиться 3 кілограми пластику на рік.
«І це якщо не кожному школяру друкувати виріб, а тільки найкращу створену модель», – підкреслює Андрій Лук’яненко.
Для повноцінної роботи, за словами Сергія Гакова, потрібно близько 10-12 кілограмів пластику на рік. Його доводиться купувати самотужки. І тут виникає питання: як краще організувати цей процес? Покласти на плечі батьків – неправильно. Купувати вчителю – теж не варіант.
«До карантину обласний Департамент освіти розробляв з Донецьким обласним інститутом післядипломної педагогічної освіти рекомендації щодо створення центрів stem-освіти. Міністерство освіти планує виділити на розвиток таких центрів 80 мільйонів гривень. Але ці кошти рівномірно «розмажуть» по всіх областях. Тож вийде створити десь 2-3 stem-центру в одній області», – констатує Андрій Лук’яненко.
Що залишається іншим школам? Звертатися до депутатів, громадських організацій, влаштовувати шкільні ярмарки з продажу сувенірів, надрукованих на 3D-принтері, чи збирати кошти самостійно.
Отже на сьогоднішній день не вистачає:
- витратних матеріалів;
- методичних рекомендацій;
- достатньої кількості підготовлених вчителів;
- спеціалістів для технічного обслуговування.
Незважаючи на все це, вчителі та діти прагнуть освоювати роботу з 3D-принтерами. Адже це сучасно, перспективно, цікаво та корисно. І це, до речі, співпадає з ідеєю Нової української школи – дати дітям не теоретичні, а практичні знання та навички.
Наталія Боровська, «Донеччина. ЗмІнИ»
Відстежуйте події, що відбуваються на сході України, разом з нами на наших сторінках - YouTube або Facebook або Twitter або Telegram. Долучайтесь!
