Ce que l'utilisation des imprimantes 3D apporte à la salle de classe

Il ne fait aucun doute que les compétences STEAM sont de plus en plus appréciées des jeunes, par exemple lorsqu'il s'agit de trouver un emploi.

Les compétences STEAM sont les compétences enregistrées dans les domaines de la science, de la technologie, de l'ingénierie, de l'art et des mathématiques. Il est prouvé qu'il est possible d'enseigner aux enfants et aux adolescents les principes fondamentaux de ces domaines de manière pratique et visuelle par le biais du divertissement.

La stimulation du cerveau à un âge précoce est très bénéfique, car les connaissances sont acquises plus rapidement à cet âge qu'à l'âge adulte. En rendant certains projets tangibles, les enfants et les adolescents peuvent comprendre des concepts sous-jacents complexes et les assimiler par la pratique, ce qui contribue à maintenir la motivation de l'élève pendant le processus d'apprentissage.

L'éducation par le divertissement est appliquée depuis plus de 50 ans, mais c'est maintenant, avec l'arrivée de l'ère numérique, qu'elle se réinvente en introduisant de nouvelles possibilités et de nouveaux modes d'apprentissage.

Aujourd'hui, de plus en plus de centres éducatifs disposent d'imprimantes 3D et d'autres appareils permettant de réaliser des projets éducatifs :

1. Motiver l'élève et encourager son apprentissage.
2. Pour accélérer le processus d'apprentissage.
3. Améliorer la rétention de l'information.
4. Développer une capacité critique et de réflexion.
5. Encourager l'apprentissage collectif et personnalisé.

Il existe plusieurs dispositifs qui peuvent être très utiles en classe. Dans cet article, nous allons parler de certains d'entre eux et de la manière dont ils peuvent contribuer à compléter ou à améliorer le processus d'apprentissage des élèves de tout âge.

Imprimantes 3D

L'imprimante 3D est une machine avec laquelle les étudiants peuvent réaliser une multitude de projets. L'imprimante 3D peut être très utile pour réaliser une approche du monde numérique. La possibilité de fabriquer des objets tridimensionnels stimule l'intérêt des élèves, tout en encourageant le travail d'équipe.

En outre, la fabrication de pièces tridimensionnelles peut être très utile pour comprendre des concepts d'autres domaines, en permettant à l'étudiant de voir une réplique de l'objet à étudier. Cela peut être très utile lorsqu'il s'agit de fixer des concepts d'anatomie, de biologie ou de chimie, entre autres. L'intégration d'une imprimante 3D peut être réalisée à n'importe quelle étape de l'enseignement, puisque le degré de difficulté peut être adapté aux connaissances des élèves.

Parmi les caractéristiques les plus utiles d'une imprimante 3D FDM pour le secteur de l'éducation figurent un double extrudeur, un boîtier de sécurité ou un grand volume d'impression.

Parmi les imprimantes 3D les plus utilisées dans le secteur de l'éducation, on trouve Snapmaker, qui a récemment lancé sa version Snapmaker 2.0. Cette machine permet l'impression 3D, la découpe ou la gravure au laser et l'usinage CNC d'une grande variété de matériaux, combinant dans un même appareil trois méthodes de fabrication extrêmement utiles dans l'environnement éducatif.

Outre la Snapmaker 2.0, certaines des imprimantes 3D les plus recommandées pour le secteur de l'éducation sont les suivantes :

• Prusa i3 MK3S+ : Disponible en kit ou pré-assemblée, une imprimante pratique et fonctionnelle avec un excellent rapport qualité-prix.
• Raise 3D E2 - Raise 3D Pro2 Series : Prêt à l'emploi grâce à son système plug and play, il faut souligner la facilité d'utilisation de son logiciel IdeaMaker et la sécurité offerte par les boîtiers qui recouvrent ses imprimantes, gardant à tout moment les élèves à l'abri de possibles dommages ou brûlures.
• Zortrax M300 dual : Ce modèle dispose d'un double extrudeur et d'une compatibilité avec un grand nombre de matériaux, ce qui permet de réaliser une multitude de projets pour le secteur éducatif.

Image 1 : Imprimante 3D Raise3D E2. Source : Raise 3D.

Comme pour Snapmaker 2.0, l'utilisation d'une imprimante 3D FDM peut être complétée par d'autres dispositifs, tels que Mayku FormBox, Mosaic Palette ou Mr Beam.

Mayku Formbox

Formbox est un appareil de thermoformage de bureau qui vous permet de créer des moules, des prototypes ou des emballages à partir d'une matrice. L'utilisation combinée de la Mayku FormBox et d'une imprimante 3D élargit considérablement les possibilités de création par thermoformage, en permettant la création de plusieurs copies d'une pièce imprimée en 3D dans un court laps de temps.

Image 2 : Utilisation de Formbox dans l'environnement éducatif. Source : Mayku.

L'utilisation de Mayku FormBox dans le domaine de l'éducation amplifie les possibilités de création et d'apprentissage en classe. Il peut être utilisé pour la création de modèles, de moules et d'autres exercices permettant d'accroître la créativité des élèves.

La sécurité est l'un des points à prendre en compte dans l'environnement éducatif, il faut donc noter que Mayku FormBox peut être utilisé en toute sécurité par des enfants de plus de 8 ans sous la surveillance d'un adulte, et par des enfants de plus de 12 ans sans surveillance.

Mosaic Palette

Mosaic Palette est un dispositif compatible avec la plupart des imprimantes 3D FDM de 1,75 mm présentes sur le marché. Avec cet appareil, vous pouvez imprimer des pièces avec jusqu'à 8 matériaux ou couleurs différents simultanément, sans avoir à changer de matériau ou à effectuer des modifications complexes du code.

Image 3 : Pièce multicolore imprimée en 3D avec Mosaic Palette. Source : Mosaic.

La combinaison possible de différents matériaux ou couleurs peut être très utile lors de l'impression 3D de modèles d'anatomie et d'autres sujets où, grâce à l'utilisation de différentes couleurs, vous pouvez mettre en évidence des zones dans les modèles imprimés en 3D ou rendre les modèles réalistes reconnaissables et très utiles dans le processus d'apprentissage.

Mr Beam

Mr Beam est une découpeuse laser adaptée à une grande variété d'applications et compatible avec différents matériaux. Mr Beam est un appareil pratique, facile à utiliser et sûr, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans l'environnement éducatif.

Avec une découpeuse laser comme Mr Beam, il est possible de compléter la fabrication additive offerte par les imprimantes 3D FDM. Cet appareil est idéal pour la fabrication de maquettes ou pour la personnalisation d'objets par gravure laser.

Autres

Outre les dispositifs décrits ci-dessus, il est possible de trouver d'autres compléments pédagogiques avec lesquels les enfants et les adolescents peuvent améliorer leurs compétences STEAM sans utiliser d'imprimantes 3D.

3D Printing Mission - A scape odyssey est le premier jeu de cartes d'impression 3D sur le marché. Ce jeu de cartes informatif est très utile pour apprendre l'impression 3D et ses différentes technologies tout en s'amusant.

Boffin Magnetic est un set de construction électronique et d'apprentissage avec lequel vous pouvez créer plus de 200 projets. Le set Boffin Magnetic est idéal pour promouvoir et renforcer les connaissances en électronique et l'intérêt des plus jeunes pour la science et la technologie.

Vidéo 1 : Boffin magnétique. Source : 3DSimo.

Kit Fourgonnette Radiocommandé est un kit assemblable composé de plaques métalliques découpées à l'emporte-pièce et d'un circuit imprimé, avec lequel on construit un fourgon radiocommandé fonctionnel à l'esthétique incomparable.  Ce kit permet d'intérioriser des concepts complexes d'électronique de manière pratique.

Sans aucun doute, l'utilisation d'imprimantes 3D et d'autres appareils dans l'environnement éducatif permet aux élèves de réaliser différents projets et activités qui renforcent leurs compétences STEAM, améliorent leur capacité à travailler en équipe, leur estime de soi et leur créativité.