Опыт использования: Создание новой образовательной базы в начальной школе Нишуан с помощью MakerBot.

Вдохновение, привлечение и подготовка инноваторов будущего.

С помощью MakerBot учителя могут создавать из сегодняшних учеников инноваторов завтрашнего дня. С этой целью Школьный округ Монклер установил минимум по одному 3D-принтеру MakerBot Replicator (5-го поколения) в каждой школе округа. В одной из таких школ — Начальной школе Нишуан — учительнице информатики Донне Мак-Гоуэн было поручено обучить учеников основам, которые те смогли бы использовать в будущем. С помощью установленного в классе MakerBot Мак-Гоуэн могла решать практические задачи, вдохновлять учеников на творчество в рамках подхода STEAM (от англ. Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics – естественные науки, технология, инженерное искусство, творчество и математика) и готовить своих второклассников к будущим инновациям.

Отправляясь в новые учебные путешествия

Все учителя переживают о том, как успешно интегрировать 3D-печать в учебную программу. «Сначала я подумала: «Вы хотите, чтобы я занималась 3D-печатью со своими второклассниками?» Я не была полностью уверена, как мы будем это делать», – говорит Мак-Гоуэн. Она прошла курс обучения использованию MakerBot в отделе STEM-образования Научно-технического инженерного центра армии США (ARDEC) в Пикатинни Арсенал – центре, призванном оказывать поддержку в подготовке STEM-лидеров будущего. Чтобы еще лучше ознакомиться с темой, Мак-Гоуэн также изучила коллекцию бесплатных ресурсов MakerBot по 3D-печати. После курсов и углубленного изучения Мак-Гоуэн была готова интегрировать MakerBot в свою учебную программу.

Один из великолепных ресурсов, который Мак-Гоуэн могла использовать для будущих занятий, – это Thingiverse Education. Этот ресурс предоставляет учителям доступ к более 100 бесплатным планам уроков и позволяет обмениваться отзывами, передовым опытом и советоваться с другими учителями. Благодаря этому интегрирование 3D-печати в учебную программу стало проще чем, когда бы то ни было.

На встречу новым приключениям в классе

Мак-Гоуэн создала полный план занятий по 3D-печати для своих второклассников. Она продемонстрировала им основы 3D-печати, предложив создать именные таблички в Tinkercad. «Им просто нужно было вставить текстовое поле и нажать на кнопку. Они придерживались точных размеров, а затем использовали инструмент «Текст», чтобы поместить слой с их именами. Я указала высоту как надписи, так и букв», – вспоминает Мак-Гоуэн. Она проверила правильность таблички каждого ученика перед отправкой файлов на печать. «Им понравилось размещать свои имена на табличке и выбирать, какие шрифты и стили использовать», – говорит она.

После того, как ученики уверенно проектировали в Tinkercad, Мак-Гоуэн предложила им выполнить проект круговой диаграммы и напечатать на 3D-принтере. «Мы только закончили большой опрос по цвету глаз среди учеников класса в Excel», – говорит она. Они использовали эти данные для создания круговой 3D-диаграммы в Tinkercad, каждый сегмент которой представляет результаты опроса. «Они научились создавать базовую форму и менять дугу», – говорит она. Мак-Гоуэн произвела для них статистические расчеты, но каждый ученик отвечал за изменение формы для отображения данных. Им было предложено добавить числовые данные в каждую 3D-модель, что обозначить значения каждого сегмента. Наконец, им нужно было отформатировать шрифт, который появится на каждом конечном сегменте. Задачи, связанные с этим проектом, совпадают со стандартами Common Core 8.2 в Нью-Джерси, благодаря чему их было просто включить в общую учебную программу STEM Мак-Гоуэн.

Класс Мак-Гоуэн также получил ранний доступ к MakerBot Replicator Mini+. Принтер Replicator Mini+, испытанный на протяжении более 380 000* часов, предназначен для портативной настольной 3D-печати. Он работает быстрее, тише, проще и надежнее предыдущих моделей. Благодаря своей портативности и простоте в использовании, принтер Replicator Mini+ – это отличное дополнение для обучения учеников младших классов, как класс у Мак-Гоуэн.

Перспективная оценка учеников

Мак-Гоуэн считает, что занятие по печати круговых 3D-диаграмм обеспечивает как краткосрочную, так и долгосрочную пользу. Мак-Гоуэн считает, что отпечатанный 3D-объект дает ученикам возможность более широко взглянуть на данные, которые они анализируют. «Используя данные для управления формой, они превращают их в реальный, осязаемый 3D-объект, который дает им возможность более широкого взгляда на данные, чем просто просмотр плоского 2D-круга», – говорит Мак-Гоуэн. Младшие ученики запоминают больше принципов, когда они участвуют и используют зрение и осязание, поэтому физические фрагменты данных предоставляют им более захватывающий и хорошо запоминаемый опыт обучения.

В классе Мак-Гоуэн висит плакат с надписью «Жизнь – это то, как делать ошибки и учиться на них». Этот плакат напоминает ученикам, что неудача в чем-то – это просто возможность учиться, развиваться и пробовать снова. Когда ученики впервые использовали Tinkercad, некоторые столкнулись с недостатками в своих проектах. Мак-Гоуэн показала ошибки всему классу и научила всех, как это исправить. «Им было интересно увидеть некоторые из ошибок», – говорит Мак-Гоуэн. Желая сделать идеальную 3D-модель, ученики были мотивированы неудачей и хотели попробовать снова.

Также у учеников есть возможность получить более глубокое понимание ошибок при 3D-проектировании с помощью печати MakerBot. Функция «Предварительный просмотр» дает пользователям возможность воспроизводить анимации, которые точно показывают, где могут возникнуть проблемы в процессе печати. Как только ученики заканчивали исправление своих ошибок, Мак-Гоуэн могла легко использовать функцию автосортировки в MakerBot Print, чтобы разместить несколько проектов на разных подложках и сэкономить время, распечатав их все сразу.

Уроки длиною в жизнь

Ученикам Мак-Гоуэн нравятся учебные приключения, воспоминания о которых будут с ними еще долгое время после обучения в Начальной школе Нишуан. Навыки 3D-преоктирования и 3D-печати уже являются ценными ресурсами в таких отраслях, как инженерия, медицина, архитектура, искусство, дизайн и многих других. «3D-печать действительно становится частью процесса производства», – говорит Мак-Гоуэн. «Когда дети станут старше, эти процессы будут иметь еще больше влияния и воздействия. Таким образом, обучение в таком юном возрасте создает лучшую базу».

С помощью одного или нескольких 3D-принтеров MakerBot в каждой государственной школе Монклер ученики Мак-Гоуэн получают более глубокий опыт 3D-печати при переходе из одного класса в следующий. Они продолжат прорабатывать свои идеи, используя итерационный подход при разработке, и будут сотрудничать со своими сверстниками, чтобы сделать свои идеи еще лучше. По мере развития дизайнерских навыков они будут готовы поделиться своими проектами с более широким сообществом 3D-печати на Thingiverse. Они будут радоваться своим прорывам и постоянно применять лучшие методы. Каждый шаг вверх будет больше, сложнее и полезнее, чем предыдущий.

Используя MakerBot, Донна Мак-Гоуэн и другие преподаватели в Монклер на всю жизнь зажигают в будущих инноваторах STEAM запал любопытства, исследований и экспериментов.

О муниципальном округе Монклер и Начальной школе Нишуан

Школьный округ Монклер, штат Нью-Джерси, считает своей миссией предоставить ученикам ценные навыки в сфере STEM, которые выйдут далеко за пределы класса. Благодаря щедрым пожертвованием от местных меценатов Джона и Джуди Уэстон, в школьном округе были собраны средства, необходимые для установки, по меньшей мере, одного 3D-принтера MakerBot в каждой школе округа. Благодаря MakerBot преподаватели в Монклер имеют полный набор решений для 3D-печати, необходимых для профориентации и подготовки своих учеников к работе будущего.

Начальная школа Нишуан, округ Монклер, названная школой №1, была среди гордых получателей 3D-принтера MakerBot Replicator. Титул «№1» был федеральной инициативой, которая оказывает финансовую помощь школам с учащимися из районов с низким уровнем доходов.

* Чтобы обеспечить надежную и качественную работу, принтеры MakerBot Replicator+ и Replicator Mini+ были тщательно испытаны в течение 380 000 часов на нескольких участках.