Como as Impressoras 3D Transformam a Aprendizagem na Sala de Aula

As competências STEAM são, sem dúvida, cada vez mais valorizadas nos jovens, por exemplo, no momento de encontrar emprego.

As competências STEAM são as habilidades registadas nas áreas de ciência, tecnologia, engenharia, arte e matemática. Está provado que é possível ensinar crianças e adolescentes os fundamentos destas áreas de forma prática e visual através do entretenimento.

A estimulação cerebral numa idade precoce é muito benéfica, pois o conhecimento é adquirido mais rapidamente nesta fase do que na idade adulta. No processo de tornar certos projetos tangíveis, crianças e adolescentes podem compreender conceitos complexos subjacentes, assimilando-os através da prática, o que, por sua vez, ajuda a manter o aluno motivado durante o processo de aprendizagem.

A educação através do entretenimento é aplicada há mais de 50 anos, mas é agora, com a chegada da era digital, que se reinventa ao introduzir novas possibilidades e formas de aprender.

Atualmente, cada vez mais centros educativos dispõem de impressoras 3D e outros dispositivos com os quais realizar projetos educativos:

1. Motivar os alunos e incentivar a sua aprendizagem.
2. Acelerar o processo de aprendizagem.
3. Melhorar a retenção de informação.
4. Desenvolver capacidade crítica e reflexiva.
5. Incentivar a aprendizagem colectiva e personalizada.

Existem vários dispositivos que podem ser muito úteis na sala de aula. Este artigo aborda alguns deles e como podem ajudar a complementar ou melhorar o processo de aprendizagem de alunos de todas as idades.

Impressoras 3D

A impressora 3D é uma máquina com a qual os alunos podem realizar uma multiplicidade de projetos. A impressora 3D pode ser muito útil para uma introdução ao mundo digital. A possibilidade de criar objetos tridimensionais estimula a curiosidade dos alunos e, por sua vez, promove o trabalho em equipa.

Além disso, a criação de peças tridimensionais pode ser muito útil para compreender conceitos de outras áreas, permitindo ao aluno ver uma réplica do objeto a estudar. Isto pode ser muito útil no ensino de conceitos de anatomia, biologia ou química, entre outros. A inclusão de uma impressora 3D pode ser realizada em qualquer etapa educativa, pois o grau de dificuldade pode ser adaptado ao conhecimento dos alunos.

Algumas das características mais úteis numa impressora 3D FDM para o setor educativo seriam um extrusor duplo, uma câmara fechada para segurança, ou um grande volume de impressão.

Entre as impressoras 3D mais utilizadas no setor educativo está a Snapmaker, que lançou recentemente a sua versão Snapmaker 2.0. Esta máquina permite impressão 3D, corte ou gravação a laser e maquinação CNC de uma grande variedade de materiais, combinando num único dispositivo três métodos de fabrico extremamente úteis no ambiente educativo.

Além da Snapmaker 2.0, algumas das impressoras 3D mais recomendadas para o setor educativo são:

• Prusa i3 MK3S+: Disponível em kit ou pré-montada, uma impressora prática e funcional com excelente relação qualidade-preço.
• Raise 3D E2 - Raise 3D Pro2 Series: Pronta a usar graças ao seu sistema plug-and-play, destaca-se a facilidade de uso do seu software IdeaMaker e a segurança oferecida pelas carenagens que cobrem as suas impressoras, mantendo os alunos afastados de possíveis danos ou queimaduras.
• Zortrax M300 dual: Este modelo possui extrusor duplo e compatibilidade com um grande número de materiais, permitindo uma multiplicidade de projetos para o setor educativo.

Imagem 1: Impressora 3D Raise3D E2. Fonte: Raise 3D.

Tal como a Snapmaker 2.0, o uso de uma impressora 3D FDM pode ser complementado com outros dispositivos, como a Mayku FormBox, Mosaic Palette ou Mr Beam.

Mayku Formbox

A Formbox é um dispositivo de termoformagem de secretária que permite a criação de moldes, protótipos ou embalagens a partir de uma matriz. O uso combinado da Mayku FormBox e uma impressora 3D expande enormemente as possibilidades de criação por termoformagem, permitindo a criação de múltiplas cópias de uma peça impressa em 3D num curto período de tempo.

Imagem 2: Uso da Formbox em ambiente educativo. Fonte: Mayku.

O uso da Mayku FormBox no campo da educação amplia as possibilidades de criação e aprendizagem na sala de aula. Pode ser usada para a criação de maquetes à escala, moldes e outros exercícios para potenciar a criatividade dos alunos.

A segurança é um dos pontos a ter em conta no ambiente educativo, pelo que deve notar-se que a Mayku FormBox pode ser operada com segurança por crianças maiores de 8 anos sob supervisão de um adulto, e por crianças maiores de 12 anos sem supervisão.

Mosaic Palette

A Mosaic Palette é um dispositivo compatível com a maioria das impressoras 3D FDM de 1,75 mm do mercado. Com este dispositivo, pode imprimir peças com até 8 materiais ou cores diferentes simultaneamente, sem necessidade de trocar de material ou realizar modificações complexas de código.

Imagem 3: Peça multicolorida impressa em 3D com Mosaic Palette. Fonte: Mosaic.

A possível combinação de diferentes materiais ou cores pode ser muito útil na impressão 3D de modelos de anatomia e outras disciplinas onde, graças ao uso de diferentes cores, é possível destacar áreas nos modelos impressos em 3D ou produzir modelos realistas que são reconhecíveis e muito úteis no processo de aprendizagem.

Mr Beam

O Mr Beam é um cortador a laser adequado para uma grande variedade de aplicações e compatível com diferentes materiais. O Mr Beam é prático, fácil de usar e seguro, o que o torna ideal para uso em ambiente educativo.

Com um cortador a laser como o Mr Beam, é possível complementar a fabricação aditiva oferecida pelas impressoras 3D FDM. Este dispositivo é ideal para a fabricação de modelos ou para a personalização de objetos por gravação a laser.

Outros

Além dos dispositivos descritos acima, é possível encontrar outros complementos educativos com os quais crianças e adolescentes podem melhorar as suas competências STEAM sem o uso de impressoras 3D.

3D Printing Mission - A scape odyssey é o primeiro jogo de cartas sobre impressão 3D no mercado. Este jogo de cartas informativo é muito útil para aprender sobre impressão 3D e as suas diferentes tecnologias enquanto se diverte.

Boffin Magnetic é um conjunto de construção e aprendizagem de eletrónica com o qual criar mais de 200 projetos. O conjunto Boffin Magnetic é ideal para promover e reforçar o conhecimento de eletrónica e o interesse das crianças pequenas pela ciência e tecnologia.

Vídeo 1: Boffin magnetic. Fonte: 3DSimo.

Kit Carrinha de rádio controlo é um kit montável feito a partir de placas de metal recortadas e circuito impresso, com o qual se constrói uma carrinha de rádio controlo funcional com uma estética imbatível. Este kit ajuda a interiorizar conceitos eletrónicos complexos de forma prática.

Sem dúvida, o uso de impressoras 3D e outros dispositivos no ambiente educativo permite que os alunos realizem diferentes projetos e atividades que reforçam as suas competências STEAM, melhoram as suas capacidades de trabalho em equipa, aumentam a sua autoestima e estimulam a sua criatividade.