Publikace

V tomto článku diskutujeme o dopadech používání 3D tisku ve vzdělávání. Naším primárním cílem je vyhodnotit pedagogický dopad lekcí využívajících 3D tisk. Na přijatelnost stávajících 3D materiálů pro výuku jsme se zeptali sto devadesáti studentů ve čtyřech referenčních školách. Přestože výsledky ukazují vysokou atraktivitu pro cílovou skupinu, ukázalo se, že dostupné lekce se primárně zaměřují na získání technických dovedností a nevyužívají potenciál vzdělávání v jiných oblastech. Navrhli jsme proto koncepci vytvoření multidisciplinární výuky, která propojí technickou část s dalšími vzdělávacími oblastmi. Aplikaci našeho konceptu ukazujeme v nově zpracované hodině biologie, kde opět hodnotíme jeho přijetí mezi studenty. Výsledky ukazují, že i když jsou víceoborové lekce komplexnější, jsou pro studenty stále přijatelné, a co je nejdůležitější, přidávají významnou vzdělávací hodnotu. Nakonec probereme možnosti začlenění 3D tisku do osnov výuky. Vybraný případ použití také používáme k ilustraci skutečných problémů, se kterými jsme se setkali. 

https://doi.org/10.12973/eu-jer.13.2.631  

Trojrozměrné pomůcky (modely) se v přírodních vědách uplatňují při znázorňování objektů a jevů, které nelze pozorovat přímo. Jejich výroba svépomocí se již neomezuje pouze na konvenční materiály (papír, plastická hmota, hlína atd.), ale využívá i technologii 3D tisku. Někteří výrobci 3D tiskáren (např. Y Soft, PRUSA RESEARCH) jsou si tohoto potenciálu vědomi a nabízejí školám projekty v rámci kterých, mohou získat 3D tiskárnu a vytvářet si tak vlastní pomůcky. Masarykova univerzita již druhý rok spolupracuje s firmou Y Soft na projektu TAČR „3D tisk a jeho uplatnění na základních a středních školách“. V rámci řešení projektu vzniká metodika k 3D tisku, dále jsou navrhovány a testovány výukové pomůcky i celé výukové lekce. S 3D tiskem je třeba seznámit také studenty učitelských oborů. Na PdF MU tato problematika postupně proniká do výuky oborové didaktiky a do závěrečných prací. .

S vývojem technologie 3D tisku v posledních letech došlo k výraznému poklesu cen tiskáren a tím pádem i ke zvýšení dostupnosti této technologie. Tato technologická oblast otevírá nové možnosti v široké škále oborů od oblasti průmyslu, medicíny, stavebnictví a architektury, až po úroveň běžného domácího použití. My v 3D technologii spatřujeme také obrovský didaktický potenciál, který není v současné době využit. Implementace 3D technologií do výuky na ZŠ a SŠ umožňuje tvorbu zcela nových typů výukových pomůcek a zvyšuje dostupnost výukových modelů pro žáky a studenty. Studenti mohou s výukovými modely pracovat v hodinách a s metodickými oporami se také aktivně podílejí na jejich vytváření.

V článku prezentujeme výsledky získané v rámci projektu, který se věnuje uplatnění 3D tisku na základních a středních školách. Naším primárním cílem je ohodnotit pedagogický dopad lekcí využívajících 3D tisk. Prezentujeme čtyři zveřejněné lekce, které jsme navrhli podle našeho konceptu vytváření multioborových pomůcek, které technickou část propojují s dalšími vzdělávacími oblastmi. Dále jsme za účelem vyhodnocení jejich dopadu provedli dotazníkové šetření na 4 referenčních školách. 190 studentů jsme se ptali na přijatelnost existujících 3D materiálů pro výuku a našich nových lekcí. Výsledky ukazují mimo jiné vysokou atraktivitu pro cílovou skupinu. Součástí výzkumu bylo i experimentální ověření pedagogického dopadu použití 3D modelů ve výuce. 3D pomůcky přinesly především signifikantně zlepšené vizuálně prostorové vnímání objektů.

https://www.learntechlib.org/primary/p/221301 

Výukové modely si lze obstarat třemi základními způsoby – zakoupením, výrobou svépomocí nebo vytištěním na 3D tiskárně. Právě poslední možnost je vzhledem ke snadné dostupnosti 3D tiskáren stále více využívána. Realizace 3D tisku na školách však naráží na bariéry, především se jedná o absenci odborného proškolení zaměstnanců a nedostatek kvalitních návodů na tisk. V příspěvku jsou prezentovány zkušenosti s návrhy 3D modelů a dílčí výsledky jejich ověřování ve výuce přírodopisu. Vytváření a ověřování 3D modelů je v rámci katedry biologie PdF MU podpořeno dvěma projekty. Konkrétně projektem TAČR „3D tisk a jeho uplatnění ne základních a středních školách“, na jehož řešení spolupracuje Masarykova univerzita s firmou Ysoft a také projektem „Průša pro školy“, díky kterému mohou školy bezplatně získat 3D tiskárnu. V rámci obou projektů byly například vytvořeny originální modely trepky a bakterií, nebo modely octomilek pro výuku Mendelových zákonů. V současné době jsou připravovány modely pro výuku geologického učiva. Pro použití ve výuce se nám osvědčilo podpořit realističnost 3D modelů tzv. postprocesingem (např. dobarvením modelu nebo dotvořením drobných částí jako jsou brvy trepky, které jsou na 3D tiskárně obtížně vytisknutelné). Také se podílíme na testování návodů na 3D tisk modelů volně dostupných na internetu. Na základě jejich pilotního ověření jsou navrhovány úpravy, které mají běžným uživatelům usnadnit vytištění model. Závěry jsou postupně zveřejňovány na portálu Be3DAcademy.

V tomto článku představujeme současný stav využití 3D tisku pro vzdělávací účely na základních a středních školách. 3D tisk ve školách není plně využíván, a to především z důvodu nedostatku kvalitního obsahu vhodného pro výuku a nedostatečné znalosti efektivního nastavení IT prostředí. Jako důkaz existujících problémů uvádíme výsledky dvou komerčních průzkumů zabývajících se současným stavem využití 3D tisku ve školách. V kontextu vzdělávání se zabýváme 3D tiskárnami s ohledem na jejich technologické vlastnosti a problémy, které vznikají při jejich nasazení a používání. Dále představujeme nejnovější příklady z výukové praxe, včetně dostupných výukových materiálů, a diskutujeme jejich použitelnost. Nakonec představujeme náš návrh na systematické začlenění 3D tisku do výuky. Cílem prezentovaných zkušeností a výsledků je také pomoci začlenit 3D tisk do výukové praxe a usnadnit zájemcům jejich první kroky.

https://www.learntechlib.org/primary/p/219643/

V příspěvku jsou prezentovány některé z dosavadních výsledků projektu, jehož cílem je využití potenciálu 3D tisku ke zvýšení kvality vzdělávacího procesu a dále pak ke zvýšení úrovně edukace učitelů a žáků v této oblasti. Těžiště našeho příspěvku je v ukázkách konkrétních lekcí z matematiky, ale celý projekt zahrnuje i lekce z dalších oborů – zejména geografie, biologie a technické výchovy. Projekt je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu ÉTA.

Sborník příspěvků 10. konference Užití počítačů ve výuce matematiky