Κατά το ακαδημαϊκό έτος 2017-2018 στο σχολείο μας υλοποιείται το πολιτιστικό πρόγραμμα “Δημιουργώντας σε 3 διαστάσεις“, υπό την εποπτεία των καθηγητών Μπαράτη Θεόδωρου και Κωστοπούλου Ειρήνης. Η ομάδα του προγράμματος ασχολείται με τις δυνατότητες εφαρμογής του τρισδιάτατου εκτυπωτή (3D printer), ο οποίος υπάρχει στο σχολείο μας και αποτελεί δημιουργία του καθηγητή κ. Μπαράτη. Ως ημέρα και ώρα διεξαγωγής έχει οριστεί η Τετάρτη και ώρα από 13.20 έως 15.45.
Οι δύο χειροποίητοι 3D printer του σχολείου μας σε λειτουργία
Οι δύο χειροποίητοι 3D printer του σχολείου μας σε λειτουργία

To έργο «Δημιουργώντας σε 3 διαστάσεις» προέκυψε από την ανάγκη να ασχοληθούν οι μαθητές με ένα αντικείμενο που θα τους δώσει τη δυνατότητα να αναπτύξουν τις ικανότητες, τις δεξιότητες και τη φαντασία τους, χρησιμοποιώντας εργαλεία που είναι στην πρώτη γραμμή της ψηφιακής τεχνολογίας, στο μέλλον.

Μαθητές σχεδιάζουν για το 3D printer
Μαθητές σχεδιάζουν για το 3D printer

Συμμετέχοντες μαθητές

Αλεξέλη Οινόη Α1
Κοκκίνης Γιάννης Α1
Κυλίτης Άγγελος Α2
Πονηρού Ειρήνη Α3
Καρτσιδήμα Κατερίνα Α3
Χατζηδήμας Κώστας Β2
Λοράνδος Ανδρέας Β2
Ζήση Άννελη Β3
Προύντζος Δημήτρης Β3
Φραγκάκη Φαίη Β3
Ρούσσου Ολυμπία Β3
Σαρπάκη Δανάη Β3
Κατσαδώρος Κωνσταντίνος Β4
Ιωαννίδης Δημήτρης Γ1
Λεούσης Κώστας Γ2
Κοκκίνης Γιώργος Γ2
Παπαδεράκης Δημήτρης Γ3
Παπαδόπουλος Ντάριο Γ3
Μουστάκας Άρης Γ3
Μαχαιρά Μίνα Γ3
Πλαστήρα Νίκη Γ3

Στόχοι

Το παιδαγωγικό πλαίσιο του προγράμματος στοχεύει ώστε οι μαθητές να:

  • ενεργοποιήσουν το ενδιαφέρον τους για την Τεχνολογία και τις εφαρμογές της.
  • κατανοήσουν, μέσω του 3D Printer, τη σημαντική συμβολή της τεχνολογίας στον εικασστικό τομέα.
  • αναπτύξουν κριτική σκέψη και να διαμορφώσουν στάσεις, αξίες και συμπεριφορές με την καλλιέργεια διαφόρων ικανοτήτων.
  • αναπτύξουν αίσθημα ευθύνης και προσωπικής δέσμευσης.
  • αναπτύξουν ικανότητα συνεργασίας και επικοινωνίας, μέσω της ομαδικής εργασίας.
  • αναλάβουν πρωτοβουλίες δράσεων με στόχο την αξιοποίηση του 3D printer στο σχολικό περιβάλλον.

Υλοποίηση

Το πλαίσιο υλοποίησης του έργου ακολουθεί το πείραμα, δηλαδή τη δημιουργία πειραματικών διατάξεων στο σχεδιασμό και στην παραγωγή τρισδιάστατων αντικειμένων. Η μέθοδος συνίσταται στην επιλογή διαφόρων υλικών για την δημιουργία τρισδιάστατων αντικειμένων και κατανόηση των ιδιοτήτων των υλικών αυτών όπως: αντοχή στη σκληρότητα, την κάμψη, την ευλυγυσία, τη θερμοκρασία, την εμφάνιση και ακόμα την καταλληλότητα για διάφορα αντικείμενα.

Μπαράτης 3D printer
Ο κ. Μπαράτης μας δείχνει διάφορετικά υλικά για τον 3D printer
Διάφορετικά υλικά για τον 3D printer
Διάφορετικά υλικά για τον 3D printer
Το χρονοδιάγραμμα εξέλιξης του έργου προβλέπει αρχικά την εξοικείωση των μαθητών με τη λειτουργία του 3D printer ο οποίος είναι αυτοσχέδιος και όχι του εμπορίου. Στη συνέχεια εκπαιδεύονται στο σχεδιασμό αντικειμένων τριών διαστάσεων με το πρόγραμμα FREECAD και μετατροπή αυτών σε μορφή stl files. Ακολουθεί η μετατροπή των σχεδίων τρισδιάσταστων αντικειμένων από μορφή stl files σε μορφή g.code με το πρόγραμμα slic3r. Τέλος, μετά την εγκατάσταση και ρύθμιση του slic3r οι μαθητές εκτυπώνουν τα αντικείμενα που έχουν σχεδιάσει. Οι εκτυπώσεις αφορούν σε χρηστικά αντικείμενα (π.χ. ρολόγια, βραχιόλια, χριστουγεννιάτικα στολίδια, μπρελόκ κ.α.) υλικό για σχολικά μαθήματα (π.χ. έλικα DNA) και γενικά σε ιδέες των μαθητών.

Ο κ. Μπαράτης βοηθάει την ομάδα του 3D printer
Ο κ. Μπαράτης βοηθάει την ομάδα του 3D printer
Αξίζει να επιμείνουμε λίγο περισσότερο σε τρία project, τη σκακιέρα, την έλικα DNA και το νέο 3D printer:

  1. Συναρμολογούμενη σκακιέρα: Το project της συναρμολογούμενης σκακιέρας περιλαμβάνει την εκτύπωση ασπρων και μαύρων τετραγώνων τα οποία ενώνονται σαν παζλ και δημιουργούν μία σκακιέρα. Οι μαθητές στη συνέχεια σχεδιάζουν διάφορα κομμάτια για τη σκακιέρα. Το σχέδιο είναι επίπεδο για την εύκολη αποθήκευση και μεταφορά τους.
  2. Έλικα DNA: Το project της έλικας DNA περιλαμβάνει την εκτύπωση με διαφορετικό  χρώμα των αζωτούχων βάσεων DNA: Αδενίνη (Α) Θυμίνη (Τ) Γουανίνη (G) Κυτοσίνη (C). Στη συνέχεια οι μαθητές τις ενώνουν κατάλληλα μεταξύ τους ώστε να σχηματιστεί η έλικα του DNA.
  3. Αυτοσχέδιος 3D printer: Το πιο σημαντικό στάδιο του έργου είναι η συναρμολόγηση και κατασκευή από τους μαθητές ενός αυτοσχέδιου 3D printer, με εξαρτήματα και υλικά που υπάρχουν στο εμπόριο αλλά και με εξαρτήματα που θα έχουν δημιουργηθεί από τους μαθητές με τη χρήση του αυτοσχέδιου 3D εκτυπωτή που υπάρχει στο σχολείο.

Ακολούθως παρατίθενται εικόνες από τις διάφορες εκτυπώσεις.

 

Ο 3D printer εκτυπώνει ένα μαύρο τετράγωνο για τη λυόμενη σκακιέρα
Ο 3D printer εκτυπώνει ένα μαύρο τετράγωνο για τη λυόμενη σκακιέρα
Κατασκευή-συναρμολόγηση 3D εκτυπωτή
Κατασκευή-συναρμολόγηση νέου 3D εκτυπωτή

 

 

Η μεγαλύτερη δυσκολία για τους μαθητές είναι να εμπεδώσουν τις πολύπλοκες ρυθμίσεις των προγραμμάτων για το σχεδιασμό αντικειμένων και τη λειτουργία του 3D εκτυπωτή. Όταν όμως οι μαθητές εξοικειωθούν με τη συγκεκριμένη διαδικασία έχουν πλέον τη δυνατότητα να σχεδιάζουν και να δημιουργούν αντικείμενα με διαφορετικές δυνατότητες που θα χρειάζονται στο μέλλον.

 

Άλλωστε η λειτουργία του 3D εκτυπωτή γενικά είναι η ίδια αλλά τα αντικείμενα με τα οποία μπορούν να ασχοληθούν στο μέλλον είναι πάρα πολλά όπως η δημιουργία μεταλλικών αντικειμένων, εξαρτημάτων μηχανών, πλαστικών αντικειμένων, εξαρτημάτων δορυφόρων κ.α. Αξιοσημείωτη είναι πλέον η χρήση του 3D εκτυπωτή στη βιολογία στην ιατρική αλλά και σε άλλες επιστήμες. Με άλλα λόγια οι μαθητές μας αποκτούν ψηφιακές δεξιότητες που θα τους ακολουθήσουν στο μέλλον όποιο επάγγελμα ή επιστήμη κι αν επιλέξουν.

Μαθητής σχεδιάζει αυτοκίνητο
Μαθητής σχεδιάζει αυτοκίνητο