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L’imprimante 3D à l’école : un outil pédagogique important ou simplement le gadget de l’heure?

Imprimante 3D - Photo : ZMorph Multitool 3D Printer

Imprimante 3D – Photo : ZMorph Multitool 3D Printer

 

L’imprimante 3D semble être un outil qui sera largement utilisé et qui deviendra commun dans quelques années.

En effet, l’impression 3D est considérée comme une innovation au même titre que le fut l’arrivée des micro-ordinateurs ou l’accessibilité à internet dans nos classes.

Qu’est-ce que l’impression en 3D?

L’impression en 3 dimensions est un procédé de fabrication qui est basé sur le dépôt successif d’une matière, généralement du plastique ABS, par minces couches successives suivant un plan de fabrication.

Une imprimante 3D, généralement de la taille d’un micro-ondes, chauffe la matière première pour la rendre exploitable et pour permettre à cette dernière d’être expulsée par une tête d’impression qui va déposer la matière sur un plateau.

Puis, au contact de l’air, elle va se solidifier ce qui va permettre à un objet de prendre vie. Ce processus peut prendre plusieurs heures en fonction de la taille de l’objet que l’on veut créer. La particularité de la tête d’impression est qu’elle se déplace suivant 3 axes : la largeur (X), la profondeur (Y) et la hauteur (Z).

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L’impression 3D dans les écoles

À l’origine, l’intégration des imprimantes 3D relevait du modèle pédagogique STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics).

Les applications étaient principalement liées aux sciences et aux mathématiques : utilisation de formules géométriques pour mieux visualiser des formes complexes, fabrication de pièces de robotique ou impression de modèles liés à la compréhension du fonctionnement du corps humain.

Le modèle STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics) a rapidement bonifié le modèle STEM. Désormais, les applications artistiques ont rapidement émergé : elles permettent de créer des modèles de différentes œuvres de toutes sortes.

Enfin, les sciences humaines ne sont pas demeurées en reste.

En géographie, il est devenu aisé d’imprimer des reliefs afin de modéliser, par exemple, les bassins hydrographiques ou encore de conceptualiser l’aménagement d’un quartier d’une ville.

En histoire, il est très simple de reproduire divers outils utilisés dans des techniques ancestrales en plus de bâtir des monuments en fonction de diverses caractéristiques architecturales allant des maisons de terre des Vikings jusqu’aux grandes cathédrales européennes.

L’imprimante 3D est un outil de qualité pour adapter les programmes d’apprentissage.

Les projets qui utilisent cette dernière permettent l’intégration de la différenciation pédagogique, l’utilisation des technologies numériques, la valorisation de l’apprentissage par les pairs et elle facilite la réalisation de projets multidisciplinaires.

Ce sont les projets parfaits qui permettent aussi de travailler les compétences transversales comme la coopération et la communication. De plus, certaines études démontrent que cet outil entraîne une augmentation de la créativité et de l’inspiration chez les élèves.

description_imprimante_3d

Pourquoi utiliser cet outil à l’école?

1. Pour sensibiliser aujourd’hui le jeune à un outil qui sera la norme demain.

Une étude publiée par la compagnie de photocopieur RICOH montrait que près de 9 professionnels de l’enseignement supérieur sur 10 estiment que les compétences développées en utilisant les technologies de fabrication numérique et d’impression 3D sont vitales pour les diplômés qui entraient sur le marché du travail.

Selon cet article, l’utilisation d’une imprimante 3D peut commencer dès le plus jeune âge. Enfin, la nécessité d’étudier les technologies d’impression 3D à l’école se fait croissante puisqu’elle permet ensuite d’avoir des connaissances plus adaptées pour les études supérieures.

2. Créer des ponts entre les matières.

L’imprimante 3D est l’outil idéal pour favoriser les projets multidisciplinaires. Par exemple, la conception et l’impression en 3D d’un instrument de musique permettent à l’élève de mobiliser des connaissances de physique avec la propagation des ondes sonores, et de biologie avec l’écoute chez l’être humain.

3. Stimuler la motivation des élèves et des enseignants.

Pour l’élève, la réalisation concrète d’un objet est un puissant motivateur. Autrement dit, elle motive l’élève. Enfin, l’arrivée de l’imprimante 3D dans le coffre à outils de l’enseignant permet de varier les stratégies pédagogiques.

Enseigner avec une imprimante 3D impose de sortir des cadres pédagogiques traditionnels. En classe, les enseignants ne peuvent plus concevoir les matières comme des vases clos, mais doivent envisager leur cours « en mode projet ». Ils doivent être capables d’accompagner les élèves dans la conception et le développement de leur objet 3D.

L’imprimante 3D est un outil spécial qui donne vie à la conception d’un objet par un élève. Cette dernière, essentielle avant l’étape de la production, permet à l’élève de s’exprimer et aussi de faire face aux difficultés en matière de design et de conception. Voilà tout l’intérêt de l’imprimante 3D.

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