3D-принтеры в школе: не просто игрушка, а мощный инструмент

Когда я впервые принес 3D-принтер в кабинет физики, ученики смотрели на него как на магический аппарат. Что-то жужжит, двигается, и вот уже на столе лежит настоящая объемная деталь, которую только что придумали на уроке. С тех пор прошло несколько лет, и теперь я точно знаю: эта штука не для галочки в отчете о "цифровизации", а для реального, живого обучения.

Как это работает и зачем оно школе

Если совсем просто — 3D-принтер печатает пластиковые предметы слой за слоем. Представьте горячий клеевой пистолет, который рисует в воздухе по заданной программе. Чаще всего в школах используют технологию FFF (или FDM) — когда катушка с пластиковой нитью заправляется в принтер, плавится внутри и выдавливается тонкой струйкой. Застывает почти мгновенно, и так, слой за слоем, получается что угодно: от шестеренки до модели человеческого сердца.

Почему это круто? Потому что дети наконец-то видят абстрактные формулы и законы в реальных предметах. Ну вот, скажем, закон Архимеда. Можно сто раз рассказать про рычаги и точки опоры, но когда ребенок сам напечатает рычаг разной длины, покрутит его в руках и поймет, почему длинное плечо дает выигрыш в силе — это совсем другая история.

Что можно печатать на уроках

Физика — мой конек, поэтому тут примеров больше всего. Вот пара любимых:

• Шестеренки и механизмы. Когда объясняю передачу движения, мы не просто рисуем схемы на доске, а печатаем настоящие шестерни, собираем их и смотрим, как вращение одной приводит в движение другую.

• Оптические линзы. Да, их можно напечатать из прозрачного пластика! Конечно, качество не как у стеклянных, но для опытов со светом и преломлением — отлично.

• Модели для электрических цепей. Корпуса для самодельных приборов, держатели проводов — все это теперь не надо выпиливать из дерева или лепить из картона.

Но 3D-печать выходит далеко за рамки физики. На геометрии можно потрогать многогранники, на биологии — разобрать напечатанный скелет, на истории — подержать в руках копию древнего артефакта. Даже на литературе, если пофантазировать, можно создать макет усадьбы Лариных или замка Гамлета.

Как выбрать 3D-принтер для школы и не пожалеть

Когда наша школа только задумалась о покупке, я перерыл кучу форумов и пересмотрел десятки обзоров. Главный вывод: не гонитесь за супердорогими моделями. Школе не нужна космическая точность в микрон, важнее надежность, простота и безопасность для детей. Поэтому, самые дешевые модели плохого качества тоже отметаем. 

Лучше брать принтер с закрытым корпусом — и безопаснее, и меньше шума. И обязательно с хорошей поддержкой: если что-то сломается (а оно сломается, поверьте), должно быть понятно, где брать запчасти.

Материалы — отдельная тема. Самый безопасный и простой вариант — PLA-пластик. Он сделан из кукурузного крахмала, почти не пахнет при печати и не выделяет вредных веществ. ABS, конечно, прочнее, но с ним уже нужна вытяжка — не каждая школа сможет это обеспечить.

С какими трудностями столкнетесь

1. Программы. Дети быстро осваивают простые редакторы вроде Tinkercad, но для сложных моделей нужны более серьезные инструменты. Тут уже придется учиться — и учителям в том числе.

2. Время. Печать даже небольшой детали может занять час-два. Придется продумывать уроки так, чтобы не сидеть и не ждать, пока принтер закончит.

3. Поломки. Нити застревают, сопла забиваются, платформы перекашиваются. Будьте готовы к тому, что иногда вместо урока будет импровизированный мастер-класс по ремонту.

Но оно того стоит. Когда видишь, как у детей горят глаза, когда они держат в руках то, что сами придумали и создали — все эти сложности кажутся мелочами.

Стоит ли игра свеч?

Однозначно! Да, купить 3d принтер для школы ― это не самое дешевое приобретение. Да, придется потратить время на освоение. Но если подойти с умом, 3D-принтер станет не дорогой игрушкой, а настоящим рабочим инструментом, который оживит скучные темы и поможет ученикам понять: наука — это не только учебники и формулы. Это еще и возможность создавать что-то своими руками.

А если честно, мне и самому с ним интересно. Каждый раз, когда принтер начинает печатать, я, как и мои ученики, завороженно смотрю на этот процесс. Потому что это действительно волшебство — только научное.

Иван Михайлов, преподаватель физики, специально для iParta.ru