使用3D打印机来教授科学

3D打印机在许多行业以及业余爱好者中越来越受欢迎。如果你有一台电脑和合适的软件,你几乎可以建造任何东西……
2018年10月9日

3D打印机在许多行业以及爱好者中越来越受欢迎。如果你有一台电脑和合适的软件,你几乎可以建造任何东西。这些打印机作为教育工具也越来越受欢迎:但是老师们是如何使用3D打印机来教授数学和科学的呢?

找回惊艳元素

在学校的科学课上出现的各种实验已经有几十年的历史了,老实说,孩子们已经厌倦了小苏打火山和铜线电磁铁。3D打印机已经存在一段时间了,但它们仍然很新,当涉及到科学课时,它有助于带回令人惊叹的因素。提高学生的热情可以鼓励学生取得更好的成绩,提高出勤率,并使学生对再次学习感到兴奋。

视觉数学辅助

数学对每个人来说都不容易——一些学生可以从课本上学习,而另一些学生则只能看到一堆数字。这些学生无法将数学方程式或它们可能代表的东西可视化,这就是3D打印的用兵之处。它创造了一些有形的东西,学生可以看到,触摸和玩的东西,给他们提供了他们需要“看到”他们需要解决的数学问题的工具。

在CAD程序中创建新设计也需要实用的数学技能,将数学从教科书中的抽象内容转化为学生可以使用的有用技能在日常生活中使用.许多学生在学习像代数这样的高等数学时遇到了困难,因为他们在日常生活中看不到任何可能用到它的地方——同样,3D打印和设计给了他们一些有形的东西,当成品打印出来时,他们可以看到和触摸到。

不是每个人都喜欢数学,但是通过在教室里添加3D打印机,老师们可以把数学变成学生们喜欢的东西。

3D打印和解剖学教育

长期以来,学习解剖学一直是一个有争议的话题,尤其是对即将进入医学领域的学生来说。学习人体解剖学的最好方法之一是研究和解剖一具人体尸体,但这引起了额外的担忧,即使尸体是捐赠的。尸体解剖也会让学生接触到防腐液,这可能是危险的。

3D打印可以用来创造高质量的复制品科学家们可以研究之前解剖过的人类尸体。核磁共振成像和CT图像甚至可以用来创建模型,而无需从死者身上提取,这为学生探索更多种类的个体、疾病和医疗条件创造了机会。

使用CT扫描-当与正确的打印机软件配对时-创建一个文件,任何适当大小的3D打印机都可以打印,使全球的学生和教师都可以访问它。

在高等教育方面,科学家们正在使用专门设计的3D打印机打印细胞和组织虽然教室打印机可能不适合这种打印,但它仍然是课程计划中一个很棒的花边新闻。

工程,建筑和天体物理学

CAD技能并不是唯一的事情,学生可以希望从有机会获得3D打印机学习。成像软件已经发展到这样的地步几乎所有的数据源从地形图和高程模型到雷达数据,都可以转换成3D图像并打印出来。

这并不局限于我们地球的地形数据,我们也可以使用3D打印机来复制星际地形,比如天文学家从火星探测器和我们多次前往月球收集的数据。对于一个严重依赖远程收集的图片和其他数据的教育分支来说,3D打印可以成为一个宝贵的工具。

如果你的3D打印机留下一个粗糙的边缘项目,这也可以是一个伟大的方式来介绍项目整理概念-喷砂或桶翻滚完成边缘,给整个项目一个漂亮的抛光外观。对于设计为粗糙边缘的打印项目来说,这可能不是理想的,但它仍然是一个有价值的工具。

考古与历史

考古学是一个教育领域,并不总是能接触到课堂上正在学习的物品。无论是研究恐龙骨骼、原始陶器还是木乃伊遗骸,这些物品通常都被安全地存放在博物馆里,学生们无法看到、触摸或亲自研究。

3D打印允许按需印刷几乎所有你能扫描的东西。虽然在学习碳年代测定等方面,它不是一个有用的工具,但它可以让学生分析一块楔形文字碑或一堆硬币的复制品,而不会有把原始物品交到没有经验的学生手中的风险。

我们可以很容易地将同样的技术应用于历史或社会研究课程,同时培养设计型思维创造“创客空间”,学生可以通过创造新事物来学习。关于中世纪战争的课程可以通过制作中世纪武器来加强,比如用3D打印机制作弹射器或投石机。

用3D打印创建一个新的教室

3D打印机在教室里似乎是一个昂贵的玩具,但随着时间的推移,它们变得越来越便宜——根据学校的需要,老师可以用不到200美元的价格买到一台简单的3D打印机。无法衡量的是这个设备的价值——把科学和数学变成学生们再次喜欢的东西是值得花在打印机和创造学生设计所需的塑料上的每一分钱。如果你是一名数学或科学老师,可以考虑在教室里安装一台3D打印机。你可能会惊讶于你的学生可以用数学和科学创造出奇妙的东西,只要他们有地方去做!

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