В Краматорську 3D-принтери поки що є тільки в декількох школах. Там їх вдало застосовують в навчальному процесі. Адже за допомогою 3D-принтера можна друкувати моделі для вивчення дисциплін, тієї ж хімії чи фізики, або навіть виготовляти сувенірну продукцію з символікою школи. То ж яка вона, лабораторія школи майбутнього?

Необхідність освітніх 3D-лабораторій

Згідно Національній доктрині розвитку освіти України у XXI столітті, „якість освіти є національним пріоритетом і передумовою національної безпеки держави…На забезпечення якості освіти спрямовуються матеріальні, фінансові, кадрові та наукові ресурси суспільства і держави".

Брак обладнання, недосконалість науково-технічної бази української школи гальмує освітній прогрес. Як обладнати ідеальну школу, аби процес навчання був єфективним та доступним? Що зробити для того, щоб діти хотіли вчитися? Як допомогти вчителям зробити свою роботу максимально продуктивною?

Міністерство освіти і науки  затвердило типовий перелік для шкільних природничих кабінетів та STEM-лабораторій (наказ №574 від 29 квітня 2020 р). STEAM-лабораторія - це універсальне рішення, розроблене ІТ-фахівцями разом із практикуючими вчителями для підготовки кваліфікованого випускника школи.

В цьому переліку є також  3D-принтер, 3D-сканер, 3D-ручки, цифрові фрезерувальний, лазерний і токарний верстати, програмовані електронні модулі, мультимедійне та вимірювальне обладнання тощо. Отже таке сучасне та актуальне обладнання було б затребуваним в українських школах.

Як 3D-принтери можуть використовуватися в школах

Експерти запевняють, що 3D-принтери здатні суттєво підвищити мотивацію до навчання та спростити сам процес засвоєння матеріалу. Погодьтеся, цікавіше та продуктивніше вивчати будову легенів чи принцип дії вулканів на об’ємних моделях, надрукованих на 3D-принтері, ніж просто читаючи про це в книжці.

На цьому обладнанні можна зробити безліч роздаткових матеріалів, які можуть використовуватися на уроках як в початковій школі, так і в старшій - для профільних дисциплін. Вчитель інформатики в 16-й краматорській школі Андрій Лук’яненко створив на 3D-принтері окуня в розрізі для вивчення будови риби. Також він  застосував 3D обладнання для виготовлення тривимірних головоломок для інклюзивних класів – це дозволить дітям з особливими освітніми потребами краще адаптуватися в школі.
  

Але недостатньо тільки закупити найсучасніше обладнання. Треба ще й навчити педагогів з ним працювати. Зараз вчителі-ентузіасти, при необхідності вивчити щось нове, займаються самоосвітою, знаходять відповідні навчальні ролики в інтернеті. 

Та Андрій Лук’яненко, який за сумісництвом працює методистом в Донецькому обласному інституті післядипломної педагогічної освіти, є куратором обласної творчої групи з 23 методистів та вчителів вищої категорії з різних предметів. Вони розробляють методичні рекомендації з використання технології 3D-друку для викладання в школах на різних уроках – фізиці, хімії, біології, географії, в початковій школі тощо. Тож незабаром кваліфікованих спеціалістів, обізнаних з навичками роботи на новому обладнанні, буде в достатній кількості.

Приклад Краматорська: де є в наявності та як використовуються 3D-принтер

В Краматорських школах 3D-принтери з’явилися, в більшості випадків, за грантовий рахунок. Лише Краматорська українська гімназія, яка наразі є опорною школою, отримала обладнання за рахунок бюджетної субвенції. Виявилося також, що нестача пластику для друку не дозволяє використовувати принтер в повній мірі.

Школи Краматорська, які мають 3D-принтери:
1.    В Краматорській українській гімназії 3D-принтер встановлено в кабінеті інформатики. Тому саме педагоги цих дисциплін мають до нього постійний доступ. Окрім цього в гімназії організовано гурток з робототехніки, на заняттях якого також використовують 3D-принтер.
2.    Загальноосвітня школа №5 також має 3D-принтер, придбання якого стало можливим завдяки реалізації проєкту Європейського союзу у співпраці з місцевою владою та краматорськими компаніями. Обладнання тут встановили в кабінеті фізики, щоб друкувати приладдя для вивчення цієї дисципліни - лабораторні тіла, турбіни тощо.
3.    Загальноосвітня школа №16 отримала 3D-принтер в подарунок від краматорської компанії 3D.Farm. Наразі вчитель інформатики Андрій Лук’яненко використовує принтер для проведення занять з 10-класниками в позаурочні години.
4.    3D-принтер в економіко-гуманітарному ліцеї № 8 ім. Василя Стуса з’явився нещодавно в рамках впровадження грантового проєкту. І тут виділена кімната для облаштування STEM-лабораторії.

Процесс навчання  з 3D-принтером стає ефективнішим. Лабораторні роботи з сухого наукового матеріалу перетворюються на цікаві й зрозумілі дітям дослідження. Стають активно задіяними практичні та експериментальні методи, відтворюються явища в режимі реального часу дослідним шляхом. Діти навчаються із захопленням, а засвоюваність навчального матеріалу набагато зростає.

Можливості 3D-лабораторії у школі 

Освітня техно-лабораторія – це прикладний набір з 3D-принтером і моделями для робототехніки. Також до комплекту входять пластик для друку та запасні частини. Наявність в школі 3D-принтера ще не гарантує постійного використання обладнання. Зазвичай, навчальні заклади стикаються з новим викликом – необхідність закуповувати значну кількість якісного пластику для друку. Адже навіть якщо сам принтер придбали за бюджетні чи грантові кошти, то витратні матеріали до нього необхідно буде купувати вчителю чи учням самостійно.

Альтернативний варіант пропонує один із засновників краматорської компанії 3D.Farm Сергій Гаков. За його словами, краще компонувати для навчальних закладів індивідуальні техно-лабораторії. Подібне виробничо-лабораторне обладнання включає мінімум один або,  за необхідності, декілька 3D-принтерів, річний запас пластику для друку, моделі для лабораторних занять, елементи мехатронних систем та інструменти.

Тобто якщо навчальний заклад за рахунок державної субвенції замовляє подібну 3D-лабораторію, то це може стати гарною базою для змінення підходів до навчання в школі. Але, за словами Сергія Гакова, такі комплекси наразі замовляють школи з Києва, Полтави, Житомира -  і лише деякі школи в ОТГ в Донецькій області, які отримали кошти і вирішили оновити свою базу.

Продукція 3D.Farm у Національному центрі «Український дім», Київ.

Для роботи 3D-принтерів в школах слід використовувати якісний пластик, який дозволяє працювати в приміщеннях без витяжки.


 
Якість шкільної освіти – поняття багатогранне. Від неї залежить і рівень знань школярів, майбутніх спеціалістів, і економічне зростання держави, і вирішення багатьох соціальних проблем. Технічне забезпечення школи в системі якості освіти відіграє далеко не останню роль.

Матеріал створено в рамках стипендіальної програми «Залишайся у професії», яку організувала ГО «Інтерньюз-Україна» за підтримки «Медійної програми в Україні», що фінансується Агентством США з міжнародного розвитку (USAID) і виконується міжнародною організацією Internews.