O uso da impressora 3D no processo de ensino e aprendizagem

A modernização das escolas é um desafio que demanda professores qualificados, aquisição de equipamentos e uso de metodologias inovadoras. A impressora 3D é um recurso com potencial para integrar o conjunto dos equipamentos necessários. No entanto, para que efetivamente ocorra seu uso, é preciso capacitação de professores e desenvolver a cultura, no meio educacional, de que a tecnologia é uma ferramenta facilitadora no aprendizado.

Um dos papéis e desafios das instituições de ensino é criar um ambiente de estímulo à concentração e absorção de conhecimentos. Nesse intuito, hoje as escolas e universidades vêm investindo em tecnologias, como lousa digital e tablets. Trazendo bastante atenção e apresentando grande potencial no meio educacional está uma tecnologia emergente: são as impressoras 3D na sala de aula!

A tecnologia de impressão 3D aplicada à educação tem trazido grande destaque em sua flexibilidade e facilidade de uso. O melhor desse aprendizado tangível, que foca em uma experiência multissensorial, é que os estudantes passam a dar menos valor para questões de classificação, como pontuação alcançada em tarefas ou méritos teóricos, e se empenham mais em produzir resultados reais, que os ajudarão a estar mais próximos da vida profissional.

A transformação da sala de aula com as impressoras 3D

O uso desses equipamentos revolucio-nará os ambientes de ensino, trazendo um novo conceito de recurso didático, que torna o aprendizado mais interativo e dinâmico, otimizando o papel do professor. Quanto ao aluno, o incentivo ao aprendizado só aumenta mediante a apresentação de desafios que o aproximem da vida real na qual aquele conhecimento poderá ser aplicado.

Com a possibilidade de se criar experiências mais imersivas, professores podem estimular o protagonismo do aluno na aprendizagem com o uso de tecnologias 3D. Por ser um recurso didático com insumos de baixo custo, podem ser criadas situações para que o estudante não tenha medo de errar e assuma riscos.

Além disso, diante de situações próximas das reais, é possível desenvolver a capacidade de análise, habilidades de resolução de problemas, o trabalho em equipe, a liderança e o comprometimento com resultados.

As impressoras 3D podem estar presentes no ensino de qualquer disciplina

Desde que a tecnologia começou a ser inserida no cotidiano das pessoas, os estudiosos em métodos educacionais e pedagógicos estiveram atentos para incorporá-la na educação. Já na década de 50, surgia um termo para se referir ao ensino de disciplinas voltadas para as ciências que passou a considerar questões como a presença de soluções tecnológicas e também sustentabilidade e influência do homem no meio ambiente. Começaram ali as primeiras menções ao sistema STEM — Science, Technology, Engineering and Mathematics.

Um exemplo de impressão 3D aplicada ao modelo STEM é o caso da Carl Hayden High School, onde submarinos são criados em conjunto com alunos.

Com o incremento das novas tecnologias, o processo de aprendizagem começou a mudar. O ritmo ficou mais rápido, as informações mais compartilhadas e as áreas de domínio mais integradas — ganhou força o chamado conhecimento interdisciplinar, que alia diversos campos de sabedoria.

Nesse movimento educacional, a prática passa a ser mais valorizada, materializada no “aprender fazendo”. Daí, começaram a surgir espaços escolares com oficinas e atividades participativas em que o aluno passou a “colocar a mão na massa” como forma de atiçar a curiosidade, desenvolver habilidades e inspirar iniciativas de aprendizado.

Nesse contexto, as impressoras 3D são recursos educacionais fantásticos, que estimulam estudantes e professores, fortalecendo o engajamento com a ciência, tecnologia, engenharia e matemática, além de focar na resolução criativa de problemas, na iniciativa do aluno e na cooperação.

Algumas disciplinas que precisam focar em detalhes, como design, artes, engenharia, arquitetura, medicina, odontologia, dentre outras, têm grande potencial de ganhos com a aplicação desse tipo de tecnologia.

O maior benefício é o da qualidade do aprendizado, gerando estudantes mais capacitados e qualificados para atuar na futura profissão.

Ingrid Dias

Imagine uma capacitação sendo oferecida por meio de livros didáticos ou de imagens de computador, que até podem ser tridimensionais na visualização, mas que não são táteis. Agora, imagine o incremento de possibilidades quando aquela imagem se transforma numa peça palpável, que permite análise de encaixes, angulações, resistência de material e acabamento. Essa é a possibilidade que as impressoras 3D na sala de aula são capazes de oferecer.

Esse tipo de recurso em um curso de engenharia civil, por exemplo, contribui para um conhecimento mais prático e na redução de tempo e dinheiro investidos em desenvolvimento de protótipos, maquetes e modelos reduzidos para elaboração de projetos definitivos. E a contribuição para o entendimento do que está sendo produzido é grande, quando comparada a experimentos limitados a desenhos e simulações na tela do computador.

Na área de humanas, estudantes de Antropologia podem gerar réplicas de objetos pré-históricos para melhor entender suas características e remontar a trajetória evolutiva daquele elemento ao longo dos séculos e milênios. Na área de saúde, próteses dentárias podem ser impressas para que sejam testadas na colocação em manequins inanimados em laboratórios experimentais.

Nas áreas que exploram características da natureza, como a geografia, as impressoras 3D na sala de aula podem criar representações topográficas de regiões estudadas. Em biologia, a fabricação digital em 3D pode produzir cópias perfeitas, contendo órgãos, tecidos e células, todos impressos com precisão, respeitada a escala para que o detalhamento seja condizente com a realidade.

Já em cursos mais ligados a design de componentes e de produtos, as possibilidades parecem infinitas. Todo tipo de peça, simples ou complexa, pode ser projetada e impressa na 3D, inclusive esteiras produtivas inteiras, desde projetos de baterias de celular até modelagem de capas para esses dispositivos.
Todos esses exemplos de aplicação só são possíveis graças ao conceito de manufatura aditiva, que tem por base a adição de material, camada a camada, a partir de um modelo digital que resultará em uma peça tridimensional.

Alguns espaços de ensino já contam com a impressora 3D na sala de aula

Em países desenvolvidos, como Austrália, Grã-Bretanha e Estados Unidos, as impressoras 3D já vêm sendo adotadas em escala mais expressiva pelas instituições de ensino.

A escola americana A. MacArthur Barr Middle School inovou propondo uma competição de corrida de modelos construídos pelos próprios alunos. Eles puderam vivenciar de forma lúdica e interativa conceitos com-plexos e, muitas vezes, considerados abstratos, como massa, aceleração, velocidade e aerodinâmica.
Em uma escola do Japão, uma impressora 3D auxilia crianças com deficiência visual na realização de pesquisas e na exploração de um universo que, caso não fosse essa inovação, seria bastante limitado para elas.

Uma outra vertente de benefícios da aplicação dessa tecnologia no meio acadêmico é a evolução da pesquisa e desenvolvimento, com a oferta de moldes e protótipos visuais ou funcionais para testes. Com isso, a pesquisa universitária ganha em qualidade, agilidade e representa um passo à frente para que estudos sejam patenteados e se tornem produtos de mercado, que podem ser absorvidos por investidores e trazer retorno financeiro e de imagem para as instituições de ensino.

É importante que tanto professores quanto alunos percebam o impacto que o domínio dessa ferramenta irá gerar no mercado de trabalho em breve. Saber aproveitar seus recursos e conectar as fases de estudos com o mundo lá fora, como o uso de impressoras 3D em salas de aula, será um diferencial para quem deseja se inserir no mundo do trabalho.

Ingrid Dias