STAMPANTE 3D ALLA SCUOLA PRIMARIA: PREGI E DIFETTI
Lorella Maurizi
Dopo la massiccia introduzione nella scuola italiana delle LIM (lavagne interattive
multimediali) tocca ora alla robotica e alle stampanti 3D.
Viene subito da chiedersi se tutta questa tecnologia faccia bene all'apprendimento, lo aiuti,
lo faciliti o non sia, al contrario, una complicazione. Ad oggi le esperienze legate all'utilizzo
della stampante 3D nella scuola primaria non sono ancora molte diciamo però che si tratta
di un campo in rapida espansione.
Viene subito da chiedersi: perché un insegnante, un team, una scuola intera dovrebbe
introdurre la stampante 3D nelle proprie attività didattiche?
Principalmente per 4 importanti motivi:
1) perché i bambini vivono e crescono in un mondo tridimensionale che sollecita
quotidianamente i loro sensi e la loro intelligenza
2) perché per realizzare oggetti 3D è necessario avere un disegno iniziale, un progetto
molto preciso e soprattutto tridimensionale. Questo spinge i bambini a passare
continuamente da immagini tridimensionali (3D) alla loro riproduzione su carta (2D) e
viceversa portandoli ad acquisire una certa disinvoltura in questi passaggi che sono la
premessa essenziale per il "vedere geometrico" ( I solidi. Riscopriamo la geometria.
Gianfranco Arrigo e Silvia Sbaragli, Carocci editore collana Scuolafacendo). Solitamente
nei primi anni del percorso scolastico vengono proposte attività prevalentemente centrate
sul "piano" e solo successivamente quando sono "più grandi" attività che riguardano figure
solide. Ma se si riflette sul fatto che i bambini conoscono principalmente con il corpo,cioè
toccando e manipolando oggetti, si comprende come siano più confacenti alle fasi di
sviluppo del bambino attività che rientrano nella geometria 3D piuttosto che quella sul
piano. Per questo dunque l'utilizzo della stampante 3D è perfettamente in linea con lo
sviluppo del pensiero geometrico del bambino.
3) La stampante 3D funziona in modo appropriato solo se il progetto iniziale fatto dai
bambini è ben fatto.
Qui non si può modificare il disegno durante l'operazione di stampa, se qualcosa non va,
bisogna comunque aspettare di terminare la stampa:solo dopo, poi se l'oggetto non è
come lo si attendeva, è possibile modificare il progetto per arrivare ,per tentativi ed errori,
al prodotto voluto.
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4) Con la stampante 3D si potenzia l'attività di problem solving che si esplica in particolare
nella fase di progettazione: Un errore in questa fase comporterà, infatti, la stampa di un
oggetto non adatto alle finalità richieste.
PROPOSTA DI PERCORSO
PER I PICCOLI
Per iniziare, come fase transitoria verso la stampante vera e propria, mi pare buona cosa
accompagnare i bambini piccoli a lavorare con LA PENNA 3D. Si tratta infatti di uno
strumento di semplice utilizzo, che non necessita di programmazione, perché per il suo
utilizzo non è necessario collegarlo ad un PC. La penna 3D funziona come una specie di
colla a caldo con la quale si possono creare strutture diverse anche lavorando
verticalmente al piano di appoggio .Anche la penna, tuttavia,necessita di una
progettazione mentale iniziale perché è possibile scomporre l'oggetto in parti, realizzarne
una alla volta e, considerato che la penna funziona anche da collante, unirle in un secondo
momento.
Serve una discreta manualità, ma i bambini possono affinarla con l'esercizio e con la
regolazione della velocità di rilascio del filo: più è lenta più è possibile essere precisi.
È comunque necessario avere alcune accortezze: la punta della penna scotta, perciò
bisogna fare attenzione ed è bene lavorare con una forbicina per tagliare gli eventuali
filamenti residui.
Nella sequenza riportata dalle immagini il bambino realizza un fiore disegnandone le varie
parti e componendole alla fine. È chiaro che egli deve avere in mente il progetto del fiore
che vuole realizzare, ma sarebbe utile che lo disegnasse (passando così dal 3D al 2D) e
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poi, dopo aver rivisto e confermato il progetto iniziale, lo realizzasse (passando ex novo
dal 2D al 3D).
Il fiore può essere realizzato con le parti dotate di colori diversi:basta infatti cambiare il filo
da immettere nella penna visto che in commercio si trovano kit con fili di colori diversi.
Dopo che i bambini si sono esercitati non tanto nella manualità, quanto nel processo di
ideazione e realizzazione possiamo accompagnarli all'uso della stampante 3D vera e
propria.
La stampante 3D richiede a noi insegnanti
di impostare le funzionalità e possiamo farlo
in due modi: scaricando il programma dalle librerie 3D on line;qui si trovano due
programmi, uno che legge le immagini e, per esempio visualizza il solido, uno che fa lo
slicing dello stesso, cioè scompone quest'ultimo in sezioni orizzontali in modo che la
stampante le legga e le riconosca e le possa replicare per arrivare infine al solido
progettato. oppure esistono
programmi, come per esempio Kloner3D,
che attuano
entrambi i passaggi, partendo da un file .stl poi lo trasformano in formato gcode.che è il
formato letto dalle stampanti 3D.I file che si salvano quando si progetta in 3D sono per la
maggior parte in formato stl cioè "stereolithografy" e per consentire alla stampante di
leggerli e riconoscerli è necessario comporre l'oggetto "strato su strato", orizzontalmente,
per poi comporlo sull'asse verticale riapetto al piatto di stampa. A questo punto è
necessario trasmettere alla stampante i file così prodotti, cosa che
si può fare sia
attraverso il cavo di comunicazione con il pc o con una chiavetta USB o scheda SD se la
stampante ne è provvista. In generale i problemi che si presentano maggiormente non
sono riferiti ai programmi, ma alla stampa vera e propria e riguardano per esempio, la
corretta temperatura del piatto di stampa, le condizioni per evitare deformazioni o il
corretto funzionamento dell'estrusore, cioè della parte da cui esce il filo. Non è possibile
per noi insegnare ai bambini come tenere sotto controllo tutte queste variabili, si tratta di
vere e proprie competenze che si acquisiscono con la pratica, anche perché ogni
stampante ha sue precise caratteristiche.In commercio ne esistono di differenti versioni e
prezzi. Alcuni ricercatori del MIUR hanno condotto dei test di validazione su 5 tipologie di
stampanti 3D da utilizzare nelle scuole materne e primarie (vedi sito MIUR: test: cinque
stampanti 3D per la scuola di Lorenzo Guasti, Luca Bassani e Jessica Niewint). Lo studio,
che ha messo a confronto costi e caratteristiche, ha decretato che non esiste la stampante
3D ideale per tutto, ma si possono individuare ambiti precisi di utilizzo e scegliere per
questi la stampante più adatta.
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Con i bambini più piccoli si potrebbero scegliere nelle librerie on line gli oggetti interessanti
per
poi provare a stamparli inserendo tutte le variabili del caso: spessore, colore,
dimensione. Per esempio si possono stampare le decorazioni per l'albero di Natale
Interessante implementare con stampe 3d
oggetti preesistenti, potendone modificare
l'utilizzo per esempio stampare pezzi tipo LEGO o comunque da costruzione.
Un'altra
attività potrebbe veder l'insegnante esecutore che
disegna su tinkercad o
doodle3D seguendo le indicazioni precise date dai bambini, in modo da realizzare un
oggetto pensato da loro, evitando loro
così la difficoltà manuale data dall'utilizzo del
programma.
PER I PIU' GRANDI
Esistono programmi adibiti a progettare semplici oggetti ed è interessante proporli ai
bambini in modo che familiarizzino con le procedure richieste. Il movimento denominato
" maker", cioè del fare tecnologico, sta avvicinandosi alla scuola in maniera importante e
come logica prosecuzione del percorso di aggiornamento tecnologico offre la possibilità di
realizzare didattiche laboratoriali coerenti con quanto auspicato nelle Indicazioni Nazionali
del
2012
e
dalle
successive
circolari
applicative.Tramite
software
come Doodle3D e Tinkercad è infatti possibile sviluppare nei bambini più grandi la
"capacità di progettare". Con Tinkercad , col quale si può lavorare direttamente on line, i
bambini possono scegliere dal menù l'opzione che preferiscono e, per esempio,se
scelgono l'opzione “geometrico” e si trovano di fronte ad un piano di lavoro costituito da
una base millimetrata che funziona come word, che si può tranquillamente ruotare,
spostare, allargare basta prenderla per un lembo e il gioco è fatto. E' un programma che
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non è necessario scaricare perché ci si può lavorare direttamente on line. I bambini,
meglio se divisi in gruppetti di due, tre ,progettano l'oggetto, poi lo esportano (c'è la
funzione “scaricare” per stampa 3D).
Con Tinkercad è possibile scrivere il proprio nome in 3D,oppure costruire lettere e numeri
possono servire per attività o giochi in classe.
Si può scomporre un oggetto in parti e
realizzarlo " a pezzi", per esempio una
casetta composta da un cubo e una
piramide.
Oppure realizzare un progetto di classe,
dove ogni singolo o gruppo progetta un
pezzo, l'abilità starà poi nel saperli
collegare
tutti
insieme,
magari
stampando ulteriori pezzi ad hoc
necessari al collegamento o all'incastro.
E' possibile anche progettare "formine
vuote", cave per realizzare cioccolatini
o biscotti.
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