Snabb prototypning och 3D -utskriftsaktiviteter för STEM med mellanstadier (2023)

FörbiKitty taylorden 31 mars 2023

Skapa klassrumsengagemang i STEM och skapa framtida ingenjörer med spännande 3D-utskriftsprojekt.

När det gäller att fånga elevernas uppmärksamhet och intresse kan medelhögskolelärare hitta 3D -utskrift och snabb prototyp som är särskilt påverkande inlärningsverktyg, vilket ger de unga eleverna chansen att skapa något konkret ur till synes ingenting.Snabb prototypning och 3D -utskrift är viktiga aspekter av en grundlig STEM -utbildning, som bygger på grundläggande flytande studenter har redan och inspirerar en fortsatt kärlek till tekniska principer.

I den här artikeln kommer vi att dela upp hur man integrerar snabba prototyper och 3D-utskriftslektioner i en STEM-läroplan för mellanstadiet, plus dess fördelar, viktiga exempel och lektionsidéer.

Rapid Prototyping and 3D Printing Activities for Middle School STEM (1)

Grunderna i medelhögskolan

Innan vi utforskar snabb prototyper, låt oss fastställa grunderna för effektivamellanstadiet STEM utbildning. I sjätte till åttonde klass, som vanligtvis är mellanstadiet, kommer eleverna sannolikt att ha stött på de grundläggande flytande kunskaperna i STEM på något sätt.

Om de har följt en strukturerad STEM-läroplan kommer eleverna att börja utforska mer utmanande koncept som integreras med världen omkring dem, inklusive konstruktionsteknik, maskinteknik, fysik, snabb prototyping, 3D-utskrift, datavetenskap och robotik.

Middle school STEM utbildning bör lägga tonvikt påSTEM -identitet, som ser sig själv som kapabel att lära sig och förstå vetenskap, teknik, teknik och matematik.På gymnasiet kan STEM -identitet vara i en osäker korsning, med vissa elever som tänker att försökspersonerna är för svåra eller bara inte för dem.Kid Spark Education syftar till att engagera sig med dessa studenter på ett tillgängligt och roligt sätt och regera deras potential i STEM -ämnen.

Studenter som studerar STEM i gymnasiet kommer att utveckla kritiska tänkande färdigheter och börja sätta ihop de olika koncepten de har lärt sig.De kan se de verkliga konsekvenserna av STEM med lektioner som inkluderar sådana uppgifter som 3D-utskrift.

Vad är Rapid Prototyping i STEM Education?

Snabb prototypning är en term som du inte bara kommer att höra i STEM -utbildning, utan också inom praktiska områden som teknik och till och med i UX -design.Snabb prototypframställningär processen att snabbt skapa en fysisk del direkt från mönster, vilket möjliggör utvärdering av produkten eller delen.Detta matar ut en prototyp, som är en grundläggande version av vad slutprodukten kan vara.

Enligt en studie utförd avUppriktning Nashville, "Snabb prototyper som används som en strategi för att engagera medel- och gymnasieelever i STEM -karriärer anpassar sig fint till den senaste informationen inom kognitiv forskning."

Inom STEM-utbildning kan snabb prototypframställning väcka intresset hos kreativt sinnade studenter eftersom det involverar praktiskt skapande av ett objekt. Mellanskoleelever kan bilda kopplingen mellan abstrakta begrepp och verkliga resultat.

Rapid Prototyping and 3D Printing Activities for Middle School STEM (2)

Vad är 3D-utskrift i STEM Education?

En relativt ny uppfinning, 3D -utskrift är "tillverkning av fasta föremål genom avsättning av lager av material (såsom plast) i enlighet med specifikationer som lagras och visas i elektronisk form som en digital modell," somdefinieras av Merriam-Webster.

Studenter kan använda datorstödda designprogram (CAD) för att skapa dessa 3D-delar och prototyper.EnligtInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)3D CAD-program har varit en del av mellanstadiet och gymnasiet sedan början av 2000-talet, men det var först med den senaste tidens intåg av prisvärda 3D-skrivare som eleverna kunde se den fysiska manifestationen av sina prototyper.

3D -utskrift är ett sätt att eleverna kan slutföra snabb prototyper under sina STEM -laboratorier.

Rapid Prototyping and 3D Printing Activities for Middle School STEM (3)

Varför använda 3D-utskrift i Middle School STEM

En studie från University of Arkansasexponerade gymnasieelever för en 3D-utskrift, STEM-fokuserad presentation. Deltagarna rapporterade ett ökat intresse för relevant teknik och STEM-baserade karriärvägar. Intressant nog hade många av dessa elever minimal kunskap om STEM innan presentationen.

STEM-program på mellanstadiet som inkluderar 3D-utskrift går före den trenden och ger elever i livsviktiga årskurser kunskap om och passion för STEM-ämnen som snabb prototyping. Den praktiska aspekten av att använda en 3D-skrivare kan vara särskilt tilltalande för elever med olika inlärningsstilar.

Tillsatsstillverkningdelade upp sex möjliga användningsfall för 3D-utskrift inom utbildning, vilka var:

  1. Lär eleverna om 3D-utskrift

  2. Lär lärare om 3D-utskrift

  3. Stöd undervisning med teknik

  4. Skapa material som hjälper lärande

  5. Skapa hjälpmedelsteknologier

  6. Support Outreach Activity

När 3D -trycktekniken fortsätter att utvecklas blir den mer uppnåelig för skolor att ha råd med sina egna 3D -skrivare och 3D -tryckpennor.Detta skapar möjligheten till snabb prototypning att integreras i STEM -läroplanen.

3D-utskrift STEM Labs för mellanstadiestudenter

Så hur ser ett 3D -tryck eller en snabb prototypande STEM -laboratorium ut i ett klassrum i medelhögskolan?Låt oss bryta ner det som gör Kid Spark -utbildning till ett bra val för STEM -laboratorier för mellanstadiet och utforska sedan detaljerna i ett barn Spark STEM -laboratorium om ämnet.

Kid Spark Education Rapid Prototyping Labs

Kid Spark Education har 3D -tryckning och snabb prototyper i sin sjätte till åttonde klass läroplan.Eftersom vi försöker få utbildningsförmåga till STEM -lärande, kan lärare vara säkra på att våra program kommer att vara tillgängliga för studenter med alla bakgrunder och förmågor, med gruppinlärning som en nyckelfunktion för att eleverna kan stödja varandra.

Kid Spark Education ger stöd till pedagoger som underlättar dessa lektioner tack vare en komplett läroplan, arbetsböcker, professionella inlärningsmoduler och instruktionsvideor.

Våra program följerInternational Society for Technology in Education (ISTE) standarder för studentertillsammans med de treNext Generation Science Standards (NGSS): Vetenskaps- och teknikpraxis, tvärgående begrepp och disciplinära kärnidéer.

Kid Spark Education STEM-enhet: Tar flygning

Rekommenderad betygsnivå:6 - 8

Kid Spark STEM Lab:STEM-vägar

Denna enhet beskrivs som följande:

"I den här enheten kommer eleverna att lära sig grunderna i hur man skapar anpassade, 3D-utskrivna komponenter med Tinkercad. Eleverna kommer att få självförtroende när de designar och trycker en anpassad flygplanspropeller som snäpper fast på ett modellflygplan. Sedan kommer eleverna att ha en möjlighet att tillämpa det de har lärt sig under hela enheten när de deltar i en rolig gratisbyggutmaning.”

Denna medelhögskolelektionGer eleverna möjlighet att designa och skapa den arbetande propellen för ett modellflygplan med hjälp av materialen i Kid Spark STEM Pathways -kit.

Eleverna kommer att användaTinkercad, som är ett CAD-program, för att utforska, designa och exportera olika delar. Detta ger eleverna möjlighet att fördjupa sig i programmets tekniska arbetsyta, så de elever som föredrar att anamma teknik snarare än praktiska uppgifter kommer också att ha något att vara glada över under lektionen.

När eleverna har genomfört en standardplan, som "Take Flight" -enheten från Kid Spark Education, kan snabb prototypning tillämpas på andra projekt.Till exempel kan eleverna besluta om en viss tillverkad produkt de vill skapa,som en klo för att plocka upp skräp, och använda de verktyg och färdigheter de har till hands för att göra det.

Rapid Prototyping and 3D Printing Activities for Middle School STEM (4)

3D -utskrift får mellanskolor upphetsade över STEM

Med så många studenter som tvekar om STEM, befinner sig lärare ofta att de söker sätt att plantera spänning och engagemang bland sina studenter.Middle School är en särskilt viktig tid för många av dessa ungdomar, vilket gör utmaningen ännu större.

Snabba prototyping STEM-laboratorier, inklusive de som har 3D-utskrift, är ett bra sätt att integrera en praktisk strategi för STEM-lärande.Kid Spark Education har allt-i-ett Middle School STEM-lektioner om snabb prototyper, med stöd av forskning och viktiga utbildningsstandarder.

Skapa ett kontoför att utforska provet STEM-läroplan för mellanstadiet, ellerkontakta vårt team idagför att lära dig mer om våra program.

References

Top Articles
Latest Posts
Article information

Author: Tuan Roob DDS

Last Updated: 19/11/2023

Views: 6160

Rating: 4.1 / 5 (42 voted)

Reviews: 89% of readers found this page helpful

Author information

Name: Tuan Roob DDS

Birthday: 1999-11-20

Address: Suite 592 642 Pfannerstill Island, South Keila, LA 74970-3076

Phone: +9617721773649

Job: Marketing Producer

Hobby: Skydiving, Flag Football, Knitting, Running, Lego building, Hunting, Juggling

Introduction: My name is Tuan Roob DDS, I am a friendly, good, energetic, faithful, fantastic, gentle, enchanting person who loves writing and wants to share my knowledge and understanding with you.