L'école publique Byron Southwood est au cœur de cet article. Située dans la dynamique ville de London, en Ontario, elle privilégie une approche pédagogique innovante. « Il y a environ cinq ans, nous avons pris la décision stratégique d'intégrer les STIM (sciences, technologie, ingénierie et mathématiques) à notre programme, et l'impression 3D est devenue un élément clé de cette transformation. »
Byron Southwood a reconnu que le monde moderne était profondément façonné par les quatre piliers des STEM et a compris le rôle que l'impression 3D pouvait jouer pour donner vie à ces concepts. Équipé de deux imprimantes 3D – une installée à la bibliothèque de l'école et une Adventurer 3 Pro dans les classes de 5e et 4e –, Byron Southwood a lancé les projets d'impression 3D.
Leurs étudiants se sont lancés dans de nombreuses initiatives créatives, dont un exercice de team building : ils ont imprimé en 3D et assemblé un jeu d'échecs.
▲Jeu d'échecs imprimé en 3D
Impression 3D d'un jeu d'échecs en classe
Ils ont trouvé des modèles de jeux d'échecs en spirale sur la plateforme open source Thingiverse.com, qui propose un superbe jeu de pièces en spirale avec un échiquier assorti. Ils ont choisi d'utiliser les couleurs de leur école (rouge et noir) et ont fait quelques calculs simples pour déterminer le nombre de pièces à imprimer de chaque couleur :
Pièces d'échecs : 8 pions, 2 tours, 2 fous, 2 cavaliers, 1 reine, 1 roi ;
Échiquier : 2 pièces d'angle, 12 pièces de bord, 18 pièces centrales ;
Verrouillage anneaux (pour maintenir la planche ensemble) : 123 anneaux.
Commencez à imprimer des pièces d'échecs en 3D
Byron Southwood a réalisé l'impression 3D sur l'imprimante Flashforge Adventurer 3 Pro. Après avoir téléchargé les fichiers modèles depuis Thingiverse, les étudiants les ont importés dans le logiciel de découpage de l'imprimante 3D afin de les convertir dans un format compatible avec l'imprimante Flashforge (cette étape, appelée découpage du modèle, est indispensable avant l'impression 3D).
Au total, il a fallu environ 20 heures pour imprimer les pièces, dont environ 16 pour le plateau. Malgré les 123 anneaux de verrouillage nécessaires, les élèves ont pu en imprimer 10 à la fois, pour un total d'environ 4 heures. Au total, l'impression du plateau a donc nécessité environ 40 heures.
▲Impression 3D de pièces d'échecs
Relever les défis de l'impression 3D
Le projet n'a pas été sans difficultés, offrant aux élèves de nombreuses occasions d'exercer leurs compétences en résolution de problèmes. La conception des anneaux de verrouillage circulaires était initialement défectueuse : trop serrés, ils déformaient les pièces. Cependant, les élèves ont rapidement identifié le problème et l'ont résolu en agrandissant la conception, augmentant la largeur de l'anneau de 10 %. Cette solution a parfaitement fonctionné, permettant aux pièces de se séparer un peu plus facilement, et ils ont pu insérer les anneaux à l'aide d'un tournevis plat.
Dans l'ensemble, le processus s'est très bien déroulé. L'enseignant du module STEM a déclaré : « Dans l'ensemble, j'ai été très satisfait du résultat de cet échiquier. Mes élèves se sont amusés à vérifier et à retirer les nombreuses empreintes à tour de rôle. Chaque problème rencontré a servi d'apprentissage pour les enfants. »
▲Pièces d'échecs imprimées en 3D
▲Assemblage de la planche avec des anneaux de verrouillage
Renforcer l'éducation STEM : le rôle des imprimantes 3D
Notre aventure dans l'impression 3D a été facilitée par les imprimantes 3D. La Flashforge Adventurer 3 Pro s'est avérée particulièrement adaptée à l'environnement scolaire, grâce à sa conception silencieuse et fermée, qui garantit la sécurité tout en réduisant les nuisances sonores. De plus, sa connexion Wi-Fi offre un processus d'impression moderne, fluide et agréable pour les élèves.
De plus, la popularité des petites imprimantes 3D de bureau permet d'intégrer la technologie d'impression 3D aux programmes scolaires de STEM. Elle offre des applications concrètes des mathématiques et des principes de conception. Les élèves ont appris à visualiser des conceptions 2D dans un espace 3D, à calculer des dimensions avec précision et à manipuler numériquement des conceptions avant de créer des objets physiques.
Au-delà du paysage éducatif, l'impression 3D a apporté joie et utilité à la vie scolaire. Les élèves ont créé des objets pratiques comme des pots à crayons, des règles, des butées de porte, des porte-crayons et des jeux. Ces projets ont cultivé un sentiment d'accomplissement et démontré les résultats concrets de leur éducation aux STEM.
En conclusion
L'intégration de l'impression 3D et des concepts STEM au programme de l'école publique Byron Southwood a été une expérience enrichissante. Flashforge était ravi de faire don d'une Adventurer 3 Pro à l'école et de constater que celle-ci prépare efficacement ses élèves à un avenir technologiquement avancé. Non seulement cela a stimulé la créativité et l'innovation chez les élèves, mais cela a également amélioré la praticité de l'apprentissage, rendant l'enseignement plus dynamique, interactif et stimulant, dotant les élèves des compétences nécessaires pour exceller dans le monde au-delà des portes de l'école.
