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Imprimante 3D et technologie éducative

Quand le concret accompagne l'apprentissage

Par Denis Cristol , le 22 octobre 2018 | Dernière mise à jour de l'article le 22 novembre 2018

La conquête des matériaux

Au début il y a toujours une utopie, un rêve humain qui pousse vers quelque chose qui n'existe pas encore, comme reproduire des objets perdus dans le moindre détail ou concrétiser une vision imaginaire. L'impression 3D aurait percé dans le grand public au début des années 2000, après une série de brevets déposés dans les années 80. Lorsqu'elle s'est couplée avec la conception assistée par ordinateur, cette technique s'est alors épanouie. Cette fabrication est qualifiée d'additive car les données numériques organisent une impression par couches qui se superposent pour obtenir l'objet dessiné à l'aide d'un logiciel de CAO.

Matériau après matériau l'impression 3D poursuit sa conquête. C'est ainsi que de la résine, du plastique, du plâtre voire même du béton et aujourd’hui du métal se façonnent en une variété d'objets.

Usages généraux

Les imprimantes en 3 dimensions agitent l'imagination des designers, architectes, créateurs, industriels ou bricoleurs en tous genres qui projettent des idées d'objets en modèle réduit ou à l'échelle. C'est ainsi que voient le jour des prothèses médicales, des objets décoratifs, du remplacement de pièces mécaniques perdues ou cassées, des prototypes d'outils voire même des murs de maison, mais aussi, on en frémit, des armes à feu. N

ombre de ces objets voient leurs cotes et leurs codes diffusés en libre-service dans une logique " creative common" qui abandonne une partie des droits d'auteur au public. Rien de plus simple que de télécharger le fichier de description de l'objet à reproduire dans l'imprimante. Pour le dire plus clairement, n'importe qui peut actuellement se procurer en les téléchargeant les plans d'un objet et le reproduire dans son salon, sans contrôle.

Usages pédagogiques

Mais à quoi peuvent bien servir des imprimantes 3D à l'acte éducatif ? Puisque les programmes scolaires visent surtout la transmission et le transfert de savoir, pourquoi donc mettre la main dans le monde du faire ? Et si des usages pédagogiques s'inventaient actuellement ?

Un article de Thot Cursus d’Alexandre Roberge montre déjà des applications pour une variété de cours et pointe vers des sites regorgeant de pistes et d’idées, pour animer ou illustrer une variété de cours. Edutechwiki montre comment l’imprimante 3D permet de :

  1. Rendre visible l’invisible (concrétiser)
  2. Faire comprendre des concepts en les matérialisant
  3. Reproduire des objets inaccessibles
  4. Réaliser des kits créatifs (par exemple nouveaux types de lego) pour réaliser d’autres activités
  5. Compenser des handicaps, par exemple pour un élève aveugle

Dans l'enseignement supérieur, il est possible de prototyper des projets d'architectes ou d'ingénieurs dans le cadre d'une pédagogie par projet. Disposer de la "preuve du concept" d'une vision de ce que pourrait donner la réalisation effective est une belle stimulation.

Quatre usages sont identifiés par Formlabs:

  1. Compléter les leçons existantes avec des modèles imprimés en 3D
  2. Encourager la pollinisation croisée entre les domaines d'études
  3. Enseigner des compétences du monde réel dans toutes les disciplines
  4. Favoriser une culture d'itération

Mais, il est aussi possible de fabriquer des maquettes de projet scolaire : un drone pour observer la topographie, un monument historique à redécouvrir, un paysage modelé à étudier, une initiation à l'architecture navale. Un professeur d'histoire redonnera vie aux décors d'un évènement historique ou reproduira le fac-simile d'un outil ancien, un enseignant en géographie expliquera mieux les mouvements de la nature avec des courbes bien dessinées.

La possibilité de visualiser des idées en trois dimensions participe à la créativité. C'est aussi une invitation à une pensée itérative ou l'enseignant et ses élèves passent par une boucle matérielle pour rebondir sur de nouveaux concepts plus faciles à visualiser.

Un fab lab ou l'atelier d'un lycée technique ou industriel offrira un pouvoir de projection augmenté pour tester des projets d'élèves, des formes nouvelles d'interaction qui sortent de la routine et éveille les sens avec des couleurs des odeurs des matières et des ambiances différentes.

Bien sûr, toute la démarche projet en amont de la production ainsi que toutes les phases pratiques et numériques à réaliser forment des apprentissages propres à renforcer une e- culture.

Conclusion

Le numérique éducatif a un coût car il faudra acheter l'imprimante, les matériaux d’usage et les logiciels associés et traiter la maintenance ou l'obsolescence. Il faudra aussi se former à ces nouveaux usages, apprendre à tirer profit d'un esprit de maquettage. Mais apprendre à se projeter en 3D est une belle façon de stimuler l'imagination.

Les premiers ateliers qui se déroulent en Angleterre ou en France montrent tout l’intérêt des imprimantes pour intéresser des jeunes à la technologie. C’est le projet du Makerspace animé dans un collège français rural par trois enseignants « une structure dans l'esprit des tiers-lieux, à savoir qui répond à leur philosophie : permettre à des usagers de tous horizons d'échanger des savoirs et savoir-faire, de trouver leur place au sein d'un projet et de l'établissement, et de prendre confiance en eux en valorisant leur créativité et leurs compétences, quelles qu'elles soient ».

Le dossier école branchée vous donnera toutes les bases techniques utiles et les premières questions à se poser pour réussir votre premier projet.

Alors, quel est votre prochain pas ?

Source

Wikipédia impression 3D  https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Impression_3D

4 façons d'utiliser une imprimante 3D comme un outil pédagogique
https://formlabs.com/fr/blog/utiliser-impression-3D-outil-pedagogique/

Imprimante 3D : le gadget aux multiples possibilités pédagogiques - Thot cursus
https://cursus.edu/articles/38180/imprimante-3d-le-gadget-aux-multiples-possibilites-pedagogiques

Edutech wiki - Objets pédagogique avec une imprimante 3D
http://edutechwiki.unige.ch/fr/Objets_p%C3%A9dagogiques_avec_une_imprimante_3D

Le potentiel pédagogique de l’imprimante 3D - Ecole Branchée
https://ecolebranchee.com/2016/04/05/le-potentiel-pedagogique-de-limpression-3d/

L’imprimante 3D à l’école un pari gagnant ?  3D Natives
https://www.3dnatives.com/impression-3d-a-lecole-29082018/

Impression métal  3D Native
https://www.3dnatives.com/impression-3d-metal/

Un makerspace en collège Eduscol
http://eduscol.education.fr/experitheque/fiches/fiche12913.pdf

L’impression 3D d’armes à feu légalisée aux états-unis - Les échos
https://www.lesechos.fr/tech-medias/hightech/0301959564536-limpression-3d-darmes-a-feu-legalisee-aux-etats-unis-2191436.php

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