Imprimante 3D : le gadget aux multiples possibilités pédagogiques

Comment la machine peut transformer des approches pédagogiques

Les dernières années ont vu une multitude de gadgets entrer dans les classes. Que ce soit l’ordinateur sous sa forme classique ou portable, les tablettes et même les téléphones intelligents. Désormais, le corps enseignant ne peut ignorer tous ces items faisant partie de la vie des élèves.

Certaines technologies ne sont pas encore aussi répandues, mais qui prennent peu à peu plus de place. L’imprimante 3D n’est pas entièrement démocratisée dans les chaumières, néanmoins elle prend de plus en plus d'importance, particulièrement avec l’implantation de makerspaces dans les bibliothèques et certaines écoles.

Plusieurs se demanderont si ce gadget peut véritablement servir en classe. Et bien, selon certains, il serait même nécessaire d’apprendre aux jeunes à saisir l’utilisation des imprimantes 3D. En effet, une grande majorité des industriels auront besoin dans les prochaines années de ce type de savoir, ce genre de fabrication allant changer bien des choses dans les chaînes de production. Et puis, il y a toute la philosophie qui vient avec ces machines.

Soudainement, l’apprenant n’est plus qu’un consommateur, mais aussi un concepteur.

Intégrer l’imprimante 3D

Il n’y a pas à tergiverser, les possibilités sont multiples pour intégrer la machine dans l’enseignement. Le site américain Thingiverse offre des dizaines d’activités pour diverses matières scolaires. Par exemple, de grandes merveilles mondiales peuvent être reproduites à petite échelle afin d’accompagner un exposé. Des hiéroglyphes égyptiens peuvent facilement être recréés par impression pour parler d'histoire et les professeurs de mathématiques pourraient demander à des enfants de créer un pont solide avec différentes figures imprimées. Thingiverse propose diverses approches de se servir d’une imprimante 3D, incluant les modèles, la démarche pédagogique et même des clichés des objets imprimés.

Certaines organisations profitent de la démocratisation graduelle de la technologie pour offrir des occasions pour les enfants d’apprendre en jouant. Par exemple, Open Fabrick propose un jeu de construction open source offrant des connecteurs et des pièces imprimées en 3D. L’idée étant de stimuler l’aspect créatif des enfants.

De leur côté des élèves de l’EPS Ecublens ont dû dessiner, modéliser, imprimer et monter une voiture qui ne pouvait être propulsée que par un élastique. Un exercice fort intéressant les obligeant ainsi à maîtriser différentes compétences mathématique et physique, entre autres.

Voilà où l'impression 3D peut apporter beaucoup à la pédagogie. Dans certains cas, elle exige des apprenants qu'ils soient en mesure de modéliser leur création avec des outils informatiques et de vérifier si tout est correct. Il existe d'ailleurs un site (MakePrintable) qui permet de tester les modèles créés et corriger les erreurs afin de fabriquer des pièces plus conformes aux attentes. Les élèves doivent donc apprendre à se servir de ces applications afin de savoir utiliser les imprimantes 3D convenablement. D’ailleurs, ce blogue suisse recense les différentes ressources et idées de robotique et de technologie à l’école, y compris l’impression en 3 dimensions.

Implantation pas si facile

Toutefois, tout n’est pas encore en place pour une multiplication massive des appareils à l’école. Déjà parce qu’ils dmeurent coûteux. On parle d’investissements de quelques milliers de dollars, selon le modèle. Sans compter les bobines de matériel qui coûtent environ 50 $, au Canada, pour 750 grammes comme le rappelle ce dossier de Carrefour Éducation. Bien des écoles pourraient être davantage tentées par l’amélioration du parc informatique scolaire ou l’acquisition de matériel technologique comme des tablettes avant d'investir dans une imprimante.

Néanmoins, sur ce point, l’expérimentation d’une classe de 4^e année de Bretagne pourrait en inspirer plus d’un. En effet, les élèves et leur enseignant se sont lancés dans la création d’une imprimante 3D afin de pouvoir fabriquer des pièces d’un jeu d’échecs. Une machine à imprimer open source qui a été conçue avec l’aide d’un Fablab (Plascilab) et qui a permis de mettre en valeur les connaissances mathématiques et en arts visuels des élèves. Par contre, il ne faut pas croire que l’impression 3D se fait aussi vite que celle qui se déroule sur une feuille blanche. Ici, on ne parle pas de secondes, mais parfois de plusieurs heures, particulièrement si le modèle comprend beaucoup de détails. Et pas question de laisser la machine rouler la nuit. Des personnes doivent être en mesure de vérifier l’impression de la pièce, s’assurer qu’il n’y ait pas de problèmes techniques, etc.

Comme le rappelle cet enseignant québécois qui gère un club d’impression 3D, il faut du temps et beaucoup d’organisation afin que le matériel soit en sécurité, que les filaments soient classés et faciles à identifier, etc. Cela demande aussi de gérer l’horaire d'impression des équipes d'apprenants afin que tous aient la chance et le temps de l’utiliser. Toutefois, comme il le dit, cela donne un sentiment d’autonomisation très fort chez les élèves qui participent. Ils sont impliqués et, conséquemment, le rapport de l'élève à l'enseignant change. Il devient d’égal à égal. Les décisions sont faites d'un commun accord.

L’imprimante 3D a ainsi le potentiel d’être plus qu’un gadget en classe. Évidemment, il reste bien des choses à considérer. Le côté monétaire de ces appareils, l’organisation et les usages, les possibles effets sur la santé des microparticules de plastique qui se dégagent des imprimantes, etc. Néanmoins, il y a là la possibilité de donner aux apprenants un statut de créateur que l’école traditionnelle ne leur offre pas très souvent.

Illustration : Hindrik S 3D via photopin (license)

Références

Genevey, Frédéric. "[Imprimante 3D] La Voiture à élastique." Edurobot. Dernière mise à jour : 8 septembre 2016. http://www.edurobot.ch/?p=2349.

Girard, Marc-André. "Petit Guide De L'impression 3D à L?école." Carrefour éducation. Dernière mise à jour : 5 avril 2016. http://carrefour-education.qc.ca/dossiers/petit_guide_de_limpression_3d_a_lecole.

"Imprimante 3D." Edurobot. Consulté le 15 décembre 2017. http://www.edurobot.ch/?cat=118.

Martel, David. "Réflexions Sur L’impression 3D." EPortfolio De David Martel. Dernière mise à jour : 19 férier 2017. http://www.davidmartel.com/2017/02/19/reflexions-sur-limpression-3d/.

Miller, Audrey. "La Modélisation 3D Pour L?étude Des Volumes? « Oui on Peut! »." École Branchée. Dernière mise à jour : 14 août 2017. https://ecolebranchee.com/2017/08/14/modelisation-3d-letude-volumes-oui-on/.

OpenFabrick. Consulté le 15 décembre 2017. https://www.openfabrick.org/.

Thingiverse.com. Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects. Consulté le 15 décembre 2017. https://www.thingiverse.com/education.

Vappreau, Erwan. "La 3D En école élémentaire De La Modélisation à L'impression : Le Projet Jeux 3D'echecs." ECHOSCIENCES - Bretagne. Consulté le 15 décembre 2017. https://www.echosciences-bretagne.bzh/articles/la-3d-en-ecole-elementaire-le-projet-jeux-3d-echecs.

"Éducation : Les Jeunes Doivent être Sensibilisés à L’impression 3D." E-media, the Econocom Blog. Dernière mise à jour : 14 novembre 2017. https://blog.econocom.com/blog/education-les-jeunes-doivent-etre-sensibilises-a-limpression-3d/.