3D-printers: uitdaging voor daltonscholen?

In Nederland zijn inmiddels enkele scholen en opleidingen in het bezit van 3D-printers. Zij gebruiken de nieuwe technologie van het 3D-printen binnen het onderwijsprogramma. Ook enkele daltonscholen, onder meer obs De Dukdalf in Hendrik-Ido-Ambacht, maken gebruik van dit innovatieve product.

Over een jaar of tien is de 3D-printer niet meer weg te denken

Een 3D-printer kan op basis van digitale tekeningen/bestanden driedimensionale objecten produceren. In feite is het een kleine fabriek waar objecten laag voor laag opgebouwd worden. Was het in de beginfase alleen in wit, nu kunnen de voorwerpen al in tien verschillende kleuren gemaakt worden. En de ontwikkeling van de 3D-printer is er een die nog lang niet stilstaat.

De afgelopen maanden komt het gebruik van 3D-printers steeds vaker in het nieuws. Er worden huizen geprint met een 3D-printer, de mogelijkheden worden steeds groter. “De consumenten zien de mogelijkheden natuurlijk, maar onervarenheid en huidige prijzen houden de groei nog tegen. Maar één ding is wel zeker: de 3D-printer zal de wereld gaan veranderen in de komende 10 jaar”, aldus Floris Middelhoek van Newcandle, leverancier van de 3D-printers in Hendrik-Ido-Ambacht. Een aantal scholen durft nu al de stap te wagen om 3D-printers in te voeren. “De kinderen komen op jonge leeftijd in contact met de nieuwe technologieën, waar zij later de vruchten van plukken”, vervolgt Floris Middelhoek. “Laten we niet onderschatten dat kinderen vaak heel snel de nieuwe technieken onder de knie hebben.”

Ervaring

De mensen die al hebben kennisgemaakt met het fenomeen 3D-printen zijn laaiend enthousiast. Het vergroot vaardigheden als zelfstandigheid en samenwerking bij de leerlingen. Ook het creatieve denkvermogen en het technisch inzicht van de kinderen wordt geprikkeld. Deze factoren zijn belangrijk om het onderwijs op het gebied van engineering, wiskunde, design en technologie een duw in de rug te geven. Binnen het openbaar onderwijs in Hendrik-Ido-Ambacht lopen de vakken techniek, wiskunde en handvaardigheid voor kinderen nu ongemerkt door elkaar. Het zijn onder meer de mensen van SOPHIA (Stichting Openbaar Onderwijs Hendrik-Ido-Ambacht), Katholieke Pabo Zwolle en Floris Middelhoek van Newcandle uit Rotterdam die vertellen over hun ervaringen.

SOPHIA

De Stichting Openbaar Primair Onderwijs uit Hendrik-Ido-Ambacht (SOPHIA) is een van de eerste schoolbesturen die 3D-printen inzet in lesprogramma’s van hun scholen. De basisscholen, waaronder daltonschool De Dukdalf, maken er zeer graag gebruik van. Het is bestuurder Meindert Schenk van SOPHIA die de ontwikkeling in gang heeft gezet: “Als Stichting willen wij altijd vooruit. Er wordt vaak gezegd dat stilstand achteruitgang is. Maar dat geldt zeker in het onderwijs.”

“Je moet initiatieven durven nemen in het belang van de leerlingen”, aldus Meindert Schenk. “Alleen kiezen voor materiaal is niet voldoende. Juist de randvoorwaarden zijn belangrijk. Dus een goed geïntegreerd lesprogramma en scholing van de leraren is onontbeerlijk voor de invoering.

De vakdocent handvaardigheid heeft zich gespecialiseerd in 3D-printing. Samen met onder meer studenten van de pabo van Hoge School Rotterdam is de afgelopen tijd gewerkt aan een speciaal lesprogramma. We werken daarnaast samen met Newcandle die de introductie en technische begeleiding van de vakleraren verzorgt. Daarnaast zijn we een pilot gestart met Heutink en de Odin Groep. Robert Volkers van Heutink-ICT en Rogier Borggreve van de Odin Groep hebben ons een extra 3D-printer geleverd om uit te testen op onze scholen.”

De vakdocent handvaardigheid, Ingrid Nieuwenhuijs, gebruikt de 3D-printers in haar lessen en vergroot zo de technische kennis van de leerlingen. “Vooral leerlingen met technisch inzicht maken grote stappen in het lesprogramma. Door onder meer het programma Doodle3D te gebruiken, kunnen ook beginnende en jonge leerlingen al snel mooie ontwerpen maken”, aldus een enthousiaste Ingrid.

De 3D-printer is niet compleet

zonder goede software en scholing

Pabo-studenten

Ook studenten van de pabo hebben een rol gekregen binnen de ontwikkeling. “Sinds enkele jaren heeft SOPHIA een nauwe samenwerking met de pabo van Hoge School Rotterdam en de Erasmus Universiteit Rotterdam. De studenten werken aan hun minor en worden ingezet bij deze nieuwe ontwikkeling”, vervolgt Meindert Schenk van SOPHIA. De studenten hebben duidelijke onderzoeksvragen neergelegd. Hoe vergroot het werken met 3D-printen het technisch inzicht en de samenwerking van de leerlingen? En hoe maken we ‘breinvriendelijke’ lessen die aansluiten bij de onderwijsbehoefte van leerlingen? De studenten zijn momenteel een lessencyclus aan het ontwikkelen. “Doordat de minorstudenten enthousiast met de kinderen aan de slag zijn gegaan zien ook ouders en leerkrachten de positieve effecten van het werken met dit nieuwe middel”, aldus Schenk.

Hoogbegaafdheid en dalton

De hoofbegaafdheidspecialist Saskia Zozmann van SOPHIA geeft de hoogbegaafde leerlingen opdrachten om een driedimensionaal ontwerp te maken om zo het creatief denkvermogen te vergroten bij de hoogbegaafde leerlingen. “Deze leerlingen hebben sterke behoefte om hun creatief denkvermogen aan te spreken. 3D-printen geeft hen de uitdaging die zij verdienen.”
Ook de daltoncoördinator Sharon van der Steen van De Dukdalf is zeer enthousiast over deze nieuwe ontwikkeling. “De leerlingen zijn in het creatieve denkproces zeer gedreven en hebben een duidelijk doel voor ogen. Ze zijn zelfstandig aan het werk met hun eigen ontwerp.”

Ze merken dat het noodzakelijk is om te overleggen om tot een goed resultaat te komen. De leerlingen zelf zien het als één grote ontdekkingstocht omdat ze het ontwerp tweedimensionaal moeten maken op een tablet en deze dan driedimensionaal moeten printen en in handen krijgen”, vertelt een zeer enthousiaste Sharon.

Software van 3D-printers

Voor 3D-printers zijn al veel softwareprogramma’s op de markt. “We hebben met Newcandle afgesproken dat ze niet alleen de hardware leveren maar ook op zoek gaan naar kindvriendelijke software, scholing aanbieden, meedenken in de ontwikkeling van lesprogramma’s en snelle service bieden”, zegt Meindert Schenk. Een voorbeeld van eenvoudige en kindvriendelijke software betreft Doodle 3D. Dit is een programma dat speciaal ontwikkeld is voor het basisonderwijs. Zelfs jonge leerlingen hebben dit snel onder de knie en kunnen 3D-prints maken van eigen ontwerpen. Hiermee wordt de basis gelegd voor de verdere kennis- en vaardigheidsontwikkeling van leerlingen met betrekking tot het gebruik van 3D-printers. De 3D-printer biedt ruimte voor groei. Zo zijn er diverse programma’s die zijn ontwikkeld voor de bovenbouw en het voortgezet onderwijs. Deze programma’s zijn ingewikkelder in gebruik, maar bieden meer mogelijkheden. Leerlingen kunnen er bijvoorbeeld hun gevoel voor detail verder mee ontwikkelen. Een voorbeeld van deze software is 123D. De 3D-printer van Builder 3D kan bijvoorbeeld printen tot 775 mm hoog. Hierdoor is het mogelijk om afbeeldingen écht tastbaar te maken. Voor de kinderen in het basisonderwijs is de software van Doodle 3D uitermate geschikt om voorwerpen als armbanden, fietsen, tafels, een vaas of iets dergelijks uit te printen. Voor grotere printopdrachten, zoals de Eiffeltoren op pagina 7, is zwaardere software nodig.

De Katholieke Pabo Zwolle

Behalve het Ambachtse basisonderwijs is ook de Katholieke Pabo Zwolle (KPZ) al een tijdje bezig met de 3D-printers. Zij laten studenten proeven aan dit nieuwe stukje technologie. In een speciale ruimte, ‘De Horizon’, worden nieuwe ontwikkelingen op het gebied van ICT & Media onder de aandacht van studenten en docenten gebracht. De 3D-printer heeft in De Horizon een prominente plaats. “We verwachten dat de 3D-printer in de toekomst voor grote veranderingen gaat zorgen. Op het internet vond ik bijvoorbeeld een ontwerp van een bouwsteen die LEGO met K’NEX verbond. Een onderdeel dat waarschijnlijk geen van beide merken ooit zou produceren maar waar fervente LEGO- en K’NEX-bouwers heel gelukkig mee zijn. Ik weet niets over de ontwerper van dit bouwsteentje maar het zou best een kind van 11 kunnen zijn”, aldus docent en coördinator Dick Vermeer van KPZ. “Studenten zijn enthousiast en er ontstond op de pabo al snel een levendige discussie over de mogelijkheden over de inzetbaarheid van de 3D-printer in het onderwijs. De studenten zien onder meer mogelijkheden bij vakken als techniek, maar zeker ook bij de creatieve vakken”, besluit Dick Vermeer.

SOPHIA, Heutink-ICT, Newcandle, KPZ en de pabo van Hogeschool Rotterdam kunnen gezien worden als voorlopers die 3D-printers in het (basis)onderwijs integreren, met als doel de kinderen van vandaag voor te bereiden op de toekomst van morgen.

Auteur: Ruud van der Wel is leerkracht bij Stichting Openbaar Primair Onderwijs en journalist in Hendrik-Ido-Ambacht.