Undervisningsmaterial i mekanik med 3D-skrivning

Sammanfattning

Syftet med projektet har varit att utveckla undervisningsmaterial i mekanik för gymnasieskolanmed hjälp av 3D-skrivare. Dessa modeller har därefter tillgängliggjortsgenom STL-filer (Stereolithography) som kan laddas ner av lärare för att därefterskrivas ut. Målet utformades till att utveckla tre olika uppställningar, en med trissor,en för lutande plan och en för kaströrelse. Modellerna ska kunna möjliggöraatt elever får se, röra vid och experimentera med modeller som beskriver abstraktakoncept inom fysik för att öka förståelsen och intresset.Arbetet inleddes med en intervju med en universitetslärare från Chalmers som undervisarinom mekanik och termodynamik för programmet tekniskt basår vilketska motsvara gymnasienivå. Detta kompletterades även med ett frågeformulär somskickades ut till gymnasielärare. Förstudien visade att det fanns en efterfrågan avfysiska modeller, med särskilt intresse för de tre utvalda områdena. Baserat på dettatogs tre modeller fram med hjälp av CAD-programvara (Computer-aided design)och 3D-skrivarteknik, och skrevs ut i E-PLA (Environmentally friendly PolylacticAcid), ett miljövänligt och lättillgängligt plastmaterial. För varje modell utveckladesett instruktionsblad med uppgifter och lösningsförslag. Designen har anpassatsför att modellerna både ska vara pedagogiska men även praktiskt hanterbara, tillexempel genom att de enkelt kan monteras, justeras och transporteras.Resultatet visar att 3D-skrivna modeller har potential att bli ett värdefullt undervisningsredskap.Projektet visar också på möjligheterna att producera undervisningsmaterialsom är anpassningsbara, kostnads- och tidseffektiva. För framtida arbetenföreslås vidareutveckling av befintliga samt nya modeller och eventuell anpassningför andra skolnivåer eller fysikaliska områden.