10 proyectos STEM para estudiantes de primaria con una impresora 3D
La impresión 3D ofrece a los estudiantes de primaria una Excelente manera de aprender conceptos STEM A través de actividades prácticas. Estos 10 proyectos brindan a los estudiantes la oportunidad de ver y jugar con conceptos que de otra manera podrían ser demasiado abstractos o difíciles. Sus estudiantes pueden crear y probar engranajes, construir y calcular la resistencia de un puente o crear sus propios visores de constelaciones. Cada proyecto entrelaza hilos sueltos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas de una manera que tiene sentido y es agradable para los estudiantes de primaria.
Proyecto 1: ¡Engranajes giratorios!
Este proyecto introduce a los estudiantes a conceptos mecánicos básicos a través de la manipulación experimental de engranajes. Los estudiantes aprenden cómo los engranajes funcionan juntos para transmitir movimiento, cambiar la velocidad y desarrollar ventajas mecánicas. Aprenden habilidades matemáticas, habilidades de ensamblaje mecánico y habilidades de resolución de problemas midiendo los dientes de los engranajes. Los engranajes y examinar diferentes combinaciones de engranajes.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Comprensión de las relaciones de transmisión y las ventajas mecánicas. • Practicar habilidades matemáticas a través del conteo y el cálculo de proporciones. • Desarrollar el razonamiento espacial mediante el montaje de sistemas de engranajes. • Aprender los principios básicos de las máquinas simples. | • Comience con engranajes más pequeños para reducir el tiempo de impresión. • Verifique si el modelo necesita material de soporte antes de imprimir. • Imprima primero un engranaje de prueba para garantizar la alineación adecuada de los dientes. • Filamento PLA Funciona mejor para uso en el aula. • Descargue modelos de engranajes rectos prediseñados para ahorrar tiempo |
El proyecto de engranajes funciona bien como punto de entrada para la impresión 3D en el aula, ya que combina diseños simples con principios mecánicos claros. Los estudiantes pueden comenzar con sistemas básicos de dos engranajes y avanzar gradualmente hacia configuraciones más complejas a medida que sus habilidades mejoren.
Proyecto 2: Sólidos geométricos
Este proyecto ayuda a los estudiantes Explorar formas 3D De forma tangible. Los estudiantes pueden sostener y examinar diferentes cuerpos geométricos, lo que hace que los conceptos matemáticos abstractos sean más concretos. La experiencia práctica con cubos, esferas, pirámides y otras formas fortalece su comprensión de la geometría y las relaciones espaciales.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Interacción directa con formas geométricas 3D • Practica la medición y el cálculo del volumen. • Aprender a identificar caras, aristas y vértices. • Desarrollo de habilidades de visualización espacial. • Experiencia con clasificación de formas y propiedades. | • Utilice diferentes colores para ayudar a distinguir entre formas. • Experimente con porcentajes de relleno para crear pesos variables. • Considere imprimir formas huecas para ahorrar material. • El filamento PLA en varios colores funciona bien. • Descargue modelos sólidos geométricos listos para usar para mayor coherencia |
Los estudiantes pasan de manera natural del reconocimiento de formas simples a conceptos geométricos más complejos a través de esta exploración práctica. Los modelos físicos facilitan la comprensión. Cómo se combinan las formas 2D para crear objetos 3D.
Proyecto 3: Modelo de célula vegetal
Este proyecto transforma las estructuras celulares microscópicas en modelos visibles y tangibles que los estudiantes pueden explorar. Al crear y ensamblar sus propios modelos de células vegetales, los estudiantes aprenden sobre los diferentes orgánulos y sus funciones. Los componentes impresos en 3D ayudan a los estudiantes a visualizar cómo funcionan juntas las distintas partes de una célula.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Reconocimiento de los orgánulos celulares y sus funciones. • Comprender la estructura y organización celular. • Comparación entre células vegetales y animales • Desarrollo de habilidades de construcción de modelos. • Práctica con etiquetado e identificación científica. | • Imprima los organelos en diferentes colores para una fácil identificación. • Utilice material transparente para la base de la pared celular si es posible. • Preste atención a los tamaños relativos de los orgánulos. • Mantenga las formas de los orgánulos simples pero reconocibles. • Tenga en cuenta la durabilidad al imprimir componentes pequeños. |
El modelo físico de la célula sirve como punto de referencia para los estudiantes durante sus estudios de biología. Pueden ampliar o modificar sus modelos a medida que aprenden conceptos celulares más complejos.
Proyecto 4: Sitio de excavación de fósiles
Este proyecto combina las ciencias de la Tierra con el descubrimiento práctico, ya que los estudiantes crean y exploran sus propios sitios de excavación de fósiles. Los estudiantes aprenden sobre la fosilización, las capas geológicas y la vida prehistórica mientras practican técnicas de excavación científica. El proyecto convierte los conceptos abstractos sobre la historia de la Tierra en una experiencia física e interactiva.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Comprensión de los procesos de fosilización. • Conocimiento de capas geológicas y períodos de tiempo. • Práctica con métodos científicos de excavación. • Reconocimiento de diferentes tipos de fósiles. • Experiencia con documentación arqueológica. | • Utilice filamento en tonos tierra para lograr una apariencia fósil realista. • Imprima fósiles con relleno medio para mayor durabilidad. • Crea réplicas de fósiles detalladas pero resistentes. • Imprima fósiles adicionales para reemplazar los que se rompan. • Hacer fósiles lo suficientemente grandes para que los estudiantes de primaria puedan manipularlos. |
La configuración del sitio de excavación permite a los estudiantes actuar como paleontólogos mientras aprenden conceptos científicos clave. Conectan la evidencia física que descubren con ideas más amplias sobre la historia de la Tierra y la vida prehistórica.
Proyecto 5: Diseño de puentes
La torre blanca impresa por @dylanlock_ QIDI X-MAX
Este proyecto enseña a los estudiantes sobre ingeniería estructural a través de la construcción y prueba práctica de puentes. Los estudiantes aprenden cómo los diferentes diseños y fuerzas afectan la resistencia de los puentes mientras desarrollan habilidades para resolver problemas. El proyecto hace tangibles los conceptos de física abstracta a medida que los estudiantes prueban y mejoran sus diseños de puentes.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Reconocimiento de fuerzas en estructuras • Experiencia con métodos de pruebas científicas. • Desarrollo de habilidades de mejora del diseño. • Práctica con medición y registro de datos. | • Utilice PLA o Filamento PETG para componentes más fuertes • Imprima vigas con capas alineadas a lo largo para lograr la máxima resistencia. • Cree varios conjuntos de piezas de puente para comparar • Pruebe la impresión de componentes pequeños antes de imprimir piezas de puente completo • Preste atención a los puntos de conexión entre las piezas. |
El proceso de prueba de puentes muestra a los estudiantes cómo funcionan los principios de ingeniería en estructuras reales. Cada prueba los ayuda a comprender por qué ciertos diseños son más resistentes que otros.
Proyecto 6: Herramientas de medición
Este proyecto enseña a los estudiantes sobre la medición mediante el diseño y la creación de sus propias herramientas de medición.Los estudiantes aprenden a utilizar el software CAD mientras desarrollan Herramientas prácticas como reglas., transportadores o medidas de volumen. El proyecto conecta los conceptos de medición con el diseño de herramientas, ayudando a los estudiantes a comprender la precisión y exactitud.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Experiencia con software CAD básico • Practica con precisión y calibración. • Desarrollo de habilidades de diseño de herramientas. • Aprendizaje a través de la creación de instrumentos prácticos. | • La configuración de impresión debe ser precisa para obtener mediciones precisas. • Las impresiones de prueba son esenciales para verificar las dimensiones. • Agregue marcas de medición claras en el diseño. • Utilice filamento PLA de alta calidad para mayor estabilidad. • Asegúrese de calibrar la impresora antes de comenzar. |
El proyecto de herramientas de medición ayuda a los estudiantes a comprender tanto los aspectos técnicos como los prácticos de la medición. Aprenden principios de diseño mientras crean instrumentos que pueden usar en otras actividades del aula.
Proyecto 7: Rompecabezas 3D
Este proyecto combina el razonamiento espacial con el diseño de ingeniería, ya que los estudiantes crean sus propios rompecabezas en 3D. Los estudiantes aprenden sobre mecanismos entrelazados mientras desarrollan habilidades para resolver problemas. El proyecto los desafía a pensar en cómo encajan las formas y cómo se pueden diseñar piezas para que se conecten correctamente.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Desarrollo de habilidades de razonamiento espacial. • Práctica con principios de diseño de ingeniería. • Comprensión de las relaciones de forma. • Experiencia con ajuste mecánico y tolerancia. • Mejora de las capacidades de resolución de problemas. | • Imprima piezas de prueba para verificar el ajuste y tolerancia • Utilice diferentes colores para facilitar el aprendizaje del montaje. • Asegúrese de que las dimensiones sean precisas para un enclavamiento adecuado. • Tenga en cuenta los límites de precisión de la impresora al diseñar las conexiones • Imprima piezas adicionales para reemplazar las que puedan romperse. |
El proceso de diseño de rompecabezas enseña a los estudiantes tanto principios geométricos como consideraciones prácticas de ingeniería. Cada rompecabezas se convierte en una prueba de sus habilidades de diseño y comprensión de las relaciones espaciales.
Proyecto 8: Visor de constelaciones
Este proyecto combina la astronomía con la óptica simple, ya que los estudiantes crean herramientas para ver patrones estelares. Los estudiantes aprenden sobre constelaciones y navegación celestial mientras construyen un dispositivo que proyecta patrones estelares. El proyecto ayuda a hacer que los conceptos astronómicos sean visibles y atractivos en el aula.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Conocimiento de conceptos básicos de astronomía. • Experiencia con proyección óptica. • Conexión entre las estrellas y la navegación. • Aprender sobre la observación del cielo nocturno. | • Utilice filamento oscuro para el cuerpo del visor. • Impresión con ranuras para patrones intercambiables. • Considere material translúcido para patrones de estrellas. • Pruebe la transmisión de luz antes de la producción completa. • Asegúrese de que haya un ajuste adecuado entre los componentes. |
El visor de constelaciones ofrece a los estudiantes una forma práctica de estudiar astronomía. Pueden explorar diferentes patrones estelares y aprender cómo estos patrones han guiado a las personas a lo largo de la historia.
Proyecto 9: Mapas topográficos
Este proyecto ayuda a los estudiantes a comprender la geografía y los accidentes geográficos a través de modelos de terreno impresos en 3D.Los estudiantes aprenden cómo los mapas representan la elevación y las características del terreno mientras exploran diferentes paisajes. El proyecto transforma los mapas planos en modelos táctiles que facilitan la comprensión de los conceptos geográficos.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Practica tus habilidades de lectura de mapas. • Reconocimiento de características del terreno. • Experiencia con representación topográfica • Desarrollo de habilidades de pensamiento espacial. | • Utilice diferentes colores para los niveles de elevación. • Ajuste la altura de la capa para mostrar los cambios de elevación. • Tenga en cuenta el tamaño y la escala para la visibilidad de los detalles. • Pruebe primero a imprimir secciones pequeñas • Imprima con suficiente relleno para mayor durabilidad. |
Los modelos de terreno físico ayudan a los estudiantes a relacionar los símbolos de los mapas 2D con las características del paisaje real. Los estudiantes pueden tocar y explorar las formaciones geográficas mientras aprenden cómo los mapas representan el mundo real.
Proyecto 10: Llavero mecánico
Este proyecto combina la ingeniería con el diseño personal, ya que los estudiantes crean llaveros con mecanismos de engranajes móviles. Los estudiantes aplican sus conocimientos sobre engranajes para crear un artículo funcional y personalizado. El proyecto introduce el diseño de productos y, al mismo tiempo, refuerza los conceptos mecánicos mediante una aplicación práctica.
| Beneficios clave del aprendizaje | Notas importantes sobre impresión 3D |
|---|---|
| • Aplicación de la mecánica de engranajes. • Práctica con el diseño de productos. • Experiencia con personalización • Comprensión de las partes móviles • Desarrollo de habilidades de diseño. | • Utilice colores contrastantes para los engranajes y la base. • Imprima pequeños engranajes de prueba para verificar el ajuste. • Asegúrese de que haya suficiente espacio libre para las piezas móviles. • Crear puntos de conexión duraderos • Tenga en cuenta los límites de tamaño para que el llavero sea práctico. |
Este proyecto práctico permite a los estudiantes crear algo personal mientras aplican sus conocimientos de ingeniería. Aprenden sobre diseño funcional y consideraciones estéticas mientras crean algo que pueden usar.
¡Haga realidad el aprendizaje STEM con la impresión 3D!
Estos 10 proyectos hacen que el aprendizaje STEM sea real y práctico para los estudiantes de primaria a través de Impresión 3DTodos los proyectos permiten a los profesores hacer accesibles a los estudiantes conceptos complejos, ya que les permiten diseñar y probar objetos reales. Los profesores pueden elegir proyectos que se adapten a las necesidades de su clase y adaptarlos a medida que los estudiantes aprenden. Con las instrucciones y la guía de impresión adecuadas, estos proyectos brindan a los profesores una base sólida para Integrando la impresión 3D en su plan de estudios STEM.