3D 프린터가있는 초등학생을위한 10 개의 STEM 프로젝트

3D 프린팅은 초등학생들에게 STEM 개념을 배우는 좋은 방법 실습 활동을 통해. 이 10가지 프로젝트는 학생들에게 너무 추상적이거나 너무 어려울 수 있는 개념을 보고 가지고 놀 수 있는 기회를 제공합니다. 학생들은 기어를 만들고 테스트하고, 다리 강도를 만들고 계산하거나, 자신만의 별자리 뷰어를 만들 수 있습니다. 각 프로젝트는 초등학생에게 의미가 있고 즐길 수 있는 방식으로 과학, 기술, 공학 및 수학의 느슨한 가닥을 함께 엮습니다.

프로젝트 1: 기어 돌리기!

이 프로젝트는 기어의 실험적 조작을 통해 학생들에게 기본적인 기계 개념을 소개합니다. 학생들은 기어가 어떻게 함께 작동하여 운동을 전달하고, 속도를 바꾸고, 기계적 이점을 개발하는지 배웁니다. 그들은 톱니를 측정하여 수학적 기술, 기계적 조립 기술, 문제 해결 기술을 배웁니다. 기어 그리고 다양한 기어 조합을 살펴보고 있습니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 기어비와 기계적 이점 이해 • 계산과 비율 계산을 통해 수학 기술 연습 • 기어 시스템을 조립하여 공간 추론 능력 개발 • 단순 기계의 기본 원리 학습	• 인쇄 시간을 줄이려면 더 작은 기어로 시작하세요. • 인쇄하기 전에 모델에 지원 소재가 필요한지 확인하세요 • 먼저 테스트 기어를 인쇄하여 치아 정렬이 적절한지 확인하십시오. • PLA 필라멘트 교실에서 사용하기에 가장 적합합니다 • 사전 설계된 스퍼 기어 모델을 다운로드하여 시간을 절약하세요.

기어 프로젝트는 간단한 디자인과 명확한 기계적 원리를 결합하기 때문에 교실에서 3D 프린팅을 시작하기에 적합합니다. 학생들은 기본적인 2단 기어 시스템으로 시작하여 기술이 향상됨에 따라 점차 더 복잡한 배열로 이동할 수 있습니다.

프로젝트 2: 기하학적 입체

이 프로젝트는 학생들에게 도움이 됩니다 3D 모양 탐색 실제적인 방식으로. 학생들은 다양한 기하학적 입체를 잡고 조사하여 추상적인 수학 개념을 더 구체적으로 만들 수 있습니다. 큐브, 구, 피라미드 및 기타 모양을 직접 경험하면 기하학과 공간 관계에 대한 이해가 강화됩니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 3D 기하학적 모양과의 직접적인 상호 작용 • 부피 측정 및 계산 연습 • 면, 모서리, 정점을 식별하는 법 배우기 • 공간 시각화 기술 개발 • 모양 분류 및 속성에 대한 경험	• 모양을 구별하는 데 도움이 되도록 다양한 색상을 사용합니다. • 다양한 가중치를 생성하기 위해 채우기 비율로 실험 • 재료 절약을 위해 빈 모양을 인쇄하는 것을 고려하세요 • 다양한 색상의 PLA 필라멘트가 잘 작동합니다 • 일관성을 위해 기성 기하학적 솔리드 모델을 다운로드하세요

학생들은 이 실습적 탐구를 통해 간단한 모양 인식에서 더 복잡한 기하학적 개념으로 자연스럽게 이동합니다. 물리적 모델을 통해 이해하기가 더 쉽습니다. 2D 모양이 결합되어 3D 객체를 만드는 방법.

프로젝트 3: 식물 세포 모델

이 프로젝트는 미세한 세포 구조를 학생들이 탐구할 수 있는 가시적이고 실제적인 모델로 변환합니다. 학생들은 자신의 식물 세포 모델을 만들고 조립함으로써 다양한 세포소기관과 그 기능에 대해 배웁니다. 3D로 인쇄된 구성 요소는 학생들이 세포의 다양한 부분이 어떻게 함께 작동하는지 시각화하는 데 도움이 됩니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 세포소기관 및 기능 인식 • 세포 구조 및 조직 이해 • 식물세포와 동물세포의 비교 • 모델 구축 기술 개발 • 과학적 라벨링 및 식별 연습	• 쉽게 식별할 수 있도록 다양한 색상으로 세포소기관을 인쇄합니다. • 가능하면 세포벽 바닥에 투명한 재료를 사용하십시오. • 세포소기관의 상대적 크기에 주의하세요 • 세포소기관 모양을 간단하면서도 인식 가능하게 유지하십시오. • 작은 부품을 인쇄할 때 내구성을 고려하세요

물리적 세포 모델은 생물학 공부 전반에 걸쳐 학생들에게 참조 지점 역할을 합니다. 학생들은 더 복잡한 세포 개념을 배우면서 모델을 추가하거나 수정할 수 있습니다.

프로젝트 4: 화석 발굴 현장

이 프로젝트는 학생들이 자신의 화석 발굴 현장을 만들고 탐험하면서 지구 과학과 실습적 발견을 결합합니다. 학생들은 과학적 발굴 기술을 연습하는 동안 화석화, 지질층, 선사 시대 생활에 대해 배웁니다. 이 프로젝트는 지구 역사에 대한 추상적인 개념을 물리적이고 상호 작용하는 경험으로 전환합니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 화석화 과정의 이해 • 지질층과 시간대에 대한 지식 • 과학적 발굴 방법을 연습해 보세요 • 다양한 화석 유형 인식 • 고고학 문서에 대한 경험	• 현실적인 화석 모양을 위해 흙빛 필라멘트를 사용합니다. • 내구성을 위해 중간 충전재로 화석을 인쇄합니다. • 세부적이면서도 견고한 화석 복제품을 만듭니다. • 파손된 화석을 교체하기 위해 추가 화석을 인쇄합니다. • 초등학생이 다룰 수 있을 만큼 큰 크기의 화석을 만듭니다.

발굴 현장 설정은 학생들이 주요 과학 개념을 배우는 동안 고생물학자 역할을 할 수 있게 해줍니다. 그들은 발견한 물리적 증거를 지구의 역사와 선사 시대 삶에 대한 더 큰 아이디어와 연결합니다.

프로젝트 5: 교량 설계

@dylanlock_ QIDI X-MAX가 인쇄한 화이트 타워

이 프로젝트는 학생들에게 실습 교량 건설 및 테스트를 통해 구조 공학에 대해 가르칩니다. 학생들은 문제 해결 기술을 개발하는 동안 다양한 설계와 힘이 교량 강도에 어떤 영향을 미치는지 배웁니다. 이 프로젝트는 학생들이 교량 설계를 테스트하고 개선하면서 추상적인 물리학 개념을 구체화합니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 구조물의 힘 인식 • 과학적 테스트 방법에 대한 경험 • 디자인 개선 기술 개발 • 측정 및 데이터 기록 연습	• PLA를 사용하거나 PETG 필라멘트 더 강한 구성 요소를 위해 • 최대 강도를 위해 길이에 맞춰 레이어가 정렬된 빔 인쇄 • 비교를 위해 여러 세트의 브리지 부품을 만듭니다. • 전체 브리지 부품 전에 작은 구성 요소를 테스트 인쇄합니다. • 조각 사이의 연결 지점에 주의하세요.

교량 시험 과정은 학생들에게 엔지니어링 원리가 실제 구조물에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 각 시험은 특정 설계가 다른 설계보다 더 강한 이유를 이해하는 데 도움이 됩니다.

프로젝트 6: 측정 도구

이 프로젝트는 학생들에게 측정 도구를 직접 설계하고 제작하여 측정에 대해 가르칩니다.학생들은 개발하는 동안 CAD 소프트웨어를 사용하는 방법을 배웁니다. 통치자와 같은 실용적인 도구, 각도기 또는 부피 측정기. 이 프로젝트는 측정 개념과 도구 디자인을 연결하여 학생들이 정밀도와 정확성을 이해하도록 돕습니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 기본 CAD 소프트웨어 경험 • 정밀도와 교정을 통한 연습 • 도구 설계 기술 개발 • 실제 악기를 만드는 것을 통해 학습	• 정확한 측정을 위해서는 인쇄 설정이 정확해야 합니다. • 테스트 인쇄는 치수를 확인하는 데 필수적입니다. • 디자인에 명확한 측정 표시를 추가합니다. • 안정성을 위해 고품질 PLA 필라멘트 사용 • 시작하기 전에 프린터 보정을 확인하십시오.

측정 도구 프로젝트는 학생들이 측정의 기술적 측면과 실제적 측면을 모두 이해하도록 돕습니다. 그들은 다른 교실 활동에서 사용할 수 있는 도구를 만드는 동안 디자인 원리를 배웁니다.

프로젝트 7: 3D 퍼즐

이 프로젝트는 학생들이 자신의 3D 퍼즐을 만들면서 공간적 추론과 엔지니어링 디자인을 결합합니다. 학생들은 문제 해결 기술을 개발하는 동안 상호 잠금 메커니즘에 대해 배웁니다. 이 프로젝트는 모양이 어떻게 맞물리고 조각이 적절하게 연결되도록 설계할 수 있는지 생각하도록 합니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 공간 추론 능력 개발 • 엔지니어링 설계 원칙을 연습합니다. • 모양 관계 이해 • 기계적 적합성 및 허용 오차에 대한 경험 • 문제 해결 능력 강화	• 적합성을 확인하기 위해 테스트 조각을 인쇄합니다. 용인 • 조립 학습을 더 쉽게 하기 위해 다양한 색상을 사용하세요 • 적절한 맞물림을 위해 정확한 치수를 보장합니다. • 연결을 설계할 때 프린터 정확도 한계를 고려하십시오. • 파손될 수 있는 부분을 교체하기 위해 여분의 부품을 인쇄합니다.

퍼즐 디자인 과정은 학생들에게 기하학적 원리와 실용적인 엔지니어링 고려 사항을 가르칩니다. 각 퍼즐은 그들의 디자인 기술과 공간 관계에 대한 이해력을 시험하는 시험이 됩니다.

프로젝트 8: 별자리 뷰어

이 프로젝트는 학생들이 별 패턴을 볼 수 있는 도구를 만들면서 천문학과 간단한 광학을 결합합니다. 학생들은 별 패턴을 투사하는 장치를 만드는 동안 별자리와 천체 항법에 대해 배웁니다. 이 프로젝트는 교실에서 천문학 개념을 가시화하고 참여시키는 데 도움이 됩니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 기본 천문학 개념에 대한 지식 • 광학 투사 경험 • 별과 ​​항해의 연결 • 야간 하늘 관찰에 대해 배우기	• 뷰어 본체에는 어두운 필라멘트를 사용하세요. • 교체 가능한 패턴을 위한 슬롯으로 인쇄 • 별 패턴에는 반투명 소재를 고려하세요 • 전체 생산 전에 광 투과율 테스트 • 구성 요소 간의 적절한 맞춤을 보장합니다.

별자리 뷰어는 학생들에게 천문학을 공부할 수 있는 실습적인 방법을 제공합니다. 학생들은 다양한 별 패턴을 탐색하고 이러한 패턴이 역사 전반에 걸쳐 사람들을 어떻게 인도했는지 배울 수 있습니다.

프로젝트 9: 지형도

이 프로젝트는 3D로 인쇄된 지형 모델을 통해 학생들이 지리와 지형을 이해하는 데 도움이 됩니다.학생들은 다양한 풍경을 탐험하면서 지도가 고도와 지형 특징을 표현하는 방법을 배웁니다. 이 프로젝트는 평평한 지도를 촉각적 모델로 변환하여 지리적 개념을 더 쉽게 이해할 수 있도록 합니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 지도 읽기 기술 연습 • 지형 특징 인식 • 지형 표현에 대한 경험 • 공간적 사고 능력 개발	• 고도 수준에 따라 다른 색상을 사용합니다. • 레이어 높이를 조정하여 고도 변화를 표시합니다. • 세부 사항 가시성을 위해 크기와 규모를 고려하십시오. • 먼저 작은 섹션을 테스트 인쇄합니다. • 내구성을 위해 충분한 충전재로 인쇄

물리적 지형 모델은 학생들이 2D 지도 심볼을 실제 지형 특징과 연결하는 데 도움이 됩니다. 학생들은 지도가 실제 세계를 어떻게 표현하는지 배우는 동안 지리적 형태를 만지고 탐험할 수 있습니다.

프로젝트 10: 기계식 열쇠고리

이 프로젝트는 학생들이 움직이는 기어 메커니즘이 있는 열쇠고리를 만들면서 엔지니어링과 개인 디자인을 결합합니다. 학생들은 기어에 대한 지식을 적용하여 기능적이고 개인화된 아이템을 만듭니다. 이 프로젝트는 실용적인 적용을 통해 기계적 개념을 강화하는 동시에 제품 디자인을 소개합니다.

주요 학습 이점	중요 3D 프린팅 참고 사항
• 기어 역학의 응용 • 제품 디자인 연습 • 개인화 경험 • 이동 부품에 대한 이해 • 디자인 기술 개발	• 기어와 베이스에 대비되는 색상을 사용하세요. • 적합성을 확인하기 위해 작은 테스트 기어를 인쇄합니다. • 이동 부품에 대한 적절한 여유 공간을 확보하십시오. • 내구성 있는 연결 지점을 만듭니다. • 열쇠고리의 실용성을 위해 크기 제한을 고려하세요

이 실습 프로젝트는 학생들이 엔지니어링 지식을 적용하면서 개인적인 것을 만들 수 있게 해줍니다. 그들은 사용할 수 있는 것을 만드는 동안 기능적 디자인과 미적 고려 사항에 대해 배웁니다.

3D 프린팅으로 STEM 학습을 현실로 만드세요!

이 10가지 프로젝트는 초등학생들에게 STEM 학습을 현실적이고 실습적으로 제공합니다. 3D 프린팅. 모든 프로젝트는 교사가 실제 물체를 설계하고 테스트할 수 있도록 하여 학생들이 도전적인 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 합니다. 교사는 학급의 필요에 맞는 프로젝트를 선택하여 학생들이 학습함에 따라 이를 조정할 수 있습니다. 적절한 지침과 인쇄 지침을 통해 이러한 프로젝트는 교사에게 견고한 기초를 제공합니다. 3D 프린팅을 STEM 커리큘럼에 통합.