学校で始める3Dものづくり教育
学校で始める3Dものづくり教育
3Dプリンターを学校の授業に取り入れてみませんか？
ものづくり教育における3Dプリンターの活用方法や、授業での実践アイデアをご紹介します。
3Dプリンターは、子どもたちの自由な発想やアイデアを、実際に手に取れる立体物にできるツールです。
自分で考え、設計し、形にする体験を通して、ものづくりの楽しさを学ぶことができます。
まずは必要なものをそろえよう！
まずは、授業で3Dプリンターを活用するために必要なものから見ていきましょう。
3Dプリンターを始めるために必要なものは、基本的に次の4つです。
1パソコン
3Dデータの作成やプリントの準備に使用します。
学校にあるパソコンを活用できますが、使用するソフトの動作環境を確認しましょう。
23Dデータを作るソフト
立体的な形を設計するためのソフトです。
初心者でも使いやすい無料のソフトもあり、児童・生徒の学年や授業内容に合わせて選べます。
33Dプリンター
作成した3Dデータを実際の立体物にします。
学校で使用する場合は、操作のしやすさや安全性、設置場所なども大切なポイントです。
4材料
FFF方式の3Dプリンターでは、フィラメントと呼ばれる糸状の樹脂材料を使用します。
材料の種類は比較的扱いやすいPLA樹脂がおすすめです。
扱いやすさや安全性、材料費などを考慮して選びましょう。
学校で3Dプリンターを安心して活用するためには、機器の性能だけでなく、導入時の設置サポートや、困ったときに相談できる技術サポートも大切です。
先生方が安心して授業に取り組めるよう、サポート体制が充実した製品を選びましょう。
3Dプリンターでものづくりを始めよう！
必要なものがそろったら、いよいよ3Dプリンターを使ったものづくりに挑戦です。
3Dデータの作成から作品の完成までは、基本的に4つのステップ。
授業での活用をイメージしながら、ものづくりの流れを見ていきましょう。
STEP 1形を考える・作る
まずは、どんな作品を作りたいか考えましょう。
3D CADソフトを使って、パソコン上で立体的な形を作成します。
文字や図形を組み合わせることで、オリジナルのネームプレートなども簡単に作ることができます。
STEP 2プリントの準備
作成した3Dデータをスライサーソフトに読み込み、プリントの準備をします。
使用する材料や積層ピッチ（層の厚さ）、内部の充填率、サポートの有無などを設定し、3Dプリンターで使用するデータを作成します。
STEP 3プリントする
設定が完了したら、３Dプリンターでプリントします。
フィラメントを熱で溶かしながら、設定した形を一層ずつ積み重ねて、立体の作品を作ります。
STEP 4完成！
プリントが終わったら、作品を取り出して完成です！
思い描いたアイデアが実際の形になる瞬間は、ものづくりの大きな楽しみです。
完成した作品を手に取り、工夫したところや改善できるところを考えてみましょう。
授業で作ってみよう！
3D CADと3Dプリンターを使って、さまざまな作品づくりに挑戦してみましょう。
簡単な形を作ることから始めて、寸法を考えた設計や、複数の部品を組み合わせたものづくりへ。
ここでは、初級・中級・上級の3つのレベルに分けて、作品づくりのアイデアをご紹介します。
初級オリジナルネームプレート
スケッチ、寸法入力、押し出しを使って立体を作る。
学習ポイント
2Dスケッチから3Dモデルを作成する
中級寸法を変更できるペン立て
寸法拘束を使って設計し、パラメータを変更してサイズ違いの作品を作る。
学習ポイント
寸法拘束、パラメトリック設計、設計変更
上級組み立て式の小物ケース
本体とふたを別部品として設計し、組立状態や部品同士の関係を確認する。
学習ポイント
コンポーネント、アセンブリ、クリアランス、2D図面
アイデアを、カタチにする楽しさを。
3Dプリンターを使ったものづくりでは、自分で考えたアイデアを実際にカタチにすることができます。
設計して、作って、確かめて、また工夫する。
そんな試行錯誤の積み重ねが、創造力や問題解決力を育みます。
「こんなものがあったらいいな」から始まる、未来のものづくり。
3Dプリンターを活用して、子どもたちの可能性を広げてみませんか？
