Qual o impacto da impressão 3D e da cultura maker na educação

Podemos observar nas escolas do Brasil e do mundo a formação de jovens sem habilidades, conhecimentos e competências críticas para uma vida bem-sucedida, tanto pessoal como profissional.  As competências e os conhecimentos desenvolvidos nas escolas muitas vezes não são relevantes, levando em consideração que vivemos na era digital, um período com mudanças e transformações aceleradas.

O proposito dos conteúdos abordados em sala e das disciplinas são questionados pelos alunos a todo momento.  A escola não pode se distanciar do mundo real e do ambiente em que vivem no dia a dia. A educação ofertada precisa ser relevante e atender às necessidades dos alunos, da sociedade e do mercado de trabalho, de acordo com a realidade do momento em que vivemos.

O bem-estar e o progresso das pessoas e da sociedade demandam uma educação que contribua para que os alunos adquiram habilidades para a vida real, promovendo o STEAM (sigla em inglês para Ciências, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática) e a formação profissional. As competências devem ser transferíveis e incentivar o pensamento crítico e a inovação, assim como apoiar a individualidade e os talentos do jovem.

A descoberta da conexão entre o conteúdo educacional e a experiência dos alunos influencia diretamente na motivação e na possibilidade de aprender e alcançar objetivos. São necessárias novas formas de adquirir conhecimentos antes do ingresso no mercado de trabalho.

Desafios da educação contemporânea

Os estudantes de hoje enfrentarão o mundo e o mercado de trabalho onde são valorizadas habilidades e competências diferentes do que seus pais e professores aprenderam.

Qual é a fórmula para que alunos tenham sucesso em suas vidas e sejam adultos realizados? Durante muito tempo, inteligência, capacidade de resolver problemas e raciocínio lógico foram as respostas para essa pergunta. Assim, todas as avaliações educacionais atuais visam a medir essas competências, conhecidas como cognitivas, por estarem ligadas ao conhecimento. Exemplo máximo é o PISA, que compara o desempenho de estudantes de 65 economias mundiais em Leitura, Matemática e Ciências.

Um novo elemento foi recentemente adicionado à equação do sucesso individual dos alunos. Diversas pesquisas mostraram que não basta dominar Português e Matemática, por exemplo, se o indivíduo não souber se relacionar com os outros, não for determinado e não conseguir controlar suas emoções, entre outras características da personalidade. São as competências não-cognitivas ou socioemocionais, como chamam os educadores; dentre elas estão autonomia, estabilidade emocional, sociabilidade, capacidade de superar fracassos, curiosidade, perseverança e outras.

O que as pesquisas estão descobrindo agora pais e professores já sabiam há tempos. Sem esforço, organização, criatividade, dedicação e boa sociabilidade, mesmo um aluno inteligentíssimo terá dificuldades em ter uma vida estudantil e profissional bem-sucedida. Por outro lado, um aluno com alguma dificuldade de aprendizagem pode compensar com perseverança, disciplina e maturidade emocional para alcançar os objetivos.

A aprendizagem criativa e a educação através do “fazer” (making) despontam como modelos de aprendizagem fundamentais para a formação de competências socioemocionais como a capacidade de resolver problemas, trabalho em equipe, liderança, colaboração, criação, design thinking, engajamento e empreendedorismo – habilidades tão valorizadas no século 21.

Aprendizagem criativa

Aprendizagem criativa pode ser entendida como a transformação pessoal a partir da conquista de novas habilidades e conhecimentos. Esse processo ocorre através do engajamento direto na realização de projetos particulares ou coletivos que sejam genuinamente relevantes para os envolvidos.

A cultura do aprender fazendo tem uma história muito arraigada na educação e, graças à impressão 3D, esse conceito educacional torna-se cada vez mais presente. A impressão 3D, os espaços “maker” e Fab Labs nas escolas e universidades alteram a forma como os alunos aprendem e a maneira como os educadores ensinam.

Os Espaços Maker e Fab Labs na educação constituem um local com equipamentos de fabricação digital (impressoras 3D, corte a laser, fresadoras CNC, plotadoras, eletrônica), ferramentas, comunidade (professores, tutores e estudantes) e conteúdo educacional (projetos, aulas, treinamento). Essa metodologia representa a democratização do design, engenharia, fabricação e educação em todos os níveis. É um fenômeno relativamente novo, mas que está começando a produzir projetos com impactos nacionais importantes.

Equipamentos, comunidade e educação

A educação maker tem o potencial de revolucionar a forma como abordamos o ensino e a aprendizagem, por meio dos fundamentos do construtivismo e da filosofia de “aprender com a mão-na-massa”. Assim, a educação maker é um ramo da filosofia construtivista que vê o processo do saber como um esforço pessoal. Nesse sentido, os professores agem como um guia para abordagem baseado em questionamentos para o desenvolvimento de processos de conhecimento e pensamento.

Educação relevante no século 21

Em um ambiente construtivista ideal, a linha entre aluno e instrutor torna-se turva. Por exemplo, considere um estudante enfrentando dificuldades na concepção de um projeto que tenha relação com o projeto de outro aluno, o qual desenvolveu algum tipo de solução. Assim, no ambiente colaborativo, os estudantes trabalham em conjunto para superar o obstáculo; nesse caso, um aluno é o “aprendiz”, enquanto o outro é o clássico “professor”.

Essa proposta inovadora, inspirada no “movimento maker” – que tem como base a cultura do “faça você mesmo e aprenda” –, pressupõe que qualquer pessoa pode construir, modificar e fabricar tudo com as próprias mãos. Na “educação maker”, por meio da prototipagem, por exemplo, o aluno idealiza o que quer projetar, faz a impressão, corrige uma peça que não se encaixa e vê a sua ideia concretizada.

O modelo de aula ‘tradicional’ não atrai mais os alunos. A metodologia 3D, que está pautada no conceito de tecnologia, diversão e aprendizado, engaja e promove uma nova interação professor-aluno, em que os estudantes se tornam os protagonistas da aprendizagem.

Em complemento a palitos de madeira, argila ou massinha para exemplificar assuntos em sala de aula, os professores ganham novos recursos e aderem à fabricação digital. Com a modelagem e impressão 3D, é possível criar, de forma lúdica, objetos de aprendizagem com diferentes tamanhos e geometrias, das mais simples até as mais complexas. Difundido no Brasil nos últimos anos, esse recurso tecnológico já está presente em escolas que primam pela autonomia, criatividade e espírito colaborativo dos seus alunos.

Por meio dos protótipos tridimensionais, professores e alunos conseguem sair da teoria das disciplinas ao “materializar as aulas”. Imagine que um professor de biologia recorra a um protótipo minucioso, feito por seus próprios alunos em sala de aula, para explicar as funcionalidades do corpo humano, que é tão rico em detalhes? Ou que, para entender como as pirâmides maias foram construídas, os estudantes produzam uma maquete que retrate com fidelidade as estruturas físicas daquele lugar e aprendam trigonometria? Ou, ainda, para estudar matemática e física simultaneamente, os jovens tenham que elaborar um protótipo de um carrinho tridimensional? Graças ao avanço da tecnologia na educação, isso já é uma realidade.

Aprendizagem relevante

Mas por que, exatamente, essa metodologia tem chamado a atenção de educadores? Preço, embora importante, não é a razão. A impressão 3D está chamando a atenção das escolas, porque a tecnologia oferece suporte para o aprendizado prático baseado em projetos.

Projetos escolares e universitários envolvem o desenvolvimento de protótipos criados e construídos pelos próprios alunos, assim como objetos artesanais. Mas essa prática não é adotada em sua plenitude no curriculum da maioria das instituições de ensino.

De fato, muitas escolas possuem espaços para criação onde os alunos podiam materializar as ideias. Mas a adoção de computadores pelos colégios e universidades transformou esses espaços em laboratórios de informática. Embora os computadores sejam importantes, as oficinas também são. E desativar uma delas para criar um laboratório de TI não é uma boa prática.

Mas só porque é possível fazer algo nem sempre significa que deve ser feito. A questão chave é atrelar a cultura maker e as novas ferramentas digitais ao currículo educacional, em especial aos projetos educativos. Tomemos a matemática como exemplo. Um estudante poderia projetar telhas de plástico de diferentes formas e explorar os tipos de padrões que podem ser construídos usando esses mesmos moldes. O professor pode explorar temas de geometria, química e física. No domínio da física e da engenharia, por exemplo, os estudantes podem projetar e fazer suas próprias engrenagens para vários projetos e máquinas. A partir desses projetos, os alunos podem criar máquinas mais complexas, com muitas partes.

No campo da impressão 3D, a habilidade mais importante e chave para criação, desenvolvimento e materialização de projetos e ideias é a capacidade de modelar em 3D, projetar a modelagem pensando nesse método e conhecer as diferentes tecnologias de impressão.

Atualmente, existem muitos softwares de modelagem 3D para crianças, adolescentes, adultos e profissionais, como Tinkercad, Fusion 360, Meshmixer, Scuptris, Sketchup, Blender, que se destacam como softwares gratuitos para a educação.

Nesse contexto, o design e o objeto são os objetivos finais, e a impressão 3D é a ferramenta de materialização, uma recompensa para a criação.

Habilidades para a vida real

Na metodologia de desafio e diversão na aprendizagem criativa, o estudante cria, projeta, modela em 3D e imprime o objeto. A materialização da ideia com uma tecnologia de ponta tem um impacto positivo nos estudantes, que apresentam suas impressões tridimensionais para a família, amigos e professores, gerando autorrealização e autoconfiança e, além de promover o aprendizado e a satisfação de poder realizar.

O contato que o aluno tem hoje com a tecnologia 3D pode ser decisivo para algumas profissões como engenharia, design, arquitetura, odontologia, medicina e gerenciamento de projetos.

Cursos superiores citados, bem como escolas de cunho tecnológico, já demandam ferramentas como a modelagem e a impressão 3D para viabilizar projetos e protótipos com custo e tempo reduzidos. A demanda existente é notória, sendo que as instituições de ensino cedo ou tarde deverão adotar as tecnologias para escaparem da obsolescência, proverem uma educação de qualidade, manterem-se competitivas e reterem os talentos.

O segmento do Ensino Médio demanda recursos digitais dinâmicos e interativos em diferentes ambientes de aprendizagem, elaborados a partir de uma base tecnológica. As escolas do Ensino Básico, por outro lado, desejam adotar os recursos de fabricação digital, impressão 3D e Espaços Maker, porém precisam ser capacitadas para operar a tecnologia e aplicá-la ao curriculum e a projetos acadêmicos.

STEAM – Ciências, tecnologia, engenharia, artes e matemática

O desafio é manter o envolvimento dos alunos. Uma vez engajados, os estudantes se tornam melhor capacitados para descobrir seus talentos e desenvolver os recursos mentais que precisam para pensar criticamente. Mas manter o engajamento pode ser um desafio, especialmente no Ensino Fundamental, quando as informações e as experiências com professores não geram motivação nos estudantes.

O impacto é medido pelo envolvimento do aluno e o desenvolvimento dos projetos. Os estudantes que se envolvem estarão mais preparados para os cursos de graduação e desenvolverão uma maior confiança para superar desafios, especialmente em atividades relacionadas a ciências, artes e matérias exatas.

Habilidades para o século 21:

• Habilidades de aprendizagem e inovação: pensamento crítico e resolução criativa de problemas, colaboração e comunicação, inovação e criatividade;
• Habilidades de alfabetização na era digital: alfabetização em informação e alfabetização midiática;
• Habilidades para a carreira e para a vida: adaptabilidade e flexibilidade, iniciativa e atitude auto-direcionada, liderança e responsabilidade.

Dessa forma, possibilitar que os estudantes entendam o objetivo do ensino, seja através das tecnologias ou mediante formação sócio-emocional, é fundamental para engajamento, motivação e realização das tarefas e projetos. Fazer cálculos matemáticos, ler capítulos de livros didáticos e executar outras atividades escolares podem não ser encaradas como punição ou ações sem utilidade, pois a metodologia baseada na relevância dos conteúdos reforça um processo natural em que só é possível a aquisição de novas informações quando se tem um ponto de referência nas próprias experiências e conhecimentos, e quando os alunos conseguem fazer a ligação entre o que é novo e o que é familiar.

Por fim, o pleno desenvolvimento das habilidades para a vida real e as competências socioemocionais podem ser suportadas pela tecnologia de fabricação digital, em particular a modelagem e a impressão 3D, inseridas dentro da cultura “Maker” ou cultura do “faça-você-mesmo” com o consequente alcance do sucesso pessoal e profissional, além da sensação de autorrealização, tão importantes para o alcance da felicidade.

Fonte:

• https://imasters.com.br/desenvolvimento/o-impacto-da-impressao-3d-e-da-cultura-maker-na-educacao/?trace=1519021197&source=home