کاربرد چاپگرهای سه‌بعدی در طراحی و اجرای آزمایش‌های خلاقانه علوم
کد مقاله : 1095-INNOLABCONF (R1)
نویسندگان
رحیم کریمی *
گروه آموزش ریاضی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 56441 -888تهران، ایران
چکیده مقاله
تحول دیجیتال در حال بازتعریف پارادایم‌های آموزشی است و فناوری‌های نوظهور، فرصت‌های بی‌سابقه‌ای را برای ارتقای فرآیندهای یادگیری فراهم می‌کنند. در این میان، چاپ سه‌بعدی یا ساخت افزایشی به‌عنوان یک فناوری کلیدی، پتانسیل چشمگیری در تحول آموزش علوم، به‌ویژه در حوزه آزمایشگاهی، از خود نشان داده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر استفاده از چاپگر سه‌بعدی در تولید ابزارها و مدل‌های آزمایشگاهی بر انگیزش و یادگیری اکتشافی دانش‌آموزان، به روش مرور نظام‌مند انجام شده است. با جستجو در پایگاه‌های اطلاعاتی معتبر بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ و اعمال معیارهای ورود و خروج، مجموعه‌ای از مقالات مرتبط انتخاب و تحلیل شدند. یافته‌ها نشان می‌دهد که چاپ سه‌بعدی از طریق چهار محور اصلی بر آموزش علوم تأثیر می‌گذارد: (۱) تقویت تفکر خلاق و مهارت حل مسئله با درگیر کردن دانش‌آموزان در فرآیند طراحی تا ساخت؛ (۲) فراهم‌سازی امکان ساخت ابزارهای آزمایشگاهی سفارشی و ارزان‌قیمت که دسترسی به تجربیات عملی را فراگیر می‌کند؛ (۳) تعمیق درک مفاهیم انتزاعی علمی از طریق ساخت مدل‌های فیزیکی ملموس؛ و (۴) افزایش انگیزه، مشارکت و علاقه به مشاغل حوزه STEM از طریق تجربیات یادگیری معنادار و تعاملی. این فناوری با تبدیل دانش‌آموزان از مصرف‌کنندگان صرف دانش به تولیدکنندگان فعال ابزار و مدل، رویکرد یادگیری اکتشافی را تقویت کرده و پلی میان نظریه‌های تئوریک و کاربردهای عملی ایجاد می‌کند. نتایج این پژوهش راهبردهای با ارزشی برای سیاست‌گذاران آموزشی، طراحان برنامه درسی و مربیان در جهت ادغام مؤثر فناوری چاپ سه‌بعدی در زیست‌بوم آموزشی علوم دارد.
کلیدواژه ها
چاپ سه‌بعدی، آموزش علوم، یادگیری اکتشافی، انگیزش ، خلاقیت، حل مسئله
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر