3D立體打印 (3D Printing) S.T.E.M 學習與成長 教學工具 (Instructional Tools)

3D立體打印與環境教育

在學習3D打印的過程中,可讓學生認識生產對環境的影響,進一步了解和反思生產過程中所產生的廢物和污染,及耗用的資源。

隨著人類的快速發展和人口增長,地球資源的消耗倍增,環境污染的情況日益嚴重,對生態環境作出了重大的影響。能源、資源和環境的問題都是一些全球現今和未來重要的議題。於環境教育中,培養學生對環境問題的關注和處理環境問題的能力皆為重要。在教學過程中,可以運用3D打印來提高學生對物料的認識,學生的環境素養及全球公民意識。

認識物料

在介紹3D打印物料時,可以向學生提問有關日常用品及身邊週遭的物件是用什麼物料造成的,引導學生思索及去了解不同的物料。另外,也可以設計有關物料回收的問題,特別是塑膠的回收,例如塑膠的分類、不同類別的塑膠的特質和應用、塑膠回收的技術和過程等。此舉動有助喚起學生對週遭環境物料的覺知。

3D打印除了可以使用原生物料的耗材(filament)外,也可以使用經過回收再造所造成的再生物料。耗材製造機如Filabot和ProtoCycler能將廢塑料回收製造成再生耗材,常見的再生物料包括ABS和PLA。3D打印機如EKOCYCLE,可使用由PET膠樽回收再造的耗材作3D打印。

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(圖片來源: CleanTechnica)

培養環境素養

環境素養的概念早於1960年代末出現,主要關注全人類與大自然的關係。提高環境素養的目的是為了令人們能理解及處理環境問題而作準備。要令學生具有環境素養,需要先喚起他們對環境問題的覺知及關注,再鼓勵學生進一步理解環境問題,並作出行動。

在學習3D打印的過程中,可讓學生認識生產對環境的影響,進一步了解和反思生產過程中所產生的廢物和污染,及耗用的資源。課程中亦可以教導學生可持續發展(Sustainability)、生命週期評估(Life Cycle Assessment)、「搖籃到搖籃」(Cradle to Cradle)等的概念。透過進行探究性的專題研習,培養學生的環境素養。專題研習的過程中可涉及批判性思考、創意思考、資料搜集和計畫等能力的運用,繼而能有助提升學生上述的能力。

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(圖片來源: DAPCO)

提高全球公民意識

透過讓學生了解環境問題不單是個人層面的課題,更是全球的課題,可擴闊學生對身邊事物的關心及眼光,由個人到他人,以至社會及世界。結合科技的運用,使培養的過程有趣深刻,讓學生容易接收資訊及投入學習過程。

 

封面圖片:

Popular Science

資料來源:

ERIC/CSMEE

Filabot

ReDeTec

EKOCYCLE

延伸閱讀:

3D立體打印於教育的應用

生命週期評估

搖籃到搖籃