Undervisningsmaterial i mekanik med 3D-skrivning
Ladda ner
Publicerad
Typ
Examensarbete på kandidatnivå
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Program
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Syftet med projektet har varit att utveckla undervisningsmaterial i mekanik för gymnasieskolan
med hjälp av 3D-skrivare. Dessa modeller har därefter tillgängliggjorts
genom STL-filer (Stereolithography) som kan laddas ner av lärare för att därefter
skrivas ut. Målet utformades till att utveckla tre olika uppställningar, en med trissor,
en för lutande plan och en för kaströrelse. Modellerna ska kunna möjliggöra
att elever får se, röra vid och experimentera med modeller som beskriver abstrakta
koncept inom fysik för att öka förståelsen och intresset.
Arbetet inleddes med en intervju med en universitetslärare från Chalmers som undervisar
inom mekanik och termodynamik för programmet tekniskt basår vilket
ska motsvara gymnasienivå. Detta kompletterades även med ett frågeformulär som
skickades ut till gymnasielärare. Förstudien visade att det fanns en efterfrågan av
fysiska modeller, med särskilt intresse för de tre utvalda områdena. Baserat på detta
togs tre modeller fram med hjälp av CAD-programvara (Computer-aided design)
och 3D-skrivarteknik, och skrevs ut i E-PLA (Environmentally friendly Polylactic
Acid), ett miljövänligt och lättillgängligt plastmaterial. För varje modell utvecklades
ett instruktionsblad med uppgifter och lösningsförslag. Designen har anpassats
för att modellerna både ska vara pedagogiska men även praktiskt hanterbara, till
exempel genom att de enkelt kan monteras, justeras och transporteras.
Resultatet visar att 3D-skrivna modeller har potential att bli ett värdefullt undervisningsredskap.
Projektet visar också på möjligheterna att producera undervisningsmaterial
som är anpassningsbara, kostnads- och tidseffektiva. För framtida arbeten
föreslås vidareutveckling av befintliga samt nya modeller och eventuell anpassning
för andra skolnivåer eller fysikaliska områden.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
3D-utskrift, Mekanik, Gymnasium, Fysik, CAD-modellering, Trissor, Lutande plan, Kaströrelse, Fysikundervisning