3D 프린터가있는 초등학생을위한 10 개의 STEM 프로젝트

3D 프린팅은 초등학생들에게 STEM 개념을 배우는 좋은 방법 직접 체험 활동을 통해. 이 10가지 프로젝트는 학생들에게 너무 추상적이거나 어려울 수 있는 개념을 직접 보고 체험해 볼 수 있는 기회를 제공합니다. 학생들은 기어를 제작하고 시험해 보거나, 다리의 강도를 측정하고 계산하거나, 자신만의 별자리 뷰어를 만들 수 있습니다. 각 프로젝트는 초등학생들이 이해하기 쉽고 재미있게 과학, 기술, 공학, 수학의 다양한 요소들을 자연스럽게 연결해 줍니다.

프로젝트 1: 기어 돌리기!

이 프로젝트는 기어의 실험적 조작을 통해 학생들에게 기본적인 기계 개념을 소개합니다. 학생들은 기어가 어떻게 서로 맞물려 운동 전달, 속도 변화, 그리고 기계적 이점 발달에 작용하는지 배웁니다. 또한, 기어의 톱니를 측정함으로써 수학적 능력, 기계 조립 능력, 그리고 문제 해결 능력을 키웁니다. 기어 그리고 다양한 기어 조합을 살펴보았습니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 기어비와 기계적 이점 이해 • 비율 계산 및 계산을 통해 수학 기술 연습 • 기어 시스템을 조립하여 공간 추론 능력 개발 • 단순 기계의 기본 원리 학습	• 인쇄 시간을 줄이려면 더 작은 기어로 시작하세요. • 인쇄하기 전에 모델에 지원 자료가 필요한지 확인하세요. • 적절한 치아 정렬을 보장하기 위해 먼저 테스트 기어를 인쇄합니다. • PLA 필라멘트 교실에서 사용하기에 가장 적합합니다 • 사전 설계된 스퍼 기어 모델을 다운로드하여 시간을 절약하세요.

기어 프로젝트는 간단한 설계와 명확한 기계 원리를 결합하기 때문에 교실에서 3D 프린팅을 시작하는 데 매우 유용합니다. 학생들은 기본적인 2단 기어 시스템으로 시작하여 실력이 향상됨에 따라 점차 더 복잡한 구조로 발전시킬 수 있습니다.

프로젝트 2: 기하학적 입체

이 프로젝트는 학생들에게 도움이 됩니다 3D 모양 탐색 학생들은 다양한 기하학적 입체를 직접 만지고 탐구하며 추상적인 수학 개념을 더욱 구체화할 수 있습니다. 정육면체, 구, 피라미드 등 다양한 도형을 직접 경험함으로써 기하학과 공간 관계에 대한 이해를 강화합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 3D 기하학적 모양과의 직접적인 상호 작용 • 부피 측정 및 계산 연습 • 면, 모서리, 정점을 식별하는 법 배우기 • 공간 시각화 기술 개발 • 모양 분류 및 속성에 대한 경험	• 모양을 구별하는 데 도움이 되는 다양한 색상을 사용합니다. • 다양한 가중치를 생성하기 위해 채우기 비율을 실험합니다. • 재료를 절약하기 위해 빈 모양을 인쇄하는 것을 고려하세요. • 다양한 색상의 PLA 필라멘트가 잘 작동합니다. • 일관성을 위해 기성 기하학적 솔리드 모델을 다운로드하세요.

학생들은 이러한 실습적 탐구를 통해 간단한 도형 인식에서 더 복잡한 기하학적 개념으로 자연스럽게 나아갈 수 있습니다. 물리적 모델을 통해 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 2D 모양이 결합되어 3D 객체를 만드는 방법.

프로젝트 3: 식물 세포 모델

이 프로젝트는 미세한 세포 구조를 학생들이 직접 탐구할 수 있는 가시적이고 실체적인 모형으로 변환합니다. 학생들은 자신만의 식물 세포 모형을 만들고 조립하면서 다양한 세포소기관과 그 기능에 대해 배웁니다. 3D 프린팅된 구성 요소는 학생들이 세포의 다양한 부분이 어떻게 함께 작용하는지 시각화하는 데 도움이 됩니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 세포 소기관 및 기능 인식 • 세포 구조 및 조직 이해 • 식물세포와 동물세포의 비교 • 모델 구축 기술 개발 • 과학적 라벨링 및 식별 연습	• 쉽게 식별할 수 있도록 세포소기관을 다양한 색상으로 인쇄합니다. • 가능하면 세포벽 바닥에 투명한 재료를 사용하십시오. • 세포소기관의 상대적 크기에 주의하세요 • 세포소기관 모양을 단순하지만 인식 가능하게 유지하십시오. • 소형 부품을 인쇄할 때 내구성을 고려하세요

물리적 세포 모형은 생물학 학습 전반에 걸쳐 학생들에게 참고 자료로 활용됩니다. 학생들은 더 복잡한 세포 개념을 학습하면서 자신의 모형을 추가하거나 수정할 수 있습니다.

프로젝트 4: 화석 발굴 현장

이 프로젝트는 학생들이 직접 화석 발굴 현장을 만들고 탐험하면서 지구과학과 직접 체험하는 경험을 결합합니다. 학생들은 과학적 발굴 기법을 연습하면서 화석화, 지질층, 그리고 선사 시대 생명체에 대해 배웁니다. 이 프로젝트는 지구 역사에 대한 추상적인 개념을 물리적이고 상호작용적인 경험으로 전환합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 화석화 과정에 대한 이해 • 지질층과 시간대에 대한 지식 • 과학적 발굴 방법을 연습하세요 • 다양한 화석 유형 인식 • 고고학 문서에 대한 경험	• 사실적인 화석 모양을 위해 흙빛 필라멘트를 사용하세요 • 내구성을 위해 중간 충전재로 화석을 인쇄합니다. • 세부적이지만 견고한 화석 복제품을 만듭니다. • 파손된 화석을 대체하기 위해 추가 화석을 인쇄합니다. • 초등학생이 다룰 수 있을 만큼 큰 크기의 화석을 만들어 보세요.

발굴 현장을 조성하여 학생들은 고생물학자 역할을 수행하며 핵심 과학 개념을 배울 수 있습니다. 학생들은 발견한 물리적 증거를 지구의 역사와 선사 시대 생명체에 대한 더 큰 개념과 연결 짓습니다.

프로젝트 5: 교량 설계

@dylanlock_가 인쇄한 흰색 타워 QIDI 엑스맥스

이 프로젝트는 학생들에게 교량 건설 및 시험을 직접 진행하는 과정을 통해 구조 공학을 가르칩니다. 학생들은 다양한 설계와 힘이 교량 강도에 미치는 영향을 배우고 문제 해결 능력을 향상시킵니다. 또한, 학생들이 교량 설계를 시험하고 개선하면서 추상적인 물리학 개념을 구체화합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 구조물의 힘 인식 • 과학적 테스트 방법에 대한 경험 • 디자인 개선 기술 개발 • 측정 및 데이터 기록 연습	• PLA 또는 PETG 필라멘트 더 강한 구성 요소를 위해 • 최대 강도를 위해 길이에 맞춰 레이어를 정렬하여 빔을 인쇄합니다. • 비교를 위해 여러 세트의 브리지 부품을 만듭니다. • 전체 브리지 부품 전에 작은 구성 요소를 테스트 인쇄합니다. • 조각 사이의 연결 지점에 주의하세요

교량 시험 과정은 학생들에게 실제 구조물에서 공학 원리가 어떻게 작용하는지 보여줍니다. 각 시험을 통해 학생들은 특정 설계가 다른 설계보다 왜 더 강한지 이해할 수 있습니다.

프로젝트 6: 측정 도구

이 프로젝트는 학생들에게 직접 측정 도구를 설계하고 제작하여 측정에 대한 지식을 제공합니다. 학생들은 CAD 소프트웨어를 사용하는 방법을 배우고 개발합니다. 자와 같은 실용적인 도구, 각도기 또는 부피 측정기.이 프로젝트는 측정 개념과 도구 설계를 연결하여 학생들이 정밀도와 정확도를 이해하는 데 도움을 줍니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 기본 CAD 소프트웨어 사용 경험 • 정밀도와 교정을 연습하세요 • 도구 설계 기술 개발 • 실제 악기를 만들어 학습	• 정확한 측정을 위해서는 인쇄 설정이 정확해야 합니다. • 치수를 확인하려면 테스트 인쇄가 필수입니다. • 디자인에 명확한 측정 표시를 추가합니다. • 안정성을 위해 고품질 PLA 필라멘트를 사용합니다. • 시작하기 전에 프린터 보정을 확인하세요.

측정 도구 프로젝트는 학생들이 측정의 기술적 측면과 실제적 측면을 모두 이해하도록 돕습니다. 학생들은 다른 수업 활동에 활용할 수 있는 도구를 제작하는 과정에서 설계 원리를 배웁니다.

프로젝트 7: 3D 퍼즐

이 프로젝트는 학생들이 자신만의 3D 퍼즐을 만들면서 공간 추론 능력과 공학 설계 능력을 결합합니다. 학생들은 서로 맞물리는 메커니즘에 대해 배우고 문제 해결 능력을 키웁니다. 또한, 도형들이 어떻게 서로 맞물리고 각 조각이 제대로 연결되도록 설계할 수 있는지 생각해 보는 기회를 제공합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 공간 추론 능력 개발 • 엔지니어링 설계 원칙을 연습하세요 • 모양 관계 이해 • 기계적 적합성 및 허용 오차에 대한 경험 • 문제 해결 능력 향상	• 적합성을 확인하기 위해 테스트 조각을 인쇄합니다. 용인 • 조립 학습을 더 쉽게 하기 위해 다양한 색상을 사용하세요. • 적절한 맞물림을 위해 정확한 치수를 확보하십시오. • 연결을 설계할 때 프린터 정확도 한계를 고려하세요. • 파손될 수 있는 부분을 교체하기 위해 추가 부품을 인쇄합니다.

퍼즐 디자인 과정은 학생들에게 기하학적 원리와 실용적인 공학적 고려 사항을 가르칩니다. 각 퍼즐은 학생들의 디자인 능력과 공간 관계에 대한 이해를 시험하는 시험이 됩니다.

프로젝트 8: 별자리 뷰어

이 프로젝트는 학생들이 별의 패턴을 관찰하는 도구를 만들면서 천문학과 간단한 광학을 결합합니다. 학생들은 별의 패턴을 투사하는 장치를 제작하면서 별자리와 천체 항법에 대해 배웁니다. 이 프로젝트는 교실에서 천문학 개념을 시각적으로 표현하고 흥미롭게 이해하는 데 도움이 됩니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 기본 천문학 개념에 대한 지식 • 광학 투사 경험 • 별과 ​​항해의 연결 • 야간 하늘 관찰에 대해 배우기	• 뷰어 본체에 어두운 필라멘트를 사용하세요 • 교체 가능한 패턴을 위한 슬롯으로 인쇄 • 별 패턴에 반투명 소재를 고려하세요 • 전체 생산 전에 광 투과율 테스트 • 구성 요소 간의 적절한 맞춤을 보장합니다.

별자리 관측기는 학생들에게 천문학을 직접 체험할 수 있는 기회를 제공합니다. 학생들은 다양한 별자리 패턴을 살펴보고, 이러한 패턴이 역사 전반에 걸쳐 어떻게 사람들을 이끌어 왔는지 배울 수 있습니다.

프로젝트 9: 지형도

이 프로젝트는 3D 프린팅 지형 모델을 통해 학생들이 지리와 지형을 이해하도록 돕습니다. 학생들은 다양한 지형을 탐험하면서 지도가 고도와 지형적 특징을 어떻게 표현하는지 배웁니다. 또한, 평면 지도를 촉각 모델로 변환하여 지리적 개념을 더 쉽게 이해할 수 있도록 합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 지도 읽기 기술 연습 • 지형 특징 인식 • 지형 표현 경험 • 공간적 사고 능력 개발	• 고도 수준에 따라 다른 색상을 사용하세요. • 레이어 높이를 조정하여 고도 변화를 표시합니다. • 세부 사항 가시성을 위해 크기와 규모를 고려하세요. • 먼저 작은 섹션을 테스트 인쇄하세요. • 내구성을 위해 충분한 충전재로 인쇄

물리적 지형 모델은 학생들이 2D 지도 기호와 실제 지형을 연결하는 데 도움을 줍니다. 학생들은 지도가 실제 세계를 어떻게 표현하는지 배우는 동시에 지형을 만지고 탐구할 수 있습니다.

프로젝트 10: 기계식 열쇠고리

이 프로젝트는 학생들이 움직이는 기어 메커니즘을 갖춘 열쇠고리를 제작하는 과정에서 엔지니어링과 개인 디자인을 접목합니다. 학생들은 기어에 대한 지식을 활용하여 기능적이고 개인화된 제품을 제작합니다. 이 프로젝트는 제품 디자인을 소개하는 동시에 실제 적용을 통해 기계적 개념을 강화합니다.

주요 학습 이점	중요한 3D 프린팅 참고 사항
• 기어 역학의 적용 • 제품 디자인 연습 • 개인화 경험 • 움직이는 부품에 대한 이해 • 디자인 기술 개발	• 기어와 베이스에 대비되는 색상을 사용하세요. • 적합성을 확인하기 위해 작은 테스트 기어를 인쇄합니다. • 움직이는 부품에 대한 적절한 여유 공간을 확보하십시오. • 내구성 있는 연결 지점을 만듭니다. • 키체인의 실용성을 위해 크기 제한을 고려하세요

이 실습 프로젝트를 통해 학생들은 공학 지식을 적용하면서 자신만의 작품을 만들어 볼 수 있습니다. 학생들은 직접 사용할 수 있는 작품을 만드는 과정에서 기능적 디자인과 미적 고려 사항을 모두 배우게 됩니다.

3D 프린팅으로 STEM 학습을 현실로 만드세요!

이 10개 프로젝트는 초등학생을 위한 STEM 학습을 현실적이고 실습적으로 만들어줍니다. 3D 프린팅모든 프로젝트를 통해 교사는 학생들이 실제 물체를 설계하고 시험해 볼 수 있도록 하여 어려운 개념을 학생들이 쉽게 이해할 수 있도록 합니다. 교사는 수업 요구에 맞는 프로젝트를 선택하고 학생들의 학습에 맞춰 조정할 수 있습니다. 적절한 지침과 인쇄 가이드를 통해 이러한 프로젝트는 교사에게 탄탄한 기반을 제공합니다. 3D 프린팅을 STEM 커리큘럼에 통합.