Digital for all now

Education : 4 raisons d’intégrer les imprimantes 3D à l’école

Econocom 26 Nov 2014

Sur les paillasses des classes de sciences apparait progressivement un nouvel outil : l’imprimante 3D. Réservés jusqu’alors à une petite communauté très dynamique de Makers, ou « bricoleurs-amateurs », rassemblés dans les Fab Labs ou autres Maker spaces, ces appareils atterrissent désormais dans les écoles. Des machines à peine plus grosses que des fours à micro-ondes, qui s’appuient sur des logiciels de conception 3D et qui permettent de créer des modèles ensuite « imprimés » en trois dimensions.

 

Selon le célèbre économiste Jérémy Rifkin, auteur du récent livre La Nouvelle Société du coût marginal zéro (Éd. Les Liens qui Libèrent), la démocratisation de ces petites machines promet de révolutionner l’industrie tout en promouvant l’esprit « Do It Yourself » (DIY). Leur potentiel ne s’arrête pas là. Car si ces imprimantes ont initialement été mobilisées pour fabriquer des objets simples, elles se perfectionnent à mesure qu’elles sont utilisées et permettent aujourd’hui d’imprimer des objets de plus en plus complexes : lampes, vaisselle, meubles, ou encore veines artificielles voire bâtiments de toutes pièces !

 

Ce nouvel horizon de créations transverses séduit le monde de l’éducation. Concrètement, quel est le potentiel de ces imprimantes dans les écoles ? Que peut-on aujourd’hui en faire et quels sont leurs bénéfices ? Retour sur les opportunités offertes par ces machines, qui promettent de mettre le « Digital for all now » dans les mains de chaque élève.

 

1. Sensibiliser dès aujourd’hui les plus jeunes à un outil qui sera normal demain

« Nous sommes à l’aube d’une révolution sociétale initiée par la base comme ce fut le cas avec l’informatique personnelle il y a 40 ans, affirme Romain Pouzol, responsable Impression 3D chez CKAB et auteur de la préface du livre Imprimante 3D, une révolution en marche. S’équiper aujourd’hui, c’est être à l’avant-garde. »

Si elles investissent – timidement – certaines écoles, les imprimantes 3D ont progressivement creusé leur trou dans d’autres organisations. Fin 2013, Philippe Bajou, Directeur Général de la Poste, annonçait un partenariat avec Sculpteo – entreprise qui fournit les machines – afin d’équiper certains de ses bureaux :

« La Poste joue un rôle essentiel dans la vie des citoyens français et y faire entrer physiquement des imprimantes 3D est une manière de faire voir et d’expérimenter cette nouvelle révolution industrielle qui est en marche » expliquait ainsi Arthur Cassaignau, responsable marketing chez Sculpteo.

Alors pourquoi pas dans les écoles ?

« Ces machines (…) ont un pouvoir stupéfiant : celui de transformer la société par elle-même, celui de métamorphoser notre situation de consommateur basique en inventif consom’acteur pour reprendre le terme de Francis Pisani, raconte Romain Pouzol. « De la même façon que le numérique en général et Internet en particulier, nous ont permis de remodeler le monde en le dématérialisant, l’impression 3D nous offre la capacité de remodeler notre environnement, physique, sans plus d’interfaces. »

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2. Créer des ponts entre les matières

À la rentrée 2014, douze lycées de Seine-Saint-Denis ont été équipés de petites imprimantes. Une nouveauté qui a séduit nos voisins britanniques il y a déjà quelques années. L’objectif : proposer de nouvelles méthodes d’enseignements dans les sciences, les technologies, l’ingénierie, les mathématiques (STEM) et le design. Dans un rapport publié en octobre 2013, le Ministère de l’éducation nationale britannique affirmait ainsi vouloir « équiper les élèves afin qu’ils comprennent l’application et le potentiel de ces nouvelles technologies ». Un élément « important afin de les aider à se préparer dans un monde où ce type de technologies sera de plus en plus courante, notamment dans les STEM. »

C’est justement dans ces matières que le potentiel est particulièrement fort. Ce même rapport explique :

« Il y a un potentiel considérable afin de faire des ponts entre ces différentes matières. Cela permet aux écoles de proposer des pédagogies nouvelles en explorant les méthodes innovantes pour enseigner les STEM, tout en stimulant l’intérêt des élèves et en enrichissant leur curriculum. »

Outre l’aspect design, la conception et l’impression en 3D d’instruments de musique, par exemple, permet de mobiliser les connaissances des étudiants en physiques (les ondes sonores), mais aussi en biologie (l’écoute chez l’être humain) et en ingénierie (la conception d’une salle de concert où les sons doivent circuler).

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3. Stimuler la motivation des élèves… et des enseignants

« Tous les élèves qui ont utilisé l’imprimante 3D ont été très inspirés par les opportunités qu’elle offrait. La possibilité de réaliser et d’incarner concrètement une idée en 3D dans un court lapse de temps et un outil particulièrement puissant d’enseignement » affirme dans le rapport de l’Éducation nationale britannique que nous évoquions plus tôt, David Jeremy enseignant dans l’école Settlebeck.

La réalisation concrète d’un objet joue donc un rôle moteur dans la motivation des élèves en cours. « Ce type d’outil les canalise et leur permet de faire des activités en interactivité avec les professeurs. Si j’ai un élève motivé, il veut travailler et on peut avancer. », nous expliquait [lien article augmenté éducation] Mélanie Windle, professeur d’anglais au lycée Sainte-Marie d’Aix-en-Provence, au sujet de l’introduction des iPads dans sa classe. Les élèves ne sont d’ailleurs seuls à se sentir stimulés, les enseignants sont autant attirés par ces machines que leurs élèves !

 

4. Faire des enseignants des Makers dans une logique d’empowerment

 

Sur Internet, les communautés d’aficionados des imprimantes 3D sont nombreuses et il est désormais très facile de partager les documents essentiels à la création d’un objet. Dès lors, les plateformes d’échanges s’imposent comme un nouvel espace de dialogue entre professionnels de l’éducation partout dans le monde.

Ces phases de discussion sont primordiales à la réussite d’un projet. Un point sur lequel ne manque pas d’insister le Ministère de l’Éducation nationale britannique :

« Les expérimentations menées dans les écoles ont démontré l’importance d’une bonne formation des enseignants à ces outils et aux logiciels de conception 3D, notamment dans les nouvelles méthodes d’enseignement, tout en insistant sur une phase de préparation suffisamment longue et sans contact avec l’imprimante afin de garantir une utilisation effective. Les équipes doivent aussi être formées à la maintenance afin de pouvoir résoudre sans difficulté des problèmes mineurs. »

Enseigner avec une imprimante 3D impose également de sortir des cadres pédagogiques traditionnels. En classe, les professeurs ne peuvent plus concevoir les matières comme des vases clos mais doivent envisager leur cours « en mode projet ». Ils doivent être capables d’accompagner les élèves dans la conception et le développement de leur objet 3D, afin de les pousser à développer toute leur valeur ajoutée avant la phase de production.

Apprendre tout au long de la conception et se confronter aux difficultés en matière de design ou encore de physique : voilà tout l’intérêt de l’imprimante 3D. La réalisation d’un prototype de vaisseau spatial à destination de la lune imposera par exemple aux élèves, comme l’explique un article de EdTechMagazine, de maitriser toutes les contraintes de l’environnement lunaire et de prendre en considération le manque d’oxygène tout comme la moindre force gravitationnelle. Tout un programme !

 

Crédits photos : 3D printing, photo par Keith Kissel, licence CC BY 2.0 / Kids, photo par Steve Rainwater, licence CC BY-SA 2.0 / 3D printing, photo par fdecomite, licence CC BY 2.0 /
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