Η τρισδιάστατη σχεδίαση και εκτύπωση δίνει την ευκαιρία σε όλους να συμμετάσχουν σε αυτό που αποκαλείται η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση, ή αλλιώς ο εκδημοκρατισμός της κατασκευής αντικειμένων και μηχανών αφού επιτρέπει στον καθένα με ελάχιστα έξοδα να σχεδιάσει και να εκτυπώσει εξαρτήματα μιας συσκευής ή και μια ολόκληρη συσκευή για τις ανάγκες του. Με τον τρόπο αυτό μπορεί ο καθένας να ανεξαρτητοποιηθεί από βιομηχανίες και εμπορικές επιχειρήσεις και να δημιουργήσει συσκευές προσαρμοσμένες στις τοπικές, ατομικές ή ομαδικές ανάγκες ή συνθήκες.
Η τρισδιάστατη σχεδίαση είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο που βρίσκει πολλές εφαρμογές επίσης στην εκπαίδευση. Εκπαιδευτικοί που χρειάζονται κάποιο εργαλείο ή κάποια συσκευή για την εκπαιδευτική διαδικασία μπορούν πλέον οι ίδιοι να τα σχεδιάσουν και να τα εκτυπώσουν. Η δημιουργία τρισδιάστατων σχεδίων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση και ιδιαίτερα στην εξ’ αποστάσεως διδασκαλία, επειδή προσφέρει τη δυνατότητα στους μαθητές να περιεργαστούν ένα μοντέλο από διάφορες οπτικές γωνίες, ώστε να το κατανοήσουν καλύτερα.
Αν και θεωρείται συνήθως συνυφασμένη με μαθήματα STEM, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε όλα τα μαθήματα για τη δημιουργία διαφόρων οπτικών αναπαραστάσεων, ενώ χρησιμεύει ακόμη για την συμπεριληπτική μάθηση ατόμων με οπτικές αναπηρίες.
Στο εργαστήριο αυτό αφού παρουσιάσουμε τη σχεδιαστική σκέψη και τις βασικές αρχές της τρισδιάστατης σχεδίασης και οι συμμετέχοντες θα έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν ένα σύνθετο τρισδιάστατο αντικείμενο στη πλατφόρμα Tinkercad.
Στόχος του εργαστηρίου είναι οι συμμετέχοντες:
• να εξοικειωθούν με ένα τρισδιάστατο περιβάλλον σχεδίασης,
• να μπορούν να χρησιμοποιούν και να τροποποιούν βασικά στερεά αντικείμενα,
• να μπορούν να εκτελούν σύνθετες διεργασίες, όπως ένωση ή αφαίρεση τμημάτων στερεών σωμάτων
• και να δημιουργήσουν χρήσιμα τεχνουργήματα για την εκπαιδευτική διαδικασία.

Πολλά σύγχρονα προβλήματα, όπως η κλιματική κρίση, οι πανδημίες, πόλεμοι, η οικονομική ύφεση κλπ., αποτελούν προβλήματα της αειφόρου ανάπτυξης. Για να μπορέσουν να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα θα πρέπει οι άνθρωποι να αλλάξουν νοοτροπία σε παγκόσμιο επίπεδο και να συνεργαστούν για την προώθηση των στόχων αειφορίας. Για το σκοπό αυτό θα πρέπει η εκπαίδευση για την αειφόρο ανάπτυξη να εισαχθεί σε όλες τις εκπαιδευτικές βαθμίδες.
Η τρισδιάστατη σχεδίαση είναι ένας αναπτυσσόμενος τομέας που χρησιμοποιείται σε όλο και περισσότερους παραγωγικούς τομείς, καθώς και στην εκπαίδευση. Το σχολικό έτος 2021-22 οργανώθηκε σε πρότυπο γυμνάσιο όμιλος τρισδιάστατης σχεδίασης με σκοπό την εξοικείωση των μαθητών/τριών με τη τρισδιάστατη σχεδίαση ως μέσο επικοινωνίας και έκφρασης για την εκπαίδευση στην αειφόρο ανάπτυξη και την καλλιέργεια των δεξιοτήτων του 21ου αιώνα. Ο σχεδιασμός του ομίλου έγινε με τέτοιο τρόπο, ώστε με την σταδιακή εισαγωγή των λειτουργιών του σχεδιαστικού προγράμματος τα παραδείγματα να εισάγουν σταδιακά έννοιες τις αειφόρου ανάπτυξης. Ακολουθήθηκε η μεθοδολογία της έρευνας δράσης και επιπλέον χρησιμοποιήθηκε ερωτηματολόγιο πριν και στο τέλος της λειτουργίες του ομίλου για να διερευνηθούν οι γνώσεις και απόψεις των μαθητών/τριών για την τρισδιάστατη σχεδίαση. Από την ανάλυση του ερωτηματολογίου και των έργων των μαθητών/τριών φάνηκε ότι η τρισδιάστατη σχεδίαση με τη χρήση της πλατφόρμας Tinkercad αποτέλεσε κατάλληλο μέσο για την εξοικείωση τους με τη σχεδιαστική σκέψη και τις έννοιες της αειφορίας, καθώς και για την ανάπτυξη των δεξιοτήτων του 21ου αιώνα.

Οι μαθητές θεωρούν γενικά τη Χημεία ως ένα δύσκολο μάθημα, επειδή συνδυάζει πολλές αφηρημένες και δυσνόητες για αυτούς έννοιες. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να προσφέρει μια πρώτη εκτίμηση για τη χρησιμότητα της τρισδιάστατης (3D) σχεδίασης για το μάθημα της Χημείας και ειδικότερα, αν η χρήση της βοηθάει τους μαθητές να κατανοήσουν αφηρημένες έννοιες και διεργασίες που συμβαίνουν στον μικρόκοσμο σε αντιδιαστολή με την παραδοσιακή διδασκαλία που χρησιμοποιεί δισδιάστατα (2D) γραφικά. Στην εργασία αυτή θα περιγράψουμε πως διδάχθηκαν σε μαθητές των τάξεων της Α’ και Β’ λυκείου, κατά τη διάρκεια του σχολικού έτους 2021-2022, κάποια σημεία της διδακτέας τους ύλης με τη βοήθεια διαδραστικών τρισδιάστατων απεικονίσεων (3D). Η πλειοψηφία των μαθητών διευκολύνθηκε από τη χρήση της τρισδιάστατης απεικόνισης. Οι μαθητές δήλωσαν ότι κατανόησαν καλύτερα τις έννοιες και συμφώνησαν ότι η εμπειρία αυτή αύξησε το ενδιαφέρον τους για το μάθημα. Η τρισδιάστατη απεικόνιση των ενώσεων, ατόμων, μορίων αλλά και διάφορων εννοιών του μικρόκοσμου κατά τη διάρκεια του μαθήματος με δυνατότητα περιστροφής και λοιπών χειρισμών, ενθουσίασε τους μαθητές επειδή μπόρεσαν να αντιληφθούν τι σημαίνουν οι αφηρημένες έννοιες ώστε να τους γίνουν πιο προσιτές. Η χρήση διαδραστικών τρισδιάστατων αναπαραστάσεων στο μάθημα της Χημείας βελτίωσε τη στάση τους απέναντι στο μάθημα και τη μάθηση των μαθητών σε σύγκριση με τη μάθηση με τη χρήση των παραδοσιακών 2D γραφικών.