3D-tehnoloogia abil haridusele uus nägu

LEO SIIMAN, MARGUS PEDASTE

Tartu ülikooli haridustehnoloogia keskus ostis hiljuti ühe Euroopa esimese tarbijaklassi 3D-käsiskanneri (Cubify Sense). Selle unikaalse seadeldise abil hakatakse uurima, millist pedagoogilist kasu võiks tuua 3D-tehnoloogia rakendamine õpetamisse ja õppimisse.
Kuna teadmised ja kogemused uute digitaalsete 3D-tehnoloogiate kasutamise kohta hariduses on piiratud, on Tartu ülikooli uurimisrühm üks esimesi maailmas, kes uurib metoodiliselt, kuidas moodsa 3D-tehnoloogia abil XXI sajandi haridusele uus nägu anda. Eriti on huviorbiidis väljavaade, et 3D-tehnoloogia arendab ruumilist mõtlemist ning suurendab õpilaste huvi loodusteaduste ja matemaatika vastu.
Cubify Sense 3D-skanner on kaasaskantav ja kasutajasõbralik seade, mis vähem kui minutiga suudab kolmemõõtmeliselt salvestada informatsiooni eseme kuju ja värvide kohta. Eseme suurus võib varieeruda raamatust täispikkuses inimeseni. Skanner loob digitaalse 3D-faili, mida saab hõlpsasti lugeda ja töödelda tavalise 3D-tarkvaraga, näiteks Blenderi-nimelise tasuta programmiga. Saadud digitaalse 3D-mudeli põhjal on võimalik 3D-printeriga trükkida ka eseme miniatuurne koopia. Paljud ettevõtted kasutavad juba praegu 3D-printereid hoidmaks kokku uute toodete prototüüpide disainimisele, muutmisele ja levitamisele kuluvat aega ja raha.
Hariduses pakub 3D-tehnoloogia uusi ja kättesaadavaid võimalusi ruumilise mõtlemise arendamiseks. Psühholoogia valdkonna uuringud on tuvastanud, et ruumiline mõtlemine (võime visualiseerida kolmemõõtmeliste objektide vahelisi ja sisemisi seoseid) mõjutab loodusteaduste ja matemaatika alast edukust. Erinevalt füüsilistest 3D-mudelitest, mida on õpetamisel piiratud arv, võimaldab digitaalne tehnoloogia igal õpilasel töötada personaalse 3D-mudeliga. Peale selle sisaldavad Blenderi-taolised 3D-tarkvaraprogrammid kolmemõõtmelise animatsiooni võimalust, mille kaudu saab mingi süsteemi ruumilise struktuuri õppimise ühendada vastavate dünaamiliste protsessidega. Näiteks saaks animeeritud digitaalse 3D-mudeli abil uurida toidu teekonda läbi inimese seedekulgla. Samamoodi võiks animeeritud mudelit kasutada Kuu faaside õpetamisel illustreerimaks päikesevalguse liikumist Maa-Kuu süsteemi.
Tõenäoliselt on tuleviku tööturul, eriti just loodusteaduste ja matemaatika poolest nõudlikel töökohtadel vajalikud kõrgema taseme oskused keerukate digitaalsete andmekogumite mõistmiseks. Tartu ülikool töötab selle nimel, et õpilased ja õpetajad saaksid teadusuuringute ja õpetajakoolituste kaudu osa pedagoogilisest kasust, mida uued digitaalsed 3D-tehnoloogiad toovad. Varajane start seesuguse tehnoloogiaga kokkupuutumisel annab eestlastele probleemilahendamise oskused ja hästi arenenud kognitiivsed võimed, mis on vajalikud selleks, et edaspidi digitaalsel infoajastul edukas olla.