Programmet Sculptris et lettlært og kalles ”digital leire”. Elevarbeid KDA (Vågen vgs). Foto: Britt Iren Hetland Haavik.

Med 3D-printer i klasserommet – formlære og designkompetanse i en ny tid

I denne artikkelen deler lektor Brit Iren Hetland Haavik noen av sine tanker rundt det å bruke 3D-teknologi i undervisningen. Hun skriver blant annet at «det fine med å ta en 3D-skriver inn i klasserommet er at det jeg før syntes hørtes ut som en futuristisk drøm, nå er et reelt, skapende verktøy for både elevene mine og meg». Erfaringene er hentet fra programområdet kunst, design og arkitektur (KDA) på Vågen videregående skole.
Artikkelen ble skrevet i forbindelse med Kunst- og kultursenterets tiårsjubileum i 2017.

Av Brit Iren Hetland Haavik, lektor og programfaglærer i Kunst, design og arkitektur ved Vågen videregående skole

Brit Iren Hetland Haavik er lektor på Vågen videregående skole. Hun har tidligere mottatt Ildsjelprisen (2010) for sitt engasjement og innovative arbeid med bruk av teknologi i klasserommet. Hetland Haavik har holdt en rekke innlegg og foredrag på ulike nasjonale og internasjonale konferanser, bl. a. på SamBa 2014.

Møtet med ny teknologi reiser nye spørsmål, og det kan utfordre og endre det å være kunst- og håndverkslærer.

Teknologi har fått en sentral og naturlig posisjon i hverdagen vår. Mottoet «Change is the new normal» er beskrivende. Fagfeltet kunst og håndverk må også ta inn over seg endringene som foregår i samfunnet. Tradisjonelt har faget vært preget av arbeid med hendene – i materialene. Møtet med ny teknologi reiser nye spørsmål, og det kan utfordre og endre det å være kunst- og håndverkslærer. Men teknologi kan også lede til forandringer som gir fornyet giv og aktualitet.

Jeg har alltid vært interessert i å utforske ny teknologi i undervisningen. De siste par årene har jeg undersøkt hvordan 3D-teknologi kan tas i bruk i fagene mine på programområdet kunst, design og arkitektur (KDA). De nye læreplanene våre (2016) legger vekt på bruk av digitale verktøy. 3D-teknologi er relevant for en rekke profesjoner og disipliner som fagfeltet vårt har relasjoner til. Mange av utdanningene vi rekrutterer til, bruker denne teknologien. 3D-teknologi omfatter mye: 3D-penner, 3D-skrivere, skanning, spillteknologi og så videre. Et overordnet begrep for dette er 3D-tenkning. Slik jeg ser det er det spesielt ett verktøy som skolen, og fagfeltet vårt, bør ta i bruk: 3D-skriveren. Å ha et slikt verktøy i klasserommet har gitt meg og elevene mine mange spennende og nye erfaringer.

Hva er en 3D-skriver?

3D-teknologi kalles av enkelte en ny industriell revolusjon som vil innvirke på hvordan fremtidige produkter, tjenester og systemer blir til. Allerede i 1986 tok Charles Hull patent på en 3D-skriver, og selve 3D-teknologien kan spores enda lenger tilbake. De siste årene har bruken blitt mer allmenn og utvikles stadig. Takket være en rekke brukervennlige program er 3D-skriveren ikke lenger forbeholdt spesialister. Programvare, som ofte er gratis, blir nå laget med tanke på «vanlige» mennesker. Rent teknisk betyr 3D-utskrifter at man konstruerer objekter digitalt på tre plan (X, Y og Z) og lagrer dem som digitale filer. Disse overføres til en skriver og blir gjort om til fysiske modeller. De mest vanlige skriverne smelter (for eksempel PLA) eller skyver ut ulike materialer i små mengder og bygger opp form lagvis. Skriverne som er beregnet for hobbymarkedet, blir stadig mer overkommelige i pris, er lettere tilgjengelige og enkle i bruk. Det gjør det mulig for hvem som helst å visualisere ideer på datamaskinen og lage prototyper via en 3D-skriver.

Fra konsument til produsent

Her må vi som fagfelt være på banen og ha hånden på rattet. Når «hvem som helst kan lage hva som helst», trengs det mennesker som har mer kompetanse enn bare å skrive ut objekter som andre har formgitt. Nettopp her ligger min motivasjon for å ta i bruk dette nye verktøyet: Elevene skal eie ideene og formgi selv! De skal være produsentene. Min erfaring er at elever er aktive brukere av teknologi i fritiden, men først og fremst som digitale konsumenter. De har mye å lære innen det skapende og formmessige. Vi som fagfelt kan komme på banen å fylle dette tomrommet og bidra med faglig tyngde. Jeg ønsker å skape kreative kontekster der elevene kan utvikle ferdigheter innen formgiving blandet med 3D-teknologi. Den tekniske og digitale biten er bare en del av pakken – den er ikke selve motivasjonen. Teknologien må ikke bli så fremtredende at selve formgivingen eller idearbeidet havner i bakgrunnen. Det enkle er å få maskinen til å skrive ut ved å trykke på en knapp. Det vanskelige er å designe og modellere. Det må være en hjerne bak det hele, en person med ideer og kunnskap om form, proporsjoner og materialer. Elevene må jobbe helhetlig og undersøke grundig hva 3D-skriveren faktisk skal skrive ut, og hvordan det skal designes. De må diskutere valg og muligheter. Dette er formlære og designkompetanse i en ny tid.

Hvordan kommer man i gang?

Mine strategier for å komme i gang har vært relativt enkle. Jeg vet at et mildt press gjør underverker, så jeg skaffet meg en forpliktelse. Vi ble med på et Erasmus+-prosjekt som handler om nettopp arbeid med 3D-skrivere i utdannelsesløpet. Da må vi legge vekt på dette i minimum to år. Et alternativ er å ta videreutdanning eller kurs for å komme videre. Men den kanskje mest effektive måten er å gjøre klasserommet om til en kollektiv læringsarena. Jeg innså tidlig at for å komme i gang nyttet det ikke å vente til jeg som lærer følte meg trygg på 3D-verktøyene. Da hadde vi aldri kommet i gang. Ved å lære sammen med elevene, slik at vi alle er på like fot, endres dynamikken i læringen. Vi var opptatt av prosess og lærte ved å prøve og feile, alle sammen. Deler av disse prosessene kan du lese om i to engelskspråklige blogger som vi har laget. De presenterer to ulike undervisningsopplegg der 3D-teknologi blir undersøkt. Den første tar for seg en designoppgave basert på 3D-program sammen med åtte elever. Det andre opplegget er med 60 elever som bruker ulike 3D-modelleringsverktøy som en integrert del av en formoppgave. Lenkene til bloggene finner du nederst i artikkelen.

Programvare, utstyr og materialer

Man trenger ikke nødvendigvis ha en 3D-skriver for å komme i gang. Man kan først bare øve seg på programvare og så skaffe seg en skriver etter hvert. Vår første skriver heter Ultimaker 2 Extended +, og den er vi godt fornøyd med. Vi har satset på kvalitet og driftssikkerhet, men billigere versjoner kan fungere utmerket. Når det gjelder programvare, kommer det an på hvilket nivå elevene og/eller læreren er på, og hva man vil designe. Vi har brukt tid for å finne programmer som passer oss, og som har de egenskapene vi trenger. Jeg underviser i de to fagene design og arkitektur og kunst og visuelle virkemidler. Hvert fag eller oppgave bestemmer hvordan og hvorfor vi bruker 3D-teknologien. Skal det være konstruksjon, med mekaniske deler som må passe sammen eller mer organiske, friere former? Det finnes programvare som dekker alle disse behovene. Vi har brukt gratis programvare som enten er nettbasert eller må lastes ned på elevenes egne maskiner. Her er programmene vi har erfaring med så langt:

Tinkercad: godt startpunkt, enkelt, «legoaktig» program for nybegynnere, gjør at man lett forstår det elementære ved 3D-verktøy, nettbasert.
Sketchup: mye brukt til arkitekturoppgaver, men med et tillegg kan det brukes sammen med 3D-skriver. Må lastes ned.
Sculptris: digital leire, enkelt modelleringsverktøy med organiske former, lastes ned.
Autodesk Fusion 360: konstruksjon, høyere vanskelighetsgrad, nettbasert.
Blender: allsidig og avansert program med massevis av muligheter, open source-alternativ til profesjonelle program, lastes ned. Vi vil ta det i bruk når vi har mer erfaring.
Cura: Slicer-program, klargjør de digitale filene slik at den kan forstås av 3D-skriveren, lastes ned.
I tillegg til disse har vi Photoshop (lisensbasert). Her bruker vi modelleringsmuligheter i 2D-uttrykk, for eksempel i foto eller illustrasjoner.

Foreløpig skriver vi bare ut i et plastmateriale som heter PLA, men vi ser for oss flere muligheter – for eksempel innen leire. Oppgavene vi har gjennomført til nå, gir rom for å kombinere modellene med andre materialer og overflatebehandle plastmateriale på ulike måter. Teknologien endres raskt, og vi følger spent med på hvilke andre materialer vi snart vil kunne bruke.

Didaktiske perspektiv

Jeg har min bakgrunn i manuelle og materialbaserte formgivingsaktiviteter og er i utgangspunktet ikke en teknologinerd. Men som lærer i en tid der teknologi inntar alle deler av samfunnet, stilles det flere krav til min fagkompetanse. I skjæringspunktet mellom fagkunnskap, pedagogikk og teknologi formes jeg på ny som lærer. Rent pedagogisk har jeg måttet ty til ulike måter å undervise på for å nærme meg dette. Det første steget for å innta nytt land er å erkjenne at jeg ikke er kunnskapens orakel. Elevene har ofte en tro på at læreren har alle svarene. Jeg har som lærer lagt av meg den rollen. Min hovedoppgave har vært å legge til rette og skape gode rammer for utforsking og å oppdage kunnskap sammen.

Jeg skal likevel ha oversikten, vite hvor vi skal, og hva jeg vil ha ut av 3D-skriveren. Det er også viktig å kunne avgjøre når vi skal velge teknologien bort. Det kreves bred kompetanse innen fagfeltet for å ha oversikten, mens man samtidig på et vis gir fra seg kontrollen. Ved å transformere klasserommet til en felles læringsarena der vi er likeverdige lærende, har jeg innsett at dette er et pedagogisk prinsipp som fungerer. Elevene sier de blir inspirert av å ha en lærer som vil lære sammen med dem. Slik får jeg som lærer vise vei i det å være en som våger å gjøre feil, tar sjanser og er utholdende. Vi lærer sammen, så de som finner ut nye ting, lærer det videre til de andre. Elevene opplever at de blir sett på som en ressurs og blir mer selvdrevne og selvstendige. En slik tilnærming opplever jeg også at bidrar å gi elevene en sterkere tilknytning til det de lærer, og en større forståelse av læringsprosessen. De ser på seg selv som produsenter og oppnår ny innsikt mellom sin egen aktivitet og ny teknologi.

Læring for fremtiden

Vi trenger en helhetlig tilnærming og en overordnet tanke rundt bruken av 3D-teknologi. Hvilke kompetanser skal elevene ha? Elevene skal ikke lære å bruke en 3D-skriver isolert sett eller utdannes i å bruke 3D-skrivere. Undervisningen kan ikke være avhengig av en tidsbegrenset teknisk ferdighet. Når elevene går inn i arbeidsmarkedet om noen år, er skriveren og programvaren de bruker i min undervisning, allerede foreldet. De må utvikle bred kompetanse som de kan bruke i et framtidsrettet arbeidsmarked. Jeg vil gi elevene lyst til å skape, tro på egne evner og en forståelse for at de besitter kompetansen til å være opphavsmann til en ide eller et gjennomtenkt produkt.

Elevarbeid (KDA, Vågen vgs) laget i Autodesk Fusion 360; detalj av modellbygging i renessansearkitektur og forslag til sjakkbrikker, designoppgave

Mellom tradisjon og fornying

3D-teknologi bør tas i bruk ut fra de ulike fagenes egenart og ved hjelp av ulike arbeids- og læringsmetoder. Det som kommer ut av skriveren i mitt klasserom, er annerledes en det som kommer ut i et annet klasserom med andre faglige preferanser. Vi skal ikke gi avkall på fagfeltets sterke tradisjoner, men lete etter gode måter å kombinere og balansere det digitale og det manuelle på. Teknologi er og blir et middel og ikke et mål. Endringen skjer ikke på grunn av teknologien i seg selv, men på grunn av måten mennesker tenker på, som igjen endrer hvordan ting lages. Sitatet «Remember, the music is not in the piano» (Clement Mok) sier noe om dette forholdet. Det er elevene og lærerne som skal utvikles slik at de bevisst kan bruke verktøyene i sine prosesser når det er matnyttig. Denne endringen ønsker jeg at elevene mine skal ha med seg inn i videre utdanning og yrkesliv.

Alt i alt mener jeg at 3D-skrivere har et stort potensial som læringsressurs og kan ha positiv effekt på elevengasjement og læring. Det fine med å ta en 3D-skriver inn i klasserommet er at det jeg før syntes hørtes ut som en futuristisk drøm nå, er et reelt, skapende verktøy for både elevene mine og meg. Velkommen til 3D-skriverens mangslungne og aktuelle verden!

Nettressurser:

Tinkercad: https://www.tinkercad.com
SketchUp: https://www.sketchup.com
Sculptris: http://pixologic.com/sculptris/
Autodesk Fusion 360: http://www.autodesk.com/products/fusion-360/students-teacherseducators
Ultimaker: https://ultimaker.com
Cura: https://ultimaker.com/en/products/cura-software
Blender: https://www.blender.org
Blogger KDA Vågen vgs, med undervisningsopplegg (engelskspråklige):
Mechanical Toys: http://mechanicaltoysvaagen.blogspot.no
3D Printing and Technology: http://3dvaagen.blogspot.no

Relaterte ressurser

Artikkelsamling: En hyllest til kunst- og kulturfagene

Artikkelsamlingen En hyllest til kunst- og kulturfagene formidler et variert, engasjert, faglig og kreativt blikk på kunstfagene i barnehage og skole. Fra...

Tanker om materiell oppmerksomhet

Ann-Hege Lorvik Waterhouse skriver i denne artikkelen at en materialrik barnehage åpner muligheter, utfordringer og mangfold for barns estetiske praksiser...

Har du krysspeiling? – Navigering i et flerkulturelt landskap.

Ole Hamre forteller i sin artikkel om den syngende skoleklassen. Dette er en fortelling om anerkjennelse, forståelse, nysgjerrighet og respekt,...

Kunst er noe en kan lage for å få folk glade

Margunn Haugen er styrer i Ringebu barnehage, en barnehage med fokus på kunst, kultur og kreativitet.– Når vi jobber med...

– Kunst- og kulturfagenes egenverdi – kunst- og kulturfagenes nytteverdi?

I denne artikkelen omtaler Ragnhild Skille viktige og historiske milepæler i Kulturskolerådet og Kunst- og kultursenterets felles historie.– Kunst- og...