"Terwijl de wetenschap, Technologie, Engineering, en wiskunde (STEM) onderwijs is essentieel in het curriculum van de middelbare school, het heeft vaak de reputatie formidabel en overweldigend te zijn, "Julia Monkovic, een senior hoofdvak in chemische en biomoleculaire engineering, zegt.

Ze hoopte dat te verhelpen als fellow van de NYU Tandon Science Outreach and Research (SOAR). Het fellowship-initiatief werd geleid door professor in chemische en biomoleculaire engineering Jin Montclare en is bedoeld om de volgende generatie ingenieurs te inspireren, chemici, en programmeurs door geselecteerde Tandon-studenten naar natuurwetenschappelijke klaslokalen en laboratoria op de middelbare school te sturen om als instructeurs en mentoren te dienen.

Monkovic nam deel als tweedejaars en junior, werken met negende-klassers van Brooklyn's Urban Assembly Institute for Math and Science for Young Women, waar ze een eenheid doceerde over homeostase en immuniteit.

"Conventionele lesmethoden van de afgelopen decennia zijn sterk gebaseerd op leerboeken en lezingen, vaak aangeduid als 'frontaal onderwijs, ' of 'krijt-en-praat, '", legde ze uit. "Maar studenten hebben een sterke neiging tot technologiegestuurd leren, en ons onderwijssysteem moet met hen mee veranderen."

Daartoe, ze creëerde 3D-geprinte modellen van verschillende antigenen en de antilichamen die ze bestrijden, waardoor studenten ze kunnen verbinden om de binding weer te geven die optreedt wanneer het lichaam een ​​ziekteverwekker bestrijdt. "Concepten als deze vereisen het ontwikkelen van complexe, cognitieve 3D mentale rotatievaardigheden, maar traditioneel wordt de kennis die nodig is om deze vaardigheden te verwerven gepresenteerd in een leerboek of PowerPoint-presentatie, die beide zwaar zijn in tekst en 2D-afbeeldingen, Monkovic zegt. "De 3D-prints hielpen de studenten om de stof effectief te leren, wat leidde tot een beter begrip en behoud van de onderwerpen." Ze vond bewijs in haar gegevens.

Voorafgaand aan de les kregen alle leerlingen quizzen om hun kennis van het onderwerp te testen; nadien, quizzen werden gegeven aan zowel een groep die de 3D-modellen had gebruikt als een controlegroep die dezelfde informatie had geleerd, maar op een meer conventionele manier, met hand-outs en werkbladen, om eventuele verschillen in leren en vasthouden te meten.

Zoals Monkovic in haar paper beschrijft, "Van concept tot realiteit:het gebruik en de impact van 3D-prints als academische hulpmiddelen voor biologieonderwijs op de middelbare school, " gepubliceerd eind januari in het Journal of Biological Education, de resultaten van de prestaties van de leerlingen, evenals feedback van docenten en studenten verkregen via enquête, demonstreren de effectiviteit van het gebruik van 3D-prints in het biologielokaal.

"We hebben geleerd dat 3D-prints studentgestuurd betrokken leren mogelijk maken, een fysiek model van biologie bieden voor studenten om te begrijpen wat er op nanoschaal gebeurt, en zorgen voor opmerkelijke verbeteringen in het begrip van leerlingen - allemaal bijzonder belangrijke factoren in een tijd waarin veel instructie online is verplaatst, " zegt Montclare. "Julia en de andere SOAR-fellows ontwikkelen de broodnodige nieuwe vormen van STEM-leren."