L’impression 3D à l’école, un pari gagnant?

Le mois dernier, l’étude publiée par Ricoh montrait que près de 9 professionnels de l’enseignement supérieur sur 10 estimaient que les compétences développées en utilisant les technologies de fabrication numérique et d’impression 3D étaient vitales pour les diplômés qui entraient sur le marché du travail. Un enseignement qui peut commencer dès le plus jeune âge: certaines écoles intègrent l’impression 3D dans leurs classes, avec des machines adaptées pour les enfants. On pense aux fabricants Weistek ou encore XYZprinting qui ont développé des imprimantes 3D très accessibles à but éducatif. La nécessité d’étudier les technologies d’impression 3D à l’école se fait croissante puisqu’elle permet ensuite d’avoir des connaissances plus adaptées pour le secteur industriel, l’architecture ou encore le design.

Toutefois quand on regarde de plus près les pratiques à l’école, on constate qu’il existe encore certains freins à l’adoption de l’impression 3D à l’école. En France, on note un certain retard par rapport à d’autres pays qui ont lancé des initiatives concrètes dans leurs écoles. On commence tout juste à développer des enseignements obligatoires centrés sur les technologies numériques au lycée. Du coup, en termes de technologies d’impression 3D, on se demande quel rôle elles peuvent jouer dans l’éducation des enfants et si c’est un outil pédagogique plus adapté.

Plusieurs facteurs importants sont alors à prendre en considération, en commençant par les possibilités et avantages offerts par l’impression 3D à l’éducation. Il faut ensuite implémenter utilement la technologie et savoir qui va la mettre en oeuvre et inciter les jeunes à l’utiliser. Enfin, si ces initiatives sont prometteuses, il n’en demeure pas moins qu’elles ont un coût : qu’en est-il du financement de l’impression 3D à l’école?

Les avantages et les limites de l’impression 3D à l’école

Même si la France est en retard par rapport à l’intégration de nouvelles technologies dans ses écoles, il n’en demeure pas moins que les élèves sont concernés par cette transformation numérique et industrielle. Les technologies 3D devraient être mentionnées comme exemple pour réaliser ce changement. Beaucoup de matières scolaires, quel que ce soit le niveau pris – de la petite section à la terminale en passant par le collège – peuvent utiliser l’impression 3D pour simplifier des concepts et aider les élèves à comprendre certaines théories. En chimie, les professeurs pourraient imprimer en 3D les représentations des molécules; en SVT, des parties du corps peuvent facilement être modélisées puis imprimées; en histoire, on pourrait créer des monuments connus, etc. Des théories complexes peuvent facilement être simplifiées et présentées plus clairement grâce à l’impression 3D à l’école.

De plus, en l’intégrant directement dans les salles de classe, les élèves se familiariseront plus facilement avec la technologie. Un point important si l’on considère l’impression 3D comme la 4ème révolution industrielle. Elvira Rach, responsable éducation chez iGo3D GmbH, ajoute: “La numérisation et la technologie sont en train de tout changer. Particulièrement dans les écoles, la numérisation croissante est un sujet capital et le domaine de l’impression 3D est particulièrement important. Il faut préparer les étudiants pour l’avenir. Mais ces changements sont tellement profonds qu’il ne suffit pas de placer un iPad dans la salle de classe, il faut les accompagner. C’est pareil avec une imprimante 3D ou un stylo 3D.”

Les professeurs doivent proposer à leurs élèves des cas d’application concrets de l’impression 3D et montrer comment elle peut leur servir au quotidien. C’est d’ailleurs un des freins les plus importants de l’adoption de l’impression 3D dans les écoles. Thierry Rayna, enseignant chercheur à l’Ecole Polytechnique, affirme dans ce sens :  « Il ne suffit pas d’installer une imprimante 3D dans chaque école. Il faut également que dans chaque école, il y ait une ou deux personnes réellement familières (par formation ou par passion) avec cette technologie, faute de quoi (et comme c’est le cas dans certains pays qui ont déjà équipé leurs écoles) les imprimantes prendront la poussière. »

Comment implanter l’impression 3D dans les écoles

L’impression 3D à l’école prend tout son sens quand on regarde les avantages qu’elle apporte à tous les élèves. Reste à savoir comment elle peut être intégrée efficacement dans les salles de classe, sans prendre la poussière comme le disait Thierry Rayna. Quelques cas d’application sont à mettre en avant, et témoignent des possibilités qui existent aujourd’hui, que ce soit en France ou à l’étranger.

L’Ecole Alsacienne à Paris intègre l’impression 3D dans ses classes depuis 2013. Elle organise régulièrement des ateliers pour ses élèves afin qu’ils se familiarisent avec les technologies 3D. Christian Saury, responsable des services numériques et 3D de l’école, explique : « Nous avons lancé dès septembre 2013 une série d’ateliers pilotes sur la modélisation et l’impression 3D avec des collègues enseignants. Chez les plus jeunes, en primaire, nous avons réalisé des ateliers « découverte ». Les enfants sont très créatifs à cet âge et, contrairement aux a priori, ils ont modélisé notre exemple de la « petite poulette » en seulement quelques minutes! Dans le cadre des TPE en première, on a travaillé avec la modélisation et l’impression 3D pour mener à bien un projet sur l’étude de la structure d’un flocon de neige. »

Tant que le projet est porté par un enseignant et que les élèves sont régulièrement guidés et incités à utiliser une imprimante 3D, l’impression 3D à l’école aura du sens et sera une valeur ajoutée en termes d’employabilité.

L’entreprise A4 Technologie est également convaincue des bénéfices de l’impression 3D à l’école et a mené plusieurs projets avec différents établissements, que ce soit pour enseigner les grands principes d’architecture et d’urbanisme avec le projet Utopolis, ou pour aider des jeunes en situation de handicap à mieux appréhender certains principes et théories. Grâce à une imprimante 3D, les élèves – quel que soit leur âge et leur classe – peuvent modéliser des concepts et les toucher ensuite, un aspect très important chez l’enfant qui a besoin de matérialiser concrètement ce qu’il fait.

Soutenir l’intégration de l’impression 3D à l’école

Il est important que les écoles et professeurs qui veulent intégrer l’impression 3D dans leur classe reçoivent un soutien, qu’il soit financier ou d’ordre pratique. Si beaucoup d’enfants ne savent pas utiliser une imprimante 3D, il en est de même pour les enseignants. Il faut que ces derniers se forment à la technologie et puissent acquérir les compétences nécessaires pour ensuite les transmettre à leurs élèves. C’est pourquoi il existe aujourd’hui dans le monde des réseaux, des subventions et autres programmes pour soutenir l’implémentation de l’impression 3D à l’école.

En 2013, le ministère de l’éducation britannique avait débloqué plus de £500 000 pour aider 60 écoles à s’équiper en imprimantes 3D et former les enseignants à leur utilisation. Une aide financière qui a permis à ces établissements d’intégrer plus facilement les technologies 3D et proposer aux jeunes de cas d’applications concrets et utiles pour leur avenir. Si on reste en Angleterre, on constate que d’autres initiatives se sont mises en place pour promouvoir l’impression 3D à l’école, comme la plateforme Education Project qui permet de relier des entreprises spécialisées dans les technologies 3D à des écoles et ainsi favoriser la formation des enseignants.

En Allemagne, un réseau appelé Com3du se développe en partenariat avec Ultimaker afin d’offrir des machines, accessoires et matériel pédagogique, mais aussi des conseils et expériences en termes d’impression 3D en classe. La plateforme est aujourd’hui composée de 50 écoles membres et partenaires éducatifs.

Enfin, si on se recentre sur le marché français, on peut parler d’une initiative menée par la MAIF ; elle a développé une tournée nationale en bus pour promouvoir les nouvelles technologies. A bord du bus, les élèves assistent à des classes de 50 minutes sur l’impression 3D, la robotique ou encore l’informatique, le but étant de les sensibiliser à leur usage.

On reste convaincu que l’impression 3D a une vraie carte à jouer dans les écoles, que ce soit en maternelle, au primaire, au collège, au lycée et ensuite dans les universités. On constate d’ailleurs le développement de cursus universitaires spécialisés dans les technologies d’impression 3D. Mais c’est un enseignement qui doit se faire plus tôt, surtout quand on connaît tous les avantages que l’impression 3D peut offrir. L’éducation nationale devrait promouvoir davantage l’utilisation des imprimantes 3D dans les classes et rattraper son retard en matière de numérique dans les écoles. Cela permettrait d’avoir des jeunes formés aux nouvelles technologies qui pourront alors représenter de véritables talents pour le marché français. 

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