Το 3D modeling και το 3D printing ως βοηθητική τεχνολογία στον εκπαιδευτικό σχεδιασμό σε μαθητές με προβλήματα όρασης

Κορωναίου, Γεωργία

3D modeling and 3D printing as assistive technology in educational design for studebts with visual impairments

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Κορωναίου, Γεωργία

Date

2024-10-14

Advisor

Τριβέλλα, Λαμπρινή

Διπλωματική Εργασία (1.352Mb)

Keywords

3D εκτύπωση ; 3D μοντελοποίηση ; Εκπαίδευση μαθητών με οπτικές αναπηρίες ; Απτικό εκπαιδευτικό υλικό ; Πολυαισθητηριακή μάθηση ; Συμπεριληπτική εκπαίδευση ; Τεχνολογία στην ειδική αγωγή ; Οπτική αναπηρία ; Προσβασιμότητα ; 3D printing ; 3D modeling ; Education for students with visual impairments ; Tactile educational material ; Multisensory learning ; Inclusive education ; Technology in special education ; Visual impairment ; Accessibility

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη διερεύνηση της χρήσης των τεχνολογιών 3D Modeling και 3D Printing στον εκπαιδευτικό σχεδιασμό για μαθητές με προβλήματα όρασης. Η μελέτη αυτή στοχεύει στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των τρισδιάστατων μοντέλων ως απτικού εκπαιδευτικού εργαλείου και εξετάζει πώς αυτά μπορούν να ενισχύσουν τη μαθησιακή διαδικασία των τυφλών και μερικώς βλεπόντων μαθητών. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το 1ο Ειδικό Νηπιαγωγείο Τυφλών Καλλιθέας, όπου η παρουσίαση 3D μοντέλων συνδυάστηκε με ηχητική αφήγηση κατά τη διάρκεια εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με μαθητές. Η μεθοδολογία της εργασίας βασίζεται σε μια συνδυαστική προσέγγιση, που περιλαμβάνει βιβλιογραφική επισκόπηση και ποιοτική έρευνα. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μια συστηματική ανασκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας, η οποία βοήθησε στην καταγραφή σημαντικών ευρημάτων, την αξιολόγηση μεθοδολογικών προσεγγίσεων και την αναγνώριση κενών στη γνώση. Στη συνέχεια, η έρευνα υιοθέτησε ποιοτική μεθοδολογία μέσω ημιδομημένων συνεντεύξεων και συμμετοχικής παρατήρησης, με στόχο την απόκτηση βαθύτερης κατανόησης των εμπειριών των εκπαιδευτικών και μαθητών που χρησιμοποιούν τις τεχνολογίες αυτές στην πράξη. Η τριγωνοποίηση των δεδομένων από διαφορετικές πηγές ενισχύει την αξιοπιστία και εγκυρότητα των ευρημάτων. Τα δεδομένα της έρευνας συγκεντρώθηκαν μέσω συνεντεύξεων με εκπαιδευτικούς και παρατήρησης των αλληλεπιδράσεων του παιδιού με τα 3D μοντέλα κατά τη διάρκεια των δραστηριοτήτων. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η ενσωμάτωση των τεχνολογιών 3D Printing στη διδασκαλία διευκολύνει την κατανόηση αφηρημένων εννοιών και βελτιώνει την αλληλεπίδραση του μαθητή με το διδακτικό υλικό. Επιπλέον, η έρευνα αναδεικνύει τη σημασία της διεπιστημονικής συνεργασίας μεταξύ εκπαιδευτικών και ειδικών για την ανάπτυξη και εφαρμογή αυτών των καινοτόμων εργαλείων στην ειδική εκπαίδευση. Η μελέτη ενισχύει τη θεωρητική βάση για τη χρήση πολυαισθητηριακών τεχνολογιών στην εκπαίδευση τυφλών μαθητών, ενώ αναγνωρίζει προκλήσεις όπως το κόστος και η ανάγκη για εξειδικευμένη κατάρτιση των εκπαιδευτικών. Τέλος, προτείνεται μελλοντική έρευνα που θα εστιάσει στη βελτίωση της προσβασιμότητας και της αποτελεσματικότητας αυτών των εργαλείων. Η εργασία αυτή καταδεικνύει πως οι νέες τεχνολογίες, όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, μπορούν να συμβάλλουν καθοριστικά στη δημιουργία ενός πιο προσιτού και συμπεριληπτικού εκπαιδευτικού περιβάλλοντος για μαθητές με προβλήματα όρασης, προσφέροντας νέες ευκαιρίες μάθησης και ανάπτυξης.

Abstract

This thesis focuses on the investigation of the use of 3D Modeling and 3D Printing technologies in educational design for students with visual impairments. The study aims to evaluate the effectiveness of 3D models as a tactile educational tool and examines how they can enhance the learning process of blind and partially sighted students. The research was conducted in collaboration with the 1st Special Kindergarten for the Blind in Kallithea, where 3D models were presented alongside auditory storytelling during educational activities with students. The methodology of the thesis is based on a combined approach that includes a literature review and qualitative research. Initially, a systematic review of the existing literature was conducted, which helped in recording significant findings, evaluating methodological approaches, and identifying gaps in knowledge. The research then adopted a qualitative methodology through semi-structured interviews and participatory observation, aiming to gain a deeper understanding of the experiences of educators and students who use these technologies in practice. The triangulation of data from different sources enhances the reliability and validity of the findings. The research data was collected through interviews with educators and observation of the child’s interaction with the 3D models during the activities. The results indicate that the integration of 3D Printing technologies in teaching facilitates the understanding of abstract concepts and improves the student’s interaction with educational material. Furthermore, the research highlights the importance of interdisciplinary collaboration between educators and specialists in the development and implementation of these innovative tools in special education. The study strengthens the theoretical basis for the use of multisensory technologies in the education of blind students, while acknowledging challenges such as cost and the need for specialized training for educators. Finally, future research is suggested, focusing on improving the accessibility and effectiveness of these tools. This thesis demonstrates that new technologies, such as 3D printing, can play a decisive role in creating a more accessible and inclusive educational environment for students with visual impairments, offering new learning and development opportunities.