DESENVOLVIMENTO DE MODELOS ANATÔMICOS 3D COMO ESTRATÉGIA PARA INICIAÇÃO À PESQUISA

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Resumo

INTRODUÇÃO: A introdução de novas tecnologias de ensino, como a prototipagem de modelos 3D, tem se mostrado uma estratégia inovadora na melhoria do processo de ensino-aprendizagem. Particularmente na área da saúde, a impressão 3D tem permitido a produção de estruturas anatômicas humanas que, pelo seu tamanho, espessura, forma e composição, são de difícil visualização e manuseio. A impressão 3D possibilita a construção de protótipos de maneira rápida por meio da impressão de sucessivas camadas para a criação de objetos sólidos (fused deposition modeling - FDM). OBJETIVOS: A partir do desenvolvimento de modelos anatômicos 3D, este projeto pretende despertar na estudante o interesse pela pesquisa, na medida que emprega uma estratégia fundamentada no uso da metodologia científica, colaborando também para o seu processo de aprendizagem na escola. Além disso, a escola parceira deste projeto integra a rede de escolas indicadas pela Unifesp, que foram contempladas no Edital Mais Ciência na Escola do CNPq. MATERIAIS E MÉTODOS: As etapas do processo de produção de objetos na impressão 3D envolveram a modelagem computacional em três dimensões, geração do modelo de malha STL (Standard Triangle Language), geração de camadas e planejamento de fabricação, construção do objeto de interesse camada-por-camada e, finalmente, pós-processamento e acabamento. Antes de iniciar as etapas de impressão 3D propriamente dita, houve a sensibilização da estudante sobre a importância das pesquisas científicas e como elas são realizadas. A estudante e o grupo envolvido no projeto realizaram a leitura e discussão do e-book Fazendo Ciência no Brasil: um Guia para Estudantes. Visitas a alguns Laboratórios de Pesquisa e Ensino da EPM, incluindo o Museu (e Laboratório) de Anatomia Prof. Dr. Renato Locchie, também foram realizadas. Antes das primeiras atividades práticas com a impressora 3D, houve a leitura de textos e referências sobre o tema, além da visualização de vídeos didáticos e explicativos sobre as etapas envolvidas na impressão 3D. No processo de familiarização com o uso da impressora 3D, incluindo suas partes e o processo de nivelamento/calibração da mesa, além dos filamentos empregados, foi empregada uma impressora Creality/Ender-3 V2 Neo, com tecnologia FDM. Os primeiros projetos 3D de prototipagem simples foram elaborados no software TinkerCAD. O software UltiMaker Cura foi empregado para configuração dos parâmetros de impressão (velocidade, espessura de camada, preenchimento, etc.). Foram realizadas impressões 3D de peças simples para avaliação dos parâmetros de impressão, incluindo preparação/configuração da impressora. Os estudos para impressão dos primeiros modelos anatômicos 3D (cérebro e coração) estão em andamento, inclusive como apoio à implementação do Laboratório de Cultura Maker que está sendo montado na escola, dentro do projeto Mais Ciência na Escola. RESULTADOS PRELIMINARES E DISCUSSÃO: A leitura inicial do e-book permitiu uma discussão sobre o tema com os participantes do projeto, motivando o interesse pela ciência e pesquisa no país. As etapas de contextualização e fundamentação sobre o uso de impressoras 3D, seguidas pela familiarização e impressão dos primeiros modelos 3D, configuraram-se numa estratégia eficiente para iniciação à pesquisa, criando condições para a realização de atividades práticas e coletivas, que favoreceram a socialização da estudante e de todos envolvidos no projeto. Mesmo sem ter sido concluído, o projeto tem permitido o desenvolvimento de competências e habilidades experimentais no percurso formativo da estudante, utilizando a prototipagem de modelos anatômicos 3D. CONCLUSÕES: O projeto contribuiu para o desenvolvimento de novas estratégias de ensino, que fazem uso de tecnologias inovadoras para estimular o interesse dos estudantes por atividades experimentais de iniciação à pesquisa. A participação da estudante do ensino médio, juntamente com as professoras coorientadoras, multiplicou o conhecimento acadêmico e científico produzido pelo projeto na Escola, na medida que envolveu a participação de outros estudantes e professores, particularmente do projeto Mais Ciência na Escola.