Fabricação Digital no PIPA: Oficina de Modelagem e Impressão 3D para a Criação de um Cubo Quebra-Cabeça

A tecnologia tem avançado rapidamente e se tornado cada vez mais presente na educação. No entanto, apenas disponibilizar ferramentas tecnológicas não é suficiente; é essencial compreender como utilizá-las para promover a autonomia dos alunos e tornar o aprendizado mais dinâmico. Este trabalho relata a experiência de uma oficina de modelagem e impressão 3D realizada no laboratório PIPA IFmakeRS do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS) - Campus Bento Gonçalves. O laboratório PIPA (Prototipar, Inovar, Pesquisar e Aprender) é um espaço escolar que visa fomentar práticas interdisciplinares, alinhadas à Cultura Maker, com foco em tecnologia e inovação. Equipado com ferramentas de fabricação digital, como impressoras 3D e cortadora a laser, oferece suporte a projetos educacionais. A oficina teve como principal objetivo apresentar aos alunos do 4º ao 9º ano do Ensino Fundamental da EMEF Salvador Bordini — bem como aos seus professores e equipe diretiva — os princípios básicos de funcionamento e operação de uma impressora 3D recentemente adquirida pela escola.

Durante a oficina, os participantes aprenderam a utilizar o software Tinkercad para modelagem tridimensional [1], compreenderam conceitos básicos de fabricação digital e experimentaram a impressão 3D na prática. A atividade foi dividida em dois encontros. No primeiro, os alunos criaram chaveiros personalizados, utilizando formas geométricas e ferramentas básicas do software. No segundo, foram desafiados a modelar um cubo composto por cinco peças, considerando encaixes e espaçamento adequado para a impressão, como ilustra a Figura 1. Além disso, projetaram e cortaram uma caixa de MDF para armazenar o cubo, utilizando uma cortadora a laser. Essas atividades se alinham à perspectiva de Nussbaum [4], que defende a importância da interação com materiais manipulativos e tecnológicos como parte do processo de aprendizagem, permitindo que os alunos passem do “jogar” ao “fazer” de maneira intuitiva e significativa.

A experiência demonstrou que a modelagem e a impressão 3D podem ser ferramentas pode- rosas para o aprendizado da matemática, estimulando a criatividade, o pensamento geométrico e a resolução de problemas espaciais. Durante as atividades, os alunos desenvolveram habilidades de planejamento e medição, compreenderam relações espaciais e matemáticas, como simetria, proporcionalidade e transformação de escala, e aprenderam a trabalhar em equipe. A necessidade de ajustes e testes nas peças impressas permitiu que compreendessem a importância da precisão e da iteração no processo de fabricação digital. Além disso, a construção da caixa exigiu cálculos de medidas, reconhecimento de padrões geométricos e noções de volume e área, proporcionando uma aplicação prática dos conceitos matemáticos no contexto da fabricação digital [5].

O impacto da oficina foi notório, tanto no desenvolvimento de habilidades técnicas quanto na motivação dos alunos. A interação entre participantes de diferentes idades favoreceu a troca de conhecimentos e, nesse contexto, também se destaca o trabalho de envolver os participantes em diferentes níveis, em ambientes que favoreçam a criatividade, o pensamento crítico, a colaboração e a comunicação [2]. Além disso, o contato com a escola seguiu após a oficina, garantindo suporte para o uso da impressora 3D adquirida. A iniciativa reforça a importância de atividades práticas e integradas ao contexto escolar, alinhadas à proposta da Cultura Maker, que incentiva o aprendizado pelo fazer e o uso da tecnologia para a resolução de desafios reais [3]. Mais do que um fim em si, a oficina representou um primeiro passo para que a escola passe a utilizar de forma autônoma a tecnologia da impressão 3D em suas práticas pedagógicas.

Agradecimentos
Ao Instituto Federal do Rio Grande do Sul e ao PIPA IFmakeRS.

Referências
[1] Autodesk. Site oficial do Tinkercad. Online. Acessado em 07/04/2025, https : / / www.tinkercad.com/dashboard.
[2] Y. N. Harari. 21 Lições para o Século 21. 1a. ed. São Paulo: Companhia das Letras, 2018. isbn: 9788554511326.
[3] I. Lyublinskaya e S. Sheehan. “Effect of the Collaboration Between MakerSpace, University, and Elementary Schools on Student STEM Attitudes: Bringing the Maker Movement to Elementary Schools”. Em: Research Anthology on Makerspaces and 3D Printing in Education. Ed. por Information Resources Management Association. IGI Global Scientific Publishing, 2022, pp. 365–381. doi: 10.4018/978- 1- 6684- 6295- 9.ch018. url: https://doi.org/10.4018/978-1-6684-6295-9.ch018.
[4] B. Nussbaum. Creative Intelligence: Harnessing the Power to Create, Connect, and Inspire. First Edition. New York: HarperCollins, 2013. isbn: 9780062088420.
[5] A. Peres, S. C. Bertagnolli e F. Y. Okuyama. Fabricação digital em espaços criativos educacionais [recurso eletrônico]. 1a. ed. São Paulo: Pimenta Cultural, 2021. isbn: 9786586734898. doi: 10.31560/pimentacultural/2021.898.