"Medan vetenskap, Teknologi, Teknik, och matematik (STEM) utbildning är avgörande i gymnasiets läroplan, det har ofta ett rykte om sig att vara formidabelt och överväldigande, "Julia Monkovic, en senior inriktning kemi och biomolekylär teknik, säger.

Hon hoppades kunna hjälpa till att åtgärda det som en NYU Tandon Science Outreach and Research-stipendiat (SOAR). Fellowship-initiativet leddes av professorn i kemi- och biomolekylär teknik Jin Montclare och syftar till att inspirera nästa generations ingenjörer, apotek, och kodare genom att skicka utvalda Tandon-elever till gymnasieklassrum och laboratorier för att fungera som instruktörer och mentorer.

Monkovic deltog som sophomore och junior, arbetar med niondeklassare från Brooklyn's Urban Assembly Institute for Math and Science for Young Women, där hon undervisade en enhet om homeostas och immunitet.

"De senaste decenniernas konventionella undervisningsmetoder är starkt baserade på läroböcker och föreläsningar, ofta kallad frontal undervisning, ' eller 'krita-och-prata, "" förklarade hon. "Men studenter har en stark benägenhet att lära sig teknik, och vårt utbildningssystem måste förändras med dem."

För detta ändamål, hon skapade 3-D-tryckta modeller av flera antigener och antikropparna som bekämpar dem, låta eleverna koppla dem för att representera bindningen som uppstår när kroppen bekämpar en patogen. "Begrepp som detta kräver att man utvecklar komplexa, kognitiva 3D mentala rotationsfärdigheter, men traditionellt presenteras kunskapen som krävs för att uppnå dessa färdigheter i en lärobok eller PowerPoint-presentation - som båda är tunga i text och 2D-bilder, " säger Monkovic. "3D-utskrifterna hjälpte eleverna att effektivt lära sig materialet vilket ledde till en bättre förståelse och bibehållande av ämnena." Hon hittade bevis i sina data.

Frågesporter gavs till alla elever innan de tog lektionen för att testa sina kunskaper om ämnet; efteråt, frågesporter gavs till både en grupp som hade använt 3D-modellerna och en kontrollgrupp som hade fått samma information, men på ett mer konventionellt sätt, med åhörarkopior och arbetsblad, för att mäta eventuella skillnader i inlärning och retention.

Som Monkovic beskrev i sin tidning, "Från koncept till verklighet:användningen och effekten av 3-D-utskrifter som akademiska verktyg för gymnasiets biologiutbildning, " publicerad i slutet av januari i Journal of Biological Education, resultaten från elevernas prestationer, samt feedback från lärare och elever som erhållits via enkät, demonstrera effektiviteten av att använda 3D-utskrifter i biologiklassrummet.

"Vi har lärt oss att 3D-utskrifter kan ge elevdrivet engagerat lärande, tillhandahålla en fysisk modell av biologi för eleverna att förstå vad som händer i nanoskalan, och driva på anmärkningsvärda förbättringar av elevernas förståelse – alla särskilt viktiga faktorer i en tid då mycket undervisning har flyttats online, " säger Montclare. "Julia och de andra SOAR-stipendierna utvecklar välbehövliga nya sätt att lära sig STEM."