Конспект уроку з інформатики 9 клас на Тему: "3D моделювання та 3D друк як сучасний метод виробництва. Від ідеї до втілення в матеріалі. За таксономією Блума".

Тема:      3D моделювання та 3D друк як сучасний метод виробництва. Від ідеї до втілення в матеріалі. За таксономією Блума.

Мета:

Нвчальна – знайомство з будовою 3D принтера; алгоритмом  та особливостями  відправки моделі на друк;  принципами  3D моделювання у програмі Cinema 4D; підготовка 3D моделі до друку;

Розвивальна –  логічного мислення, просторової  уяви; розуміння тенденцій розвитку сучасного виробництва;

Виховна – виховання почуття відповідальності, охайності; виховання навичок технологічного (плановий) підходу до створення виробів.

Хід заняття:

1. Організаційний момент. Привітання. Підготовка комп’ютерів до заняття.
2. Педагог повідомляє вихованцям тему заняття: «3D моделювання та 3D друк як сучасний метод виробництва. Від ідеї до втілення в матеріалі» та план діяльності.
3. Актуалізація знань.

Педагог задає питання вихованцям:

      Що вам  вже відомо стосовно 3D  друку?

      Що ви вже моделювали і з якою метою?

Відповіді вихованців.

Педагог, вислухавши всі думки, робить узагальнення.

Тож наразі, ми з вами створювали персонажів, моделі меблів, об’єкти  для візуалізації  з метою створення  фотореалістичного  зображення об’єктів для  сцени, а також для створення сучасної анімації.

4. Мотивація навчальної діяльності. Постановка цілей.

Педагог задає питання стосовно  іншого використання 3D моделювання, а також  конкретно  3D моделей.

Відповіді вихованців.

      3D моделювання використовується  у виробництві.

      3D  моделювання  використовується для створення чогось нового: прототипів виробів, яких раніше ще не було, виконання розрахунків.

Педагог підсумовує відповіді вихованців.

Так! Ви потрапили у самісеньке «яблучко». У майбутньому  зникнуть великі фабрики та заводи, більшість  речей будуть створюватись у невеличких майстернях за адитивними технологіями. Однією з таких технлогій  є 3D друк. Давайте пофантазуємо про майбутнє. Які на вашу думку професії зникнуть, а які з’являться?

Робота в групах. Вихованці переглядають запропоновані педагогам матеріали з Атласу нових професій для України. Групи працюють за напрямками: 

                  Сучасні навички та компетенції необхідні для оволодіння професією.     

          Додаток 1.

                  Професії започатковані у 2015-2016 роках. Додаток 2.

                  Професії у віртуальному просторі. Додаток 3.

                  Професії  які зникають. Додаток 4.

Після 5-6 хвилин перегляду та обговорення вихованці діляться своїми враженнями. Педагог робить узагальнення.

Ви вірно відмітили, що з розвитком глобальних технологій зростає потреба у нових компетенціях, стрімко змінюється ринок праці. А це націлює нас на оволодіння сучасними знаннями та компетенціями.

5. Пояснення нового матеріалу.(Знання).

3D  друк – це  технологія, коли тривимірний об'єкт створюється шляхом накладання послідовних шарів матеріалу (друку, вирощування) за даними цифрової моделі. Друк здійснюється спеціальним пристроєм — 3D-принтером, який забезпечує створення фізичного об'єкта шляхом послідовного накладання пластичного матеріалу на основі віртуальної 3D-моделі. 3D-принтери, як правило, швидші, більш доступні і простіші у використанні, ніж інші технології адитивного виробництва. 3D-принтери пропонують розробникам продуктів можливість друку деталей і механізмів з декількох матеріалів та з різними механічними і фізичними властивостями за один процес складання.

3D друк часто називають «магічною» технологією, оскільки дозволяє перетворювати, отримані в CAD-системах в готові вироби. У реальності процес 3D-друку вимагає також багато ручної праці, що включає попередню підготовку і подальшу обробку надрукованих деталей для досягнення їх бажаної якості.

З кожним роком технології стають все більш дружні. Все менше і менше рутинної роботи припадає людині.  Взагалі не виходячи з класу ми з вами,   використовуючи власну уяву та знання з 3D моделювання, можемо створити унікальні логотипи та надрукувати на побутовому 3D  принтері.

6.           Вправи для гармонізації роботи півкуль головного мозку.

«Кільце».. По черзі і дуже швидко перебираємо пальці рук, поєднуючи в кільце з великим пальцем, вказівний, середній, безіменний, мізинець. Спочатку кожною рукою окремо, потім одночасно двома руками.

7.      Виконання практичного завдання, створення 3D моделі. (Запровадження)

 Педагог запрошує вихованців розпочати практичне створення 3D моделі. Протягом  10 хвилин потрібно в  інтернеті знайти  логотипи, що надихають, та ідеї для власного виробу. Педагог робить найпростіший варіант: диск з власними ініціалами.

Коли вихованці завершили пошук, педагог пропонує розпочати практичне завдання.
Спочатку педагог починає покроково створювати власний логотип, та контролює процес створення вихованцями. Відповідає на питання, та пояснює  власні рішення.

8.                Підготовка моделі до друку.  Запуск друку. (Створення)

Педагог  розповідає про принцип роботи Рерап принтера. Готує свій  зразок моделі до друку. Вихованці повторюють алгоритм дій  з власними моделями. За допомогою спеціального софту (Cura)  педагог нарізає модель для друку  та створює программу, яку розуміє принтер, після чого переносить створену програму до пристрою.

Педагог підводить вихованців до висновку, що технології, які роблять наше життя простішим, стають ще й більш дружніми. Залишається лише натиснути кнопку та чекати поки робот – принтер виконає всі дії, що записані у програмі, а потім забрати готовий виріб.

Педагог  запускає принтер та розповідає про  його налаштування та принцип роботи. Запускає друк моделі.

9.                Аналіз. Підведення підсумків.

Поки йде друк педагог запрошує вихованців відповісти на питання, які будуть з’являтися на віртуальному кубику на екрані телевізора.

   Що вже зараз можна створювати за допомогою принтерів?

   Яким професіям такий принтер може стати у нагоді?

   Які недоліки ви бачите у принтера, що перед вами?

   Чому, на вашу думку, принтери ще не захопили світ та не витіснили класичне виробництво?

   Уявіть чохол для звичайного телефону, зроблений на принтері і на класичній фабриці. Які недоліки та переваги кожного з них ви бачите?

   Що б ви ще хотіли створити за допомогою принтера? Які кроки необхідно зробити? Що на вашу думку буде найважчим?

Які висновки ми можемо зробити?

    Наразі адитивні технології вивільняють людину від рутинної праці та дозволяють зосередитися на процесі творення. 

    Кожному з нас потрібно докладати зусиль для оволодіння новими знаннями та компетенціями.

    У недалекому майбутньому  3D принтери будуть стояти у кожній оселі  і кожен з вас зможе втілити навіть найсміливіший свій задум.

Реалізація цілей за таксономією Блума на різних етапах заняття.

1. Знання.
   Презентація, огляд сучасних методів виробництва, принципи адитивного виробництва.
2. Запровадження.
   Створення моделі та підготовка до друку, імітація друку.
3. Аналіз
   Висновки  про сучасне та майбутнє технологій, професій.
4.  Оцінка
   Конструктивний діалог з вихованцями про переваги та недоліки 3D-друку, галузі застосування, професії сучасного та майбутнього. Що будуть робити роботи, а що люди.
5. Створення

Створення власної унікальної моделі логотипа. Підготовка та друк на принтері. Аналіз алгоритму «від ідеї до втілення в матеріалі».