Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Доп. образование / Рабочие программы / Программа элективного учебного предмета «3D-моделирование и печать»

Программа элективного учебного предмета «3D-моделирование и печать»

  • Доп. образование

Поделитесь материалом с коллегами:


Департамент образования Администрации мо г. Салехард

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1 имени Героя Советского Союза И. В. Королькова»



Программа элективного учебного предмета

«3D-моделирование и печать»




Автор-составитель

Андреев А. Е.

Учитель физики








г. Салехард, 2016



Пояснительная записка


Актуальность данного курса в практической направленности учебного материала. Программа элективного учебного предмета "3D-моделирование и печать" предназначена для учащихся всех профилей.

Любой преподаватель должен идти в ногу со временем, отслеживать технологические новинки и знакомить с ними своих учеников.  Учащиеся должны стремиться быть в курсе инновационных технологий. 

Технология 3D-печати довольно новая, но она развивается действительно очень быстро.

С помощью 3D-принтера для учащихся становится возможным разрабатывать  дизайн предметов, которые невозможно произвести даже с помощью станков. В прошлом ученики были  ограничены в  моделировании и производстве вещей, так как из инструментов производства они обладали только руками и простыми обрабатывающими машинами. Сейчас же эти ограничения практически преодолены. Почти все, что можно  нарисовать на компьютере в 3D программе, может быть воплощено в жизнь.

Использование 3D-печати открывает быстрый путь к иттерационному моделированию. Учащиеся могут разрабатывать 3D-детали, печатать, тестировать  и оценивать их. Если детали не получаются, то попробовать еще раз. Применение 3D-технологий неизбежно ведет к увеличению доли инноваций в школьных проектах.

Школьники вовлекаются в процесс  разработки, производства деталей.

Однажды нарисовав свою модель в CAD программе и напечатав ее на 3D-принтере, они будут печатать на 3D-принтере еще и еще. 3D-печать может применяться не только на занятиях по дизайну и технологиям. Самые разные  художественные формы (скульптуры, игрушки, фигуры) могут быть напечатаны на 3D-принтере.

В значительной степени положительные стороны применения печати на 3D-принтерах– увидеть собственными глазами эту технологию в действии.

Перед технологиями 3D-прототипирования открыто великое будущее. Не так давно люди мечтали о компьютерах в собственных домах, и это осуществилось. Затем люди мечтали о связи «на ходу», мобильные телефоны с вычислительной мощностью как у настольных компьютеров появились буквально несколько лет назад. Так что насчет 3D-принтеров? В ближайшем будущем 3D-принтеры станут  техникой для дома. Возможно, не в каждом доме будет по 3D-машине, но 3D-печать становится все более и более доступной для масс, чтобы печатать запасные части для сломанной техники, заказывать компоненты, объекты собственного дизайна.  Сейчас активно расширяется цифровая база данных 3D-моделей. Любой человек может скачать понравившийся дизайн и напечатать его дома. С помощью 3D-принтеров можно производить сложные конструкции в отдаленных районах (даже в космическом пространстве) или в экономически менее развитых странах.


Основная цель программы:

  • изучение программы по созданию трехмерных моделей;

  • практическое применение навыков полученных на уроках физики и черчения;

  • осуществление проектной деятельности;

  • общее развитие кругозора учащихся, интереса к предмету;

  • развитие творческих способностей;

  • профессиональное ориентирование.



Задачи:


  • формирование умения самостоятельно разрабатывать  дизайн предметов приобретать и применять научные знания;


  • разрабатывать 3D-детали, печатать, тестировать  и оценивать их;


  • показать практическую значимость 3D-технологий.



В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения (компетентности), которые позволяют им быть успешными на следующей ступени образовательной вертикали:

  • работа с 3D-программами;

  • Построение сложных фигур;

  • Построение сложных геометрических орнаментов;

  • моделирование объектов;

  • печать объектов на 3D-принтере.

Перечисленные умения формируются на основе следующих знаний:

  • роль эксперимента в познании;

  • правила пользования компьютерными приборами и программами;

  • основные физические законы и основы рисования и черчения;





Общая характеристика курса

  1. Основные разделы курса.

Основными разделами курса являются:

  1. Введение в моделирование. Разновидности 3D-редакторов. Blender

  2. Основы работы в Blender

  3. Создание объектов. Печать

  4. Сервис TinkerCad



  1. Формы организации учебной деятельности обучающихся.

В работе с данным содержанием возможны следующие виды деятельности:

  • выполнение самостоятельных работ;

  • групповая форма работы;

  • выполнение домашних заданий;

  • самостоятельные исследования;

  • составление моделей;

  • устные сообщения учащихся с последующей дискуссией;

  • работа над проектами;

  • работа с Интернет-ресурсами;

  • работа со справочной литературой, энциклопедиями.


  1. Методы организации учебной деятельности.

Проблемно – диалоговое обучение, информационно-коммуникативные технологии, развивающее обучение.

  1. Связь с другими учебными предметами.

Программа построена на основе межпредметной интеграции с математикой, информатикой, физикой, технологией, черчением.

Содержание программы направлено на передачу знаний для подготовки учащихся к выбору определенных профессий, архитектор, инженер, модельер и проектировщик и т. д.

Результатом освоения программы курса может служить создание проектной работы.


Место курса в учебном плане

Программа данного курса рассчитана на учащихся 7 – 9 классов, продолжительность – 16 часов. Реализация часов курса предусмотрена за счёт часов школьного компонента.



Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения курса

  1. Личностные результаты, формированию которых способствует изучение данного учебного предмета, раскрывающие и конкретизирующие содержание программы:

1) воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, уважения к Отечеству, прошлое и настоящее многонационального народа России; осознание своей этнической принадлежности, знание истории, языка, культуры своего народа, своего края, основ культурного наследия народов России и человечества; усвоение гуманистических, демократических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2) формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде;

3) формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие современного мира;

4) формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению, культуре, языку, вере, гражданской позиции, к истории, культуре, религии, традициям, языкам, ценностям народов России и народов мира; готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания;

5) освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группах и сообществах, включая взрослые и социальные сообщества; участие в школьном самоуправлении и общественной жизни в пределах возрастных компетенций с учётом региональных, этнокультурных, социальных и экономических особенностей;

6) развитие морального сознания и компетентности в решении моральных проблем на основе личностного выбора, формирование нравственных чувств и нравственного поведения, осознанного и ответственного отношения к собственным поступкам;

7) формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности;

8) формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил индивидуального и коллективного безопасного поведения в чрезвычайных ситуациях, угрожающих жизни и здоровью людей, правил поведения на транспорте и на дорогах;

9) формирование основ экологической культуры соответствующей современному уровню экологического мышления, развитие опыта экологически ориентированной рефлексивно-оценочной и практической деятельности в жизненных ситуациях;

10) осознание значения семьи в жизни человека и общества, принятие ценности семейной жизни, уважительное и заботливое отношение к членам своей семьи;

11) развитие эстетического сознания через освоение художественного наследия народов России и мира, творческой деятельности эстетического характера.


  1. Метапредметные результаты, формированию которых способствует изучение данного курса, раскрывающие и конкретизирующие содержание программы:

1)  умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2) умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

3) умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

4) умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения;

5) владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

6) умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

7) умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

8) смысловое чтение;

9) умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение;

10) умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью;

11) формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ– компетенции);

12) формирование и развитие экологического мышления, умение применять его в познавательной, коммуникативной, социальной практике и профессиональной ориентации.


  1. Предметные результаты освоения учебного курса, раскрывающие и конкретизирующие содержание программы:

  1. формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания; о системообразующей роли физики для развития других естественных наук, техники и технологий; научного мировоззрения как результата изучения основ строения материи и фундаментальных законов физики;

  2. выделять объект, субъект и цель моделирования;

  3. анализировать объект как систему, выделяя существенные для цели моделирования свойства и осуществляя поиск необходимой информации, не представленной в условии;

  4. выбирать форму представления модели и представлять информацию в выбранной форме (формализовать информацию);

  5. оценивать целесообразность использования конкретного вида информационных технологий для реализации модели;

  6. эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

  7. грамотно интерпретировать результаты информационного моделирования, оценивать адекватность модели;

  8. применять результаты информационного моделирования, извлекать из модели необходимую информацию для решения задачи;

  9. приобретение опыта создания художественного образа в разных видах и жанрах визуально-пространственных искусств: изобразительных (живопись, графика, скульптура), декоративно-прикладных, в архитектуре и дизайне;

  10. приобретение опыта работы различными художественными материалами и в разных техниках в различных видах визуально-пространственных искусств, в специфических формах художественной деятельности, в том числе базирующихся на ИКТ (цифровая фотография, видеозапись, компьютерная графика, мультипликация и анимация);

  11. развитие индивидуальных творческих способностей обучающихся, формирование устойчивого интереса к творческой деятельности.

  12. осознание необходимости применения достижений физики и технологий для рационального природопользования;

  13. развитие умения планировать в повседневной жизни свои действия с применением полученных знаний законов механики, электродинамики, термодинамики и тепловых явлений с целью сбережения здоровья;

  14. формирование представлений о нерациональном использовании природных ресурсов и энергии, загрязнении окружающей среды как следствие несовершенства машин и механизмов.






Содержание курса

  1. Разновидности 3D-редакторов. Blender

  2. Основы работы в Blender

  3. Создание объектов. Печать

  4. Сервис TinkerCad



Введение в моделирование. Разновидности 3D-редакторов. Blender


3

2

Основы работы в Blender


6

3

Создание объектов. Печать


4

4

Сервис TinkerCad


2

5

Подведение итогов. Защита проекта. Фотоотчет

1


Итого

16


Тема 1. Введение в моделирование. Техника безопасности и правила поведения. Распределение по компьютерам. (1 ч.)

Тема 2. Разновидности трехмерных редакторов. Обзор программы Blender. Выбор шаблона (1 ч.)

Тема 3. Особенности приложения Blender. Основные элементы окна. 3D-принтер Picaso 3D Designer (1 ч.)

Тема 4. Инструменты Blender. Линия и прямоугольник. Окружность и дуга (1 ч.)

Тема 5. Инструменты Blender. Орбита, панорама, масштаб и рулетка. (1 ч.)

Тема 6. Инструменты Blender. Создаем объект. (1 ч.)

Тема 7. Инструменты Blender. Заливка и ластик. Смещение и перемещение. (1 ч.)

Тема 8. Дублирование элементов. Инструмент Копирование. (1 ч.)

Тема 9. Управление элементами через меню программы. (1 ч.)

Тема 10. Построение сложных геометрических фигур. Печать (1 ч.)

Тема 11. Перемещение и объединение объектов. (1 ч.)

Тема 12. Построение сложных геометрических орнаментов. Печать (1 ч.)

Тема 13. Построение предмета. Печать (1 ч.)

Тема 14. Знакомство с онлайн-сервисом Tinkercad. (1 ч.)

Тема 15. Онлайн-моделирование объектов Tinkercad. Печать (1 ч.)

Тема 16. Подведение итогов. Защита проекта. Фотоотчет. (1 ч.)



Тематическое планирование

Название тем



Дидактические единицы

Формы и способы организации учебной деятельности


Результат

Введение в моделирование. Техника безопасности и правила поведения. Распределение по компьютерам

Моделирование. 3D-редактор.

Объяснение нового материала.

Умение применять знания правил безопасной эксплуатации электротехнических и электробытовых приборов

Разновидности трехмерных редакторов. Обзор программы Blender. Выбор шаблона

CAD-программы. Референс

Меш. Рендер

Объяснение нового материала. Выбор шаблона.

Умение выделять объект, субъект и цель моделирования

Особенности приложения Blender. Основные элементы окна. 3D-принтер Picaso 3D Designer

PLA. ABS. Высота слоя. Модель.

Объяснение нового материала. Работа в группах. Подготовка файла к печати.

Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками. Умение пользования ИКТ-оборудованием

Инструменты Blender. Линия и прямоугольник. Окружность и дуга

Ось. Камера вида.

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение выделять объект, субъект и цель моделирования

Инструменты Blender. Орбита, панорама, масштаб и рулетка

Полигон. Вершина. Грань.

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение выделять объект, субъект и цель моделирования

Инструменты Blender. Создаем объект

Вид объекта

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

Инструменты Blender. Заливка и ластик. Смещение и перемещение

Заливка. Ластик. Смещение.

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

Дублирование элементов. Инструмент Копирование.

Копирование.

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение выполнять копирование и слияние объектов.

Управление элементами через меню программы

Меню, горячие клавиши, сочетание клавиш

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение оценивать целесообразность использования конкретного вида информационных технологий для реализации модели;

Построение сложных геометрических фигур. Печать

Тороид, Сфера, Сетка, Куб, Круг

Объяснение нового материала. Построение объектов, печать.

Умение применять результаты информационного моделирования, извлекать из модели необходимую информацию для решения задачи;

Перемещение и объединение объектов

Перемещение, слияние

Объяснение нового материала. Построение объектов

Умение работать с различными художественными материалами и в разных техниках в различных видах визуально-пространственных искусств, в специфических формах художественной деятельности, в том числе базирующихся на ИКТ (цифровая фотография, видеозапись, компьютерная графика, мультипликация и анимация);

Построение сложных геометрических орнаментов. Печать

Орнамент, Изгиб, Создание полигона

Объяснение нового материала. Построение объектов, печать.

Умение создания художественного образа в разных видах и жанрах визуально-пространственных искусств: изобразительных (живопись, графика, скульптура), декоративно-прикладных, в архитектуре и дизайне;

Построение предмета. Печать


Stl, Obj, формат, заполнение, поддержка

Объяснение нового материала. Построение объектов, печать.

Умение эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

Знакомство с онлайн-сервисом Tinkercad

Конвертация, Совместимость

Объяснение нового материала. Построение объектов.

Умение эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

Онлайн-моделирование объектов Tinkercad. Печать

Печать различными вида пластиками, лак для печати

Объяснение нового материала. Построение объектов, печать.

Умение эффективно использовать информационные технологии для решения задачи по моделированию;

Защита проекта


Защита проектов




Учебно-методическое обеспечение


Для учителя:

  1. Королев, А.Л. Компьютерное моделирование / А.Л. Королев. - М.: БИНОМ. ЛЗ, 2013. - 230 c.

  2. Косенко, И.И. Моделирование и виртуальное прототипирование: Учебное пособие / И.И. Косенко, Л.В. Кузнецова, А.В. Николаев. - М.: Альфа-М, ИНФРА-М, 2012. - 176 c.

  3. Ларченко, Д.А. Интерьер: дизайн и компьютерное моделирование. / Д.А. Ларченко, А.В. Келле-. - СПб.: Питер, 2011. - 480 c.

  4. Петелин, А.Ю. 3D-моделирование в Google Sketch Up - от простого к сложному. Самоучитель / А.Ю. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 344 c.


Для учащихся:

  1. Королев, А.Л. Компьютерное моделирование / А.Л. Королев. - М.: БИНОМ. ЛЗ, 2013. - 230 c.

  2. Косенко, И.И. Моделирование и виртуальное прототипирование: Учебное пособие / И.И. Косенко, Л.В. Кузнецова, А.В. Николаев. - М.: Альфа-М, ИНФРА-М, 2012. - 176 c.

  3. Ларченко, Д.А. Интерьер: дизайн и компьютерное моделирование. / Д.А. Ларченко, А.В. Келле-. - СПб.: Питер, 2011. - 480 c.

  4. Петелин, А.Ю. 3D-моделирование в Google Sketch Up - от простого к сложному. Самоучитель / А.Ю. Петелин. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 344 c.




Методические указания


Учащимся заранее сообщается тема, перечисляются основные понятия для повторения с целью самостоятельной подготовки к теоретическому занятию, в ходе которого учащиеся работают со справочной литературой, энциклопедиями. Теоретические занятия можно проводить в форме беседы, устных сообщений учащихся, дополнениях учителя. В конце каждого теоретического занятия рекомендуется проводить контроль по усвоению теоретического материала. Виды контроля: фронтальный опрос, тестирование.

Перед выполнением практической части, проводится инструктаж по технике безопасности; ставится цель работы; определяется оборудование, необходимое для выполнения практической работы; указываются необходимые измерения. В конце каждой работы учащиеся должны сделать вывод; представить результаты работы в виде модели.



Материально-техническое обеспечение


Оборудование кабинета должно включать следующие типы средств обучения:

  • комплект технических и информационно-коммуникативных средств обучения:

  • компьютер;

  • мультимедиа-проектор;

  • интерактивная доска;

  • выход в Интернет;

  • 3D-принтер;

  • планшет Apple iPad;

  • программное обеспечение "Blender".

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Краткое описание документа:

Если будут учителя, воспользовавшиеся данной программой при организации данного курса у себя в школе, прошу сообщить об этом мне, так как данная программа является одним из результатов моей проектной работы. То что вы реализуете ее у себя в школе будет мне плюсом, о чем я смогу сообщить на защите моего проекта. Спасибо. Любой преподаватель должен идти в ногу со временем, отслеживать технологические новинки и знакомить с ними своих учеников. Учащиеся должны стремиться быть в курсе инновационных технологий. Технология 3D-печати довольно новая, но она развивается действительно очень быстро. С помощью 3D-принтера для учащихся становится возможным разрабатывать дизайн предметов, которые невозможно произвести даже с помощью станков. В прошлом ученики были ограничены в моделировании и производстве вещей, так как из инструментов производства они обладали только руками и простыми обрабатывающими машинами. Сейчас же эти ограничения практически преодолены. Почти все, что можно нарисовать на компьютере в 3D-программе, может быть воплощено в жизнь.

Автор
Дата добавления 20.04.2016
Раздел Доп. образование
Подраздел Рабочие программы
Просмотров188
Номер материала ДБ-044173
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх