Obnovitelný hmyzí hotel

Žáci základní školy 1. i 2. stupně v hodinách Přírodovědy, Přírodopisu či volitelného předmětu Přírodovědná praktika. Lze využít i na školní výlet, exkurzi, školy v přírodě a pod. Orientační věk 10 – 15 let (lze ale realizovat i u mladších dětí v MŠ). 

Projekt byl u nás prakticky realizován se žáky 5. ročníku a 7. ročníku (z důvodu problémové rotační výuky v koronavirové době).

Základní znalosti 3D modelování pro vytvoření rámečku pro hmyzí hotel. Model je naprosto jednoduchý a je zvládnutelný po relativně krátké době v takřka jakémkoliv 3D programu. U malých dětí či nestudijních typů (individializace výuky) pak jde hlavně o praktické naplnění modelů přírodním materiálem - praktické činnosti.

My jsme použili aplikaci Tinkercad, velikost rámečku je naprosto volitelná a vychází dle konkrétního místa, nároku na konkrétní prostor (třeba vyplnění konkrétního prostoru v zahradě a pod.). Velikost lze měnit už pouze ve slicovacím programu přímo pro tiskárnu Průša.

Model lze vytvořit i ve složitějších tvarech (mnohoúhelník atd.), ale pro naše základní potřeby jsme použili nejobyčejnější model čtvercového rámečku a to i pro lepší stabilitu a stohovatelnost.

Jednotlivé rámečky je vhodné spojovat lepením pomocí vhodného lepidla.

Výukový cíl: 

Poznat důležitost hmyzu a dalších bezobratlých organizmů pro zdravé životní prostředí a udržitelnost přírody jako celku a tím i lidského života. 

Kompetence: 

Kompetence k učení jsou plněny tím, že žáci samostatně vyhledávají, třídí, ověřují a logicky propojují informace v dané problematice. Kromě využívání infomačních zdrojů také samostatně prakticky pozorují a porovnávají.

Kompetence k řešení problémů jsou plněny hledáním více postupů při realizaci tohoto konkrétního problému, samostatným navrhováním řešení, vytvářením vhodných závěrů a vyhodnocováním získaných faktů.

Kompetence komunikativní jsou plněny díky práci ve skupinách, používáním vhodné komunikace mezi žáky (dle jejich individuálních schopností), respektováním názorů druhých, diskusí a formulováním svých myšlenek ve vhodné formě. Vlastním hodnocením a vhodným reagováním na hodnocení od ostatních, argumentací i přijímáním kritiky.

Sociální a personální kompetence jsou plněny respektováním života všech živých organizmů a bezobratlých především, vhodnou komunikací a spoluprací na řešení zadaného problému během skupinové i individuální práce. A dále rozumným posilováním sebedůvěry žáků, ale i pocitu zodpovědnosti za vykonávanou práci.

Kompetence občanské vedou k respektování a vhodné adekvátní ochraně života všech živých organizmů i neživého prostředí, dodržování pravidel slušného chování během i mimo výuku. Pochopení práv a povinností v souvislosti s ochranou životního prostředí, ochranou vlastního zdraví i zdraví svých blízkých.

Kompetence pracovní jsou realizovány dodržováním bezpečnostních a hygienických pravidel při výuce, laboratorní práci i exkurzích, při samostatné i skupinové práci na zadaném úkolu, vlastní organizací práce, navrhováním vhodných postupů a dodržováním časového rozvrhu, používáním různých vhodných materiálů a ochranných pomůcek. 

Modelovací 3D software Tinkercad

3D tiskárna ORIGINAL PRUSA i3 MK3S+

PLA filament – barva dle uvážení (doporučujeme přírodní a netransparentní) - tento materiál jsme použili, neboť byl součástí balení tiskárny i když není příliš vhodný pro venkovní použití  (PETG filament či ASA filament je vhodnější pro venkovní použití, ale s tímto materiálem teprve budeme pracovat do budoucna)

Vteřinové lepidlo KAVAN PRO (lze i jakékoli jiné lepidlo spojující PLA materiál)

Přírodniny – šišky, kusy kůry, dřívka, kusy bambusů, rákosí apod., větvičky atd.

Instrukce pro žáky je možné zadat na tabuli, papírcích apod. – především rozměry pro unifikaci.

Skupina žáků si může vytvořit vlastní kostru hmyzího hotelu – každá skupina jednu část (musí dodržet stejný rozměr). Nebo každá skupina může vytvořit vlastních několik částí, které později naplní a spojí.

Metoda spojuje nejen práci na PC na konkrétním modulu hmyzího domečku, ale především nutí žáky vyrazit také do přírody při plnění rámečků vhodným materiálem a při vlastní instalaci. Poté je vhodné využívat hmyzí hotel pro běžnou výuku (ukázka druhů bezobratlých, počítání jedinců, zjišťování, co který druh preferuje apod.) a pro další venkovní výpravy.

1. Příprava modelu - práce v modelovacím programu Tinkercad na modelu rámečku o rozměrech 90 x 90 mm, hloubka 60 mm, tloušťka stěny 5 mm je asi 1 hod (po základním zvládnutí programu). V programu se vytvoří "kostka" v požadovaných rozměrech a do ní se vloží "díra" v požadovaném rozměru.
2. Vlastní tisk - doba tisku jednoho rámečku z materiálu PLA na tiskárně ORIGINAL PRUSA i3 MK3S+ je 7 hod a 57 minut. Celkový čas je třeba násobit počtem rámečků, který je dán na každém realizátorovi.
3. Rámečky jsou plněny přírodním materiálem – šišky, kusy dřeva, větviček, bambusů či rákosu, špalíky provrtaného dřeva, kůrou apod. Využili jsme skupinovou práci v exteriéru školy (menší skupinky po 3-4 lidech) spojenou s exkurzí do okolí školy.
4. Lepení rámečků zabere několik málo minut – záleží na množství rámečků. Doba schnutí s vteřinovým lepidlem je pouze v desítkách vteřin až minut. Je na každém dle podmínek, zda lepení následuje po naplnění, či hned na začátku po vytisknutí, před naplněním rámečků. K lepení lze použít i další vhodná lepidla či třeba tavící pistoli.
5. Celý hmyzí hotel se potom instaluje na vhodné, klidné místo na školní zahradě, domácí zahradě, v parku apod. Dle časových možností už stačí jen pozorovat - lze navázat na další projekty.

1. Rozdělit žáky do menších skupinek – ideálně 2 -4 žáci.
2. Každá skupina si zvolí svůj specifický tvar, který je ale možné skládat - stohovat. Pro začátek zvolit čtvercový rámeček o přesných rozměrech (90 x 90 mm, hloubka 60 mm, tloušťka stěny 5 mm).
3. Na tabuli (či jinak) zapsat zvolené rozměry pro srozumitelnost a zapamatovatelnost. 
4. Na počítači žáci modelují ve vhodném programu (Tinkercad) kostru hmyzího hotelu. Může pracovat každý žák samostatně – pak každý ve skupině vytvoří jeden modul, který později slepí. Nebo každá skupina vytvoří jeden modul společně a celá třída potom složí jeden hmyzí hotel. Vhodné je individualizovat – šikovnější mohou využít např. šestiúhelníkové tvary (plást), méně zdatní pouze čtvercový či kruhový rám apod. 
5. Po kontrole a uložení práce, může každý žák či skupina vytisknout svůj modul (rámeček) ve vhodné barvě. Zde je nutná dostatečná časová dotace – ideálně tisk přes noc a spojit několik rámečků v jednom tisku.
6. Po kompletním vytisknutí uspořádat expedici do přírody, lesa či okolí školy pro nasbírání vhodného materiálu a naplnění jednotlivých modulů. Je dobré každé skupině zadat jiný materiál, aby došlo k větší různorodosti náplní rámečků.
7. Poté rámečky slepit do stabilního tvaru. V případě znovupoužití a vytvoření jiného tvaru je dobré rámečky nelepit či jen svázat a pod.
8. Instalace hmyzího hotelu na vhodné místo v přírodě, školní či domácí zahradě apod.
9. Další návštěvy spojovat s vhodnou výukou.
10. Po znehodnocení náplní rámečků, lze náplně znovu doplnit a využít další a další a další sezónu. 
11. Pro potřeby malých dětí je vhodné kostry hmyzího hotelu připravit dopředu a využít menší žáky (školkové děti) pouze pro sbírání a plnění rámečků a pak využívat pro pozorování hmyzu v přírodě – ideálně spojit s kresbou, počítáním, fotografováním apod.

Poznámky

K nápadu mě vedla praktická zkušenost, že běžný dřevěný hmyzí domeček má relativně malou dobu použitelnosti - 2 - 3 roky. Námi vytvořené PLA domečky by měly vydržet mnohem déle a díky stohovatelnosti a flexibilitě je lze obměňovat a znovu plnit.