Spojky

Aktivita byla realizována v rámci zájmového kroužku modelování 3D, který jsem začal vyučovat od října školního roku 2021/2022. zpočátku jsem se domníval, že bude vhodný pouze pro II. Stupeň, a tak mne překvapil zájem několika menších dětí z I. Stupně (dále přikládám fotografii a podklady pro model „Kuřete“ Anežky ze 3. třídy). Jsme malá škola, máme 85 dětí v celkem 9 ročnících, proto nemá kroužek mnoho členů, což se zase příznivě projevilo tím, že mám na všechny dostatek prostoru a také více času. Navíc se zaměřujeme na spolupráci mezi dětmi, tak učím starší nebo zkušenější pomáhat mladším nováčkům. Je důležité pomalu a přesně zvládnout základy práce s programem. Klíčenka na to bohatě stačí. Navzájem si pomáhají a vysvětlují. 

K modelování jsme přistoupili bez jakýchkoli znalostí a vědomostí. Měl jsem z toho trochu obavy a spíše jsem očekával, jak si žáci povedou s ovládáním PC. Byl jsem nakonec překvapen, jak jsou zvyklí ovládat myš, pracovat s ní a PC. Ačkoliv na I. Stupni ještě neprobíhá výuka Informatiky, zvládali všichni PC bez větších problémů. Při práci s aplikací „Průša Slicer“ jsme narazili na pochopení práce s poměrným (%) zvětšením nebo zmenšením, kterým se při výuce matematiky ještě nezabývali. 

V rámci přípravy na realizaci projektu se žáci museli naučit základní kroky modelování v 3D prostředí. Vybrali jsme prostředí „Thinkercad“ s jednoduchou prezentací určenou k nácviku ovládání základních kroků modelování. Součástí prezentace je tvorby klíčenky, kterou si v rámci nácviku žáci vymodelovali. Dále si při práci na projektu zdokonalovali práci a orientaci v 3D prostředí, komunikaci s tiskárnou a přípravu modelu v prostředí Sliceru.

K práci jsme využili běžné vybavení IT učebny, 3D tiskárnu

Čas nutný k přípravě – 

1. Brainstorming nad projektem – 2hod
2. Výuka modelování – Thinkercad – 4hod
3. Práce na projektu – modelování a tisk – 12hod 

Orientační čas tisku: tisk jedné spojky při 100% rozměrech

Spojka 2                   5,87m Fil, 17,50g, 2h 20m

Spojka 3T                7,32m Fil, 21,82g, 3h

Spojka 4 kříž           8,74m Fil, 26,06g, 3h 42m

Spojka 4 kříž T       9,28m Fil, 27,69g, 3h 53m

Spojka kříž kolínko 5,56m Fil, 16,85g, 2h 20m

Spojka kolínko        5,65m Fil, 16,86, 2h 21m

Brainstorming nad projektem (4hod – každá hodina znamená jeden kroužek týdně) - diskutovali jsme nad tím, co by šlo všechno z trubek postavit a jak pevné by to mohlo být. Žáci si na trubky stoupali, ohýbali je, tedy se snažili se je ohýbat a zkoušeli jejich hranice pevnosti. Pak přemýšleli a navrhovali, jaké druhy spojek budeme potřebovat.

Psal jsem na tabuli jejich nápady, diskutovali nad nimi. Kreslil jsem na tabuli několik možných spojení papírových trubek a žáci z obrázků určovali druhy a tvary spojek. Pak jsem spojky nakreslil ve větším detailu a společně jsme provedli měření papírových trubek, abychom pracovali se správnými hodnotami. Při měření zjistili, že jim pravítko nebude stačit. Hledali jsme vhodné měřidlo. Ukázal jsem jim posuvné měřítko a vysvětlil princip. Neočekával jsem, že se ho hned naučí používat, ale pochopili jeho význam pro přesnost měření.

Thincercad (6hod) -představení programu, prezentace, tutorial, ukázka „klíčenky“. Osvědčilo se mi otevřít u každého žáka zvlášť dvě okna vedle sebe, v jednom běží tutorial a ve druhém žáci pracují podle prezentace. Je důležité vysvětlit princip takové práce a učení. Také je potřeba ověřovat, že chápou jednotlivé kroky a systematicky je vracet do místa kde udělali chybu. Chyba je jen cesta, která nevede k cíli. Jakmile pochopí princip opakování jednotlivých kroků, zvládají vše již snadno. 

Samotný tisk jednoduchých klíčenek trvá 30-45minut. Bohužel bez možnosti tisku více barvami, což by si děti přáli. Ukázali jsme si možnosti tiskáren Průša a databáze 3D výtvorů.

Modelování spojek (16 hod) - Pak pracovali žáci na jednotlivých spojkách. Postup modelování převzali naprosto intuitivně z tutorialu “Klíčenky“. Nově se naučili I. stupeň na těch jednodušších, II. Stupeň na těch složitějších. Několikrát jsme se museli vracet k práci s dírami a návaznostem při spojování tvarů, opakovat zásady spojování, průniků, centrování. V takové chvíli jsem zastavil práci a vyzval všechny, aby se nad tím zamysleli a řekli své zkušenosti. Upozadil jsem II. Stupeň, který již věděl, a ponechal jsem chvíli I. stupeň, aby si to prodiskutoval. Pak jsem vyzval starší, aby k tomu řekli svoje. Žáci se naučili více sami sebe respektovat a vyslechnout. Několikrát jsme se museli vrátit k základům modelování v Thinkercadu, ale žáci vydrželi a dali to. Došli jsme k tomu, že je nutné spojky tisknout rozdělené a pak je slepit.