3D číslice jako interaktivní pomůcka pro žáky 1. stupně základní školy

Žáci na 1. stupni základní školy, děti v mateřské škole.

Základní znalosti používání PC, základní orientace v základních programech PC – např. MS WORD, malování, 3D malování, práce s internetem. Žáci si budou sami v programu TinkerCad tvořit model číslic, následně ho exportovat do formátu STL a dále slicovat v programu PrusaSlicer a exportovat do G-CODE. Vytvořený G-CODE bude přetažen na SD kartu, která se zavede do tiskárny a provede se samotný tisk, který bude třeba pozorovat, zda nedojde k tiskové chybě. Pokud mají žáci potřebné znalosti používání PC a internetu, zvládnou se během krátkých školících videí a technik sami zapojit do modelování a tvoření projektu.

Celkový projekt spočívá a je navrhnut jako prostředek pro kreativní a interaktivní vzdělávání pro žáky na 1. stupni základní školy.

 U nás, na malotřídní škole, pracujeme často ve skupinách napříč všemi ročníky, tudíž je tento projekt ideální pro malotřídní školy, protože se dá „půjčovat“ a používat ve všech ročnících, jak u mladších, tak u starších žáků. Číslice se ale dají také využít jednotlivě v rámci kteréhokoliv samostatného ročníku. 

Příklady využití 3D modelů abecedy a číslic napříč ročníky v souladu s naším ŠVP:
1. ročník - upevňování tvarů číslic, přiřazování počtu obrázků k číslici.
2. ročník - používání číslic při určování slovních druhů, číslice - násobení a dělení.
3. ročník - používání číslic při určování podstatných jmen, přiřazování podstatných jmen -  číslice - násobení a dělení, anglický jazyk - psaní číslic.
4. ročník - zapojení anglického jazyka a slovní zásoby, český jazyk – opakování (slovní druhy, vyjmenovaná slova), matematika – opakování.
5. ročník - anglický jazyk - slovní zásoba, český jazyk – opakování (slovní druhy, vyjmenovaná slova), matematika – opakování.

3D tiskárna, filament, kleštičky, PC s internetovým připojením, SD karta, magnety, tavná pistole, Isopropyl alkohol.

Zaškolení se v jednotlivých programech: 60 minut. 

Modelování: cca 10 minut každé číslo  + slicování 2 minuty.

Úpravy po tisku – cca 10 minut (případné přilepení magnetů na čísla pro použití na tabulích). 

Celkový čas včetně úvodního zaškolení: 1, 5 hod. + 20 minut tisku každého souboru. 

• Pro základy jednoduchého modelování jsme se zaškolili pomocí videa dostupného na Youtube.com, kanál: PrusaLab – 3D modelování pro začátečníky v TinkerCad,

dostupné z:

https://www.youtube.com/watch?v=bcrUFvj4Vmk

• Vymodelujeme si soubor, který chceme tisknout. V našem případě čísla. Jelikož se chtěly zapojit všechny děti, dostaly přidělená jednotlivá čísla s určitými rozměry, aby byla velikostně stejná. 
• Pro modelování jsme si zvolili jednoduchý, dostupný program TinkerCad, který je přehledný také pro naše žáky mladšího věku (max. 10 let). Modelovala jsem číslo jako vzor a modelaci jsem přes svůj počítač promítala na dataprojektor, kde dané kroky žáci opakovali. 
• POZOR! Žáci musí mít svůj e-mail, aby se mohli bezplatně zaregistrovat a používat program TinkerCad, dostupný z:

https://www.tinkercad.com/

• V programu TinkerCad jsme po registraci zvolili možnost – Přihlásit se – Osobní účty – zadat přihlašovací údaje.
• Zvolíme Nový projekt. 
• V novém projektu máme tři možnosti modelace samotných číslic: 

1) Vložit samotný objekt, který vyhledáme pod slovem ,,numbers“.

2) Nakreslit pomocí nástroje tužka.

3) Vložit textové pole, do kterého napíšeme pomocí numerické klávesnice číslo. 

My jsme zvolili první možnost, vzhledem k malému věku dětí a jejich zkušenostem. Starší a zkušenější žáci mohou určitě volit složitější postupy.

• Vložili jsme objekt do modelovacího pole a ručně přepsali výšku, hloubku a šířku čísel tak, aby byla všechna stejná. 
• Uložili jsme projekt do formátu STL. 

5. Průša Slicer

Pomůcky a nářadí: PC s internetem, SD karta

• Abychom mohli vytisknout vymodelovaný projekt na 3D tiskárně, musí se nejdříve uložit soubor do tzv. G-CODU, který získáme přes odborný program. (Tento program rozdělí 3D objekt do jednotlivých vrstev, které tiskárna vytiskne.)
• Pro naše školní účely jsme si bezplatně stáhli program PrusaSlicer. Dostupný z:

https://help.prusa3d.com/cs/article/stahnout-prusaslicer_2220

• Pro jednoduchou a přehlednou orientaci v tomto programu jsme se zaškolili pomocí videa dostupného na Youtube.com, kanál: PrusaLab – Základní školení 3D tisku – Záznam z Maker Faire Prague Online 2020, dostupné z: 

https://www.youtube.com/watch?v=0UQyRxaBYQ4

• Do PrusaSlicer jsme vložili námi vymodelovaný soubor formátu STL. 
• Nastavili jsme si formu tisku, podle doporučených instrukcí z videa výše. 
• Zvolili jsme možnost SLICOVAT.
• Uložili jsme obrázek do G-CODU. 
• POZOR – název souboru nesmí obsahovat diakritiku.
• G-CODE jsme přetáhli z PC na SD kartu určenou do 3D tiskárny. 

6. Tisk 

Pomůcky a nářadí: 3D tiskárna, filament, Isopropyl alkohol, SD karta

• Připravíme si tiskárnu na tisk (vyčistění tiskového plátu, kontrola trysky, kontrola filamentu, zapnutí). 
• Vložíme SD kartu a vybereme uložený soubor.
• Tiskárna se nahřívá a začíná tisknout čísla. 
• Po tisku necháme čísla vychladnout a až poté odebíráme z tiskového plátu. 
• Pro pohodlnější tisk vytvořili žáci G-CODE s více čísly. Tiskárna tudíž bude tisknout více čísel na jednou.