Organické sloučeniny - strukturní vzorce včetně vazeb

Popis

Žáci 5.třídy byli seznámeni s problematikou 3D tisku, s 3D tiskárnou a  s modelovacím softwarem. Po konzultaci s žáky devátého ročníku vytvořili modely značek uhlíku, kyslíku a vodíku, dále vytvořili chemické vazby, jež umožnily tvoření i vazeb dvojných či trojných.  Náročnost 3D tisku si vyzkoušeli žáci páté třídy a zjistili, jak náročné je vyrobit a obstarat školní pomůcky. Zaměření cílové skupiny

Projekt jsme realizovali v rámci výuky informatiky v 5.ročníku a výuky chemie v 9. Ročníku, kde je nutné procvičovat druh vzorců a procvičovat jednoduché chemické sloučeniny. Jelikož jsme potřebné pomůcky ve škole neměly, děti se vzájemně dohodly na realizaci projektu. Proběhla spolupráce 1.stupně s žáky 2.stupně.  Realizovat projekt  ale lze i v rámci celého 2. stupně ZŠ.

Potřebné znalosti a dovednosti

• Práce s pravítkem, vystřihování modelů pro názornost
• Práce s ovládáním modelovacího programu Tinkercad
• Práce s ovládáním  programu Prusaslicer
• Práce s obsluhou 3D tiskárny.

Se správným vedením učitele zvládnou projekt realizovat i úplní začátečníci a mladší děti.

Cíle projektu

Cílem projektu je rozvoj  digitálních kompetencí při práci s modelovacím softwarem a při práci s 3D tiskárnou, dalším záměrem byly kompetence pracovní a sociální. Žáci vymodelovaly značky prvků a chemické vazby, jež se uplatní při praktickém nácviku chemických vzorců v průběhu celého devátého ročníku ZŠ při studiu chemie.

Potřebné vybavení

• Pravítka, nůžky, papír
• Počítače, monitory, klávesnice, myši
• Program pro modelování Tinkercad
• Prusaslicer
• 3D tiskárna s příslušenstvím

Časový harmonogram projektu

• seznámení s modelovacím programem Tinkercad – 3 h,
• šablony pro tisk modelů, modelování značek a vazeb v programu Tinkercad – 6 h,
• tisk hotového modelu cca  5 hodin 

Pracovní postup

1. Seznámení s projektem a funkcí 3D tiskárny

Žáci jsou v úvodní hodině seznámeni s celým projektem a funkcí 3D tisku včetně způsobů modelování. Učitel žákům představí 3D tiskárnu a její základní obsluhu. Seznámí žáky s modelovacím softwarem Tinkercad, který žáky 1. i 2. stupně ZŠ velmi  zaujal. Někteří žáci naznali, že je pro ně intuitivní. Práce a nácvik trval poměrně krátkou dobu. 

V rámci výuky jsme vytvořili třídu v Tinkercadu, díky tomuto kroku jsme pracovali společně a sdíleli jsme si vlastní zkušenosti.  Prvotní práce v Tinkercadu spočívala ve volném modelování čehokoliv, žáky práce velmi bavila a zaujala, čímž si základní funkce osvojili v krátkém čase.

2.  Příprava na modelování

Žáci vyrobili značky z papíru, pečlivě je vyměřili a vystřihli si je pro názornost a praktické vyzkoušení pro vyhovující velikost značek. Po vyzkoušení se rozhodli pro velikosti značek a vazeb. Celkem vytvořili 7 modelů různých velikostí, nakonec se rozhodli pro dodržení 2cm hlavního rozměru. Vše probíhalo ve spolupráci  5. a  9. třídy.

                3. Samotné modelování

Žáci již byli seznámeni s funkcemi modelování v Tinkencadu – znali již vládání tvarů, úpravu rozměrů, seskupování, pracovali  s funkcí „díra“, dokázali modelovat dle vlastních postupů a nebáli se experimentovat. Učitel zde plnil roly průvodce a korekce, zřídka kdy musel zasahovat a radit.

4.  Příprava pro tisk vytvořených souborů

Postup ukládání neboli export modelu do souboru stl. Jsme si ukázali společně. Dále jsme se naučili přenést soubor do programu Prusaslicer.  Žákům byla vysvětlena funkce tohoto programu, jež tkví v přípravě modelu pro tisk na 3D tiskárně. Nastavili jsme  zde materiál filamentu PLA.  Nakonec  jsme vygenerovali soubor gcode,jež jsme přenesli pomocí flashdisku na tiskárnu.  

Doba tisku nám zabrala asi 5-6 hodin. Žáci si chtěli vyzkoušet všechny potřebné operace při 3D tisku, včetně výměny filamentu. 

Autoři

• Mgr. Jaroslava Dörrerová 
• Žáci 5.třídy
• Žáci 9.třídy

Štítky

Chemie

Původ modelu

Uživatel se označil za původního autora tohoto modelu.