Управление образования Артемовского городского округа Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 8» Принята на заседании педагогического совета: от «21» июня 2021 года протокол № 10 Утверждаю: директор МАО Е.А. Радунцев; приказ № 127 /д рт г,.- ' 3»А I» июня 2021 года А? А ТОЧКА \г N РОСТА Ф ЕД ЕРАЛ ЬН АЯ СЕТЬ ЦЕН ТРО В О БРА ЗО В А Н И Я Ц И Ф РО ВОГО И ГУ М А Н И ТА РН О ГО ПРО Ф И Л ЕЙ Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «ЗР-печать» Возраст обучающихся: 13-16 лет Срок реализации: 1 год Автор-разработчик: Селиверстов Евгений Александрович, педагог дополнительного образования п. Буланаш 2021 СОДЕРЖАНИЕ 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ .... 3 1.1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА .................................................................................................. 3 1.2 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ .............................................................. 4 1.3 СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ................................................................. 4 1.4 ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ............................................................................................... 10 2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ........................................ 12 2.1 УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ .................................................................................. 12 2.2 ФОРМЫ АТТЕСТАЦИИ/КОНТРОЛЯ И ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ............................................12 3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................ 14 2 1 Основные характеристики общеразвивающей программы 1.1 Пояснительная записка Направленность программы: техническая. Актуальность: Рабочая программа составлена на основе ФГОС второго поколения. Технология 3D-моделирования довольно новая, но развивается 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. Рабочая программа является компилятивной, составлена на основе следующей нормативно-правовой базы: - Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации»; - приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 09.11.2018 № 196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»; - приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 30.09.2020 № 533 «О внесении изменений в Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам, утвержденный приказом Министерства просвещения Российской Федерации 09.11.2018 № 196»; - приказ Минобрнауки России от 23.08.2017 № 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»; - постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи». Адресат программы: программа предназначена для детей среднего школьного возраста – 13-16 лет. Группа состоит из 8-10 человек. Режим занятий: 1 урок 3 раза в неделю. Объем: 102 часа в год. Срок освоения: 1 год. 3 Перечень форм обучения: индивидуальная, групповая, работа в парах. Перечень видов занятий: беседа, лекция, практическое занятие, лабораторное занятие, мастер-класс, выставка и другое. Перечень форм подведения итогов реализации дополнительной общеразвивающей программы: защита творческих работ учащихся. Защита заключается в описании процесса создании 3D модели по следующему плану: 1) создание файла правильного формата, содержащего всю геометрическую информацию, необходимую для отображения цифровой модели; 2) преобразование цифровой модели в список команд, которые 3D-принтер смог понять и выполнить; 3) запуск 3D-принтера, настройка и начало печати и получение результата; 4) финишная отделка модели. 1.2 Цель и задачи общеразвивающей программы Цель: формирование творческой, разносторонне развитой личности. Приобщение учащихся к графической культуре и приобретение учащимися умений и навыков самостоятельной, последовательной деятельности. Задачи: 1) привить ученикам определенные навыки, умения и знания; 2) освоить типичное прикладное программное обеспечение и аппаратные средства ПК для создания чертежей и трехмерных моделей; 3) развить интеллектуальные способности, творческое и пространственное мышление; 4) использовать полученные знания, умения и навыки в процессе учебы и дальнейшей деятельности; 5) развить познавательную активность у детей и удовлетворить познавательные интересы. 1.3 Содержание общеразвивающей программы 4 их Учебный (тематический) план: № Название раздела, темы Количество часов всего теория Формы практика аттестации/ контроля 1 Основы 3D-технологий 1.1 Техника безопасности поведения. и 1 1 1 2 правила Распределение по Введение в компьютерам. 3 моделирование 1.2 Основы 3D-технологий 2 2 Работа в программе TinkerCAD 2.1 Области использования трехмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей 2 27 2 25 3 1 2 3 1 2 Минипроект трехмерной графики 2.2 Навигация в ЗD-пространстве. Трехмерная система координат 2.3 в программе Интерфейс программы. 3D-моделирование TinkerCad. Инструментальная панель. 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Тест Настраиваемые примитивы 2.4 Отверстия. Проект «Стакан для карандашей» 2.5 Изменение объекта, копирование и группировка объектов 2.6 Горячие клавиши. Проект «Лодка» 2.7 Построение сложных объемных объектов в 3D-моделировании 2.8 2.9 Проект «Автомобиль. Самолет» Создание движущихся механизмов. Проект «Погрузчик» 5 Тест Практическ ие занятие 3 Моделирование и печать 3D- объектов 61 5 3.1 Архитектура 3D-принтера и его виды 1 1 3.2 Возможности 3D-принтера 2 2 3.3 Знакомство с моделью 3D-принтера и 3 3 его настройка 3.4 Освоение интерфейса 56 программы Polygon. Настройки печати. Экспорт 3 1 2 Тест моделей из TinkerCAD 3.5 Подготовка и печать планиметрических объектов 3.6 Графические примитивы в 3D- моделировании. Куб и кубоид 3 3 2 2 3.7 Шар и многогранник 2 2 3.8 Цилиндр, призма, пирамида 2 2 3.9 Экспортирование и печать простых 3 3 2 2 3 3 3 3 4 4 3 3 4 4 4 4 3 3 моделей 3.10 Создание и печать моделей «Снеговик», «Собачка» и «Звездочка» 3.11 Создание брелока по замыслу ученика 3.12 Создание подставки для канцелярских принадлежностей по замыслу ученика 3.13 Создание шкатулки, коробочки с секретом 3.14 Особенности печати сложных фигур 3.15 Моделирование объекта из составляющих. Работа над моделью 3.16 Создание сложной модели из разных составляющих 3.17 3.18 Создание подарка для милых дам Разработка сложной модели по запланированному проекту 6 4 1 3 Практическ ие занятие Практическ ие занятие 3.19 Создание сложной модели по запланированному проекту 3.20 Финишная обработка объектов после печати 3.21 Подготовка и печать объектов для Проектная деятельность 4.1 Подготовка к итоговому занятию. Планирование итоговой работы 4.2 4.3 Создание контрольной модели Печать и доработка контрольной модели 4.4 Работа над защитой своей модели 4.5 Подведение итогов 1 3 3 1 2 3 использования в быту 4 4 3 12 2 1 1 Тест минипроект 10 5 5 2 2 2 2 Практическ ие занятие защита 1 итогового 1 проекта Итого 102 10 92 Содержание учебного (тематического) плана: 1. Основы 3D-технологий. 1.1. Техника безопасности и правила поведения. Распределение по компьютерам. Введение в моделирование. Теория: Ознакомление с техникой безопасности и правилами поведения, история моделирования, практическая важность моделирования. 1.2. Основы 3D-технологий. lbПрактика: Создание 3D-моделей из бумаги, пластилина и подручных материалов. 2. Работа в программе TinkerCAD. 2.1. Области использования трехмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей трехмерной графики. Теория: Трехмерная графика как необходимый элемент 3D-моделирования. Основные инструменты трехмерной графики. Практика: Анализ готовых продуктов трехмерной графики. 2.2. Навигация в ЗD-пространстве. Трехмерная система координат. Теория: Основные элементы и принципы управления TinkerCAD. 7 Практика: Практические задания на работу с камерой и трехмерной системой координат. 2.3. 3D-моделирование в программе TinkerCad. Интерфейс программы. Инструментальная панель. Настраиваемые примитивы. Практика: Создание моделей из готовых примитивов. 2.4. Отверстия. Проект «Стакан для карандашей». Практика: Создание простых и сложных отверстий в примитивах. Разработка и реализация проекта стакана для карандашей. 2.5. Изменение объекта, копирование и группировка объектов. Практика: Работа с несколькими объектами, изменение примитивов и создание новых. 2.6. Горячие клавиши. Проект «Лодка». Практика: Постановка необходимости использования горячих клавиш, разработка и реализация модели лодки. 2.7. Построение сложных объемных объектов в 3D-моделировании. Практика: Моделирование сложных объектов. 2.8. Проект «Автомобиль. Самолет». Практика: Разработка и реализация модели автомобиля или самолета. 2.9. Создание движущихся механизмов. Проект «Погрузчик». Практика: Работа с динамическими объектами, основы анимации. 3. Моделирование и печать 3D-объектов. 3.1. Архитектура 3D-принтера и его виды. Теория: Основные узлы 3D-принтера, отличия различных моделей, расходные материалы. 3.2. Возможности 3D-принтера. Практика: Анализ готовых продуктов. 3.3. Знакомство с моделью 3D-принтера и его настройка. Практика: Подготовка 3D-принтера к печати, калибровка. 3.4. Освоение интерфейса программы Polygon. Настройки печати. Экспорт моделей из ThinkerCAD. Теория: Слайсеры. Основные моменты работы в программе Polygon. Практика: Экспорт для печати готовых моделей из ThinkerCAD. 3.5. Подготовка и печать планиметрических объектов. Практика: Создание моделей букв и цифр, подготовка их в слайсере и печать. 3.6. Графические примитивы в 3D-моделировании. Куб и кубоид. Практика: Печать кубов и абстрактных фигур из них. 8 3.7. Шар и многогранник. Практика: Особенности печати шаров и многогранников. 3.8. Цилиндр, призма, пирамида. Практика: Создание диорамы из примитивных фигур. 3.9. Экспортирование и печать простых моделей. Практика: Создание простых моделей, экспортирование и печать их. Анализ ошибок. 3.10. Создание и печать моделей «Снеговик», «Собачка» и «Звездочка». Практика: Создание и печать моделей «Снеговик», «Собачка» и «Звездочка». 3.11. Создание брелока по замыслу ученика. Практика: Разработка технического задания и его реализация. 3.12. Создание подставки для канцелярских принадлежностей по замыслу ученика. Практика: Усложнение модели подставки для карандашей и печать ее. 3.13. Создание шкатулки, коробочки с секретом. Практика: Печать простой шкатулки и коробочки с простым секретным замком. 3.14. Особенности печати сложных фигур. Практика: Решение проблем возникающих при печати более сложных работ. 3.15. Моделирование объекта из составляющих. Работа над моделью. Практика: Разбитие сложных объектов на примитивы, работа над составной моделью. 3.16. Создание сложной модели из разных составляющих. Практика: Разделение обязанностей по моделированию среди группы. Коллективная работа по созданию модели. 3.17. Создание подарка для милых дам. Практика: Разработка тематической модели и печать её на 3D-принтере 3.18. Разработка сложной модели по запланированному проекту. Теория: Основные моменты планирования сложных проектов. Практика: Разработка сложного проекта, начало реализации. 3.19. Создание сложной модели по запланированному проекту. Теория: Проблемы и возможные решения проблем, связанных с реализацией сложных проектов. Практика: Завершение работы над сложным проектом. 3.20. Финишная обработка объектов после печати. Теория: Правила работы с канцелярским ножом, наждачкой и грунтовкой Практика: Обработка напечатанных объектов наждачной бумагой, грунтовка и покраска. 3.21. Подготовка и печать объектов для использования в быту. 9 Практика: Создание практическо-важных моделей. 4. Проектная деятельность. 4.1. Подготовка к итоговому занятию. Планирование итоговой работы. Теория: Оглашение плана работы над итоговой работой, критерий оценивания итоговой работы. Выбор темы работы. 4.2. Создание контрольной модели. Практика: Создание 3D-модели для дальнейшей печати. 4.3. Печать и доработка контрольной модели. Практика: Печать модели на 3D-принтере, обработка продукта. 4.4. Работа над защитой своей модели. Практика: Подготовка презентации для защиты работы, защита. 4.5. Подведение итогов. Теория: Обобщение изученного материала, планирование дальнейшей деятельности. 1.4 Планируемые результаты Метапредметные: Регулятивные УУД: - учиться определять и формулировать цель деятельности, - учиться высказывать свое предположение (версию) на основе работы с предложенным материалом, - учиться совместно с учителем и другими учениками давать эмоциональную оценку поставленной проблеме, - научить обрабатывать данные, полученные в результате анкетирования. Формирование навыков работы и использования всех возможностей текстового редактора, поиска информации в сети «Интернет». Познавательные УУД: - ориентироваться в своей системе знаний, - делать предварительный отбор источников информации, - добывать новые знания: находить ответы на вопросы, используя свой жизненный опыт и информацию, - перерабатывать полученную информацию: делать выводы в результате совместной работы, - перерабатывать полученную информацию: сравнивать и группировать предметы и их образы. Коммуникативные УУД: 10 - донести свою позицию до других: оформлять свою мысль в устной и письменной речи (на уровне предложения или небольшого текста), - слушать и понимать речь других, - совместно договариваться о правилах общения и поведения в школе и следовать им, - учиться выполнять различные роли в группе (лидера, исполнителя, критика), - развитие умений участвовать в диалоге, понимать чужую точку зрения и аргументированно отстаивать свою, - научить обрабатывать данные, полученные в результате анкетирования текстового редактора, поиска информации в сети «Интернет». Личностные результаты: - аргументированно оценивать свои и чужие поступки в однозначных и неоднозначных ситуациях, опираясь на общечеловеческие нравственные ценности; - осознавать свои эмоции, адекватно выражать и контролировать, понимать эмоциональное состояние других; - осознавать свои черты характера, интересы, цели, позиции, свой мировоззренческий выбор; - осознавать и проявлять себя гражданином России в добрых словах и делах – объяснять взаимные интересы, ценности, обязательства свои и своего общества, страны; добровольно ограничивать себя ради пользы других; - осознавать целостность мира и многообразия взглядов на него, вырабатывать свои мировоззренческие позиции; - вырабатывать уважительно-доброжелательное отношение к непохожим на себя, идти на взаимные уступки в разных ситуациях; - осваивать новые социальные роли и правила, учиться критически осмысливать их и свое поведение, справляться с агрессивностью, эгоизмом; - выбирать, как поступить, в том числе в неоднозначных ситуациях (моральные проблемы) и отвечать за свой выбор. Предметные результаты: - умение использовать терминологию моделирования; - умение работать в среде редактора трехмерной графики; - умение создавать новые примитивные модели из имеющихся заготовок путем разгруппировки-группировки частей моделей и их модификации; - изучение возможностей среды ThinkerCad; - умение подготавливать модели для 3D-печати; - навыки первичной обработки 3D-моделей. 11 2 Организационно-педагогические условия 2.1 Условия реализации программы Материально-техническое обеспечение: Занятия проводятся в Центре образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста». Для организации занятий необходимо следующее оборудование: − проектор; − компьютер для педагога; − 3D-принтер; − экран; − программное обеспечение; − ПК или ноутбуки для обучающихся. Кадровое обеспечение: Педагог, специальности имеющий или диплом прошедший педагогического ВУЗа переподготовку по по соответствующей направлению «Педагог дополнительного образования», а также опыт работы с детьми от 1 года и первую квалификационную категорию. Методические материалы: Курс ведется в виде сообщающих бесед и практических занятий. В ходе беседы дается информация о конкретных методах и приемах работы с программным и техническим обеспечением. На практических занятиях учащиеся, опираясь на полученные сведения и информацию, самостоятельно выполняют задания. В конце года обучающимися выполняется проектная работа. По итогам защиты проектных работ учитель делает вывод об уровне усвоения обучаемыми материала курса. 2.2 Формы аттестации/контроля и оценочные материалы Текущий: - оценка усвоения изучаемого материала осуществляется педагогом в форме наблюдения; - прогностический контроль операций учебного действия; - пооперационный, то есть контроль за правильностью, полнотой и последовательностью выполнения операций, входящих в состав действия; - рефлексивный контроль, обращенный на ориентировочную основу, «план» действия 12 и опирающийся на понимание принципов его построения. Итоговый контроль в формах: - тестирование; - практическая работа; - турнир. Самооценка и самоконтроль, определение учеником границ своего «знаниянезнания», своих потенциальных возможностей. 13 3 Список литературы Литература для педагога: 1. Все о 3D – http://cray.onego.ru/3d/ 2. Горьков Д. 3D-печать с нуля. Руководство, 2015. 3. Горьков Д. Tinkercad для начинающих. Руководство, 2015. 4. Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Компьютер для художника. – Издательство «Триумф», 2008. 5. Петров М.П., Молочков В.П. Компьютерная графика. – СПб.: Питер, 2009. Литература для учащихся (родителей): 1. Копосов Д.Г. Твердотельное моделирование и 3D-печать. 7 (8) класс. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. 2. Ягудина В.Р. 3D-моделирование. Моделирование в TinkerCAD, 2021. 14