Методическая разработка

Методическая разработка

внеурочной кружковой деятельности по 3Д моделированию

Конкурс -квест команд по решению поставленных проблем

«Союз изобретателей»

Уровень: основное общее

Для 7-8 классов

Учитель: Каплий Ю.Н.

2023 г.

Введение

2020-23 год можно назвать, - годоми прорывных технологий в Российской Федерации, но учёные, инженеры, трудящиеся над этими технологиями не берутся из воздуха, их нужно долго и кропотливо готовить, обучать искать среди талантливых детей в общеобразовательных учреждениях сопровождать их на всём их пути становления. А школа является непосредственным фундаментом всей Российской науки, ведь если не заметить скрытого таланта в стоящем перед вами ученике, можно в будущем потерять гениального учёного, инженера, в связи с этим в нашей школе вводятся с 2016 года инновационные технологии в рамках кружковой деятельности для выявления талантливых детей с научно-инженерной направленностью.

А

Но любая серьёзная инженерная разработка требует симбиоза большого количества людей для решения поставленной задачи, это условие необходимо для успешного и своевременного решения задач, и поиска оптимального пути для достижения поставленной цели.

Поэтому на примере работы кружкового объединения по 3Д моделированию в рамках конкурса-квеста «Союз изобретателей» в МБОУ «СОШ им. В.Г. Шухова» г. Грайворона уровня 7-8-х классов, участники в соревновательном режиме в составе от 3-х команд по 3 человека в каждой команде, будут решать одну поставленную задачу своими индивидуальными способами, в итоге поставленная задача будет решена с помощью 3-х индивидуальных подходов. По итогам соревнований готовые решения будут воплощены в виде пластиковых объектов на 3Д принтере, функциональность полученных объектов будет проверена путём защиты проектов, и натур. испытаниями. Модель с наибольшей функциональностью и наиболее оптимальным путём решения поставленной задачи, а также изготовившая её команда становятся победителями конкурса-квеста «Союз изобретателей».

По итогам конкурса-квеста победившая команда награждается Дипломами победителей конкурса-квеста «Союз изобретателей» 1 степени.

Также предусмотрено награждение команды дипломом «За нестандартный подход в решении задачи».

Команда, не попавшая в две первые номинации, награждается Грамотами за участие в конкурсе –квесте «Союз изобретателей».

Полученные лучшие работы будут в дальнейшем использоваться в качестве демонстрационных моделей на уроках в МБОУ «СОШ им. В.Г. Шухова» г. Грайворон, а также возможно использование в любых других заинтересованных учебных учреждениях и организациях.

Проведение конкурса-квеста «Союз изобретателей» возможно, как на внутри школьном, на Муниципальном, а также на региональном уровне.

Проведение конкурса направленно на внедрение разработок школьников по средству 3Д моделирования и 3Д печати во в непосредственный процесс обучения в различных школьных дисциплинах, выявление талантливых групп учащихся и их мотивации к усвоению школьных образовательных программ, к внутри школьной начальной инженерной деятельности, и дальнейшему выбору инженерной направленности будущей профориентации.

Цели:

пробуждение у участников активной гражданской позиции; чувства личной причастности к происходящему;

развитие творческих способностей и познавательного интереса;

внедрение разработок школьников по средству 3Д моделирования и 3Д печати во в непосредственный процесс обучения в различных школьных дисциплинах, выявление талантливых групп учащихся;

выявление талантливых групп учащихся и их мотивации к усвоению школьных образовательных программ;

развитие внутри школьной начальной инженерной деятельности, и дальнейшему выбору инженерной направленности будущей профориентации.

Форма мероприятия: соревнование изобретателей

Метод проведения: игровой; конкурс-квест.

Участники: учащиеся среднеобразовательных учреждений.

Оснащение и материалы: мультимедиа проектор; 3Д принтер -3шт.; 3д сканер - 1шт; 3Д ручки - 1 шт.

3 компьютера с программным обеспечением; ноутбук; пластик ПЛА 1.75мм.;

Канцелярские принадлежности 6 комплектов; чистые листы бумаги А4; 6 картонных коробков; задания, загадки; фрагменты фильма, презентация, плакаты.

Ход мероприятия.

Подготовительный этап:

Распределение команд и ознакомление с поставленной задачей:

выбор названия команд и фиксирование их в протоколах регистрации

Оглашение командами выбранного ими задания, обоснование выбора и планирование результатов работы и функциональности будущего объекта.

Организационный момент, выбор используемого оборудования и программной среды для реализации разработки.

Просмотр фильма научно фантастического толка «Интерстеллар» по которому будет ставиться проблемная задача для разработки и создания объектов творчества.

Для успешного проведения мероприятия его подготовка начинается за 2 – 3 недели. Преподаватель предварительно проводит, беседы по новейшим изобретениям появившихся за последнее время и инновационным технологиям, рациональному энергопотреблению и энерго-сбережению ознакомления с экологичностью и технологичностью производства состоянием страны, основными направлениями в прорывных технологиях и др.

Для проведения мероприятия выбран соревновательно-игровой метод , в форме квеста при котором происходит не только более глубокое рациональное, но и эмоциональное усвоение информации. За счет его ролевого предъявления, достигается более широкое участие студентов, больший их интерес, проявление индивидуальных особенностей, более глубокое сопереживание, нежели при сухом изложении фактов. Сочетание рационального и эмоционального образного методов предъявления материала дает в результате эффект глубокого и прочного усвоения и закрепления в памяти.

Учащимся в группах предоставляется право распределить самостоятельно обязанности, назначить «Генерального конструктора; Экономиста; Инженера» согласно выбранной должности каждый из участников будет выполнять свои функции в создании будущего проекта, и чтобы не создавать изолированности отдельных ребят от забот группы, с тем, чтобы они смогли проявить себя, принимая активное участие в меру своих индивидуальных способностей.

Для повышения интенсивности воздействия мероприятия, необычности соревновательного процесса, создания определенного психологического, эмоционального настроя, при оформлении данного мероприятия можно использовать большее количество наглядных пособий, хорошо продумав ход их применения.

В качестве оформления и наглядных пособий используются плакаты, альбомы, презентации, фрагменты видеофильмов и др. Предварительно из учащихся не задействованных в основных действиях учитель назначает группу ответственных за подготовку и оформление. Необходимо выбрать учащихся, которые должны по ходу демонстрировать видео слайды и фрагменты видеофильмов с использованием мультимедийной установки.

Учащимся другой группы, принимающей непосредственное участие в проведении мероприятия, дается задание собрать материал по различным инновационным изобретениям.

В процессе подготовки происходит распределение команд и участников организационной части в соответствии с определенными критериями.

В качестве экспертов оценивающих проекты задействованы учителя: Физики, Истории и ОБЖ. Задача которых состоит в оценивании работ относительно своих предметов и степени применимости их в практическом использовании в учебном процессе.

Главным экспертом и техническим консультантом является специалист по 3Д моделированию, оценивающий техническую часть и реализуемость проектов для печати на 3Д принтерах, а так же участвует в разрешении спорных вопросов при оценивании команд.

Методика проведения мероприятия

Распределение в группах:

1. Генеральный конструктор - вместе (2-3) разрабатывает концепцию проекта и утверждает проект, контролирует ход работ по проекту утверждает техническую документацию, проводит обоснование проекта при защите проекта.

2. Экономист - составляет смету на производство проектного изделия, и планируемую выгоду от реализации проекта. Проводит экономическое обоснование проекта при защите проекта.

3. Инженер - воплощает и прорабатывает конструкторскую часть и чертежи проектного изделия проводит защиту технической части проекта.

Организационный раздел:

В аудитории для команд столы расставлены по 2 стола вместе для каждой команды предусмотрен компьютер с программным обеспечением чистые листы бумаги А4 с чертёжной рамкой, канцелярские принадлежности.

Для экспертов - 4 стола с 1-м ноутбуком с программным обеспечением.

Также в аудитории предусмотрена техническо-производственная зона в которой на столах установлены три 3Д принтера, на отдельном столе три 3Д ручки, и установленный на штативе 3Д сканер.

Вступительное слово учителя:

Все технические новинки аппараты и гаджеты, были разработаны и произведены людьми конструкторами, инженерами экономистами и в конечной цепочке рабочими в сборочных цехах за различными станками.

Кто-то занимается разработкой, планированием, кто-то просчитывает экономическую эффективность, кто-то прорабатывает техническую часть и в итоге кто-то производит готовый продукт. Таким образом Вам сегодня предстоит себя опробовать в роли разработчиков проекта который вам предстоит разработать, просмотрев предложенный Вам фантастический фильм «Солярис». Вам предстоит выполнить возложенные вами же функции в Ваших коллективах, разработать проект и воплотить его в жизнь по средством 3Д печати, защитить ваш проект обосновав его необходимость, эффективность и значимость, кроме того область применения.

И в напутствие, изобретатель ,- это не профессия, а состояние души, и если вспомнить известных личностей:

«Будущее нельзя предвидеть, но можно изобрести.»
Денис Габор

«Какая польза от вашего нового изобретения?» – «А какая польза от новорожденного младенца?»

Бенджамин Франклин

«Гений – это 1 процент вдохновения и 99 процентов пота.»
Томас Эдисон

Сценарий внеклассного мероприятия.

Все участники занимают свои места.

В аудиторию вносят 6 картонных коробок в них находиться часть задания по мотивам фильма. На коробках нанесены номера.

Один из участников запускает слайд презентации с загадками, второй раздаёт карточки с формой для ответов, команды выбирают номер и пытаются отгадать загадку, отгадавшая загадку команда забирает коробку с заданием , каждой команде даётся три попытки для ответа на загадку, при этом один ответ можно потратить только на одну коробку.

Команды вскрывают коробки с заданиями и приступают к разработке проектов согласно данному условию.

Загадки:

1. - Летела стая гусей. Им навстречу гусь. Гусь говорит:

— Вот летит сто гусей.

А гуси ему отвечают:

— Нас не сто. Если б было еще столько, да пол-столько, да четверть столько, да еще ты, то тогда было бы сто.

Сколько было гусей?

Ответ: (Тридцать шесть.)

1. Цепкий рот на тех сердит,

Кто зазря в доске сидит.

Ответ: (Клещи)

1. Сам худ —Голова с пуд.

Ответ: (Молоток)

1. Без ног и без крыльев оно,

Быстро летит, не догонишь его.

Ответ: (Время)

1. Через поле и лесок подается голосок.

Он бежит по проводам — Скажешь здесь, а слышно там.

Ответ: (Телефон)

1. Тебе дано,
   А люди им пользуются.
   Ответ: (Имя)

2. Дом — стеклянный пузырек,
   А живет в нем огонек.
   Днем он спит, а как проснется,
   Ярким пламенем зажжется.
   Ответ: (Фонарь)

3. Нет ушей, но всё я слышу.

Вдаль гляжу, хотя без глаз,

На экране мой рассказ.

Ответ: (Антенна)

1. Хоть имеет он три глаза,

Но не смотрит всеми сразу,

А глядит всегда одним,

Ну а мы - следим за ним.

Ответ: (Светофор)

1. Шар земной

Внесли в автобус!..

Оказалось,

Это ...

Ответ: (Глобус)

Задание:.

разработать деталь для устройства

время на разработку всех деталей ограничено -30 минут.

По прошествии 30 минут в аудиторию опять заносят 6 коробок с заданиями согласно просмотренному фильму но теперь задания оговаривают какую функцию должно выполнять искомое устройство.

Теперь время на решение задачи составляет 1 час.

По прошествии всего времени работы должны быть завершены, запускается следующий слайд с звуковым сопровождением оповещающий участников и теперь командам предстоит отгадать загадки для определения очерёдности представления и защиты проектов.

Загадки:

1. Ног нет, а хожу,

Рта нет, а скажу,

Когда спать, когда вставать,

Когда работу начинать.

Ответ: Часы

1. Я подмышкой посижу и что делать укажу:

Или уложу в кровать, или разрешу гулять.

Ответ: Градусник

1. Кулик – не велик,

Целой сотне велит:

То сядь да учись,

То встань, разойдись.

Ответ: Школьный звонок

По результатам ответов на загадки Главным конструкторам выдаётся бейджик с номером очерёдности.

15 минут команды готовятся к защите и демонстрации своих проектов.

По истечении времени Запускается слайд и звуковое сопровождение оповещающее команды о начале защиты проектов.

Команды согласно полученным номерам преступают к защите проектов.

Эксперты оценивают соблюдение правил мероприятия командами в случае нарушения даются штрафные балы, также эксперты контролируют соблюдение командами техники безопасности.

Оценивают Разработанные проекты и защиту их командами.

На второй день командами проводиться печать проектов, и эксперты оценивают их функциональность, затем производиться определение победившей команды по сумме балов, и награждение победителей и участников.

Приложение 1

Оценочная карта для экспертов

__ ______ 2022 г.

Эксперты:

_______________ /_________/

_______________ /________/

_______________ /________/

Приложения №2

Образец задания №1

2 уровень к заданию №1 - создать систему охлаждения космической станции.

Образец задания №2

2 уровень к заданию №2- создать перепускной клапан для рециркуляции воздуха.

Образец задания №3

2 уровень к заданию №3- создать простой гироскоп

Образец задания №4

2 уровень к заданию №4- создать гидронасос

Образец задания №5

2 уровень к заданию №5- создать блок управления вектором тяги

Образец задания №6

2 уровень к заданию №6- создать систему очистки воздуха

Использованные источники:

http://kladraz.ru/zagadki-dlja-detei/zagadki-pro-instrumenty-dlja-shkolnikov-s-otvetami.html

http://kidsclever.ru/content/zagadki-dlya-6-klassa-s-otvetami

http://ejka.ru/blog/zagadki/299.html

http://www.alegri.ru/deti/sovety-dlja-mam/semeinaja-biblioteka/zagadki-pro-izobretenija-cheloveka.html

http://aforism.yaxy.ru/

https://www.kinopoisk.ru/film/interstellar-2014-258687/stills/page/2/

http://verbosavto.ru/mobile/video/yTpbZ_Psbeo

http://verbosavto.ru/mobile/video/ih3xdHCfU8A

https://www.kinopoisk.ru/film/interstellar-2014-258687/stills/page/2/