Проекты

Stereomix

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Стереометрия
Авторы работы: ГБОУ «Школа № 1579»
Предметы: Информатика, Геометрия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Мы выбрали тему проекта, которая является актуальной. Аналогов нашего проекта на данный момент немного. Стереометрию по праву считают трудным школьным предметом. На своём опыте мы убедились, как тяжело представлять пространственные фигуры. В жизни мы привыкли иметь дело с плоскостными фигурами, лежащими только в плоскости классной доски или ученической тетради. Мы видим, что трудности в изучении стереометрии вызваны тем, что зрительное восприятие геометрических объектов не всегда соответствует тем закономерностям, которыми этот объект обладает. Очевидно: когда объёмные фигуры воссозданы в пластике, аксиомы, теоремы и задачи стереометрии будут восприниматься школьниками гораздо легче.

Цели

1. Создание универсального пособия для более наглядного изучения стереометрии.

2. Применение данного пособия в образовательном процессе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Программа AutoCAD
  • Программа Fusion 360
  • Программа T-FLEX CAD
  • D принтер ZENIT

Описание

Авторы проекта решили создать универсальное пособие для наглядного изучения стереометрии. Они составили учебное пособие «Стереометрия в теории, задачах и чертежах», которое содержало теорию, условия задач, чертежи и решения. К каждой задаче была создана 3D-модель, также созданы 3D-модели к теории.

Наиболее сложной задачей, решаемой в ходе проекта, была разработка метода оптимизации 3D-модели для успешной печати на 3D-принтере непосредственно в процессе проектирования.

Авторы рассчитали стоимость комплекта моделей. С целью упрощения технологии печати – отказа от поддержек – модели выполнены сборными. Помимо высокой технологичности это позволило сделать комплект весьма компактным, что может стать конкурентным преимуществом при транспортировке и хранении. При создании моделей авторы придерживались единого типоразмера сопрягаемых деталей, что позволило достичь взаимозаменяемости ряда входящих в модель деталей, таких как вертикальные стержни, образующие каркас геометрических фигур, эта деталь есть во всех моделях. Таким образом, при распечатке можно обходиться меньшим количеством деталей. Налицо экономия пластика и вложенных в проект средств. Также создан универсальный вариант конструктора из телескопических стержней. На торцах стержни имеют вклеенные цилиндрические магниты. Для соединения стержней используются металлические шары диаметром 8 мм. Такой размер позволит соединить сходящиеся в узел три-четыре стержня, что достаточно для создания большинства фигур.

Завершающей задачей, решаемой в проекте, была печать на 3D-принтере созданных частей модели. В рамках работы над методом оптимизации модели были изучены процессы настройки и калибровки 3D-принтера, подготовки рабочей области к печати.

Результаты работы/выводы

Созданные при работе над проектом модели были использованы в школе на уроках стереометрии и получили высокую оценку как педагогов, так и школьников.

Через неделю применения пособия на уроках успеваемость по геометрии в среднем возросла на 30 %.

Перспективы использования результатов работы

В перспективе – создание веб-сайта и размещение на нём всех методических разработок и 3D-моделей, которые можно будет вращать и рассматривать со всех сторон.

Также планируются составление новых задач и разработка к ним моделей.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

Мнение автора

«За время работы над проектом мы освоили новые полезные программы, научились делать экономические расчёты, освоили навыки 3D-печати»