РП внеурочная деятельность для 10 класса 3д-принтер

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «3Д-ПРИНТЕР»
ДЛЯ 10 КЛАССА

Разработал: Филатов С.В.

г. Комсомольск-на-Амуре
2023-2024 учебный год

Пояснительная записка
Рабочая программа курса внеурочной деятельности «3D принтер»
составлена в соответствии со следующими нормативными документами:
- федеральным законом от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ «Об
образовании в Российской Федерации»;
- концепцией развития дополнительного образования детей
(утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 4
сентября 2014 года № 1726-р);
- порядком организации и осуществления образовательной
деятельности по дополнительным общеобразовательным программам
(утвержден приказом Министерства образования и науки Российской
Федерации от 29 августа 2013 г. № 1008);
- письмом Министерства образования и науки Российской Федерации
от 11 декабря 2006 года № 06-1844 «О примерных требованиях к программам
дополнительного образования детей»;
- положением о структуре, порядке разработки и утверждения рабочих
программ учебных курсов, предметов, дисциплин(модулей) МОУ ЦО
«Открытие».
Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа
технической направленности «3Д-ПРИНТЕР» составлена для организации
внеурочной деятельности учащихся среднего звена основной школы и
ориентирована на обучающихся, проявляющих интересы и склонности в
области информатики, математики, физики, моделирования. Освоение
данного направления позволяет решить проблемы, связанные с
недостаточным уровнем развития абстрактного мышления, существенным
преобладанием образно-визуального восприятия над другими способами
получения информации.
Деятельность по моделированию способствует воспитанию активности
школьников в познавательной деятельности, развитию высших психических
функций (повышению внимания, развитию памяти и логического
мышления), аккуратности, самостоятельности в учебном процессе.
Поддержка
и
развитие
детского
технического
творчества
соответствуют актуальным и перспективным потребностям личности и
стратегическим национальным приоритетам Российской Федерации.
Актуальность данной программы состоит в том, что она направлена
на овладение знаниями в области компьютерной трехмерной графики
конструирования и технологий на основе методов активизации творческого
воображения, и тем самым способствует развитию конструкторских,
изобретательских, научно-технических компетентностей и нацеливает детей
на осознанный выбор необходимых обществу профессий, как инженерконструктор, инженер-технолог, проектировщик, дизайнер и т.д.
Работа с 3D принтером – одно из самых популярных направлений
использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой
не только профессиональные художники и дизайнеры.

Данные направления ориентируют подростков на рабочие
специальности, воспитывают будущих инженеров – разработчиков, технарей,
способных к высокопроизводительному труду, технически насыщенной
производственной деятельности.
Новизна данной программы состоит в том, что занятия на 3D принтере
помогают приобрести глубокие знания в области технических наук, ценные
практические
умения
и
навыки,
воспитывают
трудолюбие,
дисциплинированность, культуру труда, умение работать в коллективе.
Знания, полученные при изучении программы «3Д-ПРИНТЕР», учащиеся
могут применить для подготовки мультимедийных разработок по различным
предметам – математике, физике, химии, биологии и др. Трехмерное
моделирование служит основой для изучения систем виртуальной
реальности.
Цели:
 Повышать интерес молодежи к инженерному образованию.
 Показать возможности современных программных средств для
обработки трёхмерных изображений.
 Познакомить
с принципами и инструментарием работы в
трехмерных графических редакторах, возможностями 3D печати.
Задачи:
 Развитие творческого мышления при создании 3D моделей.
 Формирование
интереса
к
технике,
конструированию,
программированию, высоким технологиям.
 Развитие логического, алгоритмического и системного мышления.
 Формирование навыков моделирования через создание виртуальных
объектов в предложенной среде конструирования.
 Углубление и практическое применение знаний по математике
(геометрии).
 Расширение области знаний о профессиях.
 Участие
в олимпиадах, фестивалях и конкурсах технической
направленности с индивидуальными и групповыми проектами.
Место в учебном плане
Программа рассчитана на 1 год, с проведением занятий 1 раз в неделю.
Продолжительность занятия 40 минут.
Содержание занятий отвечает требованию к организации внеурочной
деятельности. Подбор заданий отражает реальную интеллектуальную
подготовку детей, содержит полезную и любопытную информацию,
способную дать простор воображению.
Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения
учебного предмета
Личностные результаты:
 формирование ответственного отношения к учению, готовности и
способности, обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе
мотивации к обучению и познанию;

формирование целостного мировоззрения, соответствующего
современному уровню развития науки и общественной практики;
 развитие осознанного и ответственного отношения к собственным
поступкам при работе с графической информацией;
 формирование
коммуникативной компетентности в процессе
образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов
деятельности.
Метапредметные результаты:
 умение ставить учебные цели;
 умение использовать внешний план для решения поставленной
задачи;
 умение планировать свои действия в соответствии с поставленной
задачей и условиями ее реализации;
 умение осуществлять итоговый и пошаговый контроль выполнения
учебного задания по переходу информационной обучающей среды из
начального состояния в конечное;
 умение сличать результат действий с эталоном (целью);
 умение вносить коррективы в действия в случае расхождения
результата решения задачи с ранее поставленной целью;
 умение оценивать результат своей работы с помощью тестовых
компьютерных программ, а также самостоятельно определять пробелы в
усвоении материала курса.
Предметные результаты:
 умение использовать терминологию моделирования;
 умение работать в среде графических 3D редакторов;
 умение создавать новые примитивные модели из имеющихся
заготовок путем разгруппировки-группировки частей моделей и их
модификации;
 умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и
формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной
деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной
деятельности;
 владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и
осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной
деятельности;
 умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать
аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и
критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи,
строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное
и по аналогии) и делать выводы;
 умение
создавать, применять и преобразовывать графические
объекты для решения учебных и творческих задач;
 умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с
задачей коммуникации;
 поиск и выделение необходимой информации в справочном разделе
учебников;


владение устной и письменной речью.
Формы организации учебных занятий:
 проектная деятельность самостоятельная работа;
 работа в парах, в группах; творческие работы;
 индивидуальная и групповая исследовательская работа;
 знакомство с научно-популярной литературой.
Формы контроля:
 практические работы; мини-проекты.
Методы обучения:
 Познавательный
(восприятие,
осмысление и
запоминание
учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых
примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и
обобщения демонстрируемых материалов).
 Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и
умений в процессе разработки собственных моделей).
 Систематизирующий
(беседа
по
теме,
составление
систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.).
 Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний,
навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических
заданий).
 Групповая работа.


Содержание программы
ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ (2 часа)
Инструктаж по технике безопасности.
3D технологии. Понятие 3D модели и виртуальной реальности.
Области применения и назначение. Технологии трёхмерной печати.
Устройство и принцип работы трёхмерного принтера, печатающего методом
послойного наплавления. Калибровка принтера и подбор оптимальных
параметров печати. Создание собственных моделей и их оптимизация для
печати
ЭКСТРУЗИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ (3 часа)
Технологии 3D печати. Экструзия. 3D принтер «Альфа» особенности
подготовки к печати. Конструктор в программе «SONY». Объекты
сканирования. Выбор места для сканирования. Процедура сканирования.
Устранение неполадок. Сведения о технологии.
ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (27 часов)
Рисование плоских фигур. Создание плоских элементов для
последующей сборки. Сборка 3д моделей из плоских элементов. Объемное
рисование моделей. Печать на 3Д принтере.
КОНТРОЛЬНЫЕ И ИТОГОВЫЕ РАБОТЫ (2 часа)
Выполнение творческих заданий и мини-проектов по созданию 3D
моделей в изученных редакторах и конструкторах и их печать.

Тематическое планирование

№ Раздела
/урока
РАЗДЕЛ I

Содержание
ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ

Количество
часов
2

Урок 1

Тема: Основные технологии 3D-печати (повторение и
обобщение)
Теория: Техника безопасности. Аддитивные технологии. Экструдер и
его устройство. Основные пользовательские характеристики 3Dпринтеров. Термопластики. Технология 3D-печати.
Практика: Подготовить рассказ об одной из технологий 3Dпечати с использованием мультимедиа презентации.
Выполнить задания 3, 4 и 5 из учебника

Урок 2

Тема: Печать модели на 3D-принтере (повторение и
обобщение)
Теория: Использование системы координат. Основные настройки
для выполнения печати на 3D-принтере. Подготовкак печати. Печать
3D-модели.
Практика: Подготовка к печати и печать 3D-модели с
использованием разных программ

РАЗДЕЛ II
Урок 3

ЭКСТРУЗИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Тема: Конструктивная блочная геометрия (повторение)
Теория: Графические примитивы. Линейная экструзия.
Практика: Создание моделей по заданию учителя

3
1

Урок 4

Тема: Массивы данных.
Теория: Массив. Элемент массива. Индекс элемента.
Одномерные массивы. Двумерные массивы. Поле высот.
Команда surface. Поверхность из текстового файла.
Поверхность из графического файла.
Практика: Создание моделей «Форма для звезды» по заданиям
91–92

Урок 5

РАЗДЕЛ III

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Урок 6

Тема: Парадигмы программирования
Теория: Императивное программирование. Функциональное
программирование. Использование переменных. Команда echo.
Команда module.
Практика: Создание модулей (подпрограмм). Создание
моделей и проведение исследований по заданиям 95

Урок 7

Тема: Парадигмы программирования
Теория: Императивное программирование. Команда echo.
Команда module.
Практика: Создание модели и проведение исследования по
заданиям 96

Урок 8

Урок 9

Тема: Парадигмы программирования. Переменные
Теория: Использование переменных. Команда echo. Команда
module. Особенности создания модулей.
Практика: Создание модели: «Рамка». Д/з: выполнить
творческий проект «Модель кораблика»
Тема: Парадигмы программирования. Переменные.
Теория: Использование переменных. Команда echo. Команда
module. Особенности создания модулей.
Практика: Создание модели «Деревянный сруб» по заданию98 с
использованием примеров в параграфе. Д/з: выполнить
творческий проект «Модель кораблика»

Урок 10

Тема: Парадигмы программирования. Параметризация
Теория: Параметризация. Параметрическое моделирование.
Параметрическая модель. Особенности структурного
программирования.
Практика: Создание модели «Вложенные кольца»

Урок 11

Тема: Структурное программирование
Теория: Основные алгоритмические структуры:
последовательность, ветвление, цикл.
Практика: Создание модели «Елочный шарик» по заданиям101–
103

Урок 12

Урок 13

Тема: Структурное программирование
Теория: Цикл со счетчиком. Цикл for. Ограничения при печати
Практика: (Зачетное задание). Творческий проект по
моделированию своей модели елочного шарика по заданию 104
Тема: Структурное программирование
Теория: Вложенные циклы. Параметризация модели Практика:
Создание органайзера для батареек и аккумуляторов по
заданию 105–109 и подготовка к печати.
Печать на принтере

Урок 14с

Тема: Структурное программирование
Теория: Комментарии к созданию модели «Ящик для мелочей».
Практика: Создание модели «Ящик для мелочей» по заданию
110

Урок 15

Тема: Структурное программирование
Теория: Комментарии к созданию модели «Ящик для мелочей».
Практика: Окончание работы над моделью «Ящик для
мелочей» по заданию 110. Подготовка к печати

Урок 16

Тема: Структурное программирование
Теория: Массивы и векторы. Векторы в OpenSCAD. Особенности
векторов в OpenSCAD и их использование. Практика: Выполнение
задания 111 – исследование работы
программы

Урок 17

Тема: Структурное программирование
Практика: Создание модели салфетницы по заданиям 112, 113.
Исследование кода модели салфетницы. Усовершенствование
модели, предложение по изменению модели и реализация.

Урок 18

Тема: Структурное программирование. Использование
условий.
Теория: Структура оператора условия. Полное и неполное
условие.
Практика: Выполнение задания «Оптимизация кода разборной
модели «Массажёр для рук»

Урок 19

Тема: Функции.
Теория: Арифметические операции. Встроенные функции
OpenSCAD.
Практика: Создание моделей вращением параболы и ромба. Создание
моделей: «Ромбус», «Парабола» по заданиям 118–122

Урок 20

Тема: Функции.
Теория: Описание пользовательских функций.
Практика: Создание моделей вращением параболы и ромба.
Создание моделей: «Ромбус», «Парабола» по заданиям 118–122

Урок 21

Тема: Функции.
Теория: Параболоид, гиперболоид, эллипсоид. Параболический
цилиндр. Гиперболический параболоид. Коноид.
Практика: Проведение исследований различных форм
параболоидов по заданию 123. Выполнение задания 125 –
создание эллипсоида

Урок 22

Тема: Функции.
Теория: Параболический цилиндр. Гиперболический
параболоид. Коноид.
Практика: Проведение исследований различных форм эллипсоидов.
Выполнение задания 125 – создание эллипсоида

Урок 23

Тема: Тригонометрические функции
Теория: Краткие сведения о тригонометрических функциях.Синус и
косинус.
Практика: Создание моделей звезд по заданиям 126

Урок 24

Тема: Тригонометрические функции
Теория: Краткие сведения о тригонометрических функциях.Запись
функций в OpenSCAD.
Практика: Усоврешенствование моделей звезд по заданиям
126. Добавление линейной экструзии и печать различных звёзд

Урок 25

Урок 26

Тема: Тригонометрические функции
Практика: Создание модели «Вложенные стаканчики в форме
звезды» по заданию 127
Тема: Рекурсия
Теория: Рекурсивные модули. Параметры рекурсивного
модуля.
Практика: Исследование параметров рекурсии по заданию 132

1
1

Тема: Рекурсивное дерево.
Теория: Рекурсивное дерево. Особенности выполнения заданияпо
созданию модели рекурсивного дерева.
Практика: Создание модели «Рекурсивное дерево» по заданию133

Урок 28

Тема: Дерево Пифагора
Теория: Что такое дерево Пифагора. Принципы построения.
Практика: Создание и исследование модели «Дерево
Пифагора» по заданию 134 и рис. 341–345

Урок 29

Тема: Дерево Пифагора
Теория: Комментарии к выполнению задания.
Практика: Создание и исследование модели «Дерево
Пифагора» по заданию 134 и рис. 341–345

Урок 30

Тема: Тернарная условная операция
Теория: Краткие сведения о тернарной условной операции.

Урок 27

Примеры рекурсивных функций. Комментарии к выполнениюзадания
135.
Практика: Создание модели «Призы победителям»
1

Урок 31

Тема: Импорт STL-файлов. Использование библиотек
Теория: Импорт STL-файлов. Использование библиотек
Создание моделей, содержащих готовые объекты. Создание
моделей «Винт и шайба».
Практика: Создание моделей, содержащих готовые объекты.
Создание моделей «Винт и шайба»

Урок 32

Тема: Повторение и обобщение материалы
Теория: Повторение: основные теоретические сведения и
термины. Особенности твердотельного 3D-моделирования.
Практика: Создание 3D-модели по заданию учителя
КОНТРОЛЬНЫЕ И ИТОГОВЫЕ РАБОТЫ
Теория: Комментарии к выполнению проекта.
Практика: Итоговый творческий проект
Тема: Подведение итогов.
Практика: Завершение работы над проектом, представление
проектов. Оценка и подведение итогов

2
1

РАЗДЕЛ 4
Урок 33
Урок 34

Список литературы
Электронные информационные ресурсы
1.
http://www. 123dapp.com/design
2.
http://www.autodesk.com/products/fusion-360/learn-training-tutorials
3.
http://www. 123dapp.com/design
4.
http://autodeskeducation.ru/winterschool2016/masterclasses/
5.
http://make-3d.ru/articles/chto-takoe-3d-pechat/
6.
http://3dwiki.ru/kak-rabotaet-3d-printer-bazovye-ponyatiya-i-nekotoryevazhnye- terminy/