Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической направленности «3-D моделирование 3D-ручка» для обучающихся 7-11 лет

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

технической направленности

«3-D моделирование (3D-ручка)»

для обучающихся 7-11 лет

(срок обучения 2 года)

г. Новокузнецк

2021г.

Паспорт программы

Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Начальное техническое моделирование» разработанав соответствии с современными нормативными правовыми актамии государственными программными документами по дополнительному образованию:

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «3-D моделирование (3D-ручка)» имееттехническую направленность и обеспечивает выполнение муниципального задания. Цели дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «3-D моделирование (3D-ручка)», содержание и планируемые результаты соответствуют региональным социокультурным, социально-экономическим потребностям и проблемам.

Актуальность. В современной социально-экономической ситуации эффективность системы дополнительного образования имеет особую актуальность, так как именно этот вид образования изначально ориентирован на свободный выбор ребенком видов и форм деятельности, становления его собственного представления о мире, развитие познавательной мотивации и способностей. В связи с этим большое значение приобрела проблема развития у детей и подростков основных психических процессов: памяти, мышления, внимания, восприятия. Знание основ машинной графики может стать одной из преимущественных характеристик для получения работы, а также продолжения образования.

«3-D моделирование (3D-ручка)» - один из видов конструкторско-технической деятельности учащихся. Конструкторскую деятельность в рамках данной программы следует рассматривать как процесс, неразрывно связанный с формированием и развитием технических знаний и умений, а также творческих компонентов этой деятельности (пространственное воображение и восприятие, техническое мышление, конструкторская смекалка, ручная ловкость). На передний план здесь выдвигается творческое применение этих знаний на практике.

Программа решает задачи пробуждения интереса к технике, формирования умений самостоятельно решать вопросы конструирования и изготовления моделей технических объектов, развития смекалки, интереса к творчеству. Программа специально разработана в целях сопровождения социально-экономического развития муниципалитета.

Новизну программы определяет комплексность решения образовательных и воспитательных задач, решение которых создает благоприятные условия для развития технического мышления. В результате развивается интеллект ребенка, его ассоциативная сфера, память, приобретается гибкость мышления.

Отличительная особенность «3Д моделирование» обусловлена практически повсеместным использованием трехмерной графики в различных отраслях и сферах деятельности, знание которой становится все более необходимым для полноценного развития личности.

Развитие технологий прототипирования привело к появлению на рынке множества сравнительно недорогих устройств для печати 3D-моделей, что позволило включить ЗD-принтер в образовательный процесс.

Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том, что она в том числе ориентирована на изучение принципов проектирования и 3D-моделирования для создания и практического изготовления отдельных элементов технических проектов обучающихся, и тем самым способствует развитию конструкторских, изобретательских, научно- технических компетентностей и нацеливает детей на осознанный выбор необходимых обществу профессий, как инженер-конструктор, инженер-технолог, проектировщик, дизайнер и т.д. Поддержка и развитие детского технического творчества соответствуют актуальным и перспективным потребностям личности и стратегическим национальным приоритетам Российской Федерации. Создание условий для мотивации, подготовки и профессиональной ориентации школьников для возможного продолжения учебы в ВУЗах и последующей работы на предприятиях по специальностям, связанным с проектированием и 3D-моделированием.

Возраст учащихся и условия приема. Данная программа рассчитана на детей 7-11 лет. Набор учащихся осуществляется на добровольной основе. Зачисление в группы производится на основании заполнения родителями заявления и согласия родителя (законного представителя) несовершеннолетнего учащегося на обработку персональных данных.

Уровень сложности содержания программы: «начальный уровень». Предполагает развитие первоначальных умений и навыков, формирование и развитие технических знаний и умений.Изучение принципов проектирования и 3D-моделирования для создания и практического изготовления отдельных элементов технических проектов обучающихся, и тем самым способствует развитию конструкторских, изобретательских, научно- технических компетентностей и нацеливает детей на осознанный выбор необходимых обществу профессий, как инженер-конструктор, инженер-технолог, проектировщик, дизайнер и т.д.

Общий объем программы. Количество часов по программе – 140 часов.

Срок освоения программы. Программа рассчитана на 2 года обучения (70 учебных недель).

Форма обучения: очная.

Режим занятий. Расписание занятий объединения составляется для создания наиболее благоприятного режима труда и отдыха учащихся по представлению педагога с учетом пожеланий учащихся, родителей (законных представителей) несовершеннолетних учащихся и возрастных особенностей учащихся.

Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа. Продолжительность одного учебного занятия – 45 минут, перерыв между занятиями 10 минут (СанПиН 2.4.4.3172-14).

Особенности организации образовательного процесса. Занятия проводятся в группе из 8-10 человек. Программа рассчитана на здоровых детей в возрасте от 7 до 11 лет. Реализация программы возможна как в формате групповых занятий, так и индивидуального образовательного маршрута в зависимости от индивидуальных особенностей ребенка, связанных со скоростью усвоения программы.

Особенностью организации образовательного процесса является проведение занятий с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий, что обеспечивает освоение учащимися образовательной программы в полном объеме независимо от места нахождения учащихся.

Цель программы

раскрытие интеллектуального и творческого потенциала детей с использованием возможностей программы трёхмерного моделирования и практическое применение обучающимися знаний для разработки и внедрения технических проектов.

Задачи:

Образовательные:

- дать обучающимся представление о трехмерном моделировании, назначении, перспективах развития;

- обучить обоснованию целесообразности моделей при создании проектов;

- ориентироваться в трехмерном пространстве;

- модифицировать, изменять объекты или их отдельные элементы;

- объединять созданные объекты в функциональные группы;

- создавать простые трехмерные модели;

- оценивать реальность получения результата в обозримое время.

Развивающие:

- способствовать развитию интереса к изучению и практическому освоению 3Д моделированию с помощью 3D-ручки;

- способствовать развитию творческих способностей;

- способствовать стремлению к непрерывному самосовершенствованию, саморазвитию;

- способствовать развитию настойчивости, гибкости; стиля мышления, адекватного требованиям современного информационного общества – структурного и алгоритмического.

Воспитательные:

- способствовать воспитанию потребности в творческом труде, трудолюбия как высокой ценности в жизни;

- способствовать формированию позитивного отношения обучающегося к собственному интеллектуальному развитию и воспитанию гражданской культуры личности;

- способствовать воспитанию умения работать в коллективе.

Организационно-педагогические условия реализации программы

Возраст обучающихся: 7-11 лет.

Срок реализации программы: 2 года обучения.

Форма обучения – очная.

Формы организации занятий: аудиторные.

Формы и режим занятий:

занятия проводятся по группам и всем составом объединения:

просмотр мультимедийных материалов, работа по образцу, работа по инструкционным картам, схемам.

Ожидаемые результаты и способы их оценки:

Познавательные УУД

Обучающиеся будут знать:

- основные правила создания трехмерной модели реального геометрического объекта;

-принципы работы с 3D-ручкой;

-способы соединения и крепежа деталей;

-способы и приемы моделирования;

-закономерности симметрии и равновесия.

Обучающиеся будут уметь:

- создавать трехмерные изделия реального объекта различной сложности и композиции из пластика.

Обучающиеся усовершенствуют:

-образное пространственное мышление;

-мелкую моторику;

- художественный вкус.

Личностные УУД

·Формирование адекватной самооценки и самопринятия.

·Развитие познавательных интересов и творческих способностей.

Регулятивные УУД

Обучающиеся будут уметь:

·вносить коррективы в действия и проявлять инициативу;

·выделять и осознавать то, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознавать качества и уровня усвоения;

· проявлять волевое усилие и преодолевать препятствия;

· организовывать свое рабочее место под руководством педагога;

· адекватно воспринимать оценку педагога;

· различать способ и результат действия;

· соотносить выполненное задание с образцом, предложенным педагогом;

· использовать при выполнении заданий различные средства: справочную и прочую литературу, ИКТ и пр.

Коммуникативные УУД

Обучающиеся будут уметь:

·участвовать в диалоге на занятии;

· задавать вопросы, с помощью вопросов получать необходимые сведения от

партнера о деятельности с учетом разных мнений;

· отвечать на вопросы педагога, товарища по объединению;

· участвовать в паре, группе, коллективе;

· формулировать собственное мнение и позицию;

·уважать окружающих - уметь слушать и слышать партнера, признавать право на собственное мнение и принимать решение с учетом позиции всех участников, проявлять эмоционально-позитивное отношение к процессу сотрудничества;

· ориентироваться на позицию других людей, отличную от собственной позиции,

уважать иную точку зрения.

Формы и порядок проведения промежуточной аттестация

Оценка усвоения программы производится на основе наблюдений за текущей работой обучающихся, по итогам результатов опроса, осуществляемого в устной, форме, результатов проверки обязательных графических работ. Итогом усвоения программы могут быть участие обучающихся в районных и областных конкурсах и олимпиадах по компьютерной графике и черчению.

Начальный – проводится в начале учебного года. Его цель – первоначальная оценка знаний и умений обучающихся.

Текущий – в течение учебного года. Его цель – определить степень усвоения обучающимися учебного материала, подбор наиболее эффективных методов обучения.

Промежуточный – в конце учебного года. Его цель – определить изменение уровня развития способностей обучающихся, получение сведений для совершенствования программы и методов обучения..

Итогом реализации дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программы является контрольный урок. На контрольном уроке проверяется теоретическая и практическая подготовка учащихся.

Уровни освоения программы – высокий, средний, низкий.

Методом проверки теоретических знаний является устный опрос.

Аттестация: текущая, промежуточная.

Учебно-тематический план. Первый год обучения

Содержание учебно-тематического плана. Первый год обучения

Содержание программы

Содержание программы 1-го года обучения

1. Вводное занятие. Комплектование группы, выбор актива – (2ч).

 Ознакомление с тематическими разделами программы и планом работы объединения на год. Инструктаж по технике безопасности. Организационные вопросы.

2. Основы работы с 3D ручкой – (4 ч.)

1).  История создания 3D ручки. Конструкция, основные элементы устройства 3D ручки. Техника безопасности при работе с 3D ручкой – 2ч.

2). Эскизная графика и шаблоны при работе с 3D ручкой. Общие понятия и представления о форме – 2ч.

3. Простое моделирование - (63 ч).

Отработка техники рисования на трафаретах. Значение чертежа.

Практическая работа:  

1).  Тренировка рисования ручкой на плоскости. Выполнение линий разных видов – 2 ч

2). Способы заполнения межлинейного пространства «Волшебство цветка жизни» - 4ч

3). Создание плоской фигуры по трафарету «Брелочки, магнитики» - 6 ч

4). Создание объёмной фигуры, состоящей из плоских деталей для декора картин «Насекомые»  (стрекозы, бабочки, божья коровка, паучок)- 6 ч

5).  Создание объёмной фигуры, состоящей из плоских деталей «Женские украшения» (браслеты, колье, кулон) - 6 ч

6). Создание объёмной фигуры, состоящей из плоских деталей «Новогодние украшения» (игрушки-подвески на елку, декор окон снежинками) – 6 ч

7). Создание объемной фигуры, состоящей из плоских деталей «Оправа для очков» - 6 ч

8). Создание объемной фигуры, состоящей из плоских деталей «Цветы» - 6 ч

9). Создание объемной фигуры, состоящей из плоских деталей «Шкатулка» - 6 ч

10). Создание витражной картины в формате А4 – 6 ч

11). Создание объемной фигуры, состоящей из плоских деталей «Чехол для телефона» - 9 ч

4. Итоговое занятие – (1 ч.).

Планируемые результаты. Первый год обучения

Предметные результаты

По окончании первого года обучения учащиеся

знают:

умеют:

владеют навыками:

Метапредметные компетенции:

регулятивные УУД (учебные универсальные действия)

познавательные УУД

коммуникативные УУД

Личностные качества:

Учебно-тематический план. Второй год обучения

Содержание программы 2-го года обучения

1.  Создание сложных 3D моделей - (60 ч)

Создание трѐхмерных объектов.

Практическая работа:

1). «Велосипед» - 2 ч

2). «Ажурный зонтик» - 2 ч

3). Игрушка «Морской еж» - 2 ч

4). Создание объемной игрушки, состоящей из развертки – 8 ч

5). «Качели» - 4 ч

6). «Эйфелева башня» - 2 ч

7). «Домики» - 6 ч

8). «Стрекоза» - 2 ч

9). «Хрустальный шарик» - 2 ч

10). «Дед Мороз» - 4 ч

11). «Елочка с игрушками» - 2 ч

12).  «Самолет» - 2 ч

13). «Декоративное дерево» - 4 ч

14). «Конфетница, карандашница, тарелка, салфетница своими руками» - 8 ч

15). «Кукольная мебель» - 4 ч

16). Рисование трехмерного объекта на свободную тему по выбору обучающегося – 6 ч

2. Творческая мастерская- (6 ч)

Подготовка лучших работ к выставке, к конкурсам:

3. Выставка – (2 ч)

4. Итоговое занятие – (2ч.)

Подведение итогов.

Практическая работа:

Изготовление и презентация авторской работы.

Планируемые результаты. Второй год обучения

Предметные результаты:

По окончании второго года обучения учащиеся

знают:

умеют:

владеют навыками:

Метапредметные компетенции:

регулятивные УУД (учебные универсальные действия)

познавательные УУД

коммуникативные УУД

Личностные качества:

Планируемые результаты по итогам реализации программы

Предметные результаты:

Метапредметные результаты:

Личностные результаты:

II. Комплекс организационно-педагогических условий реализации дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы

Календарный учебный график

Режим организации занятий по данной дополнительной общеобразовательной программе определяется календарным учебным графиком и соответствует нормам, утвержденным «Санитарно-эпидемиологическим требованиям к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей» от 04.07.2014 № 41 (СанПин 2.4.43172 -14, пункт 8.3).

Начало учебного года – 1 сентября. Окончание учебного года – до полной реализации программы.

Условия реализации программы

Условиями реализации программы являются материально-техническое обеспечение программы, наличие информационно- и учебно-методических материалов, а также кадровое обеспечение.

Материально-техническое обеспечение:

Для проведения занятий необходимо достаточно просторное помещение, которое должно быть хорошо освещено и оборудовано необходимой мебелью: столы, стулья, шкафы – витрины для хранения материалов, специального инструмента, приспособлений, рисунков, моделей. Для работы необходимо иметь достаточное количество наглядного и учебного материала и ТСО.

Техническое оснащение должно включать достаточное количество горячих и холодных 3D ручек, 3D принтер, разноцветный пруток из PLA или ABS пластика разного цвета, трафареты для создания рисунков или элементов модели, прозрачные подложки из стекла или пластика, устройство для снятия модели с подложки, кусачки-бокорезы для откусывания прутка.

Также необходимы следующие материалы:

1. бумага для принтера формата А4 (1 пачка - 500 листов);

2. карандаши чертежные, 3-4 упаковки;

3. картридж для принтера (1 шт.).

Рабочее место для каждого ученика должно быть оборудовано в соответствии с его ростом и иметь ПК, монитор, клавиатуру и компьютерную мышь (или ноутбук).

Оборудование и мебель:

Каждому обучающемуся необходимо иметь:

1 тетрадь или альбом для зарисовок;

2 чертежный карандаш и стирательную резинку;

3 (желательно) электронный носитель информации («флэшку»).

Методическое и дидактическое обеспечение:

Неотъемлемой частью методического обеспечения программы являются Приложения:

В программе содержится перечень учебно-методических материалов (дидактические, наглядные и иные материалы), и материально-технического оборудования (Приложение 3. Материально-техническое и учебно-методическое обеспечение дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы).

Кадровое обеспечение: Высшее профессиональное образование или среднее профессиональное образование по направлению подготовки «Образование и педагогика» или в области, соответствующей преподаваемому предмету, без предъявления требований к стажу работы, либо высшее профессиональное образование или среднее профессиональное образование и дополнительное профессиональное образование по направлению деятельности в образовательном учреждении без предъявления требований к стажу работы.

Список литературы

Для педагога:

Для обучающихся:

Литература для обучающихся:

Приложение 1. Календарный учебный график

___________учебный год

Программа«3-D моделирование (3D-ручка)»

Год обучения_1

Группа № ____

Педагог _______________ (ФИО)

Календарный учебный график

___________учебный год

Программа «3-D моделирование (3D-ручка)»

Год обучения_2

Группа № ____

Педагог _______________ (ФИО)

Приложение 2. Оценочные материалы

Система отслеживания результатов образовательной деятельности включает в себя оценивание по двум направлениям: теоретическая грамотность и практическая работа. Оценка производится по трём уровням: Теория: Низкий уровень (н) правильные ответы до 50% Средний уровень (с) правильные ответы 50-70 % Высокий уровень (в) правильные ответы 70-100% Практическая работа: Низкий уровень – задание выполнено неаккуратно, допущено много ошибок Средний уровень – задание выполнено аккуратно, допущены незначительные ошибки Высокий уровень – задание выполнено качественно, без ошибок.

Промежуточный контроль практической работы по окончанию изучения программы проводится в виде выставочной работы учащихся.

Работы оцениваются по таким критериям как:

- качество выполнения изучаемых на занятиях приемов, операций и работы в целом;

- уровень творческой деятельности (репродуктивный, частично продуктивный, продуктивный),

- найденные продуктивные технические и технологические решения.

I полугодие

Теоретические задания

Устный опрос

1.Что такое 3D ручка? Ответ: 3D ручка — это инструмент для рисования пластиком, позволяющий создавать трехмерные объекты.

2.Назовите виды 3D ручек Ответ: «Горячие» 3D ручки; «Холодные» 3D ручки.

3.Назовите расходные материалы для «Горячих» 3D ручек Ответ: Основными материалами, используемыми в работе 3D ручек нагревательного типа, являются ABS и с PLA пластик.

4.Что нужно сделать по окончании работы? Ответ: Нажать кнопку изъятия пластика и выгрузить пластиковую нить.

5.Назовите функции кнопок управления3D ручки

Ответ:

Практические задания

1.Продемонстрировать линии различных видов.

2. Создать плоскую фигуру по шаблону.

II полугодие

Теоретические задания

Устный опрос

1.На основе чего получен ABS пластик? Ответ: В основе ABS полимера – соединения, получаемые из нефти. Материал не подвержен разложению и обладает высокой прочностью,

2.На основе чего получен PLA пластик? Ответ: PLA пластик – органический, биоразлагаемый полилактид, произведенный на основе сахарного тростника или кукурузы.

3.При какой температуре плавится PLA пластик? Ответ: PLA пластик плавится при температуре 160 – 190 градусов.

4.Какого диаметра бывают пластиковые нити? Для целей использования в работе 3D-ручек и 3D-принтеров пластик производится в формате нитей толщиной 1,75 мм или 3 мм.

5.Назовите основные элементы «горячей» 3D ручки Ответ: сопло, механизм подачи пластиковой нити, нагревательный элемент, вентилятор для охлаждения верхней части сопла и ручки в целом, микроконтроллер для управления работой вентилятора, механизма подачи и нагревательного элемента.

Практическое задание

Продемонстрировать и провести анализ итоговой выставочной работы.