9. Тема: Аддитивные технологии. Области применения трёхмерного сканирования

Правая фиксированная навигация

Предмет: Технология, 8 класс
Модуль 2. «Компьютерная графика. Черчение»
Тема: Построение чертежа в САПР. Практическая работа «Построение чертежа на основе трехмерной модели»
Время: 2 учебных часа (90 мин)
Тип урока: комбинированный (теория + практика + аналитика)

Параграф

Теория

В современном производстве широко применяются аддитивные технологии — это способы создания изделий путём послойного наращивания материала. Самая известная форма аддитивных технологий — 3D-печать.

Отличие от традиционных методов

Субтрактивные технологии (традиционные) убирают лишний материал — строгание, сверление, фрезерование.
Аддитивные технологии добавляют материал слой за слоем, формируя изделие из цифровой 3D-модели.

Технологии 3D-печати

Существует несколько основных методов:

FDM (Fused Deposition Modeling) — плавление пластикового волокна (филамента) и его послойное нанесение.
SLA (Stereolithography) — использование лазера для затвердевания жидкой смолы.
SLS (Selective Laser Sintering) — спекание порошка (пластика, металла) лазером.

Каждая технология имеет своё назначение: от простого макетирования до создания деталей для медицины и авиации.

Принципы работы

Создание 3D-модели в программе CAD.
Разбиение модели на тонкие слои («слайсы»).
Печать послойно выбранным материалом (пластик, металл, смола и др.).
Постобработка изделия (шлифовка, окраска, сборка).

Применение аддитивных технологий

Медицина: протезы, имплантаты, модели органов для операций.
Авиация и космос: лёгкие, но прочные детали.
Архитектура и строительство: макеты зданий, печать элементов конструкций.
Образование: учебные модели, лабораторные образцы.
Дизайн и мода: украшения, одежда, предметы интерьера.

Экология

3D-печать уменьшает количество отходов, так как материал используется только в нужных местах. Однако переработка пластика и энергозатраты остаются важной задачей для будущего.

💡 Интересный факт: уже сегодня существуют 3D-принтеры, способные напечатать целый дом за несколько дней!

Подведём итоги

Аддитивные технологии — это послойное наращивание материала.
Основные виды: FDM, SLA, SLS.
Они применяются в медицине, промышленности, образовании, дизайне.
Преимущества: экономия материала, новые возможности прототипирования.
Важно учитывать экологические и экономические аспекты 3D-печати.

Вопросы и задания

Чем аддитивные технологии отличаются от субтрактивных?
Назовите три метода 3D-печати и объясните их принцип.
Зачем нужна цифровая 3D-модель перед печатью?
В каких сферах медицины используется 3D-печать?
Почему 3D-печать может быть экологичнее традиционного производства?
Какие материалы применяются для печати изделий?
Как вы думаете, можно ли напечатать 3D-принтером еду? Аргументируйте.
Подготовьте пример изделия, которое можно создать на 3D-принтере для школы.

Работаем с технологией

Постройте простую 3D-модель в CAD-системе (например, куб с отверстием или модель ключа).
Экспортируйте её в формат STL.
Подготовьте модель к печати в программе-слайсере.

Работаем с техкартой

Постановка задачи: создать изделие методом 3D-печати.
Подготовка: выбор программы и материала.
Выполнение: моделирование → слайсинг → печать.
Проверка: измерение размеров, качество поверхности.
Итог: сохранение и демонстрация результата.

Работаем с понятиями

Аддитивные технологии — создание изделия послойным наращиванием.
FDM, SLA, SLS — технологии 3D-печати.
Слайсер — программа для подготовки 3D-модели к печати.
Прототип — опытный образец изделия.

Дополнительные материалы

Видео: «Как работает 3D-принтер» (YouTube-канал о технологиях).
Сайт: all3dp.com — всё о 3D-печати для начинающих.
Онлайн-ресурс: tinkercad.com — бесплатный редактор для 3D-моделирования.
Статья: «3D-принтеры в медицине: будущее уже рядом».

Предмет: Технология, 9 класс
Модуль 3. 3D-моделирование, прототипирование, макетирование
Тема: Аддитивные технологии. Области применения трехмерного решения
Время: 2 учебных часа (45 мин)
Тип урока: комбинированный (теория + практика + аналитика)

Лекция

Вступление

– Ребята, здравствуйте. Сегодня у нас с вами необычный урок. Я — профессор, и мне довелось учиться и работать ещё в старой школе инженерии, когда компьютеры были огромные, а чертёж выполняли на кульмане карандашом и линейкой. Но наука идёт вперёд, и сегодня мы с вами познакомимся с аддитивными технологиями.

Слово, может, кажется сложным, но сейчас я объясню так, чтобы вы могли повторить с закрытыми глазами.

Основная часть

1. Простое объяснение

– Представьте себе, что вы строите дом из кубиков LEGO. Вы берёте один кубик, ставите сверху другой, затем ещё один… Так слой за слоем вы получаете башню.
Вот это и есть принцип аддитивных технологий — мы не вырезаем изделие из большого куска материала, как делали раньше, а наращиваем его послойно.

📌 Запишите в тетрадь (диктовка):
Аддитивные технологии — это создание изделия путём послойного добавления материала.

2. Сравнение с традиционными методами

В советской школе мы делали детали на станке. Был кусок металла, и мы строгали, сверлили, пока не получим нужную форму. Это называлось субтрактивное производство — убирали лишнее.
А теперь — наоборот: ничего лишнего не убираем, а аккуратно добавляем материал там, где он нужен. Экономия и простота!

📌 Диктовка:

Субтрактивные технологии — убирают лишнее.
Аддитивные технологии — добавляют нужное.

3. Технологии 3D-печати

Существует несколько способов печати:

FDM — пластик плавится, как нить клеевого пистолета, и выкладывается слой за слоем.
SLA — лазер светит на жидкую смолу, и она твердеет.
SLS — лазер сплавляет порошок в прочную деталь.

📌 Диктовка (коротко, чтобы запомнили):
FDM — пластик, SLA — смола, SLS — порошок.

4. Применение

Когда я был студентом, мы и мечтать не могли о таком. А сегодня:

В медицине печатают протезы и даже органы.
В авиации — лёгкие и прочные детали.
В строительстве — стены домов.
В образовании — модели для уроков.
В моде — украшения и одежду.

5. Экология и будущее

Традиционно при производстве много отходов — стружка, обрезки. А 3D-печать берёт ровно столько материала, сколько нужно.
Но есть и вопрос переработки: что делать с пластиковыми изделиями после использования? Вот над этим работают инженеры будущего — может, и вы!

Закрепление

– Давайте проверим. Я задам вопросы, а вы попробуете ответить.

Чем аддитивные технологии отличаются от субтрактивных?
Какие вы знаете методы 3D-печати?
В каких сферах применяется 3D-печать?

(Ученики отвечают, профессор подсказывает, если нужно.)

Практика

– А теперь — за дело. На первом шаге мы создадим простую 3D-модель: кубик с отверстием. Для этого:

Откроем CAD-программу.
Нарисуем квадрат.
Поднимем его в куб.
Вырежем цилиндр — получится отверстие.

Затем подготовим модель к печати в программе-слайсере. Я покажу, как правильно задать высоту слоя и скорость печати.

(Ученики повторяют шаги за компьютерами.)

Итог

– Сегодня мы с вами узнали, что такое аддитивные технологии, чем они отличаются от старых методов, какие бывают виды 3D-печати и где они применяются.
А главное — попробовали сами сделать модель.

Помните: каждая новая технология начинается с воображения инженера.

🛠 Практический урок

🎯 Цели урока

Научиться готовить простую 3D-модель к печати.
Освоить базовые операции в CAD-программе.
Понять принцип работы 3D-принтера.
Сделать свой первый мини-проект.

📌 Ход урока

1. Организационный момент (5 минут)

– Приветствие, настрой.
– Проверка готовности: тетради, компьютеры, софт (CAD + слайсер).
– Краткое повторение: что такое аддитивные технологии?

2. Вводное объяснение (10 минут)

Учитель объясняет:

В традиционном производстве — снимаем лишнее.
В аддитивном — добавляем слой за слоем.
Пример: построение башни из LEGO.
Области применения — медицина, авиация, строительство.

📌 Мини-диктовка в тетрадь:
Аддитивные технологии = создание объекта послойным добавлением материала.

3. Инструктаж по технике безопасности (5 минут)

Не трогать сопло принтера во время печати — горячо!
Не наклоняться к движущимся деталям.
Кабели и провода — не трогать руками.
Работать за компьютером аккуратно, не перегружать систему.

4. Практическая работа (55 минут)

Задание 1. Создание модели (CAD) (20 мин)

Открыть CAD-программу (например, Tinkercad, Fusion 360, Компас-3D).
Построить:
1. Куб (20×20×20 мм).
2. Вырезать в нём цилиндрическое отверстие.
3. Добавить маленький текст на поверхности (например, своё имя).

Задание 2. Подготовка к печати (слайсер) (15 мин)

Сохранить модель в формате STL.
Открыть слайсер (Cura или аналог).
Задать параметры:
- высота слоя: 0.2 мм
- заполнение: 20 %
- скорость печати: 50 мм/с
Сохранить файл G-code.

Задание 3. Запуск печати (20 мин)

Загрузить пластик в принтер.
Запустить печать первой детали.
Наблюдать за процессом, сделать выводы (как материал накладывается слоями).

5. Аналитическая работа (10 минут)

Обсуждение в классе:

Что удивило в процессе печати?
Почему именно послойное наращивание удобно для сложных форм?
Где вы могли бы применить такие навыки в реальной жизни?

6. Итог урока (5 минут)

– Подведение итогов:

что такое аддитивные технологии;
какие бывают виды 3D-печати;
зачем они нужны в современном мире.

– Выставление оценок за практическую работу.

📝 Домашнее задание

Найти и записать 3 реальных примера применения 3D-печати в разных сферах (медицина, транспорт, строительство).
Нарисовать эскиз изделия, которое хотелось бы напечатать на 3D-принтере.

🚀 Чтение

Мы входим в огромный ангар, стены которого переливаются светом экранов. Экскурсовод в строгом костюме улыбается:

— Добро пожаловать на наш завод. Мы работаем сразу в двух направлениях: выпускаем гражданскую продукцию для медицины, строительства, транспорта — и одновременно создаём детали для военной техники. Всё это стало возможным благодаря аддитивным технологиям, или 3D-печати.

🔹 Цех №1. Медицина и гражданские изделия

Мы заходим в белый чистый зал. На столах — прозрачные колбы с разноцветным порошком.

— Здесь мы печатаем импланты для медицины, — говорит инженер. — Вот, например, титановая челюсть. Она создана послойным наращиванием металла: лазер расплавляет порошок и формирует точную форму по цифровой модели. Такие детали помогают людям вернуться к нормальной жизни.

Рядом — станки, на которых печатают корпуса дронов для сельского хозяйства. Они лёгкие, прочные, и сделаны всего за несколько часов.

🔹 Цех №2. Военные технологии

Огромные ворота открываются, и мы видим высокие металлические принтеры с закрытыми камерами. Здесь — тишина, только гул вентиляторов.

— А это уже двойное назначение, — объясняет экскурсовод. — Те же самые принтеры, что печатают медицинские импланты, могут создавать детали для реактивных двигателей, бронетехники и беспилотных аппаратов.

На экране видно: слой за слоем рождается сложная деталь — лопатка турбины. Её форма настолько сложна, что раньше её делали месяцами. А теперь — несколько дней.

— Это и есть главная сила аддитивных технологий: скорость и точность, — говорит инженер. — Для гражданских — это мосты, здания, транспорт. Для военных — авиация, космос, корабли.

🔹 Цех №3. Лаборатория прототипирования

Теперь нас ведут в помещение, где стоят десятки маленьких 3D-принтеров. На полках — модели домов, детали автомобилей, даже макеты оружия.

— Здесь работают конструкторы. Они создают прототипы — пробные версии изделий. Представьте: нужно проверить форму рукоятки оружия или удобство автомобильного сиденья. Не нужно заказывать заводскую оснастку. Достаточно загрузить модель — и через пару часов прототип уже в руках инженера.

🔹 Экологический блок

В последнем зале стоит огромный прозрачный контейнер.

— Мы перерабатываем старый пластик, — объясняет специалист. — Бутылки, обрезки, ненужные детали. Всё идёт в переработку, превращается в гранулы и снова используется для печати. Это экономит ресурсы и снижает вред для экологии.

🌍 Итог экскурсии

Мы выходим из завода и понимаем: это не просто производство. Это мир будущего, где аддитивные технологии соединяют военное и гражданское, медицину и авиацию, прототипирование и массовое производство.

— Именно за этим будущее, — говорит экскурсовод. — В XXI веке побеждает не тот, у кого больше заводов, а тот, кто умеет быстро печатать идеи.

Техника безопасности

при работе с аддитивными технологиями (3D-печать и 3D-сканирование)

Работа с 3D-принтерами и оборудованием для аддитивного производства требует строгого соблюдения правил безопасности, так как эти устройства используют нагревательные элементы, лазеры, подвижные механизмы и химические материалы.

1. Общие правила

Работать только с исправным оборудованием и по инструкции.
Перед началом работы убедиться, что принтер установлен на ровной поверхности и подключен правильно.
Работать под контролем учителя или ответственного специалиста.
Не оставлять принтер без присмотра во время печати.

2. Электробезопасность

Использовать только исправные розетки и кабели.
Не касаться вилки и проводов мокрыми руками.
При неисправности или запахе гари немедленно отключить устройство.

3. Тепловая безопасность

Платформа и сопло 3D-принтера нагреваются до температуры 200–250 °C, возможны ожоги.
Не трогать руками горячие элементы (экструдер, сопло, стол).
Дождаться полного остывания деталей перед снятием изделия.

4. Работа с материалами

Пластик (PLA, ABS, нейлон) выделяет пары при плавлении. Печатать только в проветриваемом помещении или с вытяжкой.
Не вдыхать пары и не наклоняться близко к рабочей зоне.
Хранить катушки пластика и смолы в закрытых контейнерах, вдали от детей.
При работе с фотополимерами (SLA-печать) использовать перчатки и очки.

5. Опасность лазерного излучения (для SLA, SLS)

Не смотреть напрямую на лазерный луч.
Использовать защитные очки при работе с открытой камерой.

6. Работа с 3D-сканером

Избегать прямого попадания лазерного или светового луча в глаза.
Не использовать оборудование без инструктажа.

7. Дисциплина и порядок

Рабочее место должно быть чистым и свободным от посторонних предметов.
Запрещается прикасаться к подвижным механизмам во время печати.
Все инструменты хранить на своих местах.

8. Действия при аварийной ситуации

При коротком замыкании или дыме – немедленно отключить питание.
При ожоге – промыть место холодной водой, сообщить учителю.
При попадании фотополимера на кожу – смыть большим количеством воды с мылом.

✅ Итог: соблюдение правил безопасности позволяет избежать ожогов, отравлений и поломки оборудования, а также обеспечивает успешное выполнение практических заданий.

Конспект школьника

Аддитивные технологии (3D-печать)

1. Что это такое?

Аддитивные технологии – это способ производства, при котором изделие создаётся послойным добавлением материала (а не вырезанием из куска).
Противоположность: субтрактивные технологии (фрезеровка, сверление, токарная обработка).

2. Основные виды 3D-печати

FDM – плавление пластика и послойное нанесение.
SLA – затвердевание жидкой смолы с помощью лазера.
SLS – спекание порошка (пластика, металла) лазером.

3. Как работает 3D-печать

Создание 3D-модели в программе (CAD).
Подготовка к печати (разрезание на слои).
Печать (послойное нанесение материала).
Снятие и доработка детали.

4. Оборудование

3D-принтер (разные типы).
Расходные материалы: пластик (PLA, ABS), смолы, порошки.
3D-сканер – для получения цифровой копии реальных объектов.

5. Где применяется 3D-печать?

Медицина – протезы, имплантаты.
Авиация и космос – лёгкие детали.
Дизайн и архитектура – макеты.
Образование – учебные модели.
Промышленность – прототипы и готовые изделия.

6. Экология и экономика

Меньше отходов, чем при традиционном производстве.
Экономия времени и денег при создании прототипов.
Возможность локального производства.

7. Важные выводы

3D-печать = будущее технологий.
Умение создавать модели и работать с 3D-принтером открывает большие перспективы для профессий.

📌 Вопросы к себе (для проверки)

Чем аддитивные технологии отличаются от субтрактивных?
Назови три вида 3D-печати.
Перечисли этапы работы 3D-печати.
Где используется 3D-печать в медицине?
Какой плюс для экологии дают аддитивные технологии?

Тематическое планирование

Программное содержание

Понятие аддитивных технологий (3D-печати) и их отличие от традиционных (субтрактивных) методов производства.
Технологии 3D-печати: FDM, SLA, SLS и другие.
Принципы работы трёхмерного алгоритма.
Оборудование для аддитивного производства и трёхмерного волокна.
Области применения аддитивных технологий и 3D-сканирования в промышленности, медицине, дизайне, авиации, образовании и других понятиях.
Основы подготовки цифровых моделей и работы с CAD/CAM последовательно для создания 3D моделей.
Этапы создания изделия методом послойного наращивания материала.
Экология и влияние аддитивных технологий.
Практические аспекты использования 3D-принтеров и 3D-сканеров.

Основные виды деятельности обучающихся

Изучение основ аддитивных и трехмерного технологий.
Анализ и обсуждение актуальных примеров применения 3D-печати и 3D-сканирования.
Познакомиться с оборудованием и программным обеспечением для аддитивного производства.
Освоение навыков работы с базовыми инструментами CAD-системы для создания 3D-моделей.
Выполнение практических заданий по подготовке 3D-моделей для печати.
Проведение экспериментов с 3D-принтером: создание образцов с использованием послойного переносящего материала.
Ознакомление с обработкой трехмерного преобразования объектов и использованием полученных данных.
Обсуждение экономических и экологических аспектов применения аддитивных технологий.
Разработка мини-проекта или творческой работы с применением 3D-печати и услуг.
Оценка и презентация результатов работы, обмен опытом в группе.

Такое планирование помогает дать школьникам фундаментальные знания, технические навыки и творчество при работе с аддитивными технологиями и 3D-сканированием, а также раскрыть фундаментальное значение этих технологий в современной жизни.

Конспект урока

Цели урока

Познакомить учащихся с понятием аддитивных технологий и их отличием от традиционных.
Рассмотреть основные виды 3D-печати (FDM, SLA, SLS).
Показать применение аддитивных технологий в различных сферах жизни.
Научить работать с простыми CAD-моделями для подготовки к печати.
Развить навыки анализа экологических и экономических аспектов новых технологий.

Оборудование и материалы

ПК с установленной CAD/CAM программой (Fusion 360, Tinkercad или аналог).
3D-принтер, образцы печати.
3D-сканер (по возможности).
Презентация/видеоролики об использовании 3D-печати в промышленности и медицине.

Ход урока

1. Организационный момент (3 мин)

Приветствие, постановка цели урока.
Вопрос к классу: «Кто видел 3D-принтер вживую? Где, по вашему мнению, его можно применить?»

2. Теоретическая часть (25 мин)

Понятие аддитивных технологий: послойное наращивание материала.
Отличие от субтрактивных технологий: вместо снятия лишнего материала – добавление необходимого.
Виды 3D-печати:
- FDM (пластик, плавление и нанесение нитей);
- SLA (затвердевание смолы лазером);
- SLS (спекание порошка лазером).
Оборудование: принтеры, сканеры, расходные материалы.
Сферы применения: медицина, промышленность, образование, космос, дизайн.
Экология и экономика: меньше отходов, дешевле прототипы, локальное производство.

3. Закрепление материала (10 мин)

Фронтальные вопросы:

Чем аддитивные технологии отличаются от субтрактивных?
Назовите три вида 3D-печати.
Где применяется 3D-печать в медицине?
Почему она считается экологичной?

4. Практическая часть (40 мин)

Работа в CAD: создание простой 3D-модели (куб с отверстиями, шестерёнка, деталь по выбору).
Подготовка модели к печати (слайсинг, выбор параметров).
Демонстрация запуска 3D-печати.
Мини-эксперимент: печать небольшого образца (например, логотипа школы или детали конструктора).

5. Аналитическая часть (7 мин)

Обсуждение примеров применения 3D-печати (ролики, фото).
Класс делится на группы: каждая называет по одной сфере, где аддитивные технологии особенно полезны.

6. Итог урока (5 мин)

Подведение итогов: «Сегодня мы узнали, что 3D-печать – это будущее производства».
Домашнее задание: подготовить мини-презентацию (5–7 слайдов) «3D-печать в одной из областей: медицина, авиация, дизайн, образование, космос».

Ожидаемые результаты

К концу урока учащиеся:

Знают, что такое аддитивные технологии.
Отличают FDM, SLA, SLS.
Понимают области применения.
Имеют опыт создания простой 3D-модели.
Осознают экологические и экономические преимущества новых технологий.

Самоанализ

📊 Анализ урока

Цели и задачи

Достигнуты:
- Ученики познакомились с понятием аддитивных технологий.
- Показаны примеры 3D-печати в разных сферах (медицина, промышленность, образование).
- Проведена практическая работа в CAD и демонстрация работы 3D-принтера.
Частично достигнуты:
- Экологические и экономические аспекты были обозначены, но требовали более глубокой дискуссии.
- Не все ученики успели завершить свои CAD-модели.

Сильные стороны урока

Использование современных технологий вызвало высокий интерес у учащихся.
Практическая работа позволила каждому почувствовать себя инженером или конструктором.
Хорошее сочетание теории и практики.
Обсуждение сфер применения сделало урок жизненно значимым.

Слабые стороны урока

Времени на практику оказалось меньше, чем планировалось.
Некоторые термины (SLA, SLS) оказались сложными для усвоения без наглядных примеров.
Не хватило визуализации этапов 3D-печати (например, пошагового видео процесса).

📝 Самоанализ учителя

Подготовка к уроку
- Материалы и оборудование были готовы.
- Презентация помогла структурировать объяснение.
Организация урока
- Вступление прошло динамично, ученики активно включились в обсуждение.
- Теория изложена чётко, но часть терминов требует упрощения.
Практическая часть
- Учащиеся с интересом работали в CAD.
- Некоторые группы испытывали трудности при подготовке модели к печати.
- Удалось запустить демонстрационную печать — это вызвало живой интерес.
Обратная связь
- Большинство учеников смогли назвать хотя бы одну сферу применения аддитивных технологий.
- По итогам опроса: около 70% усвоили разницу между FDM, SLA и SLS.
Личное ощущение
- Урок прошёл успешно, ученики были вовлечены.
- Надо больше внимания уделить закреплению новых терминов.
- Следует активнее использовать метод групповой работы (каждая группа может изучать отдельный вид технологии и представлять классу).

📘 Методическая разработка урока

🎯 Цели урока

Образовательные:
- Познакомить с понятием аддитивных технологий и их отличием от традиционных методов производства.
- Рассмотреть технологии 3D-печати: FDM, SLA, SLS.
- Изучить области применения 3D-печати и 3D-сканирования.
Развивающие:
- Формировать навыки работы в CAD-системе.
- Развивать аналитическое мышление и инженерный подход.
Воспитательные:
- Воспитывать интерес к инженерным и конструкторским профессиям.
- Формировать ответственное отношение к экологии при применении технологий.

🛠 Оборудование и материалы

Мультимедийная презентация «Аддитивные технологии»
3D-принтер и образцы напечатанных деталей
Программное обеспечение: CAD-система (например, Fusion 360, Компас-3D, Tinkercad)
Рабочие листы для учеников
Видеофрагменты (процесс печати FDM, SLA, SLS)

📌 Ход урока

1. Организационный момент (5 мин)

Приветствие.
Короткий вопрос: «Кто видел 3D-принтер в работе? Где это может применяться?»

2. Теоретическая часть (25 мин)

Понятие аддитивных технологий
- Отличие от традиционных методов (субтрактивных).
- Принцип послойного наращивания материала.
Технологии 3D-печати
- FDM (плавление пластика).
- SLA (фотополимеризация смолы).
- SLS (спекание порошков лазером).
- Демонстрация видеофрагментов.
Оборудование
- 3D-принтеры, 3D-сканеры, материалы для печати.
Применение
- Промышленность, медицина (протезы, импланты), авиация, дизайн, образование.

3. Практическая часть (40 мин)

Задание 1: (индивидуальное) создать простую 3D-модель детали (куб с вырезом, ключ, шестерёнка).
Задание 2: (групповое) подготовить модель к печати, обсудить материал и метод печати.
Демонстрация печати одного из образцов.

4. Аналитическая часть (15 мин)

Обсуждение вопросов:
- Почему 3D-печать быстрее внедряется в медицине?
- Какие плюсы и минусы аддитивных технологий?
- Как 3D-печать влияет на экологию?

5. Итог урока (5 мин)

Повтор ключевых понятий: «аддитивные технологии», «FDM», «SLA», «SLS».
Рефлексия: ученики заполняют рабочие листы (что узнал, чему научился, где можно применить).

📋 Домашнее задание

Подготовить мини-доклад на тему: «Будущее 3D-печати: какие отрасли изменятся?»
Нарисовать эскиз простого изделия, которое можно распечатать на 3D-принтере.

📊 Критерии оценки

Знания: ученик называет не менее 2-х технологий 3D-печати и их применение.
Умения: ученик умеет создать простую 3D-модель в CAD.
Навыки: ученик участвует в обсуждении, анализирует примеры применения.

🎓 Методические рекомендации для учителя

Использовать принцип «от простого к сложному»: начинать с наглядных примеров (игрушка, деталь), переходить к промышленным объектам.
Чередовать объяснение с вопросами, чтобы держать внимание класса.
Важно дать визуализацию (видео, образцы), иначе сложные термины плохо усваиваются.
По возможности — дать ученикам «подержать в руках» готовые 3D-изделия.

📚 Дополнительные материалы

1. Памятка «Виды технологий 3D-печати»

Технология	Принцип работы	Материал	Применение
FDM (Fused Deposition Modeling)	Пластик расплавляется и послойно наносится	PLA, ABS, PETG	Игрушки, корпуса, учебные модели
SLA (Stereolithography)	Смола затвердевает под лазером	Фотополимер	Ювелирные изделия, стоматология
SLS (Selective Laser Sintering)	Лазер спекает порошок	Нейлон, металл	Промышленность, авиация
DMLS/SLM	Лазер сплавляет металлический порошок	Титан, алюминий	Авиация, медицина
Binder Jetting	Клей скрепляет порошок, затем обжиг	Металл, керамика	Сувениры, архитектура

2. Схема: отличие аддитивных и традиционных технологий

Субтрактивные технологии → убираем лишнее (резка, сверление, фрезеровка)
Аддитивные технологии   → добавляем слой за слоем (3D-печать)

Пример для учеников:

Субтрактивно → делаем скульптуру, отсекая камень.
Аддитивно → лепим фигуру из пластилина слоями.

3. Интересные факты для учеников

Первый 3D-принтер был создан в 1984 году Чаком Халлом (США).
В 2014 году в Китае напечатали 10 домов за 24 часа.
На МКС стоит 3D-принтер: космонавты печатают инструменты прямо на орбите.
Учёные напечатали живые ткани и органы для трансплантации.

4. Термины для словаря

Аддитивные технологии – способ производства, основанный на послойном добавлении материала.
3D-печать – изготовление трёхмерных объектов из цифровой модели.
CAD – компьютерное проектирование.
Прототип – опытный образец изделия.
Сканирование 3D – создание цифровой модели объекта.

5. Карточки-задания для групп

Найдите 3 примера применения 3D-печати в медицине.
Объясните, чем FDM отличается от SLA.
Представьте, что у вас есть 3D-принтер дома. Что бы вы сделали первым делом?
Подумайте, какие профессии появятся благодаря развитию 3D-печати.

6. Видеоматериалы (для урока)

🎥 «Как работает FDM-принтер» — YouTube
🎥 «3D-печать в медицине» — документальный сюжет (BBC, Discovery)
🎥 «3D-печать на МКС» — эксперименты NASA

7. Мини-тест (для закрепления)

Что означает слово «аддитивный»?
а) убавление материала
б) послойное добавление материала ✅
в) резка металла
Какая технология использует фотополимерную смолу?
а) FDM
б) SLA ✅
в) SLS
Где чаще всего применяют SLS?
а) Ювелирное дело
б) Авиация ✅
в) Школьные проекты
Как называется программа для 3D-моделирования?
а) CAD ✅
б) Word
в) Photoshop

8. Визуализация (для распечатки)

Схема «Этапы 3D-печати» (модель → подготовка файла → печать → постобработка).
Иллюстрация «Сравнение FDM, SLA и SLS».
Таблица «Преимущества и недостатки 3D-печати».

📘 интерактивные элементы

1. Виртуальный конструктор 3D-моделей

Ученики создают простые объекты в бесплатных онлайн CAD-системах (Tinkercad, SketchUp Free).
Задание: построить куб или цилиндр, объединить фигуры и экспортировать модель.
Цель: закрепить понятие геометрических примитивов и 3D-объектов.

2. Интерактивная таблица технологий

Онлайн-таблица с FDM, SLA, SLS, DMLS.
При клике на каждую технологию появляется видео, изображение или анимация работы принтера.
Задание: определить, какая технология подходит для конкретного изделия (игрушка, деталь двигателя, протез).

3. 3D-сканирование объектов

Используем мобильное приложение для 3D-сканирования небольших предметов (например, кубик LEGO).
Ученики сканируют предмет, а затем преобразуют модель в цифровую для виртуальной печати.
Цель: познакомить с процессом перевода реального объекта в CAD-модель.

4. Групповой квест «Проект будущего»

Команды получают задание: придумать изделие для школы/дома/игры и создать концепт в Tinkercad.
Этапы:
1. Идея → эскиз
2. Создание 3D-модели
3. Обсуждение применения аддитивной технологии
4. Презентация решения остальным
Задача: развивать командную работу, креативность и навыки проектирования.

5. Интерактивная викторина

Используем Kahoot! или Quizizz.
Примеры вопросов:
- Какая технология использует фотополимерную смолу?
- Какой материал подходит для SLA?
- Чем аддитивное производство отличается от субтрактивного?
Цель: закрепить ключевые термины и процессы в игровой форме.

6. Анализ готовых моделей

Ученики получают 3D-модель (STL-файл) и должны:
- Определить геометрические примитивы
- Рассказать, какой тип аддитивной технологии использован
- Предложить возможное применение модели

7. Виртуальная экскурсия

Видео-тур по современному заводу, где используется 3D-печать для медицинских, авиационных и гражданских изделий.
Ученики делают заметки: какие материалы и технологии применяются, какие профессии участвуют.

8. Онлайн-доска идей

Используем Miro или Padlet: каждый ученик или группа выкладывает изображение своей 3D-модели, описание применения и преимущества технологии.
Обсуждение идей в классе.