Švihej!
Co takhle si dát mezi sebou soutěž o to, kdo vydrží déle skákat přes švihadlo? Nebo se naučit nové triky jako vajíčko nebo dvakrát omotat švihadlo na jeden výskok? Ne v každé škole jsou ideální pomůcky pro všechny žáky ve třídě. V této lekci mohou žáci všechno vyzkoušet pomocí vlastního švihadla, které si navrhnou a sami vyrobí! Nejen předměty jako matematika mohou využívat nové technologie. Své uplatnění najdou i v tělocviku! Ne každému půjde vše napoprvé. Právě příležitost zažít a opakovaně překonat neúspěch je klíčovou zkušeností pro budování zdravé sebedůvěry.

Martina Ondrová

03.03.2021

I. Uvedení do tématu

O čem to je?

Že díky sportu získávají žáci fyzickou zdatnost, výdrž a obratnost – to už dnes každý ví. Jen málokdo si však naplno uvědomuje, jak blahodárně působí na naši mysl či imunitní systém. Právě nejrůznější sportovní aktivity je ale učí vystoupit z komfortní zóny a zvládnout i podmínky, které pro žáky v tu chvíli nejsou ideální.

V této lekce si žáci vyrobí vlastní pomůcku do tělocviku a to švihadlo! Pomocí 3D tisku si navrhnou a vytisknou ergonomickou rukojeť. Přidají na míru dlouhý provaz a mohou skákat. Porovnávat všechny rukojeti mezi sebou a pochopit tak podstatu ergonomického držení.

Stručný postup lekce

  1. Uvedení do ergonomie úchopu
  2. Návrh křivky pro tvar madla v Inkscapu
  3. Modelování madla v Tinkercadu
  4. Příprava dat na 3D tisk ve sliceru
  5. 3D tisk
  6. Kompletování švihadla
  7. Skákání a testování

Procvičovaná látka

V této lekci si žáci prakticky procvičí tyto dovednosti:

  • Plánování a práce na vlastím projektu
  • Příprava 2D grafiky v softwaru
  • 3D modelování
  • Příprava dat na 3D tisk
  • Ergonomie úchopu
  • Kompletace 3D tištěných a netištěných dílů
  • Skok přes švihadlo

Materiál

  • Filament PLA různých barev
  • Provaz nebo šňůra

Stroje

  • 3D tiskárna (v této lekci je postup demonstrován na tiskárně Prusa MK3S)

Pomůcky

  • Metr
  • Nůžky

Software

  • Inkscape
  • Tinkercad
  • Slicer (v této lekci je použit PrusaSlicer)

Galerie

II. Zadání

V první řadě vysvětlete žákům, k čemu mají v této lekci dojít. Ukažte jim příklad hotového výrobku z lekce případně ukažte nějaká švihadla, co máte ve škole nebo najdete na internetu.

Ergonomie držení

Nejprve, než se pustíte do návrhu držadla, které se bude tisknout je potřeba žákům ujasnit nějaké základní ergonomické principy úchopu. Délka madla musí být alespoň o centimetr z každé strany delší, než je šířka ruky žáka. Dále by průměr madla neměl být ani příliš tenký ani příliš široký! Dobré bude, když se bude průměrně pohybovat od 10 do 30 mm. Zároveň by na něm neměly být nějaké ostré hrany nebo výstupky. Madlo nemusí mít konstantní šířku, ale je lepší, pokud je širší část spíše v místě naší vnější dlaně.

V ukázkovém případě jsme uvedli příklady madel na trhu.

II. 2D grafika

Nejprve vyzvěte žáky, ať si otevřou program Inkscape. V něm bude zapotřebí nakreslit základní křivku poloviny průřezu madlem.

V ukázkovém případě budeme vyrábět obyčejné švihadlo, které se bude skládat z dvou vytisknutých madel a provazu. Takové lepší švihadlo jde například vylepšit o ložisko. Je tak potlačeno tření a ložisko zároveň napomáhá otáčení švihadla. Tím napomáhá celému skákání. Je celkově dynamičtější. Pro potřeby žáků však stačí i běžné švihadlo.

V ukázkovém nákresu průřezů jsou uvedeny obě možnosti. Pokud pro vás není problém ložiska sehnat, klidně si projekt přizpůsobte vašim potřebám a nákresem se pouze inspirujte. V případě, že byste si vybrali variantu s ložisky, je lepší buď madlo tisknout na poloviny nebo případně navrhnout takový design, abyste byli schopni ložisko do návrhu po vytisknutí dostat!

Nyní už zpět k návrhu v Inkscapu. Za podmínky ergonomických parametrů (maximální průměr, délka) žáci navrhnou vlastní madlo pomocí křivek.

1. Pomocí příkazu Kresba beziérových křivek (B) navrhnou křivku. 

2. Následné úpravy již vytvořené křivky mohou provádět pomocí Úprava cest na úrovni uzlů (N).

TIP!

K tomuto kroku se mohou žáci zpětně vrátit. Když už mají hotový model, ale rozhodnout se, že potřebují změnit základní křivku, není problém to vcelku rychle vyřešit!

3. Dále si žáci duplikují vytvořenou křivku a převrátí. Vloží si to polohy, kde bude druhá půlka. Následně žáci označí oba objekty a zkontrolují si v horním panelu celkovou šířku a délku. Případně upraví a druhou polovinu křivky již nepotřebují.

 

4. Výslednou polovinu křivku uloží jako .svg soubor, který později importují do Tinkercadu.

III. 3D modelování

V tomto kroku z předem vytvořé křivky jednoduchým příkazem žáci vytvoří 3D tvar. Ten nadále upraví a budou pokračovat k přípravám na tisk.

Teď vyzvěte žáky, ať si otevřou program Tinkercad. V rozbalovací nabídce místo Základní tvary zvolí žáci Generátor tvarů si vyberou kategorii doporučené. V ní najdou příkaz Otáčení SVG. Ten zvolí a svoji exportovanou křivku nahrají do vlastností tělesa.

Při změně vlastností se snažte žákům vysvětlit, ať dosáhnou co nejlepšího tvaru (i kdyby se měli odchýlit od původního návrhu). Reálné rozměry tisku je možné upravit i ve sliceru.
Nejdůležitejším nastavením je úhel celé otáčky 360°!

Jako finální krok je potřeba celou vytvořenou scénu vyexportovat do .stl souboru. 

IV. 3D tisk

V tomto kroku počkejte na všechny žáky, aby mohli začít společně po krátkém vysvětlení.
Před vlastním 3D tiskem je nutné model vyslicovat. Je použit software slicer (v ukázkovém případě použit Prusaslicer). Žáci si otevřou program a importují vybraný .stl soubor, který před tím vytvořili. Jelikož se jedná o model, který nebude teplotně namáhaný, je dobrou volbou materiál PLA (ale lze použít vše, co máte k dispozici). Kvalita tisku bude postačovat standardní. V ukázce jsou použita následující nastavení:

  • Výška vrstvy: 0,20 – 0,30 mm
  • Podpěry: –
  • Výplň: 0–30 %
  • Perimetry: 2
  • Počet plných vrchních a spodních vrstev: 3
  • Brim: 2 mm

Nezapomeňte žákům připomenout, že potřebují dvě madla!

Dejte si pozor na to, aby žáci omylem nezměnili rozměry modelu. Nastavení samozřejmě uzpůsobte svému modelu, tiskárně a časovým možnostem. Pro úsporu tiskového času můžete na tiskovou podložku umístit více modelů naráz.

Pokud budete model tisknout bez podpor a na výšku, je důležité přidat Brim neboli okraj na několik prvních vrstev. Je to z důvodu, aby se zvětšila plocha, která drží těleso na ploše při tisku a ten tak dobře dopadnul.

TIP!

Je možné, aby si žáci vytiskli madla například každé v jiné barvě.

Po nastavení vybraných parametrů tisku dáme vpravo dole Slicovat. Nechte žáky si prohlédnout, jak budou vypadat jednotlivé vrstvy tisku pomocí slideru na pravé straně okna. 

Zkontrolujte žákům čas tisku v pravém dolním rohu. Po kontrole je třeba vygenerovat G-code. Ten si žáci uloží a je čas tisknout. Nahřejte tiskárnu na vámi zvolenou teplotu dle použitého materiálu. Vložte SD kartu, vložte zvolený filament a spusťte tisk. Po zahájení tisku je potřeba, aby si žáci zkontrolovali minimálně první vrstvu tisku, jestli vše probíhá v pořádku.

V. Sestavení švihadla

Po dokončení tisku je nutné, aby si každý žák individuálně naměřil ideální délku švihadla. K tomuto účelu je možné použít provaz, šňůru na prádlo, gumovou šňůru nebo případně pro zkušenější lanko. S tím ale vždy opatrně! Klidně ať mají různí žáci různé materiály. Mohou je tak mezi sebou porovnat, který je moc lehký a se kterým se naopak dobře skáče.

Při měření délky si žák stoupne na provaz a správná délka švihadla je, pokud dosahují madla do oblasti podpaží. Ustřihnou si tedy o něco větší kus na vytvoření suku či na případné opravy.

Provaz provlečou madlem a na jeho konci vytvoří uzel, který jej bude pevně držet na místě. Uzel pak v tomto případě schováme dovnitř širší části otvoru.

TIP!

Pobavte se s žáky o možných vylepšeních. Například do středu provazu lze umístit závaží, aby se rychleji otáčelo. Nechte je vyzkoušet jejich vylepšení při skákání.

V. Shrnutí

V této lekci měli žáci možnost si vytvořit vlastní cvičební pomůcku. Následně ji ozkoušet a porovnat různé druhy madel a provazů. Uvědomili si tak, jestli jsou pohodlné, jestli jim umožňují více způsobů držení a podobně. Na závěr ji mohou využívat běžně v hodinách tělocviku na zahřátí nebo trénovat doma. Skákání přes švihadlo je ideální činnost, kterou zařadit pro zlepšení fyzické kondice!

0 KOMENTÁŘŮ

0 komentáøù

Přidat komentář

Nejnovější lekce a projekty

Obléhací klání

Obléhací klání

Máte rádi historii a historické zbraně? Pak je tato lekce pro vás jako stvořená. V průběhu lekce se seznámíte s obléhacími válečnými stroji, které se zrodily již v antice. Tentokrát se dozvíte něco o historickém zařazení, vývoji a konstrukci. V druhé části lekce si navrhnete i vlastní zmenšený model. Inspirací vám mohou být existující historické trebuchety, katapulty nebo praky, ale fantazii se meze nekladou a můžete využít i svůj vlastní návrh mechanismu, který katapultuje projektily. Po vytištění a sestavení modelu můžete společně se spolužáky uspořádat klání a otestovat tak, který mechanismus nebo čí stroj je nejlepší!

Nebojte se zlomků

Nebojte se zlomků

Zlomky patří mezi nejdůležitější základní věci, které se v matematice učí. Člověk je používá každý den, i když si to ani nemusí uvědomit. Určitě už jste dělili pizzu nebo koláč na několik stejných dílů nebo taťka doma řezal laťku na dvě stejné části. Je proto nutné, aby každý do této kapitoly investoval trochu více svého času, protože se se zlomky bude setkávat a využívat je velice často.
V této lekce si tak mohou všichni připravit jednoduchou pomůcku pro pochopení úplných základů zlomků. A navíc kromě procvičování zlomků si ve volných chvílích mohou stavět, na co zrovna mají chuť!

Jak se hýbe naše kostra?

Jak se hýbe naše kostra?

Zajímalo vás někdy, jak se všechny stroje pohybují? A kdo všechny ty pohyby vymyslel? A víte, že ten základní pohyb možná vychází z něčeho, co sami dobře znáte? V této lekci se dozvíte základní kloubní spojení lidského těla, jejich pohyblivost a omezení. Kloub je totiž spojení a zároveň ohebné místo dvou nebo více se vzájemně dotýkajících kostí. To stejné je kloub z mechanického hlediska.
V této lekci si představíte základní kloubní spojení lidského těla. Ty převedete na jednoduché mechanické klouby, vymodelujete a na závěr vytisknete na 3D tiskárně. Žáci tak zjistí, že většina základních mechanických pohybů mají původ v těch organických v našem těle. Získané znalosti pak mohou žáci využít v praxi při návrhu ohebných spojů.

Geografické mapy

Geografické mapy

Procvičování zeměpisných znalostí tradiční formou slepých map zná každý. A co kdyby dané mapy nebyly pouze na papíře? Co kdyby tu byla ještě interaktivnější možnost, jak pracovat se slepými mapami? Nevíte, kde leží jednotlivá města v České republice? Nebo neumíte pojmenovat jednotlivé státy v Evropě? Tato lekce vám umožní si vytvořit slepou mapu jakékoliv oblasti, kterou zrovna potřebujete procvičit. Formou skládačky můžete dát dohromady státy jednotlivých kontinentů, přidat města a pohoří, a to vše dokola procvičovat na vytištěném 3D modelu včetně terénu jednotlivých oblastí.

Pin It on Pinterest

Share This