હાથ દ્વારા 3D પ્રિન્ટિંગ

સામગ્રી બનાવો (દરેક ટીમ માટે)

જરૂરી સામગ્રી

• ફીણ બોર્ડ અથવા જાડા લહેરિયું કાર્ડબોર્ડ
• શાસકો
• પાઇપ ક્લીનર્સ અથવા સરળતાથી વાળવા યોગ્ય વાયર
• પેન્સિલો
• ગ્લુ
• વિદ્યાર્થીઓ માટે પસંદ કરવા માટે પ્રમાણમાં સરળ આકારોવાળી વિવિધ નાના વસ્તુઓ.
  • બોલ્સ
  • વાઝ
  • બાઉલ્સ
  • બોટલ
  • કપ

શિક્ષક સામગ્રી

3 ડી પ્રિન્ટિંગના વિઝ્યુઅલ પરિચય માટે પીબીએસ લર્નિંગમિડિયા તરફથી ટૂંકી વિડિઓ https://ny.pbslearningmedia.org/resource/b9194612-d6e7-4307-b08c-9c2857956713/will-3d-printing-change-the-world/

ડિઝાઇન ચેલેન્જ

તમે રોજિંદા સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને 3Dબ્જેક્ટનું "XNUMX ડી પ્રિન્ટેડ" મોડેલ બનાવવા માટે એકસાથે કાર્યરત ઇજનેરોની ટીમનો ભાગ છો. 

3 ડી પ્રિન્ટિંગ સ softwareફ્ટવેર કોઈ .બ્જેક્ટના આકારને નકશા કરે છે, પછી તેને સ્તરોમાં "કાપી નાંખે છે". ત્યારબાદ 3 ડી પ્રિન્ટરો printબ્જેક્ટ બનાવવા માટે સામગ્રીના સ્તર પર એક સાથે સ્તર ઉમેરીને printબ્જેક્ટ્સને છાપો. આ પ્રક્રિયાને "ઉમેરણ ઉત્પાદન" કહેવામાં આવે છે. 

તમારા સ્તરોની જાડાઈ તમારી બિલ્ડિંગ મટિરિયલ (ફીણ બોર્ડ અથવા કાર્ડબોર્ડ) ની જાડાઈ જેટલી હશે. તમારા સ્તરોને માપવા માટે, તમે દરેક સ્તર / heightંચાઇના માર્કર પર તમારા objectબ્જેક્ટની આસપાસ પાઇપ ક્લીનર્સને લપેટી શકશો (જો તમારું ફોમબોર્ડ thick ”જાડું હોય, તો તમે object" ,ંચા, ½ ",ંચા, ¾" પર પાઇપ ક્લીનરથી તમારા પદાર્થને માપશો ઉચ્ચ, અને તેથી પર). પાઇપ ક્લીનર તમને કદ અને આકાર આપશેસ્તર. તમારી બિલ્ડિંગ મટિરિયલ પર પાઇપ ક્લીનર આકારને શોધી કાracવાથી, તમે તમારા મોડેલના દરેક સ્તરને કાપી નાખો. બીજાની ઉપર એક સ્તર ઉમેરવાનું અને તેમને ગુંદર સાથે જોડીને, તમે તમારું ત્રિ-પરિમાણીય મોડેલ બનાવશો.

માપદંડ 

• મ modelડેલિંગ માટેના બ્જેક્ટની પસંદગી ટીમ દ્વારા કરવી આવશ્યક છે
• દરેક heightંચાઇ માર્કર પર measureબ્જેક્ટને માપવા માટે શાસક અને પાઇપ ક્લીનર્સનો ઉપયોગ કરો 

અવરોધ

• પૂરી પાડવામાં આવેલ સામગ્રીનો જ ઉપયોગ કરો

1. 2 ની ટીમોમાં વર્ગ તોડો
2. હેન્ડ વર્કશીટ દ્વારા 3D પ્રિન્ટિંગ, તેમજ સ્કેચિંગ ડિઝાઇન માટે કાગળની કેટલીક શીટ્સને બહાર કા .ો. 
3. પૃષ્ઠભૂમિ ખ્યાલ વિભાગમાં વિષયોની ચર્ચા કરો. તમે આ ટૂંકી વિડિઓને 3 ડી પ્રિન્ટિંગના વિઝ્યુઅલ પરિચય માટે પીબીએસ લર્નિંગમિડિયાથી બતાવવા માંગો છો https://ny.pbslearningmedia.org/resource/b9194612-d6e7-4307-b08c-9c2857956713/will-3d-printing-change-the-world/
4. એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયા, ડિઝાઇન પડકાર, માપદંડ, અવરોધ અને સામગ્રીની સમીક્ષા કરો. 
5. વિદ્યાર્થીઓને તેમની ડિઝાઇનમાં મગજની શરૂઆત અને સ્કેચિંગ શરૂ કરવા સૂચના આપો.
6. દરેક ટીમને તેમની સામગ્રી સાથે પ્રદાન કરો.
7. સમજાવો કે વિદ્યાર્થીઓ તમે ઉપલબ્ધ કરેલા પદાર્થોમાંથી એકનું ત્રિ-પરિમાણીય મોડેલ બનાવશે. 3 ડી પ્રિંટર્સ સ્તરોનો ઉપયોગ કરીને objectsબ્જેક્ટ્સ કેવી રીતે બનાવે છે તે વિશે ચર્ચા કરો, તેથી જ તેને "એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. 3 ડી પ્રિન્ટરો સાથે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી કમ્પ્યુટર ફાઇલોમાં layerબ્જેક્ટના દરેક સ્તરને છાપવામાં આવતી માહિતીની આવશ્યકતા હોય છે. સીએડી સ softwareફ્ટવેર anબ્જેક્ટની ત્રિ-પરિમાણીય રચનાનું વર્ણન કરે છે. .STL ફાઇલો anબ્જેક્ટની બાહ્ય રચનાને ત્રિકોણમાં વહેંચીને વર્ણવે છે. કાપણી સ softwareફ્ટવેર પછી ત્રિ-પરિમાણીય માળખાને 3 ડી પ્રિંટર માટે આડી સ્તરોમાં વહેંચે છે. 3 ડી પ્રિંટર જેવી જ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, વિદ્યાર્થીઓ તેઓ પસંદ કરેલા objectબ્જેક્ટના મોડેલ "3 ડી પ્રિન્ટ" ને પૂરા પાડવામાં આવતા ફોમ બોર્ડ અથવા લહેરિયું કાર્ડબોર્ડ સાથે કામ કરશે. જેમ જેમ તેઓ ફોમ બોર્ડના સ્તરોમાંથી તેમના મોડેલનું નિર્માણ કરે છે, ત્યારે તેઓ એક પ્રકારનું itiveડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગનો ઉપયોગ કરશે. વિદ્યાર્થીઓને ફીણ બોર્ડ અથવા લહેરિયું કાર્ડબોર્ડની જાડાઈ સાથે પ્રદાન કરો. આ જાડાઈ તેમના મોડેલોના દરેક સ્તરની heightંચાઈ બની જશે. આ heightંચાઇના માર્કરનો ઉપયોગ કરીને objectબ્જેક્ટને સ્તરોમાં વિભાજીત કરીને, વિદ્યાર્થીઓ દરેક heightંચાઇ માર્કર પર તેનો આકાર નક્કી કરવા માટે પાઇપ ક્લીનર્સ અથવા વાયરને તેના objectબ્જેક્ટની આસપાસ લપેટશે. વિદ્યાર્થીઓ કાર્ડબોર્ડ અથવા ફીણ બોર્ડ પર વાયરને ટ્રેસ કરશે અને ત્યારબાદ દરેક સ્તર કાપી નાખશે. ત્યારબાદ વિદ્યાર્થીઓ એક પ્રકારની એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને તેમના મોડેલ બનાવવા માટે સ્તરોને એક સાથે સ્ટેક અને ગુંદર કરશે.
8. ડિઝાઇન અને બિલ્ડ કરવા માટે કેટલો સમય છે તેની ઘોષણા કરો (1 કલાક આગ્રહણીય)
9. તમે સમય પર ચાલુ રહે તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે ટાઈમર અથવા .ન-લાઇન સ્ટોપવ (ચ (સુવિધાને કાઉન્ટ ડાઉન) નો ઉપયોગ કરો. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). વિદ્યાર્થીઓને નિયમિતપણે “સમય ચકાસણી” આપો જેથી તેઓ કાર્ય પર રહે. જો તેઓ સંઘર્ષ કરી રહ્યાં છે, તો એવા પ્રશ્નો પૂછો કે જે તેમને ઝડપથી સમાધાન તરફ દોરી જશે. 
10. વિદ્યાર્થીઓ તેમના 3D મોડેલ માટેની યોજનાને પૂર્ણ કરે છે અને વિકાસ કરે છે. તેઓ જે સામગ્રીની જરૂર પડશે તેના પર સંમત થાય છે, તેમની યોજના લખી / લખે છે અને વર્ગમાં તેમની યોજના રજૂ કરે છે. ટીમો તેમની આદર્શ ભાગોની સૂચિ વિકસાવવા માટે અન્ય ટીમો સાથે અમર્યાદિત સામગ્રીનો વેપાર કરી શકે છે.
11. ટીમો તેમની ડિઝાઇન બનાવે છે. 
12. એક વર્ગ તરીકે, ડિઝાઇન શેર કરો અને વિદ્યાર્થીઓના પ્રતિબિંબ પ્રશ્નોની ચર્ચા કરો.
13. વિષય પર વધુ સામગ્રી માટે, "erંડા ખોદવું" વિભાગ જુઓ.

વિદ્યાર્થી પ્રતિબિંબ (એન્જિનિયરિંગ નોટબુક)

1. તમે બનાવેલ મ modelડેલ તમે તેના આધારે objectબ્જેક્ટ સાથે કેવી રીતે તુલના કરો છો?
2. તમને લાગે છે કે પ્રક્રિયામાં અથવા પદાર્થોમાં કયા ફેરફારો મૂળ ofબ્જેક્ટના વધુ વિગતવાર અને સચોટ પ્રજનન તરફ દોરી જશે?
3. વાસ્તવિક રીતે સમાન 3 ડી મોડેલ બનાવવા માટે તમે કઈ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગ કર્યો છે 3 ડી પ્રિંટર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પ્રક્રિયા ??
4. તમે અહીં કેવી રીતે બનાવેલ છે તે સ્તરોની જાડાઈને કેવી રીતે લાગે છે 3 ડી પ્રિંટર માટે બનાવેલ છે?
5. તમારું 3D મોડેલ બનાવવામાં તમે કયા પડકારોનો સામનો કરવો પડ્યો? અન્ય કયા સાધનો અથવા સામગ્રી તમને તમારા માપ બનાવવામાં અને તમારા સ્તરો બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે?

વૃદ્ધ વિદ્યાર્થીઓ માટે 1 જેટલા વર્ગના સમયગાળામાં પાઠ કરી શકાય છે. જો કે, વિદ્યાર્થીઓને દોડધામની લાગણીથી બચાવવા અને વિદ્યાર્થીઓની સફળતાની ખાતરી કરવા માટે (ખાસ કરીને નાના વિદ્યાર્થીઓ માટે), પાઠને બે અવધિમાં વહેંચો, જેથી વિદ્યાર્થીઓને વિચારશક્તિ, પરીક્ષણ વિચારો અને તેમની રચનાને અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં વધુ સમય મળે. આગામી વર્ગના સમયગાળામાં પરીક્ષણ અને ડિબ્રીટનું સંચાલન કરો.

• 3D: ત્રિ-પરિમાણીય હોવાની ગુણવત્તા.
• એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ: હળવા, વધુ જટિલ ડિઝાઇનનું નિર્માણ.
• મર્યાદાઓ: સામગ્રી, સમય, ટીમનું કદ, વગેરે સાથેની મર્યાદાઓ.
• માપદંડ: શરતો કે જે ડિઝાઇને તેના એકંદર કદની જેમ સંતોષવી જોઈએ, વગેરે.
• ઇજનેરો: વિશ્વના શોધકો અને સમસ્યા ઉકેલનારાઓ. એન્જિનિયરિંગમાં પચીસ મુખ્ય વિશેષતાઓ માન્ય છે (ઇન્ફોગ્રાફિક જુઓ).
• એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયા: પ્રક્રિયા ઇજનેરો સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે ઉપયોગ કરે છે. 
• એન્જીનીયરીંગ હેબિટ્સ ઓફ માઈન્ડ (EHM): છ અનોખી રીતો જે ઈજનેરો વિચારે છે.
• પુનરાવૃત્તિ: ટેસ્ટ અને રીડીઝાઈન એ એક પુનરાવર્તન છે. પુનરાવર્તન (બહુવિધ પુનરાવર્તનો).
• સ્તરો: એક શીટ, જથ્થો અથવા સામગ્રીની જાડાઈ.
• મોડલ: વ્યક્તિ અથવા વસ્તુ અથવા સૂચિત બંધારણની ત્રિ-પરિમાણીય રજૂઆત, સામાન્ય રીતે મૂળ કરતાં નાના સ્કેલ પર.
• પ્રોટોટાઇપ: પરીક્ષણ કરવા માટેના ઉકેલનું કાર્યકારી મોડેલ.
  

ઇન્ટરનેટ જોડાણો

• પીબીએસ લર્નિંગમિડિયા: શું 3D પ્રિન્ટિંગ વિશ્વ બદલી શકશે?

https://thinktv.pbslearningmedia.org/resource/b9194612-d6e7-4307-b08c9c2857956713/will-3d-printing-change-the-world/

ભલામણ વાંચન

• 3 ડી પ્રિંટર્સ: ઓલીવર બોથમેન દ્વારા પ્રારંભિક માર્ગદર્શિકા (ISBN: 978-1565238718)
• બનાવો: 3 ડી પ્રિન્ટિંગથી પ્રારંભ કરો: લિઝા વlaલેચ ક્લોસ્કી અને નિક ક્લોસ્કી દ્વારા નવી મેન્યુફેક્ચરિંગ ક્રાંતિ પાછળ હાર્ડવેર, સ Softwareફ્ટવેર અને સેવાઓ માટેની હેન્ડ્સ-Guideન ગાઇડ (આઇએસબીએન: 978-1680450200)

લેખન પ્રવૃત્તિ 

3 ડી પ્રિન્ટિંગ સમાજ માટે અને તે ઉભા કરી શકે તેવા સંભવિત જોખમો, મુશ્કેલીઓ અથવા નૈતિક મુદ્દાઓ વિશે નિબંધ અથવા ફકરો લખો.

અભ્યાસક્રમ ફ્રેમવર્કમાં ગોઠવણી

નૉૅધ: આ શ્રેણીમાં પાઠ યોજનાઓ નીચેના ધોરણોમાંથી એક અથવા વધુ સાથે ગોઠવાયેલ છે:  

• યુ.એસ. વિજ્ Educationાન શિક્ષણ ધોરણો (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• યુએસ આગળ પે Geneીના વિજ્ Standાન ધોરણો (http://www.nextgenscience.org/) 
• તકનીકી સાક્ષરતા માટે આંતરરાષ્ટ્રીય તકનીકી શિક્ષણ એજ્યુકેશનના ધોરણો (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• યુ.એસ. નેશનલ કાઉન્સિલ ઓફ ટીચર્સ Mફ ગણિતશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતો અને ધોરણો શાળા ગણિત (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• ગણિત માટે યુ.એસ. ના સામાન્ય કોર રાજ્ય ધોરણો (http://www.corestandards.org/Math)
• કમ્પ્યુટર વિજ્ Teachersાન શિક્ષકો એસોસિએશન કે -12 કમ્પ્યુટર વિજ્ Standાન ધોરણો (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

રાષ્ટ્રીય વિજ્ Educationાન શિક્ષણ ધોરણો 5-8 ગ્રેડ (10 - 14 વર્ષની વય)

સામગ્રી ધોરણ A: તપાસ તરીકે વિજ્ .ાન

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓનો વિકાસ થવો જોઈએ

• વૈજ્ .ાનિક તપાસ વિશેની સમજ 

સામગ્રી ધોરણ E: વિજ્ andાન અને ટેકનોલોજી
ગ્રેડ 5-8 માં પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓનો વિકાસ થવો જોઈએ

• તકનીકી ડિઝાઇનની ક્ષમતાઓ 
• વિજ્ andાન અને તકનીકી વિશેની સમજ 

સામગ્રી ધોરણ એફ: વ્યક્તિગત અને સામાજિક દ્રષ્ટિકોણમાં વિજ્ .ાન

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓએ તેની સમજ વિકસાવવી જોઈએ

• અંગત સ્વાસ્થ્ય 
• જોખમો અને ફાયદા 
• સમાજમાં વિજ્ .ાન અને તકનીકી 

સામગ્રી ધોરણ જી: ઇતિહાસ અને વિજ્ .ાનનો સ્વભાવ

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓએ તેની સમજ વિકસાવવી જોઈએ

• વિજ્ .ાનનો ઇતિહાસ 

રાષ્ટ્રીય વિજ્ Educationાન શિક્ષણ ધોરણો ગ્રેડ 9-12 (14-18 વર્ષની વય)

સામગ્રી ધોરણ A: તપાસ તરીકે વિજ્ .ાન

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓનો વિકાસ થવો જોઈએ

• વૈજ્ .ાનિક તપાસ વિશેની સમજ 

સામગ્રી ધોરણ E: વિજ્ andાન અને ટેકનોલોજી

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓનો વિકાસ થવો જોઈએ

• તકનીકી ડિઝાઇનની ક્ષમતાઓ 
• વિજ્ andાન અને તકનીકી વિશેની સમજ 

સામગ્રી ધોરણ એફ: વ્યક્તિગત અને સામાજિક દ્રષ્ટિકોણમાં વિજ્ .ાન

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓએ તેની સમજ વિકસાવવી જોઈએ

• સ્થાનિક, રાષ્ટ્રીય અને વૈશ્વિક પડકારોમાં વિજ્ andાન અને તકનીકી 

સામગ્રી ધોરણ જી: ઇતિહાસ અને વિજ્ .ાનનો સ્વભાવ

પ્રવૃત્તિઓના પરિણામ રૂપે, બધા વિદ્યાર્થીઓએ તેની સમજ વિકસાવવી જોઈએ

• .તિહાસિક દ્રષ્ટિકોણ 

આગલી જનરેશન વિજ્ Standાન ધોરણો ગ્રેડ 3-5 (8-11 વર્ષની)

એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન 

જે વિદ્યાર્થીઓ સમજણનું નિદર્શન કરે છે તેઓ આ કરી શકે છે:

• 3-5-ઇટીએસ 1-1. જરૂરિયાત અથવા ઇચ્છાને પ્રતિબિંબિત કરતી એક સરળ ડિઝાઇન સમસ્યાને વ્યાખ્યાયિત કરો જેમાં સફળતા માટેના નિર્ધારિત માપદંડ અને સામગ્રી, સમય અથવા ખર્ચ પરના અવરોધો શામેલ છે.
• 3-5-ઇટીએસ 1-2. સમસ્યાનું માપદંડ અને અવરોધોને પૂર્ણ કરવા માટે દરેકમાં કેટલી શક્યતા છે તેના આધારે સમસ્યાના બહુવિધ શક્ય ઉકેલોને બનાવો અને તેની તુલના કરો.
• -3--5-ઇટીએસ -1-.. પ્લાન કરો અને વાજબી પરીક્ષણો કરો જેમાં ચલો નિયંત્રિત થાય છે અને નિષ્ફળતાના મુદ્દાઓને મોડેલ અથવા પ્રોટોટાઇપના પાસાઓ ઓળખવા માટે માનવામાં આવે છે જે સુધારી શકાય છે.

આગલી જનરેશન વિજ્ Standાન ધોરણો ગ્રેડ 6-8 (11-14 વર્ષની)

એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન 

જે વિદ્યાર્થીઓ સમજણનું નિદર્શન કરે છે તેઓ આ કરી શકે છે:

• એમએસ-ઇટીએસ 1-2 સમસ્યાના માપદંડ અને અવરોધને તેઓ કેટલી સારી રીતે પૂર્ણ કરે છે તે નક્કી કરવા માટે પદ્ધતિસરની પ્રક્રિયાની મદદથી સ્પર્ધાત્મક ડિઝાઇન સોલ્યુશન્સનું મૂલ્યાંકન કરો.

આગલી જનરેશન વિજ્ Standાન ધોરણો ગ્રેડ 9-12 (14-18 વર્ષની)

એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન 

જે વિદ્યાર્થીઓ સમજણનું નિદર્શન કરે છે તેઓ આ કરી શકે છે:

• એચએસ-ઇટીએસ 1-2. કોઈ જટિલ વાસ્તવિક-વિશ્વની સમસ્યાનું નિરાકરણ તેને એન્જિનિયરિંગ દ્વારા હલ કરી શકાય તેવી નાની, વધુ વ્યવસ્થાપિત સમસ્યાઓમાં વહેંચીને બનાવો.

તકનીકી સાક્ષરતાના ધોરણો - તમામ યુગ

ટેક્નોલ Theજીની પ્રકૃતિ

• ધોરણ:: વિદ્યાર્થીઓ તકનીકી વચ્ચેના સંબંધો અને ટેકનોલોજી અને અભ્યાસના અન્ય ક્ષેત્રો વચ્ચેના જોડાણોની સમજ વિકસાવશે.

ડિઝાઇન

• ધોરણ 8: વિદ્યાર્થીઓ ડિઝાઇનના લક્ષણોની સમજ વિકસાવશે.
• ધોરણ 9: વિદ્યાર્થીઓ એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇનની સમજ વિકસાવશે.
• ધોરણ 10: વિદ્યાર્થીઓ મુશ્કેલીનિવારણ, સંશોધન અને વિકાસ, શોધ અને નવીનતા, અને સમસ્યાનું નિરાકરણ કરવાના પ્રયોગની ભૂમિકાની સમજ વિકસાવશે.

તકનીકી વિશ્વ માટેની ક્ષમતાઓ

• ધોરણ 11: વિદ્યાર્થીઓ ડિઝાઇન પ્રક્રિયા લાગુ કરવા માટે ક્ષમતાનો વિકાસ કરશે.
• ધોરણ 13: વિદ્યાર્થીઓ ઉત્પાદનો અને સિસ્ટમોના પ્રભાવનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ક્ષમતાઓનો વિકાસ કરશે.