Mønstre i matematik

Introduktion til TinkerCAD Codeblocks

I dette forløb er det første gang eleverne skal arbejde i TinkerCAD Codeblocks, det er ikke et krav, men det vil være en fordel hvis eleverne i et tidligere forløb har arbejdet med TinkerCAD.

Forløbet tager udgangspunkt i matematiks fællesmål omkring spejlinger, parallelforskydninger og drejninger, og bruger metoderne ”use-modify-create” og ”Stepwise improvement”, i den designtilgang der til arbejdet med forløbet.

TinkerCAD er et Computer-Aided Design program.

TinkerCAD Codeblocks er et blokprogrammeringssprog, som minder meget om Scratch blot med udgangspunkt i 3D design ud fra de samme former som i det ”almindelige” TinkerCAD. Objekter lavet i TinkerCAD Codeblocks vil kunne viderebearbejdes i det almindelige TinkerCAD.

Eleverne skal i første omgang arbejde med en lukket opgave som kun består af forskellige former for kasser, som til sammen skaber et mønster. Netop for at skabe en grundlæggende forståelse for hvordan der arbejdes med Codeblocks, da denne forståelse er vigtig for at eleverne kan gå videre med mere avancerede ting i TinkerCAD Codeblocks.

Undervisningen

Før undervisningen

  1. Læreren opretter en klasse og indskriver eleverne der skal deltage i projektet (se vejledningen her makeruniverset.dk).

  2. Klargøring af 3D printere eller lasercut, samt evt bestilling af materialer.

  3. Prototype papir, pap, sakse, tape, lim og skriveværktøjer fx farveblyanter.

  4. Computere med internetadgang gerne til hver elev.

Under undervisning

  1. Afsætte tid til at eleverne er meldt ind i din klasse i TinkerCAD.

  2. Eleverne introduceres for brugerfladens 3 dele: Kodeblokkene, ”skrivebordet med koden” og ”Workplane.”

  3. Introduktion til XYZ-akser og de tre koordinatsæt (0,0,0).

  4. Introducere Former (Kasser, Cylinder, Kugler m.fl.), Ændre, Kontrol, Matematik herunder variabler.


Bemærk

At du ikke behøver en start-block for at køre koden. Ligger en kodeblok ude på skrivebordet, så køres den i læseretningen fra oven og ned.

Koden vil tegne denne figur.

Hvis vi gerne vil rotere denne omkring (0,0,0), så skal følgende kode tilføjes. Jeg har valg at figuren skal gentages 7 gange.

Det vil se således ud.

Lad eleverne afprøve koden blok for blok, og derefter prøve at ændre på størrelse af: kasserne, Antal akser og omdrejningspunkt. For hver ændring de laver afprøv koden og ret til.

Næste skridt

Næste step er at arbejde mere med Variabler, som hjælper med at definere nogle størrelser, som vi vil bruge gennem vores design.

I det forrige design brugte vi Højde og Antal akser, højde til at bestemme vores materiale tykkelse, når vi senere gerne vil 3D printe eller laserskærer vores designs.

Variablerne gør det let at ændre hele designet på en gang eller blot hvis du skal bruge de samme værdier flere gange.

I det næste design arbejder vi stadigvæk med drejninger af en figur. Her arbejder vi med skabe nye figurer ved at tilføje og fjerne, ligesom du ville gøre i det almindelige TinkerCAD.

Start med at lave følgende Variabler:


Lav et nyt objekt og kald det Centrum. Tilføj en Stjerne (hvid) Side 7, Radius ”Tykkelse” Inner Radius (%) 0.5 Højde ”Tykkelse.”

Den første linje laver en hvid kasse, som drejes omkring Z-aksen i 45 grader.

Den næste linje laver en kasse, som har samme størrelse som den hvide kasse. Kassen drejes igen 45 grader og flyttes 3 langs x-aksen og så grupperes kasserne og danner en pil.

Lad eleverne eksperimentere med antallet af grader og hvordan den anden kasse flyttes.

Efter undervisningen

Eleverne printer eller skærer deres designs, nogle vil opdage, at der vil være designs, der ikke kan printes eller skæres. De må tilbage og rette i deres designs, så disse kan printes. Tag en samtale i klassen om der er nogen der kan gennemskue, hvorfor nogle designs ikke kan laves. Hvad er det, som de skal se efter i deres designs?

Lav egne designs

Efter at have været igennem de introducerende opgaver, skal eleverne i gang med at laver deres egne designs. Her kan de med fordel arbejde med prototyper i pap eller papir.

Se iskrystaller

Øvelse med papirprototyper:

2-3 personer pr. gruppe

  1. Din gruppe har 15 minutter til at designe en ny drejningsfigur i pap mv.

  2. Sørg for at tage billeder af processen med en mobil undervejs i processen.

  3. Prøv forskellige figurer af, se i TinkerCAD hvilke figurer du kan bruge. Ændr, udskift, kill your darlings!

  4. Vælg om det skal laves på 3D printeren, lasercuttes eller vinylskæren.

  5. Fremlæg jeres ideer for nabogruppen, tag noter giv nabogruppen feedback på deres design.

  6. Er der noget i vil ændre eller ”låne” fra nabogruppen, og lav herefter et nyt bud på jeres design.

  7. Skab jer design i TinkerCAD

Det er helt i orden at der undervejs i processen sker ændringer fra prototype til kodet design. Husk at dokumentere, hvorfor I laver disse ændringer.

  1. Overvej om farver og materialer vil i det endelige produkt vil få jer til at ændre i jeres design? Hvor stort skal jeres endelig design være?