Sabers del currículum

2.3 Utilització d’aplicacions CAD en 2D i 3D per a la representació d’esquemes, circuits, plànols i objectes. [G]

Sabers concretats

Creació de formes geomètriques simples en 2D i 3D mitjançant eines de modelatge manipulatiu de tipus intuïtiu, aplicant operacions booleanes bàsiques i identificant volums i formes en esquemes i objectes bàsics. [ESS]

Justificació de la proposta

Amb l’objectiu de fomentar en l’alumnat la capacitat d’imaginar, representar i comunicar solucions reals a problemes reals mitjançant el llenguatge gràfic i geomètric, el bloc de sabers Disseny i representació gràfica assistida per ordinador proporciona coneixements i habilitats vinculats a la manera com, en l’àmbit de la tecnologia, el disseny i l’enginyeria, es representen idees i es defineixen artefactes o sistemes per a la seva construcció o comunicació.

La proposta parteix de l’ús d’aplicacions CAD en 2D i 3D i d’eines de modelatge intuïtives per afavorir la formació progressiva de la percepció espacial, la visualització tridimensional i el raonament abstracte, competències clau que s’enforteixen durant les etapes de l’educació secundària. En aquest període, l’alumnat transita del pensament concret cap a l’abstracció formal, fet que requereix experiències d’aprenentatge visuals, tàctils i simbòliques per construir un llenguatge gràfic personal i transferible. Les activitats proposades permeten que cada alumne o alumna explori, manipuli, simuli o construeixi segons les seves fortaleses cognitives, tot desenvolupant estratègies d’autoconeixement, autogestió i autoregulació de l’aprenentatge.

Mitjançant la creació de formes geomètriques simples en 2D i 3D, l’aplicació d’operacions booleanes bàsiques i la representació d’esquemes o circuits, l’alumnat connecta la representació virtual amb la realitat física dels objectes. Així, adquireix habilitats per comunicar-se en un llenguatge graficogeomètric universal, normatiu i comprensible, essencial per al treball col·laboratiu i interdisciplinari.

Descripció de l’activitat

Aquesta activitat proposa a l’alumnat el repte de dissenyar una peça funcional i estètica capaç de sostenir una fotografia de mida DIN A5. El disseny haurà de respectar unes restriccions de mida màxima total i utilitzar únicament formes bàsiques disponibles al catàleg de Tinkercad (prismes, esferes, semiesferes, cilindres, cons…). A partir d’aquestes formes, l’alumnat ha de construir el seu suport mitjançant operacions booleanes d’addició i substracció de volums, explorant les possibilitats geomètriques de combinació per aconseguir estabilitat funcional i coherència formal.

 Tinkercad és una aplicació gratuïta i en línia de disseny i modelatge en 3D creada per Autodesk. Permet crear objectes digitals mitjançant la manipulació directa de formes geomètriques simples en un espai tridimensional. La interfície és visual i intuïtiva, cosa que facilita la comprensió de conceptes com la forma, la mida, la proporció, la simetria i el volum. Cada figura es pot moure, girar, escalar o combinar amb d’altres per formar estructures més complexes, i les operacions booleanes (unir, restar o intersectar) permeten crear o buidar espais segons les necessitats del disseny. L’eina és accessible a través del navegador, no requereix instal·lació i permet exportar els dissenys en formats estàndard (.STL o .OBJ) per a impressió en 3D o simulació. 

Detall de l’activitat

Objectius

• Aplicar eines digitals de disseny i modelatge en 3D per representar un objecte funcional senzill, identificant i utilitzant formes geomètriques bàsiques i operacions booleanes (addició i sostracció) per construir estructures complexes a partir d’elements simples.
• Desenvolupar la percepció espacial i el raonament geomètric mitjançant la manipulació de volums, la comprensió de proporcions i la visualització tridimensional d’objectes en un entorn digital.
• Interpretar i representar idees tècniques amb precisió i claredat, utilitzant un llenguatge graficogeomètric universal.

En la figura pots veure com hem construït un suport de plastilina per aguantar una fotografia.

 

Ara volem fer-ne una versió digital utilitzant l’eina de disseny en 3D Tinkercad. Et proposem el repte de representar amb precisió i creativitat una peça petita, estable i funcional capaç de sostenir dreta una fotografia de mida DIN A5 (mig full de cartolina) en posició vertical.

Tinkercad és una aplicació gratuïta i en línia de modelatge en 3D que et permet crear objectes combinant formes geomètriques bàsiques (cub, esfera, cilindre, prisma, etc.), que pots moure, girar, ajuntar o buidar. Cada forma es pot modificar i combinar amb d’altres utilitzant les operacions booleanes:

• unir (addició): per sumar volums i crear una sola peça, i
• restar (sostracció): per buidar o eliminar una part d’una figura.

Requeriments del disseny

Per assegurar que el teu suport sigui realista i es pugui imprimir o fabricar, hauràs de seguir aquestes condicions tècniques:

• El suport no pot superar en total els 50 × 50 × 50 mm en cap de les seves tres dimensions.
• Només pots utilitzar formes bàsiques del menú de Tinkercad: cub, prisma, cilindre, esfera i semiesfera...
• Cada forma utilitzada no pot fer més de 20 × 20 × 20 mm en cap de les seves tres dimensions.
• Pots sumar (addició) o restar (sostracció) entitats geomètriques per aconseguir la forma final.

El disseny pot ser igual que el del model de plastilina o una versió personal amb un estil propi (més simple, més creativa o més funcional), però sempre respectant aquests requeriments.

Procés i documentació del treball

1. Entra a tinkercad.com i crea un projecte nou.
2. Afegeix una primera forma geomètrica i fes-ne una captura de pantalla.
3. Crea un document amb una altra aplicació on puguis anar “enganxant” les captures.
4. Cada vegada que afegeixis, restis o modifiquis una figura, fes-ne una nova captura i afegeix-la al document. Això t’ajudarà a explicar tot el procés de construcció.

Al final, revisa que el teu disseny sigui estable i no sobrepassi les dimensions màximes.

Desa el projecte i prepara una breu explicació de cadascuna de les fases del teu procés de creació:

• Quines formes has utilitzat?
• Quines operacions booleanes has aplicat?
• Quines dificultats has trobat i com les has resolt?

Recomanacions ●       Començar la unitat amb una activitat manipulativa prèvia (com la construcció amb plastilina o peces de Lego) per activar la percepció espacial i establir una connexió entre el món físic i el digital. ●       Promoure el treball cooperatiu en petits grups o parelles perquè puguin compartir estratègies, comparar dissenys i verbalitzar el raonament geomètric. ●       Utilitzar les captures de pantalla com a evidències d’aprenentatge: són útils tant per avaluar el procés com per fomentar l’autoavaluació i la reflexió sobre les decisions preses.   Observacions L’activitat també permet treballar els següents sabers generals de Tecnologia: 2.4 Utilització d’eines digitals per a l’elaboració, la publicació i la difusió de documentació tècnica i informació multimèdia relativa a projectes. [G]