Безкоштовні набори уроків із 3D-рельєфом для вчителів
Дайте учням справжні ландшафти в руки. Кожен набір має вікову групу, навчальні цілі, 3D-моделі в одне клацання, налаштування друку, питання для обговорення, практичне завдання й робочий аркуш для друку з ключем відповідей. Безкоштовно, без облікових записів, нічого не треба встановлювати.
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Для Фудзі й Мауна-Лоа задано однакову ділянку 25 км, однаковий розмір 150 мм і однакове перебільшення висоти 1,5×, тож їхні схили можна чесно порівняти.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Який із двох великих вулканів має крутіші схили? Як це визначити без вимірювань?
Рідка лава розтікається далеко, перш ніж застигнути. Який вулкан, на вашу думку, утворила рідка лава і чому?
Кратер Сент-Геленс відкритий з одного боку. У який бік він відкривається і що це може сказати про те, як відбулося виверження?
Якби ви жили біля одного з цих вулканів, де б ви збудували місто, а де не стали б?
Практичне завдання
Перегони схилів: лінійкою виміряйте, наскільки піднімається кожна модель (у мм) на заданій відстані від вершини. Поділіть підйом на відстань, щоб порівняти схили. Потім покладіть кожен друк на піддон і висипте з вершини ложку сухого рису чи піску: куди він тече і як далеко?
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/volcanoes/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#volcanoes
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Обидві моделі мають перебільшення висоти 1,5×. Озера врізані в рельєф, тож Кратерне озеро видно як пласку поверхню всередині обідка навіть на одноколірному друку; заміна на синій філамент на рівні озера робить його виразнішим.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Кратер на вершині зазвичай менше кілометра завширшки. Кратерне озеро — близько 9 км завширшки. Що могло утворити таку велику западину?
У Кратерне озеро не впадає жодна річка. Звідки береться його вода?
Знайдіть маленький острів біля західного берега Кратерного озера. Як новий вулкан міг вирости всередині старого?
Нгоронгоро — теж кальдера, але її дно здебільшого суха савана. Чому одна кальдера могла заповнитися глибокою водою, а інша — ні?
Практичне завдання
Обвал у коробці: наповніть пластиковий стаканчик борошном до половини, закопайте в нього невелику кульку (частково надуту, з шийкою, просунутою крізь отвір у дні стаканчика) і загладьте борошно в конус. Повільно випускайте повітря з кульки знизу й дивіться, як верхівка конуса осідає в широку западину. Порівняйте форму з друком Кратерного озера.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/calderas/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#calderas
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Кенійський рифт має 80 км завширшки, тож його стіни зроблено в 3 рази вищими за реальний масштаб, щоб їх було видно на друку; для Тінгвелліра — 2×. Обговоріть це перебільшення з класом.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Знайдіть дно долини й підвищення з обох боків. Чому середина нижча за краї?
Ісландія лежить на межі між Північноамериканською та Євразійською плитами. Якщо плити розходяться, що станеться з долиною за мільйони років?
Чому вздовж рифтової долини можуть утворюватися озера?
Обидві моделі показують рифти, але дуже різних розмірів. Що в них спільного, а що різне?
Практичне завдання
Грабен у коробці: поставте поруч три бруски з пінопласту чи дерева, причому середній виріжте клином, вужчим донизу. Повільно розсувайте крайні бруски й дивіться, як середній опускається. Потім знайдіть таку саму картину на друках і позначте кожен уступ розлому маркером, що змивається.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/rift-valleys/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#rift-valleys
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Еверест подано в реальному масштабі (1×): йому не потрібна допомога, щоб бути високим, і друк виходить високим, тож розраховуйте на друк протягом ночі. Хребти Пенсільванії мають лише кілька сотень метрів заввишки, тож їх зроблено втричі вищими, щоб їх було видно.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Породи біля вершини Евересту утворилися на дні давнього моря. Як вони могли опинитися на даху світу?
Подивіться на візерунок хребтів у Пенсільванії. Вони розкидані чи вишикувані в лінію? Що могло їх так вишикувати?
Аппалачі теж утворилися внаслідок зіткнення континентів, близько 300 мільйонів років тому. Чому сьогодні вони набагато нижчі за Гімалаї?
У Непалі часто бувають землетруси. Як вони можуть бути пов’язані з тим, як утворилися гори?
Практичне завдання
Стисніть шари: покладіть на дошку стос із чотирьох-п’яти пластів різнокольорового пластиліну чи глини для ліплення. Повільно тисніть з обох кінців двома брусками й дивіться, як шари зминаються в антикліналі й синкліналі. Розріжте складку поперек пластиковим ножем, щоб побачити візерунок, потім зріжте верх рівно й порівняйте смуги з хребтами на друку Пенсільванії.
Робочий аркуш
8 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/mountain-building/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#mountain-building
Конструктор водозборів обчислює, куди стікає дощ: річки врізані в рельєф і ширші там, де тече більше води, а кожен басейн стоку має власний колір. Створити модель водозбору
Налаштування друку
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Горизонталі — опуклі гребені через кожні 100 м. Озера врізані в рельєф, тож їх видно навіть на одноколірному друку.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Знайдіть найвищу ділянку. У яких напрямках від неї тягнуться довгі озера й долини?
Виберіть точку на схилі. У яке озеро чи річку потрапить крапля дощу, що впаде туди?
Де проходять вододіли між однією долиною й наступною?
Забруднення потрапляє в струмок високо у водозборі: кого нижче за течією це зачепить?
Практичне завдання
Тест із краплями: покладіть друк на піддон і піпеткою капайте воду на різні вершини пагорбів. Простежте, куди стікає кожна крапля. Накресліть вододіли між долинами маркером, що змивається, а потім розфарбуйте кожен водозбір іншим кольором.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/watersheds/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#watersheds
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Горсшу-Бенд і Гусячі шиї подано в реальному масштабі (1×), тож стіни каньйону такі ж круті, як справжні. Дельта майже пласка: виділяється малюнок суходолу й води, а річкові русла врізані в друк.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
На Горсшу-Бенд який бік вигину має крутішу стіну — зовнішній чи внутрішній? Чому так може бути?
Ці річки звиваються, як рівнинні, але лежать на глибині сотень метрів у суцільній скелі. Як таке могло статися?
Чому Міссісіпі біля моря розділяється на кілька русел?
Земля дельти лише на метр-два вища за рівень моря. Які ризики життя там?
Практичне завдання
Стіл-потік: наповніть довгий піддон вологим піском, підніміть один кінець на кілька сантиметрів і залиште трохи місця на нижньому кінці як «море». Повільно й рівномірно лийте воду з чашки згори. Дивіться, як потік починає звиватися, а там, де він досягає стоячої води, наростає невелике віяло піску (дельта). Потім порівняйте з друками.
Робочий аркуш
8 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/rivers/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#rivers
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Висоти — це поверхня льодовика, тож лід друкується як частина рельєфу. Заміна на білий філамент на заданій висоті виділяє високі ділянки.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Подивіться прямо вздовж долини Лаутербруннен. Її поперечний профіль більше схожий на U чи на V?
Бічні долини закінчуються високо над дном головної долини. Що, на вашу думку, відбувається з їхніми струмками?
На моделі Алеча звідки береться лід і в який бік він тече?
Якби льодовик Алеч розтанув, долину якої форми він залишив би після себе?
Практичне завдання
Профілі долин: покладіть смужку картону поперек кожної долини й позначайте висоту рельєфу через кожен сантиметр лінійкою, поставленою вертикально. Нанесіть висоти на міліметровий папір, щоб накреслити поперечний профіль, а потім порівняйте U-форму з річковою долиною з іншої моделі.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/glaciers/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#glaciers
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Тут використано режим батиметрії, що друкує справжнє морське дно замість пласкої поверхні моря. Дані про морське дно набагато грубіші за дані про суходіл, тож підводні форми виглядають гладшими; найкраще це працює для ділянок від 10 км.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
На моделі Санторіні знайдіть сучасну берегову лінію. Наскільки глибока затоплена кальдера порівняно з тим, як високо здіймаються скелі?
Острови утворюють розірване кільце. Що могло дати форму кільця?
У цьому масштабі 1 мм висоти моделі — це багато метрів реальної висоти. Чи можна було б побачити на цьому друку підняття рівня моря на 1 м? Що це говорить про дані, потрібні для планування з огляду на підняття рівня моря?
Чому вузька мілка протока, як-от Гібралтарська, важлива для океанської води й для кораблів?
Практичне завдання
Масштабуйте: обчисліть вертикальний масштаб (розмір моделі в мм ÷ реальна ширина в метрах × перебільшення висоти) і за ним переведіть глибину кальдери з міліметрів на друку в реальні метри. Звірте відповідь з опублікованою глибиною.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/coastlines/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#coastlines
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Невеликі ділянки в реальному або близькому до реального масштабі, тож скелі стоять стрімко. Морські останці вузькі: більші видно як скелі, що стоять окремо від берегового урвища, але найменші можуть бути затонкими для даних висот.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Куди дивляться скелі Мохер? Звідки приходять найбільші хвилі?
Пошукайте скелі, що стоять у морі неподалік урвищ Дванадцяти апостолів. Як вони могли відокремитися від суходолу?
Верх скель плаский, а самі скелі прямовисні. Що відбувається біля підніжжя скелі, що тримає її крутою?
Чи варто місту захищати будинки на краю скелі морською стіною? Яка ціна цього?
Практичне завдання
Хвильовий басейн: утрамбуйте вологий пісок в одному кінці довгого піддона, щоб вийшла скеля, втиснувши смужку дрібних камінців чи пластиліну як пласт твердішої породи. Налийте кілька сантиметрів води й робіть хвилі, рухаючи лінійку вгору-вниз у дальньому кінці. Дивіться, де скеля відступає найшвидше і чи виступає твердий пласт як мис.
Робочий аркуш
8 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/coastal-erosion/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#coastal-erosion
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Справжні дані висот NASA. Ці ділянки мають сотні кілометрів завширшки, тож застосунок типово робить рельєф Марса в 4 рази вищим за реальний масштаб; у реальному масштабі вони друкувалися б майже пласкими.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Гора Олімп — щитовий вулкан, як Мауна-Лоа. Порівняйте їхні форми. Що спільного?
Гора Олімп здіймається приблизно на 22 км. У скільки разів це вище за Еверест (близько 8,8 км)?
Марс має меншу силу тяжіння й не має рухомих плит, як Земля. Як кожна з цих особливостей могла дозволити вулкану вирости таким великим?
Долини Марінер мають близько 4 000 км завдовжки. Які місця на Землі розташовані приблизно на такій відстані одне від одного?
Практичне завдання
Порівняння в масштабі планети: надрукуйте гору Олімп поруч із моделлю Мауна-Лоа з набору про вулкани. На аркуші паперу накресліть коло 600 км (приблизно ширина гори Олімп) і мапу своєї країни чи області в тому ж масштабі для порівняння.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/mars/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#mars
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Справжні дані висот NASA LRO, зроблені вищими за реальний масштаб, щоб рельєф було видно. Для Місяця пасує сірий філамент.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Знайдіть вал Тихо, його терасовані стіни й гору посередині. Як, на вашу думку, утворилася центральна гірка?
На Місяці немає вітру, дощу чи річок. Що це означає для того, як довго кратер залишається чітким?
Порівняйте райони «Аполлона-11» і «Аполлона-15». Чому для першої посадки могли вибрати рівнішу місцевість?
Що було б складно, якби довелося їздити місяцеходом навколо борозни Гедлі?
Практичне завдання
Зробіть кратери: наповніть піддон борошном і посипте зверху тонким шаром какао. Кидайте кульки чи камінці з різної висоти й вимірюйте ширину кожного кратера. Порівняйте форми й розбризкане какао з друком Тихо.
Робочий аркуш
7 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/moon/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#moon
150 мм завширшки, основа 5 мм, шари 0,2 мм, заповнення 10–15%, підтримки не потрібні. Горизонталі на друку — опуклі гребені, тож учні можуть їх не лише бачити, а й відчути. Гаф-Доум подано в реальному масштабі (1×), тож його урвище таке ж круте, як справжнє.
Час друку — орієнтовний: він залежить від принтера, висоти шару й заповнення. Застосунок показує оцінку після створення моделі. Приблизно розраховуйте на кілька годин на модель, а для високого рельєфу — аж до друку протягом ночі.
Питання для обговорення
Де горизонталі розташовані близько одна до одної, а де далеко? Який бік крутий?
Знайдіть вершину. Якщо порахувати лінії знизу, наскільки вона вища за найнижчу точку?
Яким шляхом найлегше піднятися на пагорб? Чому?
Там, де горизонталі перетинають долину, вони вигинаються у формі V. Чи знайдете ви таку?
Практичне завдання
Зробіть власну мапу в горизонталях: поставте друк у прозору посудину з прямими стінками й доливайте воду по 1 см. Після кожного кроку обведіть лінію води, дивлячись прямо згори, на аркуші прозорої плівки. Обведені лінії — це мапа моделі в горизонталях; порівняйте її з опуклими лініями.
Робочий аркуш
8 запитань і завдань для учнів із місцем для відповідей та окремим ключем відповідей для вас. Надрукувати робочий аркушterraprinter.com/classroom/worksheet/contours/
Моделі для цього набору: terraprinter.com/classroom/#contours
Друк для класу
Деталі пазла для групової роботи
Режим пазла розрізає одну модель на деталі, що зчіплюються. Дайте кожній групі деталь для опису, а потім складіть ландшафт знову. Цей приклад робить Великий каньйон завширшки 200 мм приблизно з 16 деталей пазла по 50 мм.
Розрізання сіткою ділить велику модель на плитки, кожна з яких уміщується на принтер, тож роботу можуть розділити кілька принтерів або кілька днів. Цей приклад робить Озерний край завширшки 300 мм із чотирьох плиток по 150 мм, з горизонталями.
Час друку швидко зростає з розміром, тож набір моделей по 100 мм друкується набагато швидше, ніж по 150 мм. Запускайте друк наприкінці дня, щоб він ішов уночі, і перевіряйте в застосунку оцінку філаменту й часу, перш ніж братися.
Ще немає принтера?
Кожна модель має інтерактивний 3D-перегляд, а Переглянути у своїй кімнаті показує її в AR на телефоні чи планшеті. Багато публічних бібліотек і мейкерспейсів також пропонують 3D-друк.
Або зберіть із картону: паперові моделі друкуються на будь-якому домашньому чи шкільному принтері — як складена гора, паперове місто або шари за горизонталями, з версією Розфарбуй сам, яку учні розфарбовують, перш ніж вирізати й склеїти.
Набір «Вулкан, що вивергається» друкує Везувій, Фудзі, Сент-Геленс чи інший справжній вулкан зі стаканчиком усередині для харчової соди й оцту. Піна виливається зі справжнього кратера й стікає справжніми долинами, а тристорінковий робочий аркуш розповідає про вулкан, кислотно-основну реакцію та чесний експеримент.
Нікому не потрібно реєструватися чи вводити особисті дані: моделі створюються в браузері й одразу завантажуються. Сайт записує статистику використання, як-от відкриті сторінки й змодельовані ділянки, прив’язану до випадкового ідентифікатора браузера, а не до імені; див. політику конфіденційності. Необов’язкові облікові записи не призначені для дітей до 13 років.
Зробіть місцевим
Кожен набір так само добре працює з місцем поблизу вашої школи. Знайдіть у застосунку місцевий пагорб, річку чи узбережжя й увімкніть будівлі та дороги, щоб учні могли знайти власні вулиці.
Для шкіл
Безкоштовно для шкіл, назавжди
Навчання й викладання з TerraPrinter безкоштовні й такими залишаться: для шкіл, учителів, учнів і студентів, університетів і коледжів, батьків на домашньому навчанні, музеїв і бібліотек. Друковані моделі, продані на шкільному благодійному ярмарку, теж безкоштовні. Ліцензія
Копіюйте й адаптуйте ці набори
Набори, робочі аркуші й відповіді на цій сторінці поширюються за ліцензією CC BY 4.0: копіюйте, перекладайте, адаптуйте й поширюйте їх із зазначенням авторства "TerraPrinter Classroom (terraprinter.com/classroom/), CC BY 4.0".
Конфіденційність учнів
Учням не потрібен обліковий запис, і ми ніколи не питаємо їхніх імен. Моделі створюються в браузері, а завантажені файли до нас не вивантажуються. Статистика відвідувань використовує випадковий ідентифікатор, а не ім’я; як і на більшості сайтів, під час створення моделей і в журналах нашого сервера також записується IP-адреса. Обліковий запис необов’язковий — він для вчителів, які хочуть зберігати моделі. Політика конфіденційності
Почніть зі своєї місцевості
Безкоштовно, без облікового запису, і кожна модель завантажується як STL або 3MF для шкільного принтера.