Kerststerren ontwerpen en programmeren in Tinkercad

(dit bericht verscheen eerder vandaag ook op iXperium.nl

Sinterklaas is weer naar huis, kerst komt er nu razendsnel aan. Hoog tijd dus ook om het huis en de school te versieren. Omdat het deze week Computer Science Education Week is vinden er wereldwijd heel veel evenementen plaats waarbij leerlingen kennis maken met ict en programmeren. Daarnaast worden er natuurlijk ook online ideeën voor lessen en activiteiten gedeeld.

Zo staat er op instructables.com een uitgebreide uitleg voor een les van ongeveer een uur waarbij leerlingen leren hoe ze door het programmeren van een algoritme binnen Tinkercad zelf een kerstster kunnen (laten) ontwerpen. De uitleg bevat het nodige achtergrondmateriaal voor de leerlingen en de leraar, bijvoorbeeld over co-creatie met behulp van computer of over de opbouw van een sneeuwvlok.

En natuurlijk bevat het ook “code” die leerlingen in Tinkercad kunnen nabouwen. Dat doen ze in de nieuwe “Codeblokken” omgeving van Tinkercad. Eerst met een stukje code waarbij je een sneeuwvlok genereert die uit woorden bestaat, daarna een wat complexer stukje code waarmee je de sneeuwvlok kunt bouwen die je ook hierboven ziet. De code in Tinkercad wordt in dezelfde op blokken gebaseerde manier gebouwd als leerlingen vaak al kennen van Scratch of andere gelijksoortige omgevingen. Dat maakt het gemakkelijk om te starten. Belangrijk “nadeel” ervan is dat je niet even eenvoudig de code kunt knippen en plakken. Bij de les zitten alleen afbeeldingen van de blokken en de leerling moet ze dus zelf opzoeken in het overzicht, slepen en aanpassen. En dat is ook meteen de reden waarom “nadeel” tussen haakjes staat. Het zorgt er namelijk ook voor dat de leerling de code zelf ook daadwerkelijk samenstelt. De kans op kleine foutjes is daarbij heel groot waarmee je meteen ook de vaardigheid om fouten op te sporen kunt laten oefenen.

Kleine uitdaging voor gebruik in Nederland kan zijn dat Tinkercad automatisch de Nederlandse versie van de omgeving aanbiedt en dan zijn de namen van de meeste blokken vertaald. Mocht je de les willen gebruiken en het te moeilijk voor je leerlingen vinden om zelf de vertaling Engels -> Nederlands te maken, dan kun je hieronder de codeblokken voor beide opdrachten in het Nederlands vinden. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

NL code voor de tekstvlok 

NL code voor de sneeuwvlok

Mooi is dat je het resultaat van de code daarna kunt opslaan als een “part” in Tinkercad. Zo’n part kun je dan weer gebruiken in de “gewone” 3D-ontwerpen omgeving. Zo is het bij zo’n sneeuwvlok handig als er een oogje aanzit zodat je hem kunt ophangen aan een slinger of aan een kettinkje. Ik had dat op twee manieren kunnen doen: 1) bedenken welke programmacode er voor zou zorgen dat er aan een van de stralen van de sneeuwvlok een oogje getekend zou worden of 2) de sneeuwvlok exporteren naar een part en in de 3D-ontwerpen omgeving er een cilinder aan vastmaken.

Ik heb dat laatste gedaan omdat ik het resultaat sowieso wilde exporteren naar STL-bestand voor de 3D printer in de iXspace en naar SVG-bestand voor op de lasersnijder in de iXspace in Nijmegen. Het SVG-bestand is ook bruikbaar voor de snijplotter zodat je bijvoorbeeld zelfklevende sneeuwvlokken kunt maken voor op het raam van de klas. Dat laatste hebben we nog niet geprobeerd, maar met dank aan Wouter en Jochem is het ontwerp wel al geprint en gesneden.

Het resultaat uit de lasersnijder (links) en de 3D printer (rechts)

Mooi toch? Klaar om verder te versieren, verven of om er LED-lampjes in te verwerken, of …. ?
En natuurlijk hoeven leerlingen niet allemaal dezelfde sneeuwvlok te maken, door de variabelen te veranderen of door zelf te experimenteren met de programmacode kunnen ze hun eigen unieke sneeuwvlokken ontwerpen en laten maken.
De lesbrief geeft aan dat de tijd die je aan deze les kunt besteden ongeveer 60 minuten is. Ik denk dat het wel een stuk langer is, zeker als je niet alleen naar het stuk in Tinkercad kijkt en ook tijd uittrekt voor de verdiepende aspecten.

p.s. ik kon het uiteindelijk toch niet laten en heb de code aangepast zodat er nu door het programma automatisch een ringetje vastgemaakt wordt aan de ster. Zie hieronder. De benodigde aanpassingen in de code laat ik even als uitdaging aan jullie zelf.
Tip: In mijn code heb ik een variabele “ringetje” toegevoegd. Als ik die “1” maak wordt er een oogje toegevoegd, zet ik hem op “0” (nul) dan gebeurt het niet. Als ik sneeuwvlokken voor de snijplotter maak (zodat ik ze op het raam kan plakken) dan wil ik geen ringetje, sneeuwvlokken voor in de kerstboom, aan een touwtje, hebben wel een ringetje nodig.

De bewegende afbeeldingen in dit bericht zijn gemaakt met het gratis tooltje ScreenToGif, in Tinkercad zelf kun je de leerlingen ook een bewegende afbeelding (een gif) laten maken zonder extra software. Zie daarvoor de uitleg in de lesbrief op Instructables.com.