Особенности 3D-моделирования в рамках внеурочной деятельности

Автор: Ситникова М.Н.

Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j

Рубрика: Образование и педагогика

Статья в выпуске: 10 (88), 2022 года.

Бесплатный доступ

Быстрый темп развития производственных предприятий автоматизируют инженерный процесс работы. В статье актуализируется проблема подготовки школьников к новым условиям системы производства, основанного на 3D-моделировании. Внедрение компьютерной графики во внеурочною деятельность в НОО, ООО.

3d-моделирование, информатика, программа

Короткий адрес: https://sciup.org/140295464

IDR: 140295464

Текст научной статьи Особенности 3D-моделирования в рамках внеурочной деятельности

Развитие

экономического

роста страны

зависит

от

автоматизированного производства. Данная сфера на сегодняшний день считается главной, наиболее перспективным направлением. В образовательных организациях появляется необходимость знакомства обучающихся с автоматизированным оборудованием. Школьникам необходимы базовые навыки и умения современного инженера.

Действительно, для решения данной проблемы в процессе модернизации российского образования по всей стране открываются центры «Точка роста», которые осуществляют деятельность по основным и дополнительным программам в рамках национального проекта «Образование». Целями деятельности является создание новых условий для внедрения методов обучения, а также их совершенствование. Знакомство детей с «технологиями» происходит с помощью 3D принтеров, VR очки, квадрокоптеры, мощные компьютеры, проекторы.

Одним из приоритетных направлениях является обучение учащихся основам инженерного 3D-моделирования и конструирования. Пространственное мышление необходимо для изучения геометрии, математики, черчения и т.д. с этапа начального общего образования. Наиболее эффективным способом развития такого мышления является курс 3D-моделирования. Известно, что уделяя внимание основам, мы развиваем пространственное воображение, на этапе изучения сферических небесных тел с использованием 3D-визуализации.

Трехмерная графика относится к содержательной линии в предмете информатика «Компьютерная графика». Включает в себя алгоритмы и программное обеспечение трехмерного пространства. На основе приказа Министерства просвещения РФ об утверждение перечня учебнометодических комплексов для НОО, ООО и СОО нами были выделены элементы 3D-моделирования в школьном курсе информатика (таблица 1).

Таблица 1. Элементы 3П-моделирования в школьном курсе информатика.

Учебник

Раздел курса и поурочное планирование.

Темы уроков, в которых может быть затронут курс «3D-моделирования»

«ИКТ и информатика. 79 классы» Л. Л. Босова, А. Ю. Босова

7 класс: «Обработка графической информации» Теория: 2 часа; Практика: 2 часа.

7 класс:

«Компьютерная графика»; «Создание графических изображений»;

«Обобщение и систематизация знаний по теме Обработка графической информации».

Информатика, 7 класс, в 2 частях, Поляков К.Ю., Еремин Е.А., 2017.

Глава 6.

«Алгоритмизация и програмрование» Практика: 1 час

«Компьютерная графика»

Информатика, Поляков К.Ю., Е

8 класс,     -

ремин Е.А.

-

Информатика, 9 класс, Поляков К.Ю., Еремин Е.А.

Глава 3. «Моделирование» Теория: 2 часа Практика: 2 часа

«Модели и моделирование»; «Математическое моделирование»

Информатика. 7 класс. Семакин И.Г.

Глава 3. «Графическая информация и компьютер» Теория: 2 часа Практика: 7 часов

«Компьютерная графика вчера и сегодня»;

«Технические средства компьютерной графики»; «Кодирование изображение»; «Контрольная работа по теме «Компьютерная графика

Информатика. 8 класс. Семакин И.Г

Глава 2.

«Информационное моделирование»

«Что такое моделирование?» «Графические информационные модели» «Информационное моделирование на компьютере» «Системы, модели, графы» «Объектно-информационные модели»

Наблюдаем, что ни в одном учебнике не представлено трехмерное моделирование отдельным разделом. Смежные темы «Моделирование», «Компьютерное моделирование» и т.д. не имеют большого количества часов в рамках поурочного планирования учебного процесса. Можно сделать вывод о том, что основной образовательной программой не предусмотрено изучение темы трехмерного моделирования. Внедрение в образовательный процесс данной темы возможен при помощи внеурочной деятельности на базе центров «Точка роста». Занятия могут строиться на использовании технологии 3D-моделирования в рамках проектной деятельности, реализация сложных физических экспериментов, разработка обучающимися моделей, изображений и роликов трехмерного пространства.

Курс обучения 3D-проектированием (моделированием) предлагаем начать с этапа начальной школы в рамках внеурочной деятельности. Мотивация у младшего школьника провялятся через игровой интерес, а также творческие необычные задания. Использование разнообразных способов построения учебной деятельности сопровождается современным требованиям к науке, что способствует осознанию учащимися виртуального пространства. Для организации проведения занятий можно использовать любые онлайн – редакторы. Например, Autodesk Tinkercad обладает большими преимуществами и возможностями для использования в начальной школе из-за удобного и простого интерфейса. Позволяет работать с электронными компонентами и программными кодами. Курс рассчитан на один час в неделю. Курс, состоящий из восьми модулей, не требует определенных знаний обучающихся. Каждый модуль подразумевает теоретическую и практическую часть. В результате концепция обучения 3D-моделированию в начальной школе поможет сформировать следующие умения и навыки: развитое пространственное воображение; логическое мышление; творческая активность; представление и причастность работы в электронной информационной среде; компетентность в использовании информационно-коммуникативной технологии; понятие об объектах окружающего мира.

Таблица 2. Структура модуля программы.

Модуль 1

Простые геометрические 3D-объекты и интерфейс программы.

4 ч.

Модуль 2

Произвольные геометрические объекты. Вращение

4 ч.

плоскости и объектов.

Модуль 3

Функции «Объединения предметов» и «Разбиение предметов в программе.

4 ч.

Модуль 4

Учебная   робототехника,   устройство   робота,

моделирование роботов.

4 ч.

Модуль 5

Функция «Вырезания объектов» в программе.

4 ч.

Модуль 6

Функция выравнивания и отражения

4 ч.

Модуль 7

Импорт изображений

4 ч.

Модуль 8

Конференция по подведению итогов созданных проектов.

4 ч.

Резерв

3 ч.

Итого:

35 ч.

На уроках информатики моделирование рассматривается примерно с 8 класса, где учебно-методические комплексы предлагают знакомство СС такими средами, как Paint 3D, Excel. Нами была разработана программа внеурочной деятельности технической направленности «Основы 3D-моделирования». Курс ориентирован на обучающихся с 7-9 классы. Решение задач разработки моделей с помощью программного обеспечения Blender. Выполняя задания на курсе ученики погружаются в проектную деятельность, что служит профориентации в рамках современных технологий. По реализации курса видим, что ученик переходит к самостоятельному выполнению и проектированию своей деятельности. Школьники проявляют активность на занятиях, развивают высшие психологические функции.

Практическая значимость программы заключается в приобщении обучающихся к самым разнообразным формам проявления технической мысли и на этой основе – формирование у учащихся творческих способностей и интересов. Отличительной особенностью программы от уже существующих является применение на занятиях информационных технологий и проектной деятельности.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день сфера человеческой жизни становится более автоматизированной. Современные педагоги должны рассматривать актуальные формы для инженерных профессий, наиболее востребованным является 3D-моделирование. Предлагаемые высшее обучающие курсы в рамках внеурочной деятельности, начиная с НОО, способствует у будущих выпускников следующие навыки и умения: развитию творческих способностей обучающихся; профориентации обучающихся на инженерные и технические специальности; развитию познавательного интереса у обучающихся; улучшению восприятия учебного материала обучающимися; концентрации внимания обучающихся на учебном материале; организации внеурочной деятельности обучающихся по разным направлениям; проведению конкурсов и других мероприятий.

Можно рекомендовать предложенный подход внедрения во внеурочную деятельность 3D – технологий в особенности образовательным организациям с информационно-технологическим направлениям, а также физико-математическим классам. Благодаря данному подходу повысится интерес к различным школьным предметам. Мотивация обучающихся будет оправдываться дальнейшими действиями и прослеживается системность в межпредметных связях. Школьники разберутся с новыми понятиями о дополненной реальности, трехмерное видео и другое.

Статья научная