РОЛЬ ИЗУЧЕНИЯ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

Статья опубликована в рамках: Международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы методики обучения информатике в современной школе» (Россия, г.Москва, МПГУ,16 — 17 февраля 2016г.)

РОЛЬ ИЗУЧЕНИЯ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

Кукина Наталья Андреевна
ФГБОУ ВО «Московский педагогический
государственный университет»
Россия, г.Москва, e-mail: Kukin_81@mail.ru

Научный руководитель:
д.пед.н., проф. Т.Б.Захарова

Технологии 3D-печати позволяют превратить любое цифровое изображение в объёмный физический предмет, который можно воспроизводить «в домашних условиях». Если задуматься, со временем эти технологии должны кардинально изменить поведение среднестатистического пользователя: вместо пассивного потребления того, что даёт ему массовое производство предметов, он может создавать необходимые ему предметы самостоятельно и именно в том виде, в котором они полностью его удовлетворяют. Материальный мир, который окружает человека, имеет все шансы стать уникальным и авторским.

На самом деле, 3D-печать — не такая уж новая технология. Её история началась в 1984году.  Американец Чарльз Халл разработал технологию «стереолитографии» (SLA) для печати 3D-объектов по данным цифровых моделей из фотополимеризующихся композитных материалов (ФПК).   1985 году  Михаило Фейген предложил послойно формировать объемные модели из листового материала: пленок, полиэстера, композитов, пластика, бумаги и т.д., скрепляя между собой слои при помощи разогретого валика. Такая технология получила название «производство объектов ламинированием» (LOM).  По сути, листы приклеиваются друг к другу, а лазер вырезает контур.
Чуть позже объёмные модели научились формировать из слоёв различных материалов. Затем появились и другие методы 3D-печати, вот только использовались они преимущественно в промышленном и узкоспециализированном производстве.

Моделирование методом послойного наплавления (FDM) было изобретено в конце 1980-х, а уже в 1995 году появились понятия «3D-принтер» и «3D-печать». Дело в том, что именно этот метод сделал возможным использования быстрого прототипирования в «домашних условиях»: появились устройства относительно небольшого размера, которые создавали таким образом модели из полимерной нити.

3D-печать — это мощный образовательный инструмент, который может привить ребёнку привычку не использовать только готовые модели, но творить самому. Вот две основные выгоды, которые имеет образование от появления новой технологии:

  • теперь учитель сам создаёт трёхмерные наглядные пособия, без которых сложно понять материал;
  • 3D-принтеры позволяют реализовать обучение на практике: ученики могут самостоятельно создавать модели и необходимые детали, воплощая свои конструкторские и дизайнерские идеи.

         Актуальность  методики обучения «3D- моделирования» обусловлена целым рядом факторов, важнейшими среди которых является следующие:

  • во-первых, в условиях развития модельно-информационной среды все большее значение приобретает способность человека грамотно представлять информацию, т.е. строить информационные модели. Не понимая, как можно представить модель, человек уже не может полноценно адаптироваться к меняющимся условиям новой информационной среды;
  • во-вторых, освоение вопросов использования моделирования в курсе информатики основной школы  способствует решению многих общеобразовательных задач, развитию мотивационных, инструментальных и когнитивных ресурсов личности.

Ранее 3D моделирование изучали в школах только в качестве дополнительных факультативов, и предназначено оно была для старшеклассников. Технические вузы, стремясь быть конкурентоспособными, постепенно переходят на обучение современным информационным технологиям. Но мировой опыт показывает, что интерес к профессии и первые навыки должны прививаться еще в школе. С целью формирования заинтересованности к техническим специальностям, для развития мышления и творческих способностей мы и пытаемся изучать 3D моделирование в школе. Есть несколько направлений обучения школьников 3D-моделированию. Разработаны специальные методики, которые позволяют ребятам познакомиться с AutoCAD  и заниматься моделированием на начальном уровне. Эти пособия уже переведены на русский язык.

Кроме того, у учащихся есть возможность участвовать в увлекательных, связанных с жизнью, проектах, охватывающих области науки, технологии, проектирования. Автотрассовое моделирование — один из таких проектов. Ребята моделируют кузов автомобиля и потом изготавливают его физически. Собирают маленькие автомобильчики, тестируют на специальной гоночной трассе, дорабатывают, затем устраивают соревнования.

Таким образом, может быть повышено качество достигнутых образовательных результатов в процессе обучения информатике в основной школе.

Отправить ответ

Уведомить о
avatar
Sort by:   newest | oldest | most voted
О.А. Козлов

Уважаемая Наталья Андреевна! Поддерживаю важность изучения моделирования, по этому поводу есть масса работ, но Ваш подход действительно нов для школы. И из таких ребят можно будет подготовить современных конструкторов и технологов. Успехов!

Т.Б. Захарова

Уважаемая Наталья Андреевна! Считаю, что надо нам всем особое внимание обратить в содержании обучения информатике вопросам 3D-моделирования. Главное в школьном курсе информатики, на мой взгляд. это научить школьников строить и исследовать информационные модели. Ваш опыт чрезвычайно важен

admin

Татьяна Борисовна, может закажем 3D — принтер? Хотя, есть и второй выход — у ребят в прошлом году на д/в, связанном с робототехникой, было желание самим смастерить 3D — \»принтер\»
(Нателаури Н.К.)

Е.Ю. Белова

Наталья Андреевна! Ваша статья отражает важную проблему современного обучения информатике.

А.В. Горячев

Наталья Андреевна, после знакомства с Вашей статьёй у меня укрепляется впечатление, что в недрах информатики назревает революционное предложение об обновлении содержания школьного курса технологий. Если к Вашей методике работы с 3D-принтерами, добавить разработки в области робототехники, а к ним ещё методики работы с инженерной образовательной платформой MECLAB, о которой тоже можно прочитать в материалах нашей конференции, то выстраивается очень привлекательная панорама возможностей для формирования у школьников современной инженерной культуры. Что Вы об этом думаете?

admin

Очень интересное предложение, Александр Владимирович!
(Нателаури Н.К.)

С.Ю. Сафронова

Уважаемая Наталья Андреевна! Действительно интересный курс для учащихся, он хорошо вписывается в кружковую, факультативную или внеурочную деятельность с учащимися. Единственный вопрос: сейчас в школах должно быть установлено на ПК лицензионное ПО. Как вы этот вопрос обходите, например, с AutoCAD (или с другим ПО)?

wpDiscuz