Статья:

Потенциал трехмерного моделирования и прототипирования в творческом и технологическом развитии школьников

Конференция: XVI Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Тимохина О.В. Потенциал трехмерного моделирования и прототипирования в творческом и технологическом развитии школьников // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(16). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/5(16).pdf (дата обращения: 26.01.2020)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Потенциал трехмерного моделирования и прототипирования в творческом и технологическом развитии школьников

Тимохина Оксана Валерьевна
студент, Московский педагогический государственный университет, РФ, г. Москва
Парфенов Сергей Юрьевич
научный руководитель, канд. пед. наук, доцент, Московский педагогический государственный университет, РФ, г. Москва

 

Аннотация. В статье говорится о растущей роли современных 3D-технологий в технологическом образовании школьников, представлены возможности развития творческих способностей обучающихся средствами трехмерного моделирования и прототипирования.

 

Ключевые слова: технология, образование, творческие способности школьников, креативность, 3D-технологии, трехмерное моделирование, прототипирование.

 

В настоящее время технологии трехмерного моделирования и прототипирования развиваются быстрыми темпами. Благодаря своим особенностям и перспективам, данные технологии обладают большим потенциалом для их внедрения в образовательный процесс учебных заведений всех уровней образования. Современные 3D-технологии набирают обороты в создании новых форм обучения, в исследовательских работах, а также в развитии новых компетенций учащихся и преподавателей.

Говоря об применении технологий трехмерного моделирования и прототипирования в современном образовательном процессе, стоит отметить, что такие технологии позволят решать целый ряд образовательных и исследовательских задач. Особо стоит сказать о развитии творческих способностей обучающихся средствами трехмерного моделирования и прототипирования. Данные процессы сами по себе являются увлекательными, интересными и новыми, и способствуют развитию у обучающихся пространственного и технического мышления.  

Развитие творческих способностей с опорой на новые технологии моделирования и прототипирования в образовательном процессе может происходить в разных областях знаний. Например,  в таких дисциплинах как:

  • география — для 3D-моделирования и визуализации местности;
  • история — для моделирования археологических находок и древних ископаемых, исторических событий и т.п.;
  • анатомия — для моделирования отдельных частей тела и органов;
  • биология и химия — возможность создавать полноценные молекулярные модели, наглядно демонстрировать цепочки ДНК или, например, устройство атома;
  • информатика, где раздел «моделирование и формализация» является одним из важнейший в  курсе;
  • технология  создание и анализ трехмерных технических объектов, деталей, конструкций, строений.

Этот только малая часть примеров. Возможности 3D, образно выражаясь, безграничны. Внедрение такого новшества находит применение и во внеурочной деятельности обучающихся.

Главным преимуществом использования 3D-технологий в учебном процессе является значительное повышение интереса обучающихся к изучаемым темам, так как она дает возможность получить конкретный продукт, как результат их деятельности, проявить креативность. Школьники могут на тактильном уровне оценить результат своей работы, провести анализ и скорректировать ошибки. Ведь когда дети видят плоды своей работы, особенно того изделия, которым можно ещё и пользоваться, поиграть, – всё это стимулирует их к дальнейшему труду, поиску чего-то нового, интересного, необычного, и, возможно, более сложного, а следовательно, стимулирует к развитию творческих способностей и других положительных качеств, мотивирует к получению новых знания и умений, которые  необходимы человеку. 3D-технологии позволяют сделать процесс обучения активным, активизируя исследовательскую и творческую  активность обучающихся.

Исходя из опыта исследования, стоит отметить, что действительно, развитие творческих способностей обучающихся возрастает.  В исследовании, в частности, анализировалась работа школьников 5-8 классов на кружковых занятиях в среде моделирования Autodesk Tinkercad. 3D-редактор в этой среде является сравнительно простым и интуитивно понятным для создания трехмерных моделей. У обучающихся не возникало сложностей при работе с ним. Наоборот, проявлялся интерес к  технологии моделирования, к созданию деталей, тяга к творчеству и  реализации идей в своей проектной деятельности. Например, в курсе "Робототехника" учащиеся моделируют объекты для модернизации их в  работе с конструктором LEGO Mindstorms EV3. Одна из них представлена на Рисунке 1:

 

Рисунок 1. Распечатанное на 3D-принтере новое колесо, созданное в Autodesk Tinkercad

 

На Рисунке 2 представлена деталь, также созданная в среде Autodesk Tinkercad. Выполнено задание было по теме "Технические арт-объекты".

 

Рисунок 2. Деталь «Клешня робота» (тема «Арт-объекты»)

 

Здесь можно проследить тенденцию развития у обучающихся пространственного мышления, воображения, творческого подхода к выполнению заданий, креативности, и что свойственно к развитию творческих способностей.

Стоит также отметить, что способности школьников к творчеству и конструированию востребованы в конкурсах и олимпиадах, например, во Всероссийской олимпиаде школьников по технологии в последние годы включены задания по трехмерному моделированию и прототипированию (отдельным видом практики). Участникам необходимо разработать и подготовить код для печати на 3D-принтере прототип одного из видов предложенных изделий. Главной задачей данного мероприятия является создание такой развивающей творческой образовательной среды, которая способствовала бы максимальной реализации способностей  мотивированных детей в инженерно-технической практической деятельности, развитию познавательного интереса обучающихся.  Современные технологии 3D позволяют обеспечивать это, являясь одним из важных современных модулей технологической подготовки школьников.

На сегодняшней ступени современного общества технологии трехмерного моделирования и прототипирования могут выступать в качестве инструмента развития творческой и исследовательской деятельности в  широкой области образования.  Если активно и целенаправленно применять данные технологии в образовательном процессе, то можно говорить о повышении мотивации обучающихся, формировании новых компетенций выпускников и, соответственно, преподавателей, а также развитию в сфере обучения новых методов и технологий.

 

Список литературы:
1. 3D-печать в образовании / Т.В.Окладникова, Е.А. Литвинцева, А.П.Окладников, Л.В. Неведимова // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке»: в 17 частях. Тамбов, 2014. С. 108-109. 
2. Жестков В.В. Как и зачем развивать творческие способности учащихся в процессе внеурочной деятельности по технологии. - [Электронный ресурс] - Режим доступа. -URL: https://moluch.ru/archive/112/28628/ (Дата обращения 07.05.2019).
3. Лейбов А.М., Каменев Р.В., Осокина О.М. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ 3D-ПРОТОТИПИРОВАНИЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – №5. [Электронный ресурс] - Режим доступа. -URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14933 (Дата обращения: 11.05.2019).