Применение 3Д-технологий в проектной деятельности на уроках информатики и во внеурочной деятельности, как средство формирования УУД обучающихся.

Применение 3Д-технологий в проектной деятельности на уроках информатики и во внеурочной деятельности, как средство формирования УУД обучающихся.

Мои ученики будут узнавать новое не от меня;

они будут открывать это новое сами.

Моя главная задача – помочь им раскрыться,

развить собственные идеи.

И. Г. Песталоцци

Главными задачами современной школы являются раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире. Важнейшими качествами личности становятся инициативность, способность творчески мыслить и находить нестандартные решения, умение выбирать профессиональный путь, готовность обучаться в течение всей жизни.

Поэтому важнейшей задачей современной системы образования является формирование универсальных учебных действий, обеспечивающих школьникам умение учиться, способность к саморазвитию и самосовершенствованию.

В широком значении термин «универсальные учебные действия» означает умение учиться, т.е. способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта. В более узком термин «универсальные учебные действия» можно определить как совокупность способов действия учащегося, обеспечивающих его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

Универсальные учебные действия можно сгруппировать в четыре основных блока: 1) личностные; 2) регулятивные; 3) познавательные; 4) коммуникативные.

Познавательные универсальные действия включают: общеучебные, логические, а также постановку и решение проблемы.

Особую группу общеучебных универсальных действий составляют знаково-символические действия, основным показателем развития которых является умение использовать наглядные модели и в качестве метода обучения может быть использован метод моделирования.

Поговорим более конкретно на тему «Применение 3Д-технологий в проектной деятельности на уроках информатики и во внеурочной деятельности, как средство формирования УУД обучающихся»

3D-технологии всё чаще используется в современном мире. Они находят применение в различных сферах человеческой деятельности, начиная от наукоемких отраслей и заканчивая искусством. Как в широкой промышленности, так и в нишевых отраслях всегда будет иметь огромное значение наглядность и простота восприятия. Визуализация является главным преимуществом использования информационных технологий и современного технологического оборудования. Одним из примеров визуализации являются 3D-технологии. Динамично развивающиеся направления 3D-технологий продолжают удивлять возможностями и все более возрастающей доступностью.

Результат трехмерного проектирования хочется не только показывать на экране в среде графического редактора. Но остается основной смысл: при употреблении этого метода происходит переход из схематического, однолинейного пространства в более реалистичное. Эта способность «одухотворять» неживое ставится в основу многих начинаний. Но визуализация нашла свое начало и получила наибольшую востребованность именно в конструировании объемного образа. Одним из перспективнейших направлений является трехмерная печать.

Для грамотного использования трехмерных технологий недостаточно просто работать с набором инструментов той или иной программы, важно понимать принципиальные различия между ними, область применения, функции, сопоставлять возможности программы с желаемым конечным результатом.

На базе нашей школы реализуется программа внеурочной деятельности по 3D-моделированию «Искусственный интеллект». Занятия посещают учащиеся 8 классов. Данная программа ориентирована на формирование у обучающихся универсальных учебных действий, приобщение их к научно-технической информации, воспитание познавательной активности, творческой инициативы и интереса учащихся к техническому творчеству.

При реализации программы учащийся сначала учится создавать 3D-модели. Это один из важнейших этапов в обучении, потому что именно создание виртуальной 3D-модели и является основой любого проекта. В процессе моделирования ученик изучает принцип создания модели и постепенно выстраивает алгоритм работы. Это очень важно, так как с малых лет ученик погружается в реальный производственный процесс, учится быть самостоятельной рабочей единицей.

Деятельность по созданию 3D-моделей развивает и творческий подход к выполняемой задаче. Благодаря современному программному обеспечению и мощности современных компьютеров практически любую идею можно воплотить виртуально. Процесс 3D-моделирования отличается наглядностью, что позволяет ученику в процессе реализации своего проекта постоянно следить за качеством работы.

При построении моделей может использоваться как проектная деятельность, так и работа в команде. При построении детали необходимо понимать чертежи, разбивать объекты на печатаемые детали, проектировать модель в среде трехмерного проектирования или проектировать недостающую деталь, провести экспорт детали в формат STL с последующим переводом в программу-слайсер. Потом идет собственно печать, отделение деталей, сборка, и покраска. При этом все указанные операции ведутся командой из двух человек. Таким образом, 3D-графика не только включает в себя «рисование» в пространстве и на плоскости. 3D-моделирование взаимодействует с техникой (для построения правильных моделей), при сборе сведений используются данные истории (при работе с архивами и источниками), используются знания из истории и теории архитектуры. Для грамотной анимации при взаимодействии тел используются приемы из физики. Не обойтись без основ черчения и геометрии для построения плоских и пространственных тел.

Взаимодействие с 3D-принтером ведется с помощью компьютерной техники, а печать ведется на 3D принтере с последующей обработкой материала инструментом. Компьютерная техника, технология, черчение, геометрия, теория архитектуры, история, физика, основы технологии машин и механизмов… вот далеко не полный список межпредметных связей этой высокотехнологичной современной отрасли.

Использование таких возможностей нашло свое применение на уроках биологии, где используются проектные работы обучающихся: общее строение скелета человека и его отделов черепа, внутренние органы животных вплоть до мельчайших подробностей, когда можно будет не только увидеть наглядно, но и изучить внутреннее строение в игровой форме.

На уроках по изучению физики обучающиеся могут наглядно посмотреть, на примере своих проектов, как различные силы могут влиять друг на друга, как преломляются световые лучи, проходящие через линзу или как законы нашли применение в жизни человека.

На уроках математики, конвертируя объекты из двумерной плоскости в трехмерную и оперируя ими, станет легче объяснять сложные элементы, а так же на практике исследовать некоторые математические законы и создать и реализовать проект 3D паркет.

Главным преимуществом использования данной технологии в учебном процессе является значительное повышение интереса учащихся к изучаемым темам, так как она дает возможность получить конкретный продукт, как результат их деятельности. Учащиеся могут на тактильном уровне оценить результат своей работы, провести анализ и скорректировать ошибки. 3D-технологии позволяют сделать процесс обучения активным, активизируя исследовательскую и творческую деятельность учащихся.

Главная задача учителя – помочь детям раскрыться, развить собственные идеи.