Одним из наиболее эффективных, с точки зрения развития творческих способностей учащихся в рамках школьного курса информатики является раздел, связанный с моделированием.
Бурный темп развития информационных технологий привел к появлению различных средств моделирования. В начале, для моделирования объектов в школьном курсе информатики, использовались различные программные средства, позволяющие создавать модели, отвечающие замыслам обучающихся. К такому ПО можно отнести различные графические редакторы, например, КОМПАС-3D, Autodesk 3ds Max, AutoDesk, FreeCAD. Даже в обыденной жизни мы сталкиваемся с компьютерной графикой и трехмерными изображениями моделей, которые используются при создании кинофильмов, при создании интерьеров помещений, дизайне упаковок продуктов. С компьютерными моделями сталкиваемся в медицине (например, протезирование и имплантация), в инженерии (при проектировании деталей, домов и пр.) и т.д.
Появилась возможность печати трехмерных моделей объектов с помощью 3D-принтеров, которые способны создавать фигуры, которые в точности повторяют элементы запрограммированной модели. Современные 3D-ручки позволяют рисовать в воздухе. Все это способствует развитию творческого потенциала, пространственного воображения и креативного мышления у обучающихся.
Моделирование является не только разделом, на которое направлено изучение информатики, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности. Его также можно рассматривать как метод научного исследования, а так же как самостоятельный вид деятельности.
В своей педагогической практике в рамках внеурочной деятельности в качестве инструмента для развития творческих способностей детей и практического выражения умений учащихся самостоятельно моделировать что-либо, использовалось программное обеспечение Autodesk 3ds Max.
С помощью программы Autodesk 3ds Max можно создавать статические 3D-изображения, просчитываемые программой, или анимационные ролики. При создании трехмерных объектов в программе используются простейшие примитивы. В практических работах обучающиеся учились применять следующие объекты: куб и сферу. Даже с таким небольшим набором можно создать множество различных моделей.
Одна из первых ученических работ представляла собой чайный набор: чайник, чашка и блюдце. Наибольшую сложность вызвало создание чайника, т. к. у него оказалось больше всего элементов, создание которых стало не таким простым, как ожидали в начале работы дети.
Далее внимание детей было направлено на то, что в реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру – шершавость, прозрачность, зеркальность и др. Поэтому на занятиях уделяли внимание созданию у моделируемых объектов соответствующей поверхности.
Учитывая развитие 3D-моделирования, неудивительно, что в последнее время появились олимпиады для школьников, связанные непосредственно с этим направлением. Целью таких олимпиад становится создание условий для выявления талантливых школьников, проявляющих интерес к 3D-технологиям: 3D-моделированию, 3D-печати, 3D-сканированию, объемному художественному и техническому творчеству.
Для создания трехмерных объектов в реальном мире существует определенное оборудование, с которым дети могут ознакомиться уже в стенах школы, а именно: 3D-ручки, 3D-принтер и 3D-сканер.
С помощью 3D-ручек ученики могут выразить свои творческие способности в полной мере, как простым созданием объектов по трафаретам или созданием собственных творческих работ, используя филамент (пластик) различных цветов, так и созданием объемных технических работ посредством решения математических и физических задач (пример: создание устойчивого моста).
Чтобы распечатывать на 3D-принтере, достаточно только сохранить готовую модель в соответствующем для принтера формате. Для начала, можно предложить школьникам создать шахматные фигуры с помощью программ для моделирования, после чего, загрузив филамент, останется только наблюдать и ждать, как фигурки напечатаются и остынут. Данный вид работы может помочь ученикам понять, как работает принтер для трехмерной печати, и в итоге у них могут появиться собственные идеи для печати, будь то фигурки для настольных игр, брелки для ключей или детали для создания квадрокоптера.
С помощью 3D-сканера ученики могут научиться создавать цифровые трехмерные модели, которые в дальнейшем после небольшой обработки в компьютерных программах можно будет запросто распечатать. Сама работа сканера подразумевает считывание информации об объекте, его форму и цвет, и сопоставление полученных изображений, описывая расстояние до поверхности в каждой точке изображения. Примером такой работы может быть тщательное сканирование небольшой фигурки-сувенира со всех ракурсов, в результате получив изображение со сканера, ученикам останется лишь убрать лишнее вокруг объекта, проверить целостность, доработать или изменить объект по надобности и распечатать 3D-модель.
Библиографический список
- 3D моделирование как обязательный элемент школьной программы в гимназии: зачем и почему? // http://education-events.ru/2013/10/30/3d-model-in-school-ptc-irisoft-comments/
- Большаков, В. 3D-моделирование в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, T-Flex / В. Большаков, А. Бочков, А. Сергеев. – М.: Книга по Требованию, 2010. – 336 c
- Толубаева К.К. Внедрение компьютерных технологий трехмерного моделирования в учебный процесс // http://www.rusnauka.com/12_KPSN_2009/Matemathics/44493.doc.htm
- Харьковский А. В. 3D моделирование. [Электронный ресурс], режим доступа http://www.mir3d.ru/learning/766/
Количество просмотров публикации: Please wait