Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ И ЧЕРЧЕНИЯ'

ИЗУЧЕНИЕ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ И ЧЕРЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
6
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТЕРЕОМЕТРИЯ / СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ФИГУРЫ / 3D МОДЕЛИРОВАНИЕ / ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ПРОСТРАНСТВЕННОЕ МЫШЛЕНИЕ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Донина Ирина Александровна, Дерябина Ольга Александровна

В статье рассмотрены вопросы изучения стереометрических фигур в школе с использованием современных компьютерных технологий, с применением программы 3D-моделирования TinkerCAD.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Донина Ирина Александровна, Дерябина Ольга Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDYING OF STEREOMETRIC SHAPES USING 3D MODELING PROGRAMS IN TECHNOLOGY AND DRAWING CLASSES

The article deals with the study of stereometric figures in school using modern information technologies, using the 3D modeling program Tinkercad.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ И ЧЕРЧЕНИЯ»

- вставить/написать тест в печатном формате;

- написать маркером текст;

- вставка изображений;

- вставка презентаций в формате pdf.

Недостатком такой доски является отсутствие основных макетов формул, так как в математике, например, запись обыкновенной дроби требует дополнительного шаблона.

Для организации коммуникации педагога и обучающихся предполагается использование микрофона и чата. Обучающиеся могут отвечать преподавателю на поставленные вопросы, обсудить между собой вопрос. Но для одновременного общения на платформе существует ограничение использования микрофона: не более 3 учащихся могут говорить одновременно. Но здесь выручает чат, где обменивать сообщениями могут все участники процесса.

Для безопасности проведения онлайн-занятия на данном ресурсе, каждый участник имеет свои логин и пароль, поэтому вмешательство в урок со стороны невозможно.

Образовательный ресурс «Инфоурок» также оказал помощь при проведении онлайн-урока, дополнив свои функциональные возможности Интернет-доской. В отличии от платформы «Учи.ру», доска имеет более расширенный функционал: шаблоны основных фигур геометрии, проведение опроса в формате тестирования.

Еще одной особенностью проведения урока на платформе «Инфоурок», возможность показа видеурока из каталога сайта.

Для коммуникации участников ресурс предусмотрел следующие функции: Выключить всем микрофоны, кроме участника у доски, разделить участников для работы в группе.

Данная функция позволяет разделить обучающихся по виртуальным комнатам для группового занятия: обсуждение вопросов, выводов и рекомендаций и т.п. По виртуальным комнатам распределяет либо сам учитель, либо дает возможность всем субъектам образовательного процесса объединиться в группы. Такая возможность позволяет организовать коммуникацию обучающихся.

Выводы. Таким образом, развитие современных информационных технологий, а вместе с ними Интернет-досками позволяет организовать коммуникацию педагога и обучающихся даже на расстоянии. Конечно, онлайн-урок никаким образом не может заменить традиционные формы обучения, но при вынужденных обстоятельствах (например, дистанционное обучение) является незаменимым помощником при проведении занятий на расстоянии. Грамотно организованное обучение использованием современных инструментов полностью зависит от цифровой грамотности педагога, что обуславливает необходимость формирования данной компетенции на этупе обучения в Вузе и дальнейшего ее развития в процессе профессиональной деятельности. В зависимости от того, каким инструментами владеет педагог, на каких платформах осуществляет образовательную деятельность, зависит доступность и качество образования в целом [5; 6].

Аннотация. В статье рассмотрены возможности Интернет-доски в организации коммуникации обучающихся.

Ключевые слова: Интернет-доска, дистанционное обучение, цифровые образовательные платформы, онлайн-урок.

Annotation. The article discusses the possibilities of Internet boards in the organization of communication of students.

Keywords: Online whiteboard, distance learning, digital educational platforms, online lesson.

Литература:

1. Февраль в истории управления -URL: https://www.prostoy.ru/930.html / (дата обращения: 05.11.2020).

2. Виртуальные доски - URL: https://wiki.obr55.ru/index.php7title = Виртуальные доски (дата обращения: 05.11.2020).

3. Донина И.А., Виноградова Ю.А. Дистанционное обучение: ожидание и реальность // Педагогический вестник. 2020. № 14. С. 26-29.

4. Донина И.А., Виноградова Ю.А. Информационные технологии как важнейший элемент современного урока // Педагогический вестник. 2019. № 8. С. 26-28.

5. Вовк Е.В. Организация взаимодействия учреждения дошкольного образования с родителями воспитанников средствами информационно-коммуникационных технологий // Проблемы современного педагогического образования. 2020. № 66-1. С. 47-49.

6. Круподерова Е.П., Барсук Н.С., Тихонов А.П. Образовательный веб-квест как способ формирования информационной культуры обучающихся // Проблемы современного педагогического образования. 2020. № 66-3. С. 125-128.

УДК 373.5

ИЗУЧЕНИЕ СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФИГУР ПРИ ПОМОЩИ ПРОГРАММ ЗБ-МОДЕЛИРОВАНИЯ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ И ЧЕРЧЕНИЯ

доктор педагогических наук, профессор Донина Ирина Александровна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новгородский государственный университет имениЯрослава Мудрого» (г. ВеликийНовгород);

учитель Дерябина Ольга Александровна Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №26 с углубленным изучением химии и биологии» (г. Великий Новгород)

Постановка проблемы. Анализируя мнения учителей математики современных общеобразовательных организаций, мы сделали вывод, что затруднения учащихся при решении стереометрических задач связаны с недостаточным развитием пространственных представлений.

Анализ ошибок, допускаемых учениками при решении стереометрических задач показывает, что уже на первом этапе учащиеся не могут соотнести условие задачи с геометрическим образом и правильно построить

чертеж. Знание определений геометрических тел и их свойств не помогает в решении задач, так как не все могут мысленно представить объект в пространстве.

Изложение основного материала исследования. Содержание стереометрических задач и методы их решения позволяют применять знания, умения и навыки учащихся по всем разделам математики. В каждой стереометрической задаче сочетаются построения, вычисления, доказательства, исследования и это содействует развитию математической культуры обучающихся.

Стереометрия - это раздел математики, изучающий свойства пространственных фигур. Слово «стереометрия» в переводе с греческого означает «стереос» - «объёмный, твердый, пространственный» и «метрио» - «измеряю». Стереометрия - это раздел, изучающий свойства фигур в пространстве.

Затруднения учащихся при изучении стереометрии вызваны тем, что каждый человек воспринимает геометрические тела по-разному. Многие источники приводят в пример скрещивающиеся прямые, которые могут выглядеть пересекающимися или параллельными в пространстве, одинаковые по длине отрезки могут выглядеть как отрезки разной длины.

Это связано с таким понятием как «пространственное мышление». Проблему образного мышления изучали психологи Л.Б. Ительсон, И.С. Якиманская, И.Я. Каплунович и др. Многие авторы называли один и тот же процесс различными терминами: пространственное мышление (E.H. Кабанова-Меллер, Б.М. Теплов, И.С. Якиманская); пространственное воображение (Б.Ф. Ломов, В.Н. Колбановский, Б.М. Ребус); наглядные представления (Е.Г. Глаголева, З.И. Моисеева, Б.В. Сорокин); зрительное мышление (И.М. Ариевич, H.H. Ничаев); визуальное мышление (Р.Арнхейм, Н.Ю. Верглис, В.П. Зинченко, В.В. Петухов).

Для нас определение И.С. Якиманской ближе всего: «Пространственное мышление является специфическим видом мыслительной деятельности, которая имеет место в решении задач, требующих ориентации в практическом и теоретическом пространстве. В своих наиболее развитых формах это и есть мышление образами, созданными на различной наглядной основе, мышление обеспечивает их видоизменение, трансформацию и создание новых образов, отличных от исходных».

Анализируя мнения педагогов школы, мы пришли к выводу, что при решении стереометрических задач большое значение имеет чертеж. К сожалению, учащиеся иногда неверно располагают фигуру в пространстве, не уделяют внимания правилам оформления чертежа. Поэтому, допускают ошибки при построении изображения, в результате чего приходят к неверному решению.

Проблема формирования пространственного мышления у учеников старших классов в современной школе становится более актуальной, так как уменьшено количество часов на изучение Предметной области «Технология» (изготовление объемных деталей, разверток и т.д.). Использование компьютера в балансе с трудовыми технологиями могут помочь в образовательном процессе. Ребята могут строить электронные модели, макеты из бумаги, напечатать их на ЗО-принтере.

Создавать трехмерные модели необходимо в различных областях человеческой деятельности и с каждым днем они используются все больше.

Термин 3D (от англ. 3-dimensional) имеет несколько значений: три измерения, трехмерное пространство.

«Пространственное мышление» - это вид мыслительной деятельности человека, который необходим при решении задач по ориентации в воображаемом и реальном пространстве.

В недалеком будущем сегодняшние школьники будут создавать необходимые предметы самостоятельно в том виде, в каком они себе их представляют с помощью информационных технологий [1; 2; 3; 4]. Появление ЗБ-технологий делают материальный мир авторским. Они позволяют превратить любое цифровое изображение в трехмерный предмет. Обучение ЗБ-технологиям - это современный, мощный образовательный контент, который позволяет школьнику творить самостоятельно: создавать прототипы, необходимые предметы, воплощать свои оригинальные идеи. Это помогает развивать личность, способствует формированию творческого мышления и профессиональной ориентации обучающихся. Изучение 3D технологий помогает учащимся получить навыки черчения и проектирования в компьютерных программах. Кроме того, школьники научатся использовать трехмерную графику. При изучении курса «Черчение и графика» обучающимся предлагается знакомство с основами ЗБ-моделирования на примере программы TinkerCad. В процессе освоения этой программы учащиеся знакомятся с основами трехмерной графики и моделирования.

Программа TinkerCAD позволяет создавать различные модели, используя широкий спектр инструментов и шаблонов, предоставляет возможность создания анимации и веб-дизайна. Ребята познакомятся с такими профессиями в области дизайна, как проектировщик, ЗБ-дизайнер. Обучаясь по программе TinkerCAD, учащиеся получают возможность определиться с их будущей профессией. Школьники научатся создавать наглядные пособия, прототипы механизмов и различных устройств, виртуальные модели. Наглядные модели окружающего мира используются в научных разработках и в процессе обучения. Виртуальную модель отличает от других ряд преимуществ - возможность дополнений, изменений, эффективные оформления, экономия материальных ресурсов и т.д. Отсюда - применение компьютера в качестве нового наглядного, развивающего средства обучения в образовании и во внеурочной деятельности - главная отличительная особенность ЗО-моделирования.

Интерес детей к работе за компьютером очевиден. Важно предложить детям не просто игры, а новые современные образовательные контенты. Таким контентом может стать программа ЗО-моделирования. Этот вид деятельность поможет детям понять и почувствовать объемность предметов в окружающем мире, помогает оценить многообразие геометрических тел.

Представить себе современную школу без новых компьютерных технологий уже невозможно. Уроки с использованием ИКТ повышают мотивацию обучения, так как процесс моделирования - это достаточно эмоциональное и увлекательное занятие. Теоретический материал программы TinkerCAD не требует от детей предварительных знаний и навыков, подходит для учащихся разных возрастов. Практические задания позволяют закрепить ранее изученный материал.

Программа снабжена подробными обучающими уроками. TinkerCAD обладает рядом преимуществ:

1) модели сохраняются на сайте и на локальном диске в формате STL;

2) программа снабжена большим количеством шаблонов для создания моделей;

3) широкий спектр инструментов;

4) возможность устанавливать и менять размеры моделей;

5) для работы в данной программе нет необходимости устанавливать дополнительные приложения.

Особенностью программы TinkerCAD является то, что полученную модель можно вращать, что позволяет рассмотреть все её проекции (виды). Основной строительный ресурс - набор трехмерных фигур. Детали получаются путем добавления или «вычитания» геометрических тел. Школьники знакомятся с такими инструментами, как выравнивание, дублирование, группировка и многими другими.

Программа TinkerCAD помогает не только создавать трехмерные модели различных предметов, но и распечатать их на ЗО-принтере. С каждым днем область применения таких изделий становится все шире и становится по силам даже новичку.

В целях знакомства школьников с программой TinkerCAD, был проведен мастер-класс для учащихся 7 класса. На нем ребята познакомились с программой, как она работает, какие навыки развивает, какой имеет инструментарий.

Примерные задания по черчению с использованием программы 3D - моделирования TinkerCAD:

1) Дайте название всем геометрическим телам, изображенным на рисунке.

2) Анализ геометрической формы детали.

3) Постройте деталь по ее описанию: сумма или разность геометрических тел, сочетание суммы и разности стереометрических фигур.

4) Изучить понятия «масштаб», «симметрия».

5) По трем видам построить аксонометрический чертеж.

6) По индивидуальному замыслу построить трехмерную модель.

7) По наглядному изображению начертить три проекции предмета, нанести размеры.

Из 29 обучающихся - 27 школьников самостоятельно справились с заданием, 2 человека испытывали затруднения при работе с системой координат. Целью мастер-класса стало познакомить с программой ЗОмоделирования, обучить необходимым навыкам и умениям работы в программе TinkerCAD, развить познавательный интерес. По результатам опроса у 70% ребят, прошедших мастер-класс, появилось желание создавать новые модели самостоятельно. На 34% увеличилось количество ребят, справившихся с задачами по стереометрии усложненного уровня. Все ребята отметили, что использование программы ЗО-моделирования, дает возможность наглядно представить различные объекты в пространстве и помогает закрепить пройденный материал.

Выводы. При изучении стереометрических фигур с помощью программ ЗО-моделирования появляются дополнительные возможности для построения этих фигур, самостоятельного выполнения чертежей и решения задачи. Но это не освобождает пользователя от знакомства с теорией изображений. Процесс обучения становится ярким, наглядным, динамичным. Готовые «шаблоны» помогают находить интересные решения. ИКТ технологии позволяют повысить интерес к изучаемым предметам. Старшеклассники самостоятельно находят и готовят дополнительный материал к урокам. Это повышает мотивацию и позволяет добиться высоких результатов.

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы изучения стереометрических фигур в школе с использованием современных компьютерных технологий, с применением программы ЗО-моделирования TinkerCAD.

Ключевые слова: стереометрия, стереометрические фигуры, 3D - моделирование, информационные технологии, пространственное мышление.

Annotation. The article deals with the study of stereometric figures in school using modern information technologies, using the 3D modeling program Tinkercad.

Keywords: stereometry, stereometric shapes, 3D modeling, information technology, spatial thinking.

Литература:

1. Вовк E.B. Организация взаимодействия учреждения дошкольного образования с родителями воспитанников средствами информационно-коммуникационных технологий // Проблемы современного педагогического образования. 2020. № 66-1. С. 47-49.

2. Круподерова Е.П., Барсук Н.С., Тихонов А.П. Образовательный веб-квест как способ формирования информационной культуры обучающихся // Проблемы современного педагогического образования. 2020. № 66-3. С. 125-128.

3. Гордиенко Т.П., Альбекова С.Ш. Информационно-коммуникативные технологии в развитии образования // Педагогический вестник. 2019. №6. С. 19-22.

4. Макаренко Ю.В. Современные педагогические инновации как инструмент управления качеством образовательных услуг //Педагогический вестник. 2020. № 14. С. 67-68.

УДК 378.2

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ ДИЗАЙНЕРОВ В ВУЗЕ

доктор педагогических наук, профессор Донина Ирина Александровна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новгородский государственный университет имениЯрослава Мудрого» (г. ВеликийНовгород);

начальник отдела обеспечения деятельности Политехнического института Ушакова Олеся Валерьевна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого» (г. Великий Новгород)

Постановка проблемы. На сегодняшний день, в условиях цифровой экономики, на первый план выдвигается задача подготовки не просто специалистов, имеющих хорошую теоретическую подготовку, а выпускников, готовых успешно реализовать себя в практической сфере. Современное высшее образование предполагает направленность к формированию у выпускников компетенций необходимых работодателям.

В данном контексте происходит постепенная реорганизация системы высшего образования, в том числе и области дизайна для достижения поставленных целей и задач современные вузы включают в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.