Лейман К.А. Основы 3D-моделирования на уроках технологии
Библиографическое описание: Лейман К.А. Основы 3D-моделирования на уроках технологии // Образовательный альманах. 2023. № 10 (72). Часть 1. URL: https://f.almanah.su/2023/72-1.pdf.
В рамках реализации национального проекта «Образование» 25 ноября 2020 году в МБОУ «ТСШ № 2» состоялось открытие Центра образования цифрового и гуманитарного профилей «Точка роста». Для успешного его функционирования предшествовала определенная работа по подготовке помещений, обучению кадров, укреплению информационной базы общеобразовательного учреждения в соответствии с методическими рекомендациями «По созданию мест для реализации основных и дополнительных общеобразовательных программ цифрового, естественнонаучного, технического и гуманитарного профилей в образовательных организациях, расположенных в сельской местности».
Сегодня на базе Центра Точка роста ведутся уроки по учебному предмету «Технология» и занятия внеурочной деятельности по «Виртуальной реальности», «Робототехнике» «3D-моделирование», «Программирование Scratch», проектная деятельность.
Почему именно 3D-моделирование? Конечно же, это направление интересно, перспективно и востребовано. В настоящее время в России сложно найти ту отрасль экономики, где бы не использовались 3D технологии: промышленность, концептуальное моделирование, проектирование и разработки - 42%, архитектура и строительство - 18%, товары народного потребления – 14%, медицина и здравоохранение – 6% и т.д. И с каждым годом масштабность внедрения 3D-моделирование в разные отрасли экономики только увеличивается.
Применение 3D технологий на уроках развивает творческие способности и познавательные интересы учащихся, концентрирует внимание и улучшению восприятия учебного материала обучающимися; на учебном материале, способствует выбору школьниками технических и инженерных профессий, организации внеурочной деятельности обучающихся по разным направлениям, участие в различных конкурсах и других мероприятий.
На занятиях по 3D-моделированию учащиеся формируют умения по созданию и редактированию трехмерных моделей, изучают особенности и приемы манипулирования виртуальными объектами в различных программных средах, работают с 3D-принтером. Результат — разработки обучающимися творческих мини-проектов в технике 3D-моделирования, организация выставок, участие в конкурсах различного уровня. Так, Александр З. стал призером на региональном онлайн- конкурсе
Основными достоинствами 3D-моделирования является как раз наглядность, информативность и реалистичность.
Для проектирования трехмерной графики объектов используем различные программы, самые доступные из них:
• Blender;
• FreeCAD;
• Компас-3D;
• Google SketchUp;
• Autodesk Tinkercad;
• 3DS Max;
• Sweet Home 3D.
На уроках технологии в четвертой четверти предполагается знакомство и работа с программой Google SketchUp – это легкая в эксплуатации программа, основной функцией которой является трехмерное моделирование объектов любой сложности. Простота ее интерфейса позволяет с легкостью использовать программу школьникам, которые только взялись осваивать 3D-моделирование. С ее помощью все желающие без особых усилий смогут смоделировать любые объекты, даже дома или сложные архитектурные сооружения. Программой позволяется конструировать здание как внутри, меблируя его, так и снаружи, добавляя различные элементы. Никаких ограничений, все зависит только от фантазии.
GoogleSketchUp — это приложение, которое позволяет создавать, изменять и совместно использовать 3D-модели. Научиться работать с Google SketchUp гораздо проще, чем с другими программами 3D-моделирования, поэтому эта программа подходит для широкой аудитории учащихся. В программе SketchUp разработан упрощенный набор инструментов, система направляемого рисования и понятный сценарий диалога с пользователем, что позволяет сосредоточиться на двух вещах: сделать работу максимально продуктивной и получить от нее удовольствие. SketchUp позволяет не просто рисовать здания, а разделить модель на части, повернуть, заглянуть внутрь нее, выполнить разрез сечения и даже сделать анимации для демонстрации.
Каждый обучающийся имеет доступ к современному персональному компьютеру, обеспечивающему возможность создания графических объектов. Обязательно наличие на рабочем месте трёхкнопочной компьютерной мыши.
На компьютере должно быть предустановлено свободно распространяемое программное обеспечение – графический редактор SketchUp, позволяющее отрабатывать навыки трёхмерного моделирования. Средством наглядности служит оборудование для мультимедийных демонстраций (компьютер и мультимедийный проектор), позволяющее вести обсуждение теории и результатов практических работ обучающихся.
Использование межпредметных связей, таких как связь данного курса, с курсом информатики, а также истории, рисования, геометрии, математики повышают интерес учащихся к изучению школьных предметов и качество обучения.
В программе по технологии в 4 четверти отвожу 12 часов на уроки по созданию 3D-моделей в программе SketchUp:
Урок 1. «Знакомство с Google Sketch Up».
Урок 2. «Моделирование. Трехмерная графика».
Урок 3. «Моделирование. Работа с цветом».
Урок 4. «3Д моделирование здания школы».
Урок 5. Защита проекта.
Урок 1. Тема урока «Знакомство с Google Sketch Up»
Вид: урок усвоения новых знаний.
Цели урока:
Образовательная: Познакомить с программой Google SketchUp. Рассказать историю создания, раскрыть основные возможности.
Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, усидчивости, дисциплинированности.
Презентация к уроку: Моделирование. Трехмерная графика.
Вид: урок усвоения новых знаний.
Цели урока:
Образовательная: Познакомить с основными понятиями: моделирование, трехмерная графика. Ознакомить с историей развития моделирования.
Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, усидчивости, дисциплинированности.
Развивающая: развитие познавательных интересов.
Урок 3. Тема урока: Моделирование. Работа с цветом
Вид: комбинированный урок.
Цели урока:
Образовательная: Продолжить знакомство с программой Google SketchUp. Работа с цветом в Sketch Up 3D.
Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, усидчивости, дисциплинированности.
Развивающая: развитие познавательных интересов, навык моделирования в Google Sketch Up.
Урок 4. «3Д моделирование здания школы»
Вид: комбинированный урок.
Цели урока: создать 3D модель школы
Задачи:
1. Изучить строение школы
2. Освоить приемы создания 3D модели в программе SketchUp
3. Научиться создавать 3D модели зданий.
Этапы деятельности:
–сбор исходных данных
–погружению в технологию
–работа над проектом
По итогу работы учащиеся защищают свой проект здания школы, используя изученные навыки. Результат: развитие инженерного мышления, учащиеся научатся решать конкретные задачи наиболее эффективным способом в данной ситуации оригинальность, уникальность, креативность.
Библиографический список
1. Самоучитель SketchUp / В. Т. Тозик, О. Б. Ушакова. — СПб.: БХВ-Петербург, 2013. -192 с.: ил.