Модульная образовательная программа «Основы компьютерной графики и 3D моделирования» для младших школьников и дидактические приемы её реализации

 

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА И 3D МОДЕЛИРОВАНИЕ В

НАЧАЛЬНОМ ОБЩЕМ ОБРАЗОВАНИИ

Козлова Татьяна Владимировна

Чернопольская Ксения Николаевна

студенты 1 курса, кафедра вычислительной техники и информационных технологий  БГУ, г. Брянск Селезнев Владимир Аркадьевич

научный руководитель, ст. преподаватель  БГУ, г. Брянск

Применение информационных технологий  в работе с учащимися младшего школьного возраста в настоящее время находится на начальной стадии, а их внедрение обусловлено необходимостью значительных перемен в системе начального общего образования в соответствии с новым федеральным законом «Об образовании в Российской Федерации». Современная  информационная образовательная среда требует владения компьютерными технологиями не только в младшем школьном возрасте, но и в начальной школе. На сегодня информационные технологии значительно расширяют возможности родителей, педагогов и специалистов в сфере раннего обучения. 

Способность компьютера воспроизводить информацию одновременно в виде текста, графического изображения, звука, речи, видео, запоминать и с огромной скоростью обрабатывать данные позволяет специалистам создавать для детей новые средства деятельности и именно поэтому в систему начального воспитания и обучения необходимо внедрять информационные технологии. Практика показала, что при этом значительно возрастает интерес детей к занятиям, повышается уровень познавательных возможностей. Информационные технологии обеспечивают личностно-ориентированный подход, возможности компьютера позволяют увеличить объём предлагаемого для ознакомления материала. Кроме того, у младших школьников один и тот же программный материал должен повторяться многократно, и большое значение имеет многообразие форм подачи.

Авторами разработана модульная образовательная программа «Основы компьютерной графики и 3D моделирования» для младшего школьного возраста, в программе выполнена адаптация сложного теоретического и практического материала к возрастным особенностям учащихся. В качестве программного обеспечения применяется графический модуль CAD свободно распространяемой "суперлегкой" компьютерной системы ADEM 7.0 SLt [2].

Эта программа, помимо бесплатной физической доступности через Интернет на сайте компании-разработчика  http://www.adem.ru, считается одной из самых простых в использовании и в то же время является полным прототипом профессиональных версий используемых в реальном производстве.

В связи с рекомендациями «Методического письма по вопросам обучения информатике в начальной школе»  МО РФ компьютерную поддержку рекомендуется осуществлять с помощью электронных средств учебного назначения [1].  На основании этих рекомендаций для освоения компьютерной графики в начальной школе в рамках модульной программы разработаны электронные средства учебного назначения - компьютерные раскраски, геометрические конструкторы в 2D и 3D формате.

Программа состоит из двух модулей – плоского и объемного моделирования, каждый из которых включает в себя несколько учебных элементов (см. таблицу 1). Освоение модуля CAD производиться поэтапно, на первом этапе выполняются простейшие действия по составлению изображений из подготовленных преподавателем элементов (компьютерный конструктор, см. рис. 1 и рис. 3). На экран монитора выводится изображение объекта (самолет, паровоз) и детали, из которых они состоят. Учащийся выделяет и перемещает нужные элементы в рабочее поле и собирает из них заданное изображение. Для наилучшего освоения геометрического конструктора авторами было разработано обучающее видео в программе «UVScreenCamera». Для преподавателя подготовлены методические рекомендации с поясняющим текстом и скриншотами последовательности выполнения действий.

Таблица 1

Структура модульной программы для младших школьников 

«ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ И 3D МОДЕЛИРОВАНИЯ»

Предмет	Модули (М)	Учебные элементы (УЭ)
Основы компьютерной графики и 3D моделирования	М1. 2D построения. М2. 3D моделирование	УЭ 01. Компьютерный конструктор в формате 2D "Домик" (отрезки, сплайн, прямоугольники) УЭ 02. Компьютерный конструктор в формате 2D "Самолет" (замкнутый контур, дуга, ломаная линия) УЭ      03.       Компьютерный             конструктор   в формате 2D "Кот" (окружность, ломаная линия, правильный многоугольник) УЭ 04. Построения в формате 2D "Паровоз" (отрезки, прямоугольники, сплайн) УЭ 05. Построения в формате 2D"Поезд" (замкнутый контур, дуга) УЭ 06. Построения в формате 2D "Робот" (окружность, ломаная линия и правильный многоугольник) УЭ 07. Компьютерный конструктор          в формате 3D "Солнце" (проволока, труба, сфера, раскраска) УЭ 08. Компьютерный конструктор          в формате 3D "Сервиз" (тела вращения, раскраска) УЭ 09. Компьютерный конструктор          в формате 3D "Домино" (тела смещением профиля, раскраска). УЭ10.           Построения      в      формате      3D "Арифметика" (проволока, труба, сфера) УЭ 11. Построения в формате 3D "Елочка" (создание объемных тел вращением профиля вокруг оси) УЭ 12. Построения в формате 3D "Сыр" (создание объемных тел смещением профиля, редактирование изображений)

На втором этапе, учащиеся сами создают геометрические примитивы (окружности, прямоугольники, линии, дуги, правильные многоугольники, сплайны и т.д.) и составляют из них изображение (паровоз, поезд, робот) по образцам, разработанным преподавателем (см. рис.2 и рис. 4). По завершению каждого из этих этапов школьники выполняют самостоятельную творческую работу по составлению плоских и объемных изображений.

Рис. 1. Учебные элементы УЭ1-УЭ3

Рис. 2. Учебные элементы УЭ4-УЭ6

Рис. 3. Учебные элементы УЭ7-УЭ9

Рис. 4. Учебные элементы УЭ10-УЭ12 Разработанные авторами методики и учебные пособия по освоению модуля CAD системы ADEM апробированы в учебном процессе и дают

положительные результаты, мотивируют школьников на дальнейшее изучение компьютерных технологий, способствует развитию интересов к учебе.

Список литературы:

1.            Методическое письмо по вопросам обучения информатике в начальной школе (Письмо Министерства образования Российской Федерации №957/13-13)

2.            ADEM CAD/CAM/TDM. Черчение, моделирование, механообработка.

/Авторы: Быков А.В., Силин В.В., Семенников В.В., Феоктистов В.Ю. СПб.: -2003.

 

Краткое описание документа:

Разработана модульная программа «Основы компьютерной графики и 3D моделирования» для дополнительного образования учащихся  младшего школьного возраста. В программе выполнена адаптация сложного теоретического и практического материала к возрастным особенностям учащихся. Новизна разработки заключается в последовательном применении графических конструкторов в форматах 2Dи 3Dдля сборки изображений из готовых элементов, а затем в создании заданных изображений путем самостоятельной разработки составляющих частей.  Программа состоит из двух модулей – плоского и объемного моделирования, каждый из которых включает в себя несколько учебных элементов. В качестве программного обеспечения применяется  графический модуль CAD свободно распространяемой "суперлегкой" компьютерной  системы  ADEM 7.0 SLt.