Развитие творческих способностей младших школьников с помощью 3Д-моделирования

Развитие творческих способностей младших школьников

с помощью 3Д- моделирования

В настоящее время обществу требуются креативные, творческие люди, умеющие нестандартно подходить к решению разного рода социально-экономических, культурных проблем. Большая значимость творческих способностей для психолого-педагогической

проблематики в настоящее время обуславливается спецификой современного социального опыта.

Проблема способностей всегда волновала умы и с теоретической, и практической стороны. Творческие способности в психолого-педагогической литературе рассматривают как стремление (К.К. Платонов), как качество личности (А.Г. Асмолов), как доминирующее отношение (В.Г. Мясищев), как основная жизненная необходимость (Б.Г. Ананьев), как совокупность устойчивых смыслообразующих мотивов (А.Н. Леонтьев), как динамическая тенденция, обусловленная мотивами человеческой деятельности (С.Л. Рубинштейн). 

Нашу повседневную жизнь уже невозможно представить себе без информационно-коммуникационных технологий. В настоящее время мультимедийные, интерактивные, мобильные и 3D-технологии создали электронный мир с новыми видами коммуникаций и для современных детей цифровая среда стала «родной» и привычной. Более 95% российских школьников обладают современными высокотехнологическими «гаджетами»: планшеты, мобильные телефоны с круглосуточным доступом в Интернет. 

 Сейчас перед образовательными организациями поставлена задача формирования и развития активной, творческой личности начиная с начальной школы. В Федеральном государственном образовательном стандарте начального общего образования рассматривается обеспечение формирования общей культуры, духовно-нравственного, социального, личностного и интеллектуального развития обучающихся, создание основы

для самостоятельной реализации учебной деятельности, обеспечивающей социальную успешность, развитие творческих способностей личности школьника.

Актуальность. Мы меняемся каждый день, и мир изменяется вместе с нами! Изучение 3D технологий становится для современных детей с каждым годом все более значимым. Способность к творчеству – одна из отличительных черт человека. Ручной художественный труд является средством развития сферы чувств, эстетического вкуса, творческих сил. С помощью 3D ручки можно не только рисовать, но и экспериментировать в создании поделок и сувениров, но и решить множество бытовых проблем. Внедрение 3D ручки в учебный процесс повышает эффективность обучения (в школе и дома), развивает абстрактное мышление. С помощью 3D ручки можно реализовать многие свои идеи, фантазии и задумки. Поделки могут пригодиться на уроках математики, окружающем мире, изобразительном искусстве, технологии.

Противоречие исследования: с одной стороны, возникает необходимость развития творческих способностей у младших школьников, с другой стороны, недостаточно методических рекомендаций по развитию творческих способностей у младших школьников в образовательной организации на занятиях с 3Д-ручкой.

Объект исследования: процесс развития творческих способностей у

младших школьников посредством занятий с 3Д ручкой.

Предмет исследования: занятия 3Д-ручкой как средство развития творческих способностей у младших школьников.

Одной из главных задач, стоящих перед школой является создание благоприятных условий для развития каждого ученика в различных видах деятельности, выявления и развития комплекса способностей, познание учащимся самого себя, развитие на определенном уровне мышления, воображения, фантазии. Создание таких условий и предоставление ребенку возможность активно проявить себя в деятельности разнообразной направленности может способствовать развитию у детей широкого спектра способностей.

В соответствии с ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» от 21.12.2012 года установлены следующие типы образовательных организаций, реализующих дополнительные образовательные программы:

- организация дополнительного образования. Данный вид образовательной организации осуществляет в качестве основной цели своей деятельности образовательную деятельность по дополнительным общеобразовательным программам;

- организация дополнительного профессионального образования представляет собой образовательную организацию, которая осуществляет в качестве основной цели своей деятельности образовательную деятельность по дополнительным профессиональным программам.

Основной целью организации дополнительного образования на современном этапе является правильная и эффективная организация свободного времени детей и подростков. Она должна способствовать осуществлению поставленных задач, к которым относятся постоянное развитие творческого потенциала детей и подростков; выявление и раскрытие социально-одобряемых интересов детей и подростков, максимальное способствование их реализации в различных сферах жизнедеятельности; их профессиональная ориентация с учетом склонностей, способностей, потребностей, интересов; повышения уровня культурного, интеллектуального и нравственного развития детей и подростков [2].

Организация дополнительного образования осуществляет свою деятельность на основании следующих нормативных документов:

- Конституция Российской Федерации;

-  Трудовой кодекс Российской Федерации;

-  Федеральный закон «Об образовании Российской Федерации»;

-  Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей;

-  Устав образовательной организации дополнительного образования;

-  Правила внутреннего трудового распорядка;

-  Правила внутреннего распорядка для обучающихся;

-  Положение об организации и осуществлении образовательной

деятельности по дополнительным общеобразовательным программам;

-  Дополнительная общеобразовательная программа;

-  Журнал учета работы детского объединения (кружа, секции).

В решении этой проблемы особенно важно понять механизм формирования способностей человека. Важным является вопрос о развитии творческих способностей человека, о его одарённости. И самое главное, какое влияние на эти способности оказывает развитие творческого потенциала ребёнка, каким образом психологически правильно развивая воображение, обогащая духовный и культурный уровень, можно достичь качественного улучшения процесса воображения.

 Одной из проблем современного образования является разделение образования и воспитания. Мне близка позиция в образовании педагога А.С. Макаренко, о которой сегодня пытаются забыть. Для него на первом месте было воспитание, и уже потом, как следствие шло образование. «Если мало способностей, то требовать отличную учёбу не только бесполезно, но и преступно. Нельзя насильно заставить хорошо учиться. Это может привести к трагическим последствиям». Что мы видим сейчас? Мы не хотим слышать наших детей, закрывая глаза на их переживания. Множество экспериментов доказали, что современное поколение детей тупеет. Они выполняют тесты, на которых их натренировали, но составить рассказ из слов или описать свои чувства не могут потому что это область творческого мышления, а не зубрёжки.

             Советский психолог А.В. Петровский образно сравнивал способности с зерном, которому еще предстоит развиваться: подобно тому, как брошенное зерно — это лишь возможность превратиться в колос при определенных условиях (таких как структура и влажность почвы, погода и т.п.), так и способности человека являются лишь возможностью для приобретения знаний и умений при благоприятных условиях [11, с. 47].

Если выполняемая деятельность находится в зоне оптимальной трудности, то есть на пределе возможностей ребенка, то она ведет за собой развитие его способностей, реализуя то, что Л. С. Выготский называл зоной потенциального развития [5, с.388]. Деятельность, не находящаяся в пределах этой зоны, гораздо в меньшей степени ведет за собой развитие способностей. Если она слишком проста, то обеспечивает лишь реализацию уже имеющихся способностей; если же она чрезмерно сложна, то становится невыполнимой и, следовательно, также не приводит к формированию новых умений и навыков [5, с.390].

Н.Г. Герасимова утверждает, что младший школьный возраст представляет собой благоприятный и значимый период для выявления и развития творческих способностей личности, так как в этом возрасте закладываются основы творческой и образовательной траектории, психологическая база продуктивной деятельности, формируется комплекс ценностей, качеств, способностей, потребностей личности, лежащих в основе ее творческого отношения к действительности. Поэтому развивать заложенные в каждом ребенке творческие способности, воспитывать у него необходимые для этого качества, - значит, создавать педагогические условия, которые будут способствовать этому процессу [4].

По мнению И.В. Дубровиной, Т.Ю. Хабаровой, творческие способности младших школьников рассматривается как способность личности к нестандартному способу организации и осуществления творческой деятельности с постановкой новых целей, использованием элементов оригинальности в способах ее исполнения, а также новым распределением ролей и обновлением имеющегося опыта участия в коллективном семейном творчестве [6].

Приступать к развитию творческого потенциала ребёнка нужно с раннего возраста. Для этого используются разные пальчиковые техники. После их освоения можно попробовать рисовать объёмные элементы с помощью 3Д-ручки. В раннем возрасте до 6 лет использовать с этой целью можно только безопасное оборудование, которое не содержит нагревательных элементов. Маленькие дети в возрасте до 7-8 лет учатся играя. С помощью 3Д-ручки легче познавать основы геометрии, хорошо прививается пространственное мышление. В этот период можно рисовать объёмные игрушки, с которыми дети потом играют. Первые поделки можно дарить в качестве сувениров друзьям, бабушке, родителям. Это доставляет детям радость. Подвигает их на творчество, исходя из вкусовых предпочтений взрослого. В этом возрасте можно использовать 3Д-ручки, которые оснащены безопасными керамическими наконечниками и силиконовыми насадками. Но всё равно необходимо, чтобы при работе присутствовал взрослый и контролировал процесс.

Для детей более старшего возраста (9-12лет) открываются новые возможности. Можно использовать более сложное и совершенное оборудование, которое рисует более прочными видами пластика. При помощи 3Д-ручки дети могут творить, делать не просто сувениры, а рисовать настоящие скульптурки, создавать украшения, полезные и милые вещицы для себя. При помощи этого устройства можно освоить витражную технику. 3Д-ручка позволяет открывать себя в дизайнерской сфере.

Преимущества 3Д-ручки в развитии творческого мышления детей очевидны:

• обучение проходит в лёгкой игровой форме;
• способствует воспитанию эстетических способностей;
• развивает природные задатки детей, их нравственные качества;
• удовлетворяет стремление к самореализации и проявлению
• личностных качеств
• позитивное творчество;
• широкие возможности для создания самых разных объектов;
• заинтересованность детей в подобном творчестве, дети работают этим оборудованием с большим энтузиазмом;
• широкая палитра красок и разные по характеристикам материалы;
• улучшение ориентации в пространстве;
• простота и комфортность работы;
• пробуждение фантазии.

А самое главное – занятия 3Д ручкой дают возможность во время работы ребёнку высказывать свои мысли. Творить. Сочинять. Фантазировать. Выплёскивать свои эмоции. Делиться своими мечтами.

Моделирование при помощи 3Д-ручки

Работа 3D ручкой – это творческий процесс, который можно использовать для развития мелкой моторики. Развитие мелкой моторики у детей напрямую связано с развитием речи и мышления. При работе 3D ручкой движения должны быть тонкими, а чтоб они были таковыми должно быть развито внимание, усидчивость. Мы сравниваем процесс работы 3D ручка с рисованием, а рисуя, мы развиваем мышление, воображение, фантазию, память, зрительное и слуховое восприятие. Занятия с 3D ручкой создают благоприятный эмоциональный фон, повышают настроение.

Ещё одно неоспоримое достоинство - гаджеты очень лёгкие, они весят всего от 40 грамм. Если принтер — это техника, которая занимает место, то 3D ручка – это малогабаритная техника, и много места ей не надо. С помощью принтера можно печатать, а с помощью ручки рисовать в трехмерном пространстве. Рисовать 3Dручкой интересно, но нелегко, необходим навык.

В настоящее время существует два вида трёхмерных ручек: холодные и горячие.

Первый вид – холодные. Их используют на основе заправляемых в них быстро затвердевающих смол (фотополимеров). А под воздействием ультрафиолетового излучения поделки из них быстро затвердевают. Второй вид - горячие. Эти ручки работают для печати полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью. Такой же принцип работы, как и 3D принтеры. В продаже распространены именно горячие ручки, для них продаются и пластиковые нити для рисования. 

Как уже отмечалось выше, холодные ручки заправляются фотополимерной смолой. В приборе нет нагревательных элементов. Фотополимер мгновенно затвердевает под действием встроенного ультрафиолетового света. При использовании холодных чернил создаются необычайные картинки. Их можно наносить на открытую кожу. Риск обжечься отсутствует. Материал не имеет запаха. Зато огромная цветовая гамма. Есть прозрачные, цветные, гибкие, токопроводящие и в том числе светящиеся в темноте смолы.

Горячие ручки используют разные полимерные сплавы в форме катушек с пластиковой нитью.

Воспользоваться 3D ручкой может каждый, она подойдёт и для детей. Чтобы использовать ручку ее необходимо подключить к электросети и подождать немного, пока она нагреется. Самые быстрые включаются через 3 минуты. В рабочее состояние ручка приводится одним нажатием кнопки. Эта же кнопка отвечает за подачу пластика из сопла ручки, сама же подача регулируется контроллером.

Чтобы рисовать ручкой в нее заправляется пластиковая нить. Нити бывают различных расцветок. В задней части корпуса располагается отверстие, в которое вставляется филамент. Пластиковая нить, затягиваемая внутрь корпуса ручки, расплавляется внутри неё и выдавливается с острия ручки (из сопла) в виде тонкой нити, которая затвердевает на воздухе сразу после выхода из сопла. Вследствие этого модели мы делаем прямо на лету!

Выбор пластика для 3D-ручки. ABS или PLA?

В настоящее время существуют следующие виды пластика: ABS, PLA, PRO и KID.

Разные модели 3D ручки работают с разными видами пластика. Но в большинстве своем они могут работать с разными видами. Такой инструмент купить, безусловно, выгоднее. Если закончился один пластик, его легко заменить другим. Сегодня чаще всего работают пластиком ABS и PLA. Поэтому рассмотрим качества каждого из них.

Современные 3D-ручки работают с любым пластиком, но каждый пластик для 3d ручек имеет свои особенности. Попробуем разобраться, в плюсах и минусах каждого из них (Приложение 1).

Пластик ABS – производиться из нефти, очень хорошо противостоит агрессивным средам (кислотам, щелочным средам так же этот пластик является термоустойчивым), нетоксичный и прочный полимер. При работе нужно обязательно проветривать помещение. Работы, выполненные пластиком ABS можно протирать бытовой химией, мыть, играть с ними в воде. Они очень прочные.

Пластик PLA – данный пластик также является прочным.  Он более жёсткий. Производят его из продуктов сельского хозяйства: сахарного тростника, кукурузы или сои. При нагревании может чувствоваться запах сладковатого кулинарного масла. PLA - это пластик, который имеет растительное происхождение и является биоразлагаемым.

Термопластик для таких ручек поставляется в виде катушек нитей или специальных прутков. Температура плавления должна быть у ручки 180-220 ̊С.

Разработка памятки «Правила безопасного пользования 3D-ручкой» и инструкция по применению 3D-ручки на занятиях

Выполняя работу 3D ручкой надо помнить, что она является электроприбором. И чтобы продлить срок эксплуатации 3D ручки, мы разработали простые и нужные правила для её использования (Приложение 2, 3). Соблюдая правила безопасного использования, Вы сможете долго работать и выполнить много различных изделий с помощью 3D-ручки.

Литература:

1. Абрамова, Г.С. Возрастная психология. — М.: «Академия», 2003. -398с.
2. Бруднов А.А. Внешкольное дополнительное образование – насущное веление времени: проблемы, поиски, решения // Воспитание школьников – 2006. – №3-4.
3. Выготский Л. С. Воображение и творчество в детском возрасте. — СПб.: СОЮЗ, 1997. — 96 с.
4. Герасимова, Н. Г. Развитие творческой активности младших школьников в процессе реализации игровой педагогической технологии. [Электронный ресурс] // Электронная библиотека. URL.: http://www.dslib.net/obw-pedagogika/razvitie-tvorcheskoj-aktivnosti-mladshih-shkolnikov-v-processe-realizacii-igrovoj.html   (Дата обращения 14.02.202021).
5. Дружинина В.Н. Развитие и диагностика способностей / В.Н. Дружинин.– М.: Наука.- 2003 г.- 512 с.
6. Дубровина И. В. Младший школьник. Развитие познавательных способностей / И. В. Дубровина — М.: Просвещение, 2003. — 315 с.
7. Дубровина И. В., Прихожан А. Н., Зацепин В. В. Возрастная и педагогическая психология. М.: Просвещение, 1998. 249 с.
8. Зырянова А. С. Воображение и творческие способности детей в младшем школьном возрасте // Молодой ученый. — 2015. — №8. — С. 850-852.
9. Кваша В. П. Управление инновационными процессами в образовании. Дис. канд. пед. наук. М.: 1994г
10. Маклаков А. Г. Общая психология. — СПб.: 2008. — 583 с
11. 1.         Немов Р.С. Психология: Учеб. для. студ. высш. пед. учеб. заведений: в 3 кн. – 4-е изд. – М.: ВЛАДОС, 2003. – Кн. 1: Общие основы психологии. – 688с.
12. Теплова И. С. Развитие мелкой моторики рук, графического навыка и зрительно-моторной координации // Вопросы дошкольной педагогики. - 2015. - №1. - С. 49-52.
13. 3D в школе: кто, чему и как должен учить? // https://habrahabr.ru/post/275495/  (Дата обращения: 14.02.2021 г.)
14.  3D Моделирование // http://3d-artlines.ru/stati/3d-ruchki-kak-ne-poteryatsya-pri-vybore/  (Дата обращения: 13.02.2021)
15.  3D Моделирование // http://www.electronics-review.ru/risuem-v-3d-s-pomoshhyu-3d-ruchek/  (Дата обращения: 13.02.2021)
16.  3D Моделирование // http://3dtoday.ru/blogs/cvetmir3d/great-review-on-the-3d-knobs/  (Дата обращения: 14.02.2021)
17. 3D Моделирование // http://yes3d.ru/blogs/blog/kak-vybrat-3d-ruchku-sravnenie-populyarnyh-modeley-3d-ruchek/  (Дата обращения: 10.01.2021)
18. 3D Моделирование как обязательный элемент школьной программы в гимназии: зачем и почему? // https://irisoft.livejournal.com/81153.html   (Дата обращения: 14.02.2021)
19. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования [Электронный ресурс] // Министерств науки и образования Российской Федерации. 2009 URL.: https://www.preobra.ru/attachments/1/5d/c373e5-439e-4801-8cf8-cec312c310aa/ФГОС_НОО.pdf   (дата обращения 14.02.2021).
20. Федеральный закон "Об образовании в Российской Федерации" от 29.12.2012 N 273-ФЗ http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_140174/ (дата обращения 14.02.2021).

Приложение 1

Таблица сравнения ABS пластика и PLA пластика

	PLA пластик	ABS пластик
Из чего производится?	Растительная основа (кукуруза, кукурузный крахмал, соя)	На основе нефти
Распространенность	PLA пластик менее распространен, но пластики на растительной основе активно развиваются в последние годы, и все чаще используются производителями.	Большинство пластиков, с которым вы сталкиваетесь ежедневно, это ABS.
Запах	Запах отсутствует совсем, либо присутствует легкий сладковатый запах слегка схожий с запахом кукурузы.	Запах горящей пластмассы (рекомендуется работа в хорошо проветриваемых помещениях)
Твердость, прочность	Жесткий, но более хрупкий. Может ломаться при усилии к сгибанию.	Жесткий пластик, устойчивый к ударам. При этом устойчив к легкому сгибанию.
Температура плавления	180 – 240C	225 – 250C
Внешний вид	Множество вариантов внешнего вида, включая полупрозрачный и светящийся в темноте.	Чаще всего обладает блестящей глянцевой поверхностью.
Загрязнение окружающей среды	PLA - это пластик, который имеет растительное происхождение и является биоразлагаемым в агрессивной среде.	Может быть переработан как обычный пластик.

Приложение 2

Памятка «Правила безопасного пользования 3D-ручкой»

1.                  Не давить на кнопки с усилием, т.к. механические поломки не подлежат гарантийному ремонту.

2.                  Быть внимательным к соотношению вида нити и уровня температуры.

3.                  Следить, чтобы конец нити полностью не уходил в ручку, т.к. это может вызвать засор.

4.                  Не прикасаться соплом к легко возгораемым материалам и жидкостям.

5.                  Хранить пластик нужно в сухом и тёмном месте без воздействия прямых солнечных лучей.

6.                  Чтобы достать пластик, нужно нажать и держать кнопку выгрузки в течение 2-3 секунд.

7.                  Перед заменой пластика отрезать нить под прямым углом.

8.                  Для очистки от прилипшего пластика необходимо разогреть ручку до 180-200 С и протереть сопло плотной тканью.

9.                  Разбирать ручку стоит только лишь в случае необходимости, т.к. данная процедура не является рекомендательной для самостоятельного обслуживания устройства пользователем.

10.              Несмотря на то, что ручки оборудованы встроенным вентилятором для ускорения процесса застывания пластика, небрежное отношение к прибору напрямую связано с риском получить ожог.

Будьте аккуратны!

Приложение 3

Инструкция по применению 3D-ручки на занятиях

1.      Вставьте адаптер питания в розетку и воткните штекер в отверстие разъема питания. Включится желтый светодиод, что означает готовность к работе. В этом режиме нагревательный элемент не активен, ручка находится в ждущем режиме.

2.      Нажатием любой из функциональных кнопок выберите температурный режим в соответствии с видом пластика, который вы хотите использовать – PLA или ABS^[1]. Данные виды пластиков имеют разные режимы плавления.

3.      Нажмите кнопку подачи пластиковой нити. Включится индикатор красного цвета, и перо ручки начнет нагреваться. Спустя 30–40 секунд цвет индикатора сменится на зеленый, что означает готовность пера к использованию. Насадка будет нагрета до температуры, отображаемой на дисплее.

4.      Вставьте филамент (пластиковую нить) в отверстие для его загрузки, которое находится в начале ручки. Другой рукой нажмите на кнопку подачи филамента и не отпускайте до окончания загрузки нити, электрический привод самостоятельно затянет нить внутрь и доставит ее до нагревательного элемента. Когда из экструдера появится расплавленный пластик, процесс загрузки закончен.

5.      Кнопка управления скорости подачи филамента может регулировать объем подачи пластика в экструдер. При максимальной скорости будет выдавливаться толстый слой нити, при минимальной скорости можно получить очень тонкую нить.

6.      Если ручка не используется более пяти минут, индикатор будет выдавать режим SLEEP.

7.      Для смены материала нужно выгрузить старую нить нажатием кнопки выгрузки и затем заправить новую нить.

---

Краткое описание документа:

Нашу повседневную жизнь уже невозможно представить себе без информационно-коммуникационных технологий. В настоящее время мультимедийные, интерактивные, мобильные и 3D-технологии создали электронный мир с новыми видами коммуникаций и для современных детей цифровая среда стала «родной» и привычной. Сейчас перед образовательными организациями поставлена задача формирования и развития активной, творческой личности начиная с начальной школы. С одной стороны, возникает необходимость развития творческих способностей у младших школьников, с другой стороны, недостаточно методических рекомендаций по развитию творческих способностей у младших школьников в образовательной организации на занятиях с 3Д-ручкой.Приступать к развитию творческого потенциала ребёнка нужно с раннего возраста. Для этого используются разные пальчиковые техники. После их освоения можно попробовать рисовать объёмные элементы с помощью 3Д-ручки. В раннем возрасте до 6 лет использовать с этой целью можно только безопасное оборудование, которое не содержит нагревательных элементов. Маленькие дети в возрасте до 7-8 лет учатся играя. С помощью 3Д-ручки легче познавать основы геометрии, хорошо прививается пространственное мышление.