3D-оборудование на уроках математики

Дата публикации: 2018-11-21 16:55:59
Статью разместил(а):
Черненко Евгения Витальевна

3D-оборудование на уроках математики

3D-hardware in mathematics lessons

 

Авторы:

Черненко Евгения Витальевна

учитель математики ГБОУ СОШ № 3, п.г.т. Смышляевка, м.р. Волжский Самарской области, Россия

E-mail: evgenika3785@yandex.ru 

Chernenko Evgeniya Vitalevna 

educator GBOU SOSH №3 Smyshlyaevka, Samara, Russia

E-mail: evgenika3785@yandex.ru

Колчина Светлана Николаевна

учитель математики ГБОУ СОШ № 3, п.г.т. Смышляевка, м.р. Волжский Самарской области, Россия

E-mail: evgenika3785@yandex.ru

Kolchina Svetlana Nikolaevna 

educator GBOU SOSH №3 Smyshlyaevka, Samara, Russia

E-mail: evgenika3785@yandex.ru

Аннотация: Наиболее эффективным инструментом фокусировки внимания современных школьников и студентов является максимальная визуализация изучаемого предмета, а также повышение интерактивности  учебного процесса. Современным направлением в образовательных технологиях, отвечающим всем требованиям ФГОС и обладающим огромным потенциалом является 3D-технология. Данная технология позволяют разнообразить привычные уроки и внеурочные занятия, сделать образовательный процесс эффективным, интересным и визаульно-объемным.  

Abstract: the most effective focus of contemporary students is maximum visualization of subject, as well as increasing the interactivity of educational process. Modern direction in educational technology, meeting all the requirements of the GEF and has enormous potential is the 3D technology. This technology allows to diversify the usual lessons and irregular classes, make educational process efficient, interesting and vizaulno-surround.

Ключевые слова: Образовательные технологии, ФГОС ООО, 3-D технология, 3-D печать, моделирование и проектирование, математика.

Keywords: educational technology, 3D technology, 3D printing, simulation, design, mathematics.

Тематическая рубрика: Средняя школа.

В настоящее время ни один урок не обходится без использования интерактивного и мультимедийного оборудования. Современным направлением в образовательных технологиях, отвечающим всем требованиям ФГОС и обладающим огромным потенциалом является 3D-технология. 3D оборудование можно применять в преподавании математики для наглядной демонстрации графиков и математических моделей. Некоторым ученикам непросто понять числа и диаграммы, которые они видят на бумаге. А уж тем более геометрические объекты. Это не означает, что они не способны обучаться – это просто особенность работы мозга. 3D контент помогает таким учащимся рассмотреть уравнения, графики и сложные математические модели в реальном виде – и тем самым понять их.

Преимущества использования 3D технологий в образовательном процессе:

1.     Преподаватели совместно с учениками могут создавать наглядные пособия для изучаемого предмета. Наглядность значительно повышает заинтересованность учащихся и повышает уровень усвоение математики.

2.     Обучение на практике — создание прототипов технических и дизайнерских идей.

3.     Совместная и командная работа. Ученики сближаются с преподавателем при создании новых моделей и изучении предмета, как в малых, так и больших учебных группах.

4.     Совершенствования творческих и технических навыков учащихся и студентов.

5.     Прямой контакт с современными технологиями.

 Для наглядного объяснения учащимся школьной программы и полного «погружения» в изучаемую тему я использую на уроках 3D ручки и 3D принтер. Впервые с 3D ручками знакомлю учеников в 5-6 классах. С их помощью учащиеся строят круг и окружность, изучают их свойства, а самое главное сразу понимают, в чем отличие одной фигуры от другой. При изучении темы «Длина окружности» они рисуют линию окружности, а затем разворачивают ее и с помощью линейки производят измерения. Пластиком другого цвета проводят радиусы и диаметры, учатся их сравнивать и сами выводят формулу d = 2R. Впервые знакомятся с хордой окружности.

В 8 классе пробуют выполнить построение вписанной окружности и описанной окружности. На практике устанавливают свойства вписанной и описанной фигур. При изучении геометрии с помощью 3D ручек учащиеся строят объемные фигуры. Причем в 5-6 классах это фигуры, собранные из заготовок плоскостей, например прямоугольников. А старшеклассники сначала рисуют ребра, и «поднимают» фигуру.

При подготовке к ОГЭ в 9 классе 3D ручками ученики строят графики сложных функций задания 23 контрольно-измерительных материалов экзамена. На листе в клетку сначала рисуют оси координат, откладывают единичные отрезки. Затем график кусочной функции, заданной например системой, рисуют пластиком разных цветов. И с помощью ножниц отрезают лишнее согласно области определения функции. Таким образом, получается не просто набор пересекающихся прямых, а кривая с заданным условием.

В школе есть 3D принтер, который незаменим в работе с реальными моделями на уроках геометрии. В первую очередь, он помогает изучить эргономику объекта, его функциональность, а также исключить возможность скрытых ошибок построения. На уроках математики использование этой технологической новинки, ведет к созданию различных поверхностей заданных функциями, сечений фигур, фракталов. Фигуру сначала пробуем нарисовать на листе бумаги, затем разрабатываем ее модель в CAD  программе и запускаем в работу 3D принтер. Из простых геометрических фигур также можно моделировать самые разные художественные формы: скульптуры, игрушки, детали. В конце работы готовые модели принимают участие в научно-практической конференции. Каждый ученик может разработать и защитить  свой проект авторской идеи. 

Созданий моделей на 3D-принтерах  связано с огромным количеством необходимых знаний в моделировании, физике, математике, программировании. Во время работы на 3D-принтере постоянно рождаются новые идеи. Ведь принтер печатает самостоятельно, в то время когда ученик может спокойно следить за его работой и обдумывать новые идеи. 3D-принтер освобождает детей от рутинного занятия и позволяет ему заниматься творчеством. 

Технология использования 3D оборудования позволяют разнообразить привычные уроки математики и внеурочные занятия, сделать образовательный процесс эффективным, интересным и визаульно-объемным.