Статья рассматривает важность и актуальность методики применения 3D-моделирования в процессе развития креативного мышления у детей. Отмечается, что данная учебная технология положительно влияет на пространственное мышление и воображение, умение работать в команде и находить креативные решения. Автор приходит к выводу, что 3D-моделирование не только способствует формированию необходимых навыков для будущей профессиональной деятельности, но и помогает детям развивать свою индивидуальность через творчество и инновации.
Ключевые слова: 3D-моделирование, креативное мышление, воображение, 3D-ручка, принтеры.
В настоящее время применение современных достижений компьютерных технологий широко распространено во всех сферах. В детском саду, начиная с учебной работы, проводятся сложные лабораторные исследования с помощью компьютера и его автоматических средств. Для развития творческого мышления человека огромное значение имеет использование компьютерных технологий, в том числе и 3D-моделирования.
Развитие креативного мышления ребёнка — важная составляющая работы каждого образовательного учреждения. На современном этапе эффективность работы образовательного учреждения определяется тем, в какой мере образовательный процесс обеспечивает развитие творческих способностей каждого ребёнка, формирует творческую личность, готовит его к творческой, познавательной и общественно-трудовой деятельности [1].
Креативное мышление — это способность человека продуктивно участвовать в процессе выработки, оценки и совершенствования идей, направленных на получение инновационных и эффективных решений, и/или нового знания и/или эффективного выражения воображения.
Очилов Ф. Э., Рашидова Л. определяют креативное мышление как «умение генерировать новые идеи и решать проблемы нестандартным способом» [4].
Анализ психолого-педагогической литературы позволяет заключить, что многие исследователи как важное условие формирования творческих способностей рассматривают совместную деятельность взрослого с ребенком (где каждый из участников является равноправным субъектом деятельности). Именно он является путеводителем детей в творческий мир, так как они сами не способны организовывать свою деятельность и анализировать свои результаты. Поэтому педагог занимает ключевую роль в развитии креативного мышления дошкольников [3].
Одним из ключевых преимуществ 3D-моделирования является его способность развивать пространственное мышление у детей. При создании трехмерных моделей они должны учитывать размеры, пропорции, глубину и перспективу объекта. Это способствует лучшему пониманию пространства вокруг себя и способности решать задачи, которые требуют способности мыслить в трех измерениях.
3D-моделирование способствует развитию креативного мышления и воображения у детей. При создании 3D-моделей они становятся свободными в выборе формы, цвета и текстуры объектов. Это способствует развитию их способности мыслить нестандартно, находить оригинальные решения и проявлять свою индивидуальность.
Навыки 3D-моделирования хорошо сочетаются с STEM (наука, технологии, инженерия и математика) образованием. Они включают в себя применение математических и физических концепций, а также способствуют развитию проблемного и аналитического мышления. У детей, обладающих навыками 3D-моделирования, больше шансов успешно справляться с вызовами, которые ставят перед ними современные технологии.
Создание 3D-моделей требует от детей анализа задач и поиска нестандартных решений. Сущность 3D-моделирования заключается в использовании трех измерений: в отличие от обычного изображения 3D имеют объём, то есть картинка формируется уже не в двух, а в трех измерениях: высота, ширина и глубина. В специальной программе создается эскиз трехмерной модели, который потом можно распечатать на 3D-принтере. Файл с образцом модели выводится на печать, точно так же, как на обычный принтер. Вместо бумаги загружается особый материал: пластиковая нить, керамический порошок или смола. Принтер слой за слоем наносит материал по заготовленной схеме до тех пор, пока на столе не окажется готовое изделие. Таким способом можно распечатать что угодно, даже запасные детали для самого принтера.
Х. Пирсон, А. Дьюб отмечают, что дополнительное образование на базе 3D-моделирования обеспечивает школьников большими знаниями, чем урок по физике, биологии или математике [8]. Акцент на практическом обучении с реальными приложениями, устройствами и макетами помогает осваивать научно-исследовательские умения. Ученые выделяют навыки, которые формируются при 3D-моделировании: критическое мышление, креативность, любознательность, принятие оригинальных нестандартных решений, лидерство, творческое предпринимательство. Независимо от будущей карьеры, эти наборы навыков, по выводам авторов, имеют большое значение для подготовки детей к инновациям.
А. Т. Фаритов отмечает, что проекты с применением 3D-прототипирования должны предусматривать разработку обучающимися собственных уникальных моделей, обладающих определенной практической или эстетической пользой [5]. На основании обобщения экспериментальных данных А. Т. Фаритов заключает, что только при правильном методологическом подходе внедрение 3D-моделирования в научно-исследовательскую деятельность школьников может принести пользу. Правильное планирование такой деятельности в соответствии с возрастом школьников может внести креативную линию в обучение и подготовить их к вызовам индустрии будущего. Однако такого подхода автором ни в этой, ни в дальнейших работах не предлагается.
Более содержательный в плане научной обоснованности вариант по применению средств 3D-моделирования для обучения школьников представлен в работе Е. А. Михляковой, Т. Н. Суворовой [6]. Авторы описывают направления педагогической поддержки творческой созидательной деятельности школьников в рамках персонализированной модели обучения на базе технологий 3D. Но, к сожалению, ими не указывается потенциал передовых технологий для формирования именно научно-исследовательских умений школьников в рамках дополнительного образования.
Е. Е. Петров представляет результаты изучения зарубежного опыта обучения биологии на основе 3D-моделей [7]. Автор анализирует специализированные программные продукты и средства, позволяющие реализовать изучение отдельных разделов биологии с использованием инструментов трехмерного геометрического моделирования. Согласно его выводам, технология 3D-обучения является одной из новых образовательных технологий, реализуемых с использованием информационно-телекоммуникационных средств в процессе виртуального взаимодействия школьника с учебным ресурсом.
Многие школы уже интегрируют 3D-моделирование в свои учебные программы. Это позволяет не только развивать технические навыки у детей, но и углублять их знания в области математики, науки и искусства. Использование таких программ, как Blender или SketchUp, дает возможность детям работать над реальными проектами, что значительно обогащает их образовательный опыт. Современные модели 3D-принтеров помогают школьникам освоить трехмерную графику. Принтеры можно использовать на обычных школьных уроках, а также для оснащения кружков моделирования и робототехники.
К системе методик развития пространственного мышления при помощи 3D-моделирования можно отнести:
— моделирование отвлеченных форм;
— комбинаторный тренинг пространственного мышления;
— ассоциативность в становлении творческого мышления, воображения [2].
Так, моделирование отвлеченных форм предполагает последовательность этапов работы по формообразованию на основе куба. Предлагается серия тестов, по условию которых необходимо изобразить на гранях куба след-траекторию части окружности (четверть окружности, следующие — половину окружности, трехчетвертная часть окружности).
В литературе отмечается такой метод как моделирование при помощи 3D-ручки. Работа с 3D-ручкой развивает мелкую моторику, что важно для речи и мышления. Этот процесс требует внимания и усидчивости, стимулирует мышление, воображение и улучшает восприятие. 3D-ручка легкая и компактная, позволяет создавать объемные рисунки. Хотя работа с ней интересна, она требует навыков.
Матвеев В. В., Грибков Д. Н. в своей статье разрабатывают пример творческого проекта — изготовление из картона летающей модели самолета. На занятиях школьники научились создавать авторские эскизы и воплощать их в жизнь с учетом особенностей модели, научились работать с материалами разной текстуры, взаимодействовать в команде, помогать друг другу и выполнять важную культурно-общественную миссию [5].
Таким образом, 3D-моделирование сегодня — одно из самых перспективных направлений в плане успешной профессиональной деятельности. Если начать изучение трехмерной графики еще в школе, то к моменту выпуска школьники будут иметь все базовые знания о 3D-технологиях и смогут решить для себя, хотят ли они связывать свою будущую профессию с этой сферой. Трехмерная графика применяется практически во всех отраслях деятельности человека.
3D-моделирование является мощным инструментом для развития креативного мышления у детей. Оно не только способствует формированию необходимых навыков для будущей профессиональной деятельности, но и помогает детям развивать свою индивидуальность через творчество и инновации.
Литература:
- Развитие креативного мышления как компонента функциональной грамотности у детей дошкольного возраста, в том числе с ОВЗ / Т. В. Закалюжная, А. В. Дорофеева, Е. Н. Бутенко [и др.]. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 3 (450). — С. 251–253.
- Нурмукан, Д. С. Развитие творческого мышления через 3D-моделирование / Д. С. Нурмукан. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 26 (264). — С. 280–283.
- Козлова О. А., Гурбанова Н. В. О развитии творческого потенциала обучающихся: от детского сада до вуза // Письма в Эмиссия.Оффлайн (The Emissia.Offline Letters): электронный научный журнал. 2023. № 12. С. 130–138.
- Очилов Ф. Э., Рашидова Л. Повышение творческих способностей детей дошкольного возраста: ключевые аспекты развития // Science and Education, № 1. 2024. С.135–139.
- Матвеев В. В., Грибков Д. Н. Возможности 3D-модели-рования для развития исследовательских умений школьников в условиях дополнительного образования // Научно-методический электронный журнал «Концепт». — 2024. — № 01. — С. 56–77.
- Суворова Т. Н., Михлякова Е. А. Применение технологий 3D-моделирования для персонализации обучения // Научно-методический электронный журнал «Концепт». — 2020. — № 5 (май). — С. 110–129.
- Петров Е. Е. Зарубежный опыт обучения биологии с применением технологий 3D-моделирования и виртуальной реальности // Образование. Наука. Научные кадры. — 2023. — № 2. — С. 233–238.
- Pearson H., Dube A. 3D printing as an educational technology: theoretical perspectives, learning outcomes, and recommendations for practice // Education and Information Technologies. — 2022. — P. 27.
