Использование 3D-принтера в обучении английскому языку в соответствии с ФГОС основного общего образования



В статье характеризуется использование технологии 3D- печати в системе школьного образования, в обучении, в том числе иностранному языку. Анализируются требования федерального государственного образовательного стандарта общего образования для того, чтобы обосновать необходимость технологии 3D- печати в школе и при изучении иностранного языка.

Ключевые слова: технология 3D-печати, федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования, обучение иностранному языку

Сегодня требования системы образования должны быть ориентированы на применение самых новаторских методов и технологий обучения, так как в век ускорения научно-технического прогресса, интенсивного и даже стремительного развития цифровых технологий необходимо «забегать вперед», ориентироваться «на опережение» и применять в школьном обучении «авангардные», перспективные технологии. В настоящее время применение в обучении широко используемых технологий недостаточно, так как в результате оно будет вести к усвоению уже устаревших знаний и умений.

Сегодня технология 3D-печати относится к активно внедряющимся, открывает принципиально новые возможности в самых разных сферах образования, производства и науки. Ее называют «технологией будущего». 3D-печать — послойное воспроизведение трехмерного физического объекта с помощью 3D-принтера. В процессе печати объект создается с нуля при помощи пластика или другого материала, постепенно превращаясь в осязаемый предмет. Современные 3D-принтеры способны печатать всё более сложные объекты с потрясающей детализацией и точностью [1]. В настоящее время 3D-принтеры широко применяются в машиностроении, строительстве, архитектуре, дизайне, инженерном проектировании. Использование 3D-печати многогранно и может затрагивать самые разные сферы — от промышленности до медицины. Оно позволяет до этапа производства проверить возможности реализации и протестировать сразу ряд параметров будущей модели — от дизайна и эргономики до наличия скрытых дефектов и конструкторских просчетов [1].

3D-печать — один из главных образовательных трендов последних лет. Школы и университеты в России и по всему миру отчетливо понимают, что без использования 3D-принтеров сегодня нельзя обеспечить по-настоящему всестороннюю подготовку [3]. 3D-печать — не только полезная, но и крайне увлекательная технология. Ее изучение интересно для самой широкой возрастной аудитории. 3D-печать применяется при обучении школьников, студентов и специалистов во всем мире [4]. Опыт использования 3D-печати в работе или обучении убедительно показывает: возможность получить отпечатанную на принтере модель существенно ускоряет и качественно улучшает процесс проектирования изделий [1].

3D-принтеры сегодня активно используются в школах и университетах по всей России. Свои центры прототипирования открыты в МГУ, МГТУ им. Баумана, МИФИ, Приволжском университете и других вузах. 3D-печать применяется образовательными учреждениями по всему миру. У студентов 3D-принтеры помогают развивать образное мышление, приучают будущих специалистов к автоматизированному программированию и проектированию. 3D-печать значительно увеличивает интерес к процессу обучения, так как дает возможность студентам почувствовать себя настоящим новатором. Создав на компьютере модель, студент уже через несколько часов сможет держать ее в руках — это прекрасная мотивация создавать новое. [3].

Студенты, использующие 3D-принтер в образовательных целях, получают возможность учиться на собственных ошибках. На бумаге или компьютере изъяны модели заметить сложно, а создавая макет или тестовую деталь, студент, смоделировав ее на компьютере в 3D-программе, довольно быстро получает материальный объект, который можно совершенствовать, корректируя и повторяя процесс моделирования [3].

Наибольшей популярностью 3D-технологии пользуются в технических вузах. Студенты могут разрабатывать дизайн предметов, деталей и макетов прямо в аудитории, изготавливать прототипы с помощью 3D-принтера, оценивать и тестировать их [3]. Творческие специальности — еще одна сфера активного использования 3D-печати. Будущие архитекторы и дизайнеры с помощью 3D-принтеров могут реализовывать самые смелые проекты, экспериментировать с материалами и формами. Возможность быстрой визуализации и физического воплощения собственных проектов позволяет студентам гораздо быстрее осваивать многие аспекты будущей профессии. Лучший выбор для студентов архитектурных и дизайнерских специальностей — полноцветные 3D-принтеры. Такое оборудование позволит быстро получать яркие и наглядные визуализации своих проектов. [3].

3D-печать можно использовать при обучении учащихся любого возраста. Младшим школьникам устройства трехмерного моделирования будут интересны для общего развития, знакомства с технологией, для использования в режиме игры. Старшеклассники и студенты могут применять 3D-принтеры на практике. С их помощью станет возможным реализация авторских проектов, печать практических заданий, развитие творческих способностей и навыков [3]. В будущем школьники и студенты, знакомые с технологией 3D-печати, проявляют большой интерес к изучению программ 3D-моделирования [1].

В настоящее время наблюдается активная практика применения 3D-принтеров в школьном обучении за рубежом. Например, ученики гимназии Уотфорда (Великобритания) экспериментируют с 3D-печатью различных математических и геометрических объектов. Их цель — наилучшим образом понять, как работает та или иная формула, а также наглядно изучить сложные фигуры: параболы, спирали, правильный пятиугольник и др. [4].

Ученики средних классов школ в Атлантик-Сити печатают как простейшие формы и геометрические фигуры, так и более сложные объекты, например, точную копию руки. В Кембридже учащиеся средней школы участвуют в эксперименте по овладению навыков моделирования на 3D-принтере. Результаты эксперимента показывают, что они уже в 13 лет способны работать над проектами, которые обычно поручают студентам [4].

Каковы же возможности для применения технологии 3D-печати при обучении школьников иностранному языку? Чтобы ответить на этот вопрос обратимся к федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования (далее «Стандарт»), который представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основной образовательной программы основного общего образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию [2]. В этом документе, утвержденном приказом Министерства образования и науки Российской Федерации в 2010 году, отражены цели и содержание школьного образования, четко указаны результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования, определены требования к условиям реализации основной образовательной программы основного общего образования и т. п.

В «Стандарте» в разделе II «Требования к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования», пункте 9 «Личностные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования», в 3-м подпункте указано, что они должны отражать «формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие современного мира» [2]. А в 10.-м пункте «Метапредметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования», в 7-м подпункте обозначено умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач.

При описании в «Стандарте» предметных результатов освоения основной образовательной программы основного общего образования в отношении «иностранного языка» в 1-м подпункте указывается такое требование, как «формирование дружелюбного и толерантного отношения к ценностям иных культур, оптимизма и выраженной личностной позиции в восприятии мира, в развитии национального самосознания на основе знакомства с жизнью своих сверстников в других странах, с образцами зарубежной литературы разных жанров, с учётом достигнутого обучающимися уровня иноязычной компетентности» учащихся. Таким образом, в «Стандарте» подчеркиваются следующие требования к школьному обучению: обучение на современном уровне развития науки и общественной практики; обучение основам моделирования; формирование дружелюбного и толерантного отношения к ценностям иных культур. Реализация данных задач, на наш взгляд, невозможна без использования технологии 3D-печати.

Практика 3D-печати вызывает у школьников неподдельный интерес, так как позволяет им воочию увидеть результат работы. Например, можно смоделировать или скачать из Интернета готовую модель (фигурку любимого персонажа из игры или фильма) и быстро получить ее в готовом виде [1]. 3D-печать можно использовать на уроках английского языка для создания моделей, позволяющих знакомиться с объектами иноязычной культуры, когда предметы и объекты становятся не только зримыми, но и осязаемыми. Осознать ценность объектов культуры поможет не только то, что объект выглядит красиво и нравится школьникам. В процессе самостоятельного создания модели учащиеся начинают понимать, насколько это сложный и кропотливый процесс и насколько объект в действительности превосходит модель по размерам, сколько в него «вложено» реального труда людей, научной мысли и материальных ресурсов. Отношение к предмету (объекту) культуры становится личностно опосредованным, в силу чего уважительным и ответственным.

В качестве моделей на уроках английского языка можно создавать культурные достопримечательности, архитектурные объекты, цветы, растения и животных, типичных для флоры и фауны Великобритании, предметы традиционной одежды, интерьеры и мебель, игрушки, персонажей народных сказок и т. д. 3D-печать перечисленных моделей можно использовать при изучении, например, следующих тем в средних и старших классах: «Достопримечательности Лондона», «Тур по Лондону». Урок страноведения «Чем они знамениты?», «День в Диснейленде», Достопримечательности в России», «Семейные путешествия», «Морское путешествие», «Посещение различных городов Великобритании, России и городов мира», «Поход в парк/зоопарк».

Таким образом, помимо воспитательного значения применение технологии 3D-печати, как уже рассматривалось, позволяет знакомить школьников с самыми передовыми и перспективными научными технологиями, формировать основы навыков моделирования и проектирования в процессе обучения иностранному языку. Вследствие применения технологии 3D-печати значительно повышается мотивация изучения английского языка, интерес к предмету, развиваются творческие способности, повышается уровень эстетического развития учащихся.

Литература:

1. Савочкин, А. А. Использование 3D-принтеров в обучении САПР [Электронный ресурс] http://picaso-3d.com/ru/press/sapr_picaso3d/

2. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс] http://www.prikrmk.sfedor.ru/fgos/1530-stoosnobr.html

3. Применение 3-Д принтеров в обучении [Электронный ресурс] /http://3d.globatek.ru/3d-printers/education/

4. Ученики и студенты по всему миру развивают навыки проектирования 3D-моделей [Электронный ресурс] http://3d.globatek.ru/3d-printers/case_studies/stud3dmodels/