Art-математика с использованием 3D-технологий
https://doi.org/10.32517/2221-1993-2023-22-6-71-77
Аннотация
В статье рассмотрены способы визуализации математических объектов с использованием инструментария 3D-технологий (3D-принтера, 3D-ручки). Наглядное представление объектов в обучении математике школьников и будущих учителей строится на основе применения STEAM-подхода (от англ. Science — естественные науки, Technology — технологии, Engineering — инженерия, the Arts — искусства, гуманитарные науки, Mathematics — математика). Компонент Arts позволяет исследовать возможности STEAM-подхода для раскрытия семиотического потенциала математики для обучения, визуализировать нетрадиционные объекты искусства, творчества, в которых явно и неявно есть математические основы. Исследование начинается с изучения и печати готовых моделей, а затем школьники и студенты разрабатывают собственные модели для 3D-печати. Таким образом у каждого обучающегося (школьника и студента — будущего педагога) последовательно формируется инженерная книга. Инженерная книга педагога содержит серию математических моделей, позволяющих поддерживать разный уровень освоения математики. Результаты педагогического эксперимента позволяют говорить о высокой вовлеченности детей в работу на уроках математики после применения 3D-технологий.
Об авторах
М. А. ЧервонныйРоссия
Червонный Михаил Александрович, доктор пед. наук, доцент, профессор кафедры физики и методики обучения физике
634061, г. Томск, ул. Киевская, д. 60
О. В. Савина
Россия
Савина Ольга Владимировна, магистрант физико-математического факультета
634061, г. Томск, ул. Киевская, д. 60
А. И. Карпенко
Россия
Карпенко Анастасия Игоревна, магистрант физико-математического факультета
634061, г. Томск, ул. Киевская, д. 60
Список литературы
1. Авдоньев Е. Я. Графические модели — начало науки технического творчества // Строительство и техногенная безопасность. 2014. № 50. С. 25–28.
2. Акияма Дж., Руис М.-Дж. Страна математических чудес / пер. с англ. М. И. Бабиковой. М.: Изд-во МЦНМО, 2009. 240 с.
3. Акуленко И. А. Семиотический компонент методической компетенции будущего учителя математики // Вестник Брянского госуниверситета. 2013. № 1. С. 74–76.
4. Алдошина М. И. Эффективные технологии формирования компетенций в современном университетском образовании // Профессиональное образование в современном мире. 2020. Т. 10. № 3. С. 4022–4030. DOI: 10.15372/PEMW20200312
5. Анисимова Т. И., Шатунова Ф. М., Сабирова Ф. М. STEAM-образование как инновационная технология для Индустрии 4.0 // Научный диалог. 2018. № 11. С. 322–332. EDN: YOWSNV. DOI: 10.24224/2227-1295-2018-11-322-332
6. Баева Е. И. Графическое моделирование как смыслотехника в учебном процессе // Северо-Кавказский психологический вестник. 2014. № 4. С. 21–27.
7. Бреус И. А. Теоретико-методические аспекты проблемы развития пространственного мышления школьников // Проблемы современного педагогического образования. 2018. № 61-4. С. 38–41. EDN: YUKMWD.
8. Брикалова Е. А., Горюнова И. А., Корягина О. М. Моделирование как средство развития пространственного мышления // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 10-1. С. 51–55. EDN: WWHRTR.
9. Гулева М. А. Новые тенденции в развитии образовательной сферы в Китае // Азия и Африка сегодня. 2018. № 6 (731). С. 51–55. EDN: URAYSU. DOI: 10.7868/S0321507518060077
10. Дорофеева А. С. Анализ развития STEAM-образования в России и за рубежом // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота: психолого-педагогические науки. 2020. № 4 (54). С. 236–242. EDN: AEVPSI. DOI: 10.46845/2071-5331-2020-4-54-236-242.
11. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/b33a1431-1b0f4794-b2a7-83cd3b9d7bca/104715/
12. Зепнова Н. Н. Развитие пространственного мышления школьников — залог успешного изучения точных дисциплин в вузе // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 6 (65). С. 231–237.
13. Коногорская С. А. Особенности развития компонентов пространственного мышления школьников на разных ступенях общего образования // Ученые записки Российского государственного социального университета. 2019. Т. 18. № 4 (153). С. 91–99. EDN: PONMAK. DOI: 10.17922/2071-5323-2019-184-91-99
14. Марченко М. Н. Графическая деятельность и компьютерные технологии в профессиональной подготовке будущих дизайнеров // Историческая и социально-образовательная мысль. 2013. № 5. С. 115–118. EDN: RPXOAP.
15. Математические уравнения можно увидеть, благодаря 3D-печати. https://3dtoday.ru/industry/matematicheskieuravneniyamozhno-uvidet-blagodarya-3d-pechati.html
16. Нурмагомедов Д. М., Камилова Ш. Д. Проблема формирования пространственных представлений у младших школьников при обучении математике // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. 2012. № 3 (20). С. 70–74. EDN: QBPFBL.
17. Панчищина В. А., Гельфман Э. Г., Ксенева В. Н. и др. Математика. 5–6 классы. Наглядная геометрия. М.: Просвещение. 2023. 177 с.
18. Тарасенкова Н. А. Проблемы и перспективы реализации семиотического подхода в математическом образовании // Дидактика математики. 2005. № 24. С. 132–136.
19. Шаповалов Д. Н., Чернобабова К. В. Применение 3D-технологий для решения стереометрических задач // Современные инновации. 2019. № 5 (33). С. 32–35.
20. Шатунова О. В. STEMи STEAM-образование: от технологии к искусству // Актуальные направления современной науки, образования и технологий. Материалы Всероссийской научнопрактической конференции (г. Чебоксары, 23 апреля 2020 года). Чебоксары: Экспертно-методический центр, 2020. С. 259–263.
21. Buckley J., Seery N., Canty D. Investigating the use of spatial reasoning strategies in geometric problem solving // International Journal of Technology and Design Education. 2019. DOI:10.1007/s10798-018-9446-3
22. Reid C., Buckley J., Seery N., Dunbar R. Examining the relationship between spatial ability and cognitive load during complex problem solving. PATT 39. 2022. Р. 246.
Рецензия
Для цитирования:
Червонный М.А., Савина О.В., Карпенко А.И. Art-математика с использованием 3D-технологий. Информатика в школе. 2023;(6):71-77. https://doi.org/10.32517/2221-1993-2023-22-6-71-77
For citation:
Chervonny M.A., Savina O.V., Karpenko A.I. ART-mathematics using 3D technologies. Informatics in school. 2023;(6):71-77. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2023-22-6-71-77