ART-mathematics using 3D technologies
https://doi.org/10.32517/2221-1993-2023-22-6-71-77
Abstract
The article discusses ways to visualize mathematical objects using 3D technology tools (3D printer, 3D pen). The visual representation of objects in teaching mathematics to schoolchildren and future teachers is based on the use of the STEAM approach (Science, Technology, Engineering, the Arts — arts, humanities, Mathematics). The Arts component allows you to explore the possibilities of the STEAM approach to reveal the semiotic potential of mathematics for teaching, to visualize non-traditional objects of art and creativity, which explicitly and implicitly have mathematical foundations. The research begins with studying and printing ready-made models, and then schoolchildren and students develop their own models for 3D printing. Thus, each student (schoolchild and student — future teacher) consistently develops an engineering book. The teacher's engineering book contains a series of mathematical models that allow you to support different levels of mastery of mathematics. The results of the pedagogical experiment suggest that children are highly involved in work at mathematics lessons after using 3D technologies.
About the Authors
M. A. ChervonnyRussian Federation
Tomsk
O. V. Savina
Russian Federation
Tomsk
A. I. Karpenko
Russian Federation
Tomsk
References
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.
Review
For citations:
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