Реалізація міжпредметних зв’язків технологій та природничих дисциплін із використанням 3D моделювання
Вантажиться...
Дата
2024
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ імені А. С. Макаренка
Анотація
На підставі теоретико-емпіричних досліджень визначено, що інтеграція навчання технологій та природничих дисциплін має ряд важливих переваг, підтримує збалансований та цілеспрямований підхід до освітнього процесу. Встановлено, що реалізація міжпредметних зв’язків з цих предметів сприяє: організації більш реалістичного та практичного навчання; розвитку критичного мислення учнів; розширенню знань у декількох областях; стимулюванню інтересу до навчання. У статті робиться акцент на 3D моделювання в процесі виготовлення фізичних (астрономічних) приладів під час проектної діяльності учнів на заняттях технологій (навчальний модуль «Комп’ютерне проектування»). Наводиться приклад виконання учнями творчого проекту «Комп’ютерне проектування сонячного годинника». Пропонується така послідовність виконання етапів проектної діяльності: визначення теми та завдань проекту; аналіз об’єкта проектування; пошук інформації; актуальної для проекту; вибір системи автоматизованого проектування; 3D моделювання; 3D друк; тестування виробу; презентація проекту; висновок. Встановлено, що крім моделювання та виготовлення фізичних (астрономічних) приладів, доцільно використовувати також інші варіанти інтеграції технологій і фізики: візуалізація та дослідження фізичних явищ (рух, сили, електромагнетизм та інші); створення 3D моделей об’єктів, які дозволяють учням вивчати та експериментувати з фізичними законами; створення та вдосконалення технічних пристроїв або механізмів, які можна було б вивчати в рамках обох дисциплін; створення та аналіз електричних схем, вивчення основних компонентів електричних схем, з’єднання та взаємодії між ними; створення симуляцій теплових процесів, таких як теплопередача чи розширення речовин: спостереження та аналіз теплових явищ у віртуальному середовищі. Перспективи подальшої роботи полягають у розробці методичних рекомендацій щодо створення 3D моделей планет сонячної системи та інших астрономічних об’єктів, для ілюстрації фізичних законів, які діють в космосі.
Based on theoretical and empirical studies, it was determined that the integration of learning technologies and natural sciences has a number of important advantages, supports a balanced and purposeful approach to the educational process. It was established that the implementation of intersubject connections in these subjects contributes to: the organization of more realistic and practical education; development of students' critical thinking; expanding knowledge in several areas; stimulating interest in learning. The article focuses on 3D modeling in the process of manufacturing physical (astronomical) devices during the design activity of students in technology classes (educational module "Computer Design"). An example of students' implementation of the creative project "Computer design of a sundial" is given. The following sequence of stages of project activity is proposed: definition of the topic and tasks of the project; analysis of the design object; information search; relevant for the project; selection of an automated design system; 3D modeling; 3D printing; product testing; project presentation; conclusion. It has been established that, in addition to modeling and manufacturing of physical (astronomical) devices, it is also advisable to use other options for the integration of technologies and physics: visualization and research of physical phenomena (motion, forces, electromagnetism, and others); creating 3D models of objects that allow students to study and experiment with physical laws; creation and improvement of technical devices or mechanisms that could be studied within both disciplines; creation and analysis of electrical circuits, study of the main components of electrical circuits, connections and interactions between them; creation of simulations of thermal processes, such as heat transfer or expansion of substances: observation and analysis of thermal phenomena in a virtual environment. Prospects for further work consist in the development of methodological recommendations for the creation of 3D models of the planets of the solar system and other astronomical objects, to illustrate the physical laws that operate in space.
Based on theoretical and empirical studies, it was determined that the integration of learning technologies and natural sciences has a number of important advantages, supports a balanced and purposeful approach to the educational process. It was established that the implementation of intersubject connections in these subjects contributes to: the organization of more realistic and practical education; development of students' critical thinking; expanding knowledge in several areas; stimulating interest in learning. The article focuses on 3D modeling in the process of manufacturing physical (astronomical) devices during the design activity of students in technology classes (educational module "Computer Design"). An example of students' implementation of the creative project "Computer design of a sundial" is given. The following sequence of stages of project activity is proposed: definition of the topic and tasks of the project; analysis of the design object; information search; relevant for the project; selection of an automated design system; 3D modeling; 3D printing; product testing; project presentation; conclusion. It has been established that, in addition to modeling and manufacturing of physical (astronomical) devices, it is also advisable to use other options for the integration of technologies and physics: visualization and research of physical phenomena (motion, forces, electromagnetism, and others); creating 3D models of objects that allow students to study and experiment with physical laws; creation and improvement of technical devices or mechanisms that could be studied within both disciplines; creation and analysis of electrical circuits, study of the main components of electrical circuits, connections and interactions between them; creation of simulations of thermal processes, such as heat transfer or expansion of substances: observation and analysis of thermal phenomena in a virtual environment. Prospects for further work consist in the development of methodological recommendations for the creation of 3D models of the planets of the solar system and other astronomical objects, to illustrate the physical laws that operate in space.
Опис
Ключові слова
міжпредметні зв’язки, фізика, технології, 3D моделювання, interdisciplinary connections, physics, technologies, 3D modeling
Бібліографічний опис
Фещук, Ю. Реалізація міжпредметних зв’язків технологій та природничих дисциплін із використанням 3D моделювання [Текст] / Ю. Фещук, В. Мислінчук // Освіта. Інноватика. Практика : науковий журнал / МОН України, Сумський державний педагогічний ун-т ім. А. С. Макаренка ; [редакційна рада: О. В. Боряк, М. Воскоглу, Л. О. Петриченко та ін.]. – Суми : [СумДПУ ім. А. С. Макаренка], 2024. – Т.12, № 2 – С. 72–78. – DOI: 10.31110/2616-650X-vol12i2-011