Курс по выбору «Анимация в 3D-графике» как средство развития метапредметных компетенций учащихся основной школы

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) предъявляет новые требования к образовательным результатам – стандарт ориентируется не только на предметные результаты, но и на личностные и метапредметные результаты [1]. Метапредметные результаты включают межпредметные понятия и универсальные учебные действия (УУД) [1]. Достижение метапредметных результатов связано с формированием и развитием УУД: личностными, регулятивными, познавательными и коммуникативными [2]. А метапредметные компетенции определяются как овладение основными универсальными учебными действиями [3].

Безусловно, одной из самых важных задач в школе является развитие личности школьника, в том числе развитие творческих способностей и образного мышления, формирование нравственно-этических качеств его личности. Творчество предполагает независимость, оригинальность мышления, богатые фантазии. Творчество происходит от слова «творить», т.е. создавать что-то новое. В настоящий момент, согласно ФГОС, важность внеурочной деятельности значительно возросла. Внеурочная деятельность стала обязательным компонентом основной образовательной программы основного общего образования. Курсы по выбору учащихся в этих условиях призваны создать условия для личностного роста и творческого развития, для формирования метапредметных компетенций, удовлетворять потребности школьников в познании. В рамках курса по выбору можно успешно организовать проектную деятельность учащихся.

Курсы по выбору для предпрофильной подготовки должны отвечать ряду условий:

-  должны помочь ученику оценить свой потенциал с точки зрения дальнейшего образования;

-  должны способствовать формированию интереса и созданию положительной мотивации обучения на планируемом профиле.

Основные метапредметные образовательные результаты, достигаемые в процессе обучения школьников информатике в основной школе:

-  умение ставить учебные цели и задачи

-  умение оценивать учебные действия

-  умение разрабатывать планирование, составлять алгоритм действий при решении задач

-  умение использовать знаково-символические представления информации для создания моделей

-  умение осуществлять поиска, сбора, передачу, обработку информации

-  умение осуществлять самооценку собственной образовательной деятельности

-  владение логическими действиями анализа, синтеза, сравнения, обобщения, классификации, установление причинно-следственных связей

-  готовность вести диалог, умение сформулировать свою мысль

-  владение основами взаимодействия и сотрудничества со сверстниками и взрослыми

-  умение осуществлять в группе (коллективе) совместную информационную деятельность, в частности при выполнении проекта;

-  умение выступать перед аудиторией, представляя результаты своей работы, в том числе с помощью средств ИКТ;

-  умение использовать информационные технологии в учебной деятельности и повседневной жизни.

В условиях возрастания роли информационно-коммуникационных технологий в обществе существует необходимость совершенствования целей, содержания, форм, методов, средств обучения предпрофильному обучению школьников информатике и построения курсов по выбору для учащихся на основе использования средств информационных технологий. Одним из самых популярных направлений в информационных технологиях является CGI-графика, то есть компьютерная графика. Она позволяет увидеть нам невероятные сцены, которые невозможно создать в реальном, не нарушая законов физики. Поэтому компьютерная графика так часто используются в современном цифровом обществе: в области кинематографии и телевидения, в архитектуре, в образовании, в дизайне, в рекламной деятельности, в промышленности и даже в медицине.

В образовании компьютерная графика используется для развития абстрактного, образного мышления, а также творческих возможностей. Существует много свободно распространяемых трехмерных редакторов, которые по функциональности намного уступают коммерческим лидерам, таким как Maya, 3Dmax, Cinema 4d, но пакет трехмерной графики Blender по функциональности практически ничем не уступает им, а даже может быть превосходит их по простоте обучения и удобности использования.

Предлагаемый курс «Анимация в 3D-графике" предназначен для организации внеурочной деятельности школьников основной школы. Основной целью является формирование и развитие метапредметных компетенций школьников через овладение методами создания анимации и проектную деятельность.  Школьники научатся использовать среду Blender для создания 3D-изображений, получат первоначальные навыки создания анимационных фильмов.  Программа курса предназначена для учащихся 8-9 классов основной школы, в рамках которой предусмотрено выполнение творческого проекта по созданию короткометражного анимационного фильма по сюжету якутской сказки «Куерэгэй» (Жаворонок), имеющей важное значение для проявления интереса учащихся к национальной культуре и в их нравственно-этическом воспитании. Курс имеет ярко выраженную практическую направленность. Основная форма обучения: практикум.

Программа отвечает следующим требованиям:

- к целям обучения: формирование положительной мотивации к изучению информатики и информационных технологий в старшей школе; формирование метапредметных умений, навыков и способов деятельности, необходимых для успешного продолжения образования;

- к содержанию обучения: соответствие целям предпрофильной подготовки учащихся (новизна, инвариативность, индивидуализация и дифференциация, направленность на формирование и развитие универсальных учебных действий, направленность на выявление и развитие познавательного интереса); полнота; систематичность и структурированность;

- к процессу обучения: использование активных методов обучения (метода проектов, дискуссии, мозгового штурма, частично-поискового метода обучения, метода проблемного обучения).

Курс делится на два модуля:

-          Модуль I. Моделирование и анимация.

-          Модуль II. Выполнение проекта.

Целесообразно изучать эти модули в предлагаемой последовательности, так как без умений и навыков, полученных в процессе изучения первой модули, не возможно успешно пройти второй модуль.

Изучение модуля I направлено на решение следующих задач:

1. Формирование первоначальных знаний, умений и навыков использования трехмерного редактора.
2. Формирование навыков работы с меш-объектами: режим редактирования, режим объектов.
3. Формирование умения создавать анимацию.
4. Формирование самостоятельности.

Изучение модуля II направлено на решение следующих задач:

1. Формирование умения работать в команде.
2. Развитие коммуникативных навыков.
3. Развитие познавательного интереса к урокам информатики.
4. Развитие творческого и образного мышления.
5. Формирование умения использовать среду Blender для создания анимационного фильма.

Учебный курс позволяет успешно освоить трехмерный редактор Blender, часов на изучение компьютерной графики в школьном курсе информатики основной школы мало, а для изучения анимации часы практически отсутствуют. Курс позволяет составлять различные модификации на основе этого курса за счет изменения цели проектной деятельности.

Таблица 1.

Примерный учебно-тематический план курса «Анимация в 3D-графике» для 8-х классов

Технологическая карта урока №4.
Тема: «Текстура»

Цели урока:

•        Обучающая: формирование умений и навыков работы с наложением текстур, работать с материалами.

•        Развивающая: развитие познавательных интересов, самостоятельности.

•        Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, усидчивости, терпения.

Планируемые результаты обучения:

Предметные: формирование навыков работы с объектным режимом. 

Личностные: получение эмоционального и личностного удовлетворения от продуктивности собственной деятельности; формирование уважительного отношения к иному мнению.

Метапредметные: формирование умения самостоятельно определять цели, ставить учебную задачу (с помощью учителя или сверстников); умения задавать вопросы; умения создавать модели для решения задачи; умения анализа ситуации, планирования деятельности; овладение основами контроля и самооценки.

Таблица 2.

Технологическая карта урока №4

Практическая работа № 4 «Дерево»

1)        Первым делом создадим дерево. Нам требуются: 3 сферы, 1 цилиндр, 2 конуса.

2)        Размещаем их как на рисунке 3.1.

Рис. 3.1                                                     Рис. 3.2

3)        Теперь на правой панели инструментов нажимаем на «Material»  (рис. 3.2).

4)        Выбираем наши сферы в режиме объект.

5)        В опции Диффуз. выбираем зеленый цвет (рис. 3.3).

Рис. 3.3                            Рис. 3.4

6)        Мы видим, что наши сферы стали зелеными. Теперь, нам надо перейти во вкладку «Текстура»  (рис. 3.4).

7)        Нажимаем на «создать текстуру» (рис. 3.5).

 
Рис.3.5

8)        Под панелью появилось множество опций. Нам нужна вкладка Изображение – Открыть, выбрать нужное изображение.

9)        Мы, видим, что ничего не изменилось. Это потому, что текстура не отражается на редакторе, так как это займет слишком много памяти. Поэтому текстура отражается только в рендере (рис. 3.6).

Рис. 3.6

10)     Делаем то же самое с другими сферами, а для ствола выбираем другую текстуру (кора дерева).

11)     В итого у вас должно получиться такое дерево (рис. 3.7).

Рис. 3.7 

Для реализации модуля II используется такой метод активного обучения как метод проектов. В рамках этого модуля предполагается выполнение творческого проекта. Цель проектов данного типа заключается в создании творческого продукта –анимированного мультфильма, видеоролика, буклета, газеты, открытки, сочинения, альманаха, праздника, экспедиции и т.д. Творческие проекты не требуют детально проработанной структуры совместной деятельности учащихся и учителя, она только намечается и развивается в соответствии с конечным результатом. Но такие проекты требуют продуманности формы и структуры конечного результата, например, плана и структуры создания анимации [4].

В течение 6-ти занятий школьники выполняют проект «Анимированный 3D-мультфильм «Куерэгэй» (Жаворонок) по сюжету одноименной якутской сказки. Учащиеся разделяются по парам. Используя  ранее выбранные модели персонажей, выбирают сцены из сказки «Куорэгэй» и создают 3D-анимацию в среде Blender. Все созданные анимации объединяют в один полный метр.

До начала выполнения проекта необходимо провести 8 подготовительных уроков по 3D-моделированию и 3D-анимации в среде Blender (8ч.). Для контроля хода выполнения проекта учащимися 8-х классов предусмотрены 6 ч. для того, что бы учитель мог оказать индивидуальную консультативную помощь, провести формирующее оценивание создаваемого учащимися в парах проекта. Учащиеся могут задания проекта выполнять во внеурочное время. Посредством голосования выбираются лучшие модели персонажей сказки (Куерэгэй, отец, мачеха, мыши). Учащиеся делятся по парам, где будут активно сотрудничать между собой, развивая при этом коммуникативные УУД. Каждой паре даются сцены из сказки, которую они должны анимировать. Эти сцены должны соответствовать общей концепции сказки, чтобы развить познавательные УУД.

В программе курса по выбору «Анимация в 3D-графике» используется свободно распространяемый кроссплатформенный редактор трехмерной графики Blender. Освоение учащимися такого редактора 3D-графики развивает интерес к области информационных технологий и создает фундамент для начала практической деятельности в такой сфере. Владение таким редактором свидетельствует о высоком уровне владения информационными технологиями. Нами разработаны проект «Куерэгэй» на основе 3D-анимации в среде Blender, методика проведения 8 занятий, содержание 7 практических и 7 самостоятельных работ, а также методика организации проектной деятельности учащихся 8 классов на основе выполнения проекта «Куерэгэй» с 3D-анимацией в среде Blender. Данный курс способствует развитию таких метапредметных компетенций как умение работать в паре, формирование умения анализировать и поставить цели, формирование умения решать поставленные задачи, умение выполнять самооценку и контроль своей деятельности.