Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «3D моделирование»
рабочая программа по информатике и икт (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 класс) на тему

Пояснительная записка

Серьезной проблемой современного российского образования является существенное ослабление естественнонаучной и технической составляющей школьного образования. В современных условиях реализовать задачу формирования у детей навыков технического творчества крайне затруднительно. Необходимо создавать новые условия в сети образовательных учреждений субъектов Российской Федерации, которые позволят внедрять новые образовательные технологии. Одним из таких перспективных направлений является 3D моделирование.

Работа с 3D графикой – одно из самых популярных направлений использования персонального компьютера, причем занимаются этой работой не только профессиональные художники и дизайнеры. Без компьютерной графики не обходится ни одна современная мультимедийная программа.

Предлагаемый   курс представляет собой углублённое изучение отдельных тем общеобразовательных программ по информатике (работа с графическими пакетами).

Практические задания, предлагаемые в   курсе, интересны и часто непросты в решении, что позволяет повысить учебную мотивацию учащихся и развитие творческих способностей.

Технологии, используемые в организации предпрофильной подготовки по информатике, должны быть деятельностно-ориентированными. Основой проведения занятий служат проектно-исследовательские технологии.

Таким образом, данный курс способствует развитию познавательной активности учащихся; творческого и операционного мышления; повышению интереса к информатике, а самое главное, профориентации в мире профессий, связанных с использованием знаний этих наук.

Актуальность данного курса заключается в следующем:

• учащийся научится свободно пользоваться компьютером;
• освоит программное обеспечение для дальнейшего изучения в высших учебных заведениях технического направления;
• развитие алгоритмического мышления;
• более углубленное изучение материала и дополнительная информация;

Цели:

• заинтересовать учащихся, показать возможности современных программных средств для обработки графических изображений;
• познакомить с принципами работы 3D графического редактора Blender, который является свободно распространяемой программой;
• сформировать понятие безграничных возможностей создания трёхмерного изображения

Задачи:

• дать представление об основных возможностях создания и обработки изображения в программе Blender;
• научить создавать трёхмерные картинки, используя набор инструментов, имеющихся в изучаемом приложении;
• ознакомить с основными операциями в 3D - среде;
• способствовать развитию алгоритмического мышления;
• формирование навыков работы в проектных технологиях;
• продолжить формирование информационной культуры учащихся;
• профориентация учащихся.

1. Общая характеристика  курса

Программа данного  курса  ориентирована на систематизацию знаний и умений по курсу информатики в части изучения информационного моделирования. Элективный курс посвящен изучению основ создания моделей средствами редактора трехмерной графики Blender. Курс призван развить умения использовать трехмерные графические представления информации в процессе обучения, предназначен для прикладного использования обучающимися в их дальнейшей учебной деятельности.

Курс вносит значительный вклад в формирование информационного компонента общеучебных умений и навыков, выработка которых является одним из приоритетов общего образования. Более того, информатика как учебный предмет, на котором целенаправленно формируются умения и навык работы с информацией, может быть одним из ведущих предметов, служащих приобретению учащимися информационного компонента общеучебных умений и навыков.

Материал курса излагается с учетом возрастных особенностей учащихся и уровня их знаний. Занятия построены как система тщательно подобранных упражнений и заданий, ориентированных на межпредметные связи.

Данный курс для среднего звена предназначен для общеобразовательных учебных заведений с использованием компьютеров для реализации моделирования и визуализации.

2. Описание места курса в учебном плане

Согласно учебному плану МБОУ «Криушинская СОШ» на 2017-2018 уч. год, на 2018-2019 уч.год,  на 2019-2020 уч.год на изучение  курса «3D моделирование» отводится 1 ч. в неделю. Курс рассчитан на 3 года , всего 102 часа.

3. Требования к результатам обучения и освоения  курса

На данном курсе обучения в ходе освоения предметного содержания обеспечиваются условия для достижения обучающимися следующих личностных, метапредметных и предметных результатов. Предполагается, что учащиеся владеют элементарными навыками работы в офисных приложениях, знакомы с основными элементами их интерфейса.

Личностные УУД

Правила поведения в компьютерном классе и этические нормы работы с информацией коллективного пользования и личной информацией обучающегося. Формирование умений соотносить поступки и события с принятыми этическими принципами, выделять нравственный аспект поведения при работе с любой информацией и при использовании компьютерной техники коллективного пользования. Формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации учения.

Регулятивные УУД

Система заданий, целью которых является формирование у обучающихся умений ставить учебные цели; использовать внешний план для решения поставленной задачи; планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации; осуществлять итоговый и пошаговый контроль; сличать результат с эталоном (целью); вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи с ранее поставленной целью.

Познавательные УУД

Общеучебные универсальные действия

1. Поиск и выделение необходимой информации в справочном разделе учебников (выдержки из справочников, энциклопедий, Интернет-сайтов с указанием источников информации, в том числе адресов сайтов), в гипертекстовых документах, входящих в состав методического комплекта, а также в других источниках информации;
2. Знаково-символическое моделирование:

• составление знаково-символических моделей, пространственно-графических моделей реальных объектов;
• использование готовых графических моделей процессов для решения задач;
• опорные конспекты – знаково-символические модели.
• анализ графических объектов, отбор необходимой текстовой и графической информации;
• работа с различными справочными    информационными источниками;
•  постановка и формулировка проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности для решения проблем творческого характера: создание различных информационных объектов с использованием свободного программного обеспечения.

Коммуникативные УУД

Выполнение практических заданий, предполагающих работу в парах, практических работ, предполагающих групповую работу.

Планируемые результаты изучения курса

К концу обучения на начальном этапе будет обеспечена готовность обучающихся к продолжению образования, достигнут необходимый уровень их развития.

Учащийся научится:

• осуществлять поиск необходимой информации для выполнения учебных заданий в учебниках, энциклопедиях, справочниках, в том числе гипертекстовых;
• осуществлять сбор информации с помощью наблюдения, опроса, эксперимента и фиксировать собранную информацию, организуя её в виде списков, таблиц, деревьев;
• использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы, для решения задач;
• основам смыслового чтения с выделением информации, необходимой для решения учебной задачи из текстов, таблиц, схем;
• осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;
• устанавливать аналогии;
• строить логическую цепь рассуждений;
• осуществлять подведение под понятия, на основе распознавания объектов, выделения существенных признаков и их синтеза;
• обобщать, то есть осуществлять выделение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;
• осуществлять синтез как составление целого из частей.

III.Содержание программы.

Тема 1. Вводное занятие. (1 ч.)

Области использования 3-хмерной графики и ее назначение. Демонстрация возможностей 3-хмерной графики. История Blender. Правила техники безопасности.

Тема 2. Архитектура 3D-принтера (4 ч.)

          Знакомство с моделью 3D принтера «Picaso  Designer». Изучение архитектуры принтера. Печать  3D моделей.

Тема 3. Введение в трёхмерную графику. Создание объектов и работа с ними. (11 ч.)

Основные понятия 3-хмерной графики. Элементы интерфейса Blender. Типы окон. Навигация в ЗD-пространстве. Основные функции. Типы объектов. Выделение, перемещение, вращение и масштабирование объектов. Цифровой диалог. Копирование и группировка объектов. Булевы операции.

Термины: 3D-курсор, примитивы, проекции.

Тема 4. Основы моделирования. (14 ч.)

Режим редактирования. Сглаживание. Инструмент пропорционального редактирования. Выдавливание. Вращение. Кручение. Шум и инструмент деформации. Создание фаски. Инструмент децимации. Кривые и поверхности. Текст. Деформация объекта с помощью кривой. Создание поверхности.

Термины:        сплайн, булевы объекты, метод вращения, метод лофтинга, модификаторы.

Тема 5. Материалы и текстуры объектов. (10 ч.)

Общие сведения о текстурировании в 3-хмерной графике. Диффузия. Зеркальное отражение. Материалы в практике. Рамповые шейдеры, многочисленные материалы. Специальные материалы. Карты окружающей среды. Карты смещения. UV-редактор и выбор граней.

Термины: текстура, материал, процедурные карты.

Тема 6. Освещение и камеры. (6 ч.)

Типы источников света. Теневой буфер. Объемное освещение. Параметры настройки освещения. Опции и настройки камеры.

Термины: источник света, камера.

Тема 7. Основы анимации. (4 ч.)

Общие сведения о 3-мерной анимации. Модуль IPO. Анимация методом ключевых кадров.

Термины: анимация, ключевая анимация.

        Тема 8. Практический блок определенной направленности(48ч)

4. Тематический план

5. Планируемые результаты изучения учебного предмета

знание:

• основ 3D графики;
• основных принципов работы с 3D объектами;
• приемов использования текстур;
• техники редактирования 3D объектов;
• основных этапов создания анимированных сцен и уметь применять их на практике;

умение:

• создавать 3D объекты;
• использовать модификаторы при создании 3D объектов;
• преобразовывать объекты в разного рода поверхности;
• использовать основные методы моделирования;
• создавать и применять материалы;
• создавать анимацию методом ключевых кадров;
• использовать контроллеры анимации.
• работы в системе 3-хмерного моделирования Blender.

6. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение  курса

Методические пособия для учителя:

Автор: James Chronister – Blender Basics Учебное пособие 3-е издание Перевод: Юлия Корбут, Юрий Азовцев с.153

Автор(ы): В. Большаков, А. Бочков «Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor»

Автор(ы): В. П. Большаков, В. Т. Тозик, А. В. Чагина «Инженерная и компьютерная графика»

Оборудование и инструменты

1. 3D принтер «Picaso  Designer»
2. мультимедиа-проектор
3. интерактивная доска
4. ноутбуки, ПК

Программное обеспечение

1.Система трехмерного моделирования  Blender

2. ПО 3D принтера

Ресурсы Internet:

1. http://programishka.ru,  
2. http://younglinux.info/book/export/html/72,
3. http://blender-3d.ru,
4. http://b3d.mezon.ru/index.php/Blender_Basics_4-th_edition
5. http://infourok.ru/elektivniy-kurs-d-modelirovanie-i-vizualizaciya-755338.html