Использование учебно-творческих задач при обучении компьютерному моделированию для развития творческих способностей учащихся МБОУ Хе

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

4 этап. Анализ  результатов (место для ответов  учащихся)

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Задания для самостоятельной работы:

1. Построить равнобедренный  треугольник по заданному основанию  a и высоте h.

2. Построить прямоугольный  треугольник по гипотенузе и  катету.

3. Построить равнобедренный  треугольник по боковой стороне  и углу при вершине.

4. Построить треугольник  по трем сторонам.

5. Построить правильный  восьмиугольник с заданной стороной.

6. Построить треугольник  по двум сторонам и углу  между ними.

7. Построить параллелограмм  по заданным сторонам и углу  между ними.

8. Построить треугольник  по стороне, противолежащему ей  углу и высоте, проведенной из  вершины этого угла.

9. Построить треугольник  по двум сторонам и высоте, опущенной на одну из них.

10. Построить равнобедренный  треугольник по основанию и  радиусу описанной окружности.

Лабораторная  работа № 2 "Компьютерное конструирование"

Задача. "Моделирование  паркета"

1 этап. Постановка  задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

В Санкт-Петербурге и его  окрестностях расположены великолепные дворцы-музеи, в которых собраны  произведения искусства великих  русских и европейских мастеров. Помимо прекрасных творений живописи, скульптуры, мебели здесь сохранились  уникальные образцы паркетов. Эскизы этих паркетов создали великие зодчие. А реализовали их идеи мастеровые-паркетчики.

Паркет составляется из деталей  разной формы и породы дерева. Детали паркета могут различаться по цвету и рисунку древесины. Из этих деталей паркетчики на специальном  столе собирают блоки, совместимые  друг с другом. Из этих блоков уже  в помещении на полу компонуется  реальный паркет.

Одна из разновидностей паркета - из правильных геометрических фигур (треугольников, квадратов, шестиугольников  или фигур более сложной формы). В различных сочетаниях детали паркета  могут дать неповторимые узоры. Представьте  себя в роли дизайнера паркета, выполняющего заказ.

Задача относится к  типу "Как сделать, чтобы…".

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Разработать эскиз паркета.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЦЕЛИ

Разработать набор стандартных  деталей паркета - меню паркета.

Рис.1. Меню паркета

Разработать стандартный  паркетный блок из деталей.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Уточняющий вопрос	Ответ
Что моделируется?	Геометрический объект - многоугольник
Какими свойствами он обладает?	Многоугольник правильный. Количество сторон многоугольника - 3, 4, 6
Что задано?	Отрезок, равный стороне многоугольника
Что надо получить?	Детали паркета, паркетный блок, геометрический паркет
В какой среде можно осуществить  построение?	На бумаге или в среде графического редактора
Какие инструменты нужны для построения на бумаге?	Линейка, циркуль
Какие инструменты нужны для построения в среде графического редактора?	Циркуля нет. Циркуль заменяет квадрат  с вписанной окружностью

2 этап. Разработка  модели

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

Объект	Параметры	Значения
Многоугольник	Количество сторон Длина стороны Цвет Фактура	3, 4, 6 a Оттенки различных пород древесины Рисунок, имитирующий срез древесины

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ

Для моделирования набора совместимых деталей, паркетных  блоков и паркета в целом можно  использовать среду графического редактора Paint.

МОДЕЛЬ 1. Моделирование геометрических объектов с заданными свойствами для создания стандартного набора деталей паркета с совместимыми размерами.

Полный набор деталей, необходимых для моделирования (см. рис.2) создайте самостоятельно (по известным  вам алгоритмам), используя возможности  поворотов и отражений фрагментов.

Рис.2. Объекты меню паркета

Построение квадрата, наклоненного на 30^{0 (}60⁰), выполните по алгоритму (см. рис.3).

Рис.3. Алгоритм построения квадрата, наклоненного на 30^{0 (}60⁰)

Готовые фигуры раскрасьте, имитируя фактуру различных пород  дерева.

Созданное меню сохраните  в файле "Меню паркета" и защитите от записи.

МОДЕЛЬ 2. Моделирование паркетного блока.

Количество деталей в  паркетном блоке зависит от количества сторон многоугольника.

Блоки могут компоноваться  из деталей одной, двух или трех разновидностей (см. рис.4).

Рис.4. Модели паркетных блоков

МОДЕЛЬ 3. Компоновка паркета из созданных блоков.

Паркет собирается из готовых  блоков на полу. Образовавшиеся пустоты  в углах и у стен заделываются деталями из стандартного набора.

Компьютерный эскиз паркета  формируется по такому же принципу на рабочем поле графического редактора (см. рис.5).

Рис.5. Образцы паркетов

3 этап. Компьютерный  эксперимент

План ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Тестирование стандартного  набора деталей - проверка совместимости.

2. Разработка паркетного  блока.

3. Тестирование блоков - проверка  их совместимости.

4. Моделирование эскизов  паркета.

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Разработайте несколько  вариантов паркетного блока и  эскизов паркета.

2. Предложите их на  выбор заказчику.

4 этап. Анализ  результатов

Если вид паркета не соответствует замыслу заказчика, то вернуться к одному из предыдущих этапов: создать другой блок из того же набора деталей или разработать  другой набор деталей.

Если вид паркета удовлетворяет  заказчика, то принимается решение  о разработке чертежей в реальном масштабе и подборе материалов.

Задания для самостоятельной  работы:

1. Представьте, что Вы - глава фабрики по производству  ткани. Разработайте образцы тканей  с геометрическим орнаментом.

2. Представьте, что Вы - мастер по созданию витражей. Разработайте набор стекол для  составления витражей и создайте  витраж.

3. Представьте, что к  вам пришел директор фабрики  игрушек. Он просит, чтобы Вы  разработали набор деталей мозаики  и продемонстрировали, какие узоры  можно будет складывать из  этих деталей.

4. Создайте меню чайного  или кофейного сервиза (вид  сверху) и "накройте" праздничный  стол на шесть персон по  правилам этикета.

5. Представьте, что Вы - художник фабрики по производству  керамической плитки. Разработайте  набор керамических плиток и  на его основе создайте объекты  подводного мира для моделирования  композиции "Под водой" для  ванной комнаты.

6. Представьте, что Вы - художник мастерской, специализирующейся  на производстве ковров. Разработайте  образец ковра.

7. Представьте, что Вы - главный специалист фабрики,  производящей ковровое покрытие. Разработайте образцы ковровых  покрытий для детской комнаты.

8. Одно из последних  направлений в дизайне интерьера  - отделка потолка специально  предназначенной для этих целей  плиткой. Разработайте набор потолочных  плиток для украшения фойе  театра.

9. Как преображается город,  когда тротуары, скверы, площади  вымощены брусчаткой (тротуарной  плиткой). Попробуйте свои силы  в качестве художника завода  по производству брусчатки. Разработайте  несколько вариантов плитки для  тротуаров.

10. Линолеум - очень практичное  покрытие, не требующее специального  ухода. Но, говоря о практичности, нельзя забывать о красоте.  Разработайте несколько образцов  линолеума, имитирующего мраморное  покрытие.

Лабораторная  работа № 3 "Моделирование объемных конструкций"

Задача. "Создание набора кирпичиков для конструирования"

1 этап. Постановка  задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Создать набор кирпичиков, с заданными параметрами a, b, c (см. рис.1).

Рис.1. Меню кирпичиков

Задача относится к  типу "Как сделать, чтобы…".

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Построение объекта с  заданными свойствами.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Уточняющий вопрос	Ответ
Что моделируется?	Кирпичик
Какими свойствами он обладает?	Кирпичик имеет форму прямоугольного параллелепипеда
Что задано?	Отрезки, равные длине, ширине и высоте кирпичика
Что надо получить?	Набор кирпичиков
Сколько положений может принимать  кирпичик?	6
В какой среде можно осуществить  построение?	На бумаге или в среде графического редактора
Какие инструменты нужны для построения на бумаге?	Линейка
Какие инструменты нужны для построения в среде графического редактора?	Инструмент Линия
Какие особенности графического редактора  можно использовать?	Возможность поворотов фрагментов рисунка  на определенные углы и их отражения
Сколько положений кирпичика достаточно построить?	3

 

2 этап. Разработка  модели

Построить кирпичик в трех положениях по алгоритму. Инструментом Заливка окрасить грани краской  одного тона, но разных оттенков (см. рис.2).

Рис.2. Алгоритм построения кирпичика

Используя возможность поворотов  фрагментов рисунка на определенные углы и их отражения получить все  шесть положений кирпичика.

Общее задание:

Построить модель по рисунку:

Задания для самостоятельной  работы:

Построить объемную модель из кирпичиков.

Рекомендации  по выполнению построений в среде  графического редактора:

Для построения точных горизонтальных, вертикальных и расположенных под  углом 45⁰ линий, а также кругов и квадратов используется клавиша <Shift>.

Для построения параллельных прямых используется копирование и  вставка имеющейся линии.

Для построения фигур с  заданными размерами исходные отрезки  заданной длины желательно располагать  в верхней части листа как  эталоны и использовать их копии.

При построении правильных многоугольников учитывать их свойство вписываться в окружность, которую  можно использовать в качестве дополнительного  построения.

При решении графических  задач часто необходимо использовать дополнительные построения. Для дополнительных построений выбирается вспомогательный  цвет, который удаляется по окончании  работы методом заливки белым  цветом (цветом фона).

2.3 Результаты исследования  и их анализ

В результате первого, констатирующего, этапа нами было проведено входное  тестирование: тест "Диагностика  невербальной креативности". Мы оценили  и проанализировали такие два  компонента творческих способностей как  оригинальность и уникальность (см. табл.3).

Таблица 3.

Данные исследования уровня развития творческих способностей школьников (среднее  значение)

	Индекс  оригинальности		Индекс  уникальности
Учащиеся	Х1	Х2	Х1	Х2
1	0,88	0,74	2	2
2	0,58	0,59	2	0
3	0,75	0,69	0	1
4	0,63	0,67	1	1
5	0,91	0,87	2	2
Среднее значение	0,75	0,712	1,4	1,2
Примечание. Х1 - экспериментальная группа; Х2 - контрольная группа