Петербург в масштабе

Петербург в масштабе: 45‑минутная практика 3D‑моделирования и прототипирования (5 класс)

Савко Марина Олеговна, учитель информатики и технологии, ГБОУ гимназия №41 им. Эриха Кестнера, Приморский район Санкт‑Петербурга. E‑mail: codezawr@yandex.ru

Аннотация.

Статья описывает короткую практику «от идеи до прототипа» для 5 класса: учащиеся на материале петербургских объектов рассчитывают масштаб, выполняют эскиз в трёх видах, создают простую 3D‑модель в Tinkercad или бумажную развёртку, собирают мини‑макет и оформляют подписи. Командные роли распределены «как у взрослых», формируя функциональную грамотность и первичную профориентацию.

Ключевые слова:

внеурочная деятельность; функциональная грамотность; профориентация; 3D‑моделирование; прототипирование; Санкт‑Петербург; командная работа

1. Зачем это сегодня

Когда инженерия становится «осязаемой», школьник начинает видеть смысл формулы и чертёжной линии. Короткая работа в масштабе на знакомом городском материале снимает барьер «это сложно» и создаёт ситуацию успеха: у ребёнка появляется реальный прототип, а вместе с ним — понимание, что цифровые и инженерные навыки нужны не только «в учебнике», но и в жизни.

Практика строится вокруг трёх опор: функциональная грамотность (величины, единицы, инструкции), профориентация через распределение ролей и аккуратное оформление результата (технический текст и подписи).

2. Педагогическая идея и новизна

Идея проста: поместить полный мини‑цикл «масштаб → эскиз → 3D/развёртка → сборка → подписи → защита» в формат одного урока. Петербургские формы — арка, колоннада, шпиль, ростральные элементы — дают богатый визуальный ряд для упрощения реальных объектов до конструкторских форм. Новизна — в точном смешении цифровых и бумажных инструментов и в «взрослом» делении обязанностей внутри команды.

3. Организация занятия (45 минут, 5 класс)

Цель: изготовить мини‑прототип городского объекта Санкт‑Петербурга в заданном масштабе и представить результат устно и письменно.

Оборудование: проектор; карточки‑образцы; техническое задание (ТЗ); сетка для эскиза; спецификация; паспорт; чек‑лист; клей‑карандаш; ножницы/канцелярский нож; коврик для резки; линейка; картон/плотная бумага; компьютеры (по возможности).

Цифровые инструменты: Tinkercad (обязательно для варианта с ПК); по желанию — Scratch (маршрут/анимация), Sweet Home 3D (виртуальная витрина).

3.1. Технологическая карта с речью учителя и действиями обучающихся

0–3 мин — Мотивация, цель, критерии

Речь учителя: «Сегодня проживём путь инженера: от идеи до прототипа. Критерии: масштаб/геометрия, технологичность/сборка, текст/подписи, дизайн/устойчивость, командная работа»

Действия обучающихся: Слушают, рассматривают образец, фиксируют критерии

3–5 мин — Техника безопасности

Речь учителя: «Режем только по линейке, на коврике; клей — тонким слоем; порядок на столе; публикации — без лиц»

Действия обучающихся: Повторяют правила, готовят рабочее место

5–10 мин — Выбор объекта и масштаб

Речь учителя: «Ограничение: длина модели ≤ 300 мм. Формула: мм = м × 1000 / масштаб»

Действия обучающихся: Заполняют ТЗ: объект, реальный размер, масштаб, расчёт длины модели

10–18 мин — Эскиз в трёх видах

Речь учителя: «Нужны три вида: спереди, сверху, сбоку; обязательно — размерные линии и единицы»

Действия обучающихся: Работают по сетке, наносят размеры и подписи

18–30 мин — 3D‑модель или развёртка

Речь учителя: «В Tinkercad — Align/Group/Hole; в бумаге — развёртка, линии реза/сгиба»

Действия обучающихся: Собирают цифровую модель или готовят развёртку

30–38 мин — Сборка и отладка

Речь учителя: «Сухая примерка; клей точечно; проверяем устойчивость и симметрию»

Действия обучающихся: Собирают прототип, усиливают стыки

38–43 мин — Паспорт и подписи

Речь учителя: «Название, масштаб, материалы; две подписи к ракурсам»

Действия обучающихся: Заполняют паспорт, делают фото, подписывают ракурсы

43–45 мин — Мини‑защита и рефлексия

Речь учителя: «Что получилось? Как роль повлияла на результат? Что улучшите?»

Действия обучающихся: Короткая презентация (20–30 сек.), самооценка по рубрике

4. Роли и профориентация

Инженер‑конструктор — расчёт масштаба, контроль габаритов; архитектор/дизайнер — отбор форм и композиция; 3D‑моделировщик — сборка в Tinkercad (Align, Group, Hole); технолог/макетчик — развёртка, сборка, ТБ; технический редактор — паспорт, подписи, единицы и орфография.

5. Оценивание и результаты

Рубрика 0–3: 1 — частично; 2 — в целом верно; 3 — точно и последовательно. Критерии: масштаб/геометрия; технологичность и аккуратность сборки; текст и подписи; дизайн и устойчивость; командная работа и соблюдение ТБ. Доказательства: заполненное ТЗ, эскиз, прототип, паспорт и наблюдения учителя.

Ожидаемые эффекты: осмысленное применение математики и ИКТ, рост аккуратности и ответственности, развитие коммуникации в команде, первичное понимание инженерных ролей и культуры технического текста.

6. Дифференциация, доступность и риски

Слабому ученику — бумажный макет по готовой развёртке; сильным — моделирование с вычитанием и симметрией. Возможна попарная работа «наставник‑новичок». Риски: перегруз по времени и неаккуратная сборка — снижаются за счёт заранее заполненного ТЗ и демонстрации Align/Group/Hole на одном примере.

7. Трансляция опыта

Материал легко переносится на объекты любого города: структура урока и пакет раздаточных материалов сохраняются, меняются примеры и иллюстрации. Для школ без парка ПК предусмотрен полностью бумажный сценарий.

Заключение

Короткий «городской» проект делает инженерное мышление видимым и достижимым. Один урок — один честный прототип, ясные критерии и роли — и у ребёнка появляется опыт, который хочется продолжать: пробовать сложнее формы, точнее измерять и аккуратнее оформлять результат.

Список источников

— Официальные руководства Tinkercad, Scratch, Sweet Home 3D (доступ в сети Internet).

— Локальные нормативные акты образовательной организации (рабочая программа внеурочной деятельности, 5 класс).

— Материалы автора: раздел «Петербург в масштабе» (методические шаблоны, банк фраз, чек‑листы).

Приложения Приложение A. Техническое задание (ТЗ)

Формула: модель (мм) = реальный размер (м) × 1000 / масштаб. Ограничение: длина модели ≤ 300 мм.

Приложение B. Сетка эскиза (три вида)

Используйте таблицы ниже как миллиметровку для трёх видов: спереди, сверху, сбоку.

Вид спереди

Вид сверху

Вид сбоку

Приложение C. Спецификация деталей Приложение D. Паспорт объекта и банк фраз

Банк фраз: «Модель выполнена в масштабе 1:____; максимальная длина составляет ____ мм». «Основные материалы: ____; способ соединения — ____». «Ключевая особенность конструкции — ____ (арка/колоннада/симметрия и др.)».

Приложение E. Чек‑лист команды

☐ Роли распределены (менеджер, инженер, 3D‑моделировщик, технолог, редактор).

☐ Масштаб согласован и записан в ТЗ.

☐ Эскиз выполнен в трёх видах и подписан.

☐ 3D‑модель/развёртка готовы.

☐ Прототип собран, проверена устойчивость.

☐ Паспорт и подписи оформлены.

☐ Мини‑защита проведена, самооценка выполнена.