“多功能教學(xué)實(shí)時(shí)評價(jià)系統(tǒng)”在小學(xué)信息技術(shù)3D打印課程中的應(yīng)用

文 徐 婷

(徐婷，本科，小教一級，江蘇省南京市夫子廟小學(xué)，210001)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，小學(xué)信息技術(shù)迎來了發(fā)展的春天。在實(shí)際教學(xué)中，信息技術(shù)教師認(rèn)真鉆研教學(xué)方法，與國際教學(xué)模式接軌，巧妙構(gòu)思教學(xué)引導(dǎo)、設(shè)計(jì)教學(xué)主線、多元化評價(jià)、小組合作、匯報(bào)討論等已經(jīng)逐步成為重要的教學(xué)方法和策略。3D打印技術(shù)也逐漸成為信息技術(shù)課程創(chuàng)新改革的重要領(lǐng)域。而如何數(shù)據(jù)化顯示課堂教學(xué)效果、設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)單，將各種教學(xué)教輔手段協(xié)調(diào)統(tǒng)一運(yùn)用并進(jìn)行有效評價(jià)，是目前研究的重要課題。筆者經(jīng)過長期的一線信息技術(shù)課程教學(xué)摸索和論證，設(shè)計(jì)并成功將“多功能教學(xué)實(shí)時(shí)評價(jià)系統(tǒng)”運(yùn)用到小學(xué)信息技術(shù)3D打印課程中，取得了很好的效果。

一、系統(tǒng)組成

圖1

圖1為小組評價(jià)系統(tǒng)，其中的任務(wù)模塊由中心圓區(qū)向邊緣依次為：主題任務(wù)、我的構(gòu)思、需要的材料和資料、遇到的問題及解決方法、任務(wù)成功、我的拓展等。

二、應(yīng)用實(shí)例

以筆者的一堂以“我愛音樂生活”為主題的3D打印課為例。

(1)課程開始，筆者將寫有課程主題的“我的音樂生活”任務(wù)書放入小組系統(tǒng)中心圓中并分發(fā)到各小組。同時(shí)每位學(xué)生取一組任務(wù)模塊。

(2)打開任務(wù)書后，各小組成員開始進(jìn)行課程任務(wù)。首先進(jìn)行“我的構(gòu)思”環(huán)節(jié)。有的學(xué)生想到打兩個(gè)底部封口的圓筒并用線連接，一個(gè)唱一個(gè)聽；有的想到打八音盒，將八音盒模塊放入其中；有的想到打印帶平板手機(jī)支架功能的有源音箱；等等。這是學(xué)生們在進(jìn)行創(chuàng)造性思考。進(jìn)行簡單的可行性認(rèn)定后，學(xué)生將“我的構(gòu)思”模塊放入小組系統(tǒng)中的對應(yīng)位置并將構(gòu)思寫進(jìn)報(bào)告。

(3)在“需要的材料和資料”環(huán)節(jié)，需要什么顏色的打印材料、預(yù)計(jì)需要多少材料、需要查找什么樣的專業(yè)資料都由學(xué)生自己思考，可以請教組員和教師。以“有源音箱”的構(gòu)思為例：在可挑選的情況下選擇作品顏色，設(shè)計(jì)體積多大的音箱，需要幾個(gè)喇叭，需要電池盒還是穩(wěn)壓電源，如何進(jìn)行線路的連接，需要涉及什么電路知識(shí)等。這些可以通過自我設(shè)計(jì)、上網(wǎng)查找資料、與同學(xué)和教師討論完成。完成這些準(zhǔn)備工作后，將“需要的材料和資料”任務(wù)模塊放入對應(yīng)位置，并寫入報(bào)告。

(4)開始建模。在建模過程中，首先是完成設(shè)計(jì)目標(biāo)的建模。在打印前思考能否實(shí)現(xiàn)打印成品。因?yàn)樵谀壳半A段，由于材料、打印機(jī)功能等的限制，并不一定能完美地打印出設(shè)計(jì)作品，比如球體、超過一定臨界角度的作品等。這些可以在小組論證后，在教師的審核下完成。如果設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不能打印作品的問題，但能通過技術(shù)手段或調(diào)整打印順序、改變拼接方式等方法解決，將以上內(nèi)容寫入報(bào)告并將“遇到的問題及解決方法”模塊放入對應(yīng)位置。

(5)順利打印成功并配裝有源音箱后，將“任務(wù)成功”模塊放入對應(yīng)位置。

(6)任務(wù)完成。此時(shí)，進(jìn)行過程反思并可由教師進(jìn)行啟發(fā)：一個(gè)喇叭聲音略顯單薄，能否實(shí)現(xiàn)雙喇叭？能否將燈光效果引入作品？比如利用聲控？造型除了設(shè)計(jì)成鯨魚式樣還能設(shè)計(jì)成什么？等等。由學(xué)生完成拓展環(huán)節(jié)，記入報(bào)告，并將最后的“我的拓展”模塊放入對應(yīng)位置。教學(xué)第一步驟完成。

(7)到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，進(jìn)行小組討論。就成功作品由制作者進(jìn)行介紹，其余學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評，從設(shè)計(jì)、制作、應(yīng)用到拓展均進(jìn)行詳細(xì)論證，并由制作者詳細(xì)記錄和整理。未完成該學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生將自己遇到的問題交由大家進(jìn)行討論，集思廣益，設(shè)計(jì)出合理合適的作品方案，并記錄在案。

(8)每小組選出一位學(xué)生攜帶自己的作品(或未完成)上講臺(tái)向全班進(jìn)行宣講。宣講內(nèi)容包括構(gòu)思過程、需要的知識(shí)儲(chǔ)備、設(shè)計(jì)過程及遇到的問題，以及自己對于拓展內(nèi)容的闡述。教學(xué)第二步驟完成。

(9)教師收集小組系統(tǒng)數(shù)據(jù)(個(gè)人完成任務(wù)情況，包括幾人全完成、未完成的在哪個(gè)步驟失敗)并進(jìn)行匯總，顯示在班級評價(jià)系統(tǒng)中。這樣，小組詳細(xì)數(shù)據(jù)、班級詳細(xì)數(shù)據(jù)均通過系統(tǒng)直觀呈現(xiàn)。簡單點(diǎn)評后，留存學(xué)生報(bào)告，將班級評價(jià)系統(tǒng)及任務(wù)書放入圓桶中，與上一次任務(wù)完成后的全班評價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣小組橫向數(shù)據(jù)對比和班級歷史數(shù)據(jù)對比可以立刻直觀顯示。完成教學(xué)任務(wù)評價(jià)后，可在學(xué)生們的“我的拓展”模塊中尋找共性內(nèi)容進(jìn)行整理挖掘，繼而采用課堂或課后興趣任務(wù)的方式留至下一次的任務(wù)布置。完整的“多功能教學(xué)實(shí)時(shí)評價(jià)系統(tǒng)”應(yīng)用過程結(jié)束。

三、系統(tǒng)作用

1.直觀顯示教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)

如何直觀地顯示教學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)一直是教育教學(xué)中的重要探索方向。數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確反映教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，以及共性問題、教學(xué)任務(wù)難易程度和適用性等，這些在以往都會(huì)以一種很復(fù)雜的報(bào)表方式顯示甚至是不能顯示。而該系統(tǒng)的使用，不但能直觀反映各小組的數(shù)據(jù)情況，甚至可以利用留存的以往課程評價(jià)系統(tǒng)對班級某一個(gè)階段(或全階段)學(xué)習(xí)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)分析，并重點(diǎn)關(guān)注特定學(xué)生或大家的共性問題，及時(shí)對應(yīng)解決。

2.激發(fā)學(xué)生的興趣和競爭意識(shí)

該系統(tǒng)通過自己設(shè)定任務(wù)步驟并進(jìn)行自我考核的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人；能及時(shí)直觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于通過直觀的比較激發(fā)學(xué)生你追我趕的競爭意識(shí)。

3.強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

該系統(tǒng)的考核是以小組為單位的考核，小組的完成情況一目了然。通過小組辯論方式可以拓展完成任務(wù)學(xué)生的思維寬度，提升未完成任務(wù)學(xué)生的思維深度，靈感大家找，問題大家想。由小組成員共同選舉代表向全班進(jìn)行匯報(bào)，充分體現(xiàn)了民主和集體智慧的結(jié)晶。

4.培養(yǎng)正確的思維方式

通過教師預(yù)先設(shè)定的主題任務(wù)、我的構(gòu)思、需要的材料和資料、遇到的問題及解決方法、任務(wù)成功、我的拓展等步驟順序解決學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方式和習(xí)慣，更可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)的不同設(shè)計(jì)個(gè)性化的任務(wù)模塊的內(nèi)容和順序，并可根據(jù)模塊的預(yù)定順序進(jìn)行逆向思維，推導(dǎo)出新的主題任務(wù)(拓展部分)，學(xué)生的創(chuàng)新思維、邏輯思維、逆向思維、發(fā)散性思維等都可以得到培養(yǎng)和強(qiáng)化。

5.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)文檔撰寫基礎(chǔ)

熟練撰寫技術(shù)文檔是需要從小培養(yǎng)的科學(xué)素養(yǎng)，這反映了文檔撰寫者縝密的思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。按照該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生們每一個(gè)步驟的詳細(xì)記錄即可成為一篇合格的實(shí)踐報(bào)告和計(jì)劃方案，根據(jù)任務(wù)的需要，可以在任務(wù)模塊中添加或刪除，形成形式多樣、針對性強(qiáng)的文檔資料。

6.靈活掌握教學(xué)強(qiáng)度

根據(jù)以往課程評價(jià)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反映和任務(wù)的難易程度，可以讓學(xué)生全部或部分完成新的教學(xué)任務(wù)，調(diào)整教學(xué)時(shí)間和評價(jià)要求，使教學(xué)更加有針對性。

7.小組成員安排靈活多變

小組系統(tǒng)中可以根據(jù)各個(gè)學(xué)校不同班級人數(shù)和要求，采用不同數(shù)量的設(shè)計(jì)。可應(yīng)用在混合教學(xué)、興趣班、俱樂部等不同場所，使學(xué)生的歸屬感更強(qiáng)，并可根據(jù)小組系統(tǒng)反映出的各組員受教情況靈活安排人員。

8.充分體現(xiàn)多元化評價(jià)

根據(jù)學(xué)生在系統(tǒng)中的直觀表現(xiàn)和報(bào)告中的內(nèi)容顯示，學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)也得到展示。有些孩子強(qiáng)于設(shè)計(jì)，有些孩子強(qiáng)于技術(shù)應(yīng)用，有些孩子在文字方面有特長，有些孩子則在逆向思維中體現(xiàn)了優(yōu)勢。這些都為多元化評價(jià)提供了支撐，如果將具有不同特點(diǎn)的孩子進(jìn)行有機(jī)組合，更能取得令人滿意的成績。

四、結(jié)束語

在3D打印課程教學(xué)中，筆者采用該系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)以來，取得了滿意的效果。數(shù)據(jù)的實(shí)物化、直觀化，使得課堂引導(dǎo)和討論更加有效，教學(xué)任務(wù)的制定更加具有針對性，學(xué)生的實(shí)踐報(bào)告越來越豐富和嚴(yán)謹(jǐn)，每一次的任務(wù)完成都有顯著的進(jìn)步，課堂評價(jià)體系也在不斷完善和強(qiáng)化。隨著3D打印技術(shù)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，如何不斷發(fā)展和變革我們的課堂教學(xué)及評價(jià)手段以及數(shù)據(jù)化直觀顯示過程，是我們需要持續(xù)重視和不斷探究的重要課題，與國際接軌培養(yǎng)具有全球視野的多元化科技人才是我們的共同責(zé)任。

[1]嚴(yán)大虎,姚曉慧.信息技術(shù)課堂有效教學(xué)策略探索[J].教學(xué)與管理.2011(33):151-152.

[2]王月圓,楊萍.3D打印技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].印刷雜志,2013(4):10-12.

[3]游清治.第三次工業(yè)革命和3D打印技術(shù)[J].新疆有色金屬,2013(1):105-108.

[4]郭振華,王清君,郭應(yīng)煥.3D打印技術(shù)與社會(huì)制造[J].寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2013(4):64-70.

[5]蘭天.3D打印技術(shù)應(yīng)用的意義[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2014(2):106.