3D打印研究與實(shí)踐的做法

郭會芹 東營市勝利實(shí)驗小學(xué)

3D打印研究與實(shí)踐的做法

郭會芹 東營市勝利實(shí)驗小學(xué)

本文結(jié)合3D打印課題研究實(shí)際就小學(xué)3D打印研究與實(shí)踐的做法進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述，對研究過程中3D打印研究與實(shí)踐的主要做法、教育效果、現(xiàn)狀與存在問題進(jìn)行了闡述和分析，目的在于使信息技術(shù)課堂教學(xué)從有效教學(xué)進(jìn)一步走向優(yōu)質(zhì)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，對3D課堂教學(xué)具有很好地指導(dǎo)意義。

個性化學(xué)習(xí) 3D打印 素質(zhì)教育 和諧高效課堂

當(dāng)前課堂教學(xué)中存在著低效或無效現(xiàn)象，教師教得辛苦，學(xué)生學(xué)得痛苦。原因是學(xué)生對枯燥的學(xué)習(xí)不感興趣，失去學(xué)習(xí)興趣。而3D打印走近中小學(xué)課堂，使學(xué)習(xí)變得更加快樂和真實(shí)。借助3D打印，學(xué)生不斷挑戰(zhàn)學(xué)習(xí)任務(wù)，成為課程建設(shè)的主力。由此可見，促進(jìn)3D打印與學(xué)科教學(xué)的融合，對于深化課堂教學(xué)改革、提高教學(xué)效率、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、動手實(shí)踐能力，提高其整體素質(zhì)等方面具有重要意義。為更好地改變教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式，我們開展了中小學(xué)3D打印研究與實(shí)踐實(shí)驗研究。目的在于探索3D打印與教學(xué)融合新模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生利用信息技術(shù)工具，拓展學(xué)習(xí)途徑，轉(zhuǎn)變其學(xué)習(xí)方式，提高信息化建設(shè)的內(nèi)涵與發(fā)展，推進(jìn)課堂教學(xué)改革，使課堂教學(xué)變得更加高效，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生樂學(xué)、會學(xué)，教師能教、善教，實(shí)現(xiàn)師生共同發(fā)展。

1 3D打印研究與實(shí)踐主要做法

1.1 加強(qiáng)培訓(xùn),提高實(shí)驗教師的能力及信息素養(yǎng)

為了更好地讓課題組老師掌握3D打印及建模軟件的使用，課題組加強(qiáng)對實(shí)驗教師的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，多次派出實(shí)驗教師到外地學(xué)習(xí)，更新教師觀念，使實(shí)驗教師逐步掌握3D打印的操作方法，能按新教學(xué)模式的要求去設(shè)計和實(shí)施教學(xué)。通過培訓(xùn)，實(shí)驗教師駕馭現(xiàn)代信息技術(shù)的能力得到提高，能熟練掌握3D打印及建模軟件的使用方法等技術(shù)。

1.2 加強(qiáng)對學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)

3D打印的使用，需要學(xué)生掌握一定的信息技術(shù)工具的應(yīng)用技能，學(xué)生正確掌握了信息技術(shù)操作技能，才能轉(zhuǎn)變學(xué)生原來的學(xué)習(xí)方式，提高其學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。為此，課題組各成員，專門對實(shí)驗班的學(xué)生進(jìn)行草圖大師軟件的應(yīng)用培訓(xùn)，為學(xué)生應(yīng)用3D打印進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)提供技術(shù)指導(dǎo)，確保每個孩子都了解3D軟件的建模操作流程，為學(xué)生奠定終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

1.3 同伴協(xié)作，共同提高

在研究中，我們借助勝利教育管理中心信息技術(shù)課堂教學(xué)區(qū)域教學(xué)實(shí)踐研究的機(jī)會，采取課堂觀察的辦法，多次對3D打印建模課堂近距離進(jìn)行課堂觀察研究，通過“一人授課，多人觀察”的形式進(jìn)行同伴協(xié)作，充分發(fā)揮了教學(xué)團(tuán)隊的作用。我們采用實(shí)驗教師“課前準(zhǔn)備——上課——課堂觀察——課后集體研討反思”的方式進(jìn)行實(shí)驗研究，研討3D打印課堂教學(xué)的基本模式，并通過說課、講課、集體研討等活動進(jìn)一步提高教師的業(yè)務(wù)能力。

1.4 加大學(xué)校信息化硬件建設(shè)，為3D實(shí)驗創(chuàng)造條件

為了3D打印個性化學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐，多所學(xué)校購買了3D打印機(jī)來滿足實(shí)驗開展的需要，為3D打印進(jìn)課堂創(chuàng)造了條件，也促進(jìn)了學(xué)校教育教學(xué)活動信息化水平的全面提升。

1.5 上好課題研究課，落實(shí)過程研究

在實(shí)踐中研究，我們一直圍繞將理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)實(shí)踐研究這一宗旨。將領(lǐng)導(dǎo)牽動研究轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熤鲃友芯?，本著“以點(diǎn)帶面”的思路，將教師參與3D打印研究的積極性普遍調(diào)動起來，采取“兩線一點(diǎn)”的主攻方法，推行課題研究。“兩線”即教研室、工作室，“一點(diǎn)”：實(shí)驗課執(zhí)教教師。管理中心多所學(xué)校的信息技術(shù)技術(shù)骨干教師都參與了課題的實(shí)驗研究工作，分工明確，有的教師負(fù)責(zé)執(zhí)教研究課、有的教師負(fù)責(zé)收集資料、有的教師負(fù)責(zé)制定研究計劃、撰寫研究總結(jié)。研究課的點(diǎn)評則采用集體研討的形式，大家一起對研究課的教法與學(xué)法進(jìn)行指導(dǎo)，一起進(jìn)行課堂觀察，發(fā)現(xiàn)問題，再備課、再修改教案，再進(jìn)行新一輪的課堂觀察。每一次課堂研究觀察活動前先舉行課前會議，確定研究問題和課堂觀察對象，使每位聽課者都帶著明確的研究任務(wù)進(jìn)入課堂；課后則及時召開課后會議，匯總課堂觀察情況，每位課題成員對研究課進(jìn)行及時的反思與總結(jié)。

1.6 注重課題研究成果的匯總梳理

每學(xué)期3D打印課題組都進(jìn)行3-4輪的課堂觀察研究，期末就本課題的研究情況進(jìn)行成果匯總。課題成果匯總分3D打印課題研究過程資料的整理和3D打印教材的編寫兩部分進(jìn)行，過程資料主要收集課題組的課題研究點(diǎn)，經(jīng)過一個階段的研究形成的課堂教學(xué)經(jīng)驗、方法等教學(xué)實(shí)錄、課題研究目標(biāo)及目標(biāo)達(dá)成度、以及為實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)所作的具體工作、取得的成果、在研究中遇到的問題、采取的干預(yù)措施、今后的研究打算等，3D打印教材的編寫，主要將實(shí)驗教師執(zhí)教的研究課課例編成教材。

2 3D打印研究與實(shí)踐教育效果

2.1 有效地培養(yǎng)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣

3D打印技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的融合為學(xué)生創(chuàng)造了身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生的主體地位得以真正確立，使探索學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)得以真正實(shí)現(xiàn)，使教育和學(xué)習(xí)社會化成為可能，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)過程由“啟發(fā)”變?yōu)椤白杂X、自主”。通過問卷調(diào)查得到以下結(jié)果：

表1 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

分析：從以上調(diào)查結(jié)果來看，實(shí)驗后學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很濃。建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是在一定的情境與學(xué)習(xí)者共同互動中主動建構(gòu)的意義。本實(shí)驗有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生由依賴?yán)蠋煹膶W(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向自主學(xué)習(xí)，3D打印研究與實(shí)踐真正調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

2.2 3D打印實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維火花的立即呈現(xiàn)

3D打印技術(shù)使學(xué)習(xí)方式得到全面變革，它能點(diǎn)燃學(xué)生想象力，思維的火花將隨之會井噴式的涌現(xiàn)，自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的熱情會被瞬間激活，學(xué)習(xí)上的困難會迎刃而解。3D打印與學(xué)科教學(xué)的融合，使學(xué)生在新的課程模式下，養(yǎng)成務(wù)真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。從而促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，有效突破教學(xué)的重、難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

2.3 3D打印使學(xué)生主動參與到學(xué)科教學(xué)過程中

3D打印技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的融合，帶來了學(xué)習(xí)方式的全面變革，由于3D打印技術(shù)拓寬了學(xué)生借助實(shí)物獲取知識的渠道，學(xué)生可以輕松地感知、理解教學(xué)難點(diǎn)，使教師的權(quán)威性受到削弱，使之自覺地趨向于較為民主的教學(xué)模式，積極與學(xué)生交流，把教學(xué)過程更多的還給了學(xué)生，教師為學(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，使教學(xué)活動呈現(xiàn)出民主、互動的師生關(guān)系，讓學(xué)生成為了課堂的主人，自覺參與到教學(xué)過程中來。

2.4 借助3D打印，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)

3D打印技術(shù)與教學(xué)的融合，實(shí)現(xiàn)了不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生的差異性學(xué)習(xí)目標(biāo)，使教學(xué)從課內(nèi)教學(xué)延伸到課外，采用多種自主學(xué)習(xí)方式釋放學(xué)生差異化學(xué)習(xí)的時間與空間，在借助3D打印實(shí)物面對面的對話與討論中實(shí)現(xiàn)情感與價值觀目標(biāo)，促進(jìn)知識的內(nèi)化、遷移和應(yīng)用，將3D打印技術(shù)作為學(xué)生感知、體驗、理解和應(yīng)用知識和自主創(chuàng)新的工具，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新探索能力和實(shí)際操作能力，而且，讓學(xué)生在實(shí)物情景中積累經(jīng)驗，發(fā)展學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

2.5 課題研究促進(jìn)了教師的專業(yè)發(fā)展，形成對課堂教學(xué)的新認(rèn)識

通過學(xué)習(xí)交流、外出聽課等活動，提升了教師的教學(xué)理論水平和教學(xué)科研能力，教師對新課程逐步有了自己的認(rèn)識，能夠恰當(dāng)?shù)乩斫夂桶盐战虒W(xué)目標(biāo)、教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法、教學(xué)策略、教學(xué)評價的內(nèi)涵和要求。教師的課堂實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步發(fā)展。隨著課題研究的深入實(shí)施，許多教師找到了課堂教學(xué)中的低效因子。在課堂教學(xué)中逐步變得駕輕就熟，課堂教學(xué)效率得到了明顯的提高。

2.6 解決了制約課堂效率的一些問題

實(shí)踐證明，在3D打印研究與實(shí)踐研究過程中，學(xué)生生命得到了成長。學(xué)生在“活動”中學(xué)習(xí)，在“主動”中發(fā)展，在“合作”中增知，在“探究”中創(chuàng)新。教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)自主性得到充分體現(xiàn)，真正確立了學(xué)生的主體地位，其創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力得到了增強(qiáng)和提高，學(xué)生在快樂學(xué)習(xí)中掌握知識，特別是自信、自主、自強(qiáng)的意識和能力增強(qiáng)，使課堂迸發(fā)出生命的張力。

[1]何克抗《關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的理論思考》《中小學(xué)電教》2001年第1期

[2]吳柳《信息化社會語文教學(xué)改革的基本走向》廣西師范大學(xué)出版社,1998年8月

[3]中華人民共和國教育部,《素質(zhì)教育觀念學(xué)習(xí)提要》。

郭會芹，女，大學(xué)文化，小學(xué)高級教師，現(xiàn)從事教科研、信息技術(shù)教學(xué)和輔助管理工作，山東省優(yōu)秀電化教育研究人員，東營市教學(xué)能手，所執(zhí)教的優(yōu)質(zhì)課多次獲獎，多次榮獲山東省、勝利油田優(yōu)秀教師科技輔導(dǎo)獎，所撰寫的論文多篇在全國、省、市發(fā)表并獲一等獎。