教師+微課，巧妙聯(lián)合助力三維建模教學(xué)

江蘇省常州市龍城小學(xué) 吳蘇媛

一、What？什么是3D打印

1.3D打印簡介。3D打印技術(shù)被譽為引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的新技術(shù)，近年吸引了各方的關(guān)注。3D打印技術(shù)在本質(zhì)上是多媒體技術(shù)的延伸，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的延伸，它拓展了人的感覺和知覺，促進了人的思維能力的進一步發(fā)展。3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

2.3D打印普及化。當(dāng)今社會迅猛發(fā)展，課程改革不斷深化，3D打印也不再是那么遙不可及，現(xiàn)代信息技術(shù)日益滲透到教育教學(xué)的方方面面。3D打印課程已經(jīng)開始在小學(xué)課堂蓬勃發(fā)展。3D打印技術(shù)在小學(xué)信息課程教學(xué)中越來越受到關(guān)注，許多學(xué)校順勢建立了關(guān)于3D打印的相關(guān)校本課程，它是信息技術(shù)課的良好載體，能培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進小學(xué)生全面發(fā)展。

3.123D Design建模軟件。123D Design軟件是一款建模軟件，可以用來設(shè)計、創(chuàng)建、編輯三維模型，是一款面向3D初學(xué)者的入門軟件，有易上手、硬件要求低的特點。這款軟件界面簡潔，容易上手，非常適合小學(xué)生學(xué)習(xí)，它可以通過基本體和草圖形狀設(shè)計復(fù)雜的3D模型，這些模型可以通過3D打印機或者是數(shù)控激光切割機輸出。

二、Why？為什么要聯(lián)合微課實施123D Design建模課程

微課融入3D打印課程，這是一種新的教學(xué)模式，如何實施是需要解決的問題。首先我們要了解3D建模軟件的特點和微課的相關(guān)理論知識。通過實際的教學(xué)，筆者總結(jié)了幾點拙見。

1.加深認知。微課一般用5～8分鐘的視頻，圍繞一個重難點，綜合運用語言、文字、視覺多種形式進行講解，同時還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。微課具有視頻時間短，主題內(nèi)容小，設(shè)計、制作、講解精良的特點?；谶@些特點，微課能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，加深學(xué)生對3D建模軟件的認知體驗，增強理解與記憶。

2.自主學(xué)習(xí)。微課區(qū)別于注重“整齊劃一”的傳統(tǒng)課堂教學(xué)，微課類似于一對一的輔導(dǎo)，注重學(xué)生的學(xué)，在較短的時間內(nèi)講授一個知識點，用于學(xué)生個性化自主學(xué)習(xí)，能夠調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，增強自主學(xué)習(xí)能力。

3.因材施教。3D建模對于小學(xué)生來說是一個全新的概念和領(lǐng)域，學(xué)生的3D建模水平參差不齊。3D建模課程微課的開發(fā)與建設(shè)可以幫助基礎(chǔ)不是很好的學(xué)生掌握基本操作。微課具有重復(fù)性，當(dāng)學(xué)生看一遍不能掌握的時候，還可以點開微課再次看視頻學(xué)習(xí)；基礎(chǔ)好的學(xué)生，如果及時掌握了基本操作，還可以根據(jù)已有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)自主選擇微課開展學(xué)習(xí)，靈活的選擇真正實現(xiàn)了學(xué)習(xí)的分層與異步，有利于縮小學(xué)生間的能力差距。

4.促進學(xué)生思想的交流和碰撞，增強合作效果。微課與3D建模教學(xué)的結(jié)合能使學(xué)習(xí)任務(wù)更直觀地呈現(xiàn)出來，不僅有利于學(xué)生整體把握操作技能，還能促進學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)和互相評價，促進學(xué)習(xí)者之間思想的交流與碰撞。

三、How？如何將微課融入3D打印教學(xué)中

首先教師可以采取先講解后練習(xí)的教學(xué)方法進行總體的講授，然后憑借微課可再現(xiàn)、可重復(fù)的特點加以輔助，實現(xiàn)邊講邊練的目的。筆者結(jié)合3D建模的《畫陀螺》一課，探討將微課融入3D建模教學(xué)的具體過程。

1.熟悉教材，制作微課。教師要在熟讀教材、教參的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學(xué)目標，分析出教學(xué)重、難點，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和認知特點制作微課。在設(shè)計和制作微課時，教師要有全局意識，能夠把握各知識點之間的關(guān)聯(lián)，最終呈現(xiàn)的微課應(yīng)該詳略得當(dāng)，并且能夠幫助學(xué)生突破重難點。

2.情境教學(xué)，引入課題。以陀螺導(dǎo)入為例，貼近學(xué)生學(xué)習(xí)生活，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，教師讓學(xué)生說說陀螺外形的特點，學(xué)生能夠說出構(gòu)成陀螺的組成部分：“尖尖角”和“大胖腰”。教師繼續(xù)引導(dǎo)，讓學(xué)生找找“尖尖角”和“大胖腰”可以用建模軟件中的哪種基本體來繪制，導(dǎo)出圓柱體和圓錐體來《畫陀螺》，并出示教師畫好的陀螺樣張。

3.課堂教學(xué)，理解重難點。筆者先讓學(xué)生自己嘗試利用基本體畫陀螺，參照樣張進行嘗試，通過師生交流，小結(jié)出學(xué)生出現(xiàn)的一些問題：

（1）圓柱和圓錐不同時移動旋轉(zhuǎn)。讓圓錐旋轉(zhuǎn)時，圓柱圓錐分離了。

（2）如何將陀螺邊緣變得滑溜溜？

（3）陀螺像鉛筆一樣高高瘦瘦，如何變成“大胖腰”？

學(xué)生的問題其實就是本課應(yīng)該要掌握的重點工具的操作：移動工具、合并工具、圓角工具、變換工具。

這些問題如何解決？先讓學(xué)生思考解決方法。

學(xué)生針對問題1的解決方法：先用移動工具讓圓錐倒立，再用移動工具將圓柱移到圓錐面上實現(xiàn)整體倒立。

師生共同評價，問題解決了，這個方法是可行的！但是，兩次用移動工具進行二者的調(diào)整耗時比較長，有沒有其他方法？

教師追問：我們的目的是什么？

學(xué)生回答：讓圓柱圓錐一起倒立。

教師追問：該同學(xué)的方法是一個一個倒立然后再合并，我們能不能反一下呢？——先合并再倒立。這種方法有什么好處？

學(xué)生回答：合并后形成一個整體就不會分離，只要一次移動就可以整體倒立了。

教師支招：合并工具可以實現(xiàn)你們的想法。

用問題2與問題3同樣的方式，讓學(xué)生說說解決辦法，師生共同評價該方法的優(yōu)勢與劣勢。如果學(xué)生找不出解決問題的方法，教師就提醒引出相應(yīng)的工具——圓角工具、變換工具。這些工具都該如何使用？這時候，微課出場了！

4.借助微課，自主探究。整體教授四種工具的使用方法固然是可以，但是這種填鴨式的教學(xué)不利于學(xué)生思考，也不利于分層教學(xué)。有些操作較好的學(xué)生甚至不想聽教師苦口婆心的講授，如果教師講得太快，那么一些基礎(chǔ)差的學(xué)生又不能夠及時掌握，形成惡性循環(huán)。所以在此環(huán)節(jié)，我選擇微課，微課的使用尊重學(xué)生差異，因材施教，讓學(xué)生根據(jù)自己的掌握情況，自主學(xué)習(xí)。筆者讓學(xué)生觀看針對教學(xué)重難點的移動工具、合并工具、圓角工具、變換工具的微課，自定學(xué)習(xí)步驟進行嘗試和探究，完成樣張的制作。

5.小組合作，完成任務(wù)。在自主探究的基礎(chǔ)上，學(xué)生帶著制作陀螺的任務(wù)學(xué)習(xí)，遇到問題和困難可以尋求小組成員的幫助，若小組交流與合作仍無法解決，可向教師求助。任務(wù)驅(qū)動能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生若是完成了任務(wù)會有很強的成就感，而且小組合作能培養(yǎng)學(xué)生的表達能力和合作學(xué)習(xí)能力。學(xué)生的想法得到釋放，從而會體現(xiàn)到作品的設(shè)計上。 通過綜合性主題作業(yè)，學(xué)生不僅發(fā)揮了操作實力，也讓學(xué)生的想法得到了實現(xiàn)，有效地提升了學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，這對于學(xué)生的身心發(fā)展有很大的益處。我們培養(yǎng)的不僅是操作工，更是會想會做的小創(chuàng)客！

6.交流分享，啟發(fā)創(chuàng)新。學(xué)生通過自主觀看微課，掌握了操作技巧，學(xué)生以小組為單位，交流和分享自己的作品，對作品進行相互評價。教師參與評價，對制作優(yōu)良或有創(chuàng)意的作品，教師進行表揚，與他人分享，對有缺陷的作品及時提出修改建議。

教師：“生活中你還見過哪些陀螺呢？都和吳老師展示的這個陀螺一樣嗎？請大家一起開動腦筋，將陀螺設(shè)計得更有創(chuàng)意?！蓖ㄟ^拓展應(yīng)用，教師給學(xué)有余力的學(xué)生留下探索的空間，進一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

四、Then？微課+3D建模的思考

3D技術(shù)在教育中應(yīng)用得更加廣泛，對3D打印技術(shù)的研究有助于我們把握和預(yù)見技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用方式和應(yīng)用前景，并進一步探討如何充分發(fā)揮新技術(shù)的特點和優(yōu)勢，通過技術(shù)在教育中的應(yīng)用體現(xiàn)和提升其價值。微課憑借自身的優(yōu)勢越來越受到大家的青睞，將微課融入基礎(chǔ)教育已成為一種趨勢。微課設(shè)計和制作要回歸教學(xué)本位和教師主導(dǎo)，根據(jù)需要制作，根據(jù)3D建模的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實際進行權(quán)衡，保證運用微課能更好地達到教學(xué)目標或提高教學(xué)效率。微課不能“炫技術(shù)”，要重內(nèi)容而輕形式。教師可以建立3D建模微課資源庫，從而更系統(tǒng)、更全面地為3D建模教學(xué)服務(wù)。3D建模比較注重個性化創(chuàng)意，在教師提供的基礎(chǔ)模型上，加入學(xué)生的個性化創(chuàng)意，不僅可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力，也充分考驗學(xué)生的實際操作能力、綜合運用能力?？傊?，微課的應(yīng)用給3D建模教學(xué)帶來了更多的學(xué)習(xí)資源、更廣闊的分享空間，使3D建模課堂充滿生機與活力，妙趣橫生。