關(guān)于3D打印在中小學(xué)教學(xué)模式中的探索與研究

鄭磊

摘要：3D打印技術(shù)作為一門全新的教學(xué)課程，將這門技術(shù)作為課程加入在中小學(xué)生的教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維意識，提升學(xué)生的動手能力，還能對我國中小學(xué)教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，也可以說決定學(xué)生以后的學(xué)習(xí)習(xí)慣?，F(xiàn)今，大多數(shù)中小學(xué)教學(xué)仍然采用比較傳統(tǒng)單一的教學(xué)方法固化學(xué)生的思維，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不夠，創(chuàng)新動手較弱。所以深入分析3D打印在中小學(xué)教學(xué)模式的應(yīng)用，對我國中小學(xué)教學(xué)與實踐的結(jié)合具有十分重要的意義，本文就此在3D打印技術(shù)在中小學(xué)教育模式的運用展開粗淺的探討。

關(guān)鍵詞：3D打印;中小學(xué)教育;實踐教學(xué)

引言：

3D打印技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一，近幾年西方很多發(fā)達(dá)國家把3D打印技術(shù)與教育領(lǐng)域結(jié)合在一起，例如在美國，幾乎所有的中小學(xué)校都開設(shè)了關(guān)于3D打印的課程，著手于青少年創(chuàng)新意識與動手能力的培養(yǎng)。我國3D打印技術(shù)在教育方面的研究應(yīng)用雖然還處于萌芽階段，但隨著3D打印技術(shù)在我國漸漸放低門檻和應(yīng)用種類的擴(kuò)增，大眾也開始逐漸關(guān)注3D打印技術(shù)。目前在我國3D打印機(jī)已經(jīng)被投入一些中小學(xué)校，尤其在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域已開始投入教學(xué)。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

（1）因材施教成為空談，老師不會因為學(xué)生成績的好壞來改變自己的教學(xué)方式;

（2）學(xué)生不知道自己要干什么，只能被動聽講;

（3）老師講得很多，但給學(xué)生思考的時間很少;

（4）學(xué)生學(xué)得不好時，老師容易批評學(xué)生，并不能根據(jù)學(xué)生的實際情況制定方案，采取措施;

（5）教師在課堂上只是完成自己“教”的任務(wù)，而不是學(xué)生“學(xué)”的任務(wù);

（6）學(xué)生提問老師只是單一回答問題，很少交流探討;

二、3D打印技術(shù)教學(xué)帶來的改變

據(jù)調(diào)查表明，許多在傳統(tǒng)教學(xué)模式下表現(xiàn)不如意的學(xué)生，主要是因為所學(xué)的課程實踐性小于理論性，學(xué)生對學(xué)習(xí)沒有興趣，傳統(tǒng)教育成了應(yīng)試類教育，但學(xué)的東西考試過后很快就忘記了，3D 打印技術(shù)則不同，它迎合了學(xué)生綜合學(xué)習(xí)與核心素養(yǎng)教育的需要，它可以讓課堂不再顯得那么單調(diào)枯燥生，對于學(xué)生有很強的吸引力，首先在觸覺學(xué)習(xí)上，不同于傳統(tǒng)教育的是，學(xué)生不只是在黑板上單純的地看概念文字，而是通過三維模型理解核心概念，相比之下能夠更容易的吸收、消化知識，使學(xué)生更容易記住。

英國著名教師戴夫懷特曾經(jīng)說過：如果你能抓住學(xué)生的想象力，你就能抓住他們的注意力。3D打印強調(diào)的是動手能力與學(xué)生的創(chuàng)新能力，可以從小培養(yǎng)他們的想象力，教他們?nèi)绾卧O(shè)計自己的東西，如何動手去做，比起課本上的東西更能提升學(xué)生的水平。3D打印技術(shù)不僅可以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)的注意力，提高學(xué)習(xí)興趣，還可以通過探討如何解決學(xué)習(xí)問題，讓學(xué)生去應(yīng)用與驗證書本上所獲取的知識獲得新的概念與認(rèn)知。3D打印教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的最大區(qū)別在于給學(xué)生更多的自主學(xué)習(xí)機(jī)會，學(xué)生就可以通過自主學(xué)習(xí)學(xué)會如何獨立思考問題，從而活躍思維，讓學(xué)習(xí)變得不再那么枯燥無味，在課堂上，教師就不再單單只是完成教學(xué)任務(wù)，而是更多的引導(dǎo)學(xué)生交流合作，然后對于那些基礎(chǔ)較差的學(xué)生要合理幫助引導(dǎo)，在課下，學(xué)生 也會用更多的時間去交流了，在課外查找資料，做自己想做的東西。

3D打印教學(xué)課也可以改變師生關(guān)系，老師不再是決策者，而是引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)的啟發(fā)者，學(xué)生也不再對知識被動地接受，而是對知識的探討和思考，讓學(xué)生變成主動學(xué)習(xí)。

三、3D打印技術(shù)如何和中小學(xué)教學(xué)有效結(jié)合

（1）開設(shè)3D打印選修課，普及3D打印技術(shù)。在課堂上設(shè)立簡單的3D打印課程，介紹3D打印技術(shù)本身。專門針對中小學(xué)生，選擇一些簡單的模型作為課程教育工具，比如下面這樣的簡單模型，成型時間控制在一小時以內(nèi);

（2）以老師為目標(biāo)對象的教學(xué)工具打印，是老師們快速制作合適教具的絕佳方式;如：生物課，可以通過3D打印還原身體各器官的組織結(jié)構(gòu)來幫助學(xué)生觀察和學(xué)習(xí);化學(xué)課，3D打印一些復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)便于學(xué)生的觀察學(xué)習(xí);歷史課，3D打印還原一些古代的文物和重要事件的器物來幫助學(xué)生理解歷史真相;地理課，可以通過3D打印技術(shù)來復(fù)制一些獨特的地質(zhì)面貌，研究各種復(fù)雜特殊的地形與人文知識，更加生動直觀。

（3）課堂內(nèi)容需要更趣味化一點。游戲是孩童的天生所喜愛的，特別是年齡較小的時候，對什么事物都充滿好奇，當(dāng)把3D打印設(shè)備所學(xué)知識和軟件學(xué)習(xí)作為科普演講時，很難不吸引他們的注意。

（4）課堂內(nèi)容需要拓展思維，例如3D打印需要分層累加，我們就可以引導(dǎo)學(xué)生，教導(dǎo)他們做事情要有條理性，做事情要一步一步慢慢來做，不同類型的事情要分階段來執(zhí)行，教學(xué)就不僅只是教授知識，還暗含著做人做事的道理。

（5）更多任務(wù)性的指引，以班級為對象的教課過程，需要分組進(jìn)行，課堂相對好管理。那么每一個小組的工作需要連貫性，孩子們對完成任務(wù)獲得獎勵有天生的吸引，所以通過組團(tuán)完成任務(wù)，達(dá)到共同目標(biāo)，暗含著團(tuán)隊協(xié)作、領(lǐng)導(dǎo)力判斷等因素，真正素質(zhì)教育的結(jié)合體。

（6）在也有專門為中小學(xué)生開發(fā)3D打印的軟件，3D One，為中小學(xué)生素質(zhì)教育而開發(fā)設(shè)計的3D設(shè)計軟件，軟件比較簡潔，容易上手，基本上能滿足中小學(xué)生教學(xué)需要。

四、結(jié)束語

3D打印技術(shù)不僅能促進(jìn)教育的發(fā)展，反過來也可以促進(jìn)3D打印技術(shù)的發(fā)展以便于更好的服務(wù)人們。兩者之間的相互促進(jìn)也印證了這項技新術(shù)巨大的發(fā)展前景，“激發(fā)創(chuàng)造力、重在體驗性”是教育領(lǐng)域信息技術(shù)課程改革的核心理念，讓學(xué)生在新的體驗中培養(yǎng)創(chuàng)造力和享受學(xué)習(xí)的樂趣。不論是3D打印教學(xué)課程，還是利用3D進(jìn)行教學(xué)提升，都可以引導(dǎo)學(xué)生獨立思考與自主設(shè)計能力，同時學(xué)生經(jīng)過對3D打印的學(xué)習(xí)教學(xué)模式的適應(yīng)學(xué)習(xí)，那么這將對他們以后的學(xué)習(xí)習(xí)慣與學(xué)習(xí)方法有所幫助，這對學(xué)生的成長有積極的作用，隨著我國教育事業(yè)的不斷發(fā)展，教育改革也會隨之推出，優(yōu)化教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)效率，這將對我國教育產(chǎn)生重大影響。

參考文獻(xiàn)：

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