創(chuàng)客背景下3D One 校本課程開發(fā)與實踐初探

李永全

（甘肅省山丹縣南關(guān)學(xué)校，甘肅山丹 734100）

習(xí)近平總書記在致首屆國際教育信息化大會的論述，指明了教育信息化未來的工作目標(biāo)、方向和途徑。信息技術(shù)對教育的發(fā)展具有革命性的影響，因此，以教育信息化促進(jìn)教育現(xiàn)代化是中國實現(xiàn)信息時代教育改革與發(fā)展的重要戰(zhàn)略決策。

“創(chuàng)客”一詞起源于單詞“Maker”，原意是不以盈利為目標(biāo)，努力把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人。創(chuàng)客教育的含義就是通過鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)造的過程中有效利用數(shù)字化工具，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題中將自己的想法轉(zhuǎn)化為成品，從而培養(yǎng)學(xué)生實踐與動手的能力、合作與創(chuàng)新思維與解決問題的綜合能力的教育。創(chuàng)新教育對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合利用能力具有積極作用。在中小學(xué)，學(xué)生的特點是好奇心和想象力比較強(qiáng)，這些都是創(chuàng)造性人格的典型表現(xiàn)，因此我們有必要在中小學(xué)開展創(chuàng)客教育。

一、I3DOne 課程性質(zhì)

三維創(chuàng)意設(shè)計課程是基于三維設(shè)計軟件和3D 打印應(yīng)用的課程。3DOne 課程基于對簡單的三維設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生完成項目學(xué)習(xí)，獨(dú)立設(shè)計簡單模型并使用它們。通過對三維設(shè)計課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠提高自己在復(fù)雜學(xué)習(xí)環(huán)境中的設(shè)計能力、合作能力和實踐創(chuàng)新能力。

（一）科學(xué)性

3DOne 設(shè)計軟件是一門交叉了多學(xué)科的綜合性課程，涵蓋了許多基礎(chǔ)學(xué)科，包括數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、計算機(jī)和多媒體等學(xué)科。

（二）創(chuàng)造性

3DOne 課程的關(guān)鍵是創(chuàng)造性地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，引導(dǎo)學(xué)生基于現(xiàn)實，通過技術(shù)思想使用3DOne 軟件進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計，并為學(xué)生提供更廣闊的發(fā)展空間，促使他們能夠充分地發(fā)揮創(chuàng)造力。

（三）實踐性

3DOne 設(shè)計軟件是一門非常實用的課程。以“寓教于樂”“以玩導(dǎo)學(xué)”為原則，引導(dǎo)學(xué)生參與三維模型設(shè)計活動實踐體驗，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和交流共享精神，使學(xué)生能夠自主地探索并合作解決問題，進(jìn)而鼓勵和吸引更多有興趣的學(xué)生加入創(chuàng)客隊伍。

二、I3DOne 課程開設(shè)的必要性

3D 印刷技術(shù)在校園里的第一個色調(diào)就是好玩。學(xué)生應(yīng)該在創(chuàng)作的空間里快樂地玩耍。這里有三個含義。

（一）充滿想象

小學(xué)生的空間幾何抽象思維尚未發(fā)展成熟，而傳統(tǒng)教學(xué)過分強(qiáng)調(diào)抽象思維能力的培養(yǎng)，忽視了直觀和表象的教育作用，以至于學(xué)生對形成幾何圖形的表象不深刻，空間觀念淡薄。而幾何初步知識是小學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的主要內(nèi)容之一，在日常生活中有廣泛的應(yīng)用。在認(rèn)知的基礎(chǔ)上，學(xué)生在游戲過程中非?！皩Ｗⅰ?，并對他們玩的對象有各種各樣的意見和想法，促使學(xué)生大膽地去實踐和創(chuàng)新。

（二）張揚(yáng)個性

尊重學(xué)生的教育才是真正的教育。一切教育的根本目的是保持和增進(jìn)學(xué)生內(nèi)在的精神力量。創(chuàng)客教育應(yīng)該尊重學(xué)生的個性發(fā)展，使學(xué)生的天賦和興趣自由施展，鼓勵學(xué)生自治，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)造的協(xié)作能力。

（三）學(xué)會分享

有趣的事情需要分享，只有分享來評估和改善，才能進(jìn)一步地刺激學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。在“快樂學(xué)習(xí)”的過程中學(xué)以致用，體驗學(xué)習(xí)知識的價值取向，收獲創(chuàng)造的成就感和愉悅性，追求樂中學(xué)、學(xué)中樂的狀態(tài)。“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”，知、好、樂是學(xué)習(xí)的三個層面。只有3DOne 三維模型設(shè)計軟件教學(xué)促使學(xué)生樂學(xué)，才能讓學(xué)生從內(nèi)心感知創(chuàng)新與分享的快樂，并促進(jìn)其健康人格的塑造。

三、校本課程開發(fā)的目標(biāo)和內(nèi)容

（一）校本課程開發(fā)的目標(biāo)

1.針對學(xué)生3DOne 創(chuàng)意設(shè)計能力及喜好情況的研究分析、歸納總結(jié)，建構(gòu)適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)愛好的3DOne 校本課程內(nèi)容，達(dá)到多層次滲透，從學(xué)科教學(xué)到實踐活動，從小組活動到社團(tuán)活動。

2.依據(jù)《3DOne 三維實體設(shè)計》《趣學(xué)3DOne》等教材，以學(xué)校創(chuàng)客空間3DOne 打印教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀為基點；以學(xué)校不同學(xué)段、不同班級，在學(xué)生創(chuàng)客理念培養(yǎng)方面的具體實踐為個案調(diào)查研究的基本元素；以創(chuàng)客課堂教學(xué)實踐為主陣地，以實踐案例學(xué)習(xí)為主線，主要介紹三維模型設(shè)計的技術(shù)性學(xué)習(xí)內(nèi)容。所選案例集趣味性、實用性、技術(shù)性于一體，貼近學(xué)生學(xué)習(xí)生活，符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律。

3.通過3DOne 校本課程開發(fā)與實施的全部研究，編寫出適合本校學(xué)生“創(chuàng)客教育”3D 三維設(shè)計的校本教材，全面提升學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)，實現(xiàn)寬領(lǐng)域施教。

（二）校本課程開發(fā)的內(nèi)容

1.研究學(xué)生的3DOne 創(chuàng)意設(shè)計能力和偏好，全面梳理3DOne編程教材的每個版本，在實踐中總結(jié)出創(chuàng)意空間概念教學(xué)內(nèi)容特點，并探討校本教材的設(shè)計意圖和要求。每節(jié)課至少讓學(xué)生設(shè)計制作一個作品，增加學(xué)生的成就感，將各種操作、命令、設(shè)置等軟件功能融入案例中，使學(xué)生更加樂于學(xué)習(xí)和接受。

2.自主開發(fā)《3DOne 創(chuàng)客空間》智慧校本教材，在總體規(guī)劃前提下，教學(xué)內(nèi)容有3D 打印與三維設(shè)計入門、三維實體設(shè)計菜單欄基本功能介紹、創(chuàng)新經(jīng)典案例和創(chuàng)意作品設(shè)計四部分組成。課程編排由易到難，逐層深入，走班制分層分步實施，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，定期總結(jié)出有效的教學(xué)策略和創(chuàng)新能力教學(xué)模式編入教材。

3.探索新的教學(xué)模式在3DOne 校本課程中的應(yīng)用。根據(jù)校本課程的研究方向和內(nèi)容，收集、整理有關(guān)聯(lián)的文獻(xiàn)資料，尋求理論支持和研究生長點，以創(chuàng)新型教師為主體，以問題解決為途徑進(jìn)行研究，在學(xué)習(xí)、總結(jié)的同時，通過課堂教學(xué)實踐活動進(jìn)行反思，從而總結(jié)出校本教材編寫研發(fā)的特點和實踐策略。

4.在實踐中總結(jié)出行之有效的3DOne 校本課程評價方式。評價應(yīng)本著全面、客觀、公開的原則，針對研究過程中出現(xiàn)的問題、教學(xué)實踐、學(xué)生的活動等有的放矢地進(jìn)行分析、反思、總結(jié)，及時把研究成果轉(zhuǎn)化成文字，形成校本教材開發(fā)的理論依據(jù)。同時，在教學(xué)實踐中及時提升研究高度，提高科研能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，設(shè)計出更多的創(chuàng)意作品。

四、中小學(xué)創(chuàng)客教育校本課程常規(guī)課堂教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)成

校園創(chuàng)客空間是一個開放式實驗室，具有處理和工作室功能，學(xué)生可以在制作空間中分享資源和知識，以實現(xiàn)自己的想法。我校于2016 年秋創(chuàng)建了校園創(chuàng)客空間——3D 打印室，同時開設(shè)了以3DOne 軟件為基礎(chǔ)的拓展課，在小學(xué)四至六年級和中學(xué)七至九年級開展教學(xué)實踐活動。在實際的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的教材“3DOne 三維實體設(shè)計”并不適合學(xué)生的實際情況，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難掌握教材所要求的教學(xué)目標(biāo)。因此，我校結(jié)合豐富的課程資源和依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，建成了自主的3D 打印基地示范校和獨(dú)立的SIM2.0 校云網(wǎng)。同時，在實踐中著手開發(fā)更貼近生活的3DOne 校本課程，以求提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，揭開三維物理設(shè)計的神秘面紗。校園創(chuàng)客空間3D 打印技術(shù)可以減少標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)和測試對學(xué)生個性化發(fā)展的損害，鼓勵以新的方式進(jìn)行創(chuàng)造和創(chuàng)新——利用新的數(shù)字技術(shù)來設(shè)計、生產(chǎn)、分享和跨越時空學(xué)習(xí)。

創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。而隨著科技的不斷發(fā)展，3D 打印技術(shù)已成為當(dāng)今時代的新潮標(biāo)志，也是創(chuàng)客教育的新寵。對于學(xué)生來說，3D 打印技術(shù)不是應(yīng)用某些方面的知識，而是構(gòu)建一個系統(tǒng)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而可以實施創(chuàng)新教育。它既是學(xué)生個性發(fā)展的內(nèi)在要求，也是時代發(fā)展的大趨勢。我們倡導(dǎo)的創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學(xué)生提出問題、研究問題、解決問題和實踐生產(chǎn)的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的主動性探索能力、批判性思維能力、自主創(chuàng)新能力、合作研究能力、語言表達(dá)能力和藝術(shù)創(chuàng)作能力等。

校園創(chuàng)客空間3D 打印工作實驗室與校本課程的指導(dǎo)密不可分，校本課程的開發(fā)為校園創(chuàng)作者創(chuàng)新應(yīng)用的實現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的幫助和支持，而不是簡單地設(shè)計印刷制造。在創(chuàng)客背景以及教育信息化大趨勢下，讓3D 打印技術(shù)走進(jìn)課堂，會使信息技術(shù)課程更有趣、更好玩，而且能讓學(xué)生更深入地體驗人工智能機(jī)器人等硬件控制原理，為學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的進(jìn)一步提高和拓展打下堅實的基礎(chǔ)。創(chuàng)客教育與信息技術(shù)應(yīng)用，回歸生活，設(shè)計與解決現(xiàn)實生活中常見的實物與問題。

盡管校園創(chuàng)客空間3D 打印技術(shù)在教學(xué)實踐中已經(jīng)取得了良好的效果，但3DOne 校本課程的開發(fā)與實施仍存在著許多不足，要想實現(xiàn)創(chuàng)客教育——3DOne 校本課程的開發(fā)與實施，離不開學(xué)校和教師的共同努力。創(chuàng)客教育需要大批能夠指導(dǎo)學(xué)生“創(chuàng)客”活動的專業(yè)教師，教師是指導(dǎo)和推動“創(chuàng)客”學(xué)習(xí)的主體?！皠?chuàng)客”教育的中心已不再是教師而是學(xué)生，在教材的指引下，教師不再是機(jī)械地傳授知識，而變成了客體組織者。

總之，“創(chuàng)客空間”是校園創(chuàng)客的聚集平臺，是學(xué)生創(chuàng)作交流的場所，也是創(chuàng)客教育推行的重要平臺和依托，“創(chuàng)客”活動和“創(chuàng)客空間”平臺推動各種活動發(fā)展并傳播“創(chuàng)客”文化都需要好的課程來支撐。