淺談3D打印課程的應(yīng)用對(duì)小學(xué)生的影響

汪財(cái)學(xué)

(安徽省合肥市肥西縣桃花鎮(zhèn)順和小學(xué) 安徽 合肥 231201)

英國(guó)著名教師戴夫懷特曾說(shuō)過(guò)：“如果你能抓住學(xué)生的想象力，你就能抓住他們的注意力!”毫無(wú)疑問(wèn)，3D打印可以幫助老師們做到這一點(diǎn)。

在開(kāi)展3D課程的中，明顯的感覺(jué)到孩子們的創(chuàng)作熱情和學(xué)習(xí)激情。所以3D狂潮的風(fēng)起是有原因。3D課程的學(xué)習(xí)，“創(chuàng)”字當(dāng)頭，讓創(chuàng)新成為一種常態(tài)。

那么3D課程的學(xué)習(xí)，對(duì)于孩子們有哪些影響呢？我認(rèn)為有以下幾點(diǎn)的改變。

1.明確小學(xué)階段開(kāi)設(shè)3D打印課程的價(jià)值與意義

素質(zhì)拓展課程是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充，是全面推進(jìn)素質(zhì)教育的有效途徑，它注重個(gè)性塑造和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，旨在開(kāi)拓學(xué)生視野和提升學(xué)生設(shè)計(jì)和動(dòng)手的能力。隨著各地教育教學(xué)水平和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，越來(lái)越多“新鮮”課程走進(jìn)中小學(xué)素質(zhì)拓展課堂。

小學(xué)階段的學(xué)習(xí)是學(xué)生成長(zhǎng)和成才的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展方向起到引領(lǐng)作用。3D打印作為二十一世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，理應(yīng)在人群中推廣?！?D打印教育”由高等教育特定領(lǐng)域向基礎(chǔ)教育普通課堂過(guò)渡，逐漸推向中小學(xué)課堂是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)3D打印技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用處于起步階段，還需不斷摸索。可以明確的是，3D打印可以把新技術(shù)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)聯(lián)系到一起，讓學(xué)生體驗(yàn)新技術(shù)帶來(lái)的巨大能量的同時(shí)，在項(xiàng)目探究中體會(huì)創(chuàng)新的樂(lè)趣。

2.提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

3D打印技術(shù)本身的功能特性以及對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持作用決定了其作為技術(shù)支持工具對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性有積極影響。首先，3D打印技術(shù)支持的學(xué)習(xí)活動(dòng)有助于體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)活動(dòng)主體主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的重要性和價(jià)值，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。其次，3D打印技術(shù)作為一種新型技術(shù)，其新穎性更加容易引起學(xué)生參與基于該技術(shù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)的好奇心和興趣，激發(fā)他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的動(dòng)機(jī)。第三，3D打印技術(shù)的獨(dú)特功能——快速打印模型或?qū)嵨?，支持并激?lì)學(xué)生主動(dòng)參與打印活動(dòng)。學(xué)生可以利用3D打印機(jī)將自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或想法以可視化方式呈現(xiàn)給教師和其他學(xué)習(xí)者，由此獲得的成就感，不僅會(huì)促使學(xué)生更加積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，而且會(huì)激勵(lì)他們主動(dòng)參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)?；?D打印技術(shù)的學(xué)習(xí)任務(wù)，需要學(xué)生主動(dòng)分析打印任務(wù)、參與計(jì)劃與決策、參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)原型，這種主體意識(shí)和被需要的感覺(jué)讓學(xué)生意識(shí)到自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要性和價(jià)值，促使學(xué)生更加主動(dòng)地參與到打印活動(dòng)中。

為保證學(xué)生主動(dòng)參與并有效進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生可以將時(shí)間和精力集中在創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有助于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)新啟于格物致知，創(chuàng)新思維啟于透徹地分析打印任務(wù)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)、打印出創(chuàng)新性個(gè)性化作品的基礎(chǔ)和源泉。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、全面細(xì)致地分析打印任務(wù)，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，最終打印出個(gè)性化的作品。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)激情空前高漲

傳統(tǒng)的課堂以知識(shí)的傳授為主要目的，而3D課程，面對(duì)的不是單板的課程內(nèi)容，它的學(xué)習(xí)是通過(guò)立體空間的感受來(lái)完成的。它可以把課堂上的抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為立體的實(shí)體圖形，加深了學(xué)生學(xué)習(xí)的深度，同時(shí)也讓記憶更加的深刻。比如說(shuō)學(xué)習(xí)《方桌》，如果只是讓學(xué)生觀看PPT，觀看視頻了解方桌的結(jié)構(gòu)，利用筆繪制出自己喜歡的方桌，學(xué)生學(xué)過(guò)之后很容易忘記，但如果我們將自己設(shè)計(jì)的方桌利用3D軟件設(shè)計(jì)出來(lái)，并打印出來(lái)呢？這一個(gè)過(guò)程我想學(xué)生更容易接受的是后面一種提議。也更深刻的理解方桌的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。不用老師喋喋不休的講，自己動(dòng)手實(shí)踐，這樣也會(huì)更有成就感。這樣的課程學(xué)生怎么會(huì)不喜歡呢？

4.3D打印學(xué)以致用

3D打印不應(yīng)該說(shuō)是一門(mén)課程，更準(zhǔn)確的說(shuō)，應(yīng)該是一門(mén)綜合性課程。需要的不僅僅是操作技術(shù)能力，更重要的是其他的輔助知識(shí)。

操作知識(shí)第一步，而打印不應(yīng)該被限制。3D只是做出一些模型，然后打印出來(lái)，作為裝飾嗎？答案是否定的！3D打印應(yīng)該是最基礎(chǔ)的入門(mén)，而當(dāng)我們掌握了基礎(chǔ)的操作知識(shí)后，我們可以與我們的物理、生物、化學(xué)、語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、體育等等的學(xué)科進(jìn)行融合，做出有價(jià)值和有意義的作品。這才是我們最終的追求。

比如說(shuō)體育課上學(xué)習(xí)輕物投擲。以往都是以紙飛機(jī)或是紙團(tuán)替代，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，而且課后一地的紙屑也影響校園的環(huán)境衛(wèi)生。而用3D打印技術(shù)打印出的飛機(jī)模型更加形象逼真，學(xué)生的喜愛(ài)度更高，課堂學(xué)習(xí)的積極性也高了。由于對(duì)飛機(jī)模型的喜愛(ài)更不會(huì)隨手丟棄，課后獨(dú)自練習(xí)的時(shí)間也就多了，這對(duì)輕物投擲的技術(shù)動(dòng)作有了更好的鞏固和提高。

5.鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維

在課堂上，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在強(qiáng)調(diào)“創(chuàng)新”，可是我們的孩子卻只學(xué)會(huì)了“模仿”。是什么阻擋和扼殺了孩子的創(chuàng)新能力呢？——是因?yàn)楹⒆記](méi)有參與到我們的課程中來(lái)。他們只是聽(tīng)，只是看，沒(méi)有動(dòng)手實(shí)踐，覺(jué)得老師講的都是對(duì)的，就應(yīng)該這么做。所以課程下來(lái)，所有的孩子接觸的都是相同的知識(shí)，相同的理念，創(chuàng)造出來(lái)的肯定也是類似的東西，還談什么“創(chuàng)”呢？

學(xué)習(xí)環(huán)境和條件的改變，我想這正是3D對(duì)孩子們提出的最大的挑戰(zhàn)——將自己設(shè)計(jì)的作品轉(zhuǎn)化為立體作品。

將頭腦中的想法真實(shí)的實(shí)現(xiàn)出來(lái)，這才是3D課程開(kāi)設(shè)的最重要意義。創(chuàng)新不是一句空話，更是一種實(shí)踐，只有將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，我們才能真正的激活學(xué)生的創(chuàng)新思維。

所以3D課程的學(xué)習(xí)，不是僅僅掌握了基礎(chǔ)的操作技能就完事了，我們?cè)谥谱饕恍┠Ｐ偷臅r(shí)候，有課程需要一些電子元件，這時(shí)候就需要物理電路知識(shí)的輔助和計(jì)算機(jī)編程知識(shí)的幫助，綜合性的發(fā)展我們的學(xué)習(xí)能力，這是新時(shí)代小學(xué)生必備的學(xué)習(xí)能力。

“使任何東西都變的有個(gè)人色彩，而不是工廠化出來(lái)的單一”，這或許就是對(duì)3D打印課程的最高評(píng)價(jià)。