淺談在3D打印課程中落實學生核心素養(yǎng)培育的策略

摘 要：核心素養(yǎng)是基礎教育的風向標，3D打印課程的開發(fā)與實踐需要以核心素養(yǎng)為導向，實現(xiàn)對小學信息技術學科的輔助與拓展。文章立足于核心素養(yǎng)教育理念，分析3D打印課程定位，并圍繞教學實踐策略展開探討，以期提升教學指向性與有效性，促進學生信息技術能力的發(fā)展。

關鍵詞：小學信息技術;3D打印;核心素養(yǎng)

一、 引言

3D打印進入小學信息技術課堂，是創(chuàng)客教育的直觀體現(xiàn)，也是深化教育改革的有力嘗試。雖然對創(chuàng)客教育理念的探索方興未艾，但是在基礎教育階段并未形成健全的課程體系，打造符合我校學生成長特點的現(xiàn)代化信息技術課程是素質教育改革的關鍵。信息技術學科核心素養(yǎng)與創(chuàng)客教育理念相得益彰，打破了傳統(tǒng)教學以知識為中心的桎梏，教師應立足全人發(fā)展視角重新審視小學信息技術教育定位。3D打印作為一門新型課程，應以核心素養(yǎng)為落腳點，將學生培養(yǎng)成熱愛創(chuàng)造、樂于分享、善于學習并且全面發(fā)展的人。

二、 立足核心素養(yǎng)的3D打印課程探索

（一）分析教育理念，明確課程定位

3D打印課程并不是要將小學生培養(yǎng)為能工巧匠，而是要使學生在趣味性、探索性的學習活動中獲得綜合素養(yǎng)的發(fā)展。這就要求教師對現(xiàn)代化教育理念進行深入分析，精準定位課程。第一，以核心素養(yǎng)為落腳點，明確教學目標。隨著新課程改革的不斷深化，信息技術形成了涵蓋信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四個維度的核心素養(yǎng)，成為引領基礎教學活動的新方向。在此種背景下，3D打印課程不應拘泥于單一的知識與技能傳授，而是應在教學過程中促使學生掌握科學的學習方法，體驗實踐與創(chuàng)新的樂趣，感知生活的美好，獲得關鍵能力的發(fā)展。教師應立足于核心素養(yǎng)目標導向，拓展課程體系的認知維度，強化學生的認知過程，將此作為3D課程的教育定位，引領教學回歸教育本質。第二，吸收先進的教育理論，構建課程支點。思想意識是支配行為的核心，教育理論對3D打印課程的開發(fā)與實施起到?jīng)Q定性作用，因而選擇相契合的理論支點尤為關鍵。3D打印是極具創(chuàng)造性與實踐性的課程，與學習圈理論存在共通之處。學習圈理論是大衛(wèi)·庫伯所提出的經(jīng)驗學習模式，其認為學習活動是立足于具體經(jīng)驗，經(jīng)歷觀察與反思，建立抽象化概念，最終付諸實踐的認知程序。教師要充分借鑒學習圈理論的精髓，立足學生的最近發(fā)展區(qū)，引導學生圍繞3D打印展開觀察、思考、探究與運用，打造教學閉環(huán)，促使學生對3D打印的認知由機械的模仿上升為獨立創(chuàng)造，充分彰顯3D打印課程的教育價值。

（二）結合教學實際，明確課程方向

在大力推行素質教育改革的當下，教師要提倡自主合作探究的新型教學模式。3D打印課程不應是單純的模仿造物，而是要尊重學生主觀意識的自由創(chuàng)造，教師需要為學生提供自由民主的學習空間。教師應以信心技術核心素養(yǎng)的四個維度為切入點，組織課堂教學活動，以把握課程發(fā)展方向。第一，從信息意識維度而言，強調學生對信息的敏感度以及對信息價值的判斷力，這就要求教師為學生打造沉浸式課堂，實現(xiàn)虛擬世界、現(xiàn)實世界以及學生內心世界的有效聯(lián)通，提升學生對信息變化的敏感度，在有限的時間內形成最為直觀、高效的解決問題策略。第二，從計算機思維視角而言，思維能力是3D打印課程學習的重要素養(yǎng)，是學生實現(xiàn)對3D打印知識認知、應用及遷移的重要載體?；诖?，3D打印課程應注重教學活動的啟發(fā)性，轉變毫無章法的全盤授予，在教學活動中設置思維留白，為學生提供獨立思考空間，促進學生計算思維能力的形成與發(fā)展。第三，從數(shù)字化學習與創(chuàng)新角度而言，3D打印課程的教育本質在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造與創(chuàng)新能力。教師應打破傳統(tǒng)的碎片化教學模式，強調學生對知識的整體把控，培養(yǎng)學生對知識的加工與重塑能力，增強學生創(chuàng)新意識，提升其創(chuàng)造能力。第四，從信息社會責任緯度而言，教師應堅持生活教育理念，在教學過程中落實教學做的合一，賦予3D打印課程以人文性，促使學生在學習過程中感知生活的美好，激發(fā)學生追求美、創(chuàng)造美的意識，從而形成積極樂觀，富有責任心的人格。

（三）堅持因材施教，打造課程內核

素質教育的最終落腳點是推動學生的個性化發(fā)展。對3D打印教學而言，教師應關注學生的個體差異，將因材施教落到實處，促使不同層次的學生能夠在學習的過程中有所收獲。這就要求教師轉變自上而下的知識傳遞方式，拓寬育人途徑，將教學主體地位歸還給學生。具體而言，教師可以從以下幾個角度考量。第一，課程環(huán)節(jié)的設計應張弛有度。在傳統(tǒng)教學模式下，教師更加傾向于嚴謹完整的課堂設計，在教學過程中嚴格按照流程進行教學活動。而在核心素養(yǎng)視域之下，教師應注重課堂生成資源的有效開發(fā)與利用，圍繞問題展開課堂教學，給予學生更多的話語權，增強師生之間的有效互動，突出學生之間的合作，形成多維度的思維碰撞，賦予課堂教學更多可能性。第二，提升教學活動的層次性。有效落實因材施教需要教師接受學生個體差異的客觀事實，并制定差異化的教學目標及引導方式。一方面，堅持教學評一體化，及時獲取學生的教學反饋，調整課堂教學方向，提升學生對3D打印知識的理解深度、記憶強度與運用巧度。另一方面，實施以學定教，將學生作為課堂教學活動的出發(fā)點與落腳點，使3D打印課程中心由知識向學生轉變，促使處于不同認知層次的學生能夠順利完成相對應的教學任務，獲得信息技術素養(yǎng)的發(fā)展。

三、 立足核心素養(yǎng)的3D打印教學實踐策略

（一）打造教學環(huán)境，強化信息意識

在核心素養(yǎng)視域之下，課堂主體地位悄然發(fā)生改變，小學信息技術課堂教學互動由單方走向多元，因此，要打造以教師為主導，以學生為主體的現(xiàn)代化課堂。對于3D打印教學而言，充分釋放學生的主觀能動性，成為教學的關鍵。小學生的感性思維較為發(fā)達，學習動機易于受到外界因素的影響?；诖耍處煈訌娊虒W環(huán)境建設，為學生營造和諧濃厚的學習氛圍，豐富課堂體驗，強化學生的信息意識。第一，打造客觀環(huán)境。一方面，美化教室環(huán)境。3D打印作品極具觀賞性，教師應充分抓住此優(yōu)勢，運用學生的作品以及具有代表性的事物裝飾教室，給予學生感官沖擊，增強學生的成就感，調動其學習積極性。另一方面，完善教學設施。目前3D教學軟件的運用仍處于探索階段，教師應立足教學，實踐探索更適應于小學生認知特點的軟件，促使學生能夠更快地掌握3D打印的技巧方法，為學生進一步探究奠定基礎。第二，豐富教學環(huán)境。教師轉變宣講式教學，運用微課、微視頻等現(xiàn)代化教學形式構建教學情境，打造沉浸式課堂。例如，在創(chuàng)作以蝴蝶為主題的3D打印作品時，教師展現(xiàn)蝴蝶在花叢中翩翩起舞、相互追逐的畫面，營造身臨其境之感，調動學生求知欲的同時激發(fā)創(chuàng)作靈感。在此基礎上，引導學生進行細致觀察，捕捉關鍵信息，將其作為3D打印創(chuàng)作的依據(jù)，借此提升學生對信息的敏感度，增強學生信息轉換能力。

（二）秉持創(chuàng)客理念，形成計算思維

3D打印課程是創(chuàng)客教育的組成部分，教師在教學過程中應秉持創(chuàng)客理念，注重學生計算思維的培養(yǎng)，促使課堂教學回歸教育本質。具體而言，教師可以從以下幾個方面著手。第一，形象建模，促進思維可視化。小學生的邏輯思維能力短板是影響3D打印學習效果的重要因素。因此，教師應將抽象化的知識轉化為具象化的模型。例如，在講解花瓶3D打印相關知識時，首先，教師引導學生觀察實體花瓶及結構特點，在此基礎上，引導學生繪制出花瓶的簡筆畫，實現(xiàn)由具象向抽象的初步轉變，使學生掌握抽象與實際之間的關系，鍛煉學生的轉化思維能力。其次，教師借助思維導圖，將學生的思考過程圖文并茂地呈現(xiàn)出來，這樣便于學生更為準確地理清順序，強化邏輯思維能力。第二，以問促思，捕捉計算思維節(jié)點。教師針對3D打印的重難點知識進行提問，以深化學生思考，使學生更為深刻地掌握3D打印技術的關鍵點。

（三）借助項目驅動，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不能一蹴而就，需要建立在學生對3D打印知識的深入理解及全面把控的基礎之上。因此，教師要采取項目式教學方式，以特定主題為載體，將瑣碎的知識點串聯(lián)為有機整體，實現(xiàn)深度學習。教師也可以合作探索為方式，釋放學生的主觀能動性，鍛煉學生的探究能力與創(chuàng)造能力。例如，教師以當?shù)卮斫ㄖ榍腥朦c，組織以四方寶塔為主題的項目式教學。首先，合理地劃分探究小組，為項目式教學做好鋪墊。在課前，教師從知識與技能掌握情況、興趣愛好、性格特點以及學習能力等維度，進行嚴謹?shù)膶W情分析。以此為基礎，將學生劃分為不同層次，采取組內異質的分組方式，將不同層次的學生納入同一學習小組，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，互助互惠。其次，教師布置項目探究任務，實施小組合作探究。為了保證個性與共性的協(xié)同發(fā)展，教師可以先讓學生獨自完成作品構思，再進行小組探討。通過合作探討對各小組成員的創(chuàng)意進行整合，達成創(chuàng)意認同，并進行合理的分工，完成作品制作。在互幫互助的氛圍下，各小組成員獨立完成任務，每一位小組成員能夠充分發(fā)揮自我優(yōu)勢，同時得到均等的實踐鍛煉的機會。通過個人活動與小組活動的相互結合，實現(xiàn)了個人創(chuàng)造力及合作能力的雙重發(fā)展。最后，教師組織學生對制作成品進行展示，并派出代表闡述創(chuàng)作意圖、過程及所遇到的問題。教師通過聆聽對學生的優(yōu)勢不足及學習阻礙進行集中講解，進一步強化學生的創(chuàng)造能力。

（四）落實生活教育，滲透社會責任

教育的本質是運用所學知識解決實際生活問題。3D打印教學應貫徹生活教育理念，以高屋建瓴的姿態(tài)審視教學價值，促使學生達到知行合一。例如，在組織四方寶塔主題教學時，教師應打破以知識為導向的教學模式，提升教學內容的深度與廣度，擴大學生的課堂受益面，提升學生的文化修養(yǎng)層次。首先，注重作品背景的滲透。四方寶塔作為當?shù)氐臉酥拘越ㄖ菙?shù)千年文化積淀的代表。教師設置課前調研活動，組織學生采取實地調查、圖書館查閱或借助現(xiàn)代化信息技術等手段，收集關于四方寶塔的歷史知識，如，名稱的由來、建造過程、結構特色、文化價值等。這樣既可以豐富學生的文學儲備，開闊視野，建立理論知識與生活實際的關聯(lián)性，又能夠激活創(chuàng)作背景，形成多元化的創(chuàng)作思路，為學生的3D作品創(chuàng)作奠定良好的基礎。其次，向學生傳遞工匠精神。四方寶塔之所以成為經(jīng)典，勢必經(jīng)歷了精雕細琢，其中蘊含了精益求精的工匠精神。教師引導學生認真觀察、揣摩四方寶塔的結構與裝飾，使3D打印作品充分展現(xiàn)寶塔精髓。最后，教師引導學生在尊重實物事實的基礎上，充分展開想象力，立足現(xiàn)代視角，對四方寶塔進行創(chuàng)意改造，如增添背景、設置智能小燈、弘揚傳統(tǒng)文化的標語等。如此，在活躍學生創(chuàng)意思維的同時，借助3D打印作品達到文化傳承與發(fā)展的教育目的，強化學生的社會責任感。

四、 結語

綜上所述，3D打印教學作為小學信息技術課程改革的有力嘗試，為課堂教學注入了鮮活動力，但是3D打印作為新型課程，實踐探索之路任重而道遠。教師應立足核心素養(yǎng)教育目標要求，明確3D打印教學，調整教學策略，充分彰顯3D打印課程的教育價值，激發(fā)學生的學習熱情，提升學生信息技術素養(yǎng)。

參考文獻：

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[2]徐苗苗.基于小學生核心素養(yǎng)的創(chuàng)客教學模式實踐與思考[J].中華少年，2020（18）：38-39，42.

作者簡介：陳燕嵐，江蘇省南京市，江蘇省南京市高淳區(qū)寶塔小學。