STEAM教育理念下小學(xué)信息技術(shù)3D打印教學(xué)研究

王仕達

摘要：近幾年，3D打印技術(shù)日漸成熟，在很多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，很多學(xué)校都設(shè)置了3D打印課程，以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。文章在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)之上將其與STEAM教育理念有效融合，從而真正實現(xiàn)小學(xué)3D打印教學(xué)，從這一角度出發(fā)探討如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進而更好地指導(dǎo)教學(xué)實踐活動。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理念；信息技術(shù)；3D打印教學(xué)

一、3D打印技術(shù)與STEAM教育理念概述

隨著社會不斷的發(fā)展，迫切需要更多的創(chuàng)新型人才。為了真正做到這一點，有必要將3D打印技術(shù)引入到學(xué)校教育中去，同時還要全方位地貫徹STEAM教育理念。3D打印技術(shù)，就是先進行三維模型的構(gòu)建，在這一過程中需要使用的軟件是3D建模軟件，有需要的可以設(shè)置為STL格式，這樣容易實現(xiàn)導(dǎo)出，在打印軟件中準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)。同時，還要結(jié)合實際情況選擇打印材料，計算機在此時必須要連接打印機，而最后要進行的操作就是將模型實體打印出來。信息技術(shù)的發(fā)展使此項技術(shù)日益成熟，同時3D打印機的價格也越來越低，在這種背景下越來越多的領(lǐng)域開始應(yīng)用3D打印技術(shù)。尤其是教育領(lǐng)域，很多學(xué)校引入了3D打印技術(shù)，這對學(xué)校教育提供了重要支撐。隨著“3D打印創(chuàng)新教育播種”計劃的出臺，在國家政策的支持下，3D打印教育發(fā)展十分迅速，且取得了顯著的成績。

STEAM教育融合了多學(xué)科教育。STEAM教育側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，實現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的有效構(gòu)建，在解決問題時采用多種技術(shù)手段。學(xué)生通過這一過程將有能力解決現(xiàn)實問題，讓學(xué)生更具創(chuàng)新精神，這對于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高有著積極的意義。

二、3D打印技術(shù)與STEAM教育理念的融合

1. 3D打印技術(shù)與STEAM教育理念融合的必要性

當(dāng)前，社會對復(fù)合型人才的需求越來越大。學(xué)校教育的要求也發(fā)生了改變，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。為了進一步培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，學(xué)校要在實踐中全方位貫徹STEAM教育理念，同時還要結(jié)合學(xué)校實際情況積極引入3D打印技術(shù)，使兩者可以真正融合，這樣會收到良好的教學(xué)效果。近幾年，STEAM教育理念得到人們的普遍關(guān)注，只有依托于先進技術(shù)才能更好的落實。而3D打印技術(shù)可以很好地勝任這一角色，可以更好地整合科學(xué)、技術(shù)等內(nèi)容。STEAM教育理念以3D打印技術(shù)作為重要支撐，將兩者有效融合，能更好地使學(xué)生擁有完全不同的思維方式，同時在很大程度上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生真正喜歡學(xué)習(xí)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

2. 3D打印技術(shù)與STEAM教育理念融合的原因

在實踐中應(yīng)用技術(shù)的過程，科學(xué)理論扮演著重要的角色。只有在STEAM教育理念的支持下，3D打印技術(shù)才能得到更好的應(yīng)用。一方面，STEAM教育理念強調(diào)整合多學(xué)科知識，極具吸引力，同時還表現(xiàn)出顯著的設(shè)計性，對于3D打印技術(shù)來說，其也非常有魅力，極具創(chuàng)造力，對實踐能力有著比較高的要求；另一方面，3D打印技術(shù)在實踐中與STEAM教育理念有效融合，可以充分發(fā)揮其作用，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，將3D打印技術(shù)與STEAM教育理念有效融合，不僅可以實現(xiàn)對多學(xué)科知識的有效整合，還可以讓3D打印更具吸引力。在這種背景下，學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng)將得到顯著提升，幫助學(xué)生進一步優(yōu)化3D作品。

三、STEAM教育理念下小學(xué)信息技術(shù)3D打印教學(xué)研究

實踐與學(xué)習(xí)是密不可分的。通過實踐，可以讓學(xué)生積累經(jīng)驗，進而學(xué)習(xí)到新的知識，而通過學(xué)習(xí)可以更好指導(dǎo)實踐，兩者是相輔相成的。STEAM教育理念視角下的3D打印教學(xué)即是如此。教師主持3D打印課堂，設(shè)定主題，學(xué)生可以自己思考、擴展主題，在這一過程中也就形成了自己的創(chuàng)造意向，而最后需要做的就是將這些設(shè)想應(yīng)用3D打印技術(shù)來實現(xiàn)。創(chuàng)意物化的階段將鍛煉學(xué)生的思維，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的同時，也提升了自己的實踐能力。

項目式學(xué)習(xí)的核心就是實踐。教師在設(shè)置任務(wù)后，學(xué)生圍繞這一任務(wù)展開相應(yīng)的行動。在這一過程中，學(xué)生將會真正地?fù)碛兄R技能。在3D打印教學(xué)中，學(xué)生可以制定屬于自己的計劃，后續(xù)就可以細致地分解，在實施過程中則主要應(yīng)用了3D打印技術(shù)，最終進行成果展示，讓學(xué)生對于知識有著更深入、透徹的理解，同時也鍛煉了學(xué)生的實踐能力。

設(shè)計思維側(cè)重于創(chuàng)意思考，實現(xiàn)對問題的有效解決。而創(chuàng)意實現(xiàn)的主要途徑就是3D打印，學(xué)生只有真正的具有創(chuàng)意，才能在此基礎(chǔ)上更好地進行3D建模，其中最為關(guān)鍵的部分就是創(chuàng)意物化。對創(chuàng)意物化的過程進行分析可知，其中最為關(guān)鍵的就是設(shè)計思維，需要學(xué)生對問題有著自己的理解，細致地分解問題，而問題的解決則主要應(yīng)用了3D打印技術(shù)。

3D打印教學(xué)不僅可以鍛煉學(xué)生的思維能力，還可以讓學(xué)生真正獨立地解決問題。將3D打印技術(shù)與STEAM教育理念全方位融合，在很大程度上可以提升學(xué)生的創(chuàng)造力，讓學(xué)生有效整合知識，進而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。與此同時，對教師有著更高的要求，需要教師加強學(xué)習(xí)3D打印專業(yè)知識，同時還需要廣泛涉獵其他知識，在設(shè)計3D打印課程時，嘗試落實STEAM教育理念，真正實現(xiàn)對復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

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