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)。
參考文獻:
[1]鐘麗霞,胡欽太,胡小勇. 3D打印技術(shù)的教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用研究:案例與趨勢[J].數(shù)字教育,2016(6).
[2]吳永和,李彤彤.機器智能視域下的機器人教育發(fā)展現(xiàn)狀、實踐、反思與展望[J].遠程教育雜志,2018(4).
[3]肖如.面向STEAM教育的高中APP Inventor創(chuàng)新實踐課程研究[D].成都:四川師范大學(xué),2017.