基于探究式教學(xué)法的3D建模教育實踐

徐新中

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印等新知識新技術(shù)進入到信息技術(shù)課程中，師生們越來越感到本學(xué)科知識猶如奔騰不息的江河，有著源源不斷的“活水”，絕不是僅憑教師個人就能完全掌控、傳授的，也不是只靠課堂教學(xué)就能完全容納、習(xí)得的。學(xué)生只有真正成為學(xué)習(xí)的開拓者、探索者、思考者，才能在信息大潮中行穩(wěn)致遠，體驗到探究的美妙，享受到發(fā)現(xiàn)的樂趣。下面，筆者以信息技術(shù)3D建模板塊中的《設(shè)計筆筒》一課為例，展示對探究式教學(xué)法的實踐與思考。

營造生活情境，引發(fā)探究興趣

學(xué)習(xí)源于生活并終將回歸到生活，基礎(chǔ)教育階段的信息技術(shù)教育倡導(dǎo)通過營造生動形象的生活情境激發(fā)學(xué)生的探究興趣。筆筒是一種很常見的辦公用品，學(xué)生對它非常熟悉。在教學(xué)一開始，教師先展示了放置在家庭書房、教師辦公室等場合的筆筒，它們用材不一、形狀各異，有竹制圓柱形、塑料卡通形等。在學(xué)生認真觀察、充分交流對筆筒已有的認知后，教師出示了多個3D打印筆筒，它們顏色豐富多彩，造型獨具個性，還雕刻有精美的立體圖案，個個都是理想中的“私人訂制”。在學(xué)生的一片驚羨聲中，教師適時提出了“你想用3D軟件設(shè)計出怎樣的筆筒”這一具有鮮明探究意味的問題，課堂氣氛一下子熱鬧起來，人人都爭著把藏在自己心頭的那個伙伴型筆筒拿出來和大家交流分享。此時，教師又問：“你覺得怎樣才能制作出心目中的筆筒呢？”學(xué)生的思緒回到信息技術(shù)學(xué)習(xí)中，雖然剛接觸3D建模軟件不久，雖然每個人理想中的筆筒不盡相同，但進行3D建模要先繪制平面圖形，再通過拉動、殼體等操作形成筆筒收納盒這一主要流程是相對清晰、基本一致的，學(xué)生表述得也比較到位，部分學(xué)生還能圍繞筆筒的細微處、特色點做相應(yīng)的描述介紹。

生活是教學(xué)的源頭，問題是探究式教學(xué)的有效載體，更是核心要素。課堂伊始，以生活化的場景和教師緊扣教學(xué)目標、精心考量后提出的“兩問”點燃了學(xué)生探究新知的火花，引發(fā)出創(chuàng)意思維的碰撞。

擬定建模計劃，發(fā)掘探究潛能

在實際教學(xué)活動中，受學(xué)生前期所掌握的建模知識、建模技能所限，不是所有的創(chuàng)意筆筒都能立刻通過3D建模軟件設(shè)計制作出來，因此在學(xué)生圍繞筆筒交流了各自的奇思妙想之后，教師要引導(dǎo)擬定科學(xué)可行的3D建模計劃。課堂教學(xué)中可以把3D建模軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的功能與操作的要領(lǐng)向?qū)W生做明確的解讀指導(dǎo)，學(xué)生也可在已有知識的基礎(chǔ)上探尋摸索相關(guān)操作方法。同時，教師要特別注意培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，可以讓創(chuàng)意相似的學(xué)生形成探究合作小組，組內(nèi)學(xué)生進一步討論交流，揚長補短，探究完善筆筒的制作方案，依靠集體智慧把原先的“異想天開”轉(zhuǎn)化為切實可行的建模藍圖。筆者在課堂教學(xué)實踐中，根據(jù)學(xué)生的主觀意愿，設(shè)立了分格筆筒（教材樣例）組、方柱筆筒組、圓柱筆筒組、組合型筆筒組、卡通筆筒組、個性創(chuàng)意筆筒組等，并根據(jù)學(xué)生的建模設(shè)想、喜好調(diào)整座位，重新組合，以便就近進行探討交流。

設(shè)計思路上由“散”歸“整”，但創(chuàng)意不改、個性不變;課堂形式上給“志同道合”者更多的時空、更寬的平臺，一切為了建模計劃更科學(xué)、更合理，為了學(xué)生探究潛能的精彩呈現(xiàn)。

開展精講點撥，綻放探究活力

課堂進入學(xué)生實踐操作階段，美好的設(shè)想在3D建模軟件中將成為現(xiàn)實。由于課堂的主基調(diào)是讓學(xué)生充分探究新知，掌握3D筆筒建模的技能技巧，教師演示講解的時間得到控制，學(xué)生可直接參照模仿的操作步驟相對較少，遇到問題在所難免。教師一方面可鼓勵學(xué)生通過自我思考、小組互動等方式解決問題，另一方面要通過課堂巡視、咨詢交流的方式搜集整理各類困惑難題?？傮w而言，有些問題是共性的，如筆筒的長、寬、高比例多少才合適？筆筒壁厚至少應(yīng)是多少？這類問題教師可擇機進行統(tǒng)一講析，提供參考數(shù)值。有些問題是個別的，如制作教材樣例筆筒的學(xué)生提出了怎么做到平均分成四個收納空間、制作柱形筆筒的學(xué)生想在外壁增加文字或圖案該如何操作等問題，這些問題教師可予以個別指導(dǎo)，提示相關(guān)工具的位置及使用方法。此環(huán)節(jié)用時最多，因為課堂上的問題有些是可預(yù)料的，有些則是在特定操作情境下生成的，且還會出現(xiàn)反復(fù)，這些都考驗教師的智慧與靈動。

學(xué)生在3D建模操作過程中不斷產(chǎn)生新的問題和困惑，這說明深入的探究活動正在進行中。作為教師，應(yīng)鼓勵學(xué)生提問，并要做好充足的預(yù)案，積累豐富的專業(yè)知識，具備全面的學(xué)科技能，以教師的先行探究為學(xué)生的活力探究護航，這樣才能有效地答疑解惑、示范引領(lǐng)。

評價歸納反饋，思辨探究成果

教師在教學(xué)活動中處于組織引導(dǎo)、合作幫助的地位，學(xué)生是探究活動的真正主體。開展探究式教學(xué)的過程，就是通過個體的、群體的探究活動，發(fā)現(xiàn)新事物、吸納新知識、掌握新技能、解決新問題、形成新素養(yǎng)的過程。在師生全身心投入到3D筆筒的建模探究活動之后，及時開展操作評價、作品評價、思維評價，回顧歸納相關(guān)的方法技巧是非常有必要的。課堂上，筆者分兩個層面組織開展了觀摩交流活動：第一層面是組內(nèi)，各組的5～8名學(xué)生相互欣賞彼此的作品，從當(dāng)初的相同意向到如今的風(fēng)格異同，大家都能在觀察中體悟到同學(xué)的獨特思考與個性實踐，并獲得新的啟發(fā)與靈感;第二層面是班內(nèi)，以各小組為單位，組團“串門”式互動交流，以欣賞評價、學(xué)習(xí)吸納的視角關(guān)注其他組同學(xué)的作品，探討交流建模中的高招秘訣。在此基礎(chǔ)上，通過學(xué)生自薦、教師推薦等方式進行各組代表作品展示、點評，對3D建模過程中的心得體會、作品的造型創(chuàng)意等進行回味、提煉。

學(xué)而不思則罔。課堂操作實踐后的反思評價、歸納反饋是學(xué)習(xí)路上的驛站，為后續(xù)的學(xué)習(xí)提供了明確的方向和充足的動力，更為開展高質(zhì)量的再探究活動提供了思維上的保障。

拓展遷移創(chuàng)新，綻放探究魅力

沒有想象就沒有創(chuàng)造。在信息技術(shù)教學(xué)尤其是3D建模教學(xué)中，想象力就是生命力，要善于探尋教材中可拓展延伸且能升華和突出3D建模教學(xué)目標的關(guān)鍵點、閃光點，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新思考、發(fā)散思維。3D打印的一大特點是能滿足個性化的需求，如果學(xué)生們的思維還停留于對傳統(tǒng)筆筒的模仿改造，僅從形式上采用了3D建模的話，那么在教學(xué)拓展環(huán)節(jié)，教師要進一步給學(xué)生提供探索性思辨、設(shè)計的機會。教學(xué)中，筆者先和學(xué)生重溫了3D建模打印技術(shù)的特性和工作流程，然后以頭腦風(fēng)暴的形式探究交流制作更有特色的3D筆筒的可能性。蜂巢筆筒、球孔筆筒、花瓣筆筒、領(lǐng)獎臺筆筒……學(xué)生的創(chuàng)意無限，小小筆筒折射出無窮的探究魅力。

在教學(xué)中，只要教師給予學(xué)生充裕的時間和廣闊的空間，相信他們，依靠他們，幫助他們?nèi)ケ嫖霰容^、思考想象，那么學(xué)生就一定能在實踐中發(fā)現(xiàn)美、探究美、創(chuàng)造美。