3D創(chuàng)客教育與小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)融合探索

摘 要：3D打印技術(shù)以尖端科技的面貌進入大眾的視野，該技術(shù)應(yīng)用粉末狀材料，以數(shù)字化模型為打印基礎(chǔ)，逐層構(gòu)造物體，實現(xiàn)個性化立體物體的快速成型。3D創(chuàng)客教育以3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)，掀起了一股數(shù)字化教學(xué)的熱潮，這種教育形式具有較強的探索性、趣味性和開放性，重視學(xué)生的自主設(shè)計能力，能夠有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情，提高學(xué)生的獨立思考能力。本文立足于小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，分析了3D創(chuàng)客教育的內(nèi)涵，充分結(jié)合小學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，梳理3D創(chuàng)客教育的可行性，從轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、制訂教學(xué)計劃、應(yīng)用有效措施三個角度入手，探索3D創(chuàng)客教育與信息技術(shù)教學(xué)的融合方法。

關(guān)鍵詞：小學(xué);信息技術(shù);3D創(chuàng)客教育;融合

作者簡介：王敏（1984—），女，江蘇省宿遷市泗陽雙語實驗學(xué)校。

小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科主要的教學(xué)目標在于培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力，增強學(xué)生的信息素養(yǎng)，讓學(xué)生掌握基本的信息技術(shù)應(yīng)用手段。3D創(chuàng)客教育與小學(xué)信息技術(shù)課程擁有較強的關(guān)聯(lián)性和銜接性，兩者之間能夠進行相互融合。3D創(chuàng)客教育與以往的“灌輸式”教學(xué)完全不同，該方法以“創(chuàng)新”“創(chuàng)造”“實踐”為核心，提倡個性化教學(xué)，能夠帶給學(xué)生不一樣的信息技術(shù)學(xué)習(xí)體驗，通過充分引導(dǎo)學(xué)生動手操作，增強學(xué)生的空間想象能力，提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。3D打印是創(chuàng)客教育在信息技術(shù)教學(xué)中的主要體現(xiàn)形式，學(xué)生可以通過自主建模、自動化打印來設(shè)計作品，還可以制作學(xué)習(xí)工具，提高自身的創(chuàng)造能力。信息技術(shù)教師要讓3D創(chuàng)客教育走進課堂，充分融合教材，發(fā)揮創(chuàng)客教育的優(yōu)勢。

一、3D創(chuàng)客教育分析

3D創(chuàng)客教育是一種創(chuàng)新教育，能夠培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)新精神，教師需要將創(chuàng)新教育和對學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)緊密結(jié)合，構(gòu)建完整的教育框架。對小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)而言，3D創(chuàng)客教育需要充分考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識和學(xué)科經(jīng)驗，將基礎(chǔ)訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練融合起來，運用項目式學(xué)習(xí)等方法，調(diào)動學(xué)生的好奇心，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。小學(xué)生對形象化的事物感興趣，喜歡動手操作，這一點可以從現(xiàn)實生活中找到案例，比如有些小學(xué)生喜歡捏橡皮泥、堆積木，還有些小學(xué)生喜歡卡通動漫涂鴉等，這些活動對小學(xué)生具有強大的吸引力，這充分體現(xiàn)了小學(xué)生的創(chuàng)造和動手操作的欲望[1]。當前的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)偏理性化、理論化，部分教師僅將信息技術(shù)學(xué)科視為一種“技能學(xué)科”，忽略了學(xué)生的主觀感受，教學(xué)內(nèi)容以提高學(xué)生考試成績?yōu)槟繕?，不注重學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)中，一些教師的教學(xué)流程較為僵化，課堂以演示、模仿、訓(xùn)練為主，師生缺乏互動，這是對學(xué)生想象力和創(chuàng)造力的一種限制，容易讓學(xué)生喪失創(chuàng)新意識。3D創(chuàng)客教育致力于個性化教學(xué)，充分重視學(xué)生的主體地位，學(xué)生可以應(yīng)用數(shù)字技術(shù)來開展設(shè)計和制作，實現(xiàn)多樣化學(xué)習(xí)，充分展示自己的能力。針對小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科，3D創(chuàng)客教育可以為學(xué)生提供自由發(fā)揮的空間，提高信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生對信息技術(shù)的興趣。

二、3D創(chuàng)客教育與小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)融合的可行性分析

（一）硬件設(shè)備簡單

3D創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)是3D打印技術(shù)，教師只需要準備3D打印機，結(jié)合計算機軟件，就可以順利開展3D創(chuàng)客教育[2]。3D模型設(shè)計軟件和3D切片軟件的使用都比較簡單，教師可以通過計算機完成操作，將3D創(chuàng)客教育付諸實踐。在信息技術(shù)教學(xué)中，小學(xué)教師不能單純追求形式，學(xué)生的年齡特點、對信息技術(shù)的興趣、學(xué)習(xí)需求等因素，都是教師需要綜合考慮的。教師要結(jié)合學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)開展3D創(chuàng)客教育，設(shè)計科學(xué)合理的課堂實踐活動，將教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生喜聞樂見的形式呈現(xiàn)出來。另外，在3D創(chuàng)客教育中教師不能忽視教學(xué)目標，要以教學(xué)內(nèi)容為核心，不斷探索3D創(chuàng)客教育與小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的融合路徑。

（二）具有較高的學(xué)科融合度

3D創(chuàng)客教育融合了藝術(shù)、數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科，能夠充分開發(fā)學(xué)生思維，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生了解更加全面、豐富的知識，增強學(xué)生對知識的遷移和應(yīng)用能力，讓不同學(xué)科充分交叉。在新課標背景下，學(xué)生的核心素養(yǎng)備受關(guān)注，3D創(chuàng)客教育能夠擺脫以往傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、探索問題，主動設(shè)計、創(chuàng)造，充分滿足學(xué)生的審美需求、學(xué)習(xí)需求和創(chuàng)造需求[3]。在傳統(tǒng)教學(xué)中，部分教師已經(jīng)習(xí)慣了分科教學(xué)，對其他學(xué)科不重視，只顧學(xué)生某一科的成績，這不利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。在3D創(chuàng)客教育中，信息技術(shù)教師必須拓寬知識涉獵范圍，深入鉆研其他學(xué)科，不斷扎實基礎(chǔ)，提高教學(xué)能力。

（三）符合信息技術(shù)教學(xué)目標

在當前的信息技術(shù)時代，小學(xué)信息技術(shù)教育承擔(dān)著重要的教學(xué)責(zé)任，教師需要啟發(fā)學(xué)生的信息技術(shù)思維，培養(yǎng)學(xué)生搜集、處理信息的能力，加強對信息的多樣化應(yīng)用。3D創(chuàng)客教育與信息技術(shù)教學(xué)目標不謀而合，可以有效銜接教學(xué)實際，是小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的有效教育輔助手段。3D創(chuàng)客教育融合了3D打印等先進技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為學(xué)生搭建了靈活的學(xué)習(xí)平臺，可以讓學(xué)生參與到知識創(chuàng)造和知識傳遞中，強化師生之間的交流。3D創(chuàng)客教育的開展可以提高學(xué)生的信息加工和信息搜集能力，引導(dǎo)學(xué)生動手創(chuàng)造，對所學(xué)知識進行創(chuàng)新，從而提高學(xué)生的信息學(xué)科素養(yǎng)，強化其對新知識的理解。當前3D創(chuàng)客教育還沒有在小學(xué)學(xué)科教學(xué)中實現(xiàn)深度應(yīng)用，信息技術(shù)教師可以抓住學(xué)科優(yōu)勢，率先示范，借助信息技術(shù)學(xué)科得天獨厚的條件，開展3D創(chuàng)客教育。

三、3D創(chuàng)客教育與小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)融合的途徑

教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，摒棄以往“兩耳不聞窗外事”的思想，不再“關(guān)起門來搞教育”，把3D創(chuàng)客教育運用到教學(xué)實踐中，打造活力課堂、技術(shù)課堂，促進信息技術(shù)教學(xué)走向開放。在教學(xué)實踐中，教師需要引入互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源，為學(xué)生提供靈感，刺激學(xué)生創(chuàng)造創(chuàng)新。另外，教師還需要選擇符合小學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律的教學(xué)軟件，制訂學(xué)生活動方案，通過教學(xué)軟件開展豐富多彩的教學(xué)活動，調(diào)動學(xué)生參與課堂實踐的積極性[4]。

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，適時融入3D創(chuàng)客理念

3D創(chuàng)客教育是一種新穎的教學(xué)方式，它具有創(chuàng)新性、體驗性的特點，能夠有效加強互動教學(xué)，推動小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)模式的發(fā)展。將3D創(chuàng)客教育融入課堂教學(xué)，教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變是第一步，教師首先要熟悉3D創(chuàng)客教育的理念，了解3D打印技術(shù)，掌握相關(guān)軟件、設(shè)備的操作方法。只有知己知彼，方能百戰(zhàn)百勝。教師可以通過知網(wǎng)、萬方等文獻資料平臺搜集3D創(chuàng)客教育的相關(guān)內(nèi)容，也可以通過微信公眾號、教學(xué)網(wǎng)站搜集3D創(chuàng)客教育的實施案例，加強專業(yè)學(xué)習(xí)，進而結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗，以小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，在實踐中融合3D創(chuàng)客教育，不斷發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的優(yōu)勢。在深入學(xué)習(xí)之后，教師還應(yīng)該選擇合適的教學(xué)設(shè)備，為3D創(chuàng)客教育的開展奠定基礎(chǔ)。教師先要對設(shè)備操作方式進行學(xué)習(xí)，只有自己了解了3D打印機的使用方法，熟練掌握3D打印軟件的空間建模流程，才能把這些知識傳遞給學(xué)生。3D創(chuàng)客教育的開展不能脫離教學(xué)目標，教師可以結(jié)合學(xué)生的信息技術(shù)基礎(chǔ)制訂教學(xué)目標，選擇操作方便、流程清晰的打印設(shè)備，然后安裝3D建模軟件，充分結(jié)合實踐教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生盡快熟悉設(shè)備，學(xué)會3D打印的方法。當前比較常見的3D建模軟件為3Done，這款軟件比較符合學(xué)生的年齡特征，簡單易懂，教師可以嘗試應(yīng)用。教師教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變和教學(xué)技術(shù)的提高是一個循序漸進的過程，3D創(chuàng)客教育需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容來開展，教師要在實踐中學(xué)習(xí)，與學(xué)生共同進步，在教材中梳理出適合使用3D創(chuàng)客教育的部分。

（二）制訂教學(xué)計劃，適時引入3D打印技術(shù)

教學(xué)計劃是課堂教學(xué)活動的基本參考，教師要把3D創(chuàng)客教育的思想內(nèi)涵融入教學(xué)計劃中，把3D打印技術(shù)和課程教學(xué)目標融合起來，做到胸有成竹。小學(xué)生剛開始接觸信息技術(shù)，有較強的學(xué)習(xí)需求，教師要通過各種途徑激發(fā)學(xué)生興趣，不斷加強課堂教學(xué)的直觀性，讓學(xué)生通過課堂活動掌握基礎(chǔ)操作技能。3D打印技術(shù)具有較強的空間化特點，只要構(gòu)建出合理的模型，就可以完成多樣化的立體打印，教師可以利用3D打印技術(shù)呈現(xiàn)教學(xué)目標，促進學(xué)生空間想象能力的發(fā)展。教學(xué)計劃的制訂還需要充分結(jié)合教材內(nèi)容，只有把教材和3D打印技術(shù)充分融合起來，才能真正發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的優(yōu)勢。例如，在教學(xué)關(guān)于制作個人名片的內(nèi)容時，由于這部分教學(xué)內(nèi)容具有較強的設(shè)計性，因此學(xué)生可以充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，創(chuàng)造出獨一無二的作品，提高作品的質(zhì)量。教師可以充分結(jié)合3D打印技術(shù)，針對建模軟件開展詳細教學(xué)，制定科學(xué)的教學(xué)流程，引導(dǎo)學(xué)生運用建模軟件，讓學(xué)生掌握核心方法，然后在此基礎(chǔ)上完成創(chuàng)造。通過建模軟件，學(xué)生可以設(shè)計多樣化的個性名片，設(shè)計名片的形狀、顏色，在名片上添加立體化的裝飾，設(shè)計鏤空的花紋，填寫文字介紹等，這些設(shè)計內(nèi)容都可以充分調(diào)動學(xué)生興趣。在學(xué)生完成設(shè)計之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用3D打印機，把設(shè)計的“圖紙”變成實物，完成個性化名片的3D打印。為滿足學(xué)生的個性化設(shè)計需求，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師在教學(xué)計劃的制訂中，要充分挖掘教材內(nèi)容與3D打印技術(shù)的契合點，明確不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓每一位學(xué)生都能參與進來，結(jié)合小組合作等教學(xué)方法，發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的優(yōu)勢。

（三）應(yīng)用有效措施，發(fā)揮3D打印技術(shù)價值

3D打印技術(shù)對學(xué)生具有較大的吸引力，但是部分教師對3D打印技術(shù)的應(yīng)用了解不足，在教學(xué)中對3D打印機的應(yīng)用較少，導(dǎo)致學(xué)生不知道怎么操作或者是不敢操作，無法充分滿足學(xué)生創(chuàng)造的欲望。在實際教學(xué)中，教師應(yīng)該結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科的特點，應(yīng)用3D創(chuàng)客教育，讓課堂教學(xué)走向數(shù)字化、智能化，滲透多元化的教學(xué)內(nèi)容[5]。3D打印軟件擁有空間快速建模功能，可以將小學(xué)生的各種想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，讓信息技術(shù)教學(xué)更加多彩。3D創(chuàng)客教育需要學(xué)生掌握圖形繪制、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作方法，此外還要學(xué)生學(xué)會填充顏色，自由選擇線條形狀、顏色等，掌握構(gòu)圖方法，實現(xiàn)創(chuàng)意構(gòu)圖。教師可以利用3D創(chuàng)客教育的思想，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用3Done軟件，開展空間快速建模，把設(shè)計內(nèi)容以模型的形式呈現(xiàn)出來，最終利用3D打印設(shè)備將模型打印出來，讓學(xué)生了解3D打印設(shè)備的功能，掌握建模的方法。除此之外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生運用3D建模技術(shù)設(shè)計標志等立體圖形，例如車標、商標等，要求學(xué)生注重立體圖形的結(jié)構(gòu)和層次，讓學(xué)生運用3D打印技術(shù)將設(shè)計的標志打印出來，增強學(xué)生的成就感，提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)熱情。

結(jié)語

3D創(chuàng)客教育在信息技術(shù)學(xué)科中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種新的教育趨勢，目前已有很多3D創(chuàng)客教育的成功實施案例，獲得了學(xué)生和教師的一致好評。小學(xué)信息技術(shù)教師應(yīng)該將3D創(chuàng)客教育應(yīng)用到日常教學(xué)實踐中，充分開發(fā)學(xué)生的設(shè)計才能，促進學(xué)生思維發(fā)散，讓學(xué)生感受到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)，培養(yǎng)其熱愛科學(xué)、不斷探索的品質(zhì)。3D創(chuàng)客教育在信息技術(shù)學(xué)科中的應(yīng)用是一個逐漸發(fā)展的過程，對教師的學(xué)科專業(yè)能力有較高要求，需要教師積極學(xué)習(xí)并掌握3D打印技術(shù)，將其與教材內(nèi)容、教學(xué)計劃等充分融合，進一步保證課堂教學(xué)效果，發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的價值。

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