淺析3D打印技術(shù)在小學信息技術(shù)教學中的有效融合

李昕穎

（陵城區(qū)實驗小學 山東德州 253500）

引言

3D打印技術(shù)不僅能夠豐富課程教育體系，還能夠?qū)崿F(xiàn)不同學習層次學生的共同提升。3D打印技術(shù)課程能夠提升學生的動手實踐能力，并激發(fā)學生主動探索信息技術(shù)的欲望。所以，基于這一學情，小學教師必須要積極改變教學態(tài)度、教學模式，實現(xiàn)多元化的課堂，從而引導學生不斷提升對信息技術(shù)的掌握能力。

一、3D打印技術(shù)在小學信息技術(shù)教學中的重要意義

1.激發(fā)學生創(chuàng)造性

3D打印技術(shù)能夠?qū)W生腦海中的創(chuàng)意點子形象具體地展示出來。這樣“變現(xiàn)”的教學更能激起學生的創(chuàng)造欲望，讓學生在實踐當中不斷提升信息技術(shù)學科的綜合素養(yǎng)[1]。因此，小學教師在日常的信息技術(shù)教育課堂中要不斷鼓勵學生用作品表達自己，然后通過評選、投票等形式展開作品評比，從而進一步激發(fā)學生的創(chuàng)造性。

2.鍛煉學生解決問題能力

3D打印技術(shù)一方面能夠提升學生的創(chuàng)新能力，另一方面也可以提升學生解決問題的能力。3D作品來源于生活，并能夠幫助小學生解決一些生活中的問題。學生在每一次的3D作品的設計、完成中都需要進行深入的研究、分析，然后再不斷嘗試，并反復進行修改、調(diào)試，從而形成最終的3D作品。學生在每一次作品的設計中都能夠讓自身解決實際問題的能力得到提升，從而進一步幫助小學生形成科學核心素養(yǎng)。

3.提升學生空間意識、結(jié)構(gòu)意識

3D打印技術(shù)是將小學生腦海中的虛擬結(jié)構(gòu)以直接的方式體現(xiàn)出來，學生完成的實體模型其實就是學生腦中的空間意識以及結(jié)構(gòu)意識。因此，當小學生對線條、點、面有了深刻的理解、構(gòu)思。再通過3D打印技術(shù)呈現(xiàn)出實物，能夠讓學生進一步鍛煉立體思維、幾何思維[2]。同時可以進一步幫助學生鞏固已有的知識體系，從而讓學生從學習中獲得成就感，進而激發(fā)學生的創(chuàng)作熱情。學生在3D作品的整個構(gòu)思中，不僅提高了動手能力、學習能力、團結(jié)協(xié)作能力，還實現(xiàn)了自身知識體系的完善、鞏固，從而讓小學生真正實現(xiàn)學以致用。

二、3D打印技術(shù)在小學信息技術(shù)教學中現(xiàn)狀分析

1.學生主動創(chuàng)作設計意識薄弱

由于小學生年齡段因素的限制，他們的想象力相對薄弱一些。因此，設計出來的作品也很難體現(xiàn)出非常優(yōu)秀的創(chuàng)意。這也直接導致了信息技術(shù)的一些課程要求難以實現(xiàn)。由于教師只是學生學習中的輔助者、引導者，因此他們并不能代替學生來完成3D作品的設計。所以小學生在進行信息技術(shù)的學習中必須要具備一定的思考能力與深入探究能力。教師在開展相關(guān)課堂教學過程中，可以不斷引導學生進行關(guān)于創(chuàng)作意識的培養(yǎng)，讓學生成為課堂“主人”，給予學生充分的鍛煉機會，讓每個學生都能夠從動腦、動手、探討、解決問題等方面進行嘗試。并從不斷的學習中掌握解決生活中的問題的技能。

2.學生的創(chuàng)新能力與教師的技術(shù)傳授無法有效銜接

3D打印技術(shù)引入到信息技術(shù)課堂中來，一方面是為了提高課堂教學質(zhì)量，讓學生掌握更多信息技術(shù)的技能，另一方方面也是為了鍛煉小學生的創(chuàng)新能力，讓小學生在啟蒙階段就能得到更好的引導[3]。課堂教學中，教師經(jīng)常通過自身的親身示范來幫助學生提升相應的創(chuàng)作技能，雖然這在一定程度上讓學生的創(chuàng)新、創(chuàng)作能力能夠得到大幅度提升，但是這樣相應的使學生的創(chuàng)作思路受到限制，難以讓學生實現(xiàn)獨立思考、獨立創(chuàng)作?！敖獭迸c“學”無法得到有效銜接。

三、3D打印技術(shù)在小學信息技術(shù)教學中的融合策略

1.重視課程主題的科學性

現(xiàn)階段而言，3D打印技術(shù)在信息課程中算是一門比較新穎的課程。因此，教師在實際的教學時需要先進行科學的課程主題設計，從而使課程發(fā)揮其最大優(yōu)勢。假如3D打印課程主題選擇不恰當，或者直接按照課本內(nèi)容進行，而不根據(jù)學生的學習情況有所調(diào)整，學生的學習效果一定不會發(fā)揮最大優(yōu)勢。因此，在3D打印課教學活動中，教師必須要根據(jù)學生的學習能力、思維能力、實踐能力等進行綜合分析，從而制定出科學有效的課程主題。此外，課程主題還要貼近小學生的實際生活，更有利于學生理解課程主題，對課程主題更感興趣，從而提高學生整體的3D打印課程學習質(zhì)量。需要注意的是，除了考慮現(xiàn)階段小學生的實際情況，還要根據(jù)3D打印技術(shù)課程、以往的信息技術(shù)教材內(nèi)容進行課程設計。只考慮某一方面教學難免使得教學片面化，也會影響3D打印技術(shù)課程的教學質(zhì)量[4]。

例如，由于小學生的閱歷尚淺，在信息技術(shù)方面的知識也比較薄弱，因此，教師在設計課程主題時要以學生的性格特點為依據(jù)，選擇一些能夠吸引學生注意力的知識內(nèi)容。尤其是以“衣食住行”這方面設計課程主題，更容易讓學生接受，并能讓學生自主進行思考、討論、聯(lián)想，從而促進3D打印課程高質(zhì)量進行。又或者制作一只電子小狗。狗是人類最忠誠的朋友，一方面可以讓學生更容易接受這個主題，從而更好地開展實踐活動；另一方面也教育小學生要愛護動物，與動物成為好朋友。根據(jù)小學生的愛好、興趣出發(fā)，極大提高了課堂教學效果，從而進一步幫助學生形成信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)。

2.重視導入主題的合理性

成功的課堂導入不僅能夠極大激發(fā)學生學習3D打印課程相關(guān)知識內(nèi)容的積極性，還能夠提升課堂的教學質(zhì)量。而失敗的課堂導入除了降低學生的學習積極性，也會直接拉低教師整節(jié)3D打印課堂教學水平。相關(guān)教學研究表明，活躍度高的課堂教學不僅能夠充分調(diào)動學生的學習積極性，還能夠使學生的學習思維更加敏銳，從而達到更好的課堂教學成果。因此，教師為了能夠給整堂課程奠定良好的基調(diào)，教師一定要合理設計導入主題的方式方法。比如，要想激發(fā)學生的學習積極性，提高學生思維活躍度，教師可以在3D打印課堂教學過程中，根據(jù)3D打印的原理設計一些有趣味、有深度的問題來引導學生進行思考，讓學生在思考過程中整理出3D打印技術(shù)的操作思路，從而提升學生課堂學習質(zhì)量，提高教師整體教學質(zhì)量。

例如，在進行《漂亮花瓶巧設計》這一課程的教學活動時，教師可以先引導學生“同學們，你們家里有花瓶嗎？”“家里的花瓶是什么樣子的？”“誰來說一說自己最喜歡的花瓶是什么樣子的？”學生在思考、討論、回答問題的過程中漸漸進入對花瓶的構(gòu)想中，然后教師在由此引出本堂課程的主題：利用3D打印技術(shù)自行制作自己喜歡的花瓶款式。這樣的主題導入模式不僅能夠激發(fā)學生的學習積極性，還能夠激發(fā)學生學習3D打印技術(shù)的積極性，從而不斷提升課堂教學質(zhì)量。此外，教師在觀察學生的實際操作過程中，還可以利用一些相對應的問題進行引導，讓學生對3D打印技術(shù)的相關(guān)原理知識掌握更加清楚，進而提升學生對3D打印模型的制作方法的掌握，實現(xiàn)信息技術(shù)課程的教育教學目標[5]。

3.重視創(chuàng)作方法的完善

由于小學生的認知水平、思維模式都比較有效，所以3D打印模型設計對他們而言有很大的難度。因此，教師在進行3D打印模型設計時，一定要基于學生的認知水平，確保小學生能夠理解并順利實施操作。第一步，教師引導小學生先進行平面圖形的設計，并確保圖形的科學、合理。第二步，根據(jù)制作出來的平面圖形進行3D打印。第三步，引導學生將打印出來的平面圖形進行整合、拼接，最終完成三維立體模型的制作。教師在引導學生完成三維立體模型制作過程中，可以先進行二維平面設計知識內(nèi)容的講解，讓學生先掌握二維平面設計，然后再開展畫圖軟件的應用教學，讓學生能夠利用3D打印筆和畫圖軟件來進行前期的作品創(chuàng)作，從而極大激發(fā)學生學習3D打印技術(shù)的熱情。

例如，小學生在根據(jù)本堂課程主題構(gòu)思好自己想要完成的作品后，就可以利用畫圖軟件展開平面圖形的設計、創(chuàng)作。然后再根據(jù)自己完成的平面圖形審查一下有沒有不合格之處。確保平面圖形無誤后，就可以讓學生利用3D打印筆來制作自己想要的作品，并根據(jù)作品進行雕花、拼接、鏤空等實踐。最終完成自己的作品。以課本中的《圓柱變成靚果盤》為例，在學生的制作過程中，教師每一步的引導都能夠使學生的創(chuàng)作思路保持清晰，同時提升學生對各種軟件的實際操作能力，進一步提高小學生的信息技術(shù)水平，讓學生在對3D打印技術(shù)進行鞏固、應用的同時，還讓學生不斷提升信息技術(shù)學科的核心素養(yǎng)，為其日后的學習、發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4.重視教學評價的全面性

要想有效提高3D打印技術(shù)的學習質(zhì)量，信息技術(shù)教師就必須要重視課程教學評價體系的構(gòu)建。這不僅能夠極大促進學生的學習成長，也能使教師的教學得到全面發(fā)展。為了使課堂教學評價體系更加全面、科學、客觀，教師可以引導學生根據(jù)評價對自己的作品進行完善。這不僅能夠提高小組同學之間的交流、合作，還能不斷完善、鞏固學生已經(jīng)掌握的相關(guān)3D打印技術(shù)，從而提升自身的設計能力，進一步實現(xiàn)小學信息技術(shù)教育教學目標。

例如，在《小小掛件展創(chuàng)意》一課中，學生成功設計出了自己滿意的掛件作品以后，教師就可以以小組討論的模式組織學生們開展作品討論，引導學生說出自己的設計理念，并互相交流經(jīng)驗，從而促進學生對信息技術(shù)的掌握能力。同時，學生們在討論過程中，也可以根據(jù)作品的形式，展開系列作品的討論。比如，有的同學制作了“平安”的掛件，那就可以根據(jù)這個主題制作“順遂”“如意”等掛件；有的學生制作了“小狗”樣式的掛件，那就再制作一些“小兔子”“小熊貓”這樣的掛件。然后教師可讓學生們共同根據(jù)某一主題進行創(chuàng)作，并相互進行評價。這樣的評價模式能夠讓學生在不同的同學身上學到很多經(jīng)驗、技巧，不斷完善自身作品設計水平。因此，小學信息技術(shù)教師必須要在教學評價中融入小組互評、交流的模式，讓學生在互相分享、互相交流、互提意見、自主完善中實現(xiàn)3D打印技術(shù)的應用、學習，從而提升學生的學習成就感。小學生也在這一過程中實現(xiàn)了創(chuàng)造思維的培養(yǎng)、想象力的提升，從而使小學信息技術(shù)教師更好地完成教育教學工作目標。

四、3D打印技術(shù)在小學信息技術(shù)教學中的注意事項

1.課堂內(nèi)容游戲化

對于小學階段的學生而言，他們對各種各樣的游戲充滿了好奇，因此，信息技術(shù)教師在開展3D打印課堂教學工作時，可以設計更多游戲化的內(nèi)容來滿足學生的好奇心，既能夠提高小學生的參與感，也能夠完成教學目標。教師如果只是一味地口述、講解，勢必會影響課堂教學質(zhì)量。

2.鼓勵學生主動創(chuàng)作

3D打印作品需要很強的創(chuàng)意意識，也需要很強的邏輯思維。而這對小學階段學生而言是有很大難度的。因此，信息技術(shù)教師要想不斷提升學生的邏輯思維、創(chuàng)意思維，就必須要引導學生們在生活中要多多觀察、思考，并歸納、解決生活中的問題。教師在日常教學中要積極引導學生進行學習任務的實踐，并不斷提高學生的學習水平。此外，教師在進行課程主題設計時，也可以參考學生的意見，讓學生對自己感興趣的內(nèi)容進行設計，能夠進一步提升課堂學習氛圍，激發(fā)學生的學習熱情，從而推動我國現(xiàn)階段的教育教學改革[6]。

3.答案設置多元化

3D打印技術(shù)教學的核心目標就是激發(fā)小學生的創(chuàng)作思維。因為每個小學生都是獨一無二的，所以他們對于主題的理解也千變?nèi)f化，作品的設計也不盡相同。所以教師在進行教學時必須要重視這一點，不能夠以統(tǒng)一的標準來要求學生，從而尊重學生的個性化發(fā)展。

結(jié)語

總之，教師在小學信息技術(shù)教育教學中有效融合3D打印技術(shù)教學，不僅能夠豐富信息技術(shù)課程體系，還能夠?qū)崿F(xiàn)對小學生創(chuàng)造能力、動手能力的培養(yǎng)、訓練，從而讓小學生掌握更多解決實際生活問題的技能。因此，小學信息技術(shù)教師在開展教育教學活動前，要根據(jù)教材內(nèi)容以及教育教學目標對課堂內(nèi)容進行優(yōu)化、設計，在滿足學生興趣愛好、年齡特點的同時，進一步加強3D打印教學的質(zhì)量，為學生日后的學習發(fā)展打下基礎(chǔ)。