基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的小學(xué)3D建模教學(xué)模式研究

王 芳(山東省淄博市張店區(qū)凱瑞小學(xué) 255000)

3D 建模作為小學(xué)信息科技課程的重要知識點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、邏輯推理能力、創(chuàng)造創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

3D 建模教學(xué)可以細(xì)化為三個(gè)步驟，即課前準(zhǔn)備、課中實(shí)施與課后評價(jià)。在課前準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)事先準(zhǔn)備好輔助學(xué)習(xí)與促進(jìn)學(xué)習(xí)的資料，并通過小組合作探討方式來確定建模主題。課中實(shí)施階段通過小組成員的集體智慧，對建模主題進(jìn)行分析、研討，并繪制出模型草圖與建模流程圖，再根據(jù)圖樣完成模型的構(gòu)建任務(wù)。而課后評價(jià)階段主要通過教師點(diǎn)評與學(xué)生互評，來查找建模作品存在的問題與不足，并及時(shí)采取糾偏措施，以達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法在3D 建模課堂上的應(yīng)用越來越廣泛。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)關(guān)注學(xué)科的核心理念和原理，要求學(xué)生在合作中主動(dòng)學(xué)習(xí)，通過制作最終作品的形式完成知識的建構(gòu)與學(xué)科素養(yǎng)的提升。

一、課前互動(dòng)討論，確定建模主題

完成一個(gè)精美的3D 建模作品，必須經(jīng)過課前互動(dòng)討論環(huán)節(jié)，以獲取更多創(chuàng)作靈感。個(gè)人的能力與想象力是有限的，尤其在建模作品成型之前，缺少互動(dòng)討論可能導(dǎo)致創(chuàng)意受限。因此，在開展3D建模項(xiàng)目設(shè)計(jì)之前，教師應(yīng)給予學(xué)生充足的課前討論時(shí)間，以形成科學(xué)完整的3D 建模方案。

在劃分合作學(xué)習(xí)小組時(shí)，教師需全面考慮學(xué)生的個(gè)人理解力、領(lǐng)悟力及空間想象力，確保每名學(xué)生在討論環(huán)節(jié)能發(fā)揮個(gè)人潛能，以取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。各小組成員圍繞建模主題通過互動(dòng)討論確定方案的可行性。如果方案可行，則立即進(jìn)入模型構(gòu)建階段；如果可行性低，則需結(jié)合現(xiàn)有參考資料對建模主題進(jìn)行修改。

以“斧頭的3D 建?！睘槔?，教師可以借助互聯(lián)網(wǎng)搜索關(guān)于斧頭的起源、圖片及視頻資料，讓學(xué)生對斧頭的外觀形態(tài)及使用功能產(chǎn)生深刻印象。隨后，學(xué)生可以參考教師提供的圖片、視頻，對斧頭的外觀形態(tài)進(jìn)行仔細(xì)觀察，并討論斧頭3D 建模的可行性。比如第一小組主要圍繞斧頭的外觀形態(tài)進(jìn)行討論，如斧頭主要包括斧頭與斧柄兩個(gè)部分，其中，斧頭為金屬材質(zhì)，斧柄為木質(zhì)，刀口形狀多為弧形。掌握這些基本形態(tài)信息后，學(xué)生可對建模難度進(jìn)行判定。由于斧頭與斧柄這兩大組成部分并不需要過多的弧線設(shè)計(jì)，僅刀口位置需要預(yù)設(shè)弧度與倒角，建模難度相對較小。

為提高建模方案的可行性，在各小組成員討論過程中，教師應(yīng)提供對3D 建模有幫助的參考提示資料，并由小組成員負(fù)責(zé)提煉其中關(guān)鍵信息，如3D 建模軟件的使用方法，頂視圖、底面視圖的建立方法，透視圖的建立方法，擠出及數(shù)值設(shè)定的具體操作方法等。這些信息展現(xiàn)后，各小組成員根據(jù)對建模軟件使用功能的了解掌握情況，提出疑惑，避免因操作知識不扎實(shí)而影響建模效果。課前充分準(zhǔn)備，增強(qiáng)學(xué)生自信心，也能提高建模成功率。在小組討論階段，每名學(xué)生分享觀點(diǎn)，多數(shù)學(xué)生一致則說明該3D 建模方案可行與可操作。在對建模方案進(jìn)行集中討論時(shí)，若方案存在異議或遇到難以解決的問題，在教師引導(dǎo)與提示下，消除內(nèi)心疑惑。

二、課中廣泛研討，優(yōu)化建模流程

在課中實(shí)施階段，小組成員的積極參與顯得尤為重要，每名學(xué)生對3D 建模主題都有不同的見解與觀點(diǎn)。只有將這些觀點(diǎn)碰撞在一起，才能產(chǎn)生源源不斷的創(chuàng)作靈感。在這一階段，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多發(fā)言、多提意見、多出草圖。多發(fā)言主要針對3D 建模任務(wù)，學(xué)生可以提出獨(dú)到見解，這不僅有助于3D 建模，還能夠激發(fā)其他學(xué)生的創(chuàng)作靈感。例如，學(xué)生可以思考模型的顏色、形狀、裝飾物和使用功能的表現(xiàn)方式，并將自己的觀點(diǎn)形成敘述性文字，更易于理解和分析。多提意見主要針對建模過程中存在的問題，學(xué)生可以提出相應(yīng)的解決措施。

例如，模型的抽象化或藝術(shù)化處理是否與模型本身的使用功能相匹配。如果模型失去了“原生態(tài)”的特質(zhì)，無論外表再美觀，實(shí)用價(jià)值也無法體現(xiàn)。學(xué)生可以提出一些整改措施，完善建模方案。多出草圖主要是借助計(jì)算機(jī)設(shè)備繪制模型草圖。為給后續(xù)建模提供重要參考依據(jù)，在繪制草圖時(shí)應(yīng)遵循“最優(yōu)化與最多化”的原則，即每個(gè)不同觀點(diǎn)都應(yīng)形成一張草圖。小組合作討論這些草圖，對每個(gè)觀點(diǎn)逐一比對。在比對過程中，可以標(biāo)注模型的顏色、款式、材質(zhì)、形狀、功能等信息，并根據(jù)標(biāo)注信息選擇最為貼切的草圖。

在確定模型草圖之后，學(xué)生需要登錄3D 建模軟件界面，創(chuàng)建3D 模型。以“斧頭的3D 建?！睘槔?，在打開3D Mark 建模軟件后，如果原場景中帶有立方體，需要進(jìn)行刪除處理，并點(diǎn)擊添加按鈕，來重新創(chuàng)建一個(gè)長方體。在創(chuàng)建過程中，可以在“面”顯示模式下選擇中間選項(xiàng)，并按Delete鍵完成刪除操作。斧頭中線確定以后，可以按E 鍵擠出，再按S鍵對斧頭模型進(jìn)行縮放處理。當(dāng)模型創(chuàng)建完畢，新建一個(gè)柱體，來構(gòu)建斧柄模型，顯示器上面出現(xiàn)柱體模型之后，在右側(cè)工具欄中找到布爾修改器，選中要修改的物體，并通過設(shè)定相應(yīng)的差值，來創(chuàng)建斧柄模型，再經(jīng)過同樣的擠出與縮放操作步驟。在設(shè)置刀口倒角時(shí)，可以在編輯模式中使用Ctrl+R 組合鍵在柱體上加線，其倒角的大小可以通過Ctrl+B組合鍵來完成。最后，學(xué)生對各項(xiàng)參數(shù)值進(jìn)行修改，這其中包括RGB 顏色參數(shù)以及形態(tài)參數(shù)。

通過小組成員的廣泛研討，3D 建模方案得到有效實(shí)施。在實(shí)際操作過程中，學(xué)生可能遇到一些技術(shù)難題，如物體模型的創(chuàng)建、擠出與縮放、布爾修改器的操作等。在這種情況下，小組成員可以通過默契配合與熱烈討論逐一解決這些難題。

合作學(xué)習(xí)模式在提高3D 建模效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。首先，各小組有明確的目標(biāo)，每名小組成員都有共同愿望，即創(chuàng)建出形態(tài)完整、功能齊全、顏色適中、空間感強(qiáng)的3D 模型，這需要小組成員精誠協(xié)作。其次，在創(chuàng)建3D 模型時(shí)，小組成員合理分工，將建模任務(wù)分解成若干個(gè)小任務(wù)，然后逐一攻克每一道難關(guān)，這對提升3D 建模效率非常有幫助。例如，有的學(xué)生擅長顏色表現(xiàn)，可以負(fù)責(zé)顏色參數(shù)值的設(shè)定任務(wù)；而有的學(xué)生具有較強(qiáng)的空間感，可以負(fù)責(zé)3D 模型的差值參數(shù)設(shè)定任務(wù)。

三、課后綜合評價(jià)，持續(xù)優(yōu)化方案

課后評價(jià)是衡量和評定3D 建模成果的一個(gè)必要手段，目前常用的評價(jià)方法包括學(xué)生互評與教師點(diǎn)評。

學(xué)生互評是以小組為單位，各小組通過對建模作品比對，查找存在的問題與不足，并將評價(jià)結(jié)果記錄在互評表格上。教師點(diǎn)評則是教師作為評價(jià)主體，對學(xué)生繪制的模型草圖、建構(gòu)的3D 模型、項(xiàng)目的完成情況進(jìn)行評價(jià)。這兩種評價(jià)方式不僅可以幫助學(xué)生及時(shí)糾正建模過程中的錯(cuò)誤，還能夠持續(xù)改進(jìn)建模作品的質(zhì)量。無論是教師點(diǎn)評還是學(xué)生互評，被評價(jià)對象都可以根據(jù)評價(jià)結(jié)果對建模作品重新予以審視，這就給作品的不斷改進(jìn)提供了重要參考依據(jù)。

需要注意的是，為了凸顯評價(jià)的客觀性，在學(xué)生互評時(shí)，應(yīng)當(dāng)專門指派2～3名學(xué)生代表對評價(jià)全過程進(jìn)行監(jiān)督與檢查。一旦發(fā)現(xiàn)評價(jià)過程失去公允性，監(jiān)督小組需要及時(shí)反饋給教師。

以“學(xué)生互評”為例，在模型草圖繪制階段，各小組應(yīng)當(dāng)針對模型繪制比例、外觀形態(tài)等參數(shù)進(jìn)行評價(jià)。比如，學(xué)生繪制的模型比例失衡，外觀形態(tài)過于抽象化，與原物體之間存在較大出入等。一旦發(fā)現(xiàn)這些問題，學(xué)生應(yīng)第一時(shí)間提出修改意見，以充分體現(xiàn)模型草圖的實(shí)用參考價(jià)值。其次，在模型建構(gòu)過程中，學(xué)生應(yīng)當(dāng)針對各小組上機(jī)操作的熟練度以及3D 模型建構(gòu)的科學(xué)性、合理性、有效性進(jìn)行評價(jià)。如有的小組建構(gòu)的3D 模型，融入了更多想象元素，模型本身的一些使用功能變得弱化，不僅使3D 模型失去了“原汁原味”，并且模型的實(shí)用價(jià)值也大打折扣。在評價(jià)中，應(yīng)及時(shí)指出這一缺點(diǎn)，并在教師引導(dǎo)下，對模型的各項(xiàng)功能參數(shù)進(jìn)行修改。學(xué)生應(yīng)將每一個(gè)環(huán)節(jié)的評價(jià)結(jié)果清晰記錄下來，小組之間相互交換意見，就評價(jià)結(jié)果達(dá)成共識。

由于每名學(xué)生都是3D 建模任務(wù)的參與者，學(xué)生不僅熟悉每個(gè)建模流程，而且對3D 建模軟件的操作方法也有獨(dú)到見解。在這種情況下，實(shí)施學(xué)生互評，可以更加準(zhǔn)確判定出建模過程中存在的問題。

基于這方面考慮，在3D 建模教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生更多發(fā)表個(gè)人意見與建議的機(jī)會(huì)，并通過以下兩種方法改善和提升評價(jià)效果：第一，教師全程參與。進(jìn)入評價(jià)環(huán)節(jié)后，教師應(yīng)以監(jiān)督者身份參與學(xué)生評價(jià)過程，如果評價(jià)內(nèi)容過于主觀，對建模作品質(zhì)量提升毫無幫助，應(yīng)及時(shí)介入，并運(yùn)用專業(yè)眼光指出建模作品存在的問題。第二，及時(shí)展示學(xué)生的評價(jià)結(jié)果。即在學(xué)生評價(jià)活動(dòng)結(jié)束后，應(yīng)將一些優(yōu)秀評價(jià)案例分享出來，并由評價(jià)主體對自己的評價(jià)內(nèi)容進(jìn)行詮釋和解讀。這樣一來，既可以加深對評價(jià)內(nèi)容的印象，又能給其他學(xué)生提供有力的參考依據(jù)。

四、結(jié)語

教師應(yīng)充分發(fā)揮合作學(xué)習(xí)優(yōu)勢，通過凝聚團(tuán)隊(duì)合作力量來提升3D 建模項(xiàng)目完成質(zhì)量。同時(shí)，教師應(yīng)不斷優(yōu)化和改進(jìn)教學(xué)流程，調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的積極性，以凸顯項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果，并為信息素養(yǎng)的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。