范修通　謝彥興

STEAM是基于解決生活中真實(shí)問(wèn)題的跨學(xué)科教育，讓學(xué)科內(nèi)容融會(huì)貫通，學(xué)生動(dòng)手參與其感興趣的項(xiàng)目，享受探索學(xué)習(xí)的過(guò)程。近年來(lái)，學(xué)校根據(jù)實(shí)際情況在美術(shù)課積極開(kāi)展民間剪紙教學(xué)，傳承優(yōu)秀的民族文化，并與數(shù)學(xué)、綜合實(shí)踐、信息技術(shù)等學(xué)科結(jié)合，開(kāi)展實(shí)踐探索，使民間剪紙作品表現(xiàn)形式多樣化，作品內(nèi)容具有地域特色和時(shí)代的氣息。引領(lǐng)學(xué)生以學(xué)科整合的方式認(rèn)識(shí)世界，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力，提升其核心素養(yǎng)。

一、與數(shù)學(xué)科整合：對(duì)折剪紙與數(shù)學(xué)軸對(duì)稱知識(shí)

STEAM并不是加一個(gè)學(xué)科或者加幾個(gè)學(xué)科的問(wèn)題，也不是幾個(gè)領(lǐng)域的拼湊，它的本質(zhì)是推動(dòng)不同領(lǐng)域?qū)W科知識(shí)之間的整合，推動(dòng)學(xué)科之間壁壘的打破，推動(dòng)學(xué)科領(lǐng)域的綜合、跨越式整合。

初中北師大版七年級(jí)數(shù)學(xué)教材下冊(cè)講到，軸對(duì)稱是現(xiàn)實(shí)生活中廣泛存在的一種現(xiàn)象，是密切數(shù)學(xué)與生活聯(lián)系的主要內(nèi)容。在自然界和日常生活中，很多圖形是成軸對(duì)稱圖形的。關(guān)于兩個(gè)圖形成軸對(duì)稱，關(guān)鍵點(diǎn)是讓學(xué)生理解這是兩個(gè)圖形之間的一種性質(zhì)特征，即兩個(gè)圖形沿某條直線折疊后能夠完全重合。通過(guò)展示剪紙（窗花）等的實(shí)物圖，讓學(xué)生觀察、分析它們的共同特征，再做剪紙實(shí)驗(yàn)，然后揭示軸對(duì)稱圖形特點(diǎn)。在教學(xué)中讓學(xué)生學(xué)會(huì)研究、發(fā)現(xiàn)、歸納、比較、運(yùn)用，通過(guò)觀察、操作等活動(dòng)直觀認(rèn)識(shí)軸對(duì)稱現(xiàn)象，熟識(shí)對(duì)稱軸，能辨認(rèn)成軸對(duì)稱圖形。經(jīng)歷折一折、剪一剪、辨一辨等過(guò)程，培養(yǎng)觀察能力、想象能力和表達(dá)能力，發(fā)展初步的空間觀念。感知現(xiàn)實(shí)世界中普遍存在的對(duì)稱現(xiàn)象，感受數(shù)學(xué)的對(duì)稱美，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。一個(gè)軸對(duì)稱圖形的對(duì)稱軸不一定只有一條，也可能有兩條或多條，因圖形而定。在剪紙教學(xué)活動(dòng)中，教師充分考慮學(xué)生身心發(fā)展水平，創(chuàng)設(shè)一些游戲情節(jié)，告訴學(xué)生只要通過(guò)“折疊—裁剪—展開(kāi)”這三步，就會(huì)給簡(jiǎn)單的紙?jiān)鎏砗芏嗥婊眯Ч?。通過(guò)多種方法讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)折疊剪紙的趣味性，學(xué)生們不斷地將紙折疊一次或多次，當(dāng)剪出相連的魚(yú)類、人物、花邊時(shí)，學(xué)習(xí)情緒高漲，學(xué)習(xí)動(dòng)力被大大激發(fā)。在疊疊、折折、剪剪中學(xué)生很自然地學(xué)會(huì)由簡(jiǎn)到繁的剪紙技法，做到寓教于樂(lè)。

二、設(shè)計(jì)應(yīng)用：開(kāi)發(fā)文化創(chuàng)意產(chǎn)品

文化創(chuàng)意是以文化為元素、融合多元文化、整合相關(guān)學(xué)科、利用不同載體而構(gòu)建的再造與創(chuàng)新文化現(xiàn)象。文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)是指依靠創(chuàng)意人的智慧、技能和天賦，借助高科技對(duì)文化資源進(jìn)行創(chuàng)造與提升，通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，產(chǎn)生出高附加值產(chǎn)品。

在剪紙教學(xué)實(shí)踐中，我們讓學(xué)生欣賞禪城、桂城地鐵出口站景觀設(shè)計(jì)，即結(jié)合龍舟賽等當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗文化題材，運(yùn)用剪紙的元素，將鏤空?qǐng)D案鑲于玻璃表面，呈現(xiàn)采光和裝飾的效果，將剪紙藝術(shù)的形式感和裝飾性發(fā)揮得淋漓盡致。剪紙藝術(shù)在民間還有更大的發(fā)展空間，這也是民間剪紙藝術(shù)未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。啟發(fā)學(xué)生從民間剪紙找到符合現(xiàn)代人觀念的審美語(yǔ)言，這是至關(guān)重要的。生活日用品設(shè)計(jì)可以應(yīng)用一些剪紙?jiān)氐膱D案，如環(huán)保袋、碗、碟，既環(huán)保又智慧，具有時(shí)代氣息。有了好的創(chuàng)意之后，教師需要幫助學(xué)生將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)。讓剪紙藝術(shù)進(jìn)入普通人的生活，進(jìn)而影響其生活和審美觀念，這也是民間剪紙藝術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。

三、工程引領(lǐng)：與信息科共同設(shè)計(jì)建模

通過(guò)一年來(lái)對(duì)傳統(tǒng)民間剪紙的研習(xí)，剪紙社團(tuán)又有了新想法：立體中國(guó)風(fēng)“紅六?！?。在信息技術(shù)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生以小組合作的方式，通過(guò)硬件搭建和拼裝、電腦軟件建模等操作來(lái)完成特定任務(wù)的項(xiàng)目。3DOne將這些強(qiáng)大的功能，與簡(jiǎn)單易用的程序環(huán)境相結(jié)合，使學(xué)生更易上手。由于該軟件界面簡(jiǎn)單明了，工具區(qū)使用起來(lái)直觀方便，不涉及復(fù)雜的概念與變量，很適合初中生使用。

1. 設(shè)計(jì)構(gòu)思：中國(guó)風(fēng)“紅六福”

2. 創(chuàng)建工程文件

①在3Done軟件上開(kāi)始建模：設(shè)置參數(shù)。

②先建邊框：組合編輯，減法運(yùn)算。

③再建內(nèi)框：組合編輯，減法運(yùn)算。

④編輯文字：選擇字體、樣式、大小，文字產(chǎn)生拉伸，設(shè)置厚度參數(shù)，調(diào)整位置。

⑤材質(zhì)渲染。

⑥增加連接支架，使作品更完整。

⑦組合編輯。

⑧輸出模型文件（stl格式）。

3. 切片，在Cura軟件中切片，用于打印

與信息科建模，兩學(xué)科之間的教師對(duì)課程安排進(jìn)行詳細(xì)、周密的協(xié)調(diào)和交流，通過(guò)教師的參與和嘗試，解決真實(shí)問(wèn)題需要精確工具測(cè)量的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)活動(dòng)促使學(xué)生學(xué)習(xí)各科的知識(shí)，可以設(shè)計(jì)定制出更個(gè)性化的作品，鍛煉學(xué)生的學(xué)科思維與實(shí)踐能力。

四、技術(shù)創(chuàng)新：3D打印使圖像從平面走向立體

3D打印就是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，用軟件將其離散分解成若干層平面切片，然后由數(shù)控成型系統(tǒng)利用激光束、熱熔噴嘴等方式，將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑料、細(xì)胞組織等材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。要對(duì)stl文件進(jìn)行切片，常用的開(kāi)源軟件有RepetierHost中的Cura。切片前需要先設(shè)置好打印速度、打印精度、打印溫度、填充率等相關(guān)的打印參數(shù)。這時(shí)候設(shè)計(jì)的3D模型將被轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可以識(shí)別的G代碼，形成一個(gè)gcode文件。打印時(shí)最好先打印一個(gè)試用品。試用品的填充率調(diào)至10%左右，這樣可以大大縮減打印時(shí)間和打印成本。

結(jié)合本校的剪紙教育教學(xué)實(shí)踐，把剪紙藝術(shù)與先進(jìn)技術(shù)做融合嘗試。經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)基于真實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施，學(xué)生不但加強(qiáng)了3D打印技術(shù)的工具性理解，而且還通過(guò)后期的應(yīng)用觀察，了解打印物品材質(zhì)不同對(duì)使用帶來(lái)的影響，引發(fā)他們對(duì)打印材質(zhì)的思考。將3DOne打印引入課堂教學(xué)中，充分體現(xiàn)了STEAM教育的思想，也融合了傳統(tǒng)剪紙文化的智慧，激發(fā)了學(xué)生的想象力。將藝術(shù)的美感與作品的創(chuàng)作融合在一起，為學(xué)生的學(xué)習(xí)開(kāi)辟了新的空間。而從設(shè)計(jì)到打印，更是大大激發(fā)了學(xué)生實(shí)踐的積極性，增強(qiáng)了他們的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和思維能力。

STEAM教育可以解決傳統(tǒng)教育所存在的機(jī)械、呆板等問(wèn)題，可以遷移運(yùn)用知識(shí)，活化知識(shí)，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。

責(zé)任編輯 黃銘釗