郝社禮 葉俊

利用3D打印技術(shù)開(kāi)展教學(xué)，對(duì)小學(xué)階段的學(xué)生有較為重要的影響。在利用3D打印技術(shù)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師不僅要注重知識(shí)的傳授，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的能力，為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文從3D打印技術(shù)與小學(xué)學(xué)科教學(xué)融合這一角度出發(fā)，對(duì)如何有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革進(jìn)行了分析。

一、在小學(xué)開(kāi)展3D打印教學(xué)對(duì)學(xué)科教學(xué)的積極意義

1.有利于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度

小學(xué)生年齡較小，缺乏耐性，在課堂教學(xué)中容易產(chǎn)生抵觸心理，不愿意配合教師開(kāi)展工作。而3D打印技術(shù)與教學(xué)的有效融合能夠充分改變這一現(xiàn)狀，3D打印技術(shù)能夠?qū)W(xué)生無(wú)法想象和理解的事物以較為直觀的形式展現(xiàn)在他們面前，教師還可以試著讓學(xué)生操作，讓學(xué)生將自己的想法以3D形式呈現(xiàn)出來(lái)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

2.有利于鍛煉學(xué)生的空間思維與創(chuàng)造性思維

小學(xué)生的思維模式是從直觀形象思維逐漸過(guò)渡到抽象邏輯思維。他們對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)源于對(duì)現(xiàn)實(shí)原型的觀察，所以教師在教學(xué)中要從生活原型出發(fā)，利用3D軟件構(gòu)建出三維模型，打印實(shí)物，把知識(shí)內(nèi)容與空間結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來(lái)，建立幾何概念，從而培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。另外，3D打印技術(shù)在課堂中的合理應(yīng)用能讓學(xué)生的想法快速變成現(xiàn)實(shí)，例如用3D打印筆就可以隨時(shí)快速地畫(huà)出立體圖形，學(xué)生在學(xué)習(xí)中不受條條框框的約束，創(chuàng)新思維能力就會(huì)獲得更好的發(fā)展。

3.有利于改善教學(xué)模式

部分教師會(huì)單純從成績(jī)的角度出發(fā)，一味給學(xué)生灌輸知識(shí)，而忽視了學(xué)生的想法。久而久之，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情降低，教師的教學(xué)效率也隨之降低。3D打印技術(shù)與小學(xué)學(xué)科教學(xué)之間的融合很大程度上改變了這一現(xiàn)狀，在利用該技術(shù)開(kāi)展教學(xué)時(shí)，教師不僅會(huì)豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，還會(huì)增加與學(xué)生間的互動(dòng)，將主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。

二、3D打印技術(shù)與小學(xué)學(xué)科教學(xué)的有效融合

1.3D打印與科學(xué)學(xué)科的有效融合

在小學(xué)學(xué)科教學(xué)中，應(yīng)用3D打印技術(shù)最多的是科學(xué)學(xué)科，因?yàn)榇蟛糠中W(xué)生的認(rèn)知能力有限，對(duì)很多事物都沒(méi)有較為明確的概念，教師需要利用3D打印技術(shù)將抽象事物具體化呈現(xiàn)在學(xué)生面前。以“地球的運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例，即使聽(tīng)了教師的講解，很多小學(xué)生還是不知道地球是如何轉(zhuǎn)動(dòng)的，更不知道地球與太陽(yáng)之間是怎樣的關(guān)系。為此，教師可以利用3D打印技術(shù)對(duì)太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)及地球的自轉(zhuǎn)進(jìn)行模擬，讓學(xué)生通過(guò)直觀的畫(huà)面了解理論知識(shí)，從而加深對(duì)該知識(shí)的理解。

2.3D打印與數(shù)學(xué)學(xué)科的有效融合

數(shù)學(xué)是小學(xué)階段難度較大的一門(mén)學(xué)科，很多學(xué)生思維能力不足、空間想象力不夠。為改善這一現(xiàn)狀，教師需要重視3D打印技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容之間的融合，尤其在對(duì)立體幾何部分進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以利用3D打印技術(shù)打印出各種形狀的立體圖形，使學(xué)生通過(guò)直觀的觀察形成屬于自己的數(shù)學(xué)思維。以“長(zhǎng)方體和正方體”教學(xué)為例，學(xué)生都能說(shuō)出一兩個(gè)平時(shí)生活中常見(jiàn)的長(zhǎng)方體或正方體物品，但是讓學(xué)生動(dòng)手畫(huà)的時(shí)候，很多學(xué)生卻因?yàn)榭臻g想象能力不夠而畫(huà)不出來(lái)。對(duì)此，教師可以利用3D打印技術(shù)直接打印出實(shí)物，讓學(xué)生直觀地看到長(zhǎng)方體或正方體是如何形成的，還可以在3D軟件中展示立體圖形的透視效果，再讓學(xué)生通過(guò)模仿進(jìn)行繪畫(huà)，培養(yǎng)其空間思維。

3.3D打印與語(yǔ)言類學(xué)科的有效融合

語(yǔ)言類學(xué)科教學(xué)中會(huì)涉及一些名勝古跡，有些是國(guó)內(nèi)的著名建筑，有些是國(guó)外的著名景點(diǎn)，單純通過(guò)教材中的圖片去了解，學(xué)生無(wú)法感受其震撼。教師可以利用3D打印技術(shù)對(duì)其進(jìn)行打印，讓學(xué)生可以更加直觀地感受到這些古老建筑的氣勢(shì)，感受到課文中所描寫(xiě)的意境。以語(yǔ)文課文“趙州橋”教學(xué)為例，教師可以將課文中描述建筑物的片段與3D圖形相結(jié)合，讓學(xué)生看到其構(gòu)造，并了解它是如何形成的。英語(yǔ)教學(xué)中也總會(huì)涉及一些著名建筑物，如自由女神像、埃菲爾鐵塔等，教師可以利用3D打印技術(shù)構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的建筑，甚至還能打印出我們身邊常見(jiàn)的建筑，將其與這些著名建筑進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生感受到其中的精妙，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

4.3D打印與多學(xué)科進(jìn)行有效融合

在開(kāi)展3D打印與學(xué)科融合的過(guò)程中，應(yīng)以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行多學(xué)科融合。我們既可以將3D打印技術(shù)融入學(xué)科教學(xué)，也可以運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)協(xié)助完成一個(gè)3D打印項(xiàng)目。社團(tuán)活動(dòng)中，筆者曾設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)名為“橋”的3D項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，以“設(shè)計(jì)并打印出一座美觀、實(shí)用、富有想象力的橋”為活動(dòng)目標(biāo)。以興趣小組為單位，先大量收集“橋”的相關(guān)知識(shí)，接著組內(nèi)合作設(shè)計(jì)出草圖，并利用3D打印筆畫(huà)出設(shè)計(jì)初稿，再運(yùn)用3D設(shè)計(jì)軟件完成定稿設(shè)計(jì)，最后利用3D打印機(jī)打印出成品。所有小組完成后舉行一次項(xiàng)目交流會(huì)，會(huì)上以小組為單位匯報(bào)展示自己的作品，介紹設(shè)計(jì)理念，分享活動(dòng)心得。通過(guò)活動(dòng)，學(xué)生既提高了個(gè)人能力與思維水平，又培養(yǎng)了合作與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

綜上所述，想要實(shí)現(xiàn)3D打印技術(shù)與小學(xué)學(xué)科教學(xué)的有效融合，首先需要教師發(fā)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科中能夠與3D打印技術(shù)進(jìn)行融合的部分，從此角度出發(fā)，合理利用3D打印技術(shù)，促進(jìn)教學(xué)的開(kāi)展。