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,重視學生的自主設(shè)計能力,能夠有效激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情,提高學生的獨立思考能力。本文立足于小學信息技術(shù)教學,分析了3D創(chuàng)客教育的內(nèi)涵,充分結(jié)合小學信息技術(shù)的教學內(nèi)容,梳理3D創(chuàng)客教育的可行性,從轉(zhuǎn)變教學理念、制訂教學計劃、應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)教學的融合方法。
關(guān)鍵詞:小學;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校。
小學信息技術(shù)學科主要的教學目標在于培養(yǎng)學生的信息處理能力,增強學生的信息素養(yǎng),讓學生掌握基本的信息技術(shù)應用手段。3D創(chuàng)客教育與小學信息技術(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,能夠帶給學生不一樣的信息技術(shù)學習體驗,通過充分引導學生動手操作,增強學生的空間想象能力,提高學生的信息技術(shù)素養(yǎng)。3D打印是創(chuàng)客教育在信息技術(shù)教學中的主要體現(xiàn)形式,學生可以通過自主建模、自動化打印來設(shè)計作品,還可以制作學習工具,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)小學生的創(chuàng)新精神,教師需要將創(chuàng)新教育和對學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)緊密結(jié)合,構(gòu)建完整的教育框架。對小學信息技術(shù)教學而言,3D創(chuàng)客教育需要充分考慮學生的基礎(chǔ)知識和學科經(jīng)驗,將基礎(chǔ)訓練和創(chuàng)新訓練融合起來,運用項目式學習等方法,調(diào)動學生的好奇心,開發(fā)學生的創(chuàng)造力。小學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,比如有些小學生喜歡捏橡皮泥、堆積木,還有些小學生喜歡卡通動漫涂鴉等,這些活動對小學生具有強大的吸引力,這充分體現(xiàn)了小學生的創(chuàng)造和動手操作的欲望[1]。當前的小學信息技術(shù)教學偏理性化、理論化,部分教師僅將信息技術(shù)學科視為一種“技能學科”,忽略了學生的主觀感受,教學內(nèi)容以提高學生考試成績?yōu)槟繕?,不注重學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在信息技術(shù)學科的教學中,一些教師的教學流程較為僵化,課堂以演示、模仿、訓練為主,師生缺乏互動,這是對學生想象力和創(chuàng)造力的一種限制,容易讓學生喪失創(chuàng)新意識。3D創(chuàng)客教育致力于個性化教學,充分重視學生的主體地位,學生可以應用數(shù)字技術(shù)來開展設(shè)計和制作,實現(xiàn)多樣化學習,充分展示自己的能力。針對小學信息技術(shù)學科,3D創(chuàng)客教育可以為學生提供自由發(fā)揮的空間,提高信息技術(shù)教學質(zhì)量,提高學生對信息技術(shù)的興趣。
二、3D創(chuàng)客教育與小學信息技術(shù)教學融合的可行性分析
(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)教學中,小學教師不能單純追求形式,學生的年齡特點、對信息技術(shù)的興趣、學習需求等因素,都是教師需要綜合考慮的。教師要結(jié)合學生的信息技術(shù)應用基礎(chǔ)開展3D創(chuàng)客教育,設(shè)計科學合理的課堂實踐活動,將教學內(nèi)容以學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目標,要以教學內(nèi)容為核心,不斷探索3D創(chuàng)客教育與小學信息技術(shù)教學的融合路徑。
(二)具有較高的學科融合度
3D創(chuàng)客教育融合了藝術(shù)、數(shù)學、物理等學科,能夠充分開發(fā)學生思維,提高學生的綜合素養(yǎng),讓學生了解更加全面、豐富的知識,增強學生對知識的遷移和應用能力,讓不同學科充分交叉。在新課標背景下,學生的核心素養(yǎng)備受關(guān)注,3D創(chuàng)客教育能夠擺脫以往傳統(tǒng)教學的弊端,讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題、探索問題,主動設(shè)計、創(chuàng)造,充分滿足學生的審美需求、學習需求和創(chuàng)造需求[3]。在傳統(tǒng)教學中,部分教師已經(jīng)習慣了分科教學,對其他學科不重視,只顧學生某一科的成績,這不利于學生綜合素養(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,深入鉆研其他學科,不斷扎實基礎(chǔ),提高教學能力。
(三)符合信息技術(shù)教學目標
在當前的信息技術(shù)時代,小學信息技術(shù)教育承擔著重要的教學責任,教師需要啟發(fā)學生的信息技術(shù)思維,培養(yǎng)學生搜集、處理信息的能力,加強對信息的多樣化應用。3D創(chuàng)客教育與信息技術(shù)教學目標不謀而合,可以有效銜接教學實際,是小學信息技術(shù)教學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)的教學模式,為學生搭建了靈活的學習平臺,可以讓學生參與到知識創(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生的信息加工和信息搜集能力,引導學生動手創(chuàng)造,對所學知識進行創(chuàng)新,從而提高學生的信息學科素養(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學科教學中實現(xiàn)深度應用,信息技術(shù)教師可以抓住學科優(yōu)勢,率先示范,借助信息技術(shù)學科得天獨厚的條件,開展3D創(chuàng)客教育。
三、3D創(chuàng)客教育與小學信息技術(shù)教學融合的途徑
教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學理念,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)客教育運用到教學實踐中,打造活力課堂、技術(shù)課堂,促進信息技術(shù)教學走向開放。在教學實踐中,教師需要引入互聯(lián)網(wǎng)教學資源,為學生提供靈感,刺激學生創(chuàng)造創(chuàng)新。另外,教師還需要選擇符合小學生學習規(guī)律的教學軟件,制訂學生活動方案,通過教學軟件開展豐富多彩的教學活動,調(diào)動學生參與課堂實踐的積極性[4]。
(一)轉(zhuǎn)變教學理念,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,推動小學信息技術(shù)教學模式的發(fā)展。將3D創(chuàng)客教育融入課堂教學,教學理念的轉(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、教學網(wǎng)站搜集3D創(chuàng)客教育的實施案例,加強專業(yè)學習,進而結(jié)合自身的教學經(jīng)驗,以小學信息技術(shù)教學內(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。在深入學習之后,教師還應該選擇合適的教學設(shè)備,為3D創(chuàng)客教育的開展奠定基礎(chǔ)。教師先要對設(shè)備操作方式進行學習,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生。3D創(chuàng)客教育的開展不能脫離教學目標,教師可以結(jié)合學生的信息技術(shù)基礎(chǔ)制訂教學目標,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)合實踐教學內(nèi)容,讓學生盡快熟悉設(shè)備,學會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生的年齡特征,簡單易懂,教師可以嘗試應用。教師教學理念的轉(zhuǎn)變和教學技術(shù)的提高是一個循序漸進的過程,3D創(chuàng)客教育需要結(jié)合具體的教學內(nèi)容來開展,教師要在實踐中學習,與學生共同進步,在教材中梳理出適合使用3D創(chuàng)客教育的部分。
(二)制訂教學計劃,適時引入3D打印技術(shù)
教學計劃是課堂教學活動的基本參考,教師要把3D創(chuàng)客教育的思想內(nèi)涵融入教學計劃中,把3D打印技術(shù)和課程教學目標融合起來,做到胸有成竹。小學生剛開始接觸信息技術(shù),有較強的學習需求,教師要通過各種途徑激發(fā)學生興趣,不斷加強課堂教學的直觀性,讓學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)教學目標,促進學生空間想象能力的發(fā)展。教學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,在教學關(guān)于制作個人名片的內(nèi)容時,由于這部分教學內(nèi)容具有較強的設(shè)計性,因此學生可以充分發(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,制定科學的教學流程,引導學生運用建模軟件,讓學生掌握核心方法,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)動學生興趣。在學生完成設(shè)計之后,教師可以引導學生應用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。為滿足學生的個性化設(shè)計需求,調(diào)動學生的學習興趣,教師在教學計劃的制訂中,要充分挖掘教材內(nèi)容與3D打印技術(shù)的契合點,明確不同的教學環(huán)節(jié),讓每一位學生都能參與進來,結(jié)合小組合作等教學方法,發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的優(yōu)勢。
(三)應用有效措施,發(fā)揮3D打印技術(shù)價值
3D打印技術(shù)對學生具有較大的吸引力,但是部分教師對3D打印技術(shù)的應用了解不足,在教學中對3D打印機的應用較少,導致學生不知道怎么操作或者是不敢操作,無法充分滿足學生創(chuàng)造的欲望。在實際教學中,教師應該結(jié)合信息技術(shù)學科的特點,應用3D創(chuàng)客教育,讓課堂教學走向數(shù)字化、智能化,滲透多元化的教學內(nèi)容[5]。3D打印軟件擁有空間快速建模功能,可以將小學生的各種想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,讓信息技術(shù)教學更加多彩。3D創(chuàng)客教育需要學生掌握圖形繪制、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作方法,此外還要學生學會填充顏色,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,引導學生應用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,教師還可以引導學生運用3D建模技術(shù)設(shè)計標志等立體圖形,例如車標、商標等,要求學生注重立體圖形的結(jié)構(gòu)和層次,讓學生運用3D打印技術(shù)將設(shè)計的標志打印出來,增強學生的成就感,提高學生的軟件應用能力,激發(fā)學生對信息技術(shù)的學習熱情。
結(jié)語
3D創(chuàng)客教育在信息技術(shù)學科中的應用已經(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,獲得了學生和教師的一致好評。小學信息技術(shù)教師應該將3D創(chuàng)客教育應用到日常教學實踐中,充分開發(fā)學生的設(shè)計才能,促進學生思維發(fā)散,讓學生感受到科學技術(shù)的發(fā)展,不斷提高學生的信息技術(shù)素養(yǎng),培養(yǎng)其熱愛科學、不斷探索的品質(zhì)。3D創(chuàng)客教育在信息技術(shù)學科中的應用是一個逐漸發(fā)展的過程,對教師的學科專業(yè)能力有較高要求,需要教師積極學習并掌握3D打印技術(shù),將其與教材內(nèi)容、教學計劃等充分融合,進一步保證課堂教學效果,發(fā)揮3D創(chuàng)客教育的價值。
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