3D打印技術在中小學教學中的應用探討

銀濤

【摘要】3D打印技術在近年來取得了良好的發展，隨著技術水平的提升，與其它產業、學科的聯系也日益加強。在中小學教學中，3D打印技術的運用，能夠為教學提供必要支持，為學生提供實踐嘗試的機會，并且借助于其新穎的形式增加課堂魅力，使學生日益熱愛課堂，熱愛實踐。

【關鍵詞】3D打印技術 中小學教學 學習興趣

【中圖分類號】TP334.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）01-0101-02

前言

隨著近年來3D打印技術的不斷發展，以及教育教學思路的逐漸開闊，技術與教育的結合也日益增強。將3D打印技術運用于中小學教學，使之成為教學的輔助手段，能夠為課堂帶來新的面貌。相對于多媒體教學，3D打印技術具有立體化、簡潔化以及便捷化的優勢，能夠為課堂教學帶來正面的影響。本文針對3D打印技術在中小學教學中的應用進行探討，以期為日后教學實踐做出啟示。

一、3D打印技術概述

3D打印技術是近年來逐漸興起的現代技術，并在最近幾年快速發展，融入到各行業的發展中。其技術原理在于，借助于計算機輔助設計軟件或者是實體掃描設備，形成數字化模型，再利用粉末狀金屬、塑料等可粘合材料，以逐層打印的方式形成打印技術。從本質上分析，3D打印技術也屬于信息技術的一部分，相較于傳統打印技術，其優勢在于快速生成性，以立體化、便捷化占據著絕對優勢。

3D打印技術在中小學教學中的應用，主要作用就在于能夠對教學快速提供生動的模型支持，對于實驗性、實踐性強的學科能夠發揮重要的支援作用；另外，作為一項新穎的技術，在運用過程中能夠大量吸引學生的關注，提高學生對課堂的關注；另外，3D打印技術的快速成像技術，不僅能夠還原教材內容，還能夠展現，實現學生與知識的互動，推進教學發展。作為一種打印技術，將其運用于課堂教學，是對雙方的共同突破，能夠實現不一樣的效果。

二、3D打印技術在課堂建模中的意義

3D打印技術能夠快速成形，并且形成的是立體的圖像，這對于課堂教學建模有著積極意義。例如，在數學課堂中，會有許多涉及到幾何圖形的內容，并且從平面幾何逐漸深入到立體幾何，這些內容的講解，有時候并不輕松，因為學生個體之間空間想象能力的差距，單純的講解很難滿足需要，只有通過建模的形式，使學生能夠觀察到、應用到，才能切實的學習到。除此之外，還有中學的化學學科、物理學科、生物學科等自然科學學科。以生物學科為例，要想使學生感受到微觀粒子在生物體內的運動，完全可以借助于3D打印技術提供的粒子束，使之進行演示。與當前較為普遍的多媒體技術相比，3D打印技術能夠構建出更為立體的模型，真實性與可觀性都更強，能夠全面增強課堂表現力，進而提高課堂教學的效率。

三、3D打印技術能夠調動學生學習興趣

3D打印技術作為一門新興技術，在日常生活中，尤其是學生的生活中接觸并不多，且即使接觸也局限于打印領域，將其運用于教學本身就是一種創新嘗試，因此，在教學過程中，3D打印技術的出現，能夠使學生眼前一亮，快速的被吸引如其中，加上教師嫻熟的運用，演繹如何將教材中的文字、平面的圖形示意快速的轉化為數字模型，變成立體化的可觀、有感的內容，能夠使課堂魅力充分展現出來，有許多學生會被吸引其中[1]。

中小學階段學生正處于感性與理性交替，盡管已經有了一些理性思考的能力，但感性的觀察對其影響是深刻的。中小學生對新鮮事物興趣大，好奇心強，因此，運用3D打印技術展現教學目標，能夠以最快的速度將學生帶入到課堂中，使學生在觀察3D技術的同時，增強對教學內容的印象。

四、幫助學生形成與教材的互動

在教學過程中，利用3D打印技術的快速成像，能夠推動學生與知識點的直接互動。例如，在語文教學中，《趙州橋》教學中，教師可以利用3D打印技術還原趙州橋的架構，是學生不僅能了解趙州橋的歷史，更能從頭腦中想象趙州橋。在地理教學中，有許多內容涉及到空間變化，如太陽系各星球是如何運動的，黃赤交角如何形成及其變化的影響，但在教學過程中，許多學生很難對此產生理解，而運用3D打印技術，能夠將真實所想展現出來，使學生在實踐操作中完成自己的想象，發現自己的錯誤。這是其它技術所不具備的[2]。

在以往意義上，多媒體技術已經能夠滿足學生與教材在一定程度上的互動，但實際上在運用過程中需要有軟件的限制，并且不同學科所用的教學軟件都是不同的，而3D成像技術僅有一種操作原理，簡單明了，打破了學科限制，使學生更好地融入其中，因此，信息技術的全面發展，對于教學內容而言，有著積極影響。當學生的觀點清晰的展現出來的時候，3D打印技術如同一張巨大的畫板，而學生僅需通過自己的表述以及一系類數據的輸入，就能將自己的想法轉變為立體的現實[3]。

五、幫助教師全面提高自身的教學能力

新的技術的引入，必然意味著教師學習新的技能。在有限的課堂45分鐘教學中，教師不僅需要能夠操作某項技術，更要將這項技術運用嫻熟，以節約時間，并且將積極的一面展現給學生。因此對于教師而言，3D打印技術的引入，需要他們及時更新自己的技能，快速的使自身適應新技術。

除了技術的提高之外，3D打印技術還能對教學帶來更多的積極的啟示。首先，當3D打印技術運用于課堂的時候，就已經意味著信息時代能夠運用于課堂的技術早已不僅僅是我們所熟悉的多媒體技術了，且技術跨行業運用的情況也必將不再是問題，需要教師進行不斷地探索、嘗試，才能在新課改的過程中不斷地走在前沿，嘗試更多的轉變。另外，教師還要考慮到的是，如何綜合3D打印技術的特色，為課堂帶來更多的轉變。畢竟，3D打印技術作為一項教學輔助工具，在教育領域的運用還是短暫的，只有經過不斷的探索，以及結合不同學科的特點，才能將其優勢最大的發揮出來，而這些都是對教師對教育的熱情及實踐能力的考驗。

結論：事實上，3D打印技術在中小學教育教學中的運用處于起步階段，需要教學工作者不斷地在教學實踐中探索才能豐富。實現3D打印技術的合理運用，也意味需要更多的想象力的投入，教師需要加強努力和研究。

參考文獻：

[1]王萍.3D打印及其教育應用初探[J].中國遠程教育，2013，18（8）：76-77.

[2]李青、王青.3D打印：一種新興的學習技術[J].遠程教育雜志，2013，15（4）：93-96.

[3]王娟.3D技術教育應用創新透視[J].現代遠程教育研究，2015，14（1）：67-69.