3D打印研究與實踐的做法

郭會芹 東營市勝利實驗小學

3D打印研究與實踐的做法

郭會芹 東營市勝利實驗小學

本文結合3D打印課題研究實際就小學3D打印研究與實踐的做法進行了較詳細的闡述，對研究過程中3D打印研究與實踐的主要做法、教育效果、現狀與存在問題進行了闡述和分析，目的在于使信息技術課堂教學從有效教學進一步走向優質教學，培養學生的學習興趣和創新能力，提高了學生的綜合素質，對3D課堂教學具有很好地指導意義。

個性化學習 3D打印 素質教育 和諧高效課堂

當前課堂教學中存在著低效或無效現象，教師教得辛苦，學生學得痛苦。原因是學生對枯燥的學習不感興趣，失去學習興趣。而3D打印走近中小學課堂，使學習變得更加快樂和真實。借助3D打印，學生不斷挑戰學習任務，成為課程建設的主力。由此可見，促進3D打印與學科教學的融合，對于深化課堂教學改革、提高教學效率、培養學生創新、動手實踐能力，提高其整體素質等方面具有重要意義。為更好地改變教師教學方式和學生學習方式，我們開展了中小學3D打印研究與實踐實驗研究。目的在于探索3D打印與教學融合新模式，提高學生學習興趣，引領學生利用信息技術工具，拓展學習途徑，轉變其學習方式，提高信息化建設的內涵與發展，推進課堂教學改革，使課堂教學變得更加高效，減輕學生負擔，讓學生樂學、會學，教師能教、善教，實現師生共同發展。

1 3D打印研究與實踐主要做法

1.1 加強培訓,提高實驗教師的能力及信息素養

為了更好地讓課題組老師掌握3D打印及建模軟件的使用，課題組加強對實驗教師的業務培訓，多次派出實驗教師到外地學習，更新教師觀念，使實驗教師逐步掌握3D打印的操作方法，能按新教學模式的要求去設計和實施教學。通過培訓，實驗教師駕馭現代信息技術的能力得到提高，能熟練掌握3D打印及建模軟件的使用方法等技術。

1.2 加強對學生的信息技術應用能力培訓

3D打印的使用，需要學生掌握一定的信息技術工具的應用技能，學生正確掌握了信息技術操作技能，才能轉變學生原來的學習方式，提高其學習能力，實現個性化學習。為此，課題組各成員，專門對實驗班的學生進行草圖大師軟件的應用培訓，為學生應用3D打印進行個性化學習提供技術指導，確保每個孩子都了解3D軟件的建模操作流程，為學生奠定終身學習的基礎。

1.3 同伴協作，共同提高

在研究中，我們借助勝利教育管理中心信息技術課堂教學區域教學實踐研究的機會，采取課堂觀察的辦法，多次對3D打印建模課堂近距離進行課堂觀察研究，通過“一人授課，多人觀察”的形式進行同伴協作，充分發揮了教學團隊的作用。我們采用實驗教師“課前準備——上課——課堂觀察——課后集體研討反思”的方式進行實驗研究，研討3D打印課堂教學的基本模式，并通過說課、講課、集體研討等活動進一步提高教師的業務能力。

1.4 加大學校信息化硬件建設，為3D實驗創造條件

為了3D打印個性化學習研究與實踐，多所學校購買了3D打印機來滿足實驗開展的需要，為3D打印進課堂創造了條件，也促進了學校教育教學活動信息化水平的全面提升。

1.5 上好課題研究課，落實過程研究

在實踐中研究，我們一直圍繞將理論學習轉變為教學實踐研究這一宗旨。將領導牽動研究轉變為教師主動研究，本著“以點帶面”的思路，將教師參與3D打印研究的積極性普遍調動起來，采取“兩線一點”的主攻方法，推行課題研究。“兩線”即教研室、工作室，“一點”：實驗課執教教師。管理中心多所學校的信息技術技術骨干教師都參與了課題的實驗研究工作，分工明確，有的教師負責執教研究課、有的教師負責收集資料、有的教師負責制定研究計劃、撰寫研究總結。研究課的點評則采用集體研討的形式，大家一起對研究課的教法與學法進行指導，一起進行課堂觀察，發現問題，再備課、再修改教案，再進行新一輪的課堂觀察。每一次課堂研究觀察活動前先舉行課前會議，確定研究問題和課堂觀察對象，使每位聽課者都帶著明確的研究任務進入課堂；課后則及時召開課后會議，匯總課堂觀察情況，每位課題成員對研究課進行及時的反思與總結。

1.6 注重課題研究成果的匯總梳理

每學期3D打印課題組都進行3-4輪的課堂觀察研究，期末就本課題的研究情況進行成果匯總。課題成果匯總分3D打印課題研究過程資料的整理和3D打印教材的編寫兩部分進行，過程資料主要收集課題組的課題研究點，經過一個階段的研究形成的課堂教學經驗、方法等教學實錄、課題研究目標及目標達成度、以及為實現研究目標所作的具體工作、取得的成果、在研究中遇到的問題、采取的干預措施、今后的研究打算等，3D打印教材的編寫，主要將實驗教師執教的研究課課例編成教材。

2 3D打印研究與實踐教育效果

2.1 有效地培養了學生濃厚的學習興趣

3D打印技術與學科教學的融合為學生創造了身臨其境的學習環境，使學生的主體地位得以真正確立，使探索學習、自主學習、協作學習得以真正實現，使教育和學習社會化成為可能，極大地激發了學生的學習動機，培養了創新精神和實踐能力。學習過程由“啟發”變為“自覺、自主”。通過問卷調查得到以下結果：

表1 學生學習興趣

分析：從以上調查結果來看，實驗后學生的學習興趣很濃。建構主義理論認為：學習是在一定的情境與學習者共同互動中主動建構的意義。本實驗有利于激發學生的學習興趣，學生由依賴老師的學習轉向自主學習，3D打印研究與實踐真正調動了學生學習的積極性和主動性。

2.2 3D打印實現創新思維火花的立即呈現

3D打印技術使學習方式得到全面變革，它能點燃學生想象力，思維的火花將隨之會井噴式的涌現，自主學習和創造的熱情會被瞬間激活，學習上的困難會迎刃而解。3D打印與學科教學的融合，使學生在新的課程模式下，養成務真求實的科學態度，培養了學生的自主學習能力、動手實踐能力和創新思維能力的培養。從而促進學生綜合素質的提高，有效突破教學的重、難點，提高課堂教學效率，改變了學生的學習方式。

2.3 3D打印使學生主動參與到學科教學過程中

3D打印技術與學科教學的融合，帶來了學習方式的全面變革，由于3D打印技術拓寬了學生借助實物獲取知識的渠道，學生可以輕松地感知、理解教學難點，使教師的權威性受到削弱，使之自覺地趨向于較為民主的教學模式，積極與學生交流，把教學過程更多的還給了學生，教師為學生提供必要的學習指導，使教學活動呈現出民主、互動的師生關系，讓學生成為了課堂的主人，自覺參與到教學過程中來。

2.4 借助3D打印，實現個性化教學

3D打印技術與教學的融合，實現了不同學業水平學生的差異性學習目標，使教學從課內教學延伸到課外，采用多種自主學習方式釋放學生差異化學習的時間與空間，在借助3D打印實物面對面的對話與討論中實現情感與價值觀目標，促進知識的內化、遷移和應用，將3D打印技術作為學生感知、體驗、理解和應用知識和自主創新的工具，不僅可以培養學生自主創新探索能力和實際操作能力，而且，讓學生在實物情景中積累經驗，發展學生的綜合素養。

2.5 課題研究促進了教師的專業發展，形成對課堂教學的新認識

通過學習交流、外出聽課等活動，提升了教師的教學理論水平和教學科研能力，教師對新課程逐步有了自己的認識，能夠恰當地理解和把握教學目標、教學結構、教學方法、教學策略、教學評價的內涵和要求。教師的課堂實踐能力得到了進一步發展。隨著課題研究的深入實施，許多教師找到了課堂教學中的低效因子。在課堂教學中逐步變得駕輕就熟，課堂教學效率得到了明顯的提高。

2.6 解決了制約課堂效率的一些問題

實踐證明，在3D打印研究與實踐研究過程中，學生生命得到了成長。學生在“活動”中學習，在“主動”中發展，在“合作”中增知，在“探究”中創新。教學中，學生學習自主性得到充分體現，真正確立了學生的主體地位，其創新意識和實踐能力得到了增強和提高，學生在快樂學習中掌握知識，特別是自信、自主、自強的意識和能力增強，使課堂迸發出生命的張力。

[1]何克抗《關于信息技術與課程整合的理論思考》《中小學電教》2001年第1期

[2]吳柳《信息化社會語文教學改革的基本走向》廣西師范大學出版社,1998年8月

[3]中華人民共和國教育部,《素質教育觀念學習提要》。

郭會芹，女，大學文化，小學高級教師，現從事教科研、信息技術教學和輔助管理工作，山東省優秀電化教育研究人員，東營市教學能手，所執教的優質課多次獲獎，多次榮獲山東省、勝利油田優秀教師科技輔導獎，所撰寫的論文多篇在全國、省、市發表并獲一等獎。