讓3D打印技術走進初中信息技術課堂

阮邡

摘要：3D打印技術的出現一度是中國的熱點話題，它的出現影響了如今的各個方面，為人類以后生活帶來了福音。與此同時，如果把3D打印技術在中學教學課堂中加以運用，一定能發揮它的優勢，為我國的教學質量提升做出貢獻。它在課堂上的應用，能夠有益于學生思維能力的鍛煉，同時學生的想象力與創造力也得到了提升。隨著我國科研方面不斷投入研發資金，3D打印技術也在不斷的進步中，3D打印機器及其運行功率都在降低，優勢愈發明顯，相信3D打印技術必將為初中信息技術課堂帶來新的活力。

關鍵詞：3D打印技術；初中信息技術課堂；教學創新

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）08-0094

3D打印技術其實很早就被人們發明了，第一臺商業3D打印機在1986年出生，但是直到近幾年才被人們熟知。打印機經歷了將近三十年的發展和普及，如今已對人類產生了巨大的影響。3D打印技術的出現，將平面變為立體的過程簡單起來了。如何將3D打印技術引進中學課堂，讓它的出現優化教學方式，提升教學質量，是我們將要探究的課題。

一、3D打印技術原理及使用范圍

3D打印通常是使用數字化技術材料打印機來完成工作的。如今，在世界的模具制造業、工業設計等專業使用較多，后來漸漸發展，已經出現可以運用在零件制造上的案例了。同時，在一些珠寶首飾設計方面、工程建造模型、醫療技術方面等都有所應用，大大方便了人們的工作，提高了效率。

既然3D打印技術的應用范圍如此廣泛，那么在我們的信息技術教學課堂上有沒有運用呢？這是一定的。利用3D打印技術對教學內容進行補充和完善，是如今的話題。同時在一些經濟領先的地區，已經引進了信息技術課堂作為教學實驗。從事件效果來說，具有很好的發展前景，得到了教師與學生的一致好評。

二、利用3D打印技術優化教學內容

1. 教學方式創新。創客一詞，來自美國，意思是將奇異的想法變為現實的人，動力就是愛好。根據這個理念發展而來的一種新式教育理念，名為創客教育，將學習與創新、體驗等科學的教育理念相融合。興趣是學生最好的老師，創客教育正是利用這一點，引起好奇心，促進學生對學習的興趣，產生學習的欲望。這個理念對學生思維的拓展、創新能力都有促進作用。3D打印技術和創客教育理念結合，將會提升中學的教育質量。

2. 利用3D打印技術鍛煉思維能力。3D打印技術可以看作是模型的建立過程，學生在腦海中首先要對模型有一個大概的構思，利用計算機再對模型進行具體的分割，利用軟件技術對其進行重組。這個過程看上去簡單，實際上需要學生發揮邏輯思維能力，從中能得到鍛煉。

3. 利用3D打印技術激發創造能力。相關的研究表明，創造思維的能力和年齡的增長成正比，而處在中學階段的青少年，他們往往具有很強的好奇心和求知欲望，看待世界的一切都有探尋的心理。分析這個階段少年的心理特征可知，其對于3D打印技術很有興趣。只要你敢想，3D打印技術就能幫你制造出來，這無形中激發了學生對創新的追求，在教學中得到樂趣以及成就感。

4. 發揮自主，注重實際體驗。從整體來分析，3D打印技術需要教師對中學生在使用時的指導教學從而激發興趣，其中也涉及到對學生操作能力以及團結協作能力的考驗。所以，在中學信息技術課堂上，應該充分發揮3D打印技術和3DOne草圖功能的作用，將學生的靈感轉化為模型的形式，再變成實物。在這一過程中，應注意學生在操作中的體驗感與參與感，營造快樂學習的氛圍。立體式的物體相對于傳統教學中文字的敘述以及語言的表述更利于學生接受，深化對知識的理解，同時也能夠防止記憶的遺失。

例如，在對使用3D打印技術搭建積木的實際教學中，先為學生仔細講解涉及到3DOne草圖功能的操作步驟，再讓學生進行分組練習。教師在這次教學中，應注意自己扮演的是解惑者，對于學生的具體設計不加以干擾。讓學生體驗自己的模型設計變成實物的快樂，從學習中獲得成就感，這樣的教學效果值得推廣。

5. 促進其他學科教學。前文有介紹關于3D打印技術的模型建立過程，必須要先通過計算機建模軟件等對自己設想的模型進行構造。即使現在軟件的發展速度很快，對于操作者的使用提供便利性，但是在模型的構建過程中只能依靠學生的空間能力。空間能力的使用很好的為以后學習數學中立體幾何這方面知識打好基礎，使學生更加熟知立體幾何的空間結構，利于以后的學習。

教師可以利用3D打印技術對教學內容進行生動形象的講述，例如，生物中的動植物細胞模型、地理中的地貌植物模型、化學中的分子運動模型，要求學生自己動手制作有關模型，可以加深他們對這方面知識的深入理解，使學生學習的熱情高漲，也提高了現實生活中的創造能力。

三、推進3D打印技術走進信息教學課堂的幾點意見

3D打印技術的相關原理以及使用操作方法，并不是普通的信息技術教學都可以掌握的。對于將3D打印技術引進信息技術的課堂，首先就要對教師做好培訓工作，系統的進行培訓能省去教師自己研究的時間和精力，也能更加完善的了解3D打印技術的知識。針對這一點，學校可以和供應3D打印機的公司做好協商，確保他們負責銷售后的教學，指派專業的技術人員在中學進行有關3D打印技術知識的講解。同時，不但信息技術教師要出席，對于對這方面感興趣的任課教師也可以參與其中，方便日后其他科目的教學工作。

教師培訓相關內容主要包括以下幾點：模型構建的基本知識、相關軟件的操作方法、常用建模的實例講解、3D打印機日常使用及維修等，不要求教師對某一方面有很深入的了解，但也應該熟知基本操作流程。當然，培訓講解時也可以邀請一些感興趣的學生參加，并在結束后詢問他們對于3D打印技術的教學看法。

四、結束語

“偉大發明帶來的影響在那個時代往往是難以預測的”，無法預測在未來時代3D打印技術的出現將如何改變世界。但我們相信3D打印技術未來發展空間的存在，將會改善人類的生活，改變信息技術的教學方式。3D打印技術成本的不斷降低，功能的不斷優化，相信在一段時間之后就能得到普及和發展，給我們的信息技術課堂帶來新的活力。

（作者單位：江蘇省蘇州工業園區景城學校 215000）