范修通 謝彥興
STEAM是基于解決生活中真實問題的跨學科教育,讓學科內容融會貫通,學生動手參與其感興趣的項目,享受探索學習的過程。近年來,學校根據實際情況在美術課積極開展民間剪紙教學,傳承優秀的民族文化,并與數學、綜合實踐、信息技術等學科結合,開展實踐探索,使民間剪紙作品表現形式多樣化,作品內容具有地域特色和時代的氣息。引領學生以學科整合的方式認識世界,培養他們解決問題的創新能力,提升其核心素養。
STEAM并不是加一個學科或者加幾個學科的問題,也不是幾個領域的拼湊,它的本質是推動不同領域學科知識之間的整合,推動學科之間壁壘的打破,推動學科領域的綜合、跨越式整合。
初中北師大版七年級數學教材下冊講到,軸對稱是現實生活中廣泛存在的一種現象,是密切數學與生活聯系的主要內容。在自然界和日常生活中,很多圖形是成軸對稱圖形的。關于兩個圖形成軸對稱,關鍵點是讓學生理解這是兩個圖形之間的一種性質特征,即兩個圖形沿某條直線折疊后能夠完全重合。通過展示剪紙(窗花)等的實物圖,讓學生觀察、分析它們的共同特征,再做剪紙實驗,然后揭示軸對稱圖形特點。在教學中讓學生學會研究、發現、歸納、比較、運用,通過觀察、操作等活動直觀認識軸對稱現象,熟識對稱軸,能辨認成軸對稱圖形。經歷折一折、剪一剪、辨一辨等過程,培養觀察能力、想象能力和表達能力,發展初步的空間觀念。感知現實世界中普遍存在的對稱現象,感受數學的對稱美,激發學生學習數學的興趣。一個軸對稱圖形的對稱軸不一定只有一條,也可能有兩條或多條,因圖形而定。在剪紙教學活動中,教師充分考慮學生身心發展水平,創設一些游戲情節,告訴學生只要通過“折疊—裁剪—展開”這三步,就會給簡單的紙增添很多奇幻效果。通過多種方法讓學生發現折疊剪紙的趣味性,學生們不斷地將紙折疊一次或多次,當剪出相連的魚類、人物、花邊時,學習情緒高漲,學習動力被大大激發。在疊疊、折折、剪剪中學生很自然地學會由簡到繁的剪紙技法,做到寓教于樂。
文化創意是以文化為元素、融合多元文化、整合相關學科、利用不同載體而構建的再造與創新文化現象。文化創意產業是指依靠創意人的智慧、技能和天賦,借助高科技對文化資源進行創造與提升,通過知識產權的開發和運用,產生出高附加值產品。
在剪紙教學實踐中,我們讓學生欣賞禪城、桂城地鐵出口站景觀設計,即結合龍舟賽等當地風俗文化題材,運用剪紙的元素,將鏤空圖案鑲于玻璃表面,呈現采光和裝飾的效果,將剪紙藝術的形式感和裝飾性發揮得淋漓盡致。剪紙藝術在民間還有更大的發展空間,這也是民間剪紙藝術未來的發展重點。啟發學生從民間剪紙找到符合現代人觀念的審美語言,這是至關重要的。生活日用品設計可以應用一些剪紙元素的圖案,如環保袋、碗、碟,既環保又智慧,具有時代氣息。有了好的創意之后,教師需要幫助學生將創意變成現實。讓剪紙藝術進入普通人的生活,進而影響其生活和審美觀念,這也是民間剪紙藝術發展的一個方向。
通過一年來對傳統民間剪紙的研習,剪紙社團又有了新想法:立體中國風“紅六福”。在信息技術教師的指導下,學生以小組合作的方式,通過硬件搭建和拼裝、電腦軟件建模等操作來完成特定任務的項目。3DOne將這些強大的功能,與簡單易用的程序環境相結合,使學生更易上手。由于該軟件界面簡單明了,工具區使用起來直觀方便,不涉及復雜的概念與變量,很適合初中生使用。
1. 設計構思:中國風“紅六福”
2. 創建工程文件
①在3Done軟件上開始建模:設置參數。
②先建邊框:組合編輯,減法運算。
③再建內框:組合編輯,減法運算。
④編輯文字:選擇字體、樣式、大小,文字產生拉伸,設置厚度參數,調整位置。
⑤材質渲染。
⑥增加連接支架,使作品更完整。
⑦組合編輯。
⑧輸出模型文件(stl格式)。
3. 切片,在Cura軟件中切片,用于打印
與信息科建模,兩學科之間的教師對課程安排進行詳細、周密的協調和交流,通過教師的參與和嘗試,解決真實問題需要精確工具測量的數據采集,通過活動促使學生學習各科的知識,可以設計定制出更個性化的作品,鍛煉學生的學科思維與實踐能力。
3D打印就是以計算機三維設計模型為藍本,用軟件將其離散分解成若干層平面切片,然后由數控成型系統利用激光束、熱熔噴嘴等方式,將粉末狀、液狀或絲狀金屬、陶瓷、塑料、細胞組織等材料進行逐層堆積黏結,最終疊加成型,制造出實體產品。要對stl文件進行切片,常用的開源軟件有RepetierHost中的Cura。切片前需要先設置好打印速度、打印精度、打印溫度、填充率等相關的打印參數。這時候設計的3D模型將被轉換為打印機可以識別的G代碼,形成一個gcode文件。打印時最好先打印一個試用品。試用品的填充率調至10%左右,這樣可以大大縮減打印時間和打印成本。
結合本校的剪紙教育教學實踐,把剪紙藝術與先進技術做融合嘗試。經過這樣一個基于真實問題的項目設計和實施,學生不但加強了3D打印技術的工具性理解,而且還通過后期的應用觀察,了解打印物品材質不同對使用帶來的影響,引發他們對打印材質的思考。將3DOne打印引入課堂教學中,充分體現了STEAM教育的思想,也融合了傳統剪紙文化的智慧,激發了學生的想象力。將藝術的美感與作品的創作融合在一起,為學生的學習開辟了新的空間。而從設計到打印,更是大大激發了學生實踐的積極性,增強了他們的動手能力、設計能力和思維能力。
STEAM教育可以解決傳統教育所存在的機械、呆板等問題,可以遷移運用知識,活化知識,有利于學生科學素養、技術素養、工程素養、藝術素養和數學素養的提升。
責任編輯 黃銘釗