創客背景下3D One 校本課程開發與實踐初探

李永全

（甘肅省山丹縣南關學校，甘肅山丹 734100）

習近平總書記在致首屆國際教育信息化大會的論述，指明了教育信息化未來的工作目標、方向和途徑。信息技術對教育的發展具有革命性的影響，因此，以教育信息化促進教育現代化是中國實現信息時代教育改革與發展的重要戰略決策。

“創客”一詞起源于單詞“Maker”，原意是不以盈利為目標，努力把創意轉變為現實的人。創客教育的含義就是通過鼓勵與引導學生在創造的過程中有效利用數字化工具，讓學生在發現問題、探索問題、解決問題中將自己的想法轉化為成品，從而培養學生實踐與動手的能力、合作與創新思維與解決問題的綜合能力的教育。創新教育對培養學生的創新能力、實踐能力和綜合利用能力具有積極作用。在中小學，學生的特點是好奇心和想象力比較強，這些都是創造性人格的典型表現，因此我們有必要在中小學開展創客教育。

一、I3DOne 課程性質

三維創意設計課程是基于三維設計軟件和3D 打印應用的課程。3DOne 課程基于對簡單的三維設計軟件的學習，引導學生完成項目學習，獨立設計簡單模型并使用它們。通過對三維設計課程的學習，學生能夠提高自己在復雜學習環境中的設計能力、合作能力和實踐創新能力。

（一）科學性

3DOne 設計軟件是一門交叉了多學科的綜合性課程，涵蓋了許多基礎學科，包括數學、科學、工程、計算機和多媒體等學科。

（二）創造性

3DOne 課程的關鍵是創造性地培養學生的發散思維，引導學生基于現實，通過技術思想使用3DOne 軟件進行創意設計，并為學生提供更廣闊的發展空間，促使他們能夠充分地發揮創造力。

（三）實踐性

3DOne 設計軟件是一門非常實用的課程。以“寓教于樂”“以玩導學”為原則，引導學生參與三維模型設計活動實踐體驗，可以激發學生的學習興趣，挖掘學生的創新潛能，培養學生的團隊合作精神和交流共享精神，使學生能夠自主地探索并合作解決問題，進而鼓勵和吸引更多有興趣的學生加入創客隊伍。

二、I3DOne 課程開設的必要性

3D 印刷技術在校園里的第一個色調就是好玩。學生應該在創作的空間里快樂地玩耍。這里有三個含義。

（一）充滿想象

小學生的空間幾何抽象思維尚未發展成熟，而傳統教學過分強調抽象思維能力的培養，忽視了直觀和表象的教育作用，以至于學生對形成幾何圖形的表象不深刻，空間觀念淡薄。而幾何初步知識是小學數學基礎知識的主要內容之一，在日常生活中有廣泛的應用。在認知的基礎上，學生在游戲過程中非?！皩Ｗⅰ保λ麄兺娴膶ο笥懈鞣N各樣的意見和想法，促使學生大膽地去實踐和創新。

（二）張揚個性

尊重學生的教育才是真正的教育。一切教育的根本目的是保持和增進學生內在的精神力量。創客教育應該尊重學生的個性發展，使學生的天賦和興趣自由施展，鼓勵學生自治，培養團隊合作精神和創新創造的協作能力。

（三）學會分享

有趣的事情需要分享，只有分享來評估和改善，才能進一步地刺激學習和創造。在“快樂學習”的過程中學以致用，體驗學習知識的價值取向，收獲創造的成就感和愉悅性，追求樂中學、學中樂的狀態?！爸卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者”，知、好、樂是學習的三個層面。只有3DOne 三維模型設計軟件教學促使學生樂學，才能讓學生從內心感知創新與分享的快樂，并促進其健康人格的塑造。

三、校本課程開發的目標和內容

（一）校本課程開發的目標

1.針對學生3DOne 創意設計能力及喜好情況的研究分析、歸納總結，建構適應學生學習愛好的3DOne 校本課程內容，達到多層次滲透，從學科教學到實踐活動，從小組活動到社團活動。

2.依據《3DOne 三維實體設計》《趣學3DOne》等教材，以學校創客空間3DOne 打印教學應用現狀為基點；以學校不同學段、不同班級，在學生創客理念培養方面的具體實踐為個案調查研究的基本元素；以創客課堂教學實踐為主陣地，以實踐案例學習為主線，主要介紹三維模型設計的技術性學習內容。所選案例集趣味性、實用性、技術性于一體，貼近學生學習生活，符合學生身心發展規律。

3.通過3DOne 校本課程開發與實施的全部研究，編寫出適合本校學生“創客教育”3D 三維設計的校本教材，全面提升學生創新素養，實現寬領域施教。

（二）校本課程開發的內容

1.研究學生的3DOne 創意設計能力和偏好，全面梳理3DOne編程教材的每個版本，在實踐中總結出創意空間概念教學內容特點，并探討校本教材的設計意圖和要求。每節課至少讓學生設計制作一個作品，增加學生的成就感，將各種操作、命令、設置等軟件功能融入案例中，使學生更加樂于學習和接受。

2.自主開發《3DOne 創客空間》智慧校本教材，在總體規劃前提下，教學內容有3D 打印與三維設計入門、三維實體設計菜單欄基本功能介紹、創新經典案例和創意作品設計四部分組成。課程編排由易到難，逐層深入，走班制分層分步實施，注重學生創新能力的培養，定期總結出有效的教學策略和創新能力教學模式編入教材。

3.探索新的教學模式在3DOne 校本課程中的應用。根據校本課程的研究方向和內容，收集、整理有關聯的文獻資料，尋求理論支持和研究生長點，以創新型教師為主體，以問題解決為途徑進行研究，在學習、總結的同時，通過課堂教學實踐活動進行反思，從而總結出校本教材編寫研發的特點和實踐策略。

4.在實踐中總結出行之有效的3DOne 校本課程評價方式。評價應本著全面、客觀、公開的原則，針對研究過程中出現的問題、教學實踐、學生的活動等有的放矢地進行分析、反思、總結，及時把研究成果轉化成文字，形成校本教材開發的理論依據。同時，在教學實踐中及時提升研究高度，提高科研能力，激發學生的創新能力，設計出更多的創意作品。

四、中小學創客教育校本課程常規課堂教學內容的構成

校園創客空間是一個開放式實驗室，具有處理和工作室功能，學生可以在制作空間中分享資源和知識，以實現自己的想法。我校于2016 年秋創建了校園創客空間——3D 打印室，同時開設了以3DOne 軟件為基礎的拓展課，在小學四至六年級和中學七至九年級開展教學實踐活動。在實際的教學過程中，我們發現現有的教材“3DOne 三維實體設計”并不適合學生的實際情況，學生在學習過程中很難掌握教材所要求的教學目標。因此，我校結合豐富的課程資源和依托互聯網平臺，建成了自主的3D 打印基地示范校和獨立的SIM2.0 校云網。同時，在實踐中著手開發更貼近生活的3DOne 校本課程，以求提高學生的學習興趣，揭開三維物理設計的神秘面紗。校園創客空間3D 打印技術可以減少標準化教學和測試對學生個性化發展的損害，鼓勵以新的方式進行創造和創新——利用新的數字技術來設計、生產、分享和跨越時空學習。

創客教育是創客文化與教育的結合，基于學生興趣，以項目學習的方式，使用數字化工具，倡導造物，鼓勵分享，培養跨學科解決問題能力、團隊協作能力和創新能力的一種素質教育。而隨著科技的不斷發展，3D 打印技術已成為當今時代的新潮標志，也是創客教育的新寵。對于學生來說，3D 打印技術不是應用某些方面的知識，而是構建一個系統來培養學生的創新能力，從而可以實施創新教育。它既是學生個性發展的內在要求，也是時代發展的大趨勢。我們倡導的創客教育是培養學生提出問題、研究問題、解決問題和實踐生產的綜合能力，培養學生的主動性探索能力、批判性思維能力、自主創新能力、合作研究能力、語言表達能力和藝術創作能力等。

校園創客空間3D 打印工作實驗室與校本課程的指導密不可分，校本課程的開發為校園創作者創新應用的實現提供了強有力的幫助和支持，而不是簡單地設計印刷制造。在創客背景以及教育信息化大趨勢下，讓3D 打印技術走進課堂，會使信息技術課程更有趣、更好玩，而且能讓學生更深入地體驗人工智能機器人等硬件控制原理，為學生創新與實踐能力的進一步提高和拓展打下堅實的基礎。創客教育與信息技術應用，回歸生活，設計與解決現實生活中常見的實物與問題。

盡管校園創客空間3D 打印技術在教學實踐中已經取得了良好的效果，但3DOne 校本課程的開發與實施仍存在著許多不足，要想實現創客教育——3DOne 校本課程的開發與實施，離不開學校和教師的共同努力。創客教育需要大批能夠指導學生“創客”活動的專業教師，教師是指導和推動“創客”學習的主體。“創客”教育的中心已不再是教師而是學生，在教材的指引下，教師不再是機械地傳授知識，而變成了客體組織者。

總之，“創客空間”是校園創客的聚集平臺，是學生創作交流的場所，也是創客教育推行的重要平臺和依托，“創客”活動和“創客空間”平臺推動各種活動發展并傳播“創客”文化都需要好的課程來支撐。