淺談3D打印技術(shù)在兒童版畫(huà)教學(xué)中的利弊

全艷珠

3D打印技術(shù)又稱三維打印，是一種快速成型技術(shù)。它以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式構(gòu)造物體，由于其在制造工藝方面的創(chuàng)新，因此被認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”。近年來(lái)，3D打印技術(shù)也引起了中小學(xué)教育領(lǐng)域的電教技術(shù)革命。

一、3D打印技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域大展拳腳

3D打印技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，人們用它來(lái)制作服裝、建筑模型、汽車(chē)、巧克力甜品等。在北美的一些中學(xué)、普通高校和軍事院校，3D打印已經(jīng)被用于教學(xué)和科研。美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文演講中強(qiáng)調(diào)了3D打印技術(shù)的重要性，他期望3D打印能夠成為令美國(guó)制造業(yè)重新煥發(fā)活力的重要推動(dòng)力。國(guó)家主席習(xí)近平在考察3D打印企業(yè)時(shí)指出，3D打印技術(shù)很重要，應(yīng)抓緊實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國(guó)家教育部指出：要努力推進(jìn)信息技術(shù)在教育學(xué)科中的整合，鼓勵(lì)在教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，并把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科。

二、中小學(xué)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合的重要性

早在幾年前，南京市秦淮區(qū)率先在基礎(chǔ)教育系統(tǒng)開(kāi)展3D打印技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的研究，成立了研究團(tuán)隊(duì)，并在馬府街小學(xué)建立了秦淮區(qū)“3D打印數(shù)字坊”研究基地。馬府街小學(xué)的學(xué)生們?cè)诮處煹膸ьI(lǐng)下，用3D打印技術(shù)制作自己設(shè)計(jì)的小玩具。2014年，南京市20多所中小學(xué)進(jìn)行了3D打印課程的實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用。

2020年5月28日，教育部基礎(chǔ)教育司委托南京市開(kāi)展“中小學(xué)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合”項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在通過(guò)區(qū)域性教育實(shí)踐研究，探索在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下教學(xué)的內(nèi)容與形式、管理服務(wù)模式、資源表征方式與供給方式、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間與環(huán)境支持等方面的創(chuàng)新，打破現(xiàn)有教學(xué)空間、教學(xué)形式、教學(xué)手段、教學(xué)媒介的限制，優(yōu)化教育生態(tài)，構(gòu)建體現(xiàn)區(qū)域特征的中小學(xué)信息化教育模式，探索未來(lái)教育新樣態(tài)，形成可借鑒、易推廣的系列案例。

三、3D打印技術(shù)讓兒童版畫(huà)教學(xué)創(chuàng)意無(wú)限

1.兒童版畫(huà)教學(xué)在美感教育中的意義

隨著素質(zhì)教育的全面推進(jìn)，版畫(huà)教學(xué)在中小學(xué)美術(shù)教育中的重要地位日益凸現(xiàn)，成為美術(shù)課程的重要內(nèi)容。小學(xué)美術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)里指出：“學(xué)生以個(gè)人或集體合作的方式參與各種美術(shù)活動(dòng)，嘗試各種工具、材料和制作過(guò)程，學(xué)習(xí)美術(shù)欣賞和評(píng)述的方法，豐富視覺(jué)、觸覺(jué)和審美經(jīng)驗(yàn)，體驗(yàn)美術(shù)活動(dòng)的樂(lè)趣，獲得對(duì)美術(shù)學(xué)習(xí)的持久的興趣……在美術(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中，激發(fā)創(chuàng)造精神，發(fā)展美術(shù)實(shí)踐能力，形成基本的美術(shù)素養(yǎng)，陶冶高尚的審美情操，完善人格。”

兒童版畫(huà)教學(xué)能夠很好地體現(xiàn)美術(shù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的精神，在美術(shù)課程中有著其他藝術(shù)形式替代不了的地位，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：第一，利用各種“版”的媒介形式，表達(dá)兒童的思想感情。第二，利用版畫(huà)的復(fù)數(shù)性，即一版多印，可以實(shí)現(xiàn)一畫(huà)多用。第三，版畫(huà)的制作必須是作者通過(guò)自畫(huà)、自刻、自印這三個(gè)過(guò)程來(lái)完成，學(xué)生易于產(chǎn)生興趣，在制作過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生眼、手、腦的協(xié)調(diào)性，促進(jìn)大腦發(fā)育，提高學(xué)生動(dòng)手能力。

制作版畫(huà)的材料很多，傳統(tǒng)的版畫(huà)主要運(yùn)用吹塑紙、紙板、木板等材料印刻版畫(huà)底版，然后進(jìn)行印制。教師通過(guò)書(shū)本、掛畫(huà)、錄像等有限形式對(duì)學(xué)生傳遞信息，讓學(xué)生在紙上先畫(huà)出底版設(shè)計(jì)稿，而這些只是他們停留在紙上的設(shè)計(jì)，都需要進(jìn)行拷貝、電烙、刀刻、油印等一系列版畫(huà)制作，在制作過(guò)程中也存在一些安全隱患。有了3D打印技術(shù)后，學(xué)生可以把自己的想法用畫(huà)筆描繪出來(lái)，并用3D打印機(jī)打印出來(lái)，直接把自己的創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，不需要再進(jìn)行底版的制作，使原本枯燥復(fù)雜的制作過(guò)程變得輕松有趣。

2.初次嘗試3D活印版畫(huà)，制作底版輕松簡(jiǎn)便

把3D打印技術(shù)應(yīng)用到版畫(huà)教學(xué)課堂上來(lái)，就是新技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的融合。用3D打印機(jī)打印出來(lái)的版子作為制作版畫(huà)的底版，結(jié)合版畫(huà)的制作方式來(lái)創(chuàng)作版畫(huà)作品，將是一個(gè)與眾不同的嘗試，也是一次版畫(huà)材料的突破性挑戰(zhàn)。

在執(zhí)教市公開(kāi)課“一片美麗的葉子”這節(jié)課時(shí)，筆者嘗試了3D活印版畫(huà)。到底什么是3D活印版畫(huà)？其實(shí)就是用3D打印出來(lái)的版子進(jìn)行靈活的拼擺，形成獨(dú)具特色的畫(huà)面，結(jié)合版畫(huà)印制的方法來(lái)進(jìn)行拓印。在“一片美麗的葉子”這節(jié)課中，先教學(xué)生們用SketchUp軟件繪制不同造型的葉子，例如楓葉、銀杏葉、桑樹(shù)葉、柳葉、荷葉等，并用3D打印機(jī)把這些美麗的葉子都打印出來(lái)，制成活印版畫(huà)。這個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)讓學(xué)生學(xué)會(huì)葉子的繪制技巧，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，讓學(xué)生自主探究不同葉子的繪制方法，培養(yǎng)學(xué)生自主探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)知識(shí)遷移等教學(xué)手段，不僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到鏤空對(duì)繪制葉子的重要性，還能引導(dǎo)學(xué)生感受鏤空對(duì)版畫(huà)版子的重要性。通過(guò)用SketchUp軟件建模制作葉子，省去了手工刻版子的過(guò)程，讓制作底版變得簡(jiǎn)便輕松。

第二個(gè)環(huán)節(jié)，筆者帶領(lǐng)學(xué)生們利用打印的版子進(jìn)行版畫(huà)元素的拼擺構(gòu)圖和拓印。第一步先進(jìn)行分組，引導(dǎo)每個(gè)小組的學(xué)生用手中的畫(huà)版，進(jìn)行構(gòu)圖設(shè)計(jì)，穿插擺放，設(shè)計(jì)出各種不同造型的底版畫(huà)面。有的小組繪制的是荷花和荷葉，再添加一只蝴蝶，那么就可以拼擺出一幅蝶戀花的畫(huà)面。第二步，在擺好的版子上滾上彩色的油墨，覆蓋上一張彩色紙，用勺子用力按壓摩擦，鮮活生動(dòng)的版畫(huà)就制成了，各具特色。這個(gè)環(huán)節(jié)中，用3D打印出來(lái)的零散的葉子底版進(jìn)行組合拼擺，學(xué)生們可以用同一套底版，創(chuàng)作出形形色色、各具風(fēng)格的作品來(lái)，學(xué)生將制作出的版畫(huà)作品編成有趣的小故事，有荷花故事、楓葉故事等，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。其中有位學(xué)生這樣說(shuō)：“初夏，荷花塘中冒出一枝荷花。過(guò)了幾天，這個(gè)花苞漸漸展開(kāi)了笑顏，蜻蜓也撲閃翅膀飛在它的旁邊。終于，荷花綻放了，煞是好看，不知不覺(jué)，許多荷花也在爭(zhēng)先開(kāi)放。池塘中美麗的荷花仙子都露出了笑顏，整個(gè)荷塘熱鬧起來(lái)了。”這么美的語(yǔ)言融入了學(xué)生們對(duì)美的熱愛(ài)之情以及對(duì)3D活印版畫(huà)的喜愛(ài)之情。

3.學(xué)科融合，讓3D打印技術(shù)在兒童版畫(huà)中生根開(kāi)花

3D打印技術(shù)和版畫(huà)的融合可以給學(xué)生們的版畫(huà)創(chuàng)作帶來(lái)極大的想象發(fā)揮空間。利用3D打印技術(shù)，學(xué)生們可以自己制作版畫(huà)的底版，親身參與藝術(shù)實(shí)踐，感受藝術(shù)魅力，豐富審美體驗(yàn)，在實(shí)踐活動(dòng)中學(xué)習(xí)，獲得更好的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生設(shè)計(jì)的作品不僅僅停留在紙面上，還可以進(jìn)行實(shí)際的加工和制作，讓學(xué)生參與藝術(shù)創(chuàng)作的整個(gè)過(guò)程。在用3D打印技術(shù)制作活印版畫(huà)的每個(gè)步驟中，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行鑒賞能力和審美能力的培養(yǎng)，同時(shí)擁有視覺(jué)和觸覺(jué)的雙重體驗(yàn)，使枯燥的版畫(huà)學(xué)習(xí)變得生動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)版畫(huà)作品的整體設(shè)計(jì)能力，拓展學(xué)生的發(fā)散思維，同時(shí)也有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。所以，可以開(kāi)展學(xué)生課外自主美術(shù)活動(dòng)，讓學(xué)生組成相應(yīng)的興趣小組，自己動(dòng)手完成藝術(shù)作品并進(jìn)行賞析，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)也鍛煉了團(tuán)隊(duì)的溝通能力和協(xié)作能力。學(xué)科間的融合給傳統(tǒng)的版畫(huà)制作注入了新鮮的血液，讓學(xué)生們感受到新技術(shù)的力量。

四、3D打印技術(shù)在兒童版畫(huà)教學(xué)中存在的弊端及處理對(duì)策

1.師資力量嚴(yán)重匱乏

3D打印作為一門(mén)新興科學(xué)技術(shù)，融合許多不同學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，存在一定的技術(shù)門(mén)檻。由于美術(shù)教師長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)行專門(mén)的美術(shù)學(xué)科的培訓(xùn)，當(dāng)3D打印技術(shù)進(jìn)入教學(xué)中時(shí)，大部分美術(shù)教師感覺(jué)到知識(shí)和能力的匱乏。3D打印技術(shù)與美術(shù)學(xué)科緊密融合，美術(shù)教師不僅要掌握3D打印技術(shù)，更要具有豐富的知識(shí)面和緊跟時(shí)代的學(xué)習(xí)能力。時(shí)下3D打印技術(shù)有關(guān)的培訓(xùn)多是設(shè)備生產(chǎn)商提供的技術(shù)培訓(xùn)，真正能夠提升專業(yè)技術(shù)教師和學(xué)科骨干教師專業(yè)水平的教研培訓(xùn)很少。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，筆者認(rèn)為應(yīng)該要加強(qiáng)師資力量，多開(kāi)設(shè)一些和3D打印技術(shù)及版畫(huà)相關(guān)的培訓(xùn)，提升教師們?cè)?D打印技術(shù)方面的專業(yè)水平。學(xué)校圖書(shū)館也應(yīng)該多配備一些關(guān)于3D打印技術(shù)的專業(yè)書(shū)籍和雜志，有助于教師學(xué)習(xí)參考。美術(shù)教師在課余時(shí)間也可以在網(wǎng)上搜集一些3D打印技術(shù)的知識(shí)，結(jié)合兒童版畫(huà)內(nèi)容進(jìn)行探索實(shí)踐，讓3D打印和兒童版畫(huà)做到真正融合，創(chuàng)造出更有創(chuàng)意的作品。

2.3D打印技術(shù)在印制版畫(huà)時(shí)有一定難度

盡管3D打印技術(shù)能用軟件直接建模打印出來(lái)底版，讓制作底版這個(gè)環(huán)節(jié)變得簡(jiǎn)單輕松，但是在打印大面積的底版時(shí)需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，這樣制作版畫(huà)需要的時(shí)間也就變長(zhǎng)了。此外，打印出來(lái)的3D版子大部分都不是很平整，上面會(huì)有條紋的凹槽，學(xué)生操作滾筒給3D版子滾油墨的時(shí)候也有些困難，這也給版畫(huà)印制帶來(lái)了一定難度，很多學(xué)生無(wú)法印制出清晰完整的版畫(huà)作品。另外，3D打印出來(lái)的版子一次成型，不像木刻版畫(huà)或KT版畫(huà)在制版時(shí)可以多次修改、調(diào)整線條粗細(xì)等，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，只能重新修改模型，再次打印，造成材料浪費(fèi)。

針對(duì)以上印制版畫(huà)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，筆者建議在制作大面積底版時(shí)可以分塊進(jìn)行，或者幾臺(tái)機(jī)器一起打印底版，這樣就能夠加快打印時(shí)間。選用的材料應(yīng)精心挑選，盡量使打印出來(lái)的版子平整光滑。在底版建模時(shí)可以多次校對(duì)，保證模型的正確性，減少不必要的材料浪費(fèi)。

3.教材體系不夠完善

目前，3D打印在美術(shù)教育教學(xué)中的應(yīng)用缺少課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，也缺少相關(guān)的教材，教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)只能依靠網(wǎng)上零散的資料進(jìn)行參考學(xué)習(xí)，導(dǎo)致中小學(xué)3D打印教學(xué)呈現(xiàn)的教學(xué)方式五花八門(mén)，課程形態(tài)多種多樣，教學(xué)效果參差不齊。課程、教材體系的不完善，限制了3D打印技術(shù)在版畫(huà)教學(xué)中的發(fā)展。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)校應(yīng)配齊3D打印技術(shù)和版畫(huà)教學(xué)的教材，可以把“3D打印技術(shù)與兒童版畫(huà)融合”這一項(xiàng)目作為校本開(kāi)發(fā)課程內(nèi)容，讓更多的教師參與其中，共同編寫(xiě)教材內(nèi)容，形成統(tǒng)一完整的教材體系。