顧生銳
3D打印是一種快速成型技術,它以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過逐層打印的方式來構造物體。
這是一門新興的課程,從三維設計、切片處理的軟件使用,到機器使用和日常維護,培養的是學生的空間想象能力、軟件使用能力和創意表達能力。
在軟件教學中我們選用三維創意設計軟件3Done,它功能齊全且簡單易學,學生能利用它由簡入繁地表達自己的創意。3Done軟件設計就像“搭積木”一樣形象、快捷。我們可以融合多學科知識與技能,充分發掘學生的探究能力和創新能力,發展他們的邏輯思維和創新思維能力。
每節課,我們通過“做一做”“練一練”“小提示”“小探索”等環節,將軟件中的各種操作、命令、設置等功能融入其中,至少讓學生設計制作一個完整的作品,提高他們學習的成就感。
3Done三維軟件的教學過程可劃分為軟件學習與自主創新兩個遞進階段。在學習階段,學生主要學習三維模型基礎知識和設計軟件的使用,學會從簡單三維設計到復雜三維設計。在學生通過案例掌握了軟件的基本操作技能以后,就進入創新階段。我們結合學校和學生個人實際發展情況,指導他們設計并制作出特色教育項目作品,同時滲透情感、態度與價值觀的教育目標。
建模完成后,我們用3D打印機將作品打印出來。學生從最簡單的開機、進料、顯示屏操作開始學習,逐漸學會選擇模型、加熱、暫停、換料等復雜操作,這些過程給學生帶來了耳目一新的學習體驗。通過3D打印技術,直觀、立體、真實的模型逐漸呈現在眼前,極大地激發了學生求知、求真的欲望,真正實現了“讓思維可見,讓創意有形”的創新科技教育目標。
3D打印對學生的影響不僅在于學習使用設計軟件,設計軟件和3D打印機只是一個建模工具軟件或者一臺機器。要想充分發揮3D打印技術在中小學教育領域中的積極作用和推動力,在課程設計方面,我們需要深入地探索怎樣在教學中把學生培養成為一個有邏輯思維和創新思維的思考者與設計師,讓學生擁有一個完整的觀察、探究、實踐和不斷完善的過程,為他們鋪設一條新穎的思維通道。
一、模仿創意作品設計
當學生能夠使用3Done軟件設計基本模型并熟練操控打印機時,就可以啟發引導他們模仿制作一些有創意的作品。在模仿的過程中,我們要讓學生體會這些作品的創意點和尋找這些創意點的過程。這樣他們就有可能以這樣的創意設計出自己的作品,增強創新意識。
二、引入“項目式學習”理念
“項目式學習”是很有效的創新力培養方式。教師可給定主題,讓學生根據需要自己設計,只要契合主題,外形、功能可以由他們自己決定。學生有機會去設計、去創造、去表達自己,就能更進一步培養他們的創新意識。
在項目實施的過程中,每個項目都應啟發學生提出相互關聯、環環相扣的有意義的問題。項目也應與現實相結合,引導學生觀察和思考真實世界。而且要給學生足夠的自主選擇空間,包括制訂計劃、修改流程等。設計過程后期,老師和學生要對用到的知識點、項目完成的進度和質量進行評價和反思,以便改進和提高。
學生通過多彩的奇思妙想和創意設計,能做出很多有意思的作品。這樣的項目式課程實踐,就像是用五彩的畫筆,給學生描繪出精彩紛呈的世界。
三、建立“解決生活問題式”學習模式
生活和學習中有很多細節是不錯的創新意識教育的切入點。比如,對于我們遇到的一些有困難的事情或者用起來不方便的東西,我們要讓課堂所學回歸到生活,以此啟發學生發現問題、積極思考、動手操作直至完成作品、解決問題。這個過程也是在培養他們的創新意識。
四、改進課堂分享模式
利用“i3D One青少年三維創意社區”的網絡平臺優勢,鼓勵支持學生將自己的3DOne學習成果發布到學校的3D學社,與其他同學一起分享作品,交流心得,攜手共進。
在i3DOne社區,老師可以找到豐富的教學資源,快速開設3D課堂,分享教學成果,獲得方便的3D服務。學生可以邊學邊玩,獲得成長獎勵,不僅可以和本校學生玩,還能和全國中小學生一起玩轉3D設計和打印,共創學習氛圍。
3D設計與打印課程是創客教育的重要組成部分,學校選擇開設這門課程是為培養學生的創新意識、團隊精神,從而提升邏輯思維能力、動手實驗能力和解決現實問題的能力。讓我們共同致力于培養中小學生的創新力發展,為未來中國“智”造奠定扎實的人才基礎。