3D創客教育與小學信息技術教學融合探索

摘 要：3D打印技術以尖端科技的面貌進入大眾的視野，該技術應用粉末狀材料，以數字化模型為打印基礎，逐層構造物體，實現個性化立體物體的快速成型。3D創客教育以3D打印技術為基礎，掀起了一股數字化教學的熱潮，這種教育形式具有較強的探索性、趣味性和開放性，重視學生的自主設計能力，能夠有效激發學生的創造熱情，提高學生的獨立思考能力。本文立足于小學信息技術教學，分析了3D創客教育的內涵，充分結合小學信息技術的教學內容，梳理3D創客教育的可行性，從轉變教學理念、制訂教學計劃、應用有效措施三個角度入手，探索3D創客教育與信息技術教學的融合方法。

關鍵詞：小學;信息技術;3D創客教育;融合

作者簡介：王敏（1984—），女，江蘇省宿遷市泗陽雙語實驗學校。

小學信息技術學科主要的教學目標在于培養學生的信息處理能力，增強學生的信息素養，讓學生掌握基本的信息技術應用手段。3D創客教育與小學信息技術課程擁有較強的關聯性和銜接性，兩者之間能夠進行相互融合。3D創客教育與以往的“灌輸式”教學完全不同，該方法以“創新”“創造”“實踐”為核心，提倡個性化教學，能夠帶給學生不一樣的信息技術學習體驗，通過充分引導學生動手操作，增強學生的空間想象能力，提高學生的信息技術素養。3D打印是創客教育在信息技術教學中的主要體現形式，學生可以通過自主建模、自動化打印來設計作品，還可以制作學習工具，提高自身的創造能力。信息技術教師要讓3D創客教育走進課堂，充分融合教材，發揮創客教育的優勢。

一、3D創客教育分析

3D創客教育是一種創新教育，能夠培養小學生的創新精神，教師需要將創新教育和對學生創新精神的培養緊密結合，構建完整的教育框架。對小學信息技術教學而言，3D創客教育需要充分考慮學生的基礎知識和學科經驗，將基礎訓練和創新訓練融合起來，運用項目式學習等方法，調動學生的好奇心，開發學生的創造力。小學生對形象化的事物感興趣，喜歡動手操作，這一點可以從現實生活中找到案例，比如有些小學生喜歡捏橡皮泥、堆積木，還有些小學生喜歡卡通動漫涂鴉等，這些活動對小學生具有強大的吸引力，這充分體現了小學生的創造和動手操作的欲望[1]。當前的小學信息技術教學偏理性化、理論化，部分教師僅將信息技術學科視為一種“技能學科”，忽略了學生的主觀感受，教學內容以提高學生考試成績為目標，不注重學生創新思維和創新能力的培養。在信息技術學科的教學中，一些教師的教學流程較為僵化，課堂以演示、模仿、訓練為主，師生缺乏互動，這是對學生想象力和創造力的一種限制，容易讓學生喪失創新意識。3D創客教育致力于個性化教學，充分重視學生的主體地位，學生可以應用數字技術來開展設計和制作，實現多樣化學習，充分展示自己的能力。針對小學信息技術學科，3D創客教育可以為學生提供自由發揮的空間，提高信息技術教學質量，提高學生對信息技術的興趣。

二、3D創客教育與小學信息技術教學融合的可行性分析

（一）硬件設備簡單

3D創客教育的基礎是3D打印技術，教師只需要準備3D打印機，結合計算機軟件，就可以順利開展3D創客教育[2]。3D模型設計軟件和3D切片軟件的使用都比較簡單，教師可以通過計算機完成操作，將3D創客教育付諸實踐。在信息技術教學中，小學教師不能單純追求形式，學生的年齡特點、對信息技術的興趣、學習需求等因素，都是教師需要綜合考慮的。教師要結合學生的信息技術應用基礎開展3D創客教育，設計科學合理的課堂實踐活動，將教學內容以學生喜聞樂見的形式呈現出來。另外，在3D創客教育中教師不能忽視教學目標，要以教學內容為核心，不斷探索3D創客教育與小學信息技術教學的融合路徑。

（二）具有較高的學科融合度

3D創客教育融合了藝術、數學、物理等學科，能夠充分開發學生思維，提高學生的綜合素養，讓學生了解更加全面、豐富的知識，增強學生對知識的遷移和應用能力，讓不同學科充分交叉。在新課標背景下，學生的核心素養備受關注，3D創客教育能夠擺脫以往傳統教學的弊端，讓學生主動發現問題、探索問題，主動設計、創造，充分滿足學生的審美需求、學習需求和創造需求[3]。在傳統教學中，部分教師已經習慣了分科教學，對其他學科不重視，只顧學生某一科的成績，這不利于學生綜合素養的提高。在3D創客教育中，信息技術教師必須拓寬知識涉獵范圍，深入鉆研其他學科，不斷扎實基礎，提高教學能力。

（三）符合信息技術教學目標

在當前的信息技術時代，小學信息技術教育承擔著重要的教學責任，教師需要啟發學生的信息技術思維，培養學生搜集、處理信息的能力，加強對信息的多樣化應用。3D創客教育與信息技術教學目標不謀而合，可以有效銜接教學實際，是小學信息技術教學的有效教育輔助手段。3D創客教育融合了3D打印等先進技術，突破了傳統的教學模式，為學生搭建了靈活的學習平臺，可以讓學生參與到知識創造和知識傳遞中，強化師生之間的交流。3D創客教育的開展可以提高學生的信息加工和信息搜集能力，引導學生動手創造，對所學知識進行創新，從而提高學生的信息學科素養，強化其對新知識的理解。當前3D創客教育還沒有在小學學科教學中實現深度應用，信息技術教師可以抓住學科優勢，率先示范，借助信息技術學科得天獨厚的條件，開展3D創客教育。

三、3D創客教育與小學信息技術教學融合的途徑

教師需要轉變傳統的教學理念，摒棄以往“兩耳不聞窗外事”的思想，不再“關起門來搞教育”，把3D創客教育運用到教學實踐中，打造活力課堂、技術課堂，促進信息技術教學走向開放。在教學實踐中，教師需要引入互聯網教學資源，為學生提供靈感，刺激學生創造創新。另外，教師還需要選擇符合小學生學習規律的教學軟件，制訂學生活動方案，通過教學軟件開展豐富多彩的教學活動，調動學生參與課堂實踐的積極性[4]。

（一）轉變教學理念，適時融入3D創客理念

3D創客教育是一種新穎的教學方式，它具有創新性、體驗性的特點，能夠有效加強互動教學，推動小學信息技術教學模式的發展。將3D創客教育融入課堂教學，教學理念的轉變是第一步，教師首先要熟悉3D創客教育的理念，了解3D打印技術，掌握相關軟件、設備的操作方法。只有知己知彼，方能百戰百勝。教師可以通過知網、萬方等文獻資料平臺搜集3D創客教育的相關內容，也可以通過微信公眾號、教學網站搜集3D創客教育的實施案例，加強專業學習，進而結合自身的教學經驗，以小學信息技術教學內容為基礎，在實踐中融合3D創客教育，不斷發揮3D創客教育的優勢。在深入學習之后，教師還應該選擇合適的教學設備，為3D創客教育的開展奠定基礎。教師先要對設備操作方式進行學習，只有自己了解了3D打印機的使用方法，熟練掌握3D打印軟件的空間建模流程，才能把這些知識傳遞給學生。3D創客教育的開展不能脫離教學目標，教師可以結合學生的信息技術基礎制訂教學目標，選擇操作方便、流程清晰的打印設備，然后安裝3D建模軟件，充分結合實踐教學內容，讓學生盡快熟悉設備，學會3D打印的方法。當前比較常見的3D建模軟件為3Done，這款軟件比較符合學生的年齡特征，簡單易懂，教師可以嘗試應用。教師教學理念的轉變和教學技術的提高是一個循序漸進的過程，3D創客教育需要結合具體的教學內容來開展，教師要在實踐中學習，與學生共同進步，在教材中梳理出適合使用3D創客教育的部分。

（二）制訂教學計劃，適時引入3D打印技術

教學計劃是課堂教學活動的基本參考，教師要把3D創客教育的思想內涵融入教學計劃中，把3D打印技術和課程教學目標融合起來，做到胸有成竹。小學生剛開始接觸信息技術，有較強的學習需求，教師要通過各種途徑激發學生興趣，不斷加強課堂教學的直觀性，讓學生通過課堂活動掌握基礎操作技能。3D打印技術具有較強的空間化特點，只要構建出合理的模型，就可以完成多樣化的立體打印，教師可以利用3D打印技術呈現教學目標，促進學生空間想象能力的發展。教學計劃的制訂還需要充分結合教材內容，只有把教材和3D打印技術充分融合起來，才能真正發揮3D創客教育的優勢。例如，在教學關于制作個人名片的內容時，由于這部分教學內容具有較強的設計性，因此學生可以充分發揮想象力和創造力，創造出獨一無二的作品，提高作品的質量。教師可以充分結合3D打印技術，針對建模軟件開展詳細教學，制定科學的教學流程，引導學生運用建模軟件，讓學生掌握核心方法，然后在此基礎上完成創造。通過建模軟件，學生可以設計多樣化的個性名片，設計名片的形狀、顏色，在名片上添加立體化的裝飾，設計鏤空的花紋，填寫文字介紹等，這些設計內容都可以充分調動學生興趣。在學生完成設計之后，教師可以引導學生應用3D打印機，把設計的“圖紙”變成實物，完成個性化名片的3D打印。為滿足學生的個性化設計需求，調動學生的學習興趣，教師在教學計劃的制訂中，要充分挖掘教材內容與3D打印技術的契合點，明確不同的教學環節，讓每一位學生都能參與進來，結合小組合作等教學方法，發揮3D創客教育的優勢。

（三）應用有效措施，發揮3D打印技術價值

3D打印技術對學生具有較大的吸引力，但是部分教師對3D打印技術的應用了解不足，在教學中對3D打印機的應用較少，導致學生不知道怎么操作或者是不敢操作，無法充分滿足學生創造的欲望。在實際教學中，教師應該結合信息技術學科的特點，應用3D創客教育，讓課堂教學走向數字化、智能化，滲透多元化的教學內容[5]。3D打印軟件擁有空間快速建模功能，可以將小學生的各種想法轉化為現實，讓信息技術教學更加多彩。3D創客教育需要學生掌握圖形繪制、旋轉、縮放等操作方法，此外還要學生學會填充顏色，自由選擇線條形狀、顏色等，掌握構圖方法，實現創意構圖。教師可以利用3D創客教育的思想，引導學生應用3Done軟件，開展空間快速建模，把設計內容以模型的形式呈現出來，最終利用3D打印設備將模型打印出來，讓學生了解3D打印設備的功能，掌握建模的方法。除此之外，教師還可以引導學生運用3D建模技術設計標志等立體圖形，例如車標、商標等，要求學生注重立體圖形的結構和層次，讓學生運用3D打印技術將設計的標志打印出來，增強學生的成就感，提高學生的軟件應用能力，激發學生對信息技術的學習熱情。

結語

3D創客教育在信息技術學科中的應用已經成為一種新的教育趨勢，目前已有很多3D創客教育的成功實施案例，獲得了學生和教師的一致好評。小學信息技術教師應該將3D創客教育應用到日常教學實踐中，充分開發學生的設計才能，促進學生思維發散，讓學生感受到科學技術的發展，不斷提高學生的信息技術素養，培養其熱愛科學、不斷探索的品質。3D創客教育在信息技術學科中的應用是一個逐漸發展的過程，對教師的學科專業能力有較高要求，需要教師積極學習并掌握3D打印技術，將其與教材內容、教學計劃等充分融合，進一步保證課堂教學效果，發揮3D創客教育的價值。

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