三維設計與創意教學
——高效課堂

錢曉琪 安徽省淮北市教育科學研究所

為了幫助高中生學會有效利用多樣化技術工具，發展學生的個性化學習需要，拓展學習興趣，《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）設置了選擇性必修模塊5“三維設計與創意”。為了更好地展開教學，教師在課程開設之前，一定要厘清本模塊的內容特點，制訂可行的教學規劃，確定合適的教學策略，以期達到預期的教學效果。

●內容特點及教學規劃

“三維設計與創意”模塊包括“三維設計對社會的影響”“三維作品設計與創意”和“三維作品發布”三部分，從新課標中的內容要求和學業要求上看，本模塊的內容主要有以下三方面特點：①緊扣學科大概念，全面提升學生信息技術學科核心素養；②順應時代潮流，創新信息技術課堂；③理論與實踐并重，培養學生實踐、創新能力。在教學規劃時應對這三個方面予充以分考慮。

“三維設計與創意”模塊計2學分，共36課時。按照新課標的要求，此模塊是以興趣培養與個性化發展為導向的，學習成果將計入學生的綜合素質評價體系。不同的教材對該模塊的教學內容安排也不盡相同，本文僅以人民教育出版社和中國地圖出版社（以下簡稱人教-中圖版）教材為例（如下圖）。

教師需要根據課標，結合具體教材、學情，合理規劃單元項目，設計課時教學。下頁表是人教-中圖版各章節課時與內容安排建議，教師可以根據當地實際情況進行適當的調整。

“三維設計與創意”屬于選擇性必修模塊，是必修課程的拓展與加深，學生學習完成之后，不需要參加學業水平合格性考試與等級性考試。正因為如此，教學上可以銳意創新，放手實踐，靈活安排。

●課堂教學的實施

為了把學科核心素養切實落實到課堂教學中，教師除了要厘清模塊內容特點、制訂好教學規劃方案，還需要精心制訂教學策略，打造高效課堂。

1.提升教師專業水平，優化學科教學環境

人教-中圖版教材對應新課標結構框架

在教學“三維設計與創意”時，教師不僅僅需要扎實的理論知識，還需要熟練使用專業的軟件與設備，這對教師提出了很高的要求。一方面，教師需要在教學過程中不斷總結反思，采取更加有效的教學方式；另一方面教師要注重個人專業水平的提高，學習三維設計軟件的相關知識，為課堂教學打開思路，提升自身素養和專業水平。

信息技術課程要順利實施，離不開基礎設施和設備的保障。本模塊注重實踐與理論相結合，需要依托信息技術實驗室開展基于數字技術的實驗教學。“三維設計對社會的影響”部分需要學生通過實際調查或者利用網絡獲取相關資料展開學習，這就需要配置適當的計算機及網絡設施。“三維作品設計與創意”部分，將結合具體專業軟件如3D One、Blender、3DS Max等展開教學，要求計算機具備較好的三維圖形處理功能，在對三維作品進行模仿時，可以使用三維掃描儀將優秀作品數字化，便于學生觀摩學習。“三維作品發布”部分，可以要求學生把作品發布到網絡學習空間中，也可以將作品渲染輸出，打印到紙張或膠片上；有條件的學校也可以使用3D打印機輸出學生作品，這就需要有相應的切片軟件（如Cura）和3D打印機硬件設備的支持。

2.剖析優秀作品，先模仿后創新

在剛開始學習設計時，學生的想法可能比較保守，或者太異想天開而無法落地。可以從教育部面向中小學生涉及三維設計的賽事中多遴選出一些適合教學的優秀三維作品案例，學生通過欣賞這些優秀作品實例，分析并模仿作品中的獨特設計。教師需要讓學生在剖析與模仿的過程中體會作品的創新點在哪里，并且思考如何從普通的作品中尋找創新點，培養他們積極發現問題和思考問題的意識，逐步引導學生對特定問題進行獨立思考，主動吸收知識并對知識進行內化。借鑒優秀作品范例，實現三維建模，結合數字化學習工具，最終完成自己的項目作品。

3.項目引領，以賽促學，創新教學形式

新課標中明確指出，要培育以學習為中心的教與學關系，在解決問題的過程中提升學生的信息素養。人教-中圖版教材中共設置了家居設計、三維飛機設計和三維動畫的制作3個項目，粵教版教材也按章節設置了6個項目，教材通過這些項目將信息素養的培養貫穿整個學習過程。

在課堂實踐過程中，教師可以參考并整合各個版本教材中的項目，或者重新設計符合當地學生生活實際的項目，引導學生在真實情境中發現并分析問題，在項目實施過程中進行知識學習，鍛煉學生的實踐與創新能力，在交流與評價的過程中，反思與改進項目解決方案，將學科核心素養的培養滲透到項目學習中。需要注意的是，必須讓學生親身經歷完整的項目學習過程，這樣才能真正落實學科核心素養的培養。

在課堂之外，學校可以根據實際情況，聘請高校學者、企業專家作為學生的校外導師，開展論壇、講座等形式多樣的教學活動，也可以組織學生實地參觀與三維設計相關的研究院或企業，了解最前沿的技術，開拓視野，增長見識。

人教-中圖版教材章節、教學內容與課時規劃建議

以賽促學，可以引導有創新想法且實踐能力較強的學生參加科技創新大賽、三維設計大賽等，在比賽中學生圍繞具體項目主題，歷經撰寫三維創意設計方案、三維建模、動畫制作、作品發布等完整的設計過程，把理論知識強化運用，進一步激發學生的學習興趣，促使學生積極主動地探究學習。

項目引領、校外導師進課堂、以賽促學、多種教學形式相結合，能夠形成良好的學習氛圍，同時也有利于培養學生的實踐創新能力。

4.多角度構思，實施跨學科教學

跨學科教學需要融合兩個及以上的學科觀念、方法和思維方式，培養學生運用多學科思維多角度進行實踐創新的能力。

很多課程都有一些獨特、美妙的結構，學生只是看到其二維圖像或者通過計算機看到相應的圖像，如數學學科中的莫比烏斯帶、物理學科中的倒流壺、生物學科中的DNA雙螺旋結構等。在“三維設計與創意”課堂上，教師可以引導學生發揮空間想象力，借助三維設計軟件對結構進行建模，把書本上的2D圖像轉化成手中的3D作品，化抽象為直觀。

在課程教學時，教師可以引導學生觀察生活以及其他學科與本課程相關的問題或創意，主動與其他學科進行交流融合。走進數學課堂，與學生共同制作打印3D作品，觀察理解立體幾何中結構的特點；也可以邀請物理、化學、生物教師來到信息技術實驗室，利用VR技術，完成實驗，觀察演變過程；引入STEAM創客教育，結合三維設計與創意，設計適合本校學情的3D打印課程；通用技術課程也有結構設計的內容，結合三維設計、開源硬件設計等課程知識，從多角度分析問題，將理論的模型，通過三維建模、物化設計，讓學生在身臨其境地探索求知過程中，完成知識建構，在“三維設計與創意”課堂上將虛擬世界與真實世界進行有效溝通。

5.建立課程評價方案

合適的課程評價方案有利于學生的學習，同時也能改善教師的教學。作為以發展學生個性化需求為目標的課程，“三維設計與創意”模塊不僅有理論教學，更有技能的實踐應用，需要綜合運用多元化的評價方式，既要檢測理論知識的掌握情況，也要考察實踐能力，以過程性評價為主，記錄學生的動態學習過程。在課程教學前，以提升學生信息素養為目標，結合具體教學內容，設計合理的項目活動評價表。在項目實施過程中，多觀察學生的參與度。在課堂上，通過知識問答的方式引導學生掌握重點概念，考查學生的理論知識，通過自評互評的方式記錄學生的活動表現，通過上機實操的方式評價學生使用數字化學習工具、三維設計軟件的熟練程度，通過展示交流作品對小組的項目進行整體評價。引導學生完成課程結業設計，從學生發現問題的信息意識、解決問題的操作技能、分享成果的表達能力等多個維度對學生進行總結性評價。教師可以鼓勵學生參與三維設計與創意相關的競賽活動，學生在競賽中獲得相應的成績也是對其學習成果的積極評價。