“三維作品設計與創意”教學建議

楊琳玲 首都師范大學附屬云崗中學

鄭立新 北京教育科學研究院

“三維作品設計與創意”是《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課標”）選擇性必修課程“模塊5：三維設計與創意”第二部分的內容。因本部分內容的自身特點，在教學中可能面臨諸多問題與挑戰，教師應依據課標要求，根據所用教材，認真進行教學內容分析與活動設計，妥善實施教學，以更好地實現教學目標。

● 教學可能面臨的問題與挑戰

1.三維設計軟件對硬件配置要求相對較高

目前常見的三維設計軟件以國外軟件為主，國產的相對較少。雖然教育部2022年中小學教學用書目錄中各版本高中信息技術教材（以下簡稱“各版本教材”）在三維設計軟件的選擇上各有考慮，但這些軟件對計算機配置都有一定要求，特別是在動畫和渲染方面，對顯卡和CPU的處理能力要求相對較高，可能會給開課帶來一定限制。

2.教師專業基礎相對薄弱

三維設計及制作通常屬于藝術及產品設計等學科領域，目前信息技術教師少有三維設計相關專業基礎，這是需要跨越的一道屏障。例如，對于創意作品設計，要求教師有一定的藝術及設計基礎；對于三維設計軟件相關知識及操作，包括抽殼、錐削、掃掠等專業名詞，也需要教師學習掌握。

3.學生學習難以創新

學生在初中和高中必修階段很少有三維設計學習基礎，而三維作品設計知識比較復雜，軟件使用難度較大，可能需要花費較多時間和精力、通過模仿作品來學習相關基礎知識與技能，而教學課時及學生精力是有限的，這就加大了作品創意難度。

4.單元及項目教學面臨挑戰

雖然目前三維建模相關資源比較豐富，但適合青少年三維動畫制作的資源相對有限，可借鑒的教學案例也不多，在學生基礎薄弱的情況下，開展單元及項目教學，需要教師多維度挖掘資源，多角度設計及實施教學，這無疑也是一個挑戰。

● 教學內容分析

1.課標內容要求

本部分是“三維設計與創意”模塊的核心內容，教師要根據課標要求，在整體把握三維作品設計與創意的基本方法、模型構建和作品創作等基礎上，靈活處理教學內容，選擇合適的三維設計軟件，制作和搜集相關學習資源，引導學生從生活與學習實際出發，通過剖析和模仿經典三維作品，體驗創意構思、模型設計和作品創作的過程，掌握三維設計的基本方法，制作出有一定創意的三維模型和三維動畫作品，提升學科核心素養。

2.教材內容編排

針對本部分教學內容，各版本教材章節編排不盡相同，但內容相對比較統一，基本定位在三維模型設計和三維動畫創意兩個方面，通過項目設計體驗三維模型和三維動畫的設計創意過程，學習三維作品的基礎知識和設計原則。本部分內容教學建議使用26課時左右完成，其中三維模型設計1～12課時，三維動畫創意制作12～16課時。各版本教材目錄編排如上圖所示。

3.三維設計軟件的選擇

各版本教材在三維設計軟件選擇方面不盡相同，有的未指定軟件，有的針對建模和動畫選擇了不同軟件，有的使用統一軟件貫穿整個教學內容，其中人教-中圖版和教科版均以國產青少年三維設計軟件3D One為背景，教師可以根據本校實際情況靈活選擇三維設計軟件。表1為部分版本教材中軟件選用情況。

表1

4.教材項目活動分析

為滿足學生個性化學習、終身發展的需要，提升學生創新能力，各版本教材普遍將知識與技能、創意設計等融合到項目學習的過程中，項目選題比較貼近學生生活和學習場景，體現不同的建模或動畫制作方法與流程。表2為部分版本教材的項目活動設計情況。

表2

在教學過程中，建議結合現實生活，依托學校情況及地域特色設計項目主題，可先引導學生參照三維作品樣例開展剖析和模仿學習，然后根據學習情況確定進階知識與技能，最終完成作品的創意設計與制作。

● 教學活動設計建議

在實施教學活動前，應根據本校具體情況選擇恰當的教學活動形式，引導學生采取小組合作或個人獨立完成的方式展開學習。常見的活動形式有以下幾種。

1.小項目任務驅動教學

此形式較適合信息素養相對薄弱、無三維設計基礎的學生。主要方式為教師引導學生完成以模仿為主的三維作品設計與制作任務。在此過程中，可選擇從簡單到復雜的建模案例，將知識與技能融入其中。教師先帶領學生模仿基礎模型制作，再引導學生通過所學技能開展簡單創意；在遇到較復雜任務時，教師可先提供一些半成品的模型文件，要求學生在現有資源基礎上開展學習，在制作一系列簡單三維作品的過程中，掌握三維作品設計技能。

2.若干小項目積累形成大項目

此形式較適合信息素養相對較高、無三維設計基礎的學生。可將三維作品制作過程拆分成多個小的項目，最后形成一個大項目。例如，可以先教授學生用三維設計軟件模仿設計簡單三維模型（如臺燈、花瓶、筆筒等），初步感知三維作品設計思路，學習三維設計軟件操作基礎；隨后以小項目方式安排學生設計某個角色（如火箭、無人機、機器人等），體驗三維模型作品的設計和創意過程；在此基礎上引導學生在角色基礎上創意劇情、設計方案、調整建模以及實現動畫，完成創意三維作品。

3.大項目活動

此形式較適合信息素養相對較高、有一定三維設計基礎的學生。針對本部分內容，活動可定位為一個大的創意動畫作品設計項目，引導學生在設計方案、創建模型、完成渲染和創意動畫等過程中學習相關知識與技能，提升學科核心素養。在教學過程中，教師應給予適當的素材和技能學習等資源支持，有條件的學校還可以嘗試進行虛擬現實、增強現實等作品設計。

● 教學實施建議

1.教師開展教學前應完整體驗作品設計過程

建議教師在進行本部分內容教學之前，先自己完成至少一個三維設計作品，以體驗整個三維作品設計與創意的過程，熟練掌握相關知識與技能，體會教學重難點內容，積累教學資源與技巧，為課堂教學的順利開展做足準備。

2.準備充足的學習資源

因課時有限，建議教師在教學前準備充足的學習資源，如零件模型等，使學生不必在步驟復雜但技能簡單的操作上花費過多時間，可以將更多時間和精力用于創意設計和策劃三維作品的裝配、外觀設計和動畫創意等，以提高學習效率。

3.借助相關學科力量實現跨學科教學

三維作品設計制作涵蓋了數學、物理、通用技術及美術等諸多學科知識，要指導學生制作出優秀作品，單靠信息技術教師的力量有較大難度。建議有條件的學校可將本模塊設計為跨學科項目主題活動，在模型建構、藝術表現等方面請相關學科教師輔助執教，以更好地提升學生三維作品的科學性和藝術性。

4.通過展示交流評價促進教學正向發展

在作品導向的教學中，可組織多種形式的學生成果展示、交流及評價。例如，教師可以在課堂上組織學生進行階段性展示交流，也可以將學生的三維作品打印出實物進行展示，或者放到網絡空間組織觀摩。針對學生作品，可以進行自評、互評或師評等多元評價，評價形式可采用課堂現場評價或者網絡投票等方式，以分享學習經驗及教訓，提升學生的學習成就感，促進教與學正向發展。