趙偉剛 山東省淄博市基礎教育研究院
魯琦 山東省淄博市臨淄中學
孫波 山東省教育科學研究院
《普通高中信息技術課程標準(2017年版)》(以下簡稱“新課標”)將選擇性必修模塊5“三維設計與創意”劃分為“三維設計對社會的影響”“三維作品設計與創意”“三維作品發布”三部分內容。“三維作品發布”是“三維設計與創意”的最后一個環節,直接指向應用端,是溝通設計與應用的橋梁,是推動三維設計價值實現的重要一環。
三維作品發布指的利用計算機制作三維作品,再通過各種載體,以實物、動畫、虛擬現實等形式,分享給別人觀看或使用的過程。下面,筆者針對第三部分“三維作品發布”,從課標要求、教材內容安排及教學實施建議三個方面進行探討。
按照新課標要求,“三維作品發布”作為第三個模塊,被安排在“三維作品設計與創意”模塊之后。三維作品在制作完成后,沒有安裝三維軟件是無法打開的,非常不方便。如果需要與更多人分享,就需要對三維作品進行發布,同時,學生還要懂得如何對三維作品進行評價。
通過“三維作品的發布與評價”項目,學生進行自主探究學習,能根據作品特點或表達需要,選擇適當的形式發布三維作品,傳遞出作品的真實意圖;能夠體會創作者通過作品所表達的內涵,理性地對三維作品做出合理評價;掌握三維作品發布及評價的工具和方法,能將知識與技能的建構、思維與能力的培養和運用數字化工具與資源一體化,從而找到問題的答案,促進信息技術學科核心素養培育,完成項目學習目標。
與本部分教學內容相關的課程標準要求為:能根據交流或創作的需要,選擇適當的形式發布三維作品,實現表達意圖;能適當評價與鑒賞他人作品,體會作品所表達的創作思想。
根據新課標的要求,不同版本教材的安排有所不同,有的版本集中安排在本書的最后單元中,如教科版、浙教版、粵教版;有的則穿插在不同單元的最后章節中,如華師大版、滬科版、人教-中圖版。
新課標對“三維作品設計與創意”模塊的學業要求為:了解三維作品發布相關基礎知識,能夠利用數字化環境查找學習資源,運用三維設計的思想、方法與技術進行創作與表達。
“三維作品發布相關基礎知識”包括認識3D打印技術、掌握打印模型技術、規劃三維動畫腳本、三維動畫制作與發布、調研虛擬顯示設備、體驗增強顯示技術;“進行創作與表達”指的是在三維模型及場景制作完成之后,根據不同的應用需求,選擇適當的形式發布,發布形式除了三維建模作品、三維動畫作品以外,還可以將三維模型打印成實物進行展示,也可以將三維設計的場景發布成三維全景圖進行360度的瀏覽,甚至可以為三維模型設定交互程序進而制作成虛擬現實的場景。“信息社會責任”強調三維作品發布要符合法律法規和道德倫理,作品主題要弘揚積極健康向上的正能量。
現行各版本教材都在新課標框架下,對“三維作品的發布”和“三維作品的評價”相關內容做了靈活處理,對該內容的具體編排各有詳略(如右表)。
針對“三維作品的發布”,各版本教材都分三部分內容即3D打印、三維動畫、虛擬現實安排教學。大部分教材都將3D打印和三維動畫以主題項目化的方式詳細描述,對虛擬現實部分只介紹相關概念和少數實例。只有浙教版從虛擬現實制作流程、虛擬場景的創建、虛擬場景與硬件設備的連接、虛擬現實作品的發布和展示等方面對虛擬現實部分做了較為詳細的論述。教科版在講解增強現實時,采用便于演示和體驗的課桌實例,具有較強的實用性。

“三維作品發布”各版本教材對比
對于“三維作品的評價”部分,大部分教材在各章節中穿插安排。滬科版和粵教版把三維作品的評價單獨成章,進行了較為系統的描述,針對3D打印、三維動畫、虛擬現實等形式的作品提出了不同的詳細的評價標準,讓教學評價更加有的放矢。
根據課標要求、教材內容及學科核心素養的培養方向,可以將本部分教學目標設定如下:①了解3D打印成型技術類型以及優缺點,掌握3D打印的原理和過程,能夠利用3D打印機把三維作品打印成實物,并體驗3D打印的過程。②了解動畫制作的基本流程,了解劇本創作方法及要點,理解三維設計軟件中數字攝影機的作用和分類,掌握三維設計軟件中關鍵幀動畫的創建方法。③了解虛擬現實的發布設備,通過體驗增強現實技術增加對其應用意義的了解。④能夠從科學性、創新性、藝術性和技術性四個方面對三維作品發布進行評價。
新課標在教學實施建議中明確,教師應該把握“學主教從、以學定教、先學后教”的主導思想,體現學生的主體地位,以提高學科核心素養為核心展開教學。課堂采用項目化教學方式,重構教學組織方式,將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題的過程中。下面,筆者以《3D打印作品發布》為例,并結合教科版和粵教版的相關章節內容,對項目化教學進行闡述。
項目教學是以“項目”為核心,圍繞“項目”展開的教學實踐活動。在項目的主題設計上,項目的內容要與社會熱點或生活的實際相關。在《3D打印作品發布》教學中,可以將2022年北京冬季奧運會的吉祥物冰墩墩作為打印的主題模型,冰墩墩將熊貓形象和冰晶外殼相結合,其頭部外殼像冰雪運動頭盔,裝飾彩色光環似宇航員,冰墩墩的形象受到學生喜愛。因為能夠通過3D打印獲得一個冰墩墩,所以學生對這節課充滿期待。
項目教學是以教師作為教學引領者、學生作為學習主體的教學實踐活動。在實踐活動中,教師負責引導學生,學生負責“做中學”。由于受3D打印機打印速度的限制,一個完整的三維作品很難在一節課上完成。因此,學生可以分成小組,相互合作,每個小組打印三維作品的一部分,完成后再組裝起來,共同完成一件三維作品。經歷這一過程,學生的自主學習意識、團隊協作能力都能得到提升。
當各小組打印完組件之后,可以采用組內評價和組間評價相結合的方式進行評價。組內人員對本組作品進行評價,分析作品的優點和缺點,再進行優化改進;然后小組間進行相互評價。對學生在實踐活動中的表現、項目作品的完成度、考試的成績等進行綜合評價,更容易激勵學生的學習動機。
此外,教師需采用過程性評價和結果性評價一體化的方式對學生各方面知識、能力提升等進行客觀評價,并對數據進行分析總結,驗證項目教學的效果,找出不足的地方并改進,以便后續教學能達到更好的效果。
在《3D打印作品發布》項目式教學中,學生全程參與,根據自己的想法制訂計劃并完成項目任務,學習的積極性、主動性得到了提高。在教學中,學生在已有的知識經驗背景下,對問題進行合作式探究,完成項目任務,培養了信息意識,強化了計算思維,提高了數字化學習與創新能力,提升了信息社會責任,符合新課標的教育理念。