探究三維設計教學，提升創新實踐能力
——例談“三維作品設計與創意”教學

錢曉琪 安徽省淮北市教育科學研究所

陳思 安徽省淮北市第一中學

高中信息技術選擇性必修模塊5“三維設計與創意”旨在培養學生的空間想象力，發展學生的學科綜合思維能力，“三維作品設計與創意”單元是該模塊的核心組成部分，貫穿模塊教學的始終。下面，筆者從課標要求、教材內容安排和實施建議三個方面，探討“三維作品設計與創意”單元的教學，以期從改變三維設計的課堂組織方式開始，創新課堂教學，多角度提升學生的創新實踐能力。

● 深刻領會新課標要求

課標中對“三維作品設計與創意”單元教學內容提出了明確的要求[1]，如右圖所示。

本單元在教學過程中，需要讓學生體驗利用數字技術進行完整的三維創意設計的過程與方法，在模仿、理解、創新的過程中，引導學生綜合運用各種信息資源，培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任等學科核心素養。本單元的主要教學內容圍繞三維作品的建模、設計、創作、表達及完善展開。

● 項目引領，合理使用教材

不同版本的教材在編排“三維作品設計與創意”單元教學內容時略有不同。人教—中圖版通過不同的項目完成“三維作品設計與創意”單元和“三維作品發布”單元教學，兩個單元的內容穿插編排，保持了項目實施的連貫性；教科版、粵教版和浙教版都是通過同一個項目案例，貫穿整本教材，學生在學習的過程中對項目更加熟悉；滬科版則設置了盡可能多的項目，讓學生感受到三維作品無處不在。在教學過程中，教師可以根據學生情況靈活處理，參考并整合各版本教材的項目，力爭使項目實施滲透信息技術學科核心素養。下頁表所示是五個版本教材針對本單元的具體編排情況。

5.3 通過剖析、模仿三維作品的樣例，掌握三維設計的基本方法，嘗試添加并實現自己的創意。5.4 了解三維設計中建模的意義，能從建模的思想出發，合理創設模塊，進一步規劃完善三維作品的設計。5.5 從生活與學習需求出發，利用三維設計軟件創作三維作品，添加適當的效果，達到設計的要求。

教材版本 單元名稱 主題學習項目人教—中圖版第2章 構建三維模型 三維飛機巧設計第3章 設計與制作三維創意作品 三維動畫我制作滬科版第二單元 三維圖形的創建與優化創建馬克杯模型創建餐桌模型制作餐桌產品宣傳彩頁第三單元 三維動畫的設計與創意撰寫三維動畫短片策劃方案制作三維動畫短片教科版第2單元 三維設計過程 三維臺燈的設計第3單元 三維建模方法 學習環境的三維設計第4單元 三維視覺呈現 臺燈的視覺呈現粵教版第二章 三維作品的設計與創意策劃 切割機器人三維作品的設計與創意策劃第三章 三維模型設計與制作 切割機器人的三維模型設計與制作第四章 三維模型的材質紋理制作與渲染輸出切割機器人三維模型的材質紋理制作與渲染輸出第五章 三維動畫設計與制作 切割機器人三維動畫設計與制作浙教版第二章 三維作品的設計與建模 教室改造創意行動——構建3D教室模型第三章 三維動畫制作 教室改造創意行動——漫游3D教室

● 教學實施建議

1.樹立立德樹人育人方向

課標指出，基礎教育課程是國家意識在教育領域的直接體現，在立德樹人中發揮著關鍵作用。教師在“三維作品設計與創意”單元進行教學設計時，應挖掘課程的育人價值，做到全程育人、全方位育人。

教師可以在教學設計中加入一些中國元素[2]，如在對三維作品進行分析時，可以將C919、長征系列火箭、中國三艘航母作為典型的三維作品案例與學生共同分析；在三維作品貼圖設計中可以加入中國結、剪紙、京劇臉譜等元素為作品添彩；在三維動畫設計中可以與學生共同觀看中國空間站機械臂功能，在虛擬世界中實現機械臂抓物的動畫設計。在課程中加入中國元素，可以引燃學生的愛國熱情，激發學生的民族自豪感，充分發揮課程的育人價值。

2.合理組建學習小組，重構課堂組織方式

課標在本單元教學提示中指出，要注重培養學生的協作學習精神。“三維作品設計與創意”課程內容特色鮮明，可以引導學生開展小組學習，互幫互助，共同進步。在組建學習小組的時候，不僅要考慮學生的基礎及知識儲備，還要考慮學生的興趣愛好，可以按照組內異質、組間同質進行分組。

根據前面教學內容的分析，三維作品一般包括靜態的三維圖形設計和動態的三維動畫設計兩個方向，教學重點是三維圖形作品設計，教師可以提供多個研究方向讓學生選擇：①生活用品方向，如臺燈、餐桌、手辦公仔造型；②建筑布景方向，如橋梁、園林造型、3D校園設計等；③機械模型方向，如工業機器人、飛機模型等。學生先根據愛好選擇不同的方向，再根據創作興趣分成若干個小組，每個小組3～5人。這樣的分組方式可以讓學生保持更好的參與度和創新熱情，同時項目的開放性及解決方案的多樣性，又為學生提供了自由創作的空間，確保學生個性化發展得到支持。

3.構建數字化學習平臺，豐富課程資源

數字化學習與創新是學生需要達成的信息技術學科核心素養之一。本單元的學業要求為：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，從而達成數字化學習與創新的培養。在教學過程中，教師可以引導學生使用數字化學習平臺進行自主探究學習，管理作品資源，創造性地解決問題，從而完成項目學習。教師在學習平臺上給學生提供豐富的課程資源，發布項目范例；學生借助平臺組建學習小組，學習新知，協作完善項目實施方案，實時發布展示項目成果，共同評價交流心得。

4.轉變教學觀念，關注思維培養與創新意識

基于項目式學習的“三維作品設計與創意”課程，不是要把學生培養成三維設計工程師，而是希望學生理解三維作品設計的思想與方法，像計算機科學家一樣去思考并使用數字化工具進行三維建模，通過培養學生的計算思維促進學生的創新能力提升。在項目實施的過程中，教師需要提供更多理論知識與設計操作的支持，讓學生明白軟件只是工具和手段，不能把設計與創意課當成操作軟件技能課。

5.創新教學形式，多方位培養三維設計思想

學校可以利用虛擬現實技術建立一個三維全景課件庫，讓學生利用VR眼鏡進行觀看，加強學習的互動性和沉浸式體驗，使學生在虛擬場景中體驗三維效果，切身體會作品設計者的設計理念和設計思想，為后續學習設計與創意提供思路。[3]虛擬現實系統需要利用三維設計軟件對環境空間進行建模、場景渲染等，這也是“三維作品設計與創意”的課程學習內容，利用虛擬現實技術展開教學能讓學生更加深切地體會三維設計在生活中的應用，激發學生的學習創作熱情。

在“三維作品設計與創意”課程中培養學生的創造力需要讓學生親身感受到創意來源于生活，因此課堂教學形式也可以創新。例如，融合STEAM創客教育和通用技術課程，結合三維設計、開源硬件設計等知識，將創新融入課程始終；參觀當地城市規劃展示館，在城市的變遷中感受3D技術的魅力……借助多種多樣的課堂形式，在課程中滲透創新意識，可以培養學生的計算思維和信息意識。

6.多元化評價策略，促進學生全面發展

及時、有效的評價對學生的學習能起到促進作用。在課堂教學中，教師需要靈活運用多元化的評價方式。在項目實施過程中，主要采用組內互評、教師點評等方式，關注學生的動態學習過程，為學生的項目開展提供指導性建議；在成果交流展示環節，主要采用小組自評、小組互評和教師點評等方式，重點關注學生信息技術學科核心素養，尤其是信息意識和信息社會責任等比較容易被忽略的核心素養的提升。