3D打印在中學信息技術教學中的應用

張開宇

摘 要：隨著3D打印機價格的下降，3D打印在基礎教育中的應用也越來越廣泛，促使許多基礎課程的教學發生了革新。中學信息技術課程作為培養學生信息素養和信息能力的重要課程，在其中引入3D打印技術，必將為教學增色不少。文章探討了在中學信息技術教學中應用3D打印技術的一些方法，以供中學信息技術教育工作者參考。

關鍵詞：3D打印；中學信息技術教學；應用

中學信息技術課程承擔著培養學生信息素養，提升學生信息能力的重任，所以信息技術教師們需要不斷嘗試改變教學方式，提升教學效果。隨著科學技術的發展，各種先進技術在中學信息技術教學中的應用越來越廣泛。3D打印是近年來研究較熱的一項技術，其在教育中也得到了不少應用，如果能夠將其引入中學信息技術教學中，肯定會對中學信息技術教學產生諸多益處。

一、3D打印技術簡介

3D打印是指將粉末狀的金屬、塑料等材料分層打印粘合而成的立體模型。最初3D打印技術主要應用在工業模具制造行業，后來應用領域逐漸拓寬，建筑、汽車、航天、醫療等行業也開始使用3D打印技術制造各種零部件。3D打印技術的出現使定制各種模型、零件成了可能，這滿足了人們在生活中的個性化需求。隨著3D打印機價格的下降，許多基礎教育學校也開始應用3D打印技術來教學，如應用于課外活動小組的模型制作，在具體課程中應用并不多。

二、3D打印在中學信息技術教學中的應用

3D打印作為新興技術，如果能夠將其應用在中學信息技術教學中，既可以使教師教學更加方便，也可以讓學生獲得更多的樂趣。下面來探討3D打印技術在中學信息技術教學中的一些應用。

1.利用3D打印模型輔助教師教學

在中學信息技術教學中，教師常常要向學生介紹一些信息設備，而這些信息設備可能是學校所沒有的或者不方便課堂展示的，教師一般都會通過圖片投影進行介紹，因為圖片是平面的，無法給學生帶來空間立體的感受，教學效果往往一般。如果在介紹這些信息設備時，教師使用3D打印機制作出相應的模型，在教學中應用實物模型講授，教學效果肯定會有質的飛躍。

例如，在講計算機硬件有關知識時，可以利用3D打印機制作若干套計算機硬件模型，包括主板、硬盤、CPU、顯卡、聲卡等，讓學生分組組裝和拆卸計算機模型，并說明每一部分的名稱和作用。學生通過反復動手操作，很快就掌握了計算機的內部結構。這樣教學的效果要比用真正計算機講解和教師單純講解效果好。真正的計算機機箱內部錯綜復雜，打開后讓學生觀察，學生根本無法抓住主要部分；而教師單純講解，學生印象又不深刻。

2.通過3D打印技術增加課堂趣味

有趣的課堂教學更能夠吸引學生的注意力，提升課堂教學的效果，所以許多教師總是想方設法讓課堂充滿歡聲笑語。信息技術課程中許多內容是比較單調的，如對Excel、Word等軟件操作的教學等，學生在學習這些內容時往往感覺枯燥、興趣不大。這個時候教師就需要利用各種教學手段來增加課堂的趣味性，營造課堂氛圍來吸引學生。3D技術能夠帶來立體的模型，沖擊學生的視覺、觸覺等感官，巧妙運用3D打印技術可以達到增強課堂趣味性的效果。

講解利用Word制作賀卡時，教師常常讓學生將自己設計的賀卡打印出來，讓學生感受到學習的成果。但是這樣打印的賀卡僅僅是一張簡單的卡片，不能有效激發學生的興趣。如果運用3D打印機幫助學生打印出一些立體的賀卡配件，會使學生制作的賀卡增色不少。

3.借助3D打印操作培養學生能力

中學信息技術課程重在培養學生的信息能力，包括信息收集等能力。要有效提升學生信息能力關鍵還是讓他們參加有關信息技術的實踐工作。比如，讓學生制作雜志、建設網站等。3D打印技術引入后，學生在設計和制作各種有趣的模型過程中，要接觸到各種處理信息的方法，會讓學生的信息能力顯著提高。

在學習了Office軟件操作之后，教師可以講授3D打印軟件的使用方法。學生在學新軟件時自然會對以前學過的辦公軟件知識進行遷移，可以加深已有的知識掌握。學生掌握初步軟件操作后，教師給學生布置一個模型制作任務，要求學生通過網絡來收集制作模型的有關數據，并對數據進行處理，以設計出自己想要的模型。最后學生上機實踐操作，制作出模型。整個步驟完全是信息收集、處理和展示的過程。學生在這樣的過程中學習，信息能力會固化到其知識結構中去。

參考文獻：

[1]李 青，王 青.3D打印：一種新興的學習技術[J].遠程教育雜志，2003（4）.

[2]徐振宇.3D打印課程在小學信息技術領域的探索與實踐[J].中小學信息技術教育，2016（10）.

（作者單位：南昌市外國語學校）