3D打印課，小創(chuàng)客的“造夢空間”

王佳婧

教育部科學(xué)技術(shù)司司長雷朝滋指出：“未來的教育是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加開放的教育，是更加重視學(xué)生個(gè)性化和多樣性的教育，是引導(dǎo)孩子主動(dòng)探究和快樂學(xué)習(xí)的教育，是讓所有孩子都能享受到優(yōu)質(zhì)教育資源的教育，是更加強(qiáng)調(diào)終身學(xué)習(xí)的教育，是更加智慧的教育。”

信息技術(shù)不僅在改變現(xiàn)在的教育，同時(shí)也在塑造未來的教育。新時(shí)代迫切需要大批具有引領(lǐng)能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才服務(wù)于國家建設(shè)，引領(lǐng)未來人類文明的發(fā)展方向。因此，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才已經(jīng)成為必然要求和現(xiàn)實(shí)選擇。

培養(yǎng)創(chuàng)新能力從娃娃抓起

據(jù)調(diào)查，37.6%的美國大學(xué)在高等教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程，23.7%的大學(xué)在研究生教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程，38.7%的大學(xué)同時(shí)在本科和研究生教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程。關(guān)于教學(xué)方法，美國大學(xué)特別重視小型討論班對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。這種人才培養(yǎng)的方式有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和思維批判性、創(chuàng)造性習(xí)慣和精神的養(yǎng)成。同時(shí)，他們十分重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

近年來，我國的教育理念也發(fā)生了重大變化，更加注重對人才問題解決能力和批判性思維能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)并將其與其他學(xué)科進(jìn)行融合，這將為諸多學(xué)科的發(fā)展提供一種新的視野，也將對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到重要作用。由于3D打印技術(shù)具有創(chuàng)新性、趣味性和可操作性等特點(diǎn)，這使得3D打印技術(shù)在教育中具有廣泛的應(yīng)用，可以預(yù)見的是，這項(xiàng)技術(shù)也將成為一門培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要課程。

培養(yǎng)創(chuàng)新人才要從小開始抓起。中小學(xué)義務(wù)教育階段推行的課外活動(dòng)計(jì)劃是創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動(dòng)課程進(jìn)入學(xué)校的新契機(jī)。為響應(yīng)號(hào)召，很多學(xué)校都在與科技館、青少年活動(dòng)中心和校外科學(xué)教育機(jī)構(gòu)等合作設(shè)計(jì)、開發(fā)一系列創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動(dòng)課程。如北京廠橋小學(xué)、黑芝麻胡同小學(xué)等都在開發(fā)相關(guān)的課外活動(dòng)課程。

學(xué)校除了在平時(shí)上課的教室開展課外活動(dòng)課程，也在學(xué)校的創(chuàng)客空間開展這類課程。然而，目前小學(xué)課外3D創(chuàng)意打印課程仍處于開發(fā)階段，課程仍停留在教學(xué)生使用3D打印筆、3D打印機(jī)或建模軟件等表面層次，并沒有找到一種合理的授課形式。

如何解決3D創(chuàng)意打印課程教學(xué)內(nèi)容單一的問題？如何對課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)從而優(yōu)化教學(xué)效果？筆者從3D打印知識(shí)入手，對3D創(chuàng)意打印課程的知識(shí)類型進(jìn)行細(xì)化分類，搭建知識(shí)框架，分模塊設(shè)計(jì)課程，開發(fā)出一系列課外活動(dòng)課程。

先進(jìn)的培養(yǎng)理念

教育部原新聞發(fā)言人王旭明說：“教育現(xiàn)代化不是設(shè)備的現(xiàn)代化，起核心和關(guān)鍵作用的，是人的現(xiàn)代化，而人的現(xiàn)代化關(guān)鍵是教育理念的現(xiàn)代化。”創(chuàng)客教育在面向社會(huì)實(shí)際、強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉、重視能力培養(yǎng)、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、訓(xùn)練系統(tǒng)思考和創(chuàng)新能力等方面，正在做出積極努力。

3D創(chuàng)意打印課程是以當(dāng)今最熱門的3D打印技術(shù)為載體，配合立體空間模型制作的相關(guān)課程。學(xué)生能近距離接觸3D打印筆，熟悉其工作原理，更加深入地理解3D打印技術(shù)。其中，STEAM和創(chuàng)客教育的理念貫穿創(chuàng)意教育活動(dòng)課程中，使學(xué)生們在感受到前沿技術(shù)魅力的同時(shí)，可以將自己心中的想法迅速通過動(dòng)手變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

本課程設(shè)計(jì)以3D打印的知識(shí)內(nèi)容為基礎(chǔ)，挑選出適合青少年學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容，并根據(jù)青少年的特質(zhì)設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式，旨在使青少年能夠更加輕松地掌握3D打印知識(shí)。根據(jù)3D打印知識(shí)的分類，筆者將課程規(guī)劃為三個(gè)模塊。

新課程以激發(fā)孩子對科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的興趣為設(shè)計(jì)目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)新鮮事物的興趣，以培養(yǎng)創(chuàng)造力和空間思維能力作為課程設(shè)計(jì)的終極理想目標(biāo)，從平面學(xué)習(xí)過渡到平面和平面的拼接，然后上升到空間立體創(chuàng)作的高度，通過小組學(xué)習(xí)模式，從原始產(chǎn)品的思路構(gòu)想、設(shè)計(jì)到合作實(shí)現(xiàn)創(chuàng)作，鍛煉學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)造力。

3D創(chuàng)意打印課程具有一定的探索性和開拓性，學(xué)生不再是被動(dòng)地紙上談兵，而是真正思考知識(shí)背后的問題，在學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)知世界，形成正確的價(jià)值觀。

科學(xué)的教學(xué)模式

小學(xué)高年級學(xué)生在9-12歲之間，該年齡段學(xué)生對于學(xué)習(xí)新事物有著濃厚的興趣，具備一定的探究精神和合作意識(shí)，接受能力相對較強(qiáng)，喜歡動(dòng)手制作且動(dòng)手能力較強(qiáng)，表現(xiàn)欲強(qiáng)，喜歡分享自己的作品。

對于學(xué)校教育或者校外科技教育而言，學(xué)習(xí)環(huán)境固然重要，但不是影響教學(xué)的重要因素。在創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室這個(gè)開放的學(xué)習(xí)空間里，只需要給學(xué)生提供一個(gè)工具齊全的多媒體教室就足以開展教學(xué)，學(xué)生利用3D打印機(jī)、3D打印筆、膠槍、電腦等材料和工具就可以開展教學(xué)。

初期的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室在于為學(xué)生們開闊眼界，讓他們體會(huì)到制作的樂趣，充分調(diào)動(dòng)內(nèi)心的DIY種子；中期的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室則重在開放性地引導(dǎo)學(xué)生的思維方式，引導(dǎo)學(xué)生們在考慮要做什么的時(shí)候突破限制，在考慮如何做的時(shí)候引入工具與材料的限制，來達(dá)到既有“創(chuàng)”又會(huì)“造”的水平；終期的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)入創(chuàng)客教育的下一個(gè)階段——為生活而改變生活。當(dāng)學(xué)生掌握了一定的解決問題的思維能力時(shí)，創(chuàng)造的種子會(huì)在他們心中發(fā)芽并茁壯成長，這也是認(rèn)識(shí)世界和改造世界的開始；更高階段的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)情懷的地方，幫助青少年實(shí)現(xiàn)夢想與文化的傳承，這也是創(chuàng)客教育的靈魂所在；最后一個(gè)階段的創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)國家的發(fā)展。當(dāng)我們這一代人老去，新一代成為主人翁，我們將擁有一批有理想并懂得如何實(shí)現(xiàn)理想的新一代。

參與3D創(chuàng)意打印課程的學(xué)生在課程學(xué)習(xí)完成之后，教師應(yīng)對其學(xué)習(xí)過程做出評價(jià)。評價(jià)可以采取調(diào)查問卷的形式，列出對學(xué)生課程滿意度、科技工具使用接受度和自我感受度等方面的問題，作為該類創(chuàng)意課程的學(xué)習(xí)評價(jià)參考。