3D打印技術(shù)在小學數(shù)學中的運用

賈琳

為實施立體的多維度教學，幫助學生培養(yǎng)空間觀念，今年，我校引進了3D打印課程。數(shù)學教研組針對如何培養(yǎng)空間觀念的問題，提出利用3D打印技術(shù)將空間從平面二維變成立體直觀教學的方法。培養(yǎng)空間觀念需要大量的實踐活動，需要自主探索與合作交流的氛圍。遵循學生的認識規(guī)律，我們從以下幾個方面著手進行了教學探索。

一、重視生活經(jīng)驗

荷蘭數(shù)學教育家弗賴登塔爾說過：“數(shù)學學習中，聯(lián)系得越緊密，越是記得牢，學得快。”空間感的形成源于學生的生活經(jīng)驗。因此，我們應(yīng)引導(dǎo)學生把生活中對圖形的感受與空間存在的幾何圖形建立聯(lián)系。例如，一年級第六單元“認識物體”，我們讓學生從感性認識上升到理性認識，把生活中的物體與空間立體圖形建立聯(lián)系，初步形成學生的空間觀念。然后學生通過3D打印軟件，親手繪制正方體、長方體、球體、圓柱體，感知立體空間的三個維度。

二、以感知為基礎(chǔ)

數(shù)學表象以感知為基礎(chǔ)，我們拓寬渠道，利用3D技術(shù)的直觀展示來強化學生的感知。在實際教學中，教師制作相關(guān)的教具，幫助學生解決空間集合教學的重難點問題。例如：利用123D Design（3D打印設(shè)計軟件）讓學生在電腦上對立體圖形進行拼組，從多個維度進行直觀的觀察，感受不同視角拼組立體幾何圖形的不同。

三、增強直觀性

我們充分利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、3D設(shè)計和打印技術(shù)，將文字要表達的意思轉(zhuǎn)化為圖像、三維模型、動畫等，直觀地呈現(xiàn)在學生面前，使抽象的概念具體化、深奧的道理淺顯化、枯燥的知識趣味化。

四、樹立模型思想

瑞士心理學家讓·皮亞杰說過：“兒童的思維是從動作開始的，切斷動作與思維的聯(lián)系，思維就得不到發(fā)展。”在教學中，我們重視實踐活動，建立空間觀念并融合創(chuàng)客精神，讓學生大膽創(chuàng)新，通過將所學的各種空間立體圖形進行整合設(shè)計，制作出自己的創(chuàng)意作品。

五、深化空間觀念

數(shù)學課程標準指出，要把計算公式的理解和掌握與探索活動結(jié)合起來。空間知識與實際生產(chǎn)和生活有著密切的聯(lián)系。在用3D軟件設(shè)計立體圖形時，x、y、z軸的應(yīng)用，更利于學生推導(dǎo)計算公式，學生可以通過輸入不同的數(shù)值，直觀感受空間幾何圖形的變化。

基于以上基礎(chǔ)，我們還進一步探索跨學科融合教學新模式，利用微機室進行跨學科融合教學。比如，將數(shù)學、科學、美術(shù)、計算機、3D打印設(shè)計等進行有效融合，在多個學科社團推廣3D打印技術(shù)，教師在教中創(chuàng)，學生在做中學，讓每個人都成為創(chuàng)造者，讓創(chuàng)新精神深深植根于師生心中。

（責 編 行 之）