探析“3D打印”技術課程對小學生科創能力的有效培養

楊波

（安徽省合肥市肥西縣桃花鎮順和小學，安徽 合肥 230000）

在接觸3D打印技術的學習后，我們在實踐中讓學生體會自由創作的樂趣。并將設計打印出來的模型與電子元件等耗材相互組裝拼接，完成實踐目標。在整個的實踐過程中不僅激發了孩子們的學習興趣，更增加了孩子們的創新能力與動手能力。

一、分析3D打印相關學習軟件的學習特點，合理安排課程學習。

我校使用的3D軟件為IME3D青少年3D打印軟件，這是一款針對中小學生學習3D打印技術的學習軟件。它還將時下倡導的STEAM課程集成在該軟件系統中，讓創意設計和STEAM課程相互融合達到對學生的創新思維的培養。

（一）3D快速建模+創意模型庫

什么是3D打印技術？在沒有接觸過這項技術學習的孩子們眼中，這是一個陌生的課程，如何讓孩子們對這門課程有個深度的理解，我想光靠嘴說是不行的。一節課開始之前，我們必須要讓孩子們感受什么是3D 打印技術，它的神奇和魅力之處。在這里我們可以運用到的第一個軟件學習就是：3D快速建模和創意模型庫。這兩款軟件是屬于內部自帶已經設計成型的模型數據庫，非常適合給孩子們演示3D打印的基礎知識。讓他們在庫里挑選自己喜歡的模型，制作成成品體驗3D打印技術將虛擬世界帶到現實生活中的樂趣和奇妙之處，從而真正理解什么是3D打印技術。

（二）3D漫像

3D漫像是一款簡易的動漫角色建模軟件，由于它的操作簡單非常適合0基礎的學習者。其實，在每個人的心中都藏有一個動漫夢，孩子更是如此。3D漫像軟件就是將虛擬動漫人物帶到我們的現實生活中的一個傳輸紐帶。在給孩子們正式上第一節3D打印課程時，我就選擇了利用這款軟件來激發孩子的學習興趣和操作欲望。我會讓孩子們用自己的臉制作一個以自己為原型的動漫模型。在制作的過程中，讓學生體驗到3D打印學習的樂趣，制作出第一個屬于自己的漫像模型，以此為學習3D打印技術的契機讓學生從此愛上3D打印技術的學習。同時也可以為后期組件各種人物角色模型打下牢固的學習基礎。

（三）3D浮雕

除了3D漫像是一款適合0基礎學生學習的軟件，還有一款相對更簡單的就是3D浮雕了。在本款軟件中有許多自帶的浮雕樣式模型，學生可以自由選擇細化的模型進行打印。由于浮雕的輕薄特點，以及大多數是以吊墜的形式模型。那么，我在針對這款軟件學習時，會讓學生建立一個主題例如：生日會——給自己的媽媽制作一件漂亮的項鏈吊墜。這樣做的目的是為了給孩子建立對母親的感恩之心的同時，也會更加專注于作品的制作上，讓自己的作品有意義有價值。同時也體現出3D打印技術的魅力所在。

（四）3D積木

樂高拼裝玩具是時下中小學生十分熱衷的一款組裝玩具，利用一個個小小的積木方塊可以拼搭成各種各樣千奇百怪的造型出來。十分考驗孩子的動手能力和創新能力。在我們的IME3D軟件中也有一款專門針對虛擬積木拼搭的軟件系統，那就是——3D積木。這款軟件也是不需要學生有太多基礎，它是一款簡單易用的積木建模軟件。我在針對這款軟件教學時，會讓學生自由組件積木拼搭出自己理想的樂高世界。里面除了樂高的基礎形狀模型，還增添了各種人物角色模型、以及建筑、交通工具等樂高模型。可以充分發揮學生的想象力和組織能力。

（五）2D轉3D

在IME3D打印軟件中除了以上幾種是對學生0基礎要求的，還有一款軟件也是0基礎要求的，就是2D轉3D軟件。所謂2D轉3D其實就是將2維圖形打印成3維立體模型。學生可以通過自帶的模型庫導入打印，也可以從網上下載自己細化的圖片進行打印，高難度的還可以挑戰自己繪制圖形完成打印。這款軟件操作簡單，但是擴展性大能夠充分發揮想象力。我在我在教授這節課時，會根據學生的電腦操作水平進行選擇性學習。對于低基礎的學生可以讓他們自己在模型庫里直接導入打印，對于高年級有一定操作能力的學生可以讓他們嘗試自己繪制圖形打印，增加孩子的學習興趣和動手能力。

二、激發想象以“競賽”促進教學完成實戰，提高創新能力的培養。

想要培養學生的創新思維，首先就要激發學生內在的無限想象力。為此我們除了日常的基本設計教學，更重要的是讓學生參加各類科技性制作比賽。讓學生在競賽的氛圍下快速發揮頭腦風暴，激發想象力在完成制作項目的同時也提高了自己的創新思維。

（一）3D打印機器人

我們通常在商場里看到各種各樣的跳舞機器人，其實完全可以用3D 打印機來實現它的外殼。所以我們在教學制作機器人時，會讓學生自己設計機器人的造型，在3D魔術師軟件里完成參數設置。將自己需要的造型零件全部打印出來，再一一的利用螺絲等零件完成組裝，同時安裝電子芯片實現機器人的運動功能。不僅制作出可愛的機器人玩具，更重要的是學生的動手能力也得到了提高。

（二）3D打印創意發明

隨著科技的發展，越來越多的高科技產品已經融入我們的日常生活中，給我們的工作和學習帶來方便。我們經常鼓勵學生要善于發現和觀察自己生活的環境，想一想能否利用3D打印機發明一些生活小助手。近期我校師生已經研制出來一款專門針對廚房安全和散熱的智能機器人和一款智能手機支架。這兩款機器人的外殼都是利用3D打印機設計制作完成的。機器人同時為了實現智能化，我們還添加了感應裝置，讓我們的智能機器人更加人性化。他們在經歷了這次活動后，不僅提高了3D打印技術的操作能力更培養了學生的創新思維，讓他們愛上3D 打印技術的學習也愛上科技創造，為祖國未來增添新力量。

三、總結

其實，不論是3D打印技術還是其他信息技術學習，都是為了一個目標：讓每一位孩子都成為未來得科技人才。在教學的過程中要以學生的發展為根本，而不是盲目的去參加各種比賽競爭。要正確認識競賽的意義，是讓學生將自己所學的技能制成實物，體現自己所學技能的應用價值才是我們做追求的。這樣的未來才是美好的！