3D打印在中小學創新教育中的實踐探索

呂學明 廣饒經濟開發區樂安中學

將3D打印技術引進中小學課堂創新課堂教學方法，是多元化教學的一個重要表現形式。學生通過自行設計3D教學模型，既培養了學生的實踐教學能力，又能讓學生參與到整個教學設計的流程中來，這種技術的引進能夠適當提高授課效率，激起學生對學習的興趣，是推進多元化教學十分重要的一種教學方法，讓新型科技真正走進學生的課堂。

1 3D打印技術概述

3D打印技術是將物體進行快速成型還原的一種新型技術，近年來發展十分迅速，在建筑行業和生產制造行業都有重要應用。3D打印技術對材料要求較高，要求打印原料必須具有很強的粘合能力，以保證在打印原有物品的過程中能夠盡快成型，達到精確還原原有物品的效果。在3D打印過程中，打印原料不再是墨水，而是金屬、陶瓷等特定材質的打印原料，將3D打印機與電腦相連后，通過將打印材料的疊加，能夠將原有物品進行一定比例的還原，實現3D打印的最終效果。

2 3D打印在中小學創新教育中的作用

2.1 鍛煉學生的實踐能力

在整個3D打印過程中，相關教師會要求學生參與打印模型的設計，包括打印機的調試、材料的選用等關鍵步驟，讓學生更加了解整個3D打印工作的準備過程和實施的步驟，在授課過程中，教師會讓學生近距離感受教學模型的打印，此外，各個學校還會組織3D模型設計大賽，這個過程是學生展現創作能力的機會，教師會給出一些專業的指導，學生在動手設計打印模型的過程中不斷提升自己的實踐動手能力[3]。

2.2 培養學生的發散性思維

3D打印作品并沒有一個固定的評判標準，在課堂上教師會通過教學模型的展示向學生提出更多問題，不僅包括專業知識方面，還包括模型設計方面，通過思考這些問題能夠讓學生的思維更加活躍，教師也會改變傳統的教學方式，這對學生創新思維的培養是非常有利的，通過課堂上與教師的相關互動，學生能夠更多地了解教師的授課方法和授課進度，并對課堂提出自己的思考，有助于教師對學生的思維進行發散性的教育和培養。

2.3 提高學生在課堂上的參與度

一般來說，教師會讓學生參與3D教學模型打印的整個過程，定期收集學生對教學模型的相關意見，也會在課堂上現場進行相關模型的打印，這會使學生成為課堂的主導者，不再被動接受知識，能夠讓學生更多地參與到整個課堂的教學設計中，通過親自對教學模型進行設計，學生能夠提前對知識有一定的了解，這對學生自主學習能力的培養也是有很大幫助的，在課堂的參與感越強，學習知識的興趣就越濃厚。

3 引入3D打印技術的各學科實踐教學方法

3.1 3D打印技術與語文學科的融合

小學語文教材上有許多與建筑有關的文章，比如《趙州橋》、在初中教材中也有與人民大會堂、故宮等建筑有關的文章，雖然通過多媒體等動畫展示能夠對建筑本體進行生動的呈現，但對于課本中建筑的功能和細節之處，學生還是不夠了解，教師通過對趙州橋或者人民大會堂進行3D打印，能夠使學生近距離觀察建筑的細節，這樣學生對課文中的細節描寫和橋的功能作用就有了更多自己的理解，有助于學生更快融入到語文課堂中。

3.2 3D打印在數學學科的教學方法

在中小學數學教材中有很多關于立體幾何知識點的學習，這對于剛剛接觸平面幾何沒多久的學生來說是很難快速理解的，對學生的空間想象能力要求很高，一般情況下在涉及立體知識點時，教師會通過紙板折疊、削粉筆以及胡蘿卜等構造教學模型，但這樣的模型與書本原圖有很大差別，不利于學生對知識的理解，而3D打印技術能夠以一定比例還原書中模型，將立體圖形展現在學生面前，有助于學生對圖形性質的掌握。

3.3 3D打印在英語單詞記憶的創新

對于中小學生來說，英語學習還處于起步階段，主要是對一些基礎單詞和簡單語法的記憶，但此時英語學科最基礎的部分，只有熟練進行單詞的記憶，才能夠為以后更加復雜的英語學習打下基礎，但基礎單詞的記憶十分枯燥，學生在學習過程中會感到乏味和無聊，而3D打印技術能夠創新英語單詞的記憶方式，將一些學生沒有見過的物品模型打印出來，通過諧音記憶或打印過程的記憶能夠加深學生對單詞的印象。

4 結語

綜上所述，3D打印技術在很多方面都有著非常重要的應用，將這項新型技術引入到中小學生的課堂是非常有必要的，經過一段時間的3D打印教學，學生的知識儲備得到了明顯的提升，實踐動手能力和發散性思維也得到了鍛煉，在課堂上學生也明顯感覺到了課堂氣氛變得輕松了許多，生動的教學模型也為學生的課堂增添了許多色彩，使得各個學科的學習方法都變得更加靈活，促進了學生的有效學習。