關(guān)于初中信息課3D打印校本課程的開發(fā)與實(shí)踐研究

劉佳

【摘? ?要】? 隨著社會(huì)的普遍發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也越來越進(jìn)步。許多新時(shí)代的工具進(jìn)入到信息課堂，為教學(xué)增添光彩。“3D打印”就是其中一種。它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，結(jié)合新時(shí)期的科學(xué)技術(shù)，采用數(shù)字材料打印機(jī)為載體的一種打印模式，極大地增強(qiáng)了打印文件的真實(shí)性。本文就從當(dāng)前的信息課出發(fā)，對(duì)3D打印技術(shù)在校本課程中的開發(fā)和實(shí)踐做幾點(diǎn)分析。

【關(guān)鍵詞】? 初中;信息課;3D打印;校本課程;實(shí)踐

3D是一種通過“逐層打印”的方式來構(gòu)造實(shí)體的技術(shù)，極大地還原被打印的物體，能通過新時(shí)代的科學(xué)技術(shù)，將教學(xué)材料呈現(xiàn)在各大學(xué)校和師生面前。隨著技術(shù)的不斷完善，3D打印技術(shù)逐漸進(jìn)入到初中信息課堂中，成為師生使用的教學(xué)工具，有效地激發(fā)孩子們對(duì)信息技術(shù)的感知力度。但3D技術(shù)在打印文件時(shí)，需要耗費(fèi)大量的成本，所需代價(jià)大，需要教師合理利用，才能發(fā)揮出3D打印課程的優(yōu)勢和作用。

一、3D 打印技術(shù)在教育領(lǐng)域中的開發(fā)應(yīng)用情況

隨著大眾對(duì)3D打印技術(shù)的認(rèn)知和了解，3D打印將逐步走進(jìn)千家萬戶，成為初中信息課堂中必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。為了提高學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的認(rèn)知度，教師可以適應(yīng)新時(shí)期的改革，合理引入3D打印課程的實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生的見識(shí)。3D打印的范圍是非常廣的，比如“創(chuàng)意燈罩、人物頭像、抱枕、生活中的趣味掛件”等，這些物品都可以利用3D技術(shù)進(jìn)行打印。在3D打印模式下，每一個(gè)物品都栩栩如生，展現(xiàn)在師生面前，讓人不禁感嘆“跟真的一樣”。

根據(jù)調(diào)查研究，目前很多國家的教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)加大了對(duì)3D打印技術(shù)的重視，并開始在教育領(lǐng)域推廣3D打印的教學(xué)課程。比如在美國、英國、意大利、德國等發(fā)達(dá)國家，3D打印是一門中小學(xué)的必修課程，是每個(gè)學(xué)生必須要掌握的科技知識(shí)。隨著教學(xué)水平的提升，國內(nèi)也應(yīng)該推出3D打印技術(shù)的相關(guān)教學(xué)課程，利用新科技培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。北、上、廣等大城市已在初中信息課中加入了3D打印的教學(xué)內(nèi)容，但力度不夠，不足以帶動(dòng)整個(gè)教育界。只有加大宣傳力度，創(chuàng)設(shè)3D打印技術(shù)的課堂，并通過給學(xué)生展示3D打印作品，才能有效激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程等科目的學(xué)習(xí)熱情，保證每個(gè)學(xué)生的學(xué)科素質(zhì)發(fā)展。

二、開設(shè)3D打印課程在信息活動(dòng)中的必要性

開設(shè)3D打印課程，是科學(xué)時(shí)代發(fā)展的需要，同時(shí)也是每個(gè)教師需要重點(diǎn)掌握的教學(xué)內(nèi)容。特別是初中這個(gè)關(guān)鍵的學(xué)習(xí)階段，學(xué)生有一定的學(xué)科基礎(chǔ)，更需要教師引入新時(shí)代的科技題材，構(gòu)建有價(jià)值的3D打印課堂。通過日常的實(shí)踐教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)新科技的理解，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)3D技術(shù)的學(xué)習(xí)感受，同時(shí)擴(kuò)展課堂活動(dòng)中的趣味元素，達(dá)到教學(xué)相長的目的。在初中信息課中加入3D打印技術(shù)，具有時(shí)代趨向性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.利用3D打印機(jī)打印出的教學(xué)物品，有利于教師課堂活動(dòng)的開展，彌補(bǔ)課堂中出現(xiàn)的不足和缺陷。教師可以將隱性的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性的知識(shí)體系，并調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的感知力，從視覺復(fù)雜化轉(zhuǎn)變成為認(rèn)知簡單化。

2.3D打印技術(shù)能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的想象，把他們的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，把虛擬的場景變?yōu)檎鎸?shí)的物品。作為新時(shí)代的教師，我們要鼓勵(lì)學(xué)生的自信心，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新實(shí)踐能力，全方面發(fā)展學(xué)生的立體空間思維。

3.3D打印技術(shù)的教學(xué)，能讓校本教材更加貼近孩子的生活，幫助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)新科技。每個(gè)學(xué)生都主動(dòng)參與到實(shí)踐活動(dòng)中，和其他同學(xué)相互交流，暢所欲言，培養(yǎng)自身解決生活實(shí)際問題的能力。

三、落實(shí)3D打印課程的具體實(shí)踐操作

在初中信息課上引入3D打印技術(shù)，是一個(gè)循序漸進(jìn)的教學(xué)過程，教師不可給學(xué)生施加過度的學(xué)習(xí)壓力，更不可強(qiáng)求他們理解3D技術(shù)的開發(fā)和實(shí)踐。首先，我們要建立和完善課程體系，為學(xué)生提供“理論型”“實(shí)踐型”“活動(dòng)型”等多種課程系統(tǒng)，以培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí)”為育人目標(biāo)，全方位培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)綜合能力。其次，教師要意識(shí)到3D打印技術(shù)的重要性，為學(xué)生提供多元化和智能化的教學(xué)管理系統(tǒng)，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極思維，促進(jìn)學(xué)生多元智能的發(fā)展。當(dāng)學(xué)生對(duì)3D技術(shù)有了全面的認(rèn)識(shí)，我們就可以利用課堂的互動(dòng)環(huán)節(jié)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好和諧的課堂氛圍，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

3D打印課程打印出的校本教材，有明確的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，既注重學(xué)生技能的培養(yǎng)過程，也兼顧他們科學(xué)素養(yǎng)的提升活動(dòng)。在3D打印課程的實(shí)施過程中，教師需要看到時(shí)代的發(fā)展和變化，多和學(xué)生溝通交流，制定出完善的教學(xué)模式。初中生的想法比較簡單，教師要利用這個(gè)特性，努力將3D打印課程打造成校本課程體系中的精品教學(xué)，增進(jìn)師生之間的友好情感發(fā)展，為學(xué)生的有效學(xué)習(xí)注入靈感和動(dòng)力。3D打印課程的主體是學(xué)生，學(xué)生是學(xué)習(xí)的核心人物，而不是學(xué)習(xí)的機(jī)器。教師要構(gòu)建豐富的3D教學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，才能有效激發(fā)學(xué)生的信息技術(shù)核心素養(yǎng)。

總而言之，3D打印技術(shù)是一種新時(shí)代的打印模式，是時(shí)代進(jìn)步的象征，也是文明教育的新起點(diǎn)。作為孩子們的引導(dǎo)者和教學(xué)者，我們要看到3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域中的開發(fā)應(yīng)用情況，并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，有效落實(shí)3D打印課程的實(shí)踐活動(dòng)。只有這樣才能提高學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的認(rèn)知度，促進(jìn)他們對(duì)3D打印校本教材的理解，全方位的發(fā)展科學(xué)核心素養(yǎng)。

【項(xiàng)目基金：江蘇省泰州市教育信息化研究2017年度課題《初中信息技術(shù)校本課程的開發(fā)與應(yīng)用研究》（編號(hào)：TZDJ2017015）】