3D打印打出一條小學社團創新之路

程吉慧

3D打印作為一項先進的制造技術，正在快速改變我們的生產和生活方式，并將爆發出巨大的生命力。隨著3D打印技術的不斷完善和進步，3D打印從象牙塔里的高科技發展成為融入學校、家庭和社會教育常態的具有革命性影響的技術，成為技術支持教育應用創新不可或缺的元素。目前，3D打印在教學中的應用主要有三種模式：一是制作可視化的教具、學具，二是幫助學生進行創新實踐，三是用于強化課堂交互活動和協作學習。3D打印技術在教育領域，特別是中小學中的實際應用仍存在很大的研究空間。

近幾年，我校借濟南市“十三五”規劃課題的東風，展開了“小學中高年級3D打印項目開發”課題研究，為我校的3D社團活動打出了一條創新之路。

一、3D打印項目主線的創新

2015年6月，濟南市機場小學就被山東省教育學會教育信息化專業委員會授予“3D創新工作室”。2016年4月，濟南市機場小學作為槐蔭區唯一一所山東省3D打印項目學校被評為濟南市首屆中小學創客空間工作室。2017年，我校的3D打印社團已基本步入正軌。2015年到2018年之間，上級教育部門組織的創客比賽活動特別多，所以，3D打印社團活動主題多數來自比賽內容。比如，“可變形多功能臺燈”“硬幣存儲盒”等。另一方面，來自學生自己平時的創意，社團老師設計了創意卡，讓學生把自己的創意隨時記錄下來，再一起研究創意的可行性。

從2019年開始，3D打印比賽越來越少，“我們打印什么？”“我們為什么要打印”成為課題組老師共同的困惑，課題組老師都感覺打印項目主題這條線很不清晰，沒有一個抓手。2018年9月，經過三位課題組成員多次研討，立足于濟南市機場小學的實際情況，順應時代發展，依托泉城濟南豐富的自然、人文和歷史資源，圍繞“走進泉城生態”“穿越泉城歷史”和“漫步泉城建筑”三大項目板塊，開發跨學科3D打印項目。

二、3D打印項目模板的創新

社團活動初期，我們只有學生的學習手冊，模板也比較簡單，共有五個環節——預習時長，學習時間，預習目標，生成目標，反饋目標，主要是讓學生記錄自己的學習成果。

隨著3D打印項目板塊的確立，課題組成員認真打磨了自己負責的項目，仔細推敲了3D打印項目模板，最終確定3D打印項目模板共分為五個環節，四個板塊，五個環節分別是“項目意圖”“項目目標”“項目重難點”“項目準備”“項目活動過程”;四個板塊是“創設情境項目發布”“小組合作自主探究”“展示交流拓展延伸”“活動評價歸納總結”。

1.項目意圖

項目意圖也就是項目的初衷，即依托三大項目板塊所確定的項目主題的緣由。比如，我們依托“走進泉城生態”項目板塊想到了濟南的市花——荷花。“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”就是對老濟南的真實寫照。可不可以讓濟南的市花在我們3D打印社團成員的3D打印筆下栩栩如生？既能增強學生熟練操作打印筆的技能，又能增強學生對家鄉的熱愛之情。

2.項目目標

項目目標即通過項目活動使學生獲得哪些收獲和提高。例如，《探秘泉城市花——荷花》項目目標。

（1）通過搜集資料，使學生了解濟南的市花——荷花的特點，從而激發學生熱愛家鄉之情。通過觀察荷花的結構，培養學生的觀察能力和想象能力。

（2）通過操作活動，使學生在愉悅的氛圍中初步認識3D打印筆，了解3D打印筆的基本原理并尋找適合的模具操作打印筆完成荷花的制作。

（3）通過此次項目活動，激發學生的打印興趣，啟迪他們的創造意識，培養他們用創新視角分析、解決問題的能力，提高他們的信息及綜合素養。

3.項目重難點

項目在實施過程中遇到的技術重點和難以解決的地方。例如，《探秘泉城市花——荷花》項目重點：3D 打印筆的使用方法和技巧。項目難點：荷花花瓣的打印方法。

4.項目準備

項目在實施過程中需要用到的所有東西。例如，《探秘泉城市花——荷花》項目準備：3D 打印筆、電腦、剪刀、細口鉗、雞蛋、香蕉、卡紙等。

5.項目活動過程

一個項目一般用2～4個課時。項目活動又分為四個模塊。

*創設情境項目發布。

*小組合作自主探究。

*展示交流拓展延伸。

*活動評價歸納總結。

經過一段時間的試驗，這個模板還是很好用的，大大提高了社團活動的效率。

三、3D打印硬件、軟件的不斷豐富與完善

2016年我校就配備了兩臺3D打印機，社團主要成員都是六年級的學生。從六年級開始，信息技術課就有3D建模軟件——Cnstu3D的學習了，所以，六年級的學生對3D打印更容易上手。

Cnstu3D建模軟件是一款適合小學高年級學生學習的建模軟件，但是它有個弊端，就是建好的模型無法保存成stl格式，3D打印機不識別。目前，社團都是教3Dmax建模軟件，這款軟件對于小學高年級學生來說也比較容易掌握。六年級學生面臨畢業，學業負擔比較重，而且一年的周期實在太短，所以，我們把社團成員放寬到4～6年級。對于4年級學生來說，建模軟件難度有點大，在劉校長的大力支持下，我校又購進了適合中年級學生用的3D打印筆。3D打印筆簡單易學，很受社團成員的歡迎。3D打印筆和3D打印機的結合，使我校3D打印社團活動搞得有聲有色。

3D打印項目開發研究，豐富了學校校本課程體系，為滿足不同學生的發展需求，給每一個學生提供廣闊的發展空間。我們學校已經形成了文、體、藝、科技類的校本課程，包括書法、擊劍、版畫、機器人等，3D打印校本教材的從無到有，豐富了我校科技類校本課程體系，為我校社團發展打出了一條創新之路。