微課在初中3D打印教學中的應用效果探究

葉彩銀

【摘要】微課在初中3D打印教學中起到吸引學生興趣、突破難點、培養創新、強化鞏固的作用。該文對微課在初中3D打印教學應用效果的探究，形成新穎的教學理念，服務于學生的學習與教師的教學，建立更適合學生學習的數字化資源新形態，從而提高教學效率。

【關鍵詞】微課;3D打印;初中教學

微課，是指運用信息技術按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。它具有“互聯網+”的碎片化、可視化、結構化與非線性等時代特征。“微課”的主要特點是教學時間較短，時長一般為5-8分鐘，教學內容精簡。教學視頻是微課的核心組成內容。“微課”的問題聚集，主題突出，更適合教師的需要：“微課”主要是為了突出課堂教學中某個學科知識點（如教學中重點、難點、疑點內容）的教學，或是反映課堂中某個教學環節、教學主題的教與學活動，因此，“微課”可以稱之為“課例片段”或“微課例”“微課堂”。

3D打印（3DP）即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。其原理很簡單：以3D數字模型文件為輸入，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。隨著經濟與科技文化的飛速發展，3D已成為產品設計、制造等的創新基礎，掌握最前沿的3D技術，將會走在世界高科技前列。

因而，國家逐步重視對學生創新能力和實踐能力的培養，引入3D打印課程。初中3D打印課堂教學中應用微課進行講授，是一種高效的教學方法，它能更高效地提高老師的教學效率，減輕老師的講授負擔，同時為學生提供更便利的隨時隨地“拿來”的學習資源。下面，我結合具體課例，談談微課在初中3D打印課堂教學中的應用效果。

一、課前導入，吸引興趣

好的開始是成功的一半。教師可根據新課知識點設計新穎的問題，制作好微課，在情景導入環節，先讓學生觀看微課視頻，吸引學生的注意力，為新課的講解做好鋪墊。如學習繪制基本實體，教師一開始上課，就對學生講解如何繪制六面體、球體、橢球體等操作。學生從現有的知識面、從數學角度學習繪制實體，興趣可能不大。我們可以通過用基本實體——六面體、球體、橢球體等繪制一個簡單實例，如小塔、小橋，并制作成微課，讓學生課前先觀看微課，在微課中找到共鳴，從而激發起學生學習興趣，為下一環節教學做好鋪墊。因此，課前微課起到了激發學生學習興趣的作用。

二、課中融入，突破難點

難點是一節課的關卡，如果學生突破不了，將無法進行下一個環節的學習，而且一環扣一環，形成惡性循環，“微課”的問題聚集，主題突出，它可以把課堂中的難點教學形成一個簡短的視頻，精辟、簡單、易懂，使學生輕而易舉沖破障礙，進入下一個環節的學習。如：《鑰匙牌子的制作》這一節課中，先展示提前打印好的3D模型鑰匙牌子，在黑板通過板書把鑰匙牌子的尺寸標注出來，然后演示制作鑰匙牌子的操作過程。但是學生在制作的過程中，總是在關鍵步驟出現這樣或那樣的問題：繪制草圖前要點擊相應的平面;畫完外徑橢圓，要把里面的圓孔也畫完再點擊“完成”按鈕進行填充，才能接著實現拉伸命令;忘記了圓角命令的操作方法......等等。老師輔導起來覺得分身乏術，針對這類情況，我制作了微課，把鑰匙牌子的制作過程錄制下來，加入語音講解，容易錯的步驟和一些特別注意的操作我再加以重點提示，同時把速度放慢，以引起學生的注意。這樣讓學生根據自己需求，通過視頻再學習鑰匙牌子的制作過程，根據老師的講解真正理解感悟3D模型的構建。通過這一系列的學習，讓學生對《鑰匙牌子的制作》這一知識點掌握更為透徹，還能舉一反三，制作不同形狀的牌子作品、在牌子上添加LOGO字體等等，形成一個知識體系，掌握知識的本質。

三、課程拓展，培養創新

3D打印課堂的教學通常是先教學生制作某一件作品，然后通過這件作品的關系鏈，舉一反三制作其他作品，有時舉一反三需要啟迪，這時候微課也可以排上用場，如通過學習多個作品，組合繪制一個作品，如一座城堡、一搜船、一座房子，任由學生選擇，這時可以展示繪制一艘船的微課，學生就明白了是把幾節課學來的知識進行組合，就可以創造出很多的東西。如：在《3D煙灰缸的制作》這節課上，我會列舉很多日常生活中的煙灰缸圖片讓學生觀看，明確學習目標。接著我介紹我的制作思路和一些常用的制作方法，然后用過草圖拉伸等方法制作出大體造型，再提出問題：怎樣制作煙灰缸的的缺口？因為這是個難點也是一個有趣味的知識點，掌握它可以制作出很多有新意的作品，于是我用到了“自動吸附”功能，把圓柱通過“自動吸附”功能自動吸在“灰缸”的中心點，然后再通過“圓環陣列”工具調整橫向圓柱的數量，再以“組合”的“減運算”功能，就實現了這個缺口的制作了，整個過程又快又好。但對于初學者在這里最容易混肴，有時候要反復多次演示學生才明白，這里我用《3D煙灰缸的制作》微課來輔助教學，大大提高了課堂效率和效果。

學生掌握這個功能的操作以后可以舉一反三，如制作籃球架、臺燈、自行車等。

四、重復播放，強化鞏固

學生之間有個性差異，針對同一個知識點，接受能力和知識積累的不同，會產生不同的教學效果。天資聰穎的學生可能不用老師教，自己都能摸索得會，但邏輯思維稍差的學生就要用“勤奮+汗水”去補上去了。基礎薄弱的學生可以利用節假日或者課余時間多次觀看微課，勤加上機練習直至熟練操作，從而提高自身學習能力，達到強化鞏固知識的目的。如《3D創意整體書桌的制作》，需要先制作書架，然后制作書桌，接著把兩者進行組合，步驟較多，而且難度較大，特別是把書架和書桌進行組合編輯，還有在書架上嵌入書桌和拉伸書桌的過程都是難點，教師在課堂上演示一遍，有些學生未必記得牢，如果記不住，下一節課如果遇到同一邏輯思維的操作時就不懂如何操作了。如何達到爐火純青？微課在這個時候就發揮它的優勢了：學生在課余時間設計作品時，遇到不懂的地方，就反復慢速觀看微課，需要思考的步驟暫停下來，然后慢慢領悟，悟透后再練習這個關鍵步驟，直至學會。如此循環，學生在反復觀看反復練習的過程中，就達到了 強化鞏固知識的目的。

五、結束語

微課是碎片化、可視化、非線性、結構化的新型學與教的數字資源。學與教內容呈現為可視化與碎片化的技術形態，在初中3D打印教學中應用微課，可以讓抽象知識點變為簡單易懂可視化，還可以減輕教師的教與學生的學習負擔，微課成為大眾化、低成本、高效率的學與教資源，使初中3D打印教學中的效果更佳。

【本文系云浮市教育科研“十三五”規劃課題“微課在初中3D打印教學中的有效應用研究”（課題立項號：YF20-178）的階段性研究成果】

參考文獻：

[1]岑健林.“互聯網+”時代微課的定義與特征詮釋[J].教育信息技術 2017（8）.