三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意教學(xué)——高效課堂

錢(qián)曉琪

為了幫助高中生學(xué)會(huì)有效利用多樣化技術(shù)工具，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，拓展學(xué)習(xí)興趣，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）設(shè)置了選擇性必修模塊5“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”。為了更好地展開(kāi)教學(xué)，教師在課程開(kāi)設(shè)之前，一定要厘清本模塊的內(nèi)容特點(diǎn)，制訂可行的教學(xué)規(guī)劃，確定合適的教學(xué)策略，以期達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

● 內(nèi)容特點(diǎn)及教學(xué)規(guī)劃

“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”模塊包括“三維設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)的影響”“三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”和“三維作品發(fā)布”三部分，從新課標(biāo)中的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求上看，本模塊的內(nèi)容主要有以下三方面特點(diǎn)：①緊扣學(xué)科大概念，全面提升學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng);②順應(yīng)時(shí)代潮流，創(chuàng)新信息技術(shù)課堂;③理論與實(shí)踐并重，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力。在教學(xué)規(guī)劃時(shí)應(yīng)對(duì)這三個(gè)方面予充以分考慮。

“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”模塊計(jì)2學(xué)分，共36課時(shí)。按照新課標(biāo)的要求，此模塊是以興趣培養(yǎng)與個(gè)性化發(fā)展為導(dǎo)向的，學(xué)習(xí)成果將計(jì)入學(xué)生的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)體系。不同的教材對(duì)該模塊的教學(xué)內(nèi)容安排也不盡相同，本文僅以人民教育出版社和中國(guó)地圖出版社（以下簡(jiǎn)稱(chēng)人教-中圖版）教材為例（如下圖）。

教師需要根據(jù)課標(biāo)，結(jié)合具體教材、學(xué)情，合理規(guī)劃單元項(xiàng)目，設(shè)計(jì)課時(shí)教學(xué)。下頁(yè)表是人教-中圖版各章節(jié)課時(shí)與內(nèi)容安排建議，教師可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”屬于選擇性必修模塊，是必修課程的拓展與加深，學(xué)生學(xué)習(xí)完成之后，不需要參加學(xué)業(yè)水平合格性考試與等級(jí)性考試。正因?yàn)槿绱耍虒W(xué)上可以銳意創(chuàng)新，放手實(shí)踐，靈活安排。

● 課堂教學(xué)的實(shí)施

為了把學(xué)科核心素養(yǎng)切實(shí)落實(shí)到課堂教學(xué)中，教師除了要厘清模塊內(nèi)容特點(diǎn)、制訂好教學(xué)規(guī)劃方案，還需要精心制訂教學(xué)策略，打造高效課堂。

1.提升教師專(zhuān)業(yè)水平，優(yōu)化學(xué)科教學(xué)環(huán)境

在教學(xué)“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”時(shí)，教師不僅僅需要扎實(shí)的理論知識(shí)，還需要熟練使用專(zhuān)業(yè)的軟件與設(shè)備，這對(duì)教師提出了很高的要求。一方面，教師需要在教學(xué)過(guò)程中不斷總結(jié)反思，采取更加有效的教學(xué)方式;另一方面教師要注重個(gè)人專(zhuān)業(yè)水平的提高，學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)軟件的相關(guān)知識(shí)，為課堂教學(xué)打開(kāi)思路，提升自身素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)水平。

信息技術(shù)課程要順利實(shí)施，離不開(kāi)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的保障。本模塊注重實(shí)踐與理論相結(jié)合，需要依托信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展基于數(shù)字技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！叭S設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)的影響”部分需要學(xué)生通過(guò)實(shí)際調(diào)查或者利用網(wǎng)絡(luò)獲取相關(guān)資料展開(kāi)學(xué)習(xí)，這就需要配置適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。“三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”部分，將結(jié)合具體專(zhuān)業(yè)軟件如3D One、Blender、3DS Max等展開(kāi)教學(xué)，要求計(jì)算機(jī)具備較好的三維圖形處理功能，在對(duì)三維作品進(jìn)行模仿時(shí)，可以使用三維掃描儀將優(yōu)秀作品數(shù)字化，便于學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)。“三維作品發(fā)布”部分，可以要求學(xué)生把作品發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中，也可以將作品渲染輸出，打印到紙張或膠片上;有條件的學(xué)校也可以使用3D打印機(jī)輸出學(xué)生作品，這就需要有相應(yīng)的切片軟件（如Cura）和3D打印機(jī)硬件設(shè)備的支持。

2.剖析優(yōu)秀作品，先模仿后創(chuàng)新

在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生的想法可能比較保守，或者太異想天開(kāi)而無(wú)法落地?？梢詮慕逃棵嫦蛑行W(xué)生涉及三維設(shè)計(jì)的賽事中多遴選出一些適合教學(xué)的優(yōu)秀三維作品案例，學(xué)生通過(guò)欣賞這些優(yōu)秀作品實(shí)例，分析并模仿作品中的獨(dú)特設(shè)計(jì)。教師需要讓學(xué)生在剖析與模仿的過(guò)程中體會(huì)作品的創(chuàng)新點(diǎn)在哪里，并且思考如何從普通的作品中尋找創(chuàng)新點(diǎn)，培養(yǎng)他們積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和思考問(wèn)題的意識(shí)，逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)特定問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考，主動(dòng)吸收知識(shí)并對(duì)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化。借鑒優(yōu)秀作品范例，實(shí)現(xiàn)三維建模，結(jié)合數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，最終完成自己的項(xiàng)目作品。

3.項(xiàng)目引領(lǐng)，以賽促學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)形式

新課標(biāo)中明確指出，要培育以學(xué)習(xí)為中心的教與學(xué)關(guān)系，在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。人教-中圖版教材中共設(shè)置了家居設(shè)計(jì)、三維飛機(jī)設(shè)計(jì)和三維動(dòng)畫(huà)的制作3個(gè)項(xiàng)目，粵教版教材也按章節(jié)設(shè)置了6個(gè)項(xiàng)目，教材通過(guò)這些項(xiàng)目將信息素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。

在課堂實(shí)踐過(guò)程中，教師可以參考并整合各個(gè)版本教材中的項(xiàng)目，或者重新設(shè)計(jì)符合當(dāng)?shù)貙W(xué)生生活實(shí)際的項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)并分析問(wèn)題，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，在交流與評(píng)價(jià)的過(guò)程中，反思與改進(jìn)項(xiàng)目解決方案，將學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中。需要注意的是，必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷完整的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程，這樣才能真正落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

在課堂之外，學(xué)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況，聘請(qǐng)高校學(xué)者、企業(yè)專(zhuān)家作為學(xué)生的校外導(dǎo)師，開(kāi)展論壇、講座等形式多樣的教學(xué)活動(dòng)，也可以組織學(xué)生實(shí)地參觀與三維設(shè)計(jì)相關(guān)的研究院或企業(yè)，了解最前沿的技術(shù)，開(kāi)拓視野，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)。

以賽促學(xué)，可以引導(dǎo)有創(chuàng)新想法且實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽、三維設(shè)計(jì)大賽等，在比賽中學(xué)生圍繞具體項(xiàng)目主題，歷經(jīng)撰寫(xiě)三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)方案、三維建模、動(dòng)畫(huà)制作、作品發(fā)布等完整的設(shè)計(jì)過(guò)程，把理論知識(shí)強(qiáng)化運(yùn)用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)地探究學(xué)習(xí)。

項(xiàng)目引領(lǐng)、校外導(dǎo)師進(jìn)課堂、以賽促學(xué)、多種教學(xué)形式相結(jié)合，能夠形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

4.多角度構(gòu)思，實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)

跨學(xué)科教學(xué)需要融合兩個(gè)及以上的學(xué)科觀念、方法和思維方式，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科思維多角度進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新的能力。

很多課程都有一些獨(dú)特、美妙的結(jié)構(gòu)，學(xué)生只是看到其二維圖像或者通過(guò)計(jì)算機(jī)看到相應(yīng)的圖像，如數(shù)學(xué)學(xué)科中的莫比烏斯帶、物理學(xué)科中的倒流壺、生物學(xué)科中的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等。在“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”課堂上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮空間想象力，借助三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，把書(shū)本上的2D圖像轉(zhuǎn)化成手中的3D作品，化抽象為直觀。

在課程教學(xué)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生活以及其他學(xué)科與本課程相關(guān)的問(wèn)題或創(chuàng)意，主動(dòng)與其他學(xué)科進(jìn)行交流融合。走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂，與學(xué)生共同制作打印3D作品，觀察理解立體幾何中結(jié)構(gòu)的特點(diǎn);也可以邀請(qǐng)物理、化學(xué)、生物教師來(lái)到信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，利用VR技術(shù)，完成實(shí)驗(yàn)，觀察演變過(guò)程;引入STEAM創(chuàng)客教育，結(jié)合三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意，設(shè)計(jì)適合本校學(xué)情的3D打印課程;通用技術(shù)課程也有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，結(jié)合三維設(shè)計(jì)、開(kāi)源硬件設(shè)計(jì)等課程知識(shí)，從多角度分析問(wèn)題，將理論的模型，通過(guò)三維建模、物化設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在身臨其境地探索求知過(guò)程中，完成知識(shí)建構(gòu)，在“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”課堂上將虛擬世界與真實(shí)世界進(jìn)行有效溝通。

5.建立課程評(píng)價(jià)方案

合適的課程評(píng)價(jià)方案有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，同時(shí)也能改善教師的教學(xué)。作為以發(fā)展學(xué)生個(gè)性化需求為目標(biāo)的課程，“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”模塊不僅有理論教學(xué)，更有技能的實(shí)踐應(yīng)用，需要綜合運(yùn)用多元化的評(píng)價(jià)方式，既要檢測(cè)理論知識(shí)的掌握情況，也要考察實(shí)踐能力，以過(guò)程性評(píng)價(jià)為主，記錄學(xué)生的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)過(guò)程。在課程教學(xué)前，以提升學(xué)生信息素養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的項(xiàng)目活動(dòng)評(píng)價(jià)表。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，多觀察學(xué)生的參與度。在課堂上，通過(guò)知識(shí)問(wèn)答的方式引導(dǎo)學(xué)生掌握重點(diǎn)概念，考查學(xué)生的理論知識(shí)，通過(guò)自評(píng)互評(píng)的方式記錄學(xué)生的活動(dòng)表現(xiàn)，通過(guò)上機(jī)實(shí)操的方式評(píng)價(jià)學(xué)生使用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具、三維設(shè)計(jì)軟件的熟練程度，通過(guò)展示交流作品對(duì)小組的項(xiàng)目進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。引導(dǎo)學(xué)生完成課程結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)，從學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的信息意識(shí)、解決問(wèn)題的操作技能、分享成果的表達(dá)能力等多個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生參與三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng)，學(xué)生在競(jìng)賽中獲得相應(yīng)的成績(jī)也是對(duì)其學(xué)習(xí)成果的積極評(píng)價(jià)。