“三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”教學(xué)建議

楊琳玲 首都師范大學(xué)附屬云崗中學(xué)

鄭立新 北京教育科學(xué)研究院

“三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”是《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）選擇性必修課程“模塊5：三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”第二部分的內(nèi)容。因本部分內(nèi)容的自身特點(diǎn)，在教學(xué)中可能面臨諸多問題與挑戰(zhàn)，教師應(yīng)依據(jù)課標(biāo)要求，根據(jù)所用教材，認(rèn)真進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容分析與活動(dòng)設(shè)計(jì)，妥善實(shí)施教學(xué)，以更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

● 教學(xué)可能面臨的問題與挑戰(zhàn)

1.三維設(shè)計(jì)軟件對硬件配置要求相對較高

目前常見的三維設(shè)計(jì)軟件以國外軟件為主，國產(chǎn)的相對較少。雖然教育部2022年中小學(xué)教學(xué)用書目錄中各版本高中信息技術(shù)教材（以下簡稱“各版本教材”）在三維設(shè)計(jì)軟件的選擇上各有考慮，但這些軟件對計(jì)算機(jī)配置都有一定要求，特別是在動(dòng)畫和渲染方面，對顯卡和CPU的處理能力要求相對較高，可能會(huì)給開課帶來一定限制。

2.教師專業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱

三維設(shè)計(jì)及制作通常屬于藝術(shù)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等學(xué)科領(lǐng)域，目前信息技術(shù)教師少有三維設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)，這是需要跨越的一道屏障。例如，對于創(chuàng)意作品設(shè)計(jì)，要求教師有一定的藝術(shù)及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；對于三維設(shè)計(jì)軟件相關(guān)知識(shí)及操作，包括抽殼、錐削、掃掠等專業(yè)名詞，也需要教師學(xué)習(xí)掌握。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)難以創(chuàng)新

學(xué)生在初中和高中必修階段很少有三維設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，而三維作品設(shè)計(jì)知識(shí)比較復(fù)雜，軟件使用難度較大，可能需要花費(fèi)較多時(shí)間和精力、通過模仿作品來學(xué)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)與技能，而教學(xué)課時(shí)及學(xué)生精力是有限的，這就加大了作品創(chuàng)意難度。

4.單元及項(xiàng)目教學(xué)面臨挑戰(zhàn)

雖然目前三維建模相關(guān)資源比較豐富，但適合青少年三維動(dòng)畫制作的資源相對有限，可借鑒的教學(xué)案例也不多，在學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的情況下，開展單元及項(xiàng)目教學(xué)，需要教師多維度挖掘資源，多角度設(shè)計(jì)及實(shí)施教學(xué)，這無疑也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

● 教學(xué)內(nèi)容分析

1.課標(biāo)內(nèi)容要求

本部分是“三維設(shè)計(jì)與創(chuàng)意”模塊的核心內(nèi)容，教師要根據(jù)課標(biāo)要求，在整體把握三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意的基本方法、模型構(gòu)建和作品創(chuàng)作等基礎(chǔ)上，靈活處理教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的三維設(shè)計(jì)軟件，制作和搜集相關(guān)學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生從生活與學(xué)習(xí)實(shí)際出發(fā)，通過剖析和模仿經(jīng)典三維作品，體驗(yàn)創(chuàng)意構(gòu)思、模型設(shè)計(jì)和作品創(chuàng)作的過程，掌握三維設(shè)計(jì)的基本方法，制作出有一定創(chuàng)意的三維模型和三維動(dòng)畫作品，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.教材內(nèi)容編排

針對本部分教學(xué)內(nèi)容，各版本教材章節(jié)編排不盡相同，但內(nèi)容相對比較統(tǒng)一，基本定位在三維模型設(shè)計(jì)和三維動(dòng)畫創(chuàng)意兩個(gè)方面，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)體驗(yàn)三維模型和三維動(dòng)畫的設(shè)計(jì)創(chuàng)意過程，學(xué)習(xí)三維作品的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)原則。本部分內(nèi)容教學(xué)建議使用26課時(shí)左右完成，其中三維模型設(shè)計(jì)1～12課時(shí)，三維動(dòng)畫創(chuàng)意制作12～16課時(shí)。各版本教材目錄編排如上圖所示。

3.三維設(shè)計(jì)軟件的選擇

各版本教材在三維設(shè)計(jì)軟件選擇方面不盡相同，有的未指定軟件，有的針對建模和動(dòng)畫選擇了不同軟件，有的使用統(tǒng)一軟件貫穿整個(gè)教學(xué)內(nèi)容，其中人教-中圖版和教科版均以國產(chǎn)青少年三維設(shè)計(jì)軟件3D One為背景，教師可以根據(jù)本校實(shí)際情況靈活選擇三維設(shè)計(jì)軟件。表1為部分版本教材中軟件選用情況。

表1

4.教材項(xiàng)目活動(dòng)分析

為滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、終身發(fā)展的需要，提升學(xué)生創(chuàng)新能力，各版本教材普遍將知識(shí)與技能、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等融合到項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過程中，項(xiàng)目選題比較貼近學(xué)生生活和學(xué)習(xí)場景，體現(xiàn)不同的建模或動(dòng)畫制作方法與流程。表2為部分版本教材的項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)情況。

表2

在教學(xué)過程中，建議結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，依托學(xué)校情況及地域特色設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題，可先引導(dǎo)學(xué)生參照三維作品樣例開展剖析和模仿學(xué)習(xí)，然后根據(jù)學(xué)習(xí)情況確定進(jìn)階知識(shí)與技能，最終完成作品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作。

● 教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)建議

在實(shí)施教學(xué)活動(dòng)前，應(yīng)根據(jù)本校具體情況選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)形式，引導(dǎo)學(xué)生采取小組合作或個(gè)人獨(dú)立完成的方式展開學(xué)習(xí)。常見的活動(dòng)形式有以下幾種。

1.小項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)

此形式較適合信息素養(yǎng)相對薄弱、無三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)生。主要方式為教師引導(dǎo)學(xué)生完成以模仿為主的三維作品設(shè)計(jì)與制作任務(wù)。在此過程中，可選擇從簡單到復(fù)雜的建模案例，將知識(shí)與技能融入其中。教師先帶領(lǐng)學(xué)生模仿基礎(chǔ)模型制作，再引導(dǎo)學(xué)生通過所學(xué)技能開展簡單創(chuàng)意；在遇到較復(fù)雜任務(wù)時(shí)，教師可先提供一些半成品的模型文件，要求學(xué)生在現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上開展學(xué)習(xí)，在制作一系列簡單三維作品的過程中，掌握三維作品設(shè)計(jì)技能。

2.若干小項(xiàng)目積累形成大項(xiàng)目

此形式較適合信息素養(yǎng)相對較高、無三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)生。可將三維作品制作過程拆分成多個(gè)小的項(xiàng)目，最后形成一個(gè)大項(xiàng)目。例如，可以先教授學(xué)生用三維設(shè)計(jì)軟件模仿設(shè)計(jì)簡單三維模型（如臺(tái)燈、花瓶、筆筒等），初步感知三維作品設(shè)計(jì)思路，學(xué)習(xí)三維設(shè)計(jì)軟件操作基礎(chǔ)；隨后以小項(xiàng)目方式安排學(xué)生設(shè)計(jì)某個(gè)角色（如火箭、無人機(jī)、機(jī)器人等），體驗(yàn)三維模型作品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意過程；在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生在角色基礎(chǔ)上創(chuàng)意劇情、設(shè)計(jì)方案、調(diào)整建模以及實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫，完成創(chuàng)意三維作品。

3.大項(xiàng)目活動(dòng)

此形式較適合信息素養(yǎng)相對較高、有一定三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)生。針對本部分內(nèi)容，活動(dòng)可定位為一個(gè)大的創(chuàng)意動(dòng)畫作品設(shè)計(jì)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)方案、創(chuàng)建模型、完成渲染和創(chuàng)意動(dòng)畫等過程中學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)與技能，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)給予適當(dāng)?shù)乃夭暮图寄軐W(xué)習(xí)等資源支持，有條件的學(xué)校還可以嘗試進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等作品設(shè)計(jì)。

● 教學(xué)實(shí)施建議

1.教師開展教學(xué)前應(yīng)完整體驗(yàn)作品設(shè)計(jì)過程

建議教師在進(jìn)行本部分內(nèi)容教學(xué)之前，先自己完成至少一個(gè)三維設(shè)計(jì)作品，以體驗(yàn)整個(gè)三維作品設(shè)計(jì)與創(chuàng)意的過程，熟練掌握相關(guān)知識(shí)與技能，體會(huì)教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容，積累教學(xué)資源與技巧，為課堂教學(xué)的順利開展做足準(zhǔn)備。

2.準(zhǔn)備充足的學(xué)習(xí)資源

因課時(shí)有限，建議教師在教學(xué)前準(zhǔn)備充足的學(xué)習(xí)資源，如零件模型等，使學(xué)生不必在步驟復(fù)雜但技能簡單的操作上花費(fèi)過多時(shí)間，可以將更多時(shí)間和精力用于創(chuàng)意設(shè)計(jì)和策劃三維作品的裝配、外觀設(shè)計(jì)和動(dòng)畫創(chuàng)意等，以提高學(xué)習(xí)效率。

3.借助相關(guān)學(xué)科力量實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)

三維作品設(shè)計(jì)制作涵蓋了數(shù)學(xué)、物理、通用技術(shù)及美術(shù)等諸多學(xué)科知識(shí)，要指導(dǎo)學(xué)生制作出優(yōu)秀作品，單靠信息技術(shù)教師的力量有較大難度。建議有條件的學(xué)校可將本模塊設(shè)計(jì)為跨學(xué)科項(xiàng)目主題活動(dòng)，在模型建構(gòu)、藝術(shù)表現(xiàn)等方面請相關(guān)學(xué)科教師輔助執(zhí)教，以更好地提升學(xué)生三維作品的科學(xué)性和藝術(shù)性。

4.通過展示交流評價(jià)促進(jìn)教學(xué)正向發(fā)展

在作品導(dǎo)向的教學(xué)中，可組織多種形式的學(xué)生成果展示、交流及評價(jià)。例如，教師可以在課堂上組織學(xué)生進(jìn)行階段性展示交流，也可以將學(xué)生的三維作品打印出實(shí)物進(jìn)行展示，或者放到網(wǎng)絡(luò)空間組織觀摩。針對學(xué)生作品，可以進(jìn)行自評、互評或師評等多元評價(jià)，評價(jià)形式可采用課堂現(xiàn)場評價(jià)或者網(wǎng)絡(luò)投票等方式，以分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，促進(jìn)教與學(xué)正向發(fā)展。