基于OBE教育理念的初中三維設計創客課程模式研究

摘要：本文圍繞初中信息科技課程育人目標，融合成果導向教育（OBE教育理念），對基于三維設計的創客課程教學模式進行研究，針對社團課學生和普通信息科技課學生，制訂不同的課程目標、課程要點和課程內容，設計差異化的課程考核方式及課程目標達成度評價方法，提出課程教學改進措施，以滿足不同類型學生的能力培養要求，最終使所有學生都能夠掌握一定的創客知識和相應的三維設計應用技能，從而為培養現代化“智造”型人才打下基礎。

關鍵詞：OBE理念；三維設計；課程模式

中圖分類號：G434" 文獻標識碼：A" 論文編號：1674-2117（2025）06-0038-04

隨著科技的快速發展，信息科技學科也在不斷變革，各種“高精尖”的創客課程從大學教育下沉至基礎教育。三維設計作為一門新興的數字化課程，能夠作為傳統信息科技課堂教學的補充，有效培養學生數字思維和動手能力。但在實際教學過程中所存在的學生學習能力參差不齊、三維設計課程內容的難度較大、課程授課時間得不到充分保證等問題，常常導致課堂教學效果不佳，阻礙了課程目標的達成。OBE（Outcome based education）教育理念又稱為成果導向教育、能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育，其具有以學生為中心、成果導向、持續改進的三大特點。筆者從三維設計課程的教學目標以及學生操作實踐出發，以OBE教育理念為核心，分析學情、梳理課程知識點、完善教學內容、優化教學設計，重構課程考核與教學目標達成度方法，探索出了一套行之有效的三維設計創客課程教學模式，以期為初中階段的信息科技課程提供多樣化的教學內容及教學模式參考。

精準定位：基于學情分析確定課程目標

1.初中學生情況分析

筆者選擇初一學生進行教學嘗試，部分學生對三維設計課程有一定了解，但有部分學生連打字都很不熟練。因此，筆者將有一定基礎的學生遴選出來作為社團課學生培養，其余的學生在普通信息科技課堂上進行三維設計教學。社團課學生和普通信息科技課學生的學情完全不一樣，如果在這兩類課堂上都采用傳統的“教師講、學生聽”的課堂教學模式，會導致部分基礎薄弱的學生跟不上學習節奏，而基礎較好的學生卻無法獲得學到新知識的滿足感。

2.精準確定課程目標

由于社團課是整節課都講授三維設計內容，而普通信息科技課是在保證正常教學任務的基礎上對三維設計內容進行補充學習，教學時間的長短決定了課程目標的不同，因而，針對不同課堂的學生，筆者進行了差異化的歸納（如下頁表1）：社團課學生注重培養深層次解決實際問題的能力，而普通信息科技課學生則注重培養軟件的基本操作能力。例如，在“多功能垃圾分類房”項目中，普通信息科技課學生僅需利用基本幾何體完成模型的搭建，而社團課學生還需完成模型的修改優化以及打印成實體。

基于OBE教育理念設計課程教學

1.課程內容選擇

根據不同課堂學生的學習特點以及課程教學目標，筆者對三維設計課程的教學內容進行了不同的安排，規劃了兩種課程內容（如下頁表2）。其中，軟件基本操作及設計三維圖形是社團課學生和普通信息科技課學生共同學習的內容，在此基礎上，社團課學生提高難度，繼續深入學習三維設計與多種學科融合的跨學科課程以及結合硬件學習3D打印的相關課程。

2.課程教學設計

根據OBE教育理念，教學過程以任務驅動形式展開。普通信息科技課堂教學內容偏重于基礎知識的掌握與應用，教學設計上采用對軟件基礎知識進行鞏固講解與動手實踐設計簡單作品相結合的方式，注重通過具體的、低難度的課程目標的達成來提升學生對知識的熟悉程度與應用能力。社團課堂的教學內容更加注重對實際應用項目的分析與設計能力、跨學科實踐的組織實施與學習能力，在教學設計上更加注重知識的綜合應用和對軟硬件相結合的擴展實踐操作。下面，筆者重點圍繞兩個跨學科教學設計進行闡述。

（1）信息科技與化學融合課

《奇妙的化學式》一課的教學目標是讓學生理解什么是化學分子式，會識別簡單的分子式，能夠了解分子式的組成，包括元素符號和數字，應用分子式計算分子的相對分子質量，并能夠利用分子式解釋一些簡單的化學現象。為了達成這個目標，化學教師首先講解分子式的表達和構成，然后信息科技教師利用3DOne軟件展開三維設計教學，具體操作步驟如下：首先，利用“基本實體”命令建立球體和圓柱體，根據不同分子式的需要，對球體和圓柱體的大小和顏色進行調節并復制出一定數量的實體；其次，利用移動、縮放、吸附表面、對齊等操作，將不同實體組合成各種分子模型；最后，利用3D打印機將這些實體打印出來（如圖1）。學生在動手打印、搭建分子模型的過程中更深入了解化學分子式的構造。

（2）信息科技與物理融合課

《動能勢能轉化實驗》一課的教學目標是利用虛擬仿真實驗來探究物體動能大小與物體質量和運動速度的關系，并以此來解釋一些簡單的物理現象。教師用3DOne AI來完成“動能勢能”的虛擬實驗，加深學生對“能量”概念的理解。學生通過同桌合作的方式，在已建立好的虛擬實驗模型中實驗，將全局屬性設置為“地球”（如上頁圖2），啟動仿真，觀察實驗結果，并根據結果調整物體的下落高度和方向、質量、摩擦系數等參數，以達到不同實驗現象的目的。通過多次的實驗，記錄數據并進行交流反饋，從而得出準確的實驗結果。最后引導學生猜想，指引學生圍繞其他物理現象進行創新實驗的設計，解決實驗中可能出現的問題和已經出現的問題，從而達到從實踐到認識上的飛躍。

不管是社團課還是普通信息科技課，課堂教學組織均采用分組教學的形式，并采用項目式學習的方式組織教學，使每個學生都能夠以項目組成員身份參與到項目的組織與實施過程中，并在具體的項目實踐過程中，將所學的多學科知識進行整合，最終提升自己的項目實施與解決能力。

達成度評價：根據課程目標評價學習效果

1.課程考核評價方式

因為三維設計課程的操作遠大于理論，傳統的筆試答題考核方式顯然不適合，所以，筆者認為應針對不同課堂類型的學生，從課堂表現、團隊協作、項目實施結果以及評價總結四個方面進行考核（如下頁表3）。

2.課程目標達成度評價

（1）評價方式的建立

根據“三維設計”創客課程教學大綱，課堂活動與項目實踐主要反映學生對基礎知識的掌握程度，以及對軟件創作的理解能力，所以，課堂活動對知識目標的權重較高，其次是能力目標。項目實踐主要強調在具體的項目內容操作過程中，學生對三維模型創建的理解，對3DOne軟件的應用，其主要針對的是知識目標與能力目標，在這兩方面的權重較高。項目實踐報告主要考查學生對三維設計項目制作的整體把控，包括項目前期調查、項目構建、項目設計開發以及后期的項目調整、項目輸入及評價等，主要是涉及能力目標與素養目標的考查。課程目標達成度評價方式如表4所示。

（2）課程目標達成度評價

依據本課程目標達成度評價方式，教師可在一學期的課程考核中采用本考核方式，分別對社團課學生和普通信息科技課學生的成績進行樣本分析，對課程目標達成情況進行評價，并對發現的相應問題進行改進。通過對本課程目標達成度數據的分析可知，社團課學生的課程目標達成度總體要好于普通信息科技課學生，在學習態度與學習能力上，社團課學生要優于普通信息科技課學生。另外，在三個目標達成度上，知識目標與能力目標的達成度較好，說明學生在學習過程中，能夠較好地完成課程相關知識的學習與應用，能夠在教師的指導下完成項目任務，知識與技能得到較好培養。素養目標達成度相對較差，說明在將知識綜合應用于技能點歸納總結、項目的組織與實施方面存在較大不足，需要在后期不斷加強。

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