近年來,3D打印技術(shù)在各行各業(yè)發(fā)展迅速。在教育中,一些學(xué)校也開設(shè)了3D打印課程。3D打印課程是操作簡單。這主要是因為3D建模軟件的界面簡潔,功能強大,命令簡單,非常容易上手,很適合中小學(xué)生使用。而且非常生動有趣。3D打印課程可以將學(xué)生大膽想法創(chuàng)意輕輕松松展示出來。最重要的優(yōu)點是3D打印課程還能促進(jìn)學(xué)科融合。在學(xué)生設(shè)計實踐過程中,可能會涉及到其他學(xué)科知識。比如歷史,美術(shù),數(shù)學(xué),物理,化學(xué)等,這符合STEM教育理念中的多學(xué)科技能融合理念。更好地調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
美國著名教育家杜威提出的“做中學(xué)”理論,就是認(rèn)為學(xué)生在參加實際活動過程中,親自動手從而習(xí)得知識,慢慢積累經(jīng)驗。在我們課堂教學(xué)過程中讓學(xué)生多觀察、多動手、多探究,從而一步步發(fā)現(xiàn)問題解決問題?!白鲋袑W(xué)”實踐的重要性。3D 打印課程中設(shè)計的模型就是從生活中得來,可能是一比一的還原生活物品,比如學(xué)生制作的筆、牙簽盒、各種水果蔬菜。也可以是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)生活物品的有不足之處,在設(shè)計模型時進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新,比如i3DOne社區(qū)中創(chuàng)意改造大賽,就積極鼓勵學(xué)生觀察身邊的實物,發(fā)現(xiàn)問題解決問題。
項目學(xué)習(xí)是一種新的研究性學(xué)習(xí)模式。具體來說,就是一套系統(tǒng)的教學(xué)方法,解決實際問題和負(fù)責(zé)任的問題,認(rèn)真設(shè)計、探索和實施項目任務(wù),解決一系列問題[5]。在這個過程中,學(xué)生能夠進(jìn)行設(shè)想、驗證、完善、創(chuàng)造出某種東西,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和動手操作能力 。將3D打印課程以項目式驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目分析、項目設(shè)計、項目實施、項目展示與優(yōu)化,從中不斷獲得知識以解決發(fā)現(xiàn)的問題。
“做中學(xué)”理論和項目式學(xué)習(xí)都是是落實STEM 理念的理論依據(jù), “做中學(xué)”是項目式學(xué)習(xí)的過程[7]。本文將基于STEM教育理念,采用項目式學(xué)習(xí)方式,對小學(xué) 3D 打印課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)活動。
本課以《3D打印技術(shù)之中秋佳節(jié)》為例,基于 STEM 的教育理念,以問題、項目和案例為導(dǎo)向的項目式學(xué)習(xí)思路如圖1所示。促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維以及邏輯思維發(fā)展,靈活運用多學(xué)科知識培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
將3D打印課程以項目式驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目分析、項目設(shè)計、項目實施、項目展示與優(yōu)化,從中不斷獲得知識以解決發(fā)現(xiàn)的問題,調(diào)動學(xué)生的探究能力,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。
項目分析過程:收集學(xué)習(xí)中秋佳節(jié)的習(xí)俗、詩詞、來歷,對中秋節(jié)最重要的月餅進(jìn)行分析。
項目設(shè)計過程:發(fā)散數(shù)學(xué)(M)思維, 繪制月餅 作品的結(jié)構(gòu)示意圖、三視圖,根據(jù)示意圖分析建模數(shù)據(jù),制定實施步驟以及3D One建模流程。
設(shè)計項目實施過程:充分利用工程(E)和技術(shù)(T)的手段,合理規(guī)劃制作步驟和方案,針對實際情況,在制作過程中靈活選擇方案。建立三維模型并打印出成品。
項目展示與優(yōu)化過程:完成作品渲染,小組之間互相交流,總結(jié)反思項目方案,老師點評。
但是課堂時間有限,少數(shù)同學(xué)還不能夠完全掌握制作月餅的3D One命令使用,課后有待加強。有條件可以將本課設(shè)置為三個課時,第一課時請同學(xué)們學(xué)習(xí)中秋節(jié)知識,第二課時學(xué)習(xí)3D One軟件建立模型。第三課時學(xué)習(xí)3D打印機技術(shù)打印模型。充分發(fā)揮學(xué)生主體,使學(xué)生在真實情景中習(xí)得知識,解決問題,積累經(jīng)驗。
本文內(nèi)容僅代表作者本人觀點,與i3DOne社區(qū)無關(guān)。
