3D打印创客教育融入中小学信息技术教学的方法探析

3D打印创客教育融入中小学信息技术教学的方法探析

摘

要：在各中小学全面推进3D打印创客教育，已经成为中小学教育当中一种全新的教育模式。通过3D打印创客的开展，学生的信息素养将得到极大的提升，他们的思维能力也能得到拓展，这为学生的终身发展提供了良好的平台。3D打印创客进入校园，需要借用信息技术手段把知识点进行融合，再传递给需要吸收知识的学生。文章旨在分析3D打印创客教育与中小学信息技术教学的融合细则，以便相关教师更好地开展课程。Key：3D打印;信息技术;教学一、引言“3D打印创客教育”正在逐步地融入中小学的课程当中，只要合理地将其与信息技术教学融合，就可以取得预期的教学效果。但是这门课程的发展，也存在着一些现实的问题，比如没有对应的教材，教师很难拥有具体的教学目标，盲目地教授课程，学生也很难取得实际性的学习成果，再有就是大部分学校，还没有把这门课程正式的纳入课表当中，课程的传授显得不够专业。为了推动3D打印创客教育的进步，学校层面需要利用先进的信息技术手段，结合信息技术学科，提升教师的教学研究能力，提升学生的信息化素养。二、3D打印创客教育有何作用首先，来聊下笔者对3D打印创客教育的定义。在中小学教育中，基于三维设计与3D打印技术的一种创客教育方向，注重利用三维软件和3D打印机为工具，培养创新意识和动手能力。接下来来介绍一下它的几个作用。（一）培养学生的创新思维能力拥有创新思维的个体，解决问题的能力也相对较高。3D打印创客教育其实是一门高于生活的学科，学习者历经头脑风暴和思维的碰撞之后，往往会利用该课程，设计出具有鲜明特色的作品，这些作品是学习者智慧的结晶。一件优秀作品的诞生，不仅会提升作品制作者的荣誉感，也有助于激发其他学生的创新热情，教师需要以成功的作品为契机，培养学生的创新思维能力，将头脑思维与信息技术课程进行融合，激发出灵感，学生的创新思维能力就有了雏形。比如教师在教授信息技术时，结合3D打印创客教学，要求学生设计出款式新颖又实用的家具;接收任务之后，经过简单的构思，学生可以马上动手创作作品，个别思想新颖的学生，还会超越普通的家具设计风格，拿出有自身特点的设计款式，教师借机对这样的学生进行表扬，他们在感知到教师的肯定和鼓励之后，会更有成就感，此类学生的创新思维能力，将得到更大的启迪，而同班级的其他学生，为了得到教师的肯定，也会积极开动脑筋，或者请教被教师表扬过的学生，这样可以在全班兴起一个良好的学习氛围。因此，在良好氛围的建成过程中，可以实现借用3D打印创客教育，培养学生创新思维能力的目的。（二）帮助学生形成良好的道德这是一个“信息化”的时代，每个人的工作和生活，都离不开日益進步的信息技术，但是发达的信息技术，会让很多人忘记自己本来的角色，从而利用信息技术做出一些违反社会道德的事情。因此3D打印创客教育进入校园，其实不仅仅是为了提高学生的思维能力，它还有一个很重要的教育目的，那就是利用中小学生具备较高可塑性的特点，对他们开展道德方面的教育。利用信息技术课堂和3D打印教育，帮助学生形成正确的道德观念，让他们合理地使用网络、信息技术，从而借助这些先进的手段，去提升自己的实力，也造福这个社会。教师也要给予学生正确的引导，比如明确告知学生：一定要尊重别人的原创作品，禁止抄袭、剽窃，并且要以这种不道德的行为为耻。当大部分学生都具备基本的道德观念时，则证明该课程的延伸效力已经发挥出来了。（三）提高学生的信息检索能力信息技术与3D打印创客教育的融合，会要求学生利用信息技术课程，去检索一些自己需要的信息，再把相关信息进行整合，挑选出自己比较适用的部分，从而去创作作品。也就是说一件作品的好坏，跟学生的信息检索能力，也是有着很大关系的。3D打印创客教育，往往有着明确的目的、任务，学生的学习和教师的教学，都会朝着预期的目标、任务前进。当学生的信息检索能力偏于低下的时候，会严重影响作品的创作，这时候再没有教师提供的指导方法，学生的学习道路就会遇到很大的阻碍。在学习创客教育的时候，教师需要借助课程的特点引导学生，利用信息技术对初步的信息进行检索。比如在设计作品的时候，学生需要有明确的设计目的，以此为起点开始检索信息，然后把有用的信息罗列出来，这样能促成作品更快地完成，也提高了学生的信息检索能力。三、3D打印创客教育有何可行性（一）在中小学信息技术课程中占据优势信息技术课程是一门要求学生手脑结合运用的课程。3D打印创客教育其实是一种设计教育，它不仅要求学生要有基本的头脑思维，更要求学生以信息技术的方式，呈现出学习的成果以及创作的作品。从这一点来说它与中小学信息技术课程有着不谋而合的目的，头脑思维偏于灵活的学生，更加喜欢这门课程。因此在中小学信息技术课程当中，就能顺其自然地融入3D打印创客教育。而且在课程当中适当地融入有趣的知识点，也会激发大部分学生的学习热情以及对课程的喜爱。（二）为学校提供强大的硬件设施要想开展好3D打印创客教育，不仅需要教师和学生发挥主观能动性，还需要借助先进硬件设施的力量。实施打印课程就要求学校方面，必须配备有网络的电脑以及专业的3D打印机，当这些专业设施一应俱全的时候，课程才能正式地开展起来。如果没有配备这些硬件，可能一所中小学的相关教育还没有落实到位，那么该学校的总体教育质量，也不能令大众满意。为了实现预期的教育效果，必然也会引进相关设备、设施，那么开展创客教育在中小学校园，就有了很大的可行性。四、引入3D打印创客教育的具体方法（一）选择适合中小学生的学习软件3D打印课程的开展，需要借助专业软件的力量。校方在引进这些软件的时候，必须要考虑到中小学生现有的认知水平，尽量选择不需要基础，而且容易操作的软件，争取让每一位参与课程的学生，都能利用软件制作出作品。比如利用更简单的3Done，去构建三维模型，这款软件具有强大的建模功能，只要学生能掌握电脑键盘鼠标的基本操作，就可以利用这款软件创造出作品的雏形，中间再运用软件当中的各个功能命令，把作品进一步完善，学生就会发现原来好作品的形成过程竟然如此简单。这也能在一定程度上，提升学生的创作信心。（二）运用合理的教学模式在整个教学环节当中，会取得怎样成果，跟教师使用的教学模式，有着密切的关系。在3D打印创客教育当中，教师不能在课堂上，一味地给学生灌输知识，而应该利用互联网的优势，引导学生进行自主学习。让他们在正式进入课程学习之前，先在自己的头脑思维里面，形成一种创作意识：自己究竟要创作什么样的作品？对作品有一个初步的想法，然后再以自发组建小组的方式，利用网络进行初步的探究。这样可以让他们更加积极主动地进入学习环节当中，合理地运用教学模式，能达到事半功倍的效果。（三）注意进行深入浅出的教育在信息技术教学中，引入3D打印创客教育，已经成为各中小学中非常普遍的现象，但是要想收到预期的教学效果，教师还需要注意自己的教学方法，尽量以深入浅出的方式，让学生能更快地上手。比如学生刚刚接触到3D打印教育软件的时候，受到年龄的限制，他们在内心往往会产生畏难的情绪，觉得自己完全没有接触过此类的课程，要操作起来有难度。那么教师就应该先带领学生，对操作的设备、软件有一个基础了解，在此基础之上进行深入浅出的教育，才能将3D打印与信息技术课程、学生，进行巧妙的融合。五、如何针对学生开展3D打印创客教育（一）利用3Done软件强化学生的学习动机3Done软件是一款学生学习3D打印创客的基础软件，相对于其他专业性比较强的软件，3Done更适应中小学生的学习特点，它上手操作比较快。因此教师在进行授课的时候，可以充分利用3Done软件的优势，来强化学生的学习动机。比如教师联机展示，让电脑功底比较强的学生当堂演示，只要进行简单的操作，就可以获得理想的创作成果，而其他学生就能以最直接的方式，见到创造的成果，这时候教师再借机告诉学生，只要自己的头脑当中有设计意图，就可以轻松创造出优秀的作品。以这样的方式，来强化学生的学习动机，很多学生的内心，开始产生跃跃欲试的想法，那么他们创作热情的火苗，就被教师点燃了。（二）利用建模软件的高效性激发学习兴趣建模软件能让作品的呈现形式更加立体化，也更具有高效性，相对于传统的创作方式，它的优点是显而易见的。比如一幅手绘的作品，可能需要制作者花上好几个小时，才能完成，但是利用建模软件，可能只需要一堂课的功夫，作品的整体效果就能呈现在创作者的眼前。这对于喜欢追求立竿见影效果的中小学生来说，具有十足的吸引力。那么教师在进行教学的时候，就需要让学生感受到软件操作的高效性，同时介绍软件当中的一些高效操作按钮，让学生学会更便捷的操作方式，以激发他们的学习兴趣。（三）活躍课堂的学习氛围课堂的氛围从很大程度上，影响着课堂的学习效果。如果一位教师的课堂气氛压抑，学生在底下死气沉沉，教师也不注重与学生进行互动，忙着完成自己的教学任务，后续教师回头一看，台下的学生早已不在状态，那么这样的学习效果很轻松就能预想得到。3D打印创客教育，从根本上来说是需要手脑结合的课程，这就要求教师，必须要创造活跃的课堂学习氛围，给学生创造自由提问的机会，并且表扬有奇思妙想的学生，以此为契机把课堂的氛围搞活，学生受到教师的影响，会变得更乐于跟自己老师交流，这样的氛围正是课程开展所需要的。六、总结中小学阶段的信息技术课程，能够为3D打印创客教育提供切实有效的融合策略。而3D打印创客教育，能拓展学生的综合能力，学生利用课程实现能力的提升。具有天赋的学生，受到课程的影响，今后可能会从事与之相关的工作，中小学阶段的3D课程为学生的发展，埋下了“启蒙”的伏笔，这也为社会的进步提供了足够的动力。3D打印创客教育的蓬勃发展，依赖于各学校对课