3D打印向基础教育走来

黄敏

访谈嘉宾：

王 昊 江苏南京市秦淮区进修学校信息技术教研员

丁 焱 江苏南京市马府街小学信息技术老师、教龄19年

潘 艳 江苏南京市石鼓路小学信息技术老师、教龄15年

全艳珠 江苏南京市石鼓路小学美术老师、教龄3年

苏 娟 江苏南京市石鼓路小学信息技术老师、教龄7年

徐 婷 江苏南京市夫子庙小学信息技术老师、班主任、教龄10年

邹 翎 江苏南京市瑞金路小学信息技术老师、教龄19年

记 者：之前，已经有媒体对3D打印在南京基础教育领域的相关实践活动做了一些报道。这里还是请王昊老师简单介绍一下秦淮区校园3D研究社团。

王 昊：秦淮区3D研究社团成立于2013年11月。目前成员30人。可以看出，我们的成员以秦淮区信息技术教师为主体，年龄在25～35岁之间。我们的老师均为利用课余时间自发报名参与研究。热情、有想法、想做事是这个群体的特点。

“秦淮校园3D研究社团”以工作、教学、研究为中心，以走进课堂为宗旨。研究之初，我们有“3D打印数字坊”、“思维间秦淮校园3D”这样的名称。后来确定为“秦淮区3D研究社团”。我们是这么考虑的，这个社团的功能不能局限在时间、空间、加工车间以及功能符号的含义，我们要结合教育、结合学生的课堂，集行政工作、教育教学及科研于一体。

记 者：我知道“秦淮校园3D研究社团”是全市普教系统最早开展3D项目教学研究的教师群体。社团从最初的成立到现在初具规模，成为南京3D打印教育应用的先锋，这个过程经历了哪些阶段呢？

丁 焱：作为信息技术老师，在多年的教学中有一个现象始终困扰我们：孩子的想法創意无法实现。另一个现象就是现行的信息技术课与时代科技发展的脱节。在2013年，王昊老师找到我，说有这么一个3D打印技术，希望我和他做些研究与尝试，看能否以此来解决目前信息技术教学的主要困惑。我有多年的航模经验，王昊老师觉得这是我的一个优势，也是资源。

通过原白下区进修学校出面，我们向企业借用一台3D打印机试用研究。拿到3D打印机后，我俩就只会开机关机。然后，我就在网上寻找相关3D打印教程和建模教程。因为多年从事信息技术教学工作，对于各类应用软件，我上手是较快的。一周后，我们打印出了第一个3D模型——小汽车。可以说这个小汽车的产生是标志性的起步，可以作为社团的第一阶段。

我们尝到了甜头，发现3D打印也不是很高深的技术，于是我们就有了信心，由王昊老师牵头，带动一部分自愿在课余时间参与研究的老师，定期培训，一起学习。我们还聘请了3D 南航大协作交流部技术顾问杨工作为客座讲师。成员有了，我们就希望这个团体有一个正式的名字，“秦淮区校园3D研究社团”名字的确定可以算是第二个阶段。

经过培训学习，我们就把3D打印的发展转向课堂，这便是第三阶段。以马府街小学 3D公开研究课为标志，3D打印正式推进课堂。研究课得到了老师们的赞许和鼓励，于是第三阶段很快步入第四阶段。老师利用每周的信息技术课（1节）和学生社团开展3D打印研究活动，这个课程已被列为学校的常规课。在第四阶段，课堂上学生创造的作品丰富奇特，受到广为宣传，更是引来了诸多媒体的关注。CCTV、中国教育电视台、江苏电视台等多家媒体进行课程的采访报道。媒体助力我们社团的生存，是第五阶段。可以说，经过这五个阶段，以马府街小学为代表的秦淮区校园3D研究社团已经小有名气。

青奥会这次在南京举办，我们社团抓住了这个契机，加入到青奥文化小屋的展示中，为青奥活动增加亮点，让3D打印技术在教育界大放光彩。

记 者：丁老师描述了社团的发展进程，作为一线基础教育工作者，将3D带入课堂，将会成为我们社团今后研究的重点。我想知道在真实的课堂中，上课的情形怎样呢？学生对这个新事物的反应如何？

苏 娟：我们的学生太喜欢这个3D打印机了。我利用日常的信息技术课给学生培训。我们上课的对象是四、五、六三个年级的学生。以前，我们用熟知的Logo、Scratch 让学生建模。这其中还要设计编程。有了这个3D打印机，我们将知识化繁为简了，这点很符合小学生的认知特点。他们只需要用最简单的画图软件，描绘出希望的事物模型，就能通过3D打印机实现。每一个学生在课堂上都有成就感，这在以往的信息技术课上是做不到的。哪怕学生设想得不够好，绘制得也不出色，但是3D打印总能将他们的作品付诸实物呈现，这就给了学生很大的认同与激励。

徐 婷：的确如此，这个现象在我们学校也是一样。所见即所得，兴趣与成就相互作用。我们的学生中有一部分刚开始不认同3D打印，可是当他的第一个成品出来后，哪怕是最丑的“小板凳”，毕竟也打印出来了，这就有了成就感。这样的成就感点燃了他们的兴趣，形成良性循环。

邹 翎：我也补充一点。我认为，如同两位老师所反映的真实课堂现象，3D打印能出成品。刚才说了，不管学生设计出怎样层次的作品，3D打印机总能以有形方式呈现。这恰恰说明它具有检验功能，而且这个检验是相当客观的，只要能打印，说明你的设计环节是正确的，如此学生在学习过程中就能精确了解应该有的步骤，这是对自我学习的检查。这点在常规信息技术学科乃至其他学科都很难做到。过程可以检验，弥补了我们不能在学生学习过程中及时发现问题的不足。学生自己检查是哪一个环节设计错了，是不是这个圆柱没有封闭，还是那个长三角的高度忘记设置了，诸如此类。

记 者：三位信息技术老师从各自的课堂角度给我们呈现了多节3D打印课的场景，特别是徐婷老师声情并茂的描述，能感受到这个课程的开设弥补了以往学生在信息技术课堂进行实物设计的缺陷，它可以将无形以有形的形式验证。在基础教育中，还有别的学科，3D打印在其他学科上有运用吗？效果如何呢？

全艳珠：我是一名美术老师，在我们石鼓路小学，从1984年开始，版画就是我们学校的特色。有了3D打印，我们原本耗时的版画过程变得可修改、可调节，这就简化了工作。3D打印更可以发挥学生神奇的想象力，以前的遗憾是他们的想法太奇妙，没有工具可以实现。现在，版画已经成为学生想象力的展示平台。

苏 娟：除了3D版画，我们学校有英语老师在课堂运用3D打印机拼出多种字母组合；数学课堂上，打印各类圆柱等几何体模型。

王 昊：对，在学科整合上，能运用到3D打印的地方有很多，尤其是对于老师的备课及课堂展示。比如，语文教学中的《赵州桥》一课，小学生一般通过图片或视频来了解赵州桥的结构。3D 打印技术的出现，可以很方便地打印出赵州桥的模型，学生就可以很直观地观察、欣赏赵州桥的整体及各个部分的构成。课文中关于赵州桥具有泄洪能力的教学难点，学生通过观察模型桥梁以及做实验的方法就突破了。数学学科也是如此，就如苏娟老师描述的那样，现在有了 3D 打印技术，教师可以很方便地给学生打印出所需的几何体，根据需要实际切割或做其他的變化，这样的教学真是事半功倍。在中学的物理课上，教师可以打印出实物，让学生反复训练电路的连接。中学化学的分子模型构造，完全可以按比例把这些微观的结构放大并呈现出来，变微观为宏观。这对于初中学生的学习非常有帮助，学习的难点一下子就突破了。生物、地理学科更是如此。

记 者：王老师这么一说，我们的思路立刻被打开了，我想继续延伸下去，一定还会挖掘3D打印的更多应用。从一开始的3D打印社团的发展历程到课堂应用的再现，无论是建模还是课堂教学，我们感受到课堂中的浓烈学习气氛，多彩出奇的想象力，那么对于学生，这样的创意能否延伸到课堂外的生活呢？

徐 婷：我除了担任信息技术老师，还是五年级的班主任。我真真切切地看到了学生在接触3D打印后发生的改变。比如，我们班的李子昂，他是市优少，这个学生生活面很广，自从他接触到3D打印，就被吸引了。因为想将自己的奇思妙想变成现实，他就要自己努力，于是自己学会收集资料，学会在发现问题后找途径解决。而我自己也一样，现在我已经习惯遇到问题，先在网络中搜索问题的解决方法。以前最头疼的动手组装设备之类的事情，现在我也能轻松应对。

王 昊：我们老师前期自学也好，现在的社团培训也好，我们的指向是课堂、学生。培养学生的创新能力、动手能力、自我发现问题及解决问题的能力，我们的老师都知道这些，也都在教育教学工作中有这样的理念。我们通过3D打印的课程和活动，很好地保护了学生的想象力，帮助学生实现、验证其想象力。学生的各种奇思妙想不再被人为地否定、抹杀。人类需要创新，创新应该始于青少年。我们希望我们的社团能够带动更多的老师主动发掘、探索新技术的应用。

记 者：谢谢王老师，也感谢“秦淮校园3D研究社团”给我们带来的一次让创意有形的交谈。

（作者单位：江苏南京市宁海中学）