3D打印技术在创客教育中的应用与实践

⦿江苏/徐秋芳

3D打印技术在创客教育中的应用与实践

⦿江苏/徐秋芳

创客精神遇上日常的教育活动，那么创客教育就应运而生了。现如今越来越多的人出现在创客群体中，这些群体中的人物也包括了一大批有思想、有创造、有能力的小学生。随着3D打印课程的蓬勃发展，它已经慢慢进入小学课堂，成为了孩子们最喜欢的课程之一，3D打印技术也让学生的动手能力和创造能力得到了极大的提高和发展。

3D打印技术；小学生；创客教育；社团活动

近些年，“创客教育”、“创客空间”、“互联网+”、“3D打印”技术、“STEAM”、“VR+”教育，这些新名词犹如一次次头脑风暴洗涤着我们，改变着我们的生活。我们怎样去走进它们，接受它们，甚至爱上它们。离小学生的生活贴近，又易于实现的技术，我觉得非3D打印莫属。在以往的教学中，学生如果有特别的想法或者是思路，按照常规可以用纸和笔画下来，这种方法无疑是正确的。如何呈现出来呢？或者可以通过计算机技术进行输入和输出，但如果要变成实物，真真切切地出现在我们眼前，恐怕很难做到。3D打印技术无疑犹如一股春风，为创客教育带来了一抹绿色。现在学生们设计出来的图纸完全可以通过3D打印技术变成实物呈现在人们眼前。学生通过努力将自己的创意和想象变为现实，得到的不仅是自豪感，更多的是提高学习的积极性，发展了动手能力的同时创新的思维也得到了飞速发展。

一、3D打印技术让思想与梦想进行碰撞

梦想是现实的动力和源泉，它来源于学生内心深处最基本的天性、梦想可以使我们保持充沛的想象力与创造力。3D打印技术后进入了课堂，无疑在基础教育中推行创客教育注入了新鲜的活力和血液。它让学生的思想和梦想发生了碰撞，将原本无形的东西变为有型，将枯燥的内容化为丰富，把孩子们内心深处的潜能和激发出来，思想化为现实提供了一条有利的途径。

小学数学《认识立体图形》这一课，正方体的认识是本课的重点。很多同学都回家用纸制作成了正方体带到学校，第二天由于书包内的挤压，往往都变了形。那么如何让学生动手制作出坚硬的、有质感的正方体呢？在学生社团活动中，我让学生用3D打印技术来完成正方体的制作。首选，我让学生在3DMAX软件进行图纸的设计，通过软件进行建模，在建模的时候去发现不合理的地方或者是需要改进的地方。通过3D打印将正方体的形象进行固态化，一个个立体的图形立刻展现在学生们面前，学生可以更加直观地了解立体图形内部各个部分的联系，对空间概念有了更加深刻的理解。

3D打印技术让学生插上了想象的翅膀，给了学生一个更高、更远的起点，让思想与梦想进行碰撞，在寓教于乐中开展了创客教育。

二、3D打印技术培养创新实践能力

美国著名的教育教学杜威提出“做”中学的基本教学原则，他认为教育最根本的基础在于孩子的活动能力，在情境化的教学场景中，通过学生的“做”来实施教学。当然这里的“做”包括了思考、观察、探究、尝试、游戏等多方面的内容，旨在培养学生的创新能力和创造精神。3D打印技术的创新实践，可以在“做”中完成知识和技能的掌握，为达到学习目标提供了保障。

我们社团活动内容丰富多样，学生的创意总是无限的、让人惊叹的。其中有一个开源硬件结合类设计传感器的应用——“智能垃圾桶”深受学生喜爱。智能垃圾桶的特点在于人扔垃圾的时候不需要把手伸进垃圾桶，当人的手接近垃圾桶的盖子处，垃圾桶的盖子会自动开启，当垃圾被投入3-4秒后盖子会自动关闭，这种设计十分巧妙。一来投递垃圾十分方便，二来人的手不会碰到垃圾桶比较卫生，三来平时垃圾的盖是封闭的，特别是夏天不会有味道散发出来，环境也因此美化了。要说这都是3D打印技术的功劳，通过建模将垃圾桶的模型打印完毕后，再通过传感器、红外传感探测装置、机械传动等一系列的组合，有了这样有创意的作品。

3D打印技术培养了学生的创新实践能力，它让学生从思考到创造这一个过程得以充分的体现，为问题的解决方案也提供了有效的途径。

三、我校社团3D打印未来发展

随着3D打印技术的不断发展与成本的降低，3D打印技术走入千家万户不无可能。我校的社团活动为开展创客教育提供一个十分便利的平台。生活中一个坏了零件的沙滩椅，如果把它扔了怪可惜，留着又无法使用，那么打造3D沙滩椅零件就可以解决这个问题。使用3D打印技术打印这个沙滩椅的零件，换上之后沙滩椅又可以继续使用了，让3D打印技术为生活所服务。

我们要让3D打印技术不止满足于学生的兴趣、爱好层面，更多的是让它服务于我们的生活和学习。比如说改变传统的教学模式，进一步促进各个学科整合的学习形式，让3D打印技术与学科课程的教与学融为一体，让它作为一种工具提高课堂中的教与学的效率，改善教与学的效果。通过实践也证明利用3D打印教育进行学科的整合，促进更多的学科融入其中是可行的、可持续发展的。

学生们的资源、创意最后能够化为公共资源为人们所利用，这才是创客教育的目的。在我们社团活动中，我们利用3D打印课程建立公共资源库，把学生们的创意、想法都上传于学校的公共资源平台上，本校的师生都可以通过注册，共享这些作品，以达到资源共享的目的。

创客，是一颗颗饱含热情的种子，在科技时代的土壤里生根发芽。创客教育为了时代的变革培育了创新的力量，当3D打印技术遇上创客教育，3D打印技术走出了象牙塔，不再受局限，融入我们的生活。学生的动手操作能力、创新思维能力都得到了显著的发展，学生体验了从思考到创造的过程，在实践中获取灵感，在体验中获得成功。

[1]李大维，谢作如.创客眼中的创客教育[J].中国信息技术教育，2015(12).

[2]张春兰，李子运.创客空间支持的深度学习设计[J].现代教育技术，2015.

江苏省苏州市吴江区盛泽实验小学)