3D打印在中小学创新教育中的实践探索

吕学明 广饶经济开发区乐安中学

将3D打印技术引进中小学课堂创新课堂教学方法，是多元化教学的一个重要表现形式。学生通过自行设计3D教学模型，既培养了学生的实践教学能力，又能让学生参与到整个教学设计的流程中来，这种技术的引进能够适当提高授课效率，激起学生对学习的兴趣，是推进多元化教学十分重要的一种教学方法，让新型科技真正走进学生的课堂。

1 3D打印技术概述

3D打印技术是将物体进行快速成型还原的一种新型技术，近年来发展十分迅速，在建筑行业和生产制造行业都有重要应用。3D打印技术对材料要求较高，要求打印原料必须具有很强的粘合能力，以保证在打印原有物品的过程中能够尽快成型，达到精确还原原有物品的效果。在3D打印过程中，打印原料不再是墨水，而是金属、陶瓷等特定材质的打印原料，将3D打印机与电脑相连后，通过将打印材料的叠加，能够将原有物品进行一定比例的还原，实现3D打印的最终效果。

2 3D打印在中小学创新教育中的作用

2.1 锻炼学生的实践能力

在整个3D打印过程中，相关教师会要求学生参与打印模型的设计，包括打印机的调试、材料的选用等关键步骤，让学生更加了解整个3D打印工作的准备过程和实施的步骤，在授课过程中，教师会让学生近距离感受教学模型的打印，此外，各个学校还会组织3D模型设计大赛，这个过程是学生展现创作能力的机会，教师会给出一些专业的指导，学生在动手设计打印模型的过程中不断提升自己的实践动手能力[3]。

2.2 培养学生的发散性思维

3D打印作品并没有一个固定的评判标准，在课堂上教师会通过教学模型的展示向学生提出更多问题，不仅包括专业知识方面，还包括模型设计方面，通过思考这些问题能够让学生的思维更加活跃，教师也会改变传统的教学方式，这对学生创新思维的培养是非常有利的，通过课堂上与教师的相关互动，学生能够更多地了解教师的授课方法和授课进度，并对课堂提出自己的思考，有助于教师对学生的思维进行发散性的教育和培养。

2.3 提高学生在课堂上的参与度

一般来说，教师会让学生参与3D教学模型打印的整个过程，定期收集学生对教学模型的相关意见，也会在课堂上现场进行相关模型的打印，这会使学生成为课堂的主导者，不再被动接受知识，能够让学生更多地参与到整个课堂的教学设计中，通过亲自对教学模型进行设计，学生能够提前对知识有一定的了解，这对学生自主学习能力的培养也是有很大帮助的，在课堂的参与感越强，学习知识的兴趣就越浓厚。

3 引入3D打印技术的各学科实践教学方法

3.1 3D打印技术与语文学科的融合

小学语文教材上有许多与建筑有关的文章，比如《赵州桥》、在初中教材中也有与人民大会堂、故宫等建筑有关的文章，虽然通过多媒体等动画展示能够对建筑本体进行生动的呈现，但对于课本中建筑的功能和细节之处，学生还是不够了解，教师通过对赵州桥或者人民大会堂进行3D打印，能够使学生近距离观察建筑的细节，这样学生对课文中的细节描写和桥的功能作用就有了更多自己的理解，有助于学生更快融入到语文课堂中。

3.2 3D打印在数学学科的教学方法

在中小学数学教材中有很多关于立体几何知识点的学习，这对于刚刚接触平面几何没多久的学生来说是很难快速理解的，对学生的空间想象能力要求很高，一般情况下在涉及立体知识点时，教师会通过纸板折叠、削粉笔以及胡萝卜等构造教学模型，但这样的模型与书本原图有很大差别，不利于学生对知识的理解，而3D打印技术能够以一定比例还原书中模型，将立体图形展现在学生面前，有助于学生对图形性质的掌握。

3.3 3D打印在英语单词记忆的创新

对于中小学生来说，英语学习还处于起步阶段，主要是对一些基础单词和简单语法的记忆，但此时英语学科最基础的部分，只有熟练进行单词的记忆，才能够为以后更加复杂的英语学习打下基础，但基础单词的记忆十分枯燥，学生在学习过程中会感到乏味和无聊，而3D打印技术能够创新英语单词的记忆方式，将一些学生没有见过的物品模型打印出来，通过谐音记忆或打印过程的记忆能够加深学生对单词的印象。

4 结语

综上所述，3D打印技术在很多方面都有着非常重要的应用，将这项新型技术引入到中小学生的课堂是非常有必要的，经过一段时间的3D打印教学，学生的知识储备得到了明显的提升，实践动手能力和发散性思维也得到了锻炼，在课堂上学生也明显感觉到了课堂气氛变得轻松了许多，生动的教学模型也为学生的课堂增添了许多色彩，使得各个学科的学习方法都变得更加灵活，促进了学生的有效学习。