逆向思维在3D创意设计中的作用与培养策略

房立宁

近年来，随着人们对创客教育的关注，各地中小学校涌现出了丰富多彩的创客空间，为学校创客教育注入了活力。创客教育的核心思想之一就是培养学生创新能力，3D创意设计是培养学生创新能力的重要项目，而在3D创意设计中，训练逆向思维对培养学生的创新意识、创新思维和创新能力有很强的促进作用。本文将对逆向思维在3D创意设计中的作用和培养加以讨论和研究。

一、逆向思维的作用

1.在3D创意设计中的作用

绝大多数教师在进行3D创意设计时，授课思路一般是先通过实例进行软件命令教学，然后进行作品示例及学生作品创作。然而学生在进行作品创作时，思维过程大致包括作品创意构思（作品结构、零件及功能）、零件制作分析（用软件哪个命令制作）和作品制作（具体制作）三个环节。其中第三个环节是“命令—零件”过程，而第二个环节是“零件—命令”过程，两个过程看似只是相反，但却相差很多。

在作品制作流程中，制作分析的逆向思维是作品制作的前期准备，如果分析不到位，后期的制作将会有无穷障碍甚至不能完成。作品制作的正向思维是逆向思维的延续，逆向思维是正向思维的优化与提升，只有在对常规操作熟练掌握之后，才能进一步思考，拓展思路，而这恰恰是我们平日教学过程中所欠缺的。

2.在教学中的作用

单纯的“命令—零件”式的常规教学，制作方法单一，学生在学习3D设计过程中不仅创新思维受限，创作积极性不高，而且较出色的3D作品不多。逆向思维设计教学活动就是由原来的“命令—零件”转变为“零件—命令”，也就是给出模型，然后思考可以用什么命令来实现的过程。在这一思考过程中，不同的学生会找到不同的途径和方法，有利于开拓学生思路、活跃学生思维、改善课堂气氛。

3.在培养创新能力中的作用

由前面的分析不难得出，逆向思维对培养学生的创新能力能起到很好的促进作用，有利于学生在将来制作出更好的作品和模型，同时也会促进学生其他学科综合能力的提升。

二、逆向思维在教学过程中的培养策略

1.教师应由知识传授型教师向创新型教师转变

创新型教师必须具备逆向思维等发散思维的主动意识和能力，这是培养学生逆向思维的前提。教师应该积极参与与创新教育有关的培训与学习，提高自身素质，用最短的时间完成从知识传授型教师向创新型教师的转变。

2.教师要积极引导学生利用逆向思维考虑问题

如在3D One软件中进行“旋转”命令教学时，在进行完软件命令教学之后，学生知道平面图形通过旋转操作可以得到立体模型，同一个平面图形如果旋转轴在不同的位置，可以形成不同的立体模型，同样，如果对旋转角度进行改变，还会设计出更多模型。

如果我们反过来，先将模型提供给学生，让他们思考这是由什么平面图形旋转而来的、旋转轴在什么地方呢？学生之间可以进行互动游戏，各自设计一个或几个模型，然后让同学找出其中的平面图形和旋转轴，课堂气氛必然异常活跃。

教师在日常教学中进行有意引导，学生学习3D创意设计的积极性将会大增，同时其逆向思维能力也会逐渐提升。

3.教师要尊重学生的逆向思维方案

如在利用3D One软件制作五角星模型时，教师可引导学生根据五角星的外形，逆向思考制作方法与思路，整理出锥削法、DE移动+阵列法、放样法三种操作方法，并进行尝试，最终找出三种方法的优缺点（如下表），确定最佳制作方法。

三、在项目式学习中融入逆向思维

笔者所在的农村学校自2017年建成创客空间以来，开设了以3D创意设计为主的多个创客项目，在基于项目式学习的教学方式中大胆尝试了学生逆向思维的培养。在教学过程中，教师将所有的内容设计为若干个活动项目，学生在一个个项目活动中通过逆向思维形成新颖的创作思路，完成的模型设计已经不再局限于实体的机械堆砌，平面草图的拉伸、旋转等变形，也不再是教师上课示例的简单复制，很多情况下做出的是令人耳目一新的作品。

在三年多的时间里，学校的创新做法取得了一定的成绩，得到了《齐鲁晚报》及3D One青少年三维创意社区的报道与推广，以及中央电教馆相关专家的肯定与好评。

教师通过在3D创意设计中培养学生的逆向思维，激发了学生的创意灵感。学生通过设计优秀模型，从中获得了学习的满足感、成就感，从而更加喜歡3D创意设计课程。学生除了掌握基本技术学习方法和技术探究方法外，也在无形中提升了观察力、数字感知力和空间感，学生的整体创新意识、创新思维和创新能力大大提升，创客教育的核心思想得以充分实现。