创客背景下3D One 校本课程开发与实践初探

李永全

（甘肃省山丹县南关学校，甘肃山丹 734100）

习近平总书记在致首届国际教育信息化大会的论述，指明了教育信息化未来的工作目标、方向和途径。信息技术对教育的发展具有革命性的影响，因此，以教育信息化促进教育现代化是中国实现信息时代教育改革与发展的重要战略决策。

“创客”一词起源于单词“Maker”，原意是不以盈利为目标，努力把创意转变为现实的人。创客教育的含义就是通过鼓励与引导学生在创造的过程中有效利用数字化工具，让学生在发现问题、探索问题、解决问题中将自己的想法转化为成品，从而培养学生实践与动手的能力、合作与创新思维与解决问题的综合能力的教育。创新教育对培养学生的创新能力、实践能力和综合利用能力具有积极作用。在中小学，学生的特点是好奇心和想象力比较强，这些都是创造性人格的典型表现，因此我们有必要在中小学开展创客教育。

一、I3DOne 课程性质

三维创意设计课程是基于三维设计软件和3D 打印应用的课程。3DOne 课程基于对简单的三维设计软件的学习，引导学生完成项目学习，独立设计简单模型并使用它们。通过对三维设计课程的学习，学生能够提高自己在复杂学习环境中的设计能力、合作能力和实践创新能力。

（一）科学性

3DOne 设计软件是一门交叉了多学科的综合性课程，涵盖了许多基础学科，包括数学、科学、工程、计算机和多媒体等学科。

（二）创造性

3DOne 课程的关键是创造性地培养学生的发散思维，引导学生基于现实，通过技术思想使用3DOne 软件进行创意设计，并为学生提供更广阔的发展空间，促使他们能够充分地发挥创造力。

（三）实践性

3DOne 设计软件是一门非常实用的课程。以“寓教于乐”“以玩导学”为原则，引导学生参与三维模型设计活动实践体验，可以激发学生的学习兴趣，挖掘学生的创新潜能，培养学生的团队合作精神和交流共享精神，使学生能够自主地探索并合作解决问题，进而鼓励和吸引更多有兴趣的学生加入创客队伍。

二、I3DOne 课程开设的必要性

3D 印刷技术在校园里的第一个色调就是好玩。学生应该在创作的空间里快乐地玩耍。这里有三个含义。

（一）充满想象

小学生的空间几何抽象思维尚未发展成熟，而传统教学过分强调抽象思维能力的培养，忽视了直观和表象的教育作用，以至于学生对形成几何图形的表象不深刻，空间观念淡薄。而几何初步知识是小学数学基础知识的主要内容之一，在日常生活中有广泛的应用。在认知的基础上，学生在游戏过程中非常“专注”，并对他们玩的对象有各种各样的意见和想法，促使学生大胆地去实践和创新。

（二）张扬个性

尊重学生的教育才是真正的教育。一切教育的根本目的是保持和增进学生内在的精神力量。创客教育应该尊重学生的个性发展，使学生的天赋和兴趣自由施展，鼓励学生自治，培养团队合作精神和创新创造的协作能力。

（三）学会分享

有趣的事情需要分享，只有分享来评估和改善，才能进一步地刺激学习和创造。在“快乐学习”的过程中学以致用，体验学习知识的价值取向，收获创造的成就感和愉悦性，追求乐中学、学中乐的状态。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，知、好、乐是学习的三个层面。只有3DOne 三维模型设计软件教学促使学生乐学，才能让学生从内心感知创新与分享的快乐，并促进其健康人格的塑造。

三、校本课程开发的目标和内容

（一）校本课程开发的目标

1.针对学生3DOne 创意设计能力及喜好情况的研究分析、归纳总结，建构适应学生学习爱好的3DOne 校本课程内容，达到多层次渗透，从学科教学到实践活动，从小组活动到社团活动。

2.依据《3DOne 三维实体设计》《趣学3DOne》等教材，以学校创客空间3DOne 打印教学应用现状为基点；以学校不同学段、不同班级，在学生创客理念培养方面的具体实践为个案调查研究的基本元素；以创客课堂教学实践为主阵地，以实践案例学习为主线，主要介绍三维模型设计的技术性学习内容。所选案例集趣味性、实用性、技术性于一体，贴近学生学习生活，符合学生身心发展规律。

3.通过3DOne 校本课程开发与实施的全部研究，编写出适合本校学生“创客教育”3D 三维设计的校本教材，全面提升学生创新素养，实现宽领域施教。

（二）校本课程开发的内容

1.研究学生的3DOne 创意设计能力和偏好，全面梳理3DOne编程教材的每个版本，在实践中总结出创意空间概念教学内容特点，并探讨校本教材的设计意图和要求。每节课至少让学生设计制作一个作品，增加学生的成就感，将各种操作、命令、设置等软件功能融入案例中，使学生更加乐于学习和接受。

2.自主开发《3DOne 创客空间》智慧校本教材，在总体规划前提下，教学内容有3D 打印与三维设计入门、三维实体设计菜单栏基本功能介绍、创新经典案例和创意作品设计四部分组成。课程编排由易到难，逐层深入，走班制分层分步实施，注重学生创新能力的培养，定期总结出有效的教学策略和创新能力教学模式编入教材。

3.探索新的教学模式在3DOne 校本课程中的应用。根据校本课程的研究方向和内容，收集、整理有关联的文献资料，寻求理论支持和研究生长点，以创新型教师为主体，以问题解决为途径进行研究，在学习、总结的同时，通过课堂教学实践活动进行反思，从而总结出校本教材编写研发的特点和实践策略。

4.在实践中总结出行之有效的3DOne 校本课程评价方式。评价应本着全面、客观、公开的原则，针对研究过程中出现的问题、教学实践、学生的活动等有的放矢地进行分析、反思、总结，及时把研究成果转化成文字，形成校本教材开发的理论依据。同时，在教学实践中及时提升研究高度，提高科研能力，激发学生的创新能力，设计出更多的创意作品。

四、中小学创客教育校本课程常规课堂教学内容的构成

校园创客空间是一个开放式实验室，具有处理和工作室功能，学生可以在制作空间中分享资源和知识，以实现自己的想法。我校于2016 年秋创建了校园创客空间——3D 打印室，同时开设了以3DOne 软件为基础的拓展课，在小学四至六年级和中学七至九年级开展教学实践活动。在实际的教学过程中，我们发现现有的教材“3DOne 三维实体设计”并不适合学生的实际情况，学生在学习过程中很难掌握教材所要求的教学目标。因此，我校结合丰富的课程资源和依托互联网平台，建成了自主的3D 打印基地示范校和独立的SIM2.0 校云网。同时，在实践中着手开发更贴近生活的3DOne 校本课程，以求提高学生的学习兴趣，揭开三维物理设计的神秘面纱。校园创客空间3D 打印技术可以减少标准化教学和测试对学生个性化发展的损害，鼓励以新的方式进行创造和创新——利用新的数字技术来设计、生产、分享和跨越时空学习。

创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。而随着科技的不断发展，3D 打印技术已成为当今时代的新潮标志，也是创客教育的新宠。对于学生来说，3D 打印技术不是应用某些方面的知识，而是构建一个系统来培养学生的创新能力，从而可以实施创新教育。它既是学生个性发展的内在要求，也是时代发展的大趋势。我们倡导的创客教育是培养学生提出问题、研究问题、解决问题和实践生产的综合能力，培养学生的主动性探索能力、批判性思维能力、自主创新能力、合作研究能力、语言表达能力和艺术创作能力等。

校园创客空间3D 打印工作实验室与校本课程的指导密不可分，校本课程的开发为校园创作者创新应用的实现提供了强有力的帮助和支持，而不是简单地设计印刷制造。在创客背景以及教育信息化大趋势下，让3D 打印技术走进课堂，会使信息技术课程更有趣、更好玩，而且能让学生更深入地体验人工智能机器人等硬件控制原理，为学生创新与实践能力的进一步提高和拓展打下坚实的基础。创客教育与信息技术应用，回归生活，设计与解决现实生活中常见的实物与问题。

尽管校园创客空间3D 打印技术在教学实践中已经取得了良好的效果，但3DOne 校本课程的开发与实施仍存在着许多不足，要想实现创客教育——3DOne 校本课程的开发与实施，离不开学校和教师的共同努力。创客教育需要大批能够指导学生“创客”活动的专业教师，教师是指导和推动“创客”学习的主体。“创客”教育的中心已不再是教师而是学生，在教材的指引下，教师不再是机械地传授知识，而变成了客体组织者。

总之，“创客空间”是校园创客的聚集平台，是学生创作交流的场所，也是创客教育推行的重要平台和依托，“创客”活动和“创客空间”平台推动各种活动发展并传播“创客”文化都需要好的课程来支撑。