3D打印创客教育融入中小学信息技术教学的方法探析

摘 要：在各中小学全面推进3D打印创客教育，已经成为中小学教育当中一种全新的教育模式。通过3D打印创客的开展，学生的信息素养将得到极大的提升，他们的思维能力也能得到拓展，这为学生的终身发展提供了良好的平台。3D打印创客进入校园，需要借用信息技术手段把知识点进行融合，再传递给需要吸收知识的学生。文章旨在分析3D打印创客教育与中小学信息技术教学的融合细则，以便相关教师更好地开展课程。

关键词：3D打印;信息技术;教学

一、 引言

“3D打印创客教育”正在逐步地融入中小学的课程当中，只要合理地将其与信息技术教学融合，就可以取得预期的教学效果。但是这门课程的发展，也存在着一些现实的问题，比如没有对应的教材，教师很难拥有具体的教学目标，盲目地教授课程，学生也很难取得实际性的学习成果，再有就是大部分学校，还没有把这门课程正式的纳入课表当中，课程的传授显得不够专业。为了推动3D打印创客教育的进步，学校层面需要利用先进的信息技术手段，结合信息技术学科，提升教师的教学研究能力，提升学生的信息化素养。

二、 3D打印创客教育有何作用

首先，来聊下笔者对3D打印创客教育的定义。在中小学教育中，基于三维设计与3D打印技术的一种创客教育方向，注重利用三维软件和3D打印机为工具，培养创新意识和动手能力。接下来来介绍一下它的几个作用。

（一）培养学生的创新思维能力

拥有创新思维的个体，解决问题的能力也相对较高。3D打印创客教育其实是一门高于生活的学科，学习者历经头脑风暴和思维的碰撞之后，往往会利用该课程，设计出具有鲜明特色的作品，这些作品是学习者智慧的结晶。一件优秀作品的诞生，不仅会提升作品制作者的荣誉感，也有助于激发其他学生的创新热情，教师需要以成功的作品为契机，培养学生的创新思维能力，将头脑思维与信息技术课程进行融合，激发出灵感，学生的创新思维能力就有了雏形。比如教师在教授信息技术时，结合3D打印创客教学，要求学生设计出款式新颖又实用的家具;接收任务之后，经过简单的构思，学生可以马上动手创作作品，个别思想新颖的学生，还会超越普通的家具设计风格，拿出有自身特点的设计款式，教师借机对这样的学生进行表扬，他们在感知到教师的肯定和鼓励之后，会更有成就感，此类学生的创新思维能力，将得到更大的启迪，而同班级的其他学生，为了得到教师的肯定，也会积极开动脑筋，或者请教被教师表扬过的学生，这样可以在全班兴起一个良好的学习氛围。因此，在良好氛围的建成过程中，可以实现借用3D打印创客教育，培养学生创新思维能力的目的。

（二）帮助学生形成良好的道德

这是一个“信息化”的时代，每个人的工作和生活，都离不开日益進步的信息技术，但是发达的信息技术，会让很多人忘记自己本来的角色，从而利用信息技术做出一些违反社会道德的事情。因此3D打印创客教育进入校园，其实不仅仅是为了提高学生的思维能力，它还有一个很重要的教育目的，那就是利用中小学生具备较高可塑性的特点，对他们开展道德方面的教育。利用信息技术课堂和3D打印教育，帮助学生形成正确的道德观念，让他们合理地使用网络、信息技术，从而借助这些先进的手段，去提升自己的实力，也造福这个社会。教师也要给予学生正确的引导，比如明确告知学生：一定要尊重别人的原创作品，禁止抄袭、剽窃，并且要以这种不道德的行为为耻。当大部分学生都具备基本的道德观念时，则证明该课程的延伸效力已经发挥出来了。

（三）提高学生的信息检索能力

信息技术与3D打印创客教育的融合，会要求学生利用信息技术课程，去检索一些自己需要的信息，再把相关信息进行整合，挑选出自己比较适用的部分，从而去创作作品。也就是说一件作品的好坏，跟学生的信息检索能力，也是有着很大关系的。3D打印创客教育，往往有着明确的目的、任务，学生的学习和教师的教学，都会朝着预期的目标、任务前进。当学生的信息检索能力偏于低下的时候，会严重影响作品的创作，这时候再没有教师提供的指导方法，学生的学习道路就会遇到很大的阻碍。在学习创客教育的时候，教师需要借助课程的特点引导学生，利用信息技术对初步的信息进行检索。比如在设计作品的时候，学生需要有明确的设计目的，以此为起点开始检索信息，然后把有用的信息罗列出来，这样能促成作品更快地完成，也提高了学生的信息检索能力。

三、 3D打印创客教育有何可行性

（一）在中小学信息技术课程中占据优势

信息技术课程是一门要求学生手脑结合运用的课程。3D打印创客教育其实是一种设计教育，它不仅要求学生要有基本的头脑思维，更要求学生以信息技术的方式，呈现出学习的成果以及创作的作品。从这一点来说它与中小学信息技术课程有着不谋而合的目的，头脑思维偏于灵活的学生，更加喜欢这门课程。因此在中小学信息技术课程当中，就能顺其自然地融入3D打印创客教育。而且在课程当中适当地融入有趣的知识点，也会激发大部分学生的学习热情以及对课程的喜爱。

（二）为学校提供强大的硬件设施

要想开展好3D打印创客教育，不仅需要教师和学生发挥主观能动性，还需要借助先进硬件设施的力量。实施打印课程就要求学校方面，必须配备有网络的电脑以及专业的3D打印机，当这些专业设施一应俱全的时候，课程才能正式地开展起来。如果没有配备这些硬件，可能一所中小学的相关教育还没有落实到位，那么该学校的总体教育质量，也不能令大众满意。为了实现预期的教育效果，必然也会引进相关设备、设施，那么开展创客教育在中小学校园，就有了很大的可行性。

四、 引入3D打印创客教育的具体方法

（一）选择适合中小学生的学习软件

3D打印课程的开展，需要借助专业软件的力量。校方在引进这些软件的时候，必须要考虑到中小学生现有的认知水平，尽量选择不需要基础，而且容易操作的软件，争取让每一位参与课程的学生，都能利用软件制作出作品。比如利用更简单的3D one，去构建三维模型，这款软件具有强大的建模功能，只要学生能掌握电脑键盘鼠标的基本操作，就可以利用这款软件创造出作品的雏形，中间再运用软件当中的各个功能命令，把作品进一步完善，学生就会发现原来好作品的形成过程竟然如此简单。这也能在一定程度上，提升学生的创作信心。

（二）运用合理的教学模式

在整个教学环节当中，会取得怎样成果，跟教师使用的教学模式，有着密切的关系。在3D打印创客教育当中，教师不能在课堂上，一味地给学生灌输知识，而应该利用互联网的优势，引导学生进行自主学习。让他们在正式进入课程学习之前，先在自己的头脑思维里面，形成一种创作意识：自己究竟要创作什么样的作品？对作品有一个初步的想法，然后再以自发组建小组的方式，利用网络进行初步的探究。这样可以让他们更加积极主动地进入学习环节当中，合理地运用教学模式，能达到事半功倍的效果。

（三）注意进行深入浅出的教育

在信息技术教学中，引入3D打印创客教育，已经成为各中小学中非常普遍的现象，但是要想收到预期的教学效果，教师还需要注意自己的教学方法，尽量以深入浅出的方式，让学生能更快地上手。比如学生刚刚接触到3D打印教育软件的时候，受到年龄的限制，他们在内心往往会产生畏难的情绪，觉得自己完全没有接触过此类的课程，要操作起来有难度。那么教师就应该先带领学生，对操作的设备、软件有一个基础了解，在此基础之上进行深入浅出的教育，才能将3D打印与信息技术课程、学生，进行巧妙的融合。

五、 如何针对学生开展3D打印创客教育

（一）利用3D one软件强化学生的学习动机

3D one软件是一款学生学习3D打印创客的基础软件，相对于其他专业性比较强的软件，3D one更适应中小学生的学习特点，它上手操作比较快。因此教师在进行授课的时候，可以充分利用3D one软件的优势，来强化学生的学习动机。比如教师联机展示，让电脑功底比较强的学生当堂演示，只要进行简单的操作，就可以获得理想的创作成果，而其他学生就能以最直接的方式，见到创造的成果，这时候教师再借机告诉学生，只要自己的头脑当中有设计意图，就可以轻松创造出优秀的作品。以这样的方式，来强化学生的学习动机，很多学生的内心，开始产生跃跃欲试的想法，那么他们创作热情的火苗，就被教师点燃了。

（二）利用建模软件的高效性激发学习兴趣

建模软件能让作品的呈现形式更加立体化，也更具有高效性，相对于传统的创作方式，它的优点是显而易见的。比如一幅手绘的作品，可能需要制作者花上好几个小时，才能完成，但是利用建模软件，可能只需要一堂课的功夫，作品的整体效果就能呈现在创作者的眼前。这对于喜欢追求立竿见影效果的中小学生来说，具有十足的吸引力。那么教师在进行教学的时候，就需要让学生感受到软件操作的高效性，同时介绍软件当中的一些高效操作按钮，让学生学会更便捷的操作方式，以激发他们的学习兴趣。

（三）活躍课堂的学习氛围

课堂的氛围从很大程度上，影响着课堂的学习效果。如果一位教师的课堂气氛压抑，学生在底下死气沉沉，教师也不注重与学生进行互动，忙着完成自己的教学任务，后续教师回头一看，台下的学生早已不在状态，那么这样的学习效果很轻松就能预想得到。3D打印创客教育，从根本上来说是需要手脑结合的课程，这就要求教师，必须要创造活跃的课堂学习氛围，给学生创造自由提问的机会，并且表扬有奇思妙想的学生，以此为契机把课堂的氛围搞活，学生受到教师的影响，会变得更乐于跟自己老师交流，这样的氛围正是课程开展所需要的。

六、 总结

中小学阶段的信息技术课程，能够为3D打印创客教育提供切实有效的融合策略。而3D打印创客教育，能拓展学生的综合能力，学生利用课程实现能力的提升。具有天赋的学生，受到课程的影响，今后可能会从事与之相关的工作，中小学阶段的3D课程为学生的发展，埋下了“启蒙”的伏笔，这也为社会的进步提供了足够的动力。3D打印创客教育的蓬勃发展，依赖于各学校对课程的推进，更依赖信息技术教师，把教育细则落实到学生身上。

参考文献：

[1]林华.3D打印创客教育融入中学信息技术教学探析[J].教育信息技术，2018，298（12）：23-25.

[2]陈月新.当3D打印技术遇上创客教育[J].中学信息技术教育，2016（9）：60-61.

[3]赵淋淋.当3D打印技术遇上创客教育：以江苏省苏州市K中学为例[J].教育现代化，2019，6（26）：152-154.

作者简介：苏丽梅，福建省莆田市，福建省莆田市城厢区霞林学校。