探究三维设计教学，提升创新实践能力——例谈“三维作品设计与创意”教学

钱晓琪 安徽省淮北市教育科学研究所

陈思 安徽省淮北市第一中学

高中信息技术选择性必修模块5“三维设计与创意”旨在培养学生的空间想象力，发展学生的学科综合思维能力，“三维作品设计与创意”单元是该模块的核心组成部分，贯穿模块教学的始终。下面，笔者从课标要求、教材内容安排和实施建议三个方面，探讨“三维作品设计与创意”单元的教学，以期从改变三维设计的课堂组织方式开始，创新课堂教学，多角度提升学生的创新实践能力。

● 深刻领会新课标要求

课标中对“三维作品设计与创意”单元教学内容提出了明确的要求[1]，如右图所示。

本单元在教学过程中，需要让学生体验利用数字技术进行完整的三维创意设计的过程与方法，在模仿、理解、创新的过程中，引导学生综合运用各种信息资源，培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任等学科核心素养。本单元的主要教学内容围绕三维作品的建模、设计、创作、表达及完善展开。

● 项目引领，合理使用教材

不同版本的教材在编排“三维作品设计与创意”单元教学内容时略有不同。人教—中图版通过不同的项目完成“三维作品设计与创意”单元和“三维作品发布”单元教学，两个单元的内容穿插编排，保持了项目实施的连贯性；教科版、粤教版和浙教版都是通过同一个项目案例，贯穿整本教材，学生在学习的过程中对项目更加熟悉；沪科版则设置了尽可能多的项目，让学生感受到三维作品无处不在。在教学过程中，教师可以根据学生情况灵活处理，参考并整合各版本教材的项目，力争使项目实施渗透信息技术学科核心素养。下页表所示是五个版本教材针对本单元的具体编排情况。

5.3 通过剖析、模仿三维作品的样例，掌握三维设计的基本方法，尝试添加并实现自己的创意。5.4 了解三维设计中建模的意义，能从建模的思想出发，合理创设模块，进一步规划完善三维作品的设计。5.5 从生活与学习需求出发，利用三维设计软件创作三维作品，添加适当的效果，达到设计的要求。

教材版本 单元名称 主题学习项目人教—中图版第2章 构建三维模型 三维飞机巧设计第3章 设计与制作三维创意作品 三维动画我制作沪科版第二单元 三维图形的创建与优化创建马克杯模型创建餐桌模型制作餐桌产品宣传彩页第三单元 三维动画的设计与创意撰写三维动画短片策划方案制作三维动画短片教科版第2单元 三维设计过程 三维台灯的设计第3单元 三维建模方法 学习环境的三维设计第4单元 三维视觉呈现 台灯的视觉呈现粤教版第二章 三维作品的设计与创意策划 切割机器人三维作品的设计与创意策划第三章 三维模型设计与制作 切割机器人的三维模型设计与制作第四章 三维模型的材质纹理制作与渲染输出切割机器人三维模型的材质纹理制作与渲染输出第五章 三维动画设计与制作 切割机器人三维动画设计与制作浙教版第二章 三维作品的设计与建模 教室改造创意行动——构建3D教室模型第三章 三维动画制作 教室改造创意行动——漫游3D教室

● 教学实施建议

1.树立立德树人育人方向

课标指出，基础教育课程是国家意识在教育领域的直接体现，在立德树人中发挥着关键作用。教师在“三维作品设计与创意”单元进行教学设计时，应挖掘课程的育人价值，做到全程育人、全方位育人。

教师可以在教学设计中加入一些中国元素[2]，如在对三维作品进行分析时，可以将C919、长征系列火箭、中国三艘航母作为典型的三维作品案例与学生共同分析；在三维作品贴图设计中可以加入中国结、剪纸、京剧脸谱等元素为作品添彩；在三维动画设计中可以与学生共同观看中国空间站机械臂功能，在虚拟世界中实现机械臂抓物的动画设计。在课程中加入中国元素，可以引燃学生的爱国热情，激发学生的民族自豪感，充分发挥课程的育人价值。

2.合理组建学习小组，重构课堂组织方式

课标在本单元教学提示中指出，要注重培养学生的协作学习精神。“三维作品设计与创意”课程内容特色鲜明，可以引导学生开展小组学习，互帮互助，共同进步。在组建学习小组的时候，不仅要考虑学生的基础及知识储备，还要考虑学生的兴趣爱好，可以按照组内异质、组间同质进行分组。

根据前面教学内容的分析，三维作品一般包括静态的三维图形设计和动态的三维动画设计两个方向，教学重点是三维图形作品设计，教师可以提供多个研究方向让学生选择：①生活用品方向，如台灯、餐桌、手办公仔造型；②建筑布景方向，如桥梁、园林造型、3D校园设计等；③机械模型方向，如工业机器人、飞机模型等。学生先根据爱好选择不同的方向，再根据创作兴趣分成若干个小组，每个小组3～5人。这样的分组方式可以让学生保持更好的参与度和创新热情，同时项目的开放性及解决方案的多样性，又为学生提供了自由创作的空间，确保学生个性化发展得到支持。

3.构建数字化学习平台，丰富课程资源

数字化学习与创新是学生需要达成的信息技术学科核心素养之一。本单元的学业要求为：能够利用数字化环境查找学习资源，运用三维设计的思想、方法与技术进行创作与表达，从而达成数字化学习与创新的培养。在教学过程中，教师可以引导学生使用数字化学习平台进行自主探究学习，管理作品资源，创造性地解决问题，从而完成项目学习。教师在学习平台上给学生提供丰富的课程资源，发布项目范例；学生借助平台组建学习小组，学习新知，协作完善项目实施方案，实时发布展示项目成果，共同评价交流心得。

4.转变教学观念，关注思维培养与创新意识

基于项目式学习的“三维作品设计与创意”课程，不是要把学生培养成三维设计工程师，而是希望学生理解三维作品设计的思想与方法，像计算机科学家一样去思考并使用数字化工具进行三维建模，通过培养学生的计算思维促进学生的创新能力提升。在项目实施的过程中，教师需要提供更多理论知识与设计操作的支持，让学生明白软件只是工具和手段，不能把设计与创意课当成操作软件技能课。

5.创新教学形式，多方位培养三维设计思想

学校可以利用虚拟现实技术建立一个三维全景课件库，让学生利用VR眼镜进行观看，加强学习的互动性和沉浸式体验，使学生在虚拟场景中体验三维效果，切身体会作品设计者的设计理念和设计思想，为后续学习设计与创意提供思路。[3]虚拟现实系统需要利用三维设计软件对环境空间进行建模、场景渲染等，这也是“三维作品设计与创意”的课程学习内容，利用虚拟现实技术展开教学能让学生更加深切地体会三维设计在生活中的应用，激发学生的学习创作热情。

在“三维作品设计与创意”课程中培养学生的创造力需要让学生亲身感受到创意来源于生活，因此课堂教学形式也可以创新。例如，融合STEAM创客教育和通用技术课程，结合三维设计、开源硬件设计等知识，将创新融入课程始终；参观当地城市规划展示馆，在城市的变迁中感受3D技术的魅力……借助多种多样的课堂形式，在课程中渗透创新意识，可以培养学生的计算思维和信息意识。

6.多元化评价策略，促进学生全面发展

及时、有效的评价对学生的学习能起到促进作用。在课堂教学中，教师需要灵活运用多元化的评价方式。在项目实施过程中，主要采用组内互评、教师点评等方式，关注学生的动态学习过程，为学生的项目开展提供指导性建议；在成果交流展示环节，主要采用小组自评、小组互评和教师点评等方式，重点关注学生信息技术学科核心素养，尤其是信息意识和信息社会责任等比较容易被忽略的核心素养的提升。