3D打印技术在小学数学中的运用

贾琳

为实施立体的多维度教学，帮助学生培养空间观念，今年，我校引进了3D打印课程。数学教研组针对如何培养空间观念的问题，提出利用3D打印技术将空间从平面二维变成立体直观教学的方法。培养空间观念需要大量的实践活动，需要自主探索与合作交流的氛围。遵循学生的认识规律，我们从以下几个方面着手进行了教学探索。

一、重视生活经验

荷兰数学教育家弗赖登塔尔说过：“数学学习中，联系得越紧密，越是记得牢，学得快。”空间感的形成源于学生的生活经验。因此，我们应引导学生把生活中对图形的感受与空间存在的几何图形建立联系。例如，一年级第六单元“认识物体”，我们让学生从感性认识上升到理性认识，把生活中的物体与空间立体图形建立联系，初步形成学生的空间观念。然后学生通过3D打印软件，亲手绘制正方体、长方体、球体、圆柱体，感知立体空间的三个维度。

二、以感知为基础

数学表象以感知为基础，我们拓宽渠道，利用3D技术的直观展示来强化学生的感知。在实际教学中，教师制作相关的教具，帮助学生解决空间集合教学的重难点问题。例如：利用123D Design（3D打印设计软件）让学生在电脑上对立体图形进行拼组，从多个维度进行直观的观察，感受不同视角拼组立体几何图形的不同。

三、增强直观性

我们充分利用多媒体技术、网络信息技术、3D设计和打印技术，将文字要表达的意思转化为图像、三维模型、动画等，直观地呈现在学生面前，使抽象的概念具体化、深奥的道理浅显化、枯燥的知识趣味化。

四、树立模型思想

瑞士心理学家让·皮亚杰说过：“儿童的思维是从动作开始的，切断动作与思维的联系，思维就得不到发展。”在教学中，我们重视实践活动，建立空间观念并融合創客精神，让学生大胆创新，通过将所学的各种空间立体图形进行整合设计，制作出自己的创意作品。

五、深化空间观念

数学课程标准指出，要把计算公式的理解和掌握与探索活动结合起来。空间知识与实际生产和生活有着密切的联系。在用3D软件设计立体图形时，x、y、z轴的应用，更利于学生推导计算公式，学生可以通过输入不同的数值，直观感受空间几何图形的变化。

基于以上基础，我们还进一步探索跨学科融合教学新模式，利用微机室进行跨学科融合教学。比如，将数学、科学、美术、计算机、3D打印设计等进行有效融合，在多个学科社团推广3D打印技术，教师在教中创，学生在做中学，让每个人都成为创造者，让创新精神深深植根于师生心中。

（责 编 行 之）