探析“3D打印”技术课程对小学生科创能力的有效培养

杨波

（安徽省合肥市肥西县桃花镇顺和小学，安徽 合肥 230000）

在接触3D打印技术的学习后，我们在实践中让学生体会自由创作的乐趣。并将设计打印出来的模型与电子元件等耗材相互组装拼接，完成实践目标。在整个的实践过程中不仅激发了孩子们的学习兴趣，更增加了孩子们的创新能力与动手能力。

一、分析3D打印相关学习软件的学习特点，合理安排课程学习。

我校使用的3D软件为IME3D青少年3D打印软件，这是一款针对中小学生学习3D打印技术的学习软件。它还将时下倡导的STEAM课程集成在该软件系统中，让创意设计和STEAM课程相互融合达到对学生的创新思维的培养。

（一）3D快速建模+创意模型库

什么是3D打印技术？在没有接触过这项技术学习的孩子们眼中，这是一个陌生的课程，如何让孩子们对这门课程有个深度的理解，我想光靠嘴说是不行的。一节课开始之前，我们必须要让孩子们感受什么是3D 打印技术，它的神奇和魅力之处。在这里我们可以运用到的第一个软件学习就是：3D快速建模和创意模型库。这两款软件是属于内部自带已经设计成型的模型数据库，非常适合给孩子们演示3D打印的基础知识。让他们在库里挑选自己喜欢的模型，制作成成品体验3D打印技术将虚拟世界带到现实生活中的乐趣和奇妙之处，从而真正理解什么是3D打印技术。

（二）3D漫像

3D漫像是一款简易的动漫角色建模软件，由于它的操作简单非常适合0基础的学习者。其实，在每个人的心中都藏有一个动漫梦，孩子更是如此。3D漫像软件就是将虚拟动漫人物带到我们的现实生活中的一个传输纽带。在给孩子们正式上第一节3D打印课程时，我就选择了利用这款软件来激发孩子的学习兴趣和操作欲望。我会让孩子们用自己的脸制作一个以自己为原型的动漫模型。在制作的过程中，让学生体验到3D打印学习的乐趣，制作出第一个属于自己的漫像模型，以此为学习3D打印技术的契机让学生从此爱上3D打印技术的学习。同时也可以为后期组件各种人物角色模型打下牢固的学习基础。

（三）3D浮雕

除了3D漫像是一款适合0基础学生学习的软件，还有一款相对更简单的就是3D浮雕了。在本款软件中有许多自带的浮雕样式模型，学生可以自由选择细化的模型进行打印。由于浮雕的轻薄特点，以及大多数是以吊坠的形式模型。那么，我在针对这款软件学习时，会让学生建立一个主题例如：生日会——给自己的妈妈制作一件漂亮的项链吊坠。这样做的目的是为了给孩子建立对母亲的感恩之心的同时，也会更加专注于作品的制作上，让自己的作品有意义有价值。同时也体现出3D打印技术的魅力所在。

（四）3D积木

乐高拼装玩具是时下中小学生十分热衷的一款组装玩具，利用一个个小小的积木方块可以拼搭成各种各样千奇百怪的造型出来。十分考验孩子的动手能力和创新能力。在我们的IME3D软件中也有一款专门针对虚拟积木拼搭的软件系统，那就是——3D积木。这款软件也是不需要学生有太多基础，它是一款简单易用的积木建模软件。我在针对这款软件教学时，会让学生自由组件积木拼搭出自己理想的乐高世界。里面除了乐高的基础形状模型，还增添了各种人物角色模型、以及建筑、交通工具等乐高模型。可以充分发挥学生的想象力和组织能力。

（五）2D转3D

在IME3D打印软件中除了以上几种是对学生0基础要求的，还有一款软件也是0基础要求的，就是2D转3D软件。所谓2D转3D其实就是将2维图形打印成3维立体模型。学生可以通过自带的模型库导入打印，也可以从网上下载自己细化的图片进行打印，高难度的还可以挑战自己绘制图形完成打印。这款软件操作简单，但是扩展性大能够充分发挥想象力。我在我在教授这节课时，会根据学生的电脑操作水平进行选择性学习。对于低基础的学生可以让他们自己在模型库里直接导入打印，对于高年级有一定操作能力的学生可以让他们尝试自己绘制图形打印，增加孩子的学习兴趣和动手能力。

二、激发想象以“竞赛”促进教学完成实战，提高创新能力的培养。

想要培养学生的创新思维，首先就要激发学生内在的无限想象力。为此我们除了日常的基本设计教学，更重要的是让学生参加各类科技性制作比赛。让学生在竞赛的氛围下快速发挥头脑风暴，激发想象力在完成制作项目的同时也提高了自己的创新思维。

（一）3D打印机器人

我们通常在商场里看到各种各样的跳舞机器人，其实完全可以用3D 打印机来实现它的外壳。所以我们在教学制作机器人时，会让学生自己设计机器人的造型，在3D魔术师软件里完成参数设置。将自己需要的造型零件全部打印出来，再一一的利用螺丝等零件完成组装，同时安装电子芯片实现机器人的运动功能。不仅制作出可爱的机器人玩具，更重要的是学生的动手能力也得到了提高。

（二）3D打印创意发明

随着科技的发展，越来越多的高科技产品已经融入我们的日常生活中，给我们的工作和学习带来方便。我们经常鼓励学生要善于发现和观察自己生活的环境，想一想能否利用3D打印机发明一些生活小助手。近期我校师生已经研制出来一款专门针对厨房安全和散热的智能机器人和一款智能手机支架。这两款机器人的外壳都是利用3D打印机设计制作完成的。机器人同时为了实现智能化，我们还添加了感应装置，让我们的智能机器人更加人性化。他们在经历了这次活动后，不仅提高了3D打印技术的操作能力更培养了学生的创新思维，让他们爱上3D 打印技术的学习也爱上科技创造，为祖国未来增添新力量。

三、总结

其实，不论是3D打印技术还是其他信息技术学习，都是为了一个目标：让每一位孩子都成为未来得科技人才。在教学的过程中要以学生的发展为根本，而不是盲目的去参加各种比赛竞争。要正确认识竞赛的意义，是让学生将自己所学的技能制成实物，体现自己所学技能的应用价值才是我们做追求的。这样的未来才是美好的！