范修通 谢彦兴
STEAM是基于解决生活中真实问题的跨学科教育,让学科内容融会贯通,学生动手参与其感兴趣的项目,享受探索学习的过程。近年来,学校根据实际情况在美术课积极开展民间剪纸教学,传承优秀的民族文化,并与数学、综合实践、信息技术等学科结合,开展实践探索,使民间剪纸作品表现形式多样化,作品内容具有地域特色和時代的气息。引领学生以学科整合的方式认识世界,培养他们解决问题的创新能力,提升其核心素养。
STEAM并不是加一个学科或者加几个学科的问题,也不是几个领域的拼凑,它的本质是推动不同领域学科知识之间的整合,推动学科之间壁垒的打破,推动学科领域的综合、跨越式整合。
初中北师大版七年级数学教材下册讲到,轴对称是现实生活中广泛存在的一种现象,是密切数学与生活联系的主要内容。在自然界和日常生活中,很多图形是成轴对称图形的。关于两个图形成轴对称,关键点是让学生理解这是两个图形之间的一种性质特征,即两个图形沿某条直线折叠后能够完全重合。通过展示剪纸(窗花)等的实物图,让学生观察、分析它们的共同特征,再做剪纸实验,然后揭示轴对称图形特点。在教学中让学生学会研究、发现、归纳、比较、运用,通过观察、操作等活动直观认识轴对称现象,熟识对称轴,能辨认成轴对称图形。经历折一折、剪一剪、辨一辨等过程,培养观察能力、想象能力和表达能力,发展初步的空间观念。感知现实世界中普遍存在的对称现象,感受数学的对称美,激发学生学习数学的兴趣。一个轴对称图形的对称轴不一定只有一条,也可能有两条或多条,因图形而定。在剪纸教学活动中,教师充分考虑学生身心发展水平,创设一些游戏情节,告诉学生只要通过“折叠—裁剪—展开”这三步,就会给简单的纸增添很多奇幻效果。通过多种方法让学生发现折叠剪纸的趣味性,学生们不断地将纸折叠一次或多次,当剪出相连的鱼类、人物、花边时,学习情绪高涨,学习动力被大大激发。在叠叠、折折、剪剪中学生很自然地学会由简到繁的剪纸技法,做到寓教于乐。
文化创意是以文化为元素、融合多元文化、整合相关学科、利用不同载体而构建的再造与创新文化现象。文化创意产业是指依靠创意人的智慧、技能和天赋,借助高科技对文化资源进行创造与提升,通过知识产权的开发和运用,产生出高附加值产品。
在剪纸教学实践中,我们让学生欣赏禅城、桂城地铁出口站景观设计,即结合龙舟赛等当地风俗文化题材,运用剪纸的元素,将镂空图案镶于玻璃表面,呈现采光和装饰的效果,将剪纸艺术的形式感和装饰性发挥得淋漓尽致。剪纸艺术在民间还有更大的发展空间,这也是民间剪纸艺术未来的发展重点。启发学生从民间剪纸找到符合现代人观念的审美语言,这是至关重要的。生活日用品设计可以应用一些剪纸元素的图案,如环保袋、碗、碟,既环保又智慧,具有时代气息。有了好的创意之后,教师需要帮助学生将创意变成现实。让剪纸艺术进入普通人的生活,进而影响其生活和审美观念,这也是民间剪纸艺术发展的一个方向。
通过一年来对传统民间剪纸的研习,剪纸社团又有了新想法:立体中国风“红六福”。在信息技术教师的指导下,学生以小组合作的方式,通过硬件搭建和拼装、电脑软件建模等操作来完成特定任务的项目。3DOne将这些强大的功能,与简单易用的程序环境相结合,使学生更易上手。由于该软件界面简单明了,工具区使用起来直观方便,不涉及复杂的概念与变量,很适合初中生使用。
1. 设计构思:中国风“红六福”
2. 创建工程文件
①在3Done软件上开始建模:设置参数。
②先建边框:组合编辑,减法运算。
③再建内框:组合编辑,减法运算。
④编辑文字:选择字体、样式、大小,文字产生拉伸,设置厚度参数,调整位置。
⑤材质渲染。
⑥增加连接支架,使作品更完整。
⑦组合编辑。
⑧输出模型文件(stl格式)。
3. 切片,在Cura软件中切片,用于打印
与信息科建模,两学科之间的教师对课程安排进行详细、周密的协调和交流,通过教师的参与和尝试,解决真实问题需要精确工具测量的数据采集,通过活动促使学生学习各科的知识,可以设计定制出更个性化的作品,锻炼学生的学科思维与实践能力。
3D打印就是以计算机三维设计模型为蓝本,用软件将其离散分解成若干层平面切片,然后由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式,将粉末状、液状或丝状金属、陶瓷、塑料、细胞组织等材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。要对stl文件进行切片,常用的开源软件有RepetierHost中的Cura。切片前需要先设置好打印速度、打印精度、打印温度、填充率等相关的打印参数。这时候设计的3D模型将被转换为打印机可以识别的G代码,形成一个gcode文件。打印时最好先打印一个试用品。试用品的填充率调至10%左右,这样可以大大缩减打印时间和打印成本。
结合本校的剪纸教育教学实践,把剪纸艺术与先进技术做融合尝试。经过这样一个基于真实问题的项目设计和实施,学生不但加强了3D打印技术的工具性理解,而且还通过后期的应用观察,了解打印物品材质不同对使用带来的影响,引发他们对打印材质的思考。将3DOne打印引入课堂教学中,充分体现了STEAM教育的思想,也融合了传统剪纸文化的智慧,激发了学生的想象力。将艺术的美感与作品的创作融合在一起,为学生的学习开辟了新的空间。而从设计到打印,更是大大激发了学生实践的积极性,增强了他们的动手能力、设计能力和思维能力。
STEAM教育可以解决传统教育所存在的机械、呆板等问题,可以迁移运用知识,活化知识,有利于学生科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养的提升。
责任编辑 黄铭钊