浅谈在3D打印课程中落实学生核心素养培育的策略

摘 要：核心素养是基础教育的风向标，3D打印课程的开发与实践需要以核心素养为导向，实现对小学信息技术学科的辅助与拓展。文章立足于核心素养教育理念，分析3D打印课程定位，并围绕教学实践策略展开探讨，以期提升教学指向性与有效性，促进学生信息技术能力的发展。

关键词：小学信息技术;3D打印;核心素养

一、 引言

3D打印进入小学信息技术课堂，是创客教育的直观体现，也是深化教育改革的有力尝试。虽然对创客教育理念的探索方兴未艾，但是在基础教育阶段并未形成健全的课程体系，打造符合我校学生成长特点的现代化信息技术课程是素质教育改革的关键。信息技术学科核心素养与创客教育理念相得益彰，打破了传统教学以知识为中心的桎梏，教师应立足全人发展视角重新审视小学信息技术教育定位。3D打印作为一门新型课程，应以核心素养为落脚点，将学生培养成热爱创造、乐于分享、善于学习并且全面发展的人。

二、 立足核心素养的3D打印课程探索

（一）分析教育理念，明确课程定位

3D打印课程并不是要将小学生培养为能工巧匠，而是要使学生在趣味性、探索性的学习活动中获得综合素养的发展。这就要求教师对现代化教育理念进行深入分析，精准定位课程。第一，以核心素养为落脚点，明确教学目标。随着新课程改革的不断深化，信息技术形成了涵盖信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个维度的核心素养，成为引领基础教学活动的新方向。在此种背景下，3D打印课程不应拘泥于单一的知识与技能传授，而是应在教学过程中促使学生掌握科学的学习方法，体验实践与创新的乐趣，感知生活的美好，获得关键能力的发展。教师应立足于核心素养目标导向，拓展课程体系的认知维度，强化学生的认知过程，将此作为3D课程的教育定位，引领教学回归教育本质。第二，吸收先进的教育理论，构建课程支点。思想意识是支配行为的核心，教育理论对3D打印课程的开发与实施起到决定性作用，因而选择相契合的理论支点尤为关键。3D打印是极具创造性与实践性的课程，与学习圈理论存在共通之处。学习圈理论是大卫·库伯所提出的经验学习模式，其认为学习活动是立足于具体经验，经历观察与反思，建立抽象化概念，最终付诸实践的认知程序。教师要充分借鉴学习圈理论的精髓，立足学生的最近发展区，引导学生围绕3D打印展开观察、思考、探究与运用，打造教学闭环，促使学生对3D打印的认知由机械的模仿上升为独立创造，充分彰显3D打印课程的教育价值。

（二）结合教学实际，明确课程方向

在大力推行素质教育改革的当下，教师要提倡自主合作探究的新型教学模式。3D打印课程不应是单纯的模仿造物，而是要尊重学生主观意识的自由创造，教师需要为学生提供自由民主的学习空间。教师应以信心技术核心素养的四个维度为切入点，组织课堂教学活动，以把握课程发展方向。第一，从信息意识维度而言，强调学生对信息的敏感度以及对信息价值的判断力，这就要求教师为学生打造沉浸式课堂，实现虚拟世界、现实世界以及学生内心世界的有效联通，提升学生对信息变化的敏感度，在有限的时间内形成最为直观、高效的解决问题策略。第二，从计算机思维视角而言，思维能力是3D打印课程学习的重要素养，是学生实现对3D打印知识认知、应用及迁移的重要载体。基于此，3D打印课程应注重教学活动的启发性，转变毫无章法的全盘授予，在教学活动中设置思维留白，为学生提供独立思考空间，促进学生计算思维能力的形成与发展。第三，从数字化学习与创新角度而言，3D打印课程的教育本质在于培养学生的创造与创新能力。教师应打破传统的碎片化教学模式，强调学生对知识的整体把控，培养学生对知识的加工与重塑能力，增强学生创新意识，提升其创造能力。第四，从信息社会责任纬度而言，教师应坚持生活教育理念，在教学过程中落实教学做的合一，赋予3D打印课程以人文性，促使学生在学习过程中感知生活的美好，激发学生追求美、创造美的意识，从而形成积极乐观，富有责任心的人格。

（三）坚持因材施教，打造课程内核

素质教育的最终落脚点是推动学生的个性化发展。对3D打印教学而言，教师应关注学生的个体差异，将因材施教落到实处，促使不同层次的学生能够在学习的过程中有所收获。这就要求教师转变自上而下的知识传递方式，拓宽育人途径，将教学主体地位归还给学生。具体而言，教师可以从以下几个角度考量。第一，课程环节的设计应张弛有度。在传统教学模式下，教师更加倾向于严谨完整的课堂设计，在教学过程中严格按照流程进行教学活动。而在核心素养视域之下，教师应注重课堂生成资源的有效开发与利用，围绕问题展开课堂教学，给予学生更多的话语权，增强师生之间的有效互动，突出学生之间的合作，形成多维度的思维碰撞，赋予课堂教学更多可能性。第二，提升教学活动的层次性。有效落实因材施教需要教师接受学生个体差异的客观事实，并制定差异化的教学目标及引导方式。一方面，坚持教学评一体化，及时获取学生的教学反馈，调整课堂教学方向，提升学生对3D打印知识的理解深度、记忆强度与运用巧度。另一方面，实施以学定教，将学生作为课堂教学活动的出发点与落脚点，使3D打印课程中心由知识向学生转变，促使处于不同认知层次的学生能够顺利完成相对应的教学任务，获得信息技术素养的发展。

三、 立足核心素养的3D打印教学实践策略

（一）打造教学环境，强化信息意识

在核心素养视域之下，课堂主体地位悄然发生改变，小学信息技术课堂教学互动由单方走向多元，因此，要打造以教师为主导，以学生为主体的现代化课堂。对于3D打印教学而言，充分释放学生的主观能动性，成为教学的关键。小学生的感性思维较为发达，学习动机易于受到外界因素的影响。基于此，教师应加强教学环境建设，为学生营造和谐浓厚的学习氛围，丰富课堂体验，强化学生的信息意识。第一，打造客观环境。一方面，美化教室环境。3D打印作品极具观赏性，教师应充分抓住此优势，运用学生的作品以及具有代表性的事物装饰教室，给予学生感官冲击，增强学生的成就感，调动其学习积极性。另一方面，完善教学设施。目前3D教学软件的运用仍处于探索阶段，教师应立足教学，实践探索更適应于小学生认知特点的软件，促使学生能够更快地掌握3D打印的技巧方法，为学生进一步探究奠定基础。第二，丰富教学环境。教师转变宣讲式教学，运用微课、微视频等现代化教学形式构建教学情境，打造沉浸式课堂。例如，在创作以蝴蝶为主题的3D打印作品时，教师展现蝴蝶在花丛中翩翩起舞、相互追逐的画面，营造身临其境之感，调动学生求知欲的同时激发创作灵感。在此基础上，引导学生进行细致观察，捕捉关键信息，将其作为3D打印创作的依据，借此提升学生对信息的敏感度，增强学生信息转换能力。

（二）秉持创客理念，形成计算思维

3D打印课程是创客教育的组成部分，教师在教学过程中应秉持创客理念，注重学生计算思维的培养，促使课堂教学回归教育本质。具体而言，教师可以从以下几个方面着手。第一，形象建模，促进思维可视化。小学生的逻辑思维能力短板是影响3D打印学习效果的重要因素。因此，教师应将抽象化的知识转化为具象化的模型。例如，在讲解花瓶3D打印相关知识时，首先，教师引导学生观察实体花瓶及结构特点，在此基础上，引导学生绘制出花瓶的简笔画，实现由具象向抽象的初步转变，使学生掌握抽象与实际之间的关系，锻炼学生的转化思维能力。其次，教师借助思维导图，将学生的思考过程图文并茂地呈现出来，这样便于学生更为准确地理清顺序，强化逻辑思维能力。第二，以问促思，捕捉计算思维节点。教师针对3D打印的重难点知识进行提问，以深化学生思考，使学生更为深刻地掌握3D打印技术的关键点。

（三）借助项目驱动，培养创新能力

学生创新能力的培养不能一蹴而就，需要建立在学生对3D打印知识的深入理解及全面把控的基础之上。因此，教师要采取项目式教学方式，以特定主题为载体，将琐碎的知识点串联为有机整体，实现深度学习。教师也可以合作探索为方式，释放学生的主观能动性，锻炼学生的探究能力与创造能力。例如，教师以当地代表建筑为切入点，组织以四方宝塔为主题的项目式教学。首先，合理地划分探究小组，为项目式教学做好铺垫。在课前，教师从知识与技能掌握情况、兴趣爱好、性格特点以及学习能力等维度，进行严谨的学情分析。以此为基础，将学生划分为不同层次，采取组内异质的分组方式，将不同层次的学生纳入同一学习小组，实现优势互补，互助互惠。其次，教师布置项目探究任务，实施小组合作探究。为了保证个性与共性的协同发展，教师可以先让学生独自完成作品构思，再进行小组探讨。通过合作探讨对各小组成员的创意进行整合，达成创意认同，并进行合理的分工，完成作品制作。在互帮互助的氛围下，各小组成员独立完成任务，每一位小组成员能够充分发挥自我优势，同时得到均等的实践锻炼的机会。通过个人活动与小组活动的相互结合，实现了个人创造力及合作能力的双重发展。最后，教师组织学生对制作成品进行展示，并派出代表阐述创作意图、过程及所遇到的问题。教师通过聆听对学生的优势不足及学习阻碍进行集中讲解，进一步强化学生的创造能力。

（四）落实生活教育，渗透社会责任

教育的本质是运用所学知识解决实际生活问题。3D打印教学应贯彻生活教育理念，以高屋建瓴的姿态审视教学价值，促使学生达到知行合一。例如，在组织四方宝塔主题教学时，教师应打破以知识为导向的教学模式，提升教学内容的深度与广度，扩大学生的课堂受益面，提升学生的文化修养层次。首先，注重作品背景的渗透。四方宝塔作为当地的标志性建筑，是数千年文化积淀的代表。教师设置课前调研活动，组织学生采取实地调查、图书馆查阅或借助现代化信息技术等手段，收集关于四方宝塔的历史知识，如，名称的由来、建造过程、结构特色、文化价值等。这样既可以丰富学生的文学储备，开阔视野，建立理论知识与生活实际的关联性，又能够激活创作背景，形成多元化的创作思路，为学生的3D作品创作奠定良好的基础。其次，向学生传递工匠精神。四方宝塔之所以成为经典，势必经历了精雕细琢，其中蕴含了精益求精的工匠精神。教师引导学生认真观察、揣摩四方宝塔的结构与装饰，使3D打印作品充分展现宝塔精髓。最后，教师引导学生在尊重实物事实的基础上，充分展开想象力，立足现代视角，对四方宝塔进行创意改造，如增添背景、设置智能小灯、弘扬传统文化的标语等。如此，在活跃学生创意思维的同时，借助3D打印作品达到文化传承与发展的教育目的，强化学生的社会责任感。

四、 结语

综上所述，3D打印教学作为小学信息技术课程改革的有力尝试，为课堂教学注入了鲜活动力，但是3D打印作为新型课程，实践探索之路任重而道远。教师应立足核心素养教育目标要求，明确3D打印教学，调整教学策略，充分彰显3D打印課程的教育价值，激发学生的学习热情，提升学生信息技术素养。

参考文献：

[1]李柱，季瑜.基于3D打印的信息技术课程教学设计模式构建与实践研究[J].中国教育信息化，2021（6）：48-51.

[2]徐苗苗.基于小学生核心素养的创客教学模式实践与思考[J].中华少年，2020（18）：38-39，42.

作者简介：陈燕岚，江苏省南京市，江苏省南京市高淳区宝塔小学。