基于探究式教学法的3D建模教育实践

徐新中

随着人工智能、物联网、3D打印等新知识新技术进入到信息技术课程中，师生们越来越感到本学科知识犹如奔腾不息的江河，有着源源不断的“活水”，绝不是仅凭教师个人就能完全掌控、传授的，也不是只靠课堂教学就能完全容纳、习得的。学生只有真正成为学习的开拓者、探索者、思考者，才能在信息大潮中行稳致远，体验到探究的美妙，享受到发现的乐趣。下面，笔者以信息技术3D建模板块中的《设计笔筒》一课为例，展示对探究式教学法的实践与思考。

营造生活情境，引发探究兴趣

学习源于生活并终将回归到生活，基础教育阶段的信息技术教育倡导通过营造生动形象的生活情境激发学生的探究兴趣。笔筒是一种很常见的办公用品，学生对它非常熟悉。在教学一开始，教师先展示了放置在家庭书房、教师办公室等场合的笔筒，它们用材不一、形状各异，有竹制圆柱形、塑料卡通形等。在学生认真观察、充分交流对笔筒已有的认知后，教师出示了多个3D打印笔筒，它们颜色丰富多彩，造型独具个性，还雕刻有精美的立体图案，个个都是理想中的“私人订制”。在学生的一片惊羡声中，教师适时提出了“你想用3D软件设计出怎样的笔筒”这一具有鲜明探究意味的问题，课堂气氛一下子热闹起来，人人都争着把藏在自己心头的那个伙伴型笔筒拿出来和大家交流分享。此时，教师又问：“你觉得怎样才能制作出心目中的笔筒呢？”学生的思绪回到信息技术学习中，虽然刚接触3D建模软件不久，虽然每个人理想中的笔筒不尽相同，但进行3D建模要先绘制平面图形，再通过拉动、壳体等操作形成笔筒收纳盒这一主要流程是相对清晰、基本一致的，学生表述得也比较到位，部分学生还能围绕笔筒的细微处、特色点做相应的描述介绍。

生活是教学的源头，问题是探究式教学的有效载体，更是核心要素。课堂伊始，以生活化的场景和教师紧扣教学目标、精心考量后提出的“两问”点燃了学生探究新知的火花，引发出创意思维的碰撞。

拟定建模计划，发掘探究潜能

在实际教学活动中，受学生前期所掌握的建模知识、建模技能所限，不是所有的创意笔筒都能立刻通过3D建模软件设计制作出来，因此在学生围绕笔筒交流了各自的奇思妙想之后，教师要引导拟定科学可行的3D建模计划。课堂教学中可以把3D建模软件能够实现的功能与操作的要领向学生做明确的解读指导，学生也可在已有知识的基础上探寻摸索相关操作方法。同时，教师要特别注意培养学生的团队精神，可以让创意相似的学生形成探究合作小组，组内学生进一步讨论交流，扬长补短，探究完善笔筒的制作方案，依靠集体智慧把原先的“异想天开”转化为切实可行的建模蓝图。笔者在课堂教学实践中，根据学生的主观意愿，设立了分格笔筒（教材样例）组、方柱笔筒组、圆柱笔筒组、组合型笔筒组、卡通笔筒组、个性创意笔筒组等，并根据学生的建模设想、喜好调整座位，重新组合，以便就近进行探讨交流。

设计思路上由“散”归“整”，但创意不改、个性不变;课堂形式上给“志同道合”者更多的时空、更宽的平台，一切为了建模计划更科学、更合理，为了学生探究潜能的精彩呈现。

开展精讲点拨，绽放探究活力

课堂进入学生实践操作阶段，美好的设想在3D建模软件中将成为现实。由于课堂的主基调是让学生充分探究新知，掌握3D笔筒建模的技能技巧，教师演示讲解的时间得到控制，学生可直接参照模仿的操作步骤相对较少，遇到问题在所难免。教师一方面可鼓励学生通过自我思考、小组互动等方式解决问题，另一方面要通过课堂巡视、咨询交流的方式搜集整理各类困惑难题。总体而言，有些问题是共性的，如笔筒的长、宽、高比例多少才合适？笔筒壁厚至少应是多少？这类问题教师可择机进行统一讲析，提供参考数值。有些问题是个别的，如制作教材样例笔筒的学生提出了怎么做到平均分成四个收纳空间、制作柱形笔筒的学生想在外壁增加文字或图案该如何操作等问题，这些问题教师可予以个别指导，提示相关工具的位置及使用方法。此环节用时最多，因为课堂上的问题有些是可预料的，有些则是在特定操作情境下生成的，且还会出现反复，这些都考验教师的智慧与灵动。

学生在3D建模操作过程中不断产生新的问题和困惑，这说明深入的探究活动正在进行中。作为教师，应鼓励学生提问，并要做好充足的预案，积累丰富的专业知识，具备全面的学科技能，以教师的先行探究为学生的活力探究护航，这样才能有效地答疑解惑、示范引领。

评价归纳反馈，思辨探究成果

教师在教学活动中处于组织引導、合作帮助的地位，学生是探究活动的真正主体。开展探究式教学的过程，就是通过个体的、群体的探究活动，发现新事物、吸纳新知识、掌握新技能、解决新问题、形成新素养的过程。在师生全身心投入到3D笔筒的建模探究活动之后，及时开展操作评价、作品评价、思维评价，回顾归纳相关的方法技巧是非常有必要的。课堂上，笔者分两个层面组织开展了观摩交流活动：第一层面是组内，各组的5～8名学生相互欣赏彼此的作品，从当初的相同意向到如今的风格异同，大家都能在观察中体悟到同学的独特思考与个性实践，并获得新的启发与灵感;第二层面是班内，以各小组为单位，组团“串门”式互动交流，以欣赏评价、学习吸纳的视角关注其他组同学的作品，探讨交流建模中的高招秘诀。在此基础上，通过学生自荐、教师推荐等方式进行各组代表作品展示、点评，对3D建模过程中的心得体会、作品的造型创意等进行回味、提炼。

学而不思则罔。课堂操作实践后的反思评价、归纳反馈是学习路上的驿站，为后续的学习提供了明确的方向和充足的动力，更为开展高质量的再探究活动提供了思维上的保障。

拓展迁移创新，绽放探究魅力

没有想象就没有创造。在信息技术教学尤其是3D建模教学中，想象力就是生命力，要善于探寻教材中可拓展延伸且能升华和突出3D建模教学目标的关键点、闪光点，鼓励学生创新思考、发散思维。3D打印的一大特点是能满足个性化的需求，如果学生们的思维还停留于对传统笔筒的模仿改造，仅从形式上采用了3D建模的话，那么在教学拓展环节，教师要进一步给学生提供探索性思辨、设计的机会。教学中，笔者先和学生重温了3D建模打印技术的特性和工作流程，然后以头脑风暴的形式探究交流制作更有特色的3D笔筒的可能性。蜂巢笔筒、球孔笔筒、花瓣笔筒、领奖台笔筒……学生的创意无限，小小笔筒折射出无穷的探究魅力。

在教学中，只要教师给予学生充裕的时间和广阔的空间，相信他们，依靠他们，帮助他们去辨析比较、思考想象，那么学生就一定能在实践中发现美、探究美、创造美。