微课在初中3D打印教学中的应用效果探究

叶彩银

【摘要】微课在初中3D打印教学中起到吸引学生兴趣、突破难点、培养创新、强化巩固的作用。该文对微课在初中3D打印教学应用效果的探究，形成新颖的教学理念，服务于学生的学习与教师的教学，建立更适合学生学习的数字化资源新形态，从而提高教学效率。

【关键词】微课;3D打印;初中教学

微课，是指运用信息技术按照认知规律，呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。它具有“互联网+”的碎片化、可视化、结构化与非线性等时代特征。“微课”的主要特点是教学时间较短，时长一般为5-8分钟，教学内容精简。教学视频是微课的核心组成内容。“微课”的问题聚集，主题突出，更适合教师的需要：“微课”主要是为了突出课堂教学中某个学科知识点（如教学中重点、难点、疑点内容）的教学，或是反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动，因此，“微课”可以称之为“课例片段”或“微课例”“微课堂”。

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其原理很简单：以3D数字模型文件为输入，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。随着经济与科技文化的飞速发展，3D已成为产品设计、制造等的创新基础，掌握最前沿的3D技术，将会走在世界高科技前列。

因而，国家逐步重视对学生创新能力和实践能力的培养，引入3D打印课程。初中3D打印课堂教学中应用微课进行讲授，是一种高效的教学方法，它能更高效地提高老师的教学效率，减轻老师的讲授负担，同时为学生提供更便利的随时随地“拿来”的学习资源。下面，我结合具体课例，谈谈微课在初中3D打印课堂教学中的应用效果。

一、课前导入，吸引兴趣

好的开始是成功的一半。教师可根据新课知识点设计新颖的问题，制作好微课，在情景导入环节，先让学生观看微课视频，吸引学生的注意力，为新课的讲解做好铺垫。如学习绘制基本实体，教师一开始上课，就对学生讲解如何绘制六面体、球体、椭球体等操作。学生从现有的知识面、从数学角度学习绘制实体，兴趣可能不大。我们可以通过用基本实体——六面体、球体、椭球体等绘制一个简单实例，如小塔、小桥，并制作成微课，让学生课前先观看微课，在微课中找到共鸣，从而激发起学生学习兴趣，为下一环节教学做好铺垫。因此，课前微课起到了激发学生学习兴趣的作用。

二、课中融入，突破难点

难点是一节课的关卡，如果学生突破不了，将无法进行下一个环节的学习，而且一环扣一环，形成恶性循环，“微课”的问题聚集，主题突出，它可以把课堂中的难点教学形成一个简短的视频，精辟、简单、易懂，使学生轻而易举冲破障碍，进入下一个环节的学习。如：《钥匙牌子的制作》这一节课中，先展示提前打印好的3D模型钥匙牌子，在黑板通过板书把钥匙牌子的尺寸标注出来，然后演示制作钥匙牌子的操作过程。但是学生在制作的过程中，总是在关键步骤出现这样或那样的问题：绘制草图前要点击相应的平面;画完外径椭圆，要把里面的圆孔也画完再点击“完成”按钮进行填充，才能接着实现拉伸命令;忘记了圆角命令的操作方法......等等。老师辅导起来觉得分身乏术，针对这类情况，我制作了微课，把钥匙牌子的制作过程录制下来，加入语音讲解，容易错的步骤和一些特别注意的操作我再加以重点提示，同时把速度放慢，以引起学生的注意。这样让学生根据自己需求，通过视频再学习钥匙牌子的制作过程，根据老师的讲解真正理解感悟3D模型的构建。通过这一系列的学习，让学生对《钥匙牌子的制作》这一知识点掌握更为透彻，还能举一反三，制作不同形状的牌子作品、在牌子上添加LOGO字体等等，形成一个知识体系，掌握知识的本质。

三、课程拓展，培养创新

3D打印课堂的教学通常是先教学生制作某一件作品，然后通过这件作品的关系链，举一反三制作其他作品，有时举一反三需要启迪，这时候微课也可以排上用场，如通过学习多个作品，组合绘制一个作品，如一座城堡、一搜船、一座房子，任由学生选择，这时可以展示绘制一艘船的微课，学生就明白了是把几节课学来的知识进行组合，就可以创造出很多的东西。如：在《3D烟灰缸的制作》这节课上，我会列举很多日常生活中的烟灰缸图片让学生观看，明确学习目标。接着我介绍我的制作思路和一些常用的制作方法，然后用过草图拉伸等方法制作出大体造型，再提出问题：怎样制作烟灰缸的的缺口？因为这是个难点也是一个有趣味的知识点，掌握它可以制作出很多有新意的作品，于是我用到了“自动吸附”功能，把圆柱通过“自动吸附”功能自动吸在“灰缸”的中心点，然后再通过“圆环阵列”工具调整横向圆柱的数量，再以“组合”的“减运算”功能，就实现了这个缺口的制作了，整个过程又快又好。但对于初学者在这里最容易混肴，有时候要反复多次演示学生才明白，这里我用《3D烟灰缸的制作》微课来辅助教学，大大提高了课堂效率和效果。

学生掌握这个功能的操作以后可以举一反三，如制作篮球架、台灯、自行车等。

四、重复播放，强化巩固

学生之间有个性差异，针对同一个知识点，接受能力和知识积累的不同，会产生不同的教学效果。天资聪颖的学生可能不用老师教，自己都能摸索得会，但逻辑思维稍差的学生就要用“勤奋+汗水”去补上去了。基础薄弱的学生可以利用节假日或者课余时间多次观看微课，勤加上机练习直至熟练操作，从而提高自身学习能力，达到强化巩固知识的目的。如《3D创意整体书桌的制作》，需要先制作书架，然后制作书桌，接着把两者进行组合，步骤较多，而且难度较大，特别是把书架和书桌进行组合编辑，还有在书架上嵌入书桌和拉伸书桌的过程都是难点，教师在课堂上演示一遍，有些学生未必记得牢，如果记不住，下一节课如果遇到同一逻辑思维的操作时就不懂如何操作了。如何达到炉火纯青？微课在这个时候就发挥它的优势了：学生在课余时间设计作品时，遇到不懂的地方，就反复慢速观看微课，需要思考的步骤暂停下来，然后慢慢领悟，悟透后再练习这个关键步骤，直至学会。如此循环，学生在反复观看反复练习的过程中，就达到了 强化巩固知识的目的。

五、结束语

微课是碎片化、可视化、非线性、结构化的新型学与教的数字资源。学与教内容呈现为可视化与碎片化的技术形态，在初中3D打印教学中应用微课，可以让抽象知识点变为简单易懂可视化，还可以减轻教师的教与学生的学习负担，微课成为大众化、低成本、高效率的学与教资源，使初中3D打印教学中的效果更佳。

【本文系云浮市教育科研“十三五”规划课题“微课在初中3D打印教学中的有效应用研究”（课题立项号：YF20-178）的阶段性研究成果】

参考文献：

[1]岑健林.“互联网+”时代微课的定义与特征诠释[J].教育信息技術 2017（8）.