3D创客教育与小学信息技术教学融合探索

摘 要：3D打印技术以尖端科技的面貌进入大众的视野，该技术应用粉末状材料，以数字化模型为打印基础，逐层构造物体，实现个性化立体物体的快速成型。3D创客教育以3D打印技术为基础，掀起了一股数字化教学的热潮，这种教育形式具有较强的探索性、趣味性和开放性，重视学生的自主设计能力，能够有效激发学生的创造热情，提高学生的独立思考能力。本文立足于小学信息技术教学，分析了3D创客教育的内涵，充分结合小学信息技术的教学内容，梳理3D创客教育的可行性，从转变教学理念、制订教学计划、应用有效措施三个角度入手，探索3D创客教育与信息技术教学的融合方法。

关键词：小学;信息技术;3D创客教育;融合

作者简介：王敏（1984—），女，江苏省宿迁市泗阳双语实验学校。

小学信息技术学科主要的教学目标在于培养学生的信息处理能力，增强学生的信息素养，让学生掌握基本的信息技术应用手段。3D创客教育与小学信息技术课程拥有较强的关联性和衔接性，两者之间能够进行相互融合。3D创客教育与以往的“灌输式”教学完全不同，该方法以“创新”“创造”“实践”为核心，提倡个性化教学，能够带给学生不一样的信息技术学习体验，通过充分引导学生动手操作，增强学生的空间想象能力，提高学生的信息技术素养。3D打印是创客教育在信息技术教学中的主要体现形式，学生可以通过自主建模、自动化打印来设计作品，还可以制作学习工具，提高自身的创造能力。信息技术教师要让3D创客教育走进课堂，充分融合教材，发挥创客教育的优势。

一、3D创客教育分析

3D创客教育是一种创新教育，能够培养小学生的创新精神，教师需要将创新教育和对学生创新精神的培养紧密结合，构建完整的教育框架。对小学信息技术教学而言，3D创客教育需要充分考虑学生的基础知识和学科经验，将基础训练和创新训练融合起来，运用项目式学习等方法，调动学生的好奇心，开发学生的创造力。小学生对形象化的事物感兴趣，喜欢动手操作，这一点可以从现实生活中找到案例，比如有些小学生喜欢捏橡皮泥、堆积木，还有些小学生喜欢卡通动漫涂鸦等，这些活动对小学生具有强大的吸引力，这充分体现了小学生的创造和动手操作的欲望[1]。当前的小学信息技术教学偏理性化、理论化，部分教师仅将信息技术学科视为一种“技能学科”，忽略了学生的主观感受，教学内容以提高学生考试成绩为目标，不注重学生创新思维和创新能力的培养。在信息技术学科的教学中，一些教师的教学流程较为僵化，课堂以演示、模仿、训练为主，师生缺乏互动，这是对学生想象力和创造力的一种限制，容易让学生丧失创新意识。3D创客教育致力于个性化教学，充分重视学生的主体地位，学生可以應用数字技术来开展设计和制作，实现多样化学习，充分展示自己的能力。针对小学信息技术学科，3D创客教育可以为学生提供自由发挥的空间，提高信息技术教学质量，提高学生对信息技术的兴趣。

二、3D创客教育与小学信息技术教学融合的可行性分析

（一）硬件设备简单

3D创客教育的基础是3D打印技术，教师只需要准备3D打印机，结合计算机软件，就可以顺利开展3D创客教育[2]。3D模型设计软件和3D切片软件的使用都比较简单，教师可以通过计算机完成操作，将3D创客教育付诸实践。在信息技术教学中，小学教师不能单纯追求形式，学生的年龄特点、对信息技术的兴趣、学习需求等因素，都是教师需要综合考虑的。教师要结合学生的信息技术应用基础开展3D创客教育，设计科学合理的课堂实践活动，将教学内容以学生喜闻乐见的形式呈现出来。另外，在3D创客教育中教师不能忽视教学目标，要以教学内容为核心，不断探索3D创客教育与小学信息技术教学的融合路径。

（二）具有较高的学科融合度

3D创客教育融合了艺术、数学、物理等学科，能够充分开发学生思维，提高学生的综合素养，让学生了解更加全面、丰富的知识，增强学生对知识的迁移和应用能力，让不同学科充分交叉。在新课标背景下，学生的核心素养备受关注，3D创客教育能够摆脱以往传统教学的弊端，让学生主动发现问题、探索问题，主动设计、创造，充分满足学生的审美需求、学习需求和创造需求[3]。在传统教学中，部分教师已经习惯了分科教学，对其他学科不重视，只顾学生某一科的成绩，这不利于学生综合素养的提高。在3D创客教育中，信息技术教师必须拓宽知识涉猎范围，深入钻研其他学科，不断扎实基础，提高教学能力。

（三）符合信息技术教学目标

在当前的信息技术时代，小学信息技术教育承担着重要的教学责任，教师需要启发学生的信息技术思维，培养学生搜集、处理信息的能力，加强对信息的多样化应用。3D创客教育与信息技术教学目标不谋而合，可以有效衔接教学实际，是小学信息技术教学的有效教育辅助手段。3D创客教育融合了3D打印等先进技术，突破了传统的教学模式，为学生搭建了灵活的学习平台，可以让学生参与到知识创造和知识传递中，强化师生之间的交流。3D创客教育的开展可以提高学生的信息加工和信息搜集能力，引导学生动手创造，对所学知识进行创新，从而提高学生的信息学科素养，强化其对新知识的理解。当前3D创客教育还没有在小学学科教学中实现深度应用，信息技术教师可以抓住学科优势，率先示范，借助信息技术学科得天独厚的条件，开展3D创客教育。

三、3D创客教育与小学信息技术教学融合的途径

教师需要转变传统的教学理念，摒弃以往“两耳不闻窗外事”的思想，不再“关起门来搞教育”，把3D创客教育运用到教学实践中，打造活力课堂、技术课堂，促进信息技术教学走向开放。在教学实践中，教师需要引入互联网教学资源，为学生提供灵感，刺激学生创造创新。另外，教师还需要选择符合小学生学习规律的教学软件，制订学生活动方案，通过教学软件开展丰富多彩的教学活动，调动学生参与课堂实践的积极性[4]。

（一）转变教学理念，适时融入3D创客理念

3D创客教育是一种新颖的教学方式，它具有创新性、体验性的特点，能够有效加强互动教学，推动小学信息技术教学模式的发展。将3D创客教育融入课堂教学，教学理念的转变是第一步，教师首先要熟悉3D创客教育的理念，了解3D打印技术，掌握相关软件、设备的操作方法。只有知己知彼，方能百战百胜。教师可以通过知网、万方等文献资料平台搜集3D创客教育的相关内容，也可以通过微信公众号、教学网站搜集3D创客教育的实施案例，加强专业学习，进而结合自身的教学经验，以小学信息技术教学内容为基础，在实践中融合3D创客教育，不断发挥3D创客教育的优势。在深入学习之后，教师还应该选择合适的教学设备，为3D创客教育的开展奠定基础。教师先要对设备操作方式进行学习，只有自己了解了3D打印机的使用方法，熟练掌握3D打印软件的空间建模流程，才能把这些知识传递给学生。3D创客教育的开展不能脱离教学目标，教师可以结合学生的信息技术基础制订教学目标，选择操作方便、流程清晰的打印设备，然后安装3D建模软件，充分结合实践教学内容，让学生尽快熟悉设备，学会3D打印的方法。当前比较常见的3D建模软件为3Done，这款软件比较符合学生的年龄特征，简单易懂，教师可以尝试应用。教师教学理念的转变和教学技术的提高是一个循序渐进的过程，3D创客教育需要结合具体的教学内容来开展，教师要在实践中学习，与学生共同进步，在教材中梳理出适合使用3D创客教育的部分。

（二）制订教学计划，适时引入3D打印技术

教学计划是课堂教学活动的基本参考，教师要把3D创客教育的思想内涵融入教学计划中，把3D打印技术和课程教学目标融合起来，做到胸有成竹。小学生刚开始接触信息技术，有较强的学习需求，教师要通过各种途径激发学生兴趣，不断加强课堂教学的直观性，让学生通过课堂活动掌握基础操作技能。3D打印技术具有较强的空间化特点，只要构建出合理的模型，就可以完成多样化的立体打印，教师可以利用3D打印技术呈现教学目标，促进学生空间想象能力的发展。教学计划的制订还需要充分结合教材内容，只有把教材和3D打印技术充分融合起来，才能真正发挥3D创客教育的优势。例如，在教学关于制作个人名片的内容时，由于这部分教学内容具有较强的设计性，因此学生可以充分发挥想象力和创造力，创造出独一无二的作品，提高作品的质量。教师可以充分结合3D打印技术，针对建模软件开展详细教学，制定科学的教学流程，引导学生运用建模软件，让学生掌握核心方法，然后在此基础上完成创造。通过建模软件，学生可以设计多样化的个性名片，设计名片的形状、颜色，在名片上添加立體化的装饰，设计镂空的花纹，填写文字介绍等，这些设计内容都可以充分调动学生兴趣。在学生完成设计之后，教师可以引导学生应用3D打印机，把设计的“图纸”变成实物，完成个性化名片的3D打印。为满足学生的个性化设计需求，调动学生的学习兴趣，教师在教学计划的制订中，要充分挖掘教材内容与3D打印技术的契合点，明确不同的教学环节，让每一位学生都能参与进来，结合小组合作等教学方法，发挥3D创客教育的优势。

（三）应用有效措施，发挥3D打印技术价值

3D打印技术对学生具有较大的吸引力，但是部分教师对3D打印技术的应用了解不足，在教学中对3D打印机的应用较少，导致学生不知道怎么操作或者是不敢操作，无法充分满足学生创造的欲望。在实际教学中，教师应该结合信息技术学科的特点，应用3D创客教育，让课堂教学走向数字化、智能化，渗透多元化的教学内容[5]。3D打印软件拥有空间快速建模功能，可以将小学生的各种想法转化为现实，让信息技术教学更加多彩。3D创客教育需要学生掌握图形绘制、旋转、缩放等操作方法，此外还要学生学会填充颜色，自由选择线条形状、颜色等，掌握构图方法，实现创意构图。教师可以利用3D创客教育的思想，引导学生应用3Done软件，开展空间快速建模，把设计内容以模型的形式呈现出来，最终利用3D打印设备将模型打印出来，让学生了解3D打印设备的功能，掌握建模的方法。除此之外，教师还可以引导学生运用3D建模技术设计标志等立体图形，例如车标、商标等，要求学生注重立体图形的结构和层次，让学生运用3D打印技术将设计的标志打印出来，增强学生的成就感，提高学生的软件应用能力，激发学生对信息技术的学习热情。

结语

3D创客教育在信息技术学科中的应用已经成为一种新的教育趋势，目前已有很多3D创客教育的成功实施案例，获得了学生和教师的一致好评。小学信息技术教师应该将3D创客教育应用到日常教学实践中，充分开发学生的设计才能，促进学生思维发散，让学生感受到科学技术的发展，不断提高学生的信息技术素养，培养其热爱科学、不断探索的品质。3D创客教育在信息技术学科中的应用是一个逐渐发展的过程，对教师的学科专业能力有较高要求，需要教师积极学习并掌握3D打印技术，将其与教材内容、教学计划等充分融合，进一步保证课堂教学效果，发挥3D创客教育的价值。

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