三维设计与创意教学——高效课堂

钱晓琪 安徽省淮北市教育科学研究所

为了帮助高中生学会有效利用多样化技术工具，发展学生的个性化学习需要，拓展学习兴趣，《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）设置了选择性必修模块5“三维设计与创意”。为了更好地展开教学，教师在课程开设之前，一定要厘清本模块的内容特点，制订可行的教学规划，确定合适的教学策略，以期达到预期的教学效果。

●内容特点及教学规划

“三维设计与创意”模块包括“三维设计对社会的影响”“三维作品设计与创意”和“三维作品发布”三部分，从新课标中的内容要求和学业要求上看，本模块的内容主要有以下三方面特点：①紧扣学科大概念，全面提升学生信息技术学科核心素养；②顺应时代潮流，创新信息技术课堂；③理论与实践并重，培养学生实践、创新能力。在教学规划时应对这三个方面予充以分考虑。

“三维设计与创意”模块计2学分，共36课时。按照新课标的要求，此模块是以兴趣培养与个性化发展为导向的，学习成果将计入学生的综合素质评价体系。不同的教材对该模块的教学内容安排也不尽相同，本文仅以人民教育出版社和中国地图出版社（以下简称人教-中图版）教材为例（如下图）。

教师需要根据课标，结合具体教材、学情，合理规划单元项目，设计课时教学。下页表是人教-中图版各章节课时与内容安排建议，教师可以根据当地实际情况进行适当的调整。

“三维设计与创意”属于选择性必修模块，是必修课程的拓展与加深，学生学习完成之后，不需要参加学业水平合格性考试与等级性考试。正因为如此，教学上可以锐意创新，放手实践，灵活安排。

●课堂教学的实施

为了把学科核心素养切实落实到课堂教学中，教师除了要厘清模块内容特点、制订好教学规划方案，还需要精心制订教学策略，打造高效课堂。

1.提升教师专业水平，优化学科教学环境

人教-中图版教材对应新课标结构框架

在教学“三维设计与创意”时，教师不仅仅需要扎实的理论知识，还需要熟练使用专业的软件与设备，这对教师提出了很高的要求。一方面，教师需要在教学过程中不断总结反思，采取更加有效的教学方式；另一方面教师要注重个人专业水平的提高，学习三维设计软件的相关知识，为课堂教学打开思路，提升自身素养和专业水平。

信息技术课程要顺利实施，离不开基础设施和设备的保障。本模块注重实践与理论相结合，需要依托信息技术实验室开展基于数字技术的实验教学。“三维设计对社会的影响”部分需要学生通过实际调查或者利用网络获取相关资料展开学习，这就需要配置适当的计算机及网络设施。“三维作品设计与创意”部分，将结合具体专业软件如3D One、Blender、3DS Max等展开教学，要求计算机具备较好的三维图形处理功能，在对三维作品进行模仿时，可以使用三维扫描仪将优秀作品数字化，便于学生观摩学习。“三维作品发布”部分，可以要求学生把作品发布到网络学习空间中，也可以将作品渲染输出，打印到纸张或胶片上；有条件的学校也可以使用3D打印机输出学生作品，这就需要有相应的切片软件（如Cura）和3D打印机硬件设备的支持。

2.剖析优秀作品，先模仿后创新

在刚开始学习设计时，学生的想法可能比较保守，或者太异想天开而无法落地。可以从教育部面向中小学生涉及三维设计的赛事中多遴选出一些适合教学的优秀三维作品案例，学生通过欣赏这些优秀作品实例，分析并模仿作品中的独特设计。教师需要让学生在剖析与模仿的过程中体会作品的创新点在哪里，并且思考如何从普通的作品中寻找创新点，培养他们积极发现问题和思考问题的意识，逐步引导学生对特定问题进行独立思考，主动吸收知识并对知识进行内化。借鉴优秀作品范例，实现三维建模，结合数字化学习工具，最终完成自己的项目作品。

3.项目引领，以赛促学，创新教学形式

新课标中明确指出，要培育以学习为中心的教与学关系，在解决问题的过程中提升学生的信息素养。人教-中图版教材中共设置了家居设计、三维飞机设计和三维动画的制作3个项目，粤教版教材也按章节设置了6个项目，教材通过这些项目将信息素养的培养贯穿整个学习过程。

在课堂实践过程中，教师可以参考并整合各个版本教材中的项目，或者重新设计符合当地学生生活实际的项目，引导学生在真实情境中发现并分析问题，在项目实施过程中进行知识学习，锻炼学生的实践与创新能力，在交流与评价的过程中，反思与改进项目解决方案，将学科核心素养的培养渗透到项目学习中。需要注意的是，必须让学生亲身经历完整的项目学习过程，这样才能真正落实学科核心素养的培养。

在课堂之外，学校可以根据实际情况，聘请高校学者、企业专家作为学生的校外导师，开展论坛、讲座等形式多样的教学活动，也可以组织学生实地参观与三维设计相关的研究院或企业，了解最前沿的技术，开拓视野，增长见识。

人教-中图版教材章节、教学内容与课时规划建议

以赛促学，可以引导有创新想法且实践能力较强的学生参加科技创新大赛、三维设计大赛等，在比赛中学生围绕具体项目主题，历经撰写三维创意设计方案、三维建模、动画制作、作品发布等完整的设计过程，把理论知识强化运用，进一步激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动地探究学习。

项目引领、校外导师进课堂、以赛促学、多种教学形式相结合，能够形成良好的学习氛围，同时也有利于培养学生的实践创新能力。

4.多角度构思，实施跨学科教学

跨学科教学需要融合两个及以上的学科观念、方法和思维方式，培养学生运用多学科思维多角度进行实践创新的能力。

很多课程都有一些独特、美妙的结构，学生只是看到其二维图像或者通过计算机看到相应的图像，如数学学科中的莫比乌斯带、物理学科中的倒流壶、生物学科中的DNA双螺旋结构等。在“三维设计与创意”课堂上，教师可以引导学生发挥空间想象力，借助三维设计软件对结构进行建模，把书本上的2D图像转化成手中的3D作品，化抽象为直观。

在课程教学时，教师可以引导学生观察生活以及其他学科与本课程相关的问题或创意，主动与其他学科进行交流融合。走进数学课堂，与学生共同制作打印3D作品，观察理解立体几何中结构的特点；也可以邀请物理、化学、生物教师来到信息技术实验室，利用VR技术，完成实验，观察演变过程；引入STEAM创客教育，结合三维设计与创意，设计适合本校学情的3D打印课程；通用技术课程也有结构设计的内容，结合三维设计、开源硬件设计等课程知识，从多角度分析问题，将理论的模型，通过三维建模、物化设计，让学生在身临其境地探索求知过程中，完成知识建构，在“三维设计与创意”课堂上将虚拟世界与真实世界进行有效沟通。

5.建立课程评价方案

合适的课程评价方案有利于学生的学习，同时也能改善教师的教学。作为以发展学生个性化需求为目标的课程，“三维设计与创意”模块不仅有理论教学，更有技能的实践应用，需要综合运用多元化的评价方式，既要检测理论知识的掌握情况，也要考察实践能力，以过程性评价为主，记录学生的动态学习过程。在课程教学前，以提升学生信息素养为目标，结合具体教学内容，设计合理的项目活动评价表。在项目实施过程中，多观察学生的参与度。在课堂上，通过知识问答的方式引导学生掌握重点概念，考查学生的理论知识，通过自评互评的方式记录学生的活动表现，通过上机实操的方式评价学生使用数字化学习工具、三维设计软件的熟练程度，通过展示交流作品对小组的项目进行整体评价。引导学生完成课程结业设计，从学生发现问题的信息意识、解决问题的操作技能、分享成果的表达能力等多个维度对学生进行总结性评价。教师可以鼓励学生参与三维设计与创意相关的竞赛活动，学生在竞赛中获得相应的成绩也是对其学习成果的积极评价。