指向创新素养培育的三维作品与创意教学建议

赵伟刚 山东省淄博市基础教育研究院

孙波 山东省教育科学研究院

为满足学生个性化的发展需要，《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“课程标准”）在选择性必修课程中设置了“三维设计与创意”教学模块，其中包括“三维设计对社会的影响”“三维设计与创意”“三维作品发布”三部分内容。通过对课程标准内容要求的深入解读，不难发现“三维作品与创意”是该模块的核心教学内容。因此，教师要精准把握该部分课程标准要求，注重学科核心素养在教学实践中的渗透，以满足学生多元需求，促进学生个性发展和创新素养提升。

● 课程标准要求

课程标准明确要求：在“双基”层面，掌握三维设计、作品渲染的基本方法，培养三维设计的理念，形成三维设计意识，提升思维、设计、表达的能力；在学科思维层面，需要通过掌握建模以及设计的基本思想和方法，合理创设模块，培养模块化、系统化信息处理的能力，能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建构模型，发展计算思维；在问题解决层面，利用数字化学习环境，从生活、学习实际需求出发，对作品添加自己的创意，培养数字化学习能力与创新意识；在学习交流互动过程中，感悟信息技术以及创新、创意对社会生产生活的影响，培养信息社会责任。

● 教材内容分析

在国家教材委员会审核通过的各版本教材中，有关“三维作品与创意”的设计框架有相似之处，也各有特色。大多是按照“三维设计的基本方法——三维建模基础——三维作品渲染——三维动画制作”的流程展开的。教科版将“三维动画制作”放到了第五单元“三维作品发布”中。各版本教材基于不同的三维建模软件展开教学，这些建模软件各有特色，但基础原理和基本操作相似。各版本教材具体编排情况如下页表所示。

● 教学实施建议

1.培育创新意识，发展学科素养

三维作品创作的教学一般要遵循规划设计、制作建模、渲染输出三个步骤，其中三维建模是教学用时较多的环节。让学生掌握三维建模的基本方法和基本技能固然重要，但该模块更深层的价值还在于培养学生创新素养和问题解决能力。因此，在教学实践中要避免只重视讲授建模操作，忽视设计创意的培养。毕竟，只有让学生经历确立制作目标、制订设计方案、准备相关素材、添加创新创意等规划设计的全过程，才能使其更好地体验三维设计的价值，激活学生创新意识，激发学生持续深入学习的兴趣。

在讲授具体建模方法之前，可以先与学生分享以往的优秀学生作品，分析如何从学习与生活需求出发，从现实情境中发现真正的需求，指导学生做好设计的需求分析，优化作品设计。在教学实施过程中，教师要注重创新氛围的创建，参照浙教版和教科版的相关章节内容，通过分享古今中外经典有趣的创新案例、创新方法，让学生初步掌握发现问题、寻求解决方案、快速原型、添加创新创意的基本方法，倡导科学方法引领下的求异思维，为学生实现从模仿到创新的跨越打下基础。有了这些方法和工具的支持，就会有更多的学生在后续创新创意的过程中有所作为，从而促进学生创新思维的萌发，培育学生创新意识。

2.先模仿后探究，搭建项目学习脚手架

基础入门、技能提升、优化完善是三维建模学习的基本流程。教师可以选用教材中的案例进行基础入门教学，发掘符合学情、校情的教学资源作为提升完善阶段的项目素材，制订符合各阶段学习特点的评价量规，指导学生围绕评价量规，进行“模仿——提升——创意——交流”。

教材版本 章 节 所用建模软件第2单元 三维设计过程2.1分析与构思2.2设计与制作2.3评价与改进第3单元 三维建模方法3.1基本实体建模3.2二维转三维建模3.3三维扫描建模教科版3D One第4单元 三维视觉呈现4.1贴图与视觉呈现4.2材质与视觉呈现4.3灯光与视觉呈现第5单元 三维作品创意5.1三维创意的形成与实现5.2三维创意的评价与调整5.3三维创意的分析与应用第2章 三维作品的设计与创意策划2.1三维作品的设计和实施过程2.2三维作品的创意与策划2.3三维作品稿本编写和动画脚本设计第3章 三维模型设计与制作粤教版3.1三维模型设计活动3.2三维模型的工作原理与工具3.3三维模型的设计方法3.4三维模型的制作Blender第4章 三维模型的材质纹理制作与渲染输出4.1三维模型的材质与纹理4.2三维模型的UV展开与纹理制作4.3三维模型的渲染输出第5章 三维动画设计与制作5.1三维动画基本知识5.2基本动画制作5.3骨骼动画设计与制作第2章 三维作品的设计与建模浙教版2.1三维作品设计2.2三维建模基础2.3三维模型创作2.4三维模型渲染 3Ds Max第3章 三维动画制作3.1三维动画概述3.2三维动画制作方法3.3三维动画调试与输出第2章 构建三维模型（2.1.1-2.3.2）2.1三维建模基础2.2设计和新建三维模型2.3三维模型的装配和发布人教-中图版3.1三维创意设计原则3.2三维创意作品赏析3.3规划设计三维动画作品3.4构建三维动画作品的模型3.5为三维动画添加材质、摄像机和照明3.6三维动画实现和作品发布3D One、Maya第3章 设计与制作三维创意作品（3.1.1-3.6.3）

作为基础入门，一般要从熟悉建模软件界面、掌握基本建模工具和常用命令入手，需要教师演示讲授、学生模仿练习，此时“形似”是评价学生作品的重要指标。

在技能提升阶段，建议教师准备多个难度适中的微项目（如花瓶、社团徽章、手机支架、简易笔筒等），给学生提供参考效果图、关键技术提示，并且提供相关技术实现的微课资源和技术文档，作为学生学习探究的脚手架。每3～5名学生组成一个学习小组，依兴趣选择项目探究，通过小组成员间、师生间的思维碰撞，提高创作效率。在建模过程中，引导学生充分考虑物体的形状与结构特点，发挥空间想象力，在充分熟悉各种基本操作的基础上，创作出符合预期的三维作品。鼓励学生将创新创意融入作品，最后进行小组交流展示和互评。此时，评价指标应聚焦到学生能否准确抽象对象、适恰选取工具、灵活应用技术、恰当解决问题。小组间的展示交流分享，可以拓展学生视野，开启学生思维，其间遇到的困惑和解决问题的方法，更是团队重要的学习生成，会为后续项目的开展做好铺垫。在选择微项目前，要引导学生充分考虑所选微项目成果与最终制作目标的成果延续。

在完善优化阶段，教师要鼓励学生对现有的作品（或者教师提供的半成品）进行创意和效果的再优化。在项目学习过程中，教师要做好过程性把控和过程性评价，给学生提供丰富的学习资源，引导学生用好三维建模网络社区资源。该阶段的评价指标要增加创新元素的权重。

3.注重方法总结，渗透算法思想

三维设计与创意强调理论和实践并重，所以教学中要注重基本方法的梳理。例如，在三维建模过程中，引导学生总结三维建模的基本思路、一般方法以及这些方法都适用于哪些场景；在欣赏三维动画作品时，尝试总结三维创意设计、三维场景设计的一般性原则，以帮助学生更好地完成三维作品的创作。

教学中注重简单算法思想的渗透。以Blender为例，在讲授环切、循环边、并排边等基础操作时，需要强调在建模过程中尽可能使用四边形面，避免使用三角形面。在此，教师要讲清楚其中的算法原理，助力学生知识迁移。在用到衰减等编辑时，学生就会很容易理解为什么四边形的网格变形非常自然，而三角形的网格变形会比较夸张。同样，顶点的倒角也需要注意通常将段数设置为偶数，否则无法得到预期的效果。对于物体表面的细分修改，要让学生理解平滑细分的视图等级并非越高越好，需要在设计优化和系统资源占用之间权衡择优。

总之，三维建模软件功能强大，操作复杂且命令灵活，加上学习任务相对开放，课时有限，因此，“三维作品与创意”的教学对授课教师提出了很高要求。教师要在熟练驾驭三维建模软件的基础上，优化教学设计，在教学实践中，注重实例演示和项目实操相结合、模仿探究与创新素养培育相结合、方法梳理与算法思想讲授相结合，从而培养学生动手实践能力和知行合一精神，发展学生空间想象和综合思维能力，让学生在三维创意实践和体验创新过程中收获成就感。