基于项目学习的小学3D建模教学模式研究

王 芳(山东省淄博市张店区凯瑞小学 255000)

3D 建模作为小学信息科技课程的重要知识点，在培养学生空间想象能力、逻辑推理能力、创造创新能力方面发挥着至关重要的作用。

3D 建模教学可以细化为三个步骤，即课前准备、课中实施与课后评价。在课前准备阶段，教师应事先准备好辅助学习与促进学习的资料，并通过小组合作探讨方式来确定建模主题。课中实施阶段通过小组成员的集体智慧，对建模主题进行分析、研讨，并绘制出模型草图与建模流程图，再根据图样完成模型的构建任务。而课后评价阶段主要通过教师点评与学生互评，来查找建模作品存在的问题与不足，并及时采取纠偏措施，以达到持续改进的目的。

项目式学习方法在3D 建模课堂上的应用越来越广泛。项目式学习关注学科的核心理念和原理，要求学生在合作中主动学习，通过制作最终作品的形式完成知识的建构与学科素养的提升。

一、课前互动讨论，确定建模主题

完成一个精美的3D 建模作品，必须经过课前互动讨论环节，以获取更多创作灵感。个人的能力与想象力是有限的，尤其在建模作品成型之前，缺少互动讨论可能导致创意受限。因此，在开展3D建模项目设计之前，教师应给予学生充足的课前讨论时间，以形成科学完整的3D 建模方案。

在划分合作学习小组时，教师需全面考虑学生的个人理解力、领悟力及空间想象力，确保每名学生在讨论环节能发挥个人潜能，以取得事半功倍的学习效果。各小组成员围绕建模主题通过互动讨论确定方案的可行性。如果方案可行，则立即进入模型构建阶段；如果可行性低，则需结合现有参考资料对建模主题进行修改。

以“斧头的3D 建模”为例，教师可以借助互联网搜索关于斧头的起源、图片及视频资料，让学生对斧头的外观形态及使用功能产生深刻印象。随后，学生可以参考教师提供的图片、视频，对斧头的外观形态进行仔细观察，并讨论斧头3D 建模的可行性。比如第一小组主要围绕斧头的外观形态进行讨论，如斧头主要包括斧头与斧柄两个部分，其中，斧头为金属材质，斧柄为木质，刀口形状多为弧形。掌握这些基本形态信息后，学生可对建模难度进行判定。由于斧头与斧柄这两大组成部分并不需要过多的弧线设计，仅刀口位置需要预设弧度与倒角，建模难度相对较小。

为提高建模方案的可行性，在各小组成员讨论过程中，教师应提供对3D 建模有帮助的参考提示资料，并由小组成员负责提炼其中关键信息，如3D 建模软件的使用方法，顶视图、底面视图的建立方法，透视图的建立方法，挤出及数值设定的具体操作方法等。这些信息展现后，各小组成员根据对建模软件使用功能的了解掌握情况，提出疑惑，避免因操作知识不扎实而影响建模效果。课前充分准备，增强学生自信心，也能提高建模成功率。在小组讨论阶段，每名学生分享观点，多数学生一致则说明该3D 建模方案可行与可操作。在对建模方案进行集中讨论时，若方案存在异议或遇到难以解决的问题，在教师引导与提示下，消除内心疑惑。

二、课中广泛研讨，优化建模流程

在课中实施阶段，小组成员的积极参与显得尤为重要，每名学生对3D 建模主题都有不同的见解与观点。只有将这些观点碰撞在一起，才能产生源源不断的创作灵感。在这一阶段，教师应鼓励学生多发言、多提意见、多出草图。多发言主要针对3D 建模任务，学生可以提出独到见解，这不仅有助于3D 建模，还能够激发其他学生的创作灵感。例如，学生可以思考模型的颜色、形状、装饰物和使用功能的表现方式，并将自己的观点形成叙述性文字，更易于理解和分析。多提意见主要针对建模过程中存在的问题，学生可以提出相应的解决措施。

例如，模型的抽象化或艺术化处理是否与模型本身的使用功能相匹配。如果模型失去了“原生态”的特质，无论外表再美观，实用价值也无法体现。学生可以提出一些整改措施，完善建模方案。多出草图主要是借助计算机设备绘制模型草图。为给后续建模提供重要参考依据，在绘制草图时应遵循“最优化与最多化”的原则，即每个不同观点都应形成一张草图。小组合作讨论这些草图，对每个观点逐一比对。在比对过程中，可以标注模型的颜色、款式、材质、形状、功能等信息，并根据标注信息选择最为贴切的草图。

在确定模型草图之后，学生需要登录3D 建模软件界面，创建3D 模型。以“斧头的3D 建模”为例，在打开3D Mark 建模软件后，如果原场景中带有立方体，需要进行删除处理，并点击添加按钮，来重新创建一个长方体。在创建过程中，可以在“面”显示模式下选择中间选项，并按Delete键完成删除操作。斧头中线确定以后，可以按E 键挤出，再按S键对斧头模型进行缩放处理。当模型创建完毕，新建一个柱体，来构建斧柄模型，显示器上面出现柱体模型之后，在右侧工具栏中找到布尔修改器，选中要修改的物体，并通过设定相应的差值，来创建斧柄模型，再经过同样的挤出与缩放操作步骤。在设置刀口倒角时，可以在编辑模式中使用Ctrl+R 组合键在柱体上加线，其倒角的大小可以通过Ctrl+B组合键来完成。最后，学生对各项参数值进行修改，这其中包括RGB 颜色参数以及形态参数。

通过小组成员的广泛研讨，3D 建模方案得到有效实施。在实际操作过程中，学生可能遇到一些技术难题，如物体模型的创建、挤出与缩放、布尔修改器的操作等。在这种情况下，小组成员可以通过默契配合与热烈讨论逐一解决这些难题。

合作学习模式在提高3D 建模效率方面发挥着至关重要的作用。首先，各小组有明确的目标，每名小组成员都有共同愿望，即创建出形态完整、功能齐全、颜色适中、空间感强的3D 模型，这需要小组成员精诚协作。其次，在创建3D 模型时，小组成员合理分工，将建模任务分解成若干个小任务，然后逐一攻克每一道难关，这对提升3D 建模效率非常有帮助。例如，有的学生擅长颜色表现，可以负责颜色参数值的设定任务；而有的学生具有较强的空间感，可以负责3D 模型的差值参数设定任务。

三、课后综合评价，持续优化方案

课后评价是衡量和评定3D 建模成果的一个必要手段，目前常用的评价方法包括学生互评与教师点评。

学生互评是以小组为单位，各小组通过对建模作品比对，查找存在的问题与不足，并将评价结果记录在互评表格上。教师点评则是教师作为评价主体，对学生绘制的模型草图、建构的3D 模型、项目的完成情况进行评价。这两种评价方式不仅可以帮助学生及时纠正建模过程中的错误，还能够持续改进建模作品的质量。无论是教师点评还是学生互评，被评价对象都可以根据评价结果对建模作品重新予以审视，这就给作品的不断改进提供了重要参考依据。

需要注意的是，为了凸显评价的客观性，在学生互评时，应当专门指派2～3名学生代表对评价全过程进行监督与检查。一旦发现评价过程失去公允性，监督小组需要及时反馈给教师。

以“学生互评”为例，在模型草图绘制阶段，各小组应当针对模型绘制比例、外观形态等参数进行评价。比如，学生绘制的模型比例失衡，外观形态过于抽象化，与原物体之间存在较大出入等。一旦发现这些问题，学生应第一时间提出修改意见，以充分体现模型草图的实用参考价值。其次，在模型建构过程中，学生应当针对各小组上机操作的熟练度以及3D 模型建构的科学性、合理性、有效性进行评价。如有的小组建构的3D 模型，融入了更多想象元素，模型本身的一些使用功能变得弱化，不仅使3D 模型失去了“原汁原味”，并且模型的实用价值也大打折扣。在评价中，应及时指出这一缺点，并在教师引导下，对模型的各项功能参数进行修改。学生应将每一个环节的评价结果清晰记录下来，小组之间相互交换意见，就评价结果达成共识。

由于每名学生都是3D 建模任务的参与者，学生不仅熟悉每个建模流程，而且对3D 建模软件的操作方法也有独到见解。在这种情况下，实施学生互评，可以更加准确判定出建模过程中存在的问题。

基于这方面考虑，在3D 建模教学中，教师应当给予学生更多发表个人意见与建议的机会，并通过以下两种方法改善和提升评价效果：第一，教师全程参与。进入评价环节后，教师应以监督者身份参与学生评价过程，如果评价内容过于主观，对建模作品质量提升毫无帮助，应及时介入，并运用专业眼光指出建模作品存在的问题。第二，及时展示学生的评价结果。即在学生评价活动结束后，应将一些优秀评价案例分享出来，并由评价主体对自己的评价内容进行诠释和解读。这样一来，既可以加深对评价内容的印象，又能给其他学生提供有力的参考依据。

四、结语

教师应充分发挥合作学习优势，通过凝聚团队合作力量来提升3D 建模项目完成质量。同时，教师应不断优化和改进教学流程，调动和激发学生的积极性，以凸显项目学习成果，并为信息素养的培养打下坚实基础。