试析3D打印支持下的高中物理实验改良策略

王 梅

(江苏省高邮市第一中学,江苏 高邮 225600)

高中阶段学生正处在身心发育的关键时期,在深入推进高中物理教学改革的背景下,教师应当重视对物理实验教学模式的有效建构.现阶段,许多教师在利用3D打印技术开展高中物理教学方面做出了一些尝试,希望通过对高中生物理学习情况的分析做好相关活动的优化设计.但是,由于教师本身在3D打印技术的应用过程中缺乏对高中物理实验的有效设计,在学生成长过程中忽略了学生想象力和创新思维的培养需求,导致3D打印技术的应用效果和预期目标存在差距.面对这样的情况,教师应当积极创新教育思路,从高中生物理学习状况出发选择适合学生的指导方式,在良好的物理教育环境推动下促进学生个性化成长[1].

1 3D打印支持下改良高中物理实验的必要性

1.1 节约物理实验教学成本的基本要求

在3D打印支持下的高中物理实验教学活动更具开放性特点,相较于传统的物理教育形式,在教具制作和设计方面,运用3D打印技术能够节约实验教学的成本.实际上教具作为高中物理实验教学的重要器材和工具,其本身具有重要的育人价值和作用,但是传统的教育模式下大多强调学校对教具的采购和应用,而没有考虑到教具的自主开发和设计,这对实验教学活动的组织开展产生了一定的影响[2].通过对3D打印技术的合理运用,学校在物理教学的相关教具开发方面能够具有更强的创造性和自主性,既要体现出物理知识本身的深刻原理,同时也能够通过节约成本,在一定程度上保证物理教学活动的优化.相较于采购物理教具的方式,3D打印教具的成本更低,同时具有更强的可操作性和变化性,能够很好地凸显物理实验教学的真实需求[3].

1.2 强化学生想象力和创新思维的保障

高中阶段学生正处在物理课程学习的关键时期,基于3D打印带来的积极影响和推动,教师在相关活动设计和组织上也能做出创新尝试,在考虑到高中生物理学习特点的情况下,真正为学生创造适合的成长氛围与环境.根据现阶段高中物理教学的相关要求和实际特点,全面丰富学生学习体验,有效构建适合学生成长氛围的同时,真正带给学生深层次的启发.在基于3D打印推动高中物理实验教学持续优化的情况下,教师能够基于物理实验的创新尝试引发学生深入思考,在良好的物理实验氛围中推动学生想象力和创新思维的持续强化.

1.3 提高高中物理实验教学质量的前提

传统教育模式下的高中物理实验教学存在一定的局限性,许多教师只是强调自身对物理实验的相关要求,却忽略了学生在实验中的主动参与,在物理实验的相关组织设计方面存在较大的局限,这是影响物理实验推进效果的重要原因.在3D打印与高中物理实验教学相结合的情况下,教师能够从多个角度出发,优化物理实验的设计流程,帮助学生强化认知体验,促进学生个性化发展.无论是物理实验带来的积极推动,还是对学生成长特点的分析,都能够在一定程度上推动物理实验教学机制的持续优化.以良好的物理实验活动设计管理为导向,促进高中生物理学习能力的进步和发展,在3D打印技术应用效果达到预期目标的同时,进一步推动高中物理实验机制的优化调整.

1.4 全面培育高中物理核心素养的基础

培育核心素养是高中物理教学的基本目标和方向.在3D打印和高中物理实验教学相结合的过程中,教师同样能够基于物理实验带给学生的真实体验,促进学生在学习过程中及时调整学习状态,以物理实验教学为基础的相关活动设计组织更加全面,在核心素养的培育方面能够起到重要的推动作用.实际上,物理实验能力作为学生应当具备的基本能力素养,其培育效果与学生的个性发展息息相关.在3D打印技术的应用价值得到有效体现,应用效果得到进一步提升的同时,高中物理实验教学中培育核心素养的目标能够得到全方位实现.

2 3D打印技术在高中物理实验教学中的应用误区

2.1 3D打印技术应用方式单一化

现阶段许多教师在高中物理实验教学中,运用3D打印技术做出了一些尝试,但是在相关活动设计和管理方面的整体投入仍然较为有限.还有许多教师只是将3D打印作为一项基础的活动设计,而没有真正关注学生的实际需求,在高中物理实验的相关组织和建构中,对3D打印技术的应用方式创新不足,这在一定程度上限制了物理教学的持续发展[4].

2.2 3D打印技术应用时机不合理

现阶段许多教师在3D打印技术的应用过程中,忽略了学生的认知特点和实际需求,这对高中生物理学习能力发展产生了一定的负面影响.还有许多教师在3D打印技术的应用方面存在一定的局限,无论开展何种类型的物理实验活动,都选择利用3D打印技术开展相应的指导,这也导致学生在接触3D打印技术时的积极性受到影响.在教师本身缺乏科学设计,对3D打印技术应用创新不足的情况下,学生对3D打印技术的认知理解不够深刻,在物理学习过程中的体验不够全面[5].

2.3 学生缺乏自主应用3D打印技术的能力

学生是高中物理实验活动的主体,在新时代背景下的高中物理实验教学中,许多教师忽略了学生主体地位.关于3D打印,在高中物理实验中的教育渗透不够全面,教师一味地强调自身对学生相关要求,却忽略了学生在看待问题时的实际反馈.3D打印技术的应用效果难以达到预期目标,在相关活动组织和设计方面的针对性不强,这些因素极大地影响了3D打印技术的推进效果.还有许多教师在活动组织和设计方面忽略了学生的主动参与,关于3D打印的活动流程设计和实施不够全面具体,最终导致3D打印技术的应用效果受到影响.

3 3D打印支持下的高中物理实验改良策略

3.1 结合教学重点开发多元实验项目

开发多种类型的高中物理实验项目是丰富学生学习体验的关键.教师应当格外重视物理教学中对实验项目的科学设计和规划,在关注高中生物理学习特点的同时,选择适合学生的指导方式,在不断强化学生实际认知,丰富学生学习体验的同时,构建适合学生的成长环境和氛围.在教学重点突出的情况下,让学生更好地理解物理实验的积极价值和意义,确保3D打印支持下高中物理实验改良的持续落实.

3.2 运用3D打印技术制作高品质教具

在利用3D打印技术开展高中物理实验教学的过程中,教师应当格外重视教具的自主设计和应用,能够根据物理实验的具体内容和相关操作流程,对教具的开发制作提出更高要求.面对高中生在物理课程中的相关学习表现和体验,教师在活动设计和组织上也需要做出创新尝试,能够真正体现出3D打印技术的实际特点,在高中物理实验带给学生的积极影响和推动下,促进学生学习能力的进步和发展.无论是对问题的主动探索,还是对学生学习能力的锻炼培养,这些都能够在一定程度上引发学生的深入思考和交流[6].教师应当考虑到教具制作过程中学生的自主参与和探索,在课程开始之前了解物理实验的具体操作流程,并且在教具制作方面采用控制变量的方式,对配套资源做好进一步的加工设计,确保3D打印技术的有效应用.

3.3 运用3D打印技术突破物理实验难点

运用3D打印技术开展高中物理实验教学,必须重视对物理实验重难点的有效分析,帮助学生掌握基本物理知识原理、强化学生动手操作能力,并且在物理实验的相关活动组织和设计方面对学生提出更高要求,设置相应指导活动的同时,带给学生深层次的感悟.通过3D打印技术带来的积极体验,促进学生在物理学习中的自主思考和探索分析,确保3D打印技术在物理实验中的合理运用.教师应当关注高中物理实验的具体操作流程,在各个细节方面做好相关的设计优化,能够体现出高中生在3D打印技术方面的实际应用情况,从学生的真实需求着手选择恰当的管理方式,在突出高中物理实验育人价值和作用的同时,有效保障学生学习能力的进步和发展,推动学生学习能力的进步和提升[7].

3.4 通过师生协作共同应用3D打印技术

全面加强师生协作是营造良好教育氛围的关键.在高中物理教学机制的建构中,教师应当关注3D打印技术的合理应用,在师生协作的同时拉近彼此的关系,通过3D打印技术带给学生的积极影响和推动,为学生学习能力的进一步提升奠定良好基础.教师应当减少对学生物理实验活动行为的干涉[8],鼓励学生自主利用3D打印技术进行创新尝试,在模型制作等各方面给予学生充分的自主空间,让物理教育的理论价值得到进一步体现.

4 结束语

综上所述,基于3D打印优化高中物理实验教学是保障物理教育整体质量的关键,也是促进学生全面理解物理知识原理、强化学生知识应用能力的重要前提.教师应当重视物理实验带给学生的积极影响,做好高中生物理学习行为的科学指导,让行之有效的物理教育成为学生个性成长的推动力.