3D打印创客教育融入小学信息技术教学探析

发表时间:2019/5/13   来源:《知识-力量》2019年8月26期   作者:李凡凡
[导读] 3D打印对中小学生的影响不仅是让学生学习了软件操作,还由于它的广泛使用使得创客教育的发展进程越来越顺利,全面深化课程改革,让学生养成独立思考、自主实践的习惯,使我国的素质化教育得到更好的推进。鉴于此
(温州市平阳县鳌江镇第十五小学,浙江省 温州市 平阳县 325401)
摘要:3D打印对中小学生的影响不仅是让学生学习了软件操作,还由于它的广泛使用使得创客教育的发展进程越来越顺利,全面深化课程改革,让学生养成独立思考、自主实践的习惯,使我国的素质化教育得到更好的推进。鉴于此,本文对3D打印创客教育融入小学信息技术教学进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:创客教育;3D打印;立体化教材

 
           一、小学信息技术课程变化
           小学信息技术课程是为了适应技术迅猛发展的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的必修课程,是以培养学生的信息素养和信息技术操作能力为主要目标。在小学阶段,信息技术课程学习的好坏将影响以后对信息技术的掌握和运用,在小学阶段把信息技术作为一个必修的课程就是为了提高信息素养,为更加智能地生活打下良好的基础。通过分析发现,原来的课程标准强调既要培养学生的信息素养,又要提高信息技术操作能力,并且对软件的操作能力的要求非常高。但是,新的课程指导纲要只强调以培养学生的信息素养为主要目标。结合信息技术学科发展的需要,改变对小学生的操作的过分要求,激发小学生的学习热情,掌握信息技术学科的核心素养,增强信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任,所以小学信息技术课程变化越来越符合社会发展的需要,也越来越有利于创客教育的广泛传播。
           二、3D打印在中小学课堂中应用存在的问题
           1、未制定出统一的课程标准
           从课程开设年段来说,不同的学校对于3D打印课开设的时段不同,有的小学四年级就开设3DOne建模软件的学习课程,而有的学校七八年级才开设3D打印课。从教材来说,市面上的3DOne建模软件教材种类繁多,据了解,现中小学经常使用的3DOne教材有:由北京工业大学的陈继民教授所编著、中国科学技术出版社出版的《3DOne三维实体设计》、由索士辉等三位教员联合编写的《创客学苑———3D打印趣味设计》以及由沈志宏老师编写的《轻松玩转3DOne和3D打印》等。没有统一的课程标准和合适的课程设计,这不利于3D打印课的推广和应用。
           2、传统的教学方法不再适用于3D打印课等创客教育课堂
           从3D打印课堂的教学方法来说,传统课堂的教学方式已不再适用于3D打印这类创客教育课堂了。创客教育,着重于关注学生在“做中学”“学中创”,传统课堂的教学方法对于3D打印课来说已经不适用了。另外,通过走访调查分析,3D打印课程基本都是在信息技术课中开设,将3D打印与其他学科进行整合教学是极少的。
           3、教师前期准备所需时耗较长
           3D打印,首先得建立模型,再将所建的模型通过SD卡或者USB硬盘拷贝到打印机,最终打印出实物,教师在具体运用3D打印进行教学时,前期需要做大量的准备工作,其中建立模型时耗最长,并且还要将所打印出的模具与所讲的课程进行整合,这一系列的过程比较耗时费力。
           三、小学信息技术学科引入3D打印创客教育的路径与策略
           1、优化教学内容安排
           随着信息技术发展更新的速度越来越快,虽然教材也会定期更新教学内容,但仍旧跟不上信息技术教学发展的需求,也满足不了当下培养学生信息素养的要求。有些学校从二年级甚至一年级就开设了信息技术课,类似键盘、鼠标操作、画图程序等基础知识在三年级前就已经熟练掌握,同样Word、Excel、Powerpoint学生也可以快速掌握。因此在完成课本教学内容或者学生已经掌握课本内容的基础上,教师完全可以根据实际情况,对教学内容进行优化,将3D打印教学添加进去,每个学年都根据学生的水平学习不同层次的内容。


           2、合理利用社区形成良好学习氛围
           I3Done社区已经建立起完善的激励制度:上传发布的作品根据质量,给予不同的“豌豆”创意值奖励,一定数量的“豌豆”可以兑换自己喜欢的礼品,随着创意值的增加,“军衔”也会随之提升;当作品的数量跟质量都达到一定程度时,还将被评为“校园创客”,成为人们心中的“小明星”;特别优秀的作品更会在社区首页展示,为学生带来极大的荣誉感,也为其他同学起到极好的榜样作用。笔者依托社区平台进行教学,学生学习的动力十足,形成你追我赶的良好学习氛围。
           、引进技术人才,开展教师培训
           要实现3D打印在创客教育课堂中全面推广和应用,教学人员仅有信息技术老师是远远不够的,还得引进相关的技术人才,如数控专业(可以做底层编程,使用计算机控制打印机操作)、材料学专业(可以针对不同的打印结构研发不同的打印材料)等。另外,开设3D打印技术应用于课堂教学的教师培训课程也是很有必要的。教师培训主要分为三个阶段:第一阶段,让教师全面掌握3D打印教学的必备知识,同时培训教师对于3D打印机器后期维护方面的技能;第二阶段,注重教师实践设计方面的培养,使教师成为设计能手,并进一步强化第一阶段的学习;第三个阶段,主要培训教师项目开发的能力,从单一的设计能力转变为项目开发能力。在课程开展过程中,教师便可以充分利用项目教学法对学生进行相应的项目式教学,将课程分为理论与实践两部分,专门对学生的创新思维与动手能力进行有意识的培养,实现所想即所学。
           4、采用合适的教学模式
           当今的社会是学习的社会,3D打印创客教育作为一门新兴学科,没有统一的标准以及配套的教学资源,大家都还处于摸索阶段,甚至教师的相关技术都还没有跟上,因此教学模式的选择就更为重要:以学生为主体,借助信息技术手段,主要采用“互联网+”的自学—辅导式、探究式以及小组合作式教学模式。在教学中教师要承担好“知识的引路人”的角色,为学生设计合理的螺旋式知识任务,引导学生合理利用各种网络、社区资源,为学习服务,更好地适应“互联网+”的发展。笔者在日常的教学中,就充分借助了3Done社区提供的大量教学视频及其他相关资源:2000多个教学视频,1000多个课件,超40万个3D作品。借助如此海量的教学资源,让笔者从繁重的技术学习中解脱出来,可以结合自己学生的实际情况,投入更多的精力有针对性地挑选合适的资源,设计合理的教学任务,从而达到更好的教学效果。学生也可以利用社区“处处学”、“时时学”,挑选适合自己水平的又感兴趣的去学,有问题也可以随时通过社区或者在线社区群跟大家交流。
           5、政府加大投资,企业开展合作
           政府应加大在教育设备方面的资金投入,特别是对于二三线城市的中小学在教学用地、教学资源等方面给予支持照顾。另外,可以通过校企合作、企业注入资金建立3D打印实验室等方式解决设备稀缺的问题。
           结束语
           综上所述,信息技术学科可以为3D打印创客教育提供更加有效、可行的解决方案,反过来3D打印创客教育也可以帮助学生更好地培养出良好的信息素养,两者相辅相成,相互促进。如果在小学生各方面都还未定型的时候就开始进行两个学科的融合教育,对学生各方面综合素养的培养无疑会取得更好的效果。
参考文献
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[2]李佳,徐兴健.3D打印技术助力中学生创新教育工作[J].中国教育技术装备,2017(23):28-30.
[3]周家兴,杨丽清.基于3D打印项目的创客教育实践[J].教育信息技术,2016(06):27-29.
[4]周浩.基于3D打印技术的儿童创新教育课程设计[D].浙江大学,2016.
 
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