中小學創(chuàng)新教育中3D打印的應用

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隨著3D打印在產品設計、建筑設計、機械制造、醫(yī)學領域、文化藝術等行業(yè)發(fā)揮越來越重要的作用，3D打印這一新興科學技術也不斷融入到人們的工作和生活中。而科技促進教育這一客觀規(guī)律也決定了3D打印對教育的影響是必然的，3D打印技術與學校教育的結合必成為STEAM教育中對學生開拓創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要組成部分。

13D打印在學校教育中的應用現(xiàn)狀

創(chuàng)客教育，政策先行，教育部于2015年《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》，其中提到了未來五年對教育信息化的規(guī)劃，鼓勵探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，從政策層面將刺激3D打印教育市場的快速增長。國內3D打印在教育領域中的應用已然走在了前列，并逐漸步入了批量應用階段。全國各地區(qū)都有學校加入到3D打印創(chuàng)客教育的潮流中來。3D打印在不少地區(qū)已經被列入普通學校教育的統(tǒng)籌范圍內，而不僅僅是職業(yè)培訓。

23D打印在中小學教育中的優(yōu)勢

傳統(tǒng)教育特別是中小學教育是以教師為主導的填鴨式教學方式。因其理論性較強，且多數以死記硬背為主要方式，學生無法把學到的知識進行轉化和應用，久而久之就會失去興趣。而3D打印課程可以讓枯燥的課程變得生動起來。在3D打印應用的教學中，學生不再是單純地看文字或圖形，而是根據相應理論知識通過電腦繪制其三維模型，并用3D打印機把模型打印出來。這是學生吸收和運用知識的過程，使學習過程變得生動有趣，同時極大地提高學生學習的主動性和分析、解決問題等方面的能力。

33D打印與各種學科的融合

3D打印與學科的融合既是對各傳統(tǒng)學科教學的補充，又是開展STEAM教育的重要形式。

3.13D打印與語文課的結合

語文課中的說明文是難以描述和理解的，例如趙州橋課程中對橋梁結構的描述。而如果運用課文中描述的知識點用軟件把模型繪制并打印出來，有了理論應用于實踐的過程，學生對知識的掌握會更加深刻。

3.2與數學課的結合

通過三維模型設計軟件，學生可以方便地從不同方位觀察模型，任意組合、改變模型形狀，學生的空間想象力得到很好的鍛煉和培養(yǎng)。

3.3與美術、剪紙等藝術課的結合

通過三維設計軟件很容易實現(xiàn)二維圖形到三維模型的轉化。藝術課中的剪紙或手繪圖形便可以轉化成三維模型，且應用于不同的作品中，并通過3D打印機打印出來，增加課程的趣味性。

3.4與歷史、生物、地理、化學、物理等其它課程的結合

輔助教具直接通過3D打印制作出來，將抽象、難懂的教學變得更直觀、形象化，更好地激發(fā)了學生的學習興趣。

4中小學3D打印課程的開展形式

目前很多學校把3DOne作為教學軟件，通過軟硬件結合，推出3D打印創(chuàng)意設計課程解決方案，以學生動手參與為主要學習方式，旨在全面提升、激發(fā)孩子們的潛能，學生在學習過程中潛移默化地提高動手能力和思考能力。3D打印創(chuàng)客教育通常包括如下形式：

（1）興趣班。興趣班是3D打印在學校開展創(chuàng)客教育初期的主要形式。每個班級挑選數個學生組合成興趣小團隊，由學校老師或者校外的公司機構提供技術支持協(xié)助學校開展課程。

（2）校本課程。教師通過課程的開展，總結成果及經驗完成學校的校本課程，打造校本特色的3D打印課程。

（3）教、科研項目。教、科研項目的方式使得3D打印課程的開展更有拓展性。例如學校以船作為項目題目，學生學習船的工作原理，以及如何優(yōu)化船體、增加動力機構，然后自己設計船體造型、打印模型和試驗航行，通過不斷地試驗以及改善，學生可以把課題內容掌握得非常牢固。并且學生會不斷去思索、嘗試各種各樣的方式，極大地提高了學生的想象力和動手能力。

5結語

以3DOne軟件為教學的3D打印創(chuàng)客課程，給了STEAM教育一種新的方式，不管是從國家的支持，還是從提高學生的創(chuàng)新能力來說，3D打印都將作為一個重要的手段會得到極大的發(fā)展。通過與學科結合的方式，并借助于各地的3D打印比賽，3D打印教育將會有更好的發(fā)展。

作者：姚毅鋒1 吳道吉2 單位：1.深圳市鹽田區(qū)梅沙小學 2.中望龍騰軟件股份有限公司