3D打印技術(shù)在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用與實(shí)踐

?江蘇/徐秋芳

3D打印技術(shù)在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用與實(shí)踐

?江蘇/徐秋芳

創(chuàng)客精神遇上日常的教育活動(dòng)，那么創(chuàng)客教育就應(yīng)運(yùn)而生了?，F(xiàn)如今越來越多的人出現(xiàn)在創(chuàng)客群體中，這些群體中的人物也包括了一大批有思想、有創(chuàng)造、有能力的小學(xué)生。隨著3D打印課程的蓬勃發(fā)展，它已經(jīng)慢慢進(jìn)入小學(xué)課堂，成為了孩子們最喜歡的課程之一，3D打印技術(shù)也讓學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力得到了極大的提高和發(fā)展。

3D打印技術(shù)；小學(xué)生；創(chuàng)客教育；社團(tuán)活動(dòng)

近些年，“創(chuàng)客教育”、“創(chuàng)客空間”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“3D打印”技術(shù)、“STEAM”、“VR+”教育，這些新名詞猶如一次次頭腦風(fēng)暴洗滌著我們，改變著我們的生活。我們?cè)鯓尤プ哌M(jìn)它們，接受它們，甚至愛上它們。離小學(xué)生的生活貼近，又易于實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，我覺得非3D打印莫屬。在以往的教學(xué)中，學(xué)生如果有特別的想法或者是思路，按照常規(guī)可以用紙和筆畫下來，這種方法無疑是正確的。如何呈現(xiàn)出來呢？或者可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輸入和輸出，但如果要變成實(shí)物，真真切切地出現(xiàn)在我們眼前，恐怕很難做到。3D打印技術(shù)無疑猶如一股春風(fēng)，為創(chuàng)客教育帶來了一抹綠色?，F(xiàn)在學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)出來的圖紙完全可以通過3D打印技術(shù)變成實(shí)物呈現(xiàn)在人們眼前。學(xué)生通過努力將自己的創(chuàng)意和想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，得到的不僅是自豪感，更多的是提高學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)展了動(dòng)手能力的同時(shí)創(chuàng)新的思維也得到了飛速發(fā)展。

一、3D打印技術(shù)讓思想與夢(mèng)想進(jìn)行碰撞

夢(mèng)想是現(xiàn)實(shí)的動(dòng)力和源泉，它來源于學(xué)生內(nèi)心深處最基本的天性、夢(mèng)想可以使我們保持充沛的想象力與創(chuàng)造力。3D打印技術(shù)后進(jìn)入了課堂，無疑在基礎(chǔ)教育中推行創(chuàng)客教育注入了新鮮的活力和血液。它讓學(xué)生的思想和夢(mèng)想發(fā)生了碰撞，將原本無形的東西變?yōu)橛行?，將枯燥的?nèi)容化為豐富，把孩子們內(nèi)心深處的潛能和激發(fā)出來，思想化為現(xiàn)實(shí)提供了一條有利的途徑。

小學(xué)數(shù)學(xué)《認(rèn)識(shí)立體圖形》這一課，正方體的認(rèn)識(shí)是本課的重點(diǎn)。很多同學(xué)都回家用紙制作成了正方體帶到學(xué)校，第二天由于書包內(nèi)的擠壓，往往都變了形。那么如何讓學(xué)生動(dòng)手制作出堅(jiān)硬的、有質(zhì)感的正方體呢？在學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)中，我讓學(xué)生用3D打印技術(shù)來完成正方體的制作。首選，我讓學(xué)生在3DMAX軟件進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，通過軟件進(jìn)行建模，在建模的時(shí)候去發(fā)現(xiàn)不合理的地方或者是需要改進(jìn)的地方。通過3D打印將正方體的形象進(jìn)行固態(tài)化，一個(gè)個(gè)立體的圖形立刻展現(xiàn)在學(xué)生們面前，學(xué)生可以更加直觀地了解立體圖形內(nèi)部各個(gè)部分的聯(lián)系，對(duì)空間概念有了更加深刻的理解。

3D打印技術(shù)讓學(xué)生插上了想象的翅膀，給了學(xué)生一個(gè)更高、更遠(yuǎn)的起點(diǎn)，讓思想與夢(mèng)想進(jìn)行碰撞，在寓教于樂中開展了創(chuàng)客教育。

二、3D打印技術(shù)培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力

美國著名的教育教學(xué)杜威提出“做”中學(xué)的基本教學(xué)原則，他認(rèn)為教育最根本的基礎(chǔ)在于孩子的活動(dòng)能力，在情境化的教學(xué)場(chǎng)景中，通過學(xué)生的“做”來實(shí)施教學(xué)。當(dāng)然這里的“做”包括了思考、觀察、探究、嘗試、游戲等多方面的內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造精神。3D打印技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐，可以在“做”中完成知識(shí)和技能的掌握，為達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)提供了保障。

我們社團(tuán)活動(dòng)內(nèi)容豐富多樣，學(xué)生的創(chuàng)意總是無限的、讓人驚嘆的。其中有一個(gè)開源硬件結(jié)合類設(shè)計(jì)傳感器的應(yīng)用——“智能垃圾桶”深受學(xué)生喜愛。智能垃圾桶的特點(diǎn)在于人扔垃圾的時(shí)候不需要把手伸進(jìn)垃圾桶，當(dāng)人的手接近垃圾桶的蓋子處，垃圾桶的蓋子會(huì)自動(dòng)開啟，當(dāng)垃圾被投入3-4秒后蓋子會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，這種設(shè)計(jì)十分巧妙。一來投遞垃圾十分方便，二來人的手不會(huì)碰到垃圾桶比較衛(wèi)生，三來平時(shí)垃圾的蓋是封閉的，特別是夏天不會(huì)有味道散發(fā)出來，環(huán)境也因此美化了。要說這都是3D打印技術(shù)的功勞，通過建模將垃圾桶的模型打印完畢后，再通過傳感器、紅外傳感探測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)等一系列的組合，有了這樣有創(chuàng)意的作品。

3D打印技術(shù)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，它讓學(xué)生從思考到創(chuàng)造這一個(gè)過程得以充分的體現(xiàn)，為問題的解決方案也提供了有效的途徑。

三、我校社團(tuán)3D打印未來發(fā)展

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展與成本的降低，3D打印技術(shù)走入千家萬戶不無可能。我校的社團(tuán)活動(dòng)為開展創(chuàng)客教育提供一個(gè)十分便利的平臺(tái)。生活中一個(gè)壞了零件的沙灘椅，如果把它扔了怪可惜，留著又無法使用，那么打造3D沙灘椅零件就可以解決這個(gè)問題。使用3D打印技術(shù)打印這個(gè)沙灘椅的零件，換上之后沙灘椅又可以繼續(xù)使用了，讓3D打印技術(shù)為生活所服務(wù)。

我們要讓3D打印技術(shù)不止?jié)M足于學(xué)生的興趣、愛好層面，更多的是讓它服務(wù)于我們的生活和學(xué)習(xí)。比如說改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，進(jìn)一步促進(jìn)各個(gè)學(xué)科整合的學(xué)習(xí)形式，讓3D打印技術(shù)與學(xué)科課程的教與學(xué)融為一體，讓它作為一種工具提高課堂中的教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的效果。通過實(shí)踐也證明利用3D打印教育進(jìn)行學(xué)科的整合，促進(jìn)更多的學(xué)科融入其中是可行的、可持續(xù)發(fā)展的。

學(xué)生們的資源、創(chuàng)意最后能夠化為公共資源為人們所利用，這才是創(chuàng)客教育的目的。在我們社團(tuán)活動(dòng)中，我們利用3D打印課程建立公共資源庫，把學(xué)生們的創(chuàng)意、想法都上傳于學(xué)校的公共資源平臺(tái)上，本校的師生都可以通過注冊(cè)，共享這些作品，以達(dá)到資源共享的目的。

創(chuàng)客，是一顆顆飽含熱情的種子，在科技時(shí)代的土壤里生根發(fā)芽。創(chuàng)客教育為了時(shí)代的變革培育了創(chuàng)新的力量，當(dāng)3D打印技術(shù)遇上創(chuàng)客教育，3D打印技術(shù)走出了象牙塔，不再受局限，融入我們的生活。學(xué)生的動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新思維能力都得到了顯著的發(fā)展，學(xué)生體驗(yàn)了從思考到創(chuàng)造的過程，在實(shí)踐中獲取靈感，在體驗(yàn)中獲得成功。

[1]李大維，謝作如.創(chuàng)客眼中的創(chuàng)客教育[J].中國信息技術(shù)教育，2015(12).

[2]張春蘭，李子運(yùn).創(chuàng)客空間支持的深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015.

江蘇省蘇州市吳江區(qū)盛澤實(shí)驗(yàn)小學(xué))