融入STEAM教育理念的3D打印課程對小學(xué)高年級學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

夏丹

摘 要：在教育改革不斷深入實施的過程中，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得到了越來越多人的重視，而在小學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中，以steam為基礎(chǔ)的課程和教學(xué)極為重要。眾所周知，學(xué)生通過學(xué)習3D打印課程不僅可以學(xué)習到新型的科技知識，而且還能夠拓展其創(chuàng)新能力。所以，筆者在本文結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗，簡要分析了在3D打印課堂中應(yīng)用steam為基礎(chǔ)的教學(xué)思想對培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新能力具有怎樣的影響，旨在為日后教學(xué)提供參考性價值。

關(guān)鍵字：3D打印課程；中小學(xué)教育；創(chuàng)新能力；

就目前的形勢來看，設(shè)計和應(yīng)用3D打印課程均未完善，如果出于對3D打印課程眾多優(yōu)點的考慮，在開展教學(xué)的過程中如何有效的結(jié)合好steam教育思想和3D打印課程成為了重點內(nèi)容。而培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新能力又是一個急需要被重視的問題，所以為人師表必須要進行教育方式的更新，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，促進其全面發(fā)展。基于此，筆者在本文分析了3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并探討了如何使它的創(chuàng)新能力在教學(xué)中得以展現(xiàn)，進而促進中小學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1 誘發(fā)興趣，培養(yǎng)積極性

至今為止，3D打印技術(shù)已經(jīng)有了30多年的歷史，不過到現(xiàn)在為止才得到了公眾的廣泛關(guān)注和認可。3D打印技術(shù)對于中小學(xué)生這種入門教育來講，其技術(shù)本身并不是重點，而是在這個過程中有助于學(xué)生想象力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如何應(yīng)用該技術(shù)將學(xué)生的學(xué)習興趣激發(fā)出來，并促進其積極性的提高，一直是教育工作者的研究問題。

“科學(xué)問題本就源于自然，源于某一現(xiàn)象的問題”，比如我們在學(xué)習《種子的萌發(fā)》這一知識點的時候，其中分析種子的萌發(fā)過程屬于科學(xué)問題，而3D打印技術(shù)的應(yīng)用方法則是需要探討的問題。所以，在進行該知識點的講解時，可以有效結(jié)合好技術(shù)和科學(xué)，教師通過對3D打印技術(shù)的應(yīng)用，將植物的每個細胞組織結(jié)構(gòu)還原，并引導(dǎo)學(xué)生認真觀察和研究，學(xué)生們通過3D打印技術(shù)，能夠觀察到種子萌發(fā)的整個過程，進而激發(fā)出他們對該技術(shù)的興趣。另外，還可以將他們的興趣利用起來，年齡小的學(xué)生表現(xiàn)的要更為突出，他們對新穎的東西會集中更多的注意力。另外，還可以將他們的興趣利用起來，使他們能夠自主探討創(chuàng)新型事物，進而挖掘出其潛力，促進其創(chuàng)新能力的提升。

2 繼續(xù)吸引，培養(yǎng)主動性

很多的事實可以證明一些在傳統(tǒng)教育中表現(xiàn)不好的學(xué)生，主要是因為在教材上所學(xué)的課程理論性太強導(dǎo)致他們對其無法產(chǎn)生興趣，死記一些抽象概念也許可以讓學(xué)生通過了考試不過考試過后就很快忘記了。為了改變這樣的一種現(xiàn)象，老師可以使用3D打印課程來讓枯燥的課程變得生動起來，3D打印技術(shù)是一種同時擁有視覺和觸覺的學(xué)習方式，將steam教育理念應(yīng)用于3D打印技術(shù)對于繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習的主動性是很有必要的，因為這樣比較生動形象的教學(xué)方式不僅可以激發(fā)他們的興趣，還可以使他們積極主動的參與其中。

例如，我們以歷史教材上《 青銅器與甲骨文》這一課為例，在這節(jié)課中學(xué)到“司母戊鼎”這一個青銅器的時候，在進行這個古物的探討時，要注意將多方面的知識結(jié)合起來，因為steam的教學(xué)并不是簡單地將科學(xué)與技術(shù)以及工程組合起來，而是要把學(xué)生學(xué)習到的零碎的知識與機械過程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。通過不同方面的探究，來用3D打印來還原古代的文物和重要事件的器具即司母戊鼎這一青銅器來幫助學(xué)生理解歷史真相，使得學(xué)生可以較為真實的觀察這樣一種文物，了解當時的青銅技術(shù)。在這樣的觸覺學(xué)習中，學(xué)生不再是在傳統(tǒng)課堂中的黑板或顯示器上簡單地觀察一些文字或者是圖形，而是通過他們的觸覺抓住核心概念的三維模型，這樣能夠使得他們吸收和消化知識并使學(xué)生不再遺忘所學(xué)的課程。即使平時容易被其他事物左右情緒的中小學(xué)生也會被這樣比較真實的模型所吸引，進而培養(yǎng)他們的學(xué)習積極性。并且只有在這樣的主動學(xué)習的過程中，才能夠激發(fā)出他們的學(xué)習潛力從而找出他們的創(chuàng)新性思維以及創(chuàng)新能力。

3 實例操作，培養(yǎng)綜合性

在目前的市場上已經(jīng)有很多簡單易用的3D設(shè)計軟件都是可以引入我們的課堂教學(xué)，例如以“Autodesk”公司出品的一系列設(shè)計軟件都可以很容易讓中小學(xué)生上手開始做模型設(shè)計。通過一些實際的操作，鍛煉學(xué)生們的動手實踐能力，將他們親手設(shè)計出來的東西再通過3D打印技術(shù)呈現(xiàn)出來，不僅可以提高他們的積極性和興趣，還可以培養(yǎng)他們在操作中的創(chuàng)新能力。

例如，我們以地理課上學(xué)習的《大洲和大洋》這一個課時為例，這個課時的教學(xué)目標是了解這些大洋大洲的分布特點以及能夠在世界地圖上說出七大洲和四大洋的名稱、位置、輪廓和分布特征，并且培養(yǎng)學(xué)生閱讀圖文和空間想象能力。在這堂課的學(xué)習中，老師可以引導(dǎo)學(xué)生們通過觀察地球儀來觀察這樣一些特點，找出類似于相連的大洲及其分界線（亞-非）；被三個大洋圍繞的大洲？（北美、亞洲）；被三個大洋圍繞的大洲？（北美、亞洲）這樣的一些標志性的大洲和大洋，并且教導(dǎo)學(xué)生科學(xué)性的觀察這些特點，在經(jīng)過多方面觀察之后，引導(dǎo)學(xué)生先簡單的畫出輪廓，再經(jīng)過補充將這種簡單的輪廓進行描色，最后再用3D打印打出獨特的面貌，通過在3D打印課程之中緊密結(jié)合steam的教學(xué)理念，來研究這些大洋大洲的特殊的地形和人文知識，可謂是直觀而生動。這樣的教學(xué)方式可以以其獨有的特色將學(xué)生帶入其中，通過他們的親手實踐來培養(yǎng)出他們的綜合性水平能力并挖掘他們的潛能進而培養(yǎng)出他們的創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

總而言之，身為教師必須要清楚的知道，在新時期的教學(xué)活動中，不能再使用枯燥的傳統(tǒng)教學(xué)方式方法，而是要借鑒和創(chuàng)新多樣化教學(xué)方法，使學(xué)生能夠具備創(chuàng)新能力，進而促進其綜合素質(zhì)發(fā)展。當然，在這個過程中教師必須要知道，孩子們通過3D打印技術(shù)可以游走在物理世界和數(shù)學(xué)化世界，對其中存在的文化差異加以探索。進而完成創(chuàng)作。其實，將steam教學(xué)理念應(yīng)用于3D打印課程之中，主要是為了學(xué)生能夠接觸到更多的新科技，并且通過自身的探索和研究，將存在的問題一一解決。促進學(xué)生的文化認識且激發(fā)學(xué)生想象一個更美好的未來并最終去創(chuàng)建它，而為了能夠創(chuàng)建它，那么首要的便是利用3D打印課程培養(yǎng)出他們的創(chuàng)新能力。這種技術(shù)具有非常重要的意義，因此在日常教學(xué)的過程中應(yīng)該加大應(yīng)用力度。

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