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3D打印进课堂:如何协调教育和技术?

更新时间:2016-10-21 所属栏目:论文范文

摘 要:近年来,3D打印成为教育领域的“新时尚”,一大批中小学校纷纷购买3D打印机开设创客空间或创客教育实验班,探索3D打印结合下的创客教育,尤其是在语文、历史、地理、通用技术等学科中,3D打印的应用较为广泛。但随着3D打印越来越多地进入课堂,新的挑战也随之而来。大多数学校仅仅把3D打印当成一种工具,最短的学校上了3周的课,把厂家附带的模型打印出来以后就不知道下面的课该怎么上了。也有的学校虽然有专门的兴趣社团,也配备专门的信息技术老师,但因为技术语言与学科教研语言之间的互联互通没有彻底贯穿,也没能通过课堂实现3D打印与学科知识的有效衔接。 
  关键词:3D打印;教育;技术 
  一、技术是手段,不管多么先进;教育才是根本,不能本末倒置 
  在引进了3D打印的学校中,有些学校忽略了学科教学的本质。比如,有些学校以通用技术课作为3D打印课程的主阵地,一会儿打印变形金刚,一会儿打印埃菲尔铁塔。这当然是一件好事,可以充分利用学生对于新生事物的好奇心进行启蒙与引导,但老师对于如何把3D打印与语文、数学学科相结合,就显得有点力不从心了。 
  过去,一支粉笔一块黑板,一群学生一位老师,就是课堂的全部。现在,信息技术已经成为课堂教学必不可少的要素。继智能机器人、无人机之后,3D打印机也迅速走进课堂,成为各级学校教育信息化建设的新“标配”。但是,技术只是教学的手段,不能变成教学的目的。再先进的技术、再高级的软件,也无法替代教研的规划、教法的设计,无法取代用了心的教师的言传身教,无法取代一线老师多年在教学一线对于学科课程的深度把握。3D打印进课堂,一定要考虑学科特点,从学科的本质入手来灵活地使用技术,而不是从技术本身入手来开展学科教学。 
  二、从学科入手,以知识点为内容节点,通过3D打印串联,构筑立体课堂 
  重庆渝高中学的刘文韬老师,在讲解高中语文课文《归园田居》时,将学生分组,有的设计“方宅、草屋”,有的打印“榆柳、桃李”,有的则考虑“暧暧远人村,依依墟里烟”和“户庭无尘杂,虚室有余闲”的布局。然后,在一曲流传了几百年的古曲《渔樵问答》中,组织学生进行讨论,结合知识点引导学生领会课文要义、感悟作者的思想。 
  考虑到课堂时间有限,刘文韬老师将打印的过程安排在了课后,这样既不占用课堂时间,也丝毫没有减弱学生们对于自己制作的产品的兴趣,好多学生因为是自己付出劳动和思想构思、创作出来的作品,所以尤为珍惜。同时通过小组讨论,对诗句更是倒背如流,一点也没有以前那种死记硬背的感觉。 
  可能有人会说,这些历史、地理有形的学科还好跟3D打印结合,那英语学科呢?其实,在这方面,有些学校已经在尝试了,而且效果很好。福建莆田一中的英语老师,在一节英语视听课上,先是播放电影《2012》的原声,让学生们听对白。紧接着,从中外观众对电影《2012》中所预示的“世界末日”的相信程度惊人的对比,引出世界古代史中知识点中欧洲一些小国“亡国灭种”的惨痛经历,说明外国观众大多数相信2012的原因。再让学生搜索“沉没于大西冰底的庞贝古城”,并用3D打印机进行局部“古城还原”,最后让学生用1-2句英语描述一下自己这节课的感受,并附上所有小组同学的姓名,同样用3D打印机刻在课堂作品上。 
  通过这些课例,学生不仅没有通常英语视听课上只看情节不听对白的“不走心”的现象,反而都想通过最终的英文小结显示自己的特长,再加上历史知识点的导入,这样就在润物细无声中提高了学生对知识是多纬度的概念的认知,有兴趣的学生在课后会翻出历史课本甚至找一些地理书籍来求证。这样的多学科融合的课堂应该说就很鲜活了。 
  三、多学科融合的3D打印创客教育,需要多方面的共同努 
  3D打印具有可视化、立体化、灵活性等特征,为课堂教学提供了良好的技术支撑和丰富的效果选择。但是,“新技术”不等于“新教育”,更不等同于“创新教育”。要想让3D打印为传统教学锦上添花,一定要分清主次,课堂教学和学科知识是土壤,是基础;然后再从以下几个方面加以协调,才能有所增益。 
  (一)课程结构的更新 
  跨越学科之间的界限,开展面向真实生活的主题教学,让3D打印从教师的教学工具,变成学生学习的兴趣启蒙工具。比如,重庆广益中学的黄祖清和廖义员2位老师将历史学科变成为历史、考古、美术、社会实践的统一体。学生从教室走进磁器口古镇,走进重庆博物馆,结合本地特色历史、人文,用3D打印机重现自己眼中的历史,立体呈现我眼中的故乡——“黄桷桠老街”。3D打印机帮助学生留下观察世界的记忆,收获学习知识的成果和快乐。 
  (二)教学流程的调整 
  因为3D打印本身过程较为漫长,可以尝试打破40或45分钟的固定课时安排,根据学科和课型特点灵活设置长短课或大小课,开展混合式教学。课堂上老师瞄准需要精讲的知识点,发挥讲授式教学的优势,帮助学生形成基本的认知结构,促进知识的内化。而课后结合3D打印则应采用研究性学习的教学方式,鼓励学生利用3D打印开展自主学习和合作学习,更深层次地理解知识,实现知识的有效迁移。 
  (三)教研内容的创新 
  教研内容的创新是3D打印进课堂取得成功的关键。教研,同样是一门思维的艺术,不同的学科、不同的知识点背后隐藏着内在的关联。比如通过“护航黄岩岛”的这一虚拟课程的设计,让学生“指挥”舰队从宁波港出发,给定出发月份,距离、航速等条件,让初次接触物理课的同学迅速理解匀速直线运动的概念,同时又融合进海里与公里的换算,航速“节”的概念。在同学们迅速给出答案时,提醒同学们7月份是季风多发季节,还有洋流运动得考虑进去……通过这样一节课的教研设计,地理学科的很多知识被深深地印在学生脑海里。很多时候,正是对看似简单答案的不断追问,才能让学生对知识有更深层次的理解。3D打印不能仅仅停留在技术的新颖上,它的未来应当是在发挥信息技术优势的基础上,,通过学科知识点重组和教法的创新,开创的一种技术为教育服务的全新课堂方式。 
  四、让技术为教育服务,迎接创新教育的美好时代 
  自十八大以来,习总书记对科技和创新的重视程度有目共睹。这次的“科技三会”将再次吹响科技强国的新号角。6月25-27日,第一期多学科融合3D打印创新课程培训在中科院广州电子研究所进行,培训以3D打印与中小学学科教学结合为主题,培养中小学学科带头人为目标,以提升学生的创新实践能力为方向,约有来自全国13所学校的20多位一线学科老师参加。作为国家3D打印重要科研单位之一,中科院广州电子研究所李耀棠所长表示:“通过与广大中小学校合作共建‘中科院3D打印创新实验室’,发现不管是过程结合,还是成果呈现,都离不开内容的创新,只有让技术更好地为教育服务,构筑创新校园才能成为现实”。 
  五、结语 
  虽然3D打印机的普及还会遇到很多困难,但随着技术的不断进步,很多我们现在担心的问题都会逐步解决解。让我们在实践中探索这种新兴学习技术,借此推动教学模式和教学结构的改革。 
  参考文献: 
  [1]董子凡.3D打印:将虚拟“打”进现实[J].科技生活,2012(23):5-6. 
  [2]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业,2012(26):3-5. 
  [3]郭劲秋.3D打印走进学校专业教育[EB/OL].2013-03-17.http:// 
   


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本文标题为:3D打印进课堂:如何协调教育和技术?
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