潘荣琳
温州市瓯海区新桥第二小学
摘要：当代科学技术不断发展，3D技术作为一种新兴技术慢慢出现在人们的视野里，也逐渐步入小学课堂。当前，我国的3D打印教育还处于起步阶段，有关3D打印课程的开发还需要不断的研究探索。本文在STEAM教育理念的基础上对小学3D打印课程开发进行探索研究。
关键词：3D打印；STEAM；课程开发
引言
自2015年以来，许多国家在教育上进行教学创新，将3D打印应用于STEAM教育中，用以促进教学创新。3D打印技术在我国属于新兴技术，能够适应高速发展信息化时代的要求，但是却没有一套适用于小学生学习的3D打印课程。时代发展迅速，教育理念也在不断的进行变革，教育者需要不断进行理念更新以及反思，不断进行教学创新，努力汲取新思想，从而促进教学质量的大幅度提升。
一、相关概念简介
（一）STEAM教育理念的概念
1980年，美国出现一种以培养学生理工兴趣为目的的课程，也就是STEAM课程。STEM教育通过整合Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Mathematics(数学)领域内容指引教学和学习的途径和方法，它并不是将这四门课程知识的简单叠加，而是要将多学科内容的交叉融合形成有机整体，倡导问题解决驱动的跨学科教育，旨在培养学生的问题解决能力、团队合作能力、设计能力和实践创新能力。STEM教育的出现改变了传统的教育理念和思维方式，引导人们重新探索新型的教学方式。随着课程的改革以及STEM教育实践研究的开展，艺术(Arts)类课程也添加到STEM课程中，形成以STEAM课程为主要特色的STEAM教育，并逐渐在美国、韩国、英国等国家受到关注。STEAM教育以多学科整合的教学方式，注重过程和实践，以真实问题为向导，强调知识与能力并重，倡导“做”中“学”；强调创新思维和能力的培养，注重知识的跨学科迁徙及其与学习者之间的关联。
（二）3D打印技术的概念
3D打印技术是指将平面转换成立体、具体物体，也就是将二维转换成三维的一种新兴技术手段。3D打印课程能够在一定程度上提升小学生的想象力与动手能力，可以在将来应用于许多领域。
二、小学3D打印课程开发存在的问题
当前，我国许多小学都购入了3D打印设备，但是实际上对3D打印技术的知识和操作技术都相知甚少，3D打印课程的开发也就存在着一定的局限性，具体表现如下：
（一）课程目标定位不明
3D打印课程教学是否成功的评价标准在于课程目标是否能够顺利完成。小学3D打印课程的目标与高等教育的3D打印课程目标不同，小学3D打印课程不会让小学生学习高深的3D打印建模、理论知识等等，而是要结合STEAM教育理念进行学科选择，将3D打印课程目标融入具体的教学实践当中。如果课程目标的定位不明，很容易让小学生产生学习困扰，对3D打印产生困惑，影响到小学生学习3D打印的积极性。
（二）没有基于STEAM进行3D打印课程内容选择
3D打印课程的教学内容应该是与STEAM教育理念相结合的，这样才能发挥3D打印教学的意义。
但从目前我国小学3D打印课程现状来看，很少有小学进行在3D打印教学时进行自主的教学内容选择，大都是根据3D打印机厂商提供的案例进行教学，教学缺少计划性和顺序性，难度不适用于小学生，影响到3D打印课程的效果。
（三）3D打印课程教学方法不当
当前我国有许多小学对3D打印技术的了解都停留在表面，很少有小学真正明白3D打印课程开发的意义，在3D打印课程中的教学方法使用也就不当，没有建立起3D打印的教学模式和学习模式。没有一定的理论基础和实践经验，3D打印课程很难达到预期教学效果，只有具体了教学方法才能够推动3D打印课程开发与推广。
三、小学3D打印课程开发的策略
一门课程能够开发成功，关键要靠实践来证明。目前小学3D打印课程开发还有一些尚未解决的问题，本文在结合STEAM教育理念的基础上与许多教学经验丰富的一线教师进行交流，总结出以下几点小学3D打印课程开发的策略。
（一）内容先简后繁，操作先易后难
学生对3D打印还很陌生，仅仅停留在听说过或是在电视上看到过的层面，给学生开设3D打印课程，一般采用任务驱动法，教学内容以及任务设置的难易程度至关重要。根据以上课程内容安排表，可以看出从基本立体图形、组合立体图形、创意笔筒、小海星社团徽章等再到最后的校徽制作，选择的教学内容便是由简单到复杂，符合学生的认知发展规律，由简到繁循序渐进。3D打印的课程依托建模软件进行教学，学生对软件的操作也相当生疏，因而在软件操作上也要按照由易到难的顺序进行教学。比如图形的创建、缩放、组合等操作相对简单，学生易掌握，能让学生收获成就感，主观上愿意学下去，当学生掌握一定基础操作后，再讲挤压、拉伸、倒角、草图绘制以及布尔运算等难度加大的操作，学生接受相对容易。教师在讲授的过程中，需要不断的回顾和巩固旧知，技能的学习不是单纯的直线式上升，而是一种循序渐进的螺旋式上升过程。
（二）创设教学情境，挖掘学生兴趣
对于小学生而言，兴趣是十分重要的，只有小学生发自内心对课程产生兴趣才能够全身心投入学习。3D打印课程的教学过程相对于美术、音乐等课程是乏味枯燥的，很容易让小学生失去兴趣，所以教师要在3D打印教学中创立既有趣味又有意义的教学情境，挖掘小学生的学习兴趣。教师可以将小学生的建模作品打印出来，让小学生体会到成就感，从而激发小学生对于3D打印课程的学习兴趣。
（三）任务驱动教学，进度适时推进
每一节3D打印课堂上都需要给小学生设置一定的任务量，让小学生有一种任务感，更好的完成课程任务。在设施课程任务时要注意控制任务的难度，所设的任务应该是大部分小学生能够独立完成的，其余小学生能够在同学的帮助或者教师的指点下顺利完成任务，避免小学生因不能完成任务而出现挫败感。3D打印教学的关键在于学生能够自主建模，但是对于小学生而言，自主建模属于难度较高的操作，所以教师在进行教学时一定要注意教育进度，让小学生在学习后有充足的自主练习时间。在教学中教师还要注意观察小学生的学习状态，适时调整教学进度。
结束语
我国的科技发展进步飞速，各种新技术、新信息、新材料被广泛应用到不同的领域当中，在此背景下，3D打印的发展也越来越快。将3D打印引入小学课堂能够充分体现出STEAM教育理念的可行性，3D打印课程可以激发小学生的想象力，让小学生在自己动手的情况下将想象转化为现实，让小学生有更多的学习兴趣，能够在一定程度上提升小学生的学习积极性。3D打印作为一种技术，本身是不能够在教育上起到什么作用，需要教育者进行3D打印课程开发才能够让3D打印技术在教育领域中发挥出作用。教育者需要进行不断的探索创新，打造出适用于小学生的3D打印课程，为小学生开拓出全新的思维通道。
参考文献
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