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【摘要】隨著核心素養(yǎng)概念的提出，尤其是中國核心素養(yǎng)的提出，越來越多的基于核心素養(yǎng)的拓展性課程相繼被開發(fā)，其中不乏創(chuàng)新類的拓展性課程。筆者學校開設了以3D One 軟件為載體的 3D打印拓展課程，3D打印課程既是創(chuàng)新型課程，又是信息技術課程的拓展和延伸。其教學目的在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)、技術素養(yǎng)、人文素養(yǎng)等核心素養(yǎng)。本文是基于本校學生的特點在3D打印拓展課程開發(fā)與實施過程中的一些體會和思考。

【關鍵詞】核心素養(yǎng)  課程  3D打印

3D打印課在業(yè)內普遍被認為是創(chuàng)客教育的一部分，但筆者認為3D打印課不僅僅是創(chuàng)客教育的一部分，它也是信息技術課程的拓展和延伸。創(chuàng)客教育雖然還沒有完善的課程體系，但縱觀國內外創(chuàng)客課程，其中的數(shù)字化項目與信息技術課程中的內容有很大相似性，尤其是中高年級所涉及的機器人、創(chuàng)意編程等。可以說信息技術課程為學生數(shù)字化創(chuàng)客教育提供了知識與技術支撐，而創(chuàng)客教育所推崇的創(chuàng)新、創(chuàng)造也正是當下信息技術課程所倡導的核心素養(yǎng)培養(yǎng)是一致的。

一、課程探索，關注核心素養(yǎng)

（一）理論引領，探索課程之本

經(jīng)驗學習圈理論是大衛(wèi)·庫伯(David kolb)在總結了約翰·杜威(John.Dewey)、庫爾特·勒溫(Kurt Lewin)和皮亞杰經(jīng)驗學習模式的基礎之上提出的。他認為經(jīng)驗學習過程是由四個適應性學習階段構成的環(huán)形結構，包括具體經(jīng)驗（Concrete Experience），反思性觀察（Reflective Observation），抽象概念化（Abstract Conceptualization），主動實踐（Active Experimentation）。具體經(jīng)驗是讓學習者完全投入一種新的體驗；反思性觀察是學習者在停下的時候對已經(jīng)歷的體驗加以思考；抽象概念化是學習者必須達到能理解所觀察的內容的程度并且吸收它們使之成為合乎邏輯的概念；到了主動實踐階段，學習者要驗證這些概念并將它們運用到制定策略、解決問題之中去(Sugarman，1985)。此理論指出，任何學習過程都應遵循“學習圈”，經(jīng)驗學習圈理論對于3D打印課程的開發(fā)和實施有著關鍵的理論引領作用。3D打印課不是純粹的模仿造物，而是需要學生感受生活、體驗生活，筆者在實踐中根據(jù)學生已有經(jīng)驗創(chuàng)設有趣的、符合學生實際的問題情境，帶動學生加深認識，使學生完全投入到學習中去，在察看、思索、探究、感受、使用的過程中，使學生從簡單的模仿到自主創(chuàng)意設計的轉變，在學習過程中學會學習、體會健康生活、體驗實踐創(chuàng)新，回歸課程之本—核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（二）立足實際，探索課程之源

3D打印課的目的并非想把孩子們培養(yǎng)成技術高手、設計人才，而只是想讓孩子們通過學習3D打印技術，并在學習過程中運用這一技術，來促進他們計算思維、空間思維、設計思維和創(chuàng)新思維的發(fā)展，從而形成虛擬世界、實體世界以及學生內心世界的聯(lián)通，激發(fā)孩子們的創(chuàng)造力和想象力，提升核心素養(yǎng)。

因此，在課程內容的編排上要注重學生的特點，遵循源于生活、源于學習的原則，設計適合學生實際的學習內容，讓學生在3D作品設計創(chuàng)作的過程中，理解3D打印產品的實際作用，并將其融入到自己的實際生活之中。

（三）注重差異，探索課程之形

庫伯認為，由于每個人的內在性格、氣質的“差異性”，以及生活、工作閱歷、教育知識背景的“差異性”，從而導致每個學習者的“學習風格”的“不一致”。

因此，課程的設計應注重學生的差異性。首先，在課程中每個環(huán)節(jié)都設有主題，讓學生帶著問題去體驗，在體驗中解決問題；其次，開發(fā)多人協(xié)作的互動環(huán)節(jié)，互助共享不同的問題解決思路，優(yōu)化學生作品；第三，注重學生差異，分層設計、分層教學，善于利用微課、微視頻、微作業(yè)等微技術，促進不同層次的學生達成目標。

玩轉3D教學已從活動原胚初步上升到了“課程”的形態(tài)，密切關注到了學生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)和“學習圈”打造。

二、課程實踐，落實核心素養(yǎng)

課程的開發(fā)為的就是促進核心素養(yǎng)的落實，而核心素養(yǎng)的真正落實關鍵在于課程的有效實施。

（一）軟硬兼施，保障教學環(huán)境

1. 軟件助行

教師始終是拓展課程實施的核心與主導力量，離開了教師的參與和支持，拓展課程實施不可能取得成功。另一方面從拓展課程開發(fā)主體來說，教師、學生都是拓展課程開發(fā)與實施的成員。只有社會、教師、學生的全面參與和合作，才能最大限度地實現(xiàn)教育資源的最優(yōu)化和教學環(huán)境的最優(yōu)化。

2.硬件助夢

3D打印實驗室是激發(fā)學生學習興趣、創(chuàng)作情感的源頭，同時也是課程實施的基本保障。在實驗室中，學生可以利用三維設計軟件（3DOne）設計開發(fā)模型，并且通過3D打印機打出模型，實現(xiàn)將創(chuàng)意由虛擬變?yōu)楝F(xiàn)實的夢想。創(chuàng)意思維的物化實現(xiàn)可以大大加強學生的三維空間想象，也提升了學生實踐創(chuàng)新的素養(yǎng)。

（二）實踐求知，探究教學策略

1.創(chuàng)設情境，提高學習動機

學習興趣有一個發(fā)生、發(fā)展的過程，一般來說是從“有趣”開始，產生“興趣”，然后向“志趣”發(fā)展的。當學生發(fā)現(xiàn)3D打印課程非常有趣時，他們就會產生學習興趣，學習的動機就會增強，并采取積極主動的學習手段，提高自己的學習效率。在教學過程中有效利用學生感興趣的學習用品、生活用品，并從他們的學習經(jīng)驗、知識結構出發(fā)，依課創(chuàng)設具有趣味性、探索性、延伸性教學情境，將有助于激發(fā)學生的主動學習意識和探究精神。

2.任務驅動，轉變學教方式

任務驅動教學法將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念，轉變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念；將再現(xiàn)式教學轉變?yōu)樘骄渴綄W習，使學生處于積極的學習狀態(tài)，每一位學生都能根據(jù)自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題。在這個過程中，學生從被動學變主動學，教師角色也出現(xiàn)了重大轉變：從教學主導者變以引導為主的教學輔導者。

如筆者在“閱讀的小伴侶—書簽”一課教學時，要求學生從師生中調查獲取閱讀時所需的小伴侶，且通過分析統(tǒng)計得出閱讀時最需要的是什么，而后再設計書簽。在本主題任務中，學教方式發(fā)生了轉變，學生通過任務主動去學習設計書簽的方法，最后成功設計書簽完成任務。

（三）智能課堂，全面呈現(xiàn)精準

大數(shù)據(jù)時代，借助在線教育管理云平臺（http://school.i3done.com/）使我們的課堂教學更智能化、更能兼顧學生的個性化發(fā)展，合理利用平臺提供備課管理、學生管理、作品管理、作業(yè)管理、資源管理、成果展示等功能，為老師提供全面智能化教學管理手段。

1.課程發(fā)布

靈活設置課程內容，提供豐富的課程資源，可以選擇多種類型的課程，以適應不同學生的需求。

2.作業(yè)設計

設計同任務不同要求的作業(yè)并要求在線提交，有利于老師及時把握各層次學生的學習進度和狀態(tài)，以便進一步跟進。

3.在線評價。以往的作業(yè)評價只是簡單的好、不好，對或者錯，缺乏評價的藝術性。在線評價，不僅能有效提升學生的學習主動性，而且還能讓學生發(fā)現(xiàn)自身的不足，促進學生改進提升。

4.學情分析

通過采集學生在學習行為過程中產生的各類信息，形成反映學習情況的數(shù)據(jù)源，利用大數(shù)據(jù)處理技術對數(shù)據(jù)源進行測量、分析與比較，以此為我們提供精準的學生學習數(shù)據(jù)。

（四）完善評價，多元正面評價

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下要充分利用網(wǎng)絡資源及互聯(lián)網(wǎng)平臺進行教學和評價，借助青少年三維創(chuàng)意社區(qū)（www.zhuangshijiaju.com）作為學生作品展示和評價的平臺，學生完成作品的同時有展示自我的空間和平臺，還可以和平臺中的師生進行交流和溝通，資源和技能共享的同時幫助學生創(chuàng)意思維的培養(yǎng)。下表為課程的評價維度及指標：

表1：評價維度及指標表

三、反思提升，玩轉3D打印

3D打印的學習對于激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造潛力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，營造全新的學習體驗，提升學生的核心素養(yǎng)，均具有重要意義。學生學習3D打印的過程可以分三個階段：模仿中思考、思考中創(chuàng)新、創(chuàng)新中成長。

（一）最低層操作—模仿性實踐

強調老師的演示和學生的模仿體驗，它注重的是模仿的結果，而不是操作的過程。這種模仿性操作對于3D打印的初學者來說是必不可少，也是不可替代的，它在3D打印學習過程中屬于最低層的操作。

（二）第二層操作—思考性實踐

即在3D在制作過程中讓孩子善思考樂思考，把要制作的模型做詳細的事前規(guī)劃。思考性實踐是檢驗學生3D打印學習成果的重要性指標，是學習獨立創(chuàng)作的基礎，也是3D打印學習過程中最重要的環(huán)節(jié)。

（三）最高層操作—創(chuàng)新性實踐

創(chuàng)新是3D項目及至創(chuàng)客教育的核心思想，3D打印學習的后期，我們需要學生以已有的生活閱歷為基礎創(chuàng)作出具有一定功能的創(chuàng)意作品，讓學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、并用已有3D打印知識去解決問題。創(chuàng)新性實踐將技術學習和問題解決有機契合，體現(xiàn)了學以致用的思想。

“沒有教育的科學，何來科學的教育”。玩轉3D打印課程，為我們的學生構建了一條從模仿作品到思考作品再到創(chuàng)作作品，從低階思維轉向高階思維訓練的清晰課程實施路線圖，由單純的教學變成了多維立體的課程，讓學生在課程的學習中有提升、有收獲，這也是課程開發(fā)的終極價值所在——核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

【參考文獻】

[1] 王美、王良輝、劉中曉、陳淵淵. 基于3D打印技術的特色課程研究——以“3D打印創(chuàng)意工作室”課程為例[J].現(xiàn)代教育技術.2015(08)