姜盼

面對(duì)新時(shí)代對(duì)教育提出的更高要求，我校不斷理解優(yōu)質(zhì)教育的內(nèi)涵，在“優(yōu)躍教育”的辦學(xué)理念下，努力在開設(shè)科技課程、研發(fā)校本課程等領(lǐng)域積極探索，尤其設(shè)立了豐富多彩的社團(tuán)活動(dòng)，深得學(xué)生和家長(zhǎng)的喜愛與認(rèn)可，三維設(shè)計(jì)課程，在眾多社團(tuán)活動(dòng)中脫穎而出。

兩年前，3D打印技術(shù)剛落戶到我校校園，老師和同學(xué)們都異常興奮，借助3D打印這樣的先進(jìn)技術(shù)，將精彩創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但面對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備，興奮之后擺在我們面前的更多的是迷茫，如何開展好3D打印教育？ 怎樣將3D打印技術(shù)與我?！安屎鐦蛘n程”銜接？一連串的問題擺在我們面前，能否解決好這些問題將決定著我們能否做好這件具有挑戰(zhàn)性的事情。

回首這一段探索之路，我逐步發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)將帶來教學(xué)、學(xué)習(xí)和研究領(lǐng)域的創(chuàng)新，它將為學(xué)科教學(xué)帶來新思路、新視角。學(xué)生的創(chuàng)新能力、問題解決能力、批判性思維能力等方面可以借助3D打印技術(shù)得到更好的培養(yǎng)。在探索中，我一直嘗試尋找學(xué)校在三維設(shè)計(jì)方面發(fā)展的突破口，既要立足于學(xué)校教育教學(xué)的實(shí)際，也要以新課程理念為指導(dǎo)。從各校校情、學(xué)情的實(shí)際出發(fā)，為了保障“創(chuàng)新課程”體系的深度研發(fā)，12所學(xué)校成為東城區(qū)“創(chuàng)新課程”教育體系建設(shè)課程核心組成員，我校作為成員之一，也參與了“學(xué)具教具”課題的研究。

課程建設(shè)，推進(jìn)跨學(xué)科整合

通過課題組學(xué)校間的研討交流、案例分析、專家引領(lǐng)，課題組確立了現(xiàn)階段的研究思路：教具研發(fā)，學(xué)科整合。

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，教師使用大量的掛圖、PPT圖片等平面工具，或購(gòu)買現(xiàn)成教具進(jìn)行教學(xué)，但由于教學(xué)中的實(shí)際需求不同，現(xiàn)有的教具不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)預(yù)期效果?；谶@樣的問題，半年前我校開始嘗試在學(xué)具和教具方面自主研發(fā)，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，把教學(xué)素材以三維模型形式打印出來，這既能將學(xué)生頭腦中的靈感具體呈現(xiàn)在大家面前，又激發(fā)了同學(xué)們對(duì)課堂學(xué)習(xí)的興趣。不僅能促進(jìn)學(xué)生將3D打印知識(shí)學(xué)以致用，又和國(guó)家課程的學(xué)習(xí)相互融合，力求通過3D打印技術(shù)在學(xué)科教學(xué)方面呈現(xiàn)一種全新的學(xué)習(xí)模式。

現(xiàn)階段，我校已經(jīng)在地理、音樂、化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科進(jìn)行了學(xué)具教具創(chuàng)新的嘗試，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科整合，3D打印技術(shù)在教學(xué)中發(fā)揮著積極的作用。而老師們也由小眾群體受益，逐漸發(fā)展成為大眾群體的需求?，F(xiàn)在有更多的老師找到我和社團(tuán)成員，主動(dòng)發(fā)表對(duì)某個(gè)教具的看法，希望能夠?qū)で蠹夹g(shù)支持，完善課堂教學(xué)。

我校數(shù)學(xué)教師在給初二學(xué)生講授“楊輝三角”時(shí)，面對(duì)枯燥的計(jì)算、乏味的歷史背景，學(xué)生只能通過閱讀歷史資料，尋找計(jì)算中的規(guī)律，這樣的課堂是不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的?，F(xiàn)在，我校有自己的3D打印技術(shù)，我們和數(shù)學(xué)老師不斷研討，反復(fù)修改設(shè)計(jì)，最終打印出方便課堂使用的直觀的貼圖式“楊輝三角”。課上老師將此教具吸附在黑板上，學(xué)生通過長(zhǎng)時(shí)間觀察、討論，可以比較容易地突破教學(xué)難點(diǎn)，以直觀的觀察，尋找出“楊輝三角”的規(guī)律。當(dāng)學(xué)生看到3D打印的作品出現(xiàn)在了自己的數(shù)學(xué)課堂中，在課下興奮地跟我說，自己也要設(shè)計(jì)屬于他們的教具。

在現(xiàn)階段物理學(xué)科教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)不能下放給學(xué)生操作是一個(gè)亟待解決的問題。由于部分演示教具體積大、數(shù)量少，學(xué)生不能夠通過實(shí)際操作體會(huì)實(shí)驗(yàn)過程，部分學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握情況不理想。針對(duì)這一問題，我們嘗試將演示實(shí)驗(yàn)的器材進(jìn)行縮放并創(chuàng)新，通過這樣一種學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，大大提高了學(xué)生的參與度，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度也降低了，從而可以快速地掌握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也學(xué)會(huì)使用身邊物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在初二物理學(xué)習(xí)光學(xué)“小孔成像”的特點(diǎn)時(shí)，為了能夠直觀呈現(xiàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生充分參與探究過程，我設(shè)計(jì)了小孔成像演示儀，學(xué)具靈動(dòng)小巧，吸引了學(xué)生的眼球，清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加深入。

像這樣將3D打印技術(shù)與其他學(xué)科跨學(xué)科整合目前還只是一個(gè)嘗試，在探索中更需要學(xué)科間教師的深度探討、三維設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的不斷創(chuàng)新，希望依托課程建設(shè)，推進(jìn)跨學(xué)科整合，努力以3D形式展現(xiàn)學(xué)科現(xiàn)象、原理、規(guī)律及特點(diǎn)，并能實(shí)現(xiàn)可交互操作，從而取代傳統(tǒng)教學(xué)中的抽象、晦澀的原理及現(xiàn)象，致力于打造出一套以3D打印技術(shù)為載體的學(xué)具與教具。

課程建設(shè)，促進(jìn)學(xué)校內(nèi)涵發(fā)展

在課程建設(shè)的過程中，也讓我意識(shí)到三維設(shè)計(jì)對(duì)課程教學(xué)的幫助不言而喻。我認(rèn)為，三維設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的影響不僅在于讓學(xué)生學(xué)習(xí)建模軟件，就3D打印機(jī)和建模軟件來說，那只是一臺(tái)機(jī)器或是一款工具軟件，我們更致力于培養(yǎng)學(xué)生擁有善學(xué)的方法、好問的意識(shí)、勤思的習(xí)慣和篤行的毅力。同時(shí)，三維設(shè)計(jì)作為我?！安屎鐦蛘n程”中的綠色課程，也承載著五十分人追求永續(xù)發(fā)展的夢(mèng)想。

在這一年多的實(shí)踐中，社團(tuán)成員由之前的15名高一同學(xué)，發(fā)展成為目前由高一、高二共12名同學(xué)組成的精英團(tuán)隊(duì)。在課程研發(fā)中，努力實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生完成一個(gè)探索、思考和操作實(shí)現(xiàn)的完整過程。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在一個(gè)小時(shí)的社團(tuán)課程中進(jìn)行分層教學(xué)就是一個(gè)大膽的嘗試。高一初學(xué)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有著濃厚的興趣，渴望通過學(xué)習(xí)技能設(shè)計(jì)自己喜歡的作品，學(xué)生努力把想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這個(gè)過程中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到培養(yǎng)、立體空間思維能力得到發(fā)展、解決生活實(shí)際問題的能力得到提高。此時(shí)的高二老學(xué)員，通過自己的努力獲得了區(qū)內(nèi)展示活動(dòng)、開學(xué)典禮的表演、學(xué)校社團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)分享等更多的展示平臺(tái)，使他們更加有自信、有想法、有韌勁。同時(shí)，高二學(xué)生充當(dāng)助教，幫助初學(xué)者解決技術(shù)難題，在角色轉(zhuǎn)變的過程中充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)習(xí)者的主體性，重視學(xué)習(xí)活動(dòng)中的交互和交流，也滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)了 “做中學(xué)”的教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)思辨、團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流等綜合能力。在創(chuàng)新學(xué)具與教具的過程中，更促進(jìn)學(xué)生們加深了對(duì)學(xué)科相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，還使同學(xué)們享受到運(yùn)用知識(shí)為實(shí)踐服務(wù)帶來的幸福感！

三維設(shè)計(jì)課程的建設(shè)，伴隨著我校特色“彩虹橋課程”的不斷發(fā)展，在拓展了課程時(shí)空的同時(shí)，也為學(xué)生搭建了更多的展示平臺(tái)，像中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化大講堂、“勞模進(jìn)校園”的主題教育等都保障了學(xué)生發(fā)展的可能，學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出了極大的好奇心和求知欲，逐步轉(zhuǎn)化為了推動(dòng)自己成長(zhǎng)成才的精神動(dòng)力。

課程的縱深發(fā)展，是將內(nèi)外資源挖潛和擴(kuò)展的過程，跨學(xué)科整合是面對(duì)課程改革的一大嘗試，它將使課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生翻天覆地的變化，如何使課程的縱深發(fā)展得到延續(xù)，是目前值得思考的問題。

（作者單位：北京市第五十中學(xué)分校）