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1、3D打印課
教育部科學(xué)技術(shù)司司長雷朝滋指出:“未來的教育是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加開放的教育,是更加重視學(xué)生個性化和多樣性的教育,是引導(dǎo)孩子主動探究和快樂學(xué)習(xí)的教育,是讓所有孩子都能享受到優(yōu)質(zhì)教育資源的教育,是更加強調(diào)終身學(xué)習(xí)的教育,是更加智慧的教育?!?
信息技術(shù)不僅在改變現(xiàn)在的教育,同時也在塑造未來的教育。新時代迫切需要大批具有引領(lǐng)能力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才服務(wù)于國家建設(shè),引領(lǐng)未來人類文明的發(fā)展方向。因此,培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才已經(jīng)成為必然要求和現(xiàn)實選擇。 培養(yǎng)創(chuàng)新能力從娃娃抓起
據(jù)調(diào)查,37.6%的美國大學(xué)在高等教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程,23.7%
2、的大學(xué)在研究生教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程,38.7%的大學(xué)同時在本科和研究生教育中開設(shè)創(chuàng)業(yè)課程。關(guān)于教學(xué)方法,美國大學(xué)特別重視小型討論班對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用。這種人才培養(yǎng)的方式有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性和思維批判性、創(chuàng)造性習(xí)慣和精神的養(yǎng)成。同時,他們十分重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。
近年來,我國的教育理念也發(fā)生了重大變化,更加注重對人才問題解決能力和批判性思維能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)并將其與其他學(xué)科進行融合,這將為諸多學(xué)科的發(fā)展提供一種新的視野,也將對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起到重要作用。由于3D打印技術(shù)具有創(chuàng)新性、趣味性和可操作性等特點,這使得3D打印技術(shù)在教育中具有廣泛的應(yīng)用,可以預(yù)見的是,這項技
3、術(shù)也將成為一門培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要課程。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才要從小開始抓起。中小學(xué)義務(wù)教育階段推行的課外活動計劃是創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動課程進入學(xué)校的新契機。為響應(yīng)號召,很多學(xué)校都在與科技館、青少年活動中心和校外科學(xué)教育機構(gòu)等合作設(shè)計、開發(fā)一系列創(chuàng)新創(chuàng)意類課外活動課程。如北京廠橋小學(xué)、黑芝麻胡同小學(xué)等都在開發(fā)相關(guān)的課外活動課程。
學(xué)校除了在平時上課的教室開展課外活動課程,也在學(xué)校的創(chuàng)客空間開展這類課程。然而,目前小學(xué)課外3D創(chuàng)意打印課程仍處于開發(fā)階段,課程仍停留在教學(xué)生使用3D打印筆、3D打印機或建模軟件等表面層次,并沒有找到一種合理的授課形式。
如何解決3D創(chuàng)意打印課程教學(xué)內(nèi)容單一的問
4、題?如何對課程進行教學(xué)設(shè)計從而優(yōu)化教學(xué)效果?筆者從3D打印知識入手,對3D創(chuàng)意打印課程的知識類型進行細化分類,搭建知識框架,分模塊設(shè)計課程,開發(fā)出一系列課外活動課程。 先進的培養(yǎng)理念
教育部原新聞發(fā)言人王旭明說:“教育現(xiàn)代化不是設(shè)備的現(xiàn)代化,起核心和關(guān)鍵作用的,是人的現(xiàn)代化,而人的現(xiàn)代化關(guān)鍵是教育理念的現(xiàn)代化?!眲?chuàng)客教育在面向社會實際、強調(diào)學(xué)科交叉、重視能力培養(yǎng)、加強實踐環(huán)節(jié)、培養(yǎng)團隊精神、訓(xùn)練系統(tǒng)思考和創(chuàng)新能力等方面,正在做出積極努力。
3D創(chuàng)意打印課程是以當(dāng)今最熱門的3D打印技術(shù)為載體,配合立體空間模型制作的相關(guān)課程。學(xué)生能近距離接觸3D打印筆,熟悉其工作原理,更加深入地理解3
5、D打印技術(shù)。其中,STEAM和創(chuàng)客教育的理念貫穿創(chuàng)意教育活動課程中,使學(xué)生們在感受到前沿技術(shù)魅力的同時,可以將自己心中的想法迅速通過動手變?yōu)楝F(xiàn)實。
本課程設(shè)計以3D打印的知識內(nèi)容為基礎(chǔ),挑選出適合青少年學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容,并根據(jù)青少年的特質(zhì)設(shè)計課程教學(xué)模式,旨在使青少年能夠更加輕松地掌握3D打印知識。根據(jù)3D打印知識的分類,筆者將課程規(guī)劃為三個模塊。
新課程以激發(fā)孩子對科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的興趣為設(shè)計目標(biāo),旨在培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)新鮮事物的興趣,以培養(yǎng)創(chuàng)造力和空間思維能力作為課程設(shè)計的終極理想目標(biāo),從平面學(xué)習(xí)過渡到平面和平面的拼接,然后上升到空間立體創(chuàng)作的高度,通過小組學(xué)習(xí)模式,從原
6、始產(chǎn)品的思路構(gòu)想、設(shè)計到合作實現(xiàn)創(chuàng)作,鍛煉學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)造力。
3D創(chuàng)意打印課程具有一定的探索性和開拓性,學(xué)生不再是被動地紙上談兵,而是真正思考知識背后的問題,在學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)知世界,形成正確的價值觀。 科學(xué)的教學(xué)模式
小?W高年級學(xué)生在9-12歲之間,該年齡段學(xué)生對于學(xué)習(xí)新事物有著濃厚的興趣,具備一定的探究精神和合作意識,接受能力相對較強,喜歡動手制作且動手能力較強,表現(xiàn)欲強,喜歡分享自己的作品。
對于學(xué)校教育或者校外科技教育而言,學(xué)習(xí)環(huán)境固然重要,但不是影響教學(xué)的重要因素。在創(chuàng)客實驗室這個開放的學(xué)習(xí)空間里,只需要給學(xué)生提供一個工具齊全的多媒體教室就足以開展教學(xué),學(xué)
7、生利用3D打印機、3D打印筆、膠槍、電腦等材料和工具就可以開展教學(xué)。
初期的創(chuàng)客實驗室在于為學(xué)生們開闊眼界,讓他們體會到制作的樂趣,充分調(diào)動內(nèi)心的DIY種子;中期的創(chuàng)客實驗室則重在開放性地引導(dǎo)學(xué)生的思維方式,引導(dǎo)學(xué)生們在考慮要做什么的時候突破限制,在考慮如何做的時候引入工具與材料的限制,來達到既有“創(chuàng)”又會“造”的水平;終期的創(chuàng)客實驗室將進入創(chuàng)客教育的下一個階段――為生活而改變生活。當(dāng)學(xué)生掌握了一定的解決問題的思維能力時,創(chuàng)造的種子會在他們心中發(fā)芽并茁壯成長,這也是認(rèn)識世界和改造世界的開始;更高階段的創(chuàng)客實驗室是培養(yǎng)情懷的地方,幫助青少年實現(xiàn)夢想與文化的傳承,這也是創(chuàng)客教育的靈魂所在;最后一個階段的創(chuàng)客實驗室,其目標(biāo)是實現(xiàn)國家的發(fā)展。當(dāng)我們這一代人老去,新一代成為主人翁,我們將擁有一批有理想并懂得如何實現(xiàn)理想的新一代。
參與3D創(chuàng)意打印課程的學(xué)生在課程學(xué)習(xí)完成之后,教師應(yīng)對其學(xué)習(xí)過程做出評價。評價可以采取調(diào)查問卷的形式,列出對學(xué)生課程滿意度、科技工具使用接受度和自我感受度等方面的問題,作為該類創(chuàng)意課程的學(xué)習(xí)評價參考。