STEAM教育理念下小学信息技术3D打印教学研究

2022.08.28

王仕达

摘要：近几年，3D打印技术日渐成熟，在很多领域得以广泛应用，很多学校都设置了3D打印课程，以此来培养学生的创造力。文章在3D打印技术的基础之上将其与steam教育理念有效融合，从而真正实现小学3D打印教学，从这一角度出发探讨如何培养学生的创新思维，进而更好地指导教学实践活动。

关键词：STEAM教育理念；信息技术；3D打印教学

一、3D打印技术与STEAM教育理念概述

随着社会不断的发展，迫切需要更多的创新型人才。为了真正做到这一点，有必要将3D打印技术引入到学校教育中去，同时还要全方位地贯彻STEAM教育理念。3D打印技术，就是先进行三维模型的构建，在这一过程中需要使用的软件是3D建模软件，有需要的可以设置为STL格式，这样容易实现导出，在打印软件中准确地设置参数。同时，还要结合实际情况选择打印材料，计算机在此时必须要连接打印机，而最后要进行的操作就是将模型实体打印出来。信息技术的发展使此项技术日益成熟，同时3D打印机的价格也越来越低，在这种背景下越来越多的领域开始应用3D打印技术。尤其是教育领域，很多学校引入了3D打印技术，这对学校教育提供了重要支撑。随着“3D打印创新教育播种”计划的出台，在国家政策的支持下，3D打印教育发展十分迅速，且取得了显著的成绩。

STEAM教育融合了多学科教育。STEAM教育侧重于培养学生的实践能力，实现数学模型的有效构建，在解决问题时采用多种技术手段。学生通过这一过程将有能力解决现实问题，让学生更具创新精神，这对于学生综合素质的提高有着积极的意义。

二、3D打印技术与STEAM教育理念的融合

1. 3D打印技术与STEAM教育理念融合的必要性

当前，社会对复合型人才的需求越来越大。学校教育的要求也发生了改变，侧重于培养学生的创新精神和实践能力。为了进一步培养创新型、复合型人才，学校要在实践中全方位贯彻STEAM教育理念，同时还要结合学校实际情况积极引入3D打印技术，使两者可以真正融合，这样会收到良好的教学效果。近几年，STEAM教育理念得到人们的普遍关注，只有依托于先进技术才能更好的落实。而3D打印技术可以很好地胜任这一角色，可以更好地整合科学、技术等内容。STEAM教育理念以3D打印技术作为重要支撑，将两者有效融合，能更好地使学生拥有完全不同的思维方式，同时在很大程度上改变学生的学习方式，让学生真正喜欢学习，养成自主学习的好习惯。

2. 3D打印技术与STEAM教育理念融合的原因

在实践中应用技术的过程，科学理论扮演着重要的角色。只有在STEAM教育理念的支持下，3D打印技术才能得到更好的应用。一方面，STEAM教育理念强调整合多学科知识，极具吸引力，同时还表现出显著的设计性，对于3D打印技术来说，其也非常有魅力，极具创造力，对实践能力有着比较高的要求；另一方面，3D打印技术在实践中与STEAM教育理念有效融合，可以充分发挥其作用，提升学生的创新能力，提高学生的综合素质。因此，将3D打印技术与STEAM教育理念有效融合，不仅可以实现对多学科知识的有效整合，还可以让3D打印更具吸引力。在这种背景下，学生的艺术素养将得到显著提升，帮助学生进一步优化3D作品。

三、STEAM教育理念下小学信息技术3D打印教学研究

实践与学习是密不可分的。通过实践，可以让学生积累经验，进而学习到新的知识，而通过学习可以更好指导实践，两者是相辅相成的。STEAM教育理念视角下的3D打印教学即是如此。教师主持3D打印课堂，设定主题，學生可以自己思考、扩展主题，在这一过程中也就形成了自己的创造意向，而最后需要做的就是将这些设想应用3D打印技术来实现。创意物化的阶段将锻炼学生的思维，让学生在学习新知识的同时，也提升了自己的实践能力。

项目式学习的核心就是实践。教师在设置任务后，学生围绕这一任务展开相应的行动。在这一过程中，学生将会真正地拥有知识技能。在3D打印教学中，学生可以制定属于自己的计划，后续就可以细致地分解，在实施过程中则主要应用了3D打印技术，最终进行成果展示，让学生对于知识有着更深入、透彻的理解，同时也锻炼了学生的实践能力。

设计思维侧重于创意思考，实现对问题的有效解决。而创意实现的主要途径就是3D打印，学生只有真正的具有创意，才能在此基础上更好地进行3D建模，其中最为关键的部分就是创意物化。对创意物化的过程进行分析可知，其中最为关键的就是设计思维，需要学生对问题有着自己的理解，细致地分解问题，而问题的解决则主要应用了3D打印技术。

3D打印教学不仅可以锻炼学生的思维能力，还可以让学生真正独立地解决问题。将3D打印技术与STEAM教育理念全方位融合，在很大程度上可以提升学生的创造力，让学生有效整合知识，进而提升学生的综合素养。与此同时，对教师有着更高的要求，需要教师加强学习3D打印专业知识，同时还需要广泛涉猎其他知识，在设计3D打印课程时，尝试落实STEAM教育理念，真正实现对复合型人才的培养。

参考文献：

[1]钟丽霞，胡钦太，胡小勇. 3D打印技术的教学创新应用研究：案例与趋势[J].数字教育，2016（6）.

[2]吴永和，李彤彤.机器智能视域下的机器人教育发展现状、实践、反思与展望[J].远程教育杂志，2018（4）.

[3]肖如.面向STEAM教育的高中APP Inventor创新实践课程研究[D].成都：四川师范大学，2017.