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微学教育

基于STEAM教育的三维设计教学实践♀以《玩转3Done——梦幻陀螺》为例

时间:2017-05-03 09:03:00  来源:江苏科技报

  创意缘起

  随着创客教育的提出和STEAM课程研究的推进,创新教育在全国中小学掀起一波又一波的教学思潮。三维设计与3D打印课程将科学知识、高新技术、工程设计和数学思考紧密地结合,目前已成为创新教育最好的开展方式。2015年,在《浙江省教育厅办公室关于建设义务教育拓展性课程的指导意见》中,要求学校自主开发、开设供学生自主选择的课程。以此为契机,我校自主开发了SET拓展性课程体系。信息技术学科以提升学生实践素养为目标,开设了智趣活动类拓展课程《3Done创客空间》。本课内容来自我们三维设计拓展课程的一个功能性案例,期待通过三维设计学习,为学生打开创客之窗,创建广阔的发展空间。

  本课缘起网易云课堂的三维设计课程《一起“造”物》,该课程运用的是英文版的“123草图软件”,而我选用的是更适合中学生的3Done软件。该课程运用的实例是漏斗,相比较而言,以同样切片旋转建模方式成型的陀螺更受学生们喜爱,于是就有了《玩转3Done——梦幻陀螺》一课。我以陀螺作为本课教学案例和整个教学活动的主线展开教学。

  设计理念

  新课改关注学生核心素养的培养,实践创新作为学生必备的九大素养之一,备受关注;3Done专注于学生创新能力的培养。本课以创新教育理念支撑教学,在教学中尊重学生的好奇心,启发学生的想象力,引导学生通过简单模仿掌握基本技能,鼓励学生设计创新,让他们天马行空的创意成为现实。让学生从教育的消费者变成教育的创造者,成为课堂真正的主人,从而全面提升学生的创造潜能和人文素养。

  教学过程

  一、盗梦空间——现陀螺

  这一环节作为课堂引入,加深学生对3D打印的理解,激发学生对本课学习的兴趣。

  教师活动:①播放微视频《3D打印》。②提问引导。③展示盗梦空间旋转的陀螺。

  学生活动:①视频欣赏。②思考、理解、回答。

  设计意图:启发学生思维,让学生快速融入课堂。引导学生理解3D打印和3D打印实物的一般过程,激发学生用3D打印造物的欲望。

  二、依样画瓢——画陀螺

  这一环节作为新课教学,引导学生探究分析,实例模仿,在实践过程中掌握新知。

  【任务一】

  1.启动3Done软件,新建一个模型“姓名+陀螺1.zl”。

  2.利用浮动工具栏上的“查看视图按钮”,将视图设置为“自动对齐视”(上视图)。

  3.利用“草图绘制命令”中的“直线命令”,绘制草图。(如图1)

  4.利用“旋转命令”设置出陀螺整体轮廓。(如图2)

  5.保存模型并通过电子教室上交。

  教师活动:①设置【任务一】,运用3Done软件设计一个陀螺模型。②启发学生思考如何设计陀螺模型。③巡视指导学生操作。

  学生活动:①思考体验完成【任务一】。②学生上台演示操作。

  设计意图:考查学生对草图绘制这一基本技能的掌握以及对新学旋转命令的使用情况。

  三、千变万化——梦陀螺

  这一环节作为内化迁移,引导学生积极思考,创新设计,进一步巩固新知。

  【任务二】

  1.用铅笔画一个你设计的陀螺草图。(如图3)

  2.利用3Done软件,新建一个模型“姓名+陀螺2.zl”。

  3.利用浮动工具栏上的“查看视图按钮”,将视图设置为“自动对齐视”(上视图)。

  4.利用“草图绘制命令”中的“直线命令”和“曲线命令”,绘制出你设计的陀螺草图。(如图4)

  5.利用“旋转命令”设置出陀螺整体轮廓。

  6.利用“渲染命令”为陀螺模型着色。

  7.保存模型并上交。

  教师活动:①设置【任务二】,运用3Done软件,设计一个梦想中的陀螺模型。②启发学生思考改变陀螺模型的方法。③巡视指导学生操作。

  学生活动:①思考、回答。②操作并完成【任务二】。

  设计意图:引导学生学习思考体验,巩固本课新学的“旋转命令”,尝试使用“渲染命令”,考查学生是否熟练掌握草图绘制这一基本技能和对本课新学技能的应用能力。

  四、展示空间——秀陀螺

  这一环节作为交流展示,引导学生展示自我,体验成功。

  教师活动:①引导学生展示陀螺模型。②点评学生作品。

  学生活动:①展示陀螺模型。②评选“最佳梦想秀”。

  设计意图:赞美学生,激发学生在模仿的基础上进行再创造的欲望。

  五、创意无限——变陀螺

  这一环节作为创意拓展,引导学生举一反三,激发创造性思维。

  【任务三】

  1.启动3Done软件,新建一个模型“姓名+创意.zl”。

  2.利用浮动工具栏上的“查看视图按钮”,将视图设置为“自动对齐视”。

  3.利用所学的草图绘制、旋转等命令,设计一个属于你自己的创意作品。

  4.利用“渲染命令”为你的创意作品着色。

  5.保存模型并上交。(参考模型如图5)

  教师活动:①设置【任务三】,运用草图绘制和旋转命令自主创作。②巡视指导学生操作。

  学生活动:①思考设计完成创意作品。②展示创意作品。

  设计意图:激发学生创造性思维,考查学生通过学习是否具有举一反三的能力。

  六、各显神通——赛陀螺

  这一环节作为小结延伸,回顾本课知识点,激发学生对下阶段学习的向往,让学生回归本真。

  教师活动:①提问:你学到了哪些本领?②小结延伸。

  学生活动:①回答。②聆听、期待。

  设计意图:引导学生回顾本课知识点,激发学生对下一阶段学习的向往和期待。

  交流反思

  从本课教学情况和学生的反应来看,《3Done创客空间》这一拓展课程深受学生喜爱,三维设计建模作为一门创新课程,可以在求异思维引领下,利用STEAM与创客教育的核心思想,对学生进行有效性评价。整个教学过程体现了以下教学亮点与特色。

  1.构建情境教学场景,让学生在“做”中完成对知识、技能的“学”。

  2.设计任务梯度呈现,将学习任务化繁为简,层层剖析,启发学生对3D建模的初步认识,让学生从简单模仿到创意设计,循序渐进,层层深入。

  3.架构学生活动课堂,从现陀螺到赛陀螺,环环相扣,充满质感。

  4.培养学生设计思维,让学生在行动中创意思考,独立完成作品设计。

  5.有效落实项目学习,学生积极思考、主动学习研究项目所需多学科领域的概念和原理,在短时间内解决相关联的问题,完成学习探究。

  从项目学习到STEAM课程本是一个巧合,但在教学实践过程中我们发现,基于项目的学习,可让学生在真实的情境中进行学习体验。我们给学生足够的时间自主学习,尝试探究,让学生完成技能性知识点的掌握。然后引导学生在STEAM课程的学习过程中,利用自身已有的科学、技术、工程、数学等知识,和新学的知识融会贯通,有机整合,从而创造出一个属于自己的作品,成为一名真正的小创客。

  教学点评

  沈利娟老师的《玩转3Done——梦幻陀螺》是基于拓展课程开设的,以三维设计建模为基础的STEAM课堂教学实践。本课结合自主开发的《3Done创客空间》智慧校本教材,以创新教育理念支撑教学,创设真实的学习情境,引导学生自主体验,快乐“造物”,体验真正意义上的作品设计和制作过程。

  本课体现了“课程、活动、思维”三位一体:在课程实施上,借助STEAM教育理念开展拓展造物课程;在活动安排上,创设真实的教学情境架构学生活动课堂;在思维方式上,从“思”到“造”培养学生的设计思维。(沈利娟 点评人:钟战华,浙江省海盐县实验中学校长,嘉兴市信息技术学科名师)

标签:学生;陀螺;设计
责任编辑:秦倩清(实习)