合阳县第二高级中学 李转红
摘要：3D打印技术是将三维数字模型转变为物理实体的快速成型技术。在教育领域的应用已崭露头角，然而3D打印创意课堂作为创新技术与教育教学的有机融合，如何提升学生的技术素养？本文从3D打印技术原理及3D创意课堂分析，阐述提升学生技术素养的四个方面：3D打印技术知识，技术行为能力，技术思想和方法及技术态度和情感，激发学生探索技术的激情，使得学生的个性潜能得到更大的发展。
关键字：3D打印 创意课堂 技术素养
一、引言
教育是立国之本，学校科技教育乃是素质教育的重要方面。而高中教育时期是一个人形成价值观、人生观、世界观的重要阶段，学生所受的教育会塑造个人的性格和建立个人素质及个人素养的形成，这就是教育特殊的不可替代性。在科技发展日新月异的今天，3D打印与教育相结合，已成为了时代发展的大趋势，也是从传统应试教育走向素质教育的必然之路。如今，3D打印创意课堂在各校园落地实施，而3D打印等新技术又融和了现代信息技术，并能为学生提供创新设计、创造、解决现实问题的个性化、社会化、趣味性、综合性、开放性的创新实践。这不仅有助于3D打印技术人才的培养，同时也为更多的学生提供了将他们的创意变为现实的平台。使学生真正从创新、设计、制作、展示、参与实践等角度融入到学习中，有效地激发其创造力、实践的积极性，大大提高了学习热情与效率。从而在知识方面，提升孩子们以技能操作和技术设计为特征的实践能力；在方法方面，使孩子们对技术过程的基本方法和技术内在思想和方法的迁移运用能力得以内化，并为之已用。
二、3D打印的技术原理
3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，它是一种以数字模型文件为基础，采用数字技术材料打印机实现，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。我校配置的3D打印机采用的是 FDM熔融层积成型技术，FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件，同时这种机型也相较适合课堂教学模式。
三、3D打印创意课堂模式
随着3D打印的普及，在优势资源共享的大环境下，我校也成立了3D创客打印社团，很受学生们的欢迎。在3D打印课上，先介绍3D打印技术，以及建模软件的学习，熟悉界面模块、功能，用鼠标进行视图操作，用基本命令进行模型的创建；接着学习切片软件，修饰模型，让打印机能够把修饰好的模型打印出来。然后向同学们展示3D打印的过程，讲解打印机的使用材料，从最初的设计建模，到装料，操作打印，直至后面的打印成型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆课堂上孩子们会围在老师周围近距离地观看老师的操作，目不转睛地盯着一台3D打印机，只见红色的塑料线从打印机入口经过高温挤压，变成一根线条，经过不断地叠加，一个个栩栩如生的模型逐渐成型。在观摩的过程中老师也会时不时地提出一些能够开阔孩子们思维的问题。比如：“我想做一个手机支架立体图，我要如何操作呢?”英国著名教师戴夫怀特曾说过：“如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力!”3D打印作为最简单、最快速、最安全的一种造物技术，能让抽象的课程变得具体，视觉和触觉兼具的学习方式可以让枯燥的课程变得生动起来，整个过程孩子们都能够亲身体验观察一个创意由最初产生到成型进而运用于实际的过程。这大大激发了孩子们的想象力和创造力，充分调动学生们的空间思维能力和动手能力，对孩子们来说这也具有很强的诱惑力。3D创客打印社团成立，不仅让我能近距离地感受前沿技术，更为重要的是它给我们展现了一个完全崭新的世界，让孩子们兴奋雀跃、收获成长。
四、3D打印提升学生的技术素养
科学的本质在于探索，科学的生命在于创新。培养和造就高素质创新能力人才的基本途径是教育，教育改革的核心是创新教育【3】。如何去培养高中生的创新能力，提升高中生的技术素养呢？3D打印技术只是其中途径之一，在3D打印课堂教学中，着重培养学生们的技术素养，主要从以下几个方面：
其一，指导学生明确技术知识是技术内在的知识和关于技术的知识两方面组成的要素和内容。对高中生而言，运用3D打印技术原理解决日常生活中的问题。
其二，提高学生们的技术行为能力。技术行为能力是技术素养的核心。要求学生熟悉并会使用3D打印过程中的所有技能，能够对技术和硬件做出相对理性的选择，并能够熟练使用，另外了解一些技术误区，形成对待技术的良好习惯。
其三，改进学生的技术思想和方法。技术思想和方法是技术素养的灵魂。要求学生能够运用3D打印技术思想和方法分析、思考生活中的一些技术现象，解决生活中的一些有关技术的实际问题。
其四，促进学生的技术态度和情感，技术态度和情感影响着技术素养的导向。要求学生形成主动学习3D打印技术，并运用3D打印技术的意识；能够对技术的利弊问题，常见的技术事件有着清醒的认识；并能够积极参与一些技术活动。以上四方面有着相互联系、相互影响，形成一个综合性、整体性的技术素养结构。我在3D创意课堂教学实施中，努力培养学生具备主动学习3D打印技术的意识，培养他们保持一种开放的心态，积极调整观念，主动学习和运用各种技术，努力做到与现代技术发展相适应、相协调。同时应养成勤于动手和动脑的良好习惯，有创新意识，逐步提升创新能力。
3D打印创意课堂中，学生完成从理论到实践，从实践上升到理论这一个过程，培养学生创新精神和实践能力，使学生融入到技术精神情感中，在实践过程中逐步领悟3D打印技术和思想的方法，同时培养学生的想象能力、创造能力和创新意识。激发学生探索技术的激情，使得学生的个性潜能得到更大的发展，为学生终身的技术素养发展奠定了基础。并认识科技发展的重要性和必要性，指导学生正确使用3D打印技术，提高自身的技术素养。
参考文献
【1】李青，文献《3D打印—一种新兴的学习技术》，2013-05-15；
【2】孙晓林，论文《3D打印技术的应用》，2013-07-13；
【3】花燕峰，张龙革，《3D打印技术在教育中的应用》，中小学电教2017-06
论文作者:李转红
论文发表刊物:《现代中小学教育》2019第4期
论文发表时间:2019/5/23
标签：技术论文; 素养论文; 学生论文; 创意论文; 孩子们论文; 方法论文; 课堂论文; 《现代中小学教育》2019第4期论文;