新課標(biāo)背景下3D創(chuàng)客校本課程的實(shí)踐與探索

【摘要】信息科技正式納入國家課程，如何做好新課標(biāo)與舊教材的有效融合是當(dāng)前亟待解決的難題。3D創(chuàng)客校本課程是對(duì)現(xiàn)有教材的有效補(bǔ)充，有助于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)新舊教材的平穩(wěn)過渡。基于新課標(biāo)對(duì)3D創(chuàng)客校本課程進(jìn)行案例研究，能為信息科技校本課程的實(shí)踐研究提供參考與借鑒。【關(guān)鍵詞】信息科技；新課標(biāo)；3D+創(chuàng)客；校本課程在新課標(biāo)背景下，如何在現(xiàn)有教材和現(xiàn)有課時(shí)不變的情況下實(shí)施3D創(chuàng)客校本課程？如何實(shí)施校本課程助力培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升？面對(duì)這些問題，本文以“3D打印趣味印章”為例，基于新課標(biāo)對(duì)3D創(chuàng)客校本課程進(jìn)行探索研究，以期為信息科技校本課程的實(shí)踐提供范例。3D+創(chuàng)客校本課程案例設(shè)計(jì)1.主題選取“二維三維的任意變換”是福建省義務(wù)教育教科書（2020年修訂版）八年級(jí)上冊(cè)第二單元的內(nèi)容，其核心是三維建模和3D打印。大多數(shù)中學(xué)的信息科技課為每周一至兩課時(shí)，八年級(jí)有信息科技學(xué)業(yè)水平考試，還要預(yù)留復(fù)習(xí)課的課時(shí)，課時(shí)相對(duì)緊張?！癏B智造夢(mèng)工坊”是學(xué)校的一張?zhí)厣?，學(xué)校開設(shè)3D創(chuàng)客、人工智能創(chuàng)客、動(dòng)畫創(chuàng)客等社團(tuán)，并為社團(tuán)配備專業(yè)的智慧教室，如3D打印機(jī)、3D掃描儀、3D煎餅機(jī)和54臺(tái)配備3D打印軟件的學(xué)生計(jì)算機(jī)。綜合教材、課時(shí)和校情的思考，圍繞新課標(biāo)中提到的“體現(xiàn)中國和中華民族風(fēng)格，體現(xiàn)人類文化知識(shí)積累和創(chuàng)新成果”，結(jié)合中國傳統(tǒng)工藝的改造、設(shè)計(jì)和制作，確定校本課程主題為：3D打印趣味印章，在不舍棄現(xiàn)有教材也不改變現(xiàn)有課時(shí)的情況下充分發(fā)揮學(xué)校特色教育教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)。2.課時(shí)計(jì)劃教師結(jié)合信息科技、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、歷史等學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)“3D打印趣味印章”進(jìn)行跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)，將其分為四個(gè)活動(dòng)：認(rèn)識(shí)三視圖、認(rèn)識(shí)平面展開圖、3D打印的發(fā)展與應(yīng)用和制作3D趣味印章作品。計(jì)劃6個(gè)課時(shí)。其中，“構(gòu)建印章三維模型”是四個(gè)活動(dòng)中需重點(diǎn)突破的部分，核心知識(shí)是掌握3D打印的概念和三維建模軟件的應(yīng)用，教師通過引導(dǎo)學(xué)生建立三維空間觀念，在三維設(shè)計(jì)軟件中完成作品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的提升，計(jì)劃兩個(gè)課時(shí)。3.學(xué)習(xí)支架教師借助信息化手段為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，利用教師空間制作導(dǎo)學(xué)案，利用剪映、EV錄屏、Camtasia等軟件制作視頻資源，提供范例作品的參考操作步驟，如插入圖片、繪制圖形、三維拉伸、切片處理等。應(yīng)注意的是，大多數(shù)學(xué)校機(jī)房沒有配置耳機(jī)，教師最好為操作視頻添加字幕，并考慮學(xué)生閱讀字幕及觀看視頻的時(shí)間。教師可以采用多種剪輯技巧，如添加馬賽克、音樂、轉(zhuǎn)場(chǎng)效果，增加視頻的趣味性，提高學(xué)生尋找數(shù)字化資源解決問題的意愿，培養(yǎng)信息意識(shí)。3D創(chuàng)客校本課程實(shí)踐案例以“3D打印趣味印章”中的“構(gòu)建印章三維模型”活動(dòng)為例，闡述3D創(chuàng)客校本課程的具體實(shí)施路徑。1.創(chuàng)設(shè)情境，進(jìn)入主題新課標(biāo)注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，教師應(yīng)以真實(shí)問題為驅(qū)動(dòng)，為學(xué)生搭建情境型學(xué)習(xí)支架。教師在課上使用3D打印機(jī)打印上節(jié)課學(xué)生的優(yōu)秀作品，為課堂營造3D打印真實(shí)情境。學(xué)生近距離觀看3D作品的打印過程時(shí)，教師提問：“你們想親手打印自己的作品嗎？?jī)?yōu)秀小組和優(yōu)秀個(gè)人將獲得3D打印作品的機(jī)會(huì)！”以此加深學(xué)生對(duì)3D打印過程的理解，激發(fā)學(xué)生的興趣以及對(duì)創(chuàng)意物化的強(qiáng)烈欲望。學(xué)生通過視頻和圖文了解故宮博物院的印章藏品，在游戲的過程中學(xué)習(xí)印章分類，進(jìn)一步了解中國印章文化，增強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)文化的探索意識(shí)和認(rèn)同感。2.合作學(xué)習(xí)，自主探究新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)、自主探究的學(xué)習(xí)方式，提倡在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力。教師提問：古代的印章是不是只能刻文字，不能刻圖案？學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)自主探究，得知自戰(zhàn)國以來就有圖案印章，特別是漢代。在現(xiàn)代，印章以其豐富的變化贏得了青少年的青睞，并不斷衍生出裝飾、表達(dá)心意、提示等不同用途。學(xué)生分組討論印章在日常生活中的創(chuàng)新用途，不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到禮物不一定要貴重，心意更重要，樹立正確的價(jià)值觀。教師再問：如何制作一個(gè)有創(chuàng)意的印章？用什么軟件做？怎么做？學(xué)生圍繞問題和任務(wù)進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，探索如何利用3D建模軟件與同學(xué)合作設(shè)計(jì)個(gè)性化的作品，以此提高學(xué)生的技術(shù)意識(shí)和工程思維，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)，提高解決問題的能力，從而進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維。[1]3.建模解析，創(chuàng)意設(shè)計(jì)新課標(biāo)重視數(shù)字素養(yǎng)與技能培育。教師如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行建模解析，利用圖片設(shè)計(jì)3D印章是本節(jié)課的難點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行建模解析，將印章抽象為圖形，拆分成印章內(nèi)容和印章實(shí)體兩部分，理清建模思路后分步驟進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了計(jì)算思維中“在問題解決過程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)”的內(nèi)涵。[2]在創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)，核心知識(shí)是插入軟件外部圖片。教師不直接講授，而是引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究，將學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行遷移，提升學(xué)生自主探索和知識(shí)遷移的能力。基礎(chǔ)掌握較薄弱或跟不上課堂的學(xué)生可以觀看導(dǎo)學(xué)案操作演示視頻；完成印章設(shè)計(jì)的學(xué)生可以閱讀資源型學(xué)習(xí)支架，或挑戰(zhàn)導(dǎo)學(xué)案中更難的星級(jí)任務(wù)。不同層次的學(xué)生都能運(yùn)用合理的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源完成學(xué)習(xí)任務(wù)、解決問題。教師巡視課堂并適時(shí)提醒學(xué)生易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)，指出任務(wù)造型可以多樣化，鼓勵(lì)學(xué)生大膽表達(dá)創(chuàng)意，避免依樣畫瓢，被范例束縛，以此提高學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。4.展示交流，評(píng)價(jià)反思教師在教室設(shè)置榮譽(yù)區(qū)，學(xué)生完成后可以到榮譽(yù)區(qū)對(duì)印章進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，在班級(jí)進(jìn)行成果展示，如3D印章實(shí)物、賀卡、手賬、書簽、有標(biāo)識(shí)的攪拌棍等；也可以進(jìn)行過程展示，如利用PPT、調(diào)查問卷、視頻等不同形式，展示制作印章過程中遇到的問題和解決的方法；還可以采用情景劇、朗誦等形式展示關(guān)于印章的故事。學(xué)生在分享與交流中踐行信息社會(huì)責(zé)任，理性表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)，尊重他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。新課標(biāo)注重評(píng)價(jià)育人，強(qiáng)化素養(yǎng)立意。教師根據(jù)面向核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)量表，將學(xué)生核心素養(yǎng)的達(dá)成效果、學(xué)習(xí)過程和創(chuàng)作成果等作為評(píng)價(jià)依據(jù)，進(jìn)行師生、生生互評(píng)，促使學(xué)生積極總結(jié)、反思與改進(jìn)，激勵(lì)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。通過評(píng)選優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)、個(gè)人和優(yōu)秀作品，讓學(xué)生親手打印自己的作品，提高團(tuán)隊(duì)的集體榮譽(yù)感和個(gè)人成就感。結(jié)

語3D創(chuàng)客校本課程是對(duì)初中信息科技教材的有效補(bǔ)充，為數(shù)字時(shí)代個(gè)體發(fā)展、教育改革和產(chǎn)業(yè)變革提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在新舊教材