浅析3D打印技术与立体图形教学融合的前景

3D打印技术近些年频繁地出现在公众的视野。首先来了解何为3D打印。3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，3D打印技术通常以计算机辅助设计（CAD）软件所获得的数字模型文件为基础，运用专用可粘合材料，通过“积层造型法”创建模型。

　　3D打印技术近些年频繁地出现在公众的视野。首先来了解何为3D打印。3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，3D打印技术通常以计算机辅助设计(CAD)软件所获得的数字模型文件为基础，运用专用可粘合材料，通过“积层造型法”创建模型。3D打印技术实现了“设计即生产”的创想，具有快速生成的特点，在机械制造、生物医药、建筑设计、艺术创造等多个领域受到越来越多的关注。随着 教育的深入开展，目前针对3D打印技术在基础教育领域深入应用的系统研究也成为教育信息技术领域的热点。

　　3D打印技术可以将课程中抽象的概念有形化，通过提供观摩与探究、演示与构建等技术支持，帮助学生提高分析技能、空间意识，实现“在3D中思考和解决问题”。3D打印技术可以成为实现学生创作能力和想象力的载体。

　　学校探索开设立体图形集体设计和3D打印于一体的“边学边做”的课程，使得一般数学教学中的空间几何图形，在可透视、可触摸的模型上得到了最好的体验，可以有效培养学生的创新思维和工程思维能力，使枯燥的数学课变成有趣的课程。实现3D打印与立体图形教学相结合；实现学生的创新能力和动手实践能力的训练；探索出一套适合立体图形教学实践指导课的模式；实现学生的创意、想象变为现实，发展学生动手和动脑的能力，实现学校培养方式的突破。

　　从教师角度来分析，教师借助3D　打印技术，开发实物模型(教具)能够让学生更加真实地感知事物。比如在数学课上，3D打印能够帮助学生看到更为立体化的图形和数学模型，快速帮助学生建立三维空间想象性思维。从学生角度来分析，学生利用3D打印技术，可以在实验室内亲历从想象到虚拟图像再到实物的全过程。的确，3D打印对于艺术表现形式与科学概念的表达是一种新颖并且非常看好的方式，特别有助于科技与艺术相结合的学习。只有将图纸上的个性化创意作品真正“造”出来，创造性探究学习才得以“落地”，而不是停留在画画草图、纸上谈兵的阶段。通过身临其境地制造和分享所产生的学习活动，为教师和学生提供体验式学习机会，让学生更容易理解知识的内涵，在实践中有效应用知识是强化知识、体现知识的价值，有利于促进学生主动参与学习与探究活动，培养学生的团队协作意识以及发展学生的创新思维和自主学习能力。“空间与图形”的内容主要涉及现实世界中的物体、几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及其变换，它是人们更好地认识和描述生活空间并进行交流的重要工具。以探究长方体的特征这节课为例，通过3D设计软件动态演示、透视等直观展示长方体;通过数字建模变换参数，改变长方体的特征，使图形不再是长方体，从而不断总结出长方体的特征；总结出长方体特征之后打印长方体模型。通过演示和协同构建两种技术使用方式，呈现长方体的特征。

　　3D打印机进课堂，能让学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。学生可以在电脑面前完成设计，然后通过3D打印机完成制作，让虚拟世界的创作与现实世界的制作实现无缝连接，帮助学生学习和创新。

　　对于中小学生这类3D打印入门教育来说，重点并不是3D打印技术本身，3D打印技术成为实现学生创作能力和想象力的载体。并且，还可以通过3D打印技术激发学生的美感和创作灵感，包括对不同的纹理、复杂的几何形状结构的创作。

　　3D打印进入中小学课堂的意义则是非常重大，不仅看上去很美，其本质更美，值得我们去尝试。当教师憧憬并相信3D打印技术具有促进教与学的潜能，便会致力于技术与教学的有效整合，克服各种困难，探究创新教学方法，最终会获得成功的经验和有效的技术应用策略。