3D打印进校园让学生积极探索印出不一样的新未来

　　学生在电脑打开一款名为“3D One建模”的软件，利用其进行实物三维扫描、打印三维模型等操作。

　　“我想要两只冰墩墩！”在佛山市惟德外国语实验学校（原名为广东外语外贸大学附设佛山外国语学校）的3D打印课堂，学生们看着自己用平板电脑设计的冰墩墩逐渐成形，欣喜之情溢于言表。

　　为大力培养学生创新能力，该校在2020年创新性开设3D打印社团，积极探索科创教育，成为高明目前唯一一所引入3D打印技术的校园。

　　对于不少人来说，“3D打印”这个词还有些陌生。但作为智慧校园建设的重要组成部分，3D打印已成为国内外不少学校创客教育的新宠。

　　“信息技术教育需要创新。”从事多年信息技术教育和负责教材编写工作的佛山市惟德外国语实验学校信息技术教师张迪波发现，每年新学期，许多学生拿到信息与技术这本教材后，都会说：“这里面很多东西我都会了。”惊讶之余，张迪波更多的是反思当下的信息技术教育，他意识到这门课程需要加快改革了。

　　在信息技术瞬息万变、前沿科技层出不穷的当下，中小学生在日常学习生活中已接触和学习到基本的信息处理，过去学校的信息技术教育局限在简单的打字、作图、上网等，显然不能满足需求。

　　如何改变？“激发创造力、重在体验性”是佛山市惟德外国语实验学校信息技术课程改革的核心理念，其做法是鼓励学生敢于说出所思所想，然后通过新兴技术把想法变成现实，让学生在新的体验中培养创造力和享受学习的乐趣。

　　在张迪波看来，3D打印作为一种兴起的快速成形技术，其蕴含的“创造，创新”思想符合国家强调发展的“五育”并举政策要求，可以让青少年的科学素养和科技创新能力得到培养。为此，2020年9月，学校创新性地开设3D打印社团，并将其打造成为学校重点特色课程之一。

　　为保障社团顺利运作，学校投入50余万元建设现代化3D打印创客室，供社团开展日常教学活动。该3D打印创客室共配备24台电脑和9台3D打印机，其中1台是高精度ABS 3D打印机，2台MakeSome中型机和6台MakeSome小型机，无论是设备的种类还是数量，都能更好地支撑师生们创作多种材料、不同规格的3D作品。

　　尽管这门课程投入较大，比如一台3D打印机的花费就超过3万元，但在学校负责人看来，这门具有前瞻性的课程，对于开阔学生眼界和思维都有极大意义，“可以让学生天马行空的想法‘变现’，进而释放学生的创造力。”该负责人说。

　　每周四下午5时，在佛山市惟德外国语实验学校的现代化3D打印创客室，10多名七、八年级的学生背着书包来到这里，全身心投入到各自“工作”中。“别小看这个普通的创客室，其实是在孵化着未来的创客和发明家。”张迪波说。

　　在老师指导下，学生们在电脑打开一款名为“3D One建模”的软件，利用其进行实物三维扫描、打印三维模型以及利用3D打印笔绘制三维图形实物等操作。张迪波表示，“3D One建模”软件将原先的3D建模程序简单化了，因此，学生们主要通过简单的点击和缩放，就能制作出3D模型。“制作过程并不难，最重要的是学生怎么思考，让创新想法变成现实。”

　　在日常教学中，学校还会鼓励学生将3D打印知识应用到实际生活当中，构思、设计作品解决生活中遇到的各种问题，大胆提出想法创意并努力付诸实现，为创客比赛做积极准备。

　　就在不久前，该校学生小程在洗澡时，留意到每次洗完澡都会有一些掉落的头发被冲入下水道，容易造成堵塞，怎么解决这个问题呢？他动手设计了一款下水道套件，用3D打印机打印出来后，他开始试用，并根据其中发现的问题，反复改进设计，终于成功设计出“防毛发地漏”，这样的地漏安装快速便捷，而且清理非常方便，他通过巧妙的设计，大大缓解了下水道的堵塞问题。

　　小程说，每周都特别期待上3D打印课，不仅可以按照自己的想法去设计作品，更在学科学习上有很大的帮助。“现在做几何图形类的题目，我感到容易了，对立体图形有了更清晰的把握。”

　　该校的3D打印社团主要面向七、八年级学生开展，目前社团成员共24人，采取小班制教学，确保每个学生都能动手制作自己的作品。学期期末，学校会对社团成员进行考核，对学生制作的3D作品进行汇总择优，形成学校3D作品库。

　　佛山市惟德外国语实验学校在2020年创新性开设3D打印社团，成为高明目前唯一一所引入3D打印技术的校园。

　　对佛山市惟德外国语实验学校而言，单靠本校教师开展3D打印等科创教育，无论在时间还是精力上来说都比较困难，而社会上不少企业和机构，它们在人工智能技术和教学资源方面有比较丰富的积累和沉淀。因此，由第三方机构介入，并依照学校设计的教学计划进行授课是一条很好的路径。

　　在教材使用上，学校和校外企业联合成立科创课程专项小组，校内教师可以借鉴成熟的教材内容，而企业根据学校授课中的效果及授课教师的意见完善教材，彼此达到理论和实践的统一。同时，通过创新技术与应用，也有效帮助学校提高教育资源利用率和教学质量，助力学校加速科创教育课程的建设与实施。

　　为了给佛山市惟德外国语实验学校的学子们提供多元化科创课程选择，该校科创团队提出了“航母群”课程结构的设计。3D打印课程就是“航母”，单独的航母是没有很好的战斗力的，而搭配的战斗单元就是学校的无人机等混合社团，组成一个丰富多样的社团体系，为学子提供更多了解科技领域的机会。

　　“丰富多彩的创客教育课程种类，培养了孩子的空间思维能力、动手能力、编程思维能力、逻辑思维能力和团队合作能力，最关键的是3D打印课程由学校老师和专业机构的教师同时授课，受到孩子的深深喜爱。”佛山市惟德外国语实验学校的一位家长代表称。

　　正是得益于这样硬核的基础支撑，佛山市惟德外国语实验学校的科创教育发展才得以蓬勃发展。张迪波表示，根据课程安排，学校每名初中生都将有机会体验3D打印的魅力，未来学校将把3D打印与语文、数学等课程结合起来，在课程里增加一些创新性思维、生活态度、品德素养等内容，丰富这门课程的内涵。