3D打印技术在中小学教学中的应用探讨

3D打印技术在中小学教学中的应用探讨前言随着近年来3D打印技术的不断发展，以及教育教学思路的逐渐开阔，技术与教育的结合也日益增强。将3D打印技术运用于中小学教学，使之成为教学的辅助手段，能够为课堂带来新的面貌。相对于多媒体教学，3D打印技术具有立体化、简洁化以及便捷化的优势，能够为课堂教学带来正面的影响。本文针对3D打印技术在中小学教学中的应用进行探讨，以期为日后教学实践做出启示。一、3D打印技术概述3D打印技术是近年来逐渐兴起的现代技术，并在最近几年快速?l展，融入到各行业的发展中。其技术原理在于，借助于计算机辅助设计软件或者是实体扫描设备，形成数字化模型，再利用粉末状金属、塑料等可粘合材料，以逐层打印的方式形成打印技术。从本质上分析，3D打印技术也属于信息技术的一部分，相较于传统打印技术，其优势在于快速生成性，以立体化、便捷化占据着绝对优势。3D打印技术在中小学教学中的应用，主要作用就在于能够对教学快速提供生动的模型支持，对于实验性、实践性强的学科能够发挥重要的支援作用；另外，作为一项新颖的技术，在运用过程中能够大量吸引学生的关注，提高学生对课堂的关注；另外，3D打印技术的快速成像技术，不仅能够还原教材内容，还能够展现，实现学生与知识的互动，推进教学发展。作为一种打印技术，将其运用于课堂教学，是对双方的共同突破，能够实现不一样的效果。二、3D打印技术在课堂建模中的意义3D打印技术能够快速成形，并且形成的是立体的图像，这对于课堂教学建模有着积极意义。例如，在数学课堂中，会有许多涉及到几何图形的内容，并且从平面几何逐渐深入到立体几何，这些内容的讲解，有时候并不轻松，因为学生个体之间空间想象能力的差距，单纯的讲解很难满足需要，只有通过建模的形式，使学生能够观察到、应用到，才能切实的学习到。除此之外，还有中学的化学学科、物理学科、生物学科等自然科学学科。以生物学科为例，要想使学生感受到微观粒子在生物体内的运动，完全可以借助于3D打印技术提供的粒子束，使之进行演示。与当前较为普遍的多媒体技术相比，3D打印技术能够构建出更为立体的模型，真实性与可观性都更强，能够全面增强课堂表现力，进而提高课堂教学的效率。三、3D打印技术能够调动学生学习兴趣3D打印技术作为一门新兴技术，在日常生活中，尤其是学生的生活中接触并不多，且即使接触也局限于打印领域，将其运用于教学本身就是一种创新尝试，因此，在教学过程中，3D打印技术的出现，能够使学生眼前一亮，快速的被吸引如其中，加上教师娴熟的运用，演绎如何将教材中的文字、平面的图形示意快速的转化为数字模型，变成立体化的可观、有感的内容，能够使课堂魅力充分展现出来，有许多学生会被吸引其中[1]。中小学阶段学生正处于感性与理性交替，尽管已经有了一些理性思考的能力，但感性的观察对其影响是深刻的。中小学生对新鲜事物兴趣大，好奇心强，因此，运用3D打印技术展现教学目标，能够以最快的速度将学生带入到课堂中，使学生在观察3D技术的同时，增强对教学内容的印象。四、帮助学生形成与教材的互动在教学过程中，利用3D打印技术的快速成像，能够推动学生与知识点的直接互动。例如，在语文教学中，《赵州桥》教学中，教师可以利用3D打印技术还原赵州桥的架构，是学生不仅能了解赵州桥的历史，更能从头脑中想象赵州桥。在地理教学中，有许多内容涉及到空间变化，如太阳系各星球是如何运动的，黄赤交角如何形成及其变化的影响，但在教学过程中，许多学生很难对此产生理解，而运用3D打印技术，能够将真实所想展现出来，使学生在实践操作中完成自己的想象，发现自己的错误。这是其它技术所不具备的[2]。在以往意义上，多媒体技术已经能够满足学生与教材在一定程度上的互动，但实际上在运用过程中需要有软件的限制，并且不同学科所用的教学软件都是不同的，而3D成像技术仅有一种操作原理，简单明了，打破了学科限制，使学生更好地融入其中，因此，信息技术的全面发展，对于教学内容而言，有着积极影响。当学生的观点清晰的展现出来的时候，3D打印技术如同一张巨大的画板，而学生仅需通过自己的表述以及一系类数据的输入，就能将自己的想法转变为立体的现实[3]。五、帮助教师全面提高自身的教学能力新的技术的引入，必然意味着教师学习新的技能。在有限的课堂45分钟教学中，教师不仅需要能够操作某项技术，更要将这项技术运用娴熟，以节约时间，并且将积极的一面展现给学生。因此对于教师而言，3D打印技术的引入，需要他们及时更新自己的技能，快速的使自身适应新技术。除了技术的提高之外，3D打印技术还能对教学带来更多的积极的启示。首先，当3D打印技术运用于课堂的时候，就已经意味着信息时代能够运用于课堂的技术早已不仅仅是我们所熟悉的多媒体技术了，且技术跨行业运用的情况也必将不再是问题，需要教师进行不断地探索、尝试，才能在新课改的过程中不断地走在前沿，尝试更多的转变。另外，教师还要考虑到的是，如何综合3D打印技术的特色，为课堂带来更多的转变。毕竟，3D打印技术作为一项教学辅助工具，在教育领域的运用还是短暂的，只有经过不断的探索，以及结合不同学科的特点，才能将其优势最大的发挥出来，而这些都是对教师对教育的