【案例分享】3D打印课程教学案例

3D打印课程教学案例

                                                                通辽第五中学 白雪峰

一、背景和意义

3D打印（3D-printing），它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，目前，3D打印已在教育行业得到越来越多应用，它迎合了学生多元课程融合学习和核心素养教育需求。3D打印技术不仅可以激发学生们的兴趣，提高他们的专注力，还可以通过探索解决方案让学生们学会应用和验证书面知识获得新的理念和认知。

二、活动器材

1、校园建设背景：我校为鼓励学生多元发展，创建了创客实践室，并设立“3D打印”实验室及相关课程。

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2 器材：3D打印机、PLA耗材、3D one 教学软件、3D打印自制模块。

三、活动目标

1、科学实践：运用3D打印技术自制实验教具，培养学生多思维解决问题的能力。

2、科学概念：知道关于小球沿不同斜面做加速运动的下滑时间的大小关系长短比较。

3、科学态度：勇于探究，尝试使用3D技术、3D材料改进和制作实验教具。

4、工程技术：经历工程设计的基本步骤：明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等，在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。

四、设计思路及创新点

（一）设计思路

尝试探索一条3D打印技术与实验教学融合新思路。利用新技术、新材料创造性地解决实验教具的个性化制作和创新改进难题。

活动基于真实情境、打破学科界限，学生在探究“小球沿斜面运动”实验教学问题时，想到利用“3D打印技术”制作实验教具作为解决问题的手段方式。学生经初步设计制作之后，发现不同斜面与小球下滑时间长短的初步规律，但需要更严谨的数据支撑，因此需要经过不断改进设计，让数据变的更加可靠，最终完成“小球沿斜面运动”实验教具的制作。

（二）创新要点

1、变“单一”为“融合”，探索实验教学新思路

以往实验教学单一注重规律的探究，3D打印课程单一注重产品的设计制作。而本课将实验教学与3D技术融合，不打破实验教学的整体逻辑结构，以实验教学探究为主的活动中融入3D打印技术的新思路。

2、变“传统”为“创新”，个性化定制实验教具

传统的实验教学，受限于学校硬件条件实验教具严重不足或得不到及时更新，教师只能讲授或通过多媒体演示实验现象来完成教学任务。因此，运用3D打印技术师生个性化定制设计生产实验教具，应用于课堂中，使学生更加生动直观的感受实验现象和规律。且可以通过互联网分享自制的实验教具的3D模型，通过互动，得到不断的改进与完善。

六、评价与反思

1、学生自主构建、主动寻找解决问题途径，是学习与发展的主体，在科学探究中了解科学的本质，在3D打印实践中逐步形成科学认识，高效达成了预设的教学目标。

2、3D实验教具为学生亲自设计，亲手完成，在实验教学探究过程中成为了不可或缺的实验学具，自我成就感增加，更乐于探究。

3、3D打印技术与实验教学课程融合，既有校园特色又有实用性和推广性。各校在新课程改革实施背景下，大力发展融合性课堂，本活动也为探索融合课程提供参考。