基于项目学习的小学3D建模教学模式研究.pdf

N o.9(下)2 0 2 3基于项目学习的小学3 D建模教学模式研究王 芳(山东省淄博市张店区凯瑞小学 2 5 5 0 0 0)摘要:文章认为将项目学习理念与3 D建模教学相结合,可以调动学生的积极性,激发学生的潜在创造意识。在充分课前准备的基础上,创造一个充满互动性、趣味性和启发性的学习氛围,为信息素养的快速养成奠定坚实基础。通过这种教学方式,学生将在项目学习中实现自我突破,获得更全面的知识和技能。同时,也将为培养学生的综合素养和创新能力打下坚实基础。关键词:小学信息技术 项目学习 3 D建模教学 3 D建模作为小学信息科技课程的重要知识点,在培养学生空间想象能力、逻辑推理能力、创造创新能力方面发挥着至关重要的作用。3 D建模教学可以细化为三个步骤,即课前准备、课中实施与课后评价。在课前准备阶段,教师应事先准备好辅助学习与促进学习的资料,并通过小组合作探讨方式来确定建模主题。课中实施阶段通过小组成员的集体智慧,对建模主题进行分析、研讨,并绘制出模型草图与建模流程图,再根据图样完成模型的构建任务。而课后评价阶段主要通过教师点评与学生互评,来查找建模作品存在的问题与不足,并及时采取纠偏措施,以达到持续改进的目的。项目式学习方法在3 D建模课堂上的应用越来越广泛。项目式学习关注学科的核心理念和原理,要求学生在合作中主动学习,通过制作最终作品的形式完成知识的建构与学科素养的提升。一、课前互动讨论,确定建模主题完成一个精美的3 D建模作品,必须经过课前互动讨论环节,以获取更多创作灵感。个人的能力与想象力是有限的,尤其在建模作品成型之前,缺少互动讨论可能导致创意受限。因此,在开展3 D建模项目设计之前,教师应给予学生充足的课前讨论时间,以形成科学完整的3 D建模方案。在划分合作学习小组时,教师需全面考虑学生的个人理解力、领悟力及空间想象力,确保每名学生在讨论环节能发挥个人潜能,以取得事半功倍的学习效果。各小组成员围绕建模主题通过互动讨论确定方案的可行性。如果方案可行,则立即进入模型构建阶段;如果可行性低,则需结合现有参考资料对建模主题进行修改。以“斧头的3 D建模”为例,教师可以借助互联网搜索关于斧头的起源、图片及视频资料,让学生对斧头的外观形态及使用功能产生深刻印象。随后,学生可以参考教师提供的图片、视频,对斧头的外观形态进行仔细观察,并讨论斧头3 D建模的可行性。比如第一小组主要围绕斧头的外观形态进行讨论,如斧头主要包括斧头与斧柄两个部分,其中,斧头为金属材质,斧柄为木质,刀口形状多为弧形。掌握这些基本形态信息后,学生可对建模难度进行判定。由于斧头与斧柄这两大组成部分并不需要过多的弧线设计,仅刀口位置需要预设弧度与倒角,建模难度相对较小。为提高建模方案的可行性,在各小组成员讨论过程中,教师应提供对3 D建模有帮助的参考提示资料,并由小组成员负责提炼其中关键信息,如3 D建模软件的使用方法,顶视图、底面视图的建62课题成果P r o j e c t A c h i e v e m e n t sN o.9(下)2 0 2 3立方法,透视图的建立方法,挤出及数值设定的具体操作方法等。这些信息展现后,各小组成员根据对建模软件使用功能的了解掌握情况,提出疑惑,避免因操作知识不扎实而影响建模效果。课前充分准备,增强学生自信心,也能提高建模成功率。在小组讨论阶段,每名学生分享观点,多数学生一致则说明该3 D建模方案可行与可操作。在对建模方案进行集中讨论时,若方案存在异议或遇到难以解决的问题,在教师引导与提示下,消除内心疑惑。二、课中广泛研讨,优化建模流程在课中实施阶段,小组成员的积极参与显得尤为重要,每名学生对3 D建模主题都有不同的见解与观点。只有将这些观点碰撞在一起,才能产生源源不断的创作灵感。在这一阶段,教师应鼓励学生多发言、多提意见、多出草图。多发言主要针对3 D建模任务,学生可以提出独到见解,这不仅有助于3 D建模,还能够激发其他学生的创作灵感。例如,学生可以思考模型的颜色、形状、装饰物和使用功能的表现方式,并将自己的观点形成叙述性文字,更易于理解和分析。多提意见主要针对建模过程 中 存 在 的 问 题,学 生 可 以 提 出 相 应 的 解 决措施。例如,模型的抽象化或艺术化处理是否与模型本身的使用功能相匹配。如果模型失去了“原生态”的特质,无论外表再美观,实用价值也无法体现。学生可以提出一些整改措施,完善建模方案。多出草图主要是借助计算机设备绘制模型草图。为给后续建模提供重要参考依据,在绘制草图时应遵循“最优化与最多化”的原则,即每个不同观点都应形成一张草图。小组合作讨论这些草图,对每个观点逐一比对。在比对过程中,可以标注模型的颜色、款式、材质、形状、功能等信息,并根据标注信息选择最为贴切的草图。在确定模型草图之后,学生需要登录3 D建模软件界面,创建3 D模型。以“斧头的3 D建模”为例,在打开3 D M a r k建模软件后,如果原场景中带有立方体,需要进行删除处理,并点击添加按钮,来重新创建一个长方体。在创建过程中,可以在“面”显示模式下选择中间选项,并按D e l e t e键完成删除操作。斧头中线确定以后,可以按E键挤出,再按S键对斧头模型进行缩放处理。当模型创建完毕,新建一个柱体,来构建斧柄模型,显示器上面出现柱体模型之后,在右侧工具栏中找到布尔修改器,选中要修改的物体,并通过设定相应的差值,来创建斧柄模型,再经过同样的挤出与缩放操作步骤。在设置刀口倒角时,可以在编辑模式中使用C t r l+R组合键在柱体上加线,其倒角的大小可以通过C t r l+B组合键来完成。最后,学生对各项参数值进行修改,这其中包括R G B颜色参数以及形态参数。通过小组成员的广泛研讨,3 D建模方案得到有效实施。在实际操作过程中,学生可能遇到一些技术难题,如物体模型的创建、挤出与缩放、布尔修改器的操作等。在这种情况下,小组成员可以通过默契配合与热烈讨论逐一解决这些难题。合作学习模式在提高3 D建模效率方面发挥着至关重要的作用。首先,各小组有明确的目标,每名小组成员都有共同愿望,即创建出形态完整、功能齐全、颜色适中、空间感强的3 D模型,这需要小组成员精诚协作。其次,在创建3 D模型时,小组成员合理分工,将建模任务分解成若干个小任务,然后逐一攻克每一道难关,这对提升3 D建模效率非常有帮助。例如,有的学生擅长颜色表现,可以负责颜色参数值的设定任务;而有的学生具有较强的空间感,可以负责3 D模型的差值参数设定任务。三、课后综合评价,持续优化方案课后评价是衡量和评定3 D建模成果的一个必要手段,目前常用的评价方法包括学生互评与教师点评。学生互评是以小组为单位,各小组通过对建模作品比对,查找存在的问题与不足,并将评价结果记录在互评表格上。教师点评则是教师作为评价主体,对学生绘制的模型草图、建构的3 D模型、项72N o.9(下)2 0 2 3目的完成情况进行评价。这两种评价方式不仅可以帮助学生及时纠正建模过程中的错误,还能够持续改进建模作品的质量。无论是教师点评还是学生互评,被评价对象都可以根据评价结果对建模作品重新予以审视,这就给作品的不断改进提供了重要参考依据。需要注意的是,为了凸显评价的客观性,在学生互评时,应当专门指派23名学生代表对评价全过程进行监督与检查。一旦发现评价过程失去公允性,监督小组需要及时反馈给教师。以“学生互评”为例,在模型草图绘制阶段,各小组应当针对模型绘制比例、外观形态等参数进行评价。比如,学生绘制的模型比例失衡,外观形态过于抽象化,与原物体之间存在较大出入等。一旦发现这些问题,学生应第一时间提出修改意见,以充分体现模型草图的实用参考价值。其次,在模型建构过程中,学生应当针对各小组上机操作的熟练度以及3 D模型建构的科学性、合理性、有效性进行评价。如有的小组建构的3 D模型,融入了更多想象元素,模型本身的一些使用功能变得弱化,不仅使3 D模型失去了“原汁原味”,并且模型的实用价值也大打折扣。在评价中,应及时指出这一缺点,并在教师引导下,对模型的各项功能参数进行修改。学生应将每一个环节的评价结果清晰记录下来,小组 之 间 相 互 交 换 意 见,就 评 价 结 果 达 成共识。由于每名学生都是3 D建模任务的参与者,学生不仅熟悉每个建模流程,而且对3 D建模软件的操作方法也有独到见解。在这种情况下,实施学生互评,可 以 更 加 准 确 判 定 出 建 模 过 程 中 存 在 的问题。基于这方面考虑,在3 D建模教学中,教师应当给予学生更多发表个人意见与建议的机会,并通过以下两种方法改善和提升评价效果:第一,教师全程参与。进入评价环节后,教师应以监督者身份参与学生评价过程,如果评价内容过于主观,对建模作品质量提升毫无帮助,应及时介入,并运用专业眼光指出建模作品存在的问题。第二,及时展示学生的评价结果。即在学生评价活动结束后,应将一些优秀评价案例分享出来,并由评价主体对自己的评价内容进行诠释和解读。这样一来,既可以加深对评价内容的印象,又能给其他学生提供有力的参考依据。四、结语教师应充分发挥合作学习优势,通过凝聚团队合作力量来提升3 D建模项目完成质量。同时,教师应不断优化和改进教学流程,调动和激发学生的积极性,以凸显项目学习成果,并为信息素养的培养打下坚实基础。参考文献1 单欣然.思维可视,设计有方 借助3 D建模技术培养学生 设 计 思 维 J.教 学 管 理 与 教 育 研 究,2 0 2 2(9):1 0 0-1 0 2.2 邱健筠.小学信息技术学科信息力的构成及其培育J.现代中小学教育,2 0 1 9,3 5(1 1):7-9.3 田丽华.现代信息技术在小学数学教学中的运用J.中国教育学刊,2 0 2 0(S 1):6 8-6 9.基金 项 目:本 文 系 山 东 省 淄 博 市 张 店 区2 0 2 2年度教育科学规划课题“小学3 D建模项目学习教学模式实施与研究”阶段性成果,编号:2 0 2 2 G R 2 6。82