亚洲精品国产福利一区二区-亚洲制服丝袜一区二区三区-亚洲综合伊人久久大杳蕉-国产白丝护士av在线网站-无码av中文字幕久久专区

3D打印技術(shù)在英國中小學(xué)不同學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用，多角度展示3D打印技術(shù)在促進學(xué)科教與學(xué)的功能的優(yōu)勢和應(yīng)用方式，為優(yōu)化技術(shù)與學(xué)科知識的整合提供可借鑒的觀點與方法，為實現(xiàn)學(xué)科教學(xué)目標以及突破學(xué)科教學(xué)難點提供策略。 　　1.在“科學(xué)”學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用 　　“科學(xué)”學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容涉及生物、化學(xué)和物理三方面的知識，其教學(xué)目標是通過學(xué)習(xí)與探索生物、化學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識，發(fā)展學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)、過程和方法的理解力，并通過不同形式的科學(xué)調(diào)查，幫助他們回答現(xiàn)實生活中的科學(xué)問題，提高科學(xué)素養(yǎng)。 　　基于對3D打印技術(shù)功能特性與“科學(xué)”學(xué)科教學(xué)目標及特點的關(guān)聯(lián)與分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以觀摩和協(xié)助探究兩種方式促進學(xué)科教學(xué)目標的實現(xiàn)。首先，3D打印技術(shù)支持學(xué)生通過觀摩教師利用3D打印機打印的模型來獲得相關(guān)知識內(nèi)容，有助于發(fā)展他們的觀察能力、分析能力以及理解力。比如“科學(xué)”學(xué)科教師可以利用3D打印機打印眼球模型，幫助學(xué)生理解有關(guān)眼球構(gòu)造、功能等知識。其次，3D打印技術(shù)支持學(xué)生在教師協(xié)助下主動構(gòu)建3D模型，并對相關(guān)知識進行深度學(xué)習(xí)，提升他們探究事物本質(zhì)、規(guī)律的能力。如“科學(xué)”學(xué)科教師可以組織學(xué)生在3D打印技術(shù)環(huán)境下討論塑料的性能，也可以利用3D打印機協(xié)助學(xué)生構(gòu)建分子、細胞甚至正弦波等模型，學(xué)生在構(gòu)建過程中可以通過研究這些數(shù)字模型文件的數(shù)據(jù)信息進行深度學(xué)習(xí)與探究，最終獲得相關(guān)知識。當然，在項目中該學(xué)科的打印活動大部分依靠如Thingiverse等提供設(shè)計文件網(wǎng)站所共享的3D模型源數(shù)字文件。 　　3D打印技術(shù)通過提供觀摩與協(xié)助構(gòu)建這兩種技術(shù)使用方式，為學(xué)生在“科學(xué)”學(xué)科學(xué)習(xí)中營造體驗式的學(xué)習(xí)空間，促使學(xué)生獲得更加直接的學(xué)習(xí)體驗。學(xué)生通過主動進入該學(xué)習(xí)空間，獲取空間中所展示和隱藏的知識，探究事物本質(zhì)、過程和變化規(guī)律等，提高科學(xué)理解力、探究能力以及科學(xué)素養(yǎng)。觀摩與協(xié)助構(gòu)建體現(xiàn)了3D打印技術(shù)作為教學(xué)工具與學(xué)習(xí)工具應(yīng)用到“科學(xué)”學(xué)科教學(xué)中的功能優(yōu)勢，對拓展教學(xué)工具的廣度、挖掘教學(xué)工具深層內(nèi)涵有重要意義。 　　2.在“數(shù)學(xué)”學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用 　　中小學(xué)“數(shù)學(xué)”學(xué)科的培養(yǎng)目標是通過頻繁的計算、推理、演示等教學(xué)活動，促進學(xué)生對數(shù)學(xué)基本概念和原理的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生推理能力和問題解決能力。“數(shù)學(xué)”學(xué)科的教學(xué)難點是將抽象的數(shù)學(xué)概念或規(guī)律以簡單可視化方式呈現(xiàn)給學(xué)生，促進學(xué)生理解和掌握。 　　基于對3D打印技術(shù)功能特性與“數(shù)學(xué)”學(xué)科教學(xué)目標、特點及難點的關(guān)聯(lián)與分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以通過演示和協(xié)同構(gòu)建兩種方式幫助突破數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)難點，促進教學(xué)目標的實現(xiàn)。一方面，3D打印技術(shù)為教師演示數(shù)學(xué)抽象概念或規(guī)律形成過程提供技術(shù)支持。比如立體幾何中關(guān)于畢達哥拉斯定理(勾股定理)和三角法的教學(xué)，一般停留在平面演示、想象、計算、推理的層面，但在3D打印技術(shù)支持下，教師可以利用3D打印機輕松簡單地構(gòu)建立體幾何體，使該定理的推理演示過程更加直接地呈現(xiàn)給學(xué)生，促進學(xué)生從形象的實物和過程演示、推理中理解并掌握數(shù)學(xué)抽象概念和知識，而且有助于提升學(xué)生的立體空間感。另一方面，3D打印技術(shù)支持學(xué)生協(xié)同構(gòu)建或探究數(shù)學(xué)規(guī)律。例如，沃特福德男子文法學(xué)校(Watford Grammar School for Boys)六年級組教師和學(xué)生協(xié)同研究與拋射體速度、高度和距離相關(guān)的微積分。首先，他們利用3D打印機產(chǎn)生一個支持內(nèi)部彈射器的聯(lián)結(jié)，然后再利用3D打印機為這個項目生產(chǎn)一系列的拋射體。在實驗中，學(xué)生可以通過立體多角度的觀察物體運動與變化規(guī)律，促進他們對微積分知識的深度理解和掌握。此外，該校學(xué)生還打印出各種代數(shù)方程的3D圖形，幫助理解代數(shù)方程的內(nèi)涵。 　　3D打印技術(shù)通過演示和協(xié)同構(gòu)建兩種技術(shù)使用方式，為學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)抽象概念，探究數(shù)學(xué)規(guī)律提供了可靠的技術(shù)支持。同樣，教師可以借助3D打印機以立體簡易化方式呈現(xiàn)數(shù)學(xué)概念或規(guī)律，有助于提升學(xué)生對抽象知識的理解度和掌握度。演示與協(xié)同構(gòu)建體現(xiàn)了3D打印技術(shù)在“數(shù)學(xué)”學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用對拓展教學(xué)工具深度的意義。第一，在知識展示方面。以往的學(xué)習(xí)內(nèi)容大多基于二維平面進行展示，除非一些需要學(xué)生親自操作的實驗活動，否則都是依靠想象、理解或死記硬背的方式來獲取知識。利用3D打印技術(shù)可以將概念和知識立體化、具體化、可視化，幫助學(xué)生擺脫對抽象概念和知識的空想，促進他們?nèi)胬斫庵R并激發(fā)他們的求知欲。第二，在知識實踐方面，3D打印技術(shù)支持學(xué)生的創(chuàng)造活動，并能快速物化設(shè)計，既促進了學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動，也有助于學(xué)生將理論知識與實踐相聯(lián)系。 　　3.在“設(shè)計與技術(shù)”學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用 　　“設(shè)計與技術(shù)”學(xué)科是一門具有啟發(fā)性、嚴謹性和實用性特點的學(xué)科，更是一門綜合性學(xué)科。該學(xué)科的教學(xué)培養(yǎng)目標是通過組織和引導(dǎo)學(xué)生使用創(chuàng)造力和想象力設(shè)計并制造出能夠解決各種情境下的現(xiàn)實及相關(guān)問題的產(chǎn)品，同時也考慮產(chǎn)品使用者的需求、愿望以及價值觀；通過支持學(xué)生獨立完成簡單的設(shè)計與制造工作，提升其參與“設(shè)計與技術(shù)”學(xué)習(xí)活動的自信心，促進創(chuàng)造性專業(yè)技能的獲得；通過批判、評估和測試他們的想法或產(chǎn)品，理解和應(yīng)用相關(guān)項目學(xué)習(xí)事項、技能和流程。 　　基于對3D打印技術(shù)功能特性和“設(shè)計與技術(shù)”學(xué)科教學(xué)目標和特點的關(guān)聯(lián)與分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以通過創(chuàng)造與設(shè)計促進教學(xué)目標的實現(xiàn)以及跨學(xué)科知識的融會貫通。第一，3D打印技術(shù)為教師和學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力等創(chuàng)造性活動提供便捷性的技術(shù)支持。師生利用CAD等計算機輔助設(shè)計軟件充分發(fā)揮想象、聯(lián)想能力設(shè)計出3D立體數(shù)字模型，再使用3D打印機將模型實體化。第二，該技術(shù)為師生制造實用性產(chǎn)品提供技術(shù)保證。由于該學(xué)科特別注重產(chǎn)品的實用性，所以3D打印技術(shù)支持的教學(xué)活動不僅需要學(xué)生系統(tǒng)地考慮、細致地分析打印任務(wù)，并通過迭代完善工作創(chuàng)造出實用性強且質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品，而且要盡量節(jié)省生產(chǎn)原材料、保證高精度和高堅固性，為實際實施提供質(zhì)量保障。比如在橋梁工程學(xué)教學(xué)中，學(xué)生可以利用3D打印機打印出橋梁模型，通過力學(xué)測試來及時發(fā)現(xiàn)并改進橋梁穩(wěn)固性、規(guī)模等問題，為實際施工做足準備。第三，該技術(shù)為跨學(xué)科知識的綜合運用提供橋梁。例如在Cramlington學(xué)習(xí)村莊，學(xué)生在學(xué)習(xí)工程課程時，除了需要學(xué)習(xí)生產(chǎn)技能相關(guān)知識外，還包括物理、數(shù)學(xué)等方面的知識。比如學(xué)生在創(chuàng)造和生產(chǎn)椅子的過程中，首先需要考慮椅子的平衡性，防止打印過程中出現(xiàn)斜倒、扭曲的狀況；其次要考慮椅子的承重力，防止先打印出來的部分被后打印的部分壓擠變形；最后還需通過成本評估確保物有所值。可以看出這個過程不僅涉及有關(guān)生產(chǎn)過程的技術(shù)知識，而且涉及有關(guān)于椅子的穩(wěn)定性、承受力以及平衡性等物理知識，還涉及用三角法來計算椅子的后視角、用軟件繪制坐標等數(shù)學(xué)和軟件操作知識。 　　3D打印技術(shù)通過創(chuàng)造與設(shè)計這兩種技術(shù)使用方式為學(xué)生獲得并應(yīng)用知識提供可靠、便捷的技術(shù)支持，實踐了“設(shè)計是重點，生產(chǎn)不是問題”的新思想，在提升學(xué)生分析、設(shè)計、評估、實踐和創(chuàng)造能力,促進學(xué)生的分析性思維與創(chuàng)新性思維以及系統(tǒng)思維發(fā)展,提高現(xiàn)實中建造高質(zhì)量的工程提供保障,并切實地實現(xiàn)了利用技術(shù)輔助工程設(shè)計等方面有重要實際意義。而且就如溫莎男子學(xué)校(The Windsor Boys' School)的DT負責人認為，熟悉3D打印設(shè)計流程(計劃、設(shè)計、制造和評估)的學(xué)生能夠利用3D打印機來縮短“制造”階段的時間，使打印機在“打印”產(chǎn)品時更快。這意味著學(xué)生可以將更多的時間和精力分配到產(chǎn)品的“設(shè)計”上，發(fā)展他們的創(chuàng)新思維。此外，目標指向中提到的“體驗式學(xué)習(xí)中心”，更多地發(fā)生在“設(shè)計與技術(shù)”學(xué)科教學(xué)過程中。