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摘 要：在小学生中开展3D模型制作的教学是对信息技术教学的补充，是加强信息技术综合应用和学科创新的有益工具。三维空间思维的发展极大地丰富了学生的想象力，将想象变成可能。3D Builder软件易学易用，3D模型设计，贴合小学生的直观感受，学生的三维创造性思维得到了很好的发展。
关键词：信息技术 3D三维 3D Builder 教学
研究背景：小学生信息技术教学中要加强信息技术在生活和创新中的应用。信息技术学科创新，让学习更有意义，能帮助自己综合应用信息技术知识。能快速地将自己的创意进行展现和实践。信息技术知识要拓展，要学科创新，就要有新的内容。现在最流行的就是3D打印，电脑3D模型制作。电脑3D模型制作也是创客实践活动的重要内容。3D制作软件，现在都是可视化的，操作方便，易学易用。[1]
研究意义：2D是平面图形，3D是三维图形。小学生在2D平面画图中将信息技术知识应用到3D模型制作中，是一个创造思维的提升和飞跃。三维空间思维的发展极大地丰富了学生的想象力，将想象变成实物，通过3D模型的创新制作和应用，极大地开阔了学生的视野，学生的创造力将得到长足的发展。电脑3D模型的制作，在软件中以相机的角度来调整不同的位置，从而来观察物体，空间观念很强。通过3D模型的制作，带领学生进入三维的空间，开拓了学生的思维，启迪了智慧。[2]
研究过程：
一、教学软件的选用
3D是 Three-Dimensional的缩写，意为三维立体图形。3D软件可以制作三维立体图形。3D软件可选用的很多，而简单方便，易学习的有3D one，123D Design，3D Builder，Tinkercad等等。 Tinkercad是AutoCAD公司的在线三维设计软件，需要在网页上进行登录、设计，功能相对简单，操作也方便，但由于网络原因，打开很慢。123D Design软件也是AutoCAD公司产品，已经停止开发了，这款软件操作稍微有点复杂，有草图设计和曲面设计，使用的人也多。3D one是广州中望龙腾软件股份有限公司的产品，产品和123D Design类似，该公司扩展和发展了该软件，增加和丰富了一些电子整合和编程项目，但是该软件属于收费项目。这几个软件我都使用过，经过使用和对比，在教学活动的开展和研究中，我选用了三维制作软件3D Builder。3D Builder这款软件由微软开发，是windows10系统自带软件，方便在学生中普及，软件还在不断升级更新，不担心断层，也最适合小学生快速上手，而且，这款软件一是免费，二是操作简单、易上手，三是功能基本丰富，四是满足教学需求，也非常适合小学生操作学习，五是比较贴近学生的直观感受。
二、教学研究的必要性
小学生画图信息技术教学中，对于画图，一直处于2D状态，学生用线条绘画出各种创意画，并涂上自己喜欢的颜色。绘画是一种梦想，是展现自我内心丰富世界的最有效的表现形式，绘画是世界的，更是世界传统文化中，最美的语言符号。在信息技术时代，电脑绘画更是对传统文化的有益补充，小学生的电脑绘画梦想，将与时俱进。教师作为引领者，任重而道远。教师只有通过课题研究，将成果应用于教学，才能成就光荣与梦想。
绘画是世界的传统文化，是世界性的语言，来源于生活，回归于大自然。在信息技术快速发展的今天，精美的平面海报和动画电影，都离不开绘画这一艺术。绘画需要一定的素养和天赋，基础从学生时代起就要培养。
从2D到3D，是思维空间的提升，可以使学生想象力走向更开阔的境界。把平面变成立体，是一种伟大的创造力，学生丰富的想象力需要这把开通3D的钥匙。学习3D模型的制作是信息技术教学活动中最重要的拓展，3D模型的制作，创造了思维，改变了思维，发展了思维，是信息技术应用于学科创新最重要的工具，是教学创客活动3D打印中最重要的组成部分。
在教學活动中，不仅要学习知识，发展知识，还要应用知识于学习生活之中，这样才能取得进步，才能推动社会的发展。科学是第一生产力。不满足是向上的车轮。教师要与时俱进，深入发展信息技术核心素养，开展富有创新的教学活动，展现每一个学生心中的美。[3]
三、教学研究过程
开展3D教学活动，首先要学习和了解3D软件。其次开展教学活动要符合学生的认知规律，由浅入深地进行。通过设计主题教学活动，将知识点渗透于教学之中，提高学生的兴趣，在快乐中学习。
1.根据教学实践，设计主题教学活动，将知识点按接受顺序，设计成教学设计，并形成如下教学目录。
（1）漂亮的房子（主要学习插入新物体、移动物体、相机视角角度的转换）
（2）彩色铅笔（主要学习对物体的缩放、组合、复制、拆分物体、物体颜色）
（3）汽车总动员（主要学习对物体的旋转、移动、组合、复制）
（4）小小木匠（主要学习相交的两个物体的减去，生成第二个物体）
（5）漂亮的杯子（主要学习在物体内部进行挖洞，掏空物体内部，应用物体材料和涂色）
（6）小小印章（主要学习在物体上进行浮雕的设计）
（7）洒水壶（综合应用练习、挖洞）
（8）直冲云霄（综合应用练习，制作C919大飞机模型）
（9）彩色风扇（综合应用练习，制作风扇模型）
（10）弹起我心爱的吉他（高阶综合应用练习，制作吉他模型）
2.案例：3D Builder教学设计
课题：2《彩色铅笔》
学习内容：
2.1.学习拆分功能来分割物体。
2.2.学习组合，将多个物体组合成一组。
2.3.学习缩放功能，来将物体进行大小的调整。
2.4.学习通过复制，得到第二个物体。
知识点：
2.1.拆分。
2.2.缩放。
2.3.组合。
2.4.复制。
学习过程：
2.1.分析铅笔模型。
拿出铅笔，分析铅笔由哪些3D物体组成。（圆柱图、锥形）
2.2.制作铅笔3D模型。
2.2.1.插入圆柱图。
2.2.2.选择圆柱图，将箭头属性调整为缩放，并调整圆柱的高度为一支铅笔的高度。
2.2.3.插入圆锥，并移动到圆柱顶端，并调整好圆锥的高度。
2.2.4.选中圆柱，在编辑菜单里选择拆分，将圆柱拆分为两部分。分割出铅
笔橡皮部分。
中间绿色部分为拆分平面，默认是中间位置，拖动绿色分割平面向下移动，改变分割位置，调整合适后，保留两者，然后点拆分，完成对物体的拆分，拆分出橡皮部分。
2.2.5.选中圆锥，对圆锥进行拆分，分割出铅笔芯部分。
2.2.6.颜色。选择全部，然后在颜色里对各部分填上喜欢的颜色。
2.2.7.选择全部，然后点击组合，将各部分组合成一组。
2.2.8.选择铅笔，在对象菜单里点第一个复制，得到每二支铅笔，并改变第二支铅笔的颜色。如此步骤，可以得到好多支铅笔。
2.3.实践练习。
制作文具盒和铅笔。
2.4.教师总结。
通过圆柱图和锥形图来制作铅笔，学习对物体的拆分并分别涂色，组合多个物体，并复制出多个目标物体。通过这些技能的学习，我们还可以制作出更多的物体来。
2.5.交流评价。
对学生的作品进行点评。
3.设计主题教学活动
教学设计活动中，对于每一个模型制作，要贴近于学生的生活实际，有综合应用价值，每个主题教学活动都包含几个知识点。学习过程循序渐进。在制作模型，建立模型的教学中，将软件的知识点融入其中，简单好学，成效快。学生设计的作品多种多样，展现学生心中的美好，学生的创造力得到了提高，学生的设计不再是简单的模仿，而是有意的创新和创造。
4.综合应用实践
3.建模，很好地综合应用了信息技术知识，可以更好地发挥学生的创造力。3D建模的应用，还可以配合智能硬件，进行智能化的模型创作。通过3D打印机，可以将3D模型快速地进行打印，3D打印机提高了生产效率。信息技术知识的综合应用，很好地发展了学生的思维空间，提高和发展了学生的创造力。3D打印的辅助，可以展现出一个实体，学生的创造力得到了成果，激发了学生的创造和创新热情，也更快乐地学习。
四、教学研究总结：
通过开展3D Builder教学活动的研究，总结了教学方法和教学设计，不断拓展了学生的学习创造性，将更多的梦想通过3D打印来实现。通过开展小学生3D模型制作的教学活动，信息技术教学创新提升了一个阶段，教师的教科研水平得到了提升，校本研修多了一份资料，学生开阔了视野，学生的创新创造能力有了施展之处。学生从3D模型作品中得到了收获的喜悦，学生的信息技术综合应用能力得到了提升。3D模型可以打印出来，也可以在电脑上360度展示，也可能在电脑上进行图示，打印平面图纸。绘画教学从2D到3D，学生的应用能力得到了很大的提升，学生的思维也进行了转变，一些创意也能得到实现，学生很喜欢制作3D模型，从制作过程中，学生得到了快乐，信息技术知识综合应用能力有了施展之处，教师的学科创新也有了质的提升。教师开展教育科研，并将教育科研的成果再应用于教学之中，这样教学相长，可以极大地提升教育质量，结出教育硕果。
参考文献
[1]微软，《3DBuilder用户手册》，https：//developer.microsoft.com/zh-cn/windows/hardware/3d-print/3d-builder-users-guide
[2]廣州中望龙腾软件股份有限公司，《3DOnePlus入门视频》.
[3]何余东.青少年3D打印课程——用123DDesign建模[M].清华大学出版社，2017.
作者简介
任强（1978.01—），男，汉族，陕西西安人，西安市莲湖区金光门小学，中小学一级教师，研究方向：小学信息技术教学研究。
