3D建模软件与小学科学教学的整合

一
、Hale Waihona Puke 用模型进行研究、学习。建模是人类在研 究复杂现 象时，为揭 系不能在课 堂上完成 。这 时，再运用 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 软件发挥 想象制 示其内在本质规 律，借助抽象思维的能力，用理想化的手段 建 作立体支架，这是运用细管和一次性筷子所 实现不 了的。在 实 立的一种与原型相 关联、能够表征原型基本特性的模式 ，并对 物 与 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 软 件 的合 理 结 合之 下使 一 堂课 变得 更优 化 了 。 这一模 式进行研 究， 以探 索它所表征 的原型的本质 、 规律 的方法。 （ 三 ）正确认识 ３ Ｄ技术 的利与弊 ，有效达到整合 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 是一款专为 中小学素质教育开发打造 的３ Ｄ设计软 科技 就像一把双刃剑，它在给我们 带来福音的同时，也制 件 。该软件 实现 了３ Ｄ设计和 ３ Ｄ打印软件 的直接 连接 ，并提 造 了一 些麻烦 ，３ Ｄ技术也 不例外 。所 以要正确认识 ３ Ｄ技 术， 供 丰富的案例库 包括本地磁盘 和网络云盘资源，为中小学生提 要把 ３ Ｄ技术适 当地 、合理地 、科学地运 用到小学科学教学 中， 供 一个简单 易用， 自由畅想的３ Ｄ设 计平 台。 目前，在 国内外 避开 ３ Ｄ技 术中的不利因素 。如 ： 注意 学生 的眼健康 问题 、沉 在信 息技 术与科学学科的融合 方面的研 究很 多，但是 ３ Ｄ建模 迷 于 网络而 不能 自拔 等现 象的发 生。３ Ｄ ｏ ｎ ｅ建模软件 的使用 软件 与小学科学课程深度融合 的研 究稀 少。 到３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 社 区里没有 让学生沉迷 于网络 的游戏，孩 子们 通过 二 、３ Ｄ建模软件与小学科学教学的整合 社 区可以互相 学习，互相进 步。只要 我们 注意坐姿，注意劳逸 信 息技术 与课 程的整合 ， 已经成 为教 育现代化 的一种趋 结 合 ，把握 一 个渡 就 可 以保 证 利 比弊 大 。 势。 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 作 为一款三维设 计软件与信息技 术有着 紧密的联 系。 （ 四）利用 ３ Ｄ建模软件 突破教学重难点 用３ Ｄ ｏ ｎ ｅ实现 学科信息化教 学，是普及信息技 术教 育的关键 ， 科 学课教学 中往往有一些枯燥 的、抽 象的、难懂 的现 象， 是 信息技术课程和其它课程 双赢的一种教 学模 式。３ Ｄ 建模软 要求学生掌握 ，但 由于受到 直观性、空间性 、地域性、时间性 件 与小学科 学教学的有机结合 ，是逐步培养学生观察能力、分 等原 因，学生掌握 的也是 片面、不完全 的，教学时这 些内容就 析 能力和解决 问题的能力的最佳方式， 也是提 高学生实验技能 ， 成 了教学难点。但如果运 用多媒体软件 ，就能直观、形 象地将 养成 良好的 实验 习惯，培养科学态度和科学作风的重要手段 。 这些现 象表现 出来 ，化难为易，化繁 为简。 因此，促进三维设计软件与小学科 学教 学的有机 结合是每一个 人们获 取的信 息 中８ ３ ％来 自视 觉 ，ｌ １ ％ 来 自听觉。多媒 科学教 师不可推卸的责任 。在教学中，我结合 小学科学教学的 体技术既能看 又能听 ，还能用手操作 ，比单一地听老师讲课强 特点，在 ３ Ｄ 建模软件与科 学教 学整合 方面做 了初步的探 究。 得 多。３ Ｄ技术具有 三维演示、图文并茂、动静结合 、人机 交 （ 一 ）由激趣入手 ，开阔科 学教学的视 野 互的特点。这些特点对学 习者产生 了多种感 官的综合 刺激 ，能 托 尔斯泰 曾经说过 ： “ 成功 的教 学所需要 的不是强制，而 有效地激发学生的学习兴趣 ，产生强烈的学习欲望 ，形成 学习 是激发学生的兴趣 。 ”在我们教 师的 日常教 学活动 中，发现 学 动机 。如有关地质 变化的 内容，地震、火山、沙漠化的形成等。 生往往会 因某种兴趣 产生 强烈的学 习欲望 ，从而使 学习效果事 这 些教 学内容较宏观 ，离学生的知识基础 、生活 实际较远 ，只 半功倍 。然 而，传统的教学方式只 能借助 简单 的黑板 、粉笔 、 凭教师 的讲 解或模拟 实验，难 以达到 教学效 果。因此，借助 模型、标本或 图片，采取老师讲，学生听的方式进行 ，再加上 ３ Ｄ建模软 件，将较 为复杂的结构 简单化 ，可操作化 ，达到平 科学教 材中的许 多内容涉及到一些原理 、 规律 性的东西 ， 例如 ： 面 与立 体 的相 结合 ，给 整 个教 学过 程 注入 强 大 的生 机 和 活 力 。 建立模型 、搭 支架 、建桥粱和造房子 、地球的公转和 自转等 ， 综上所述，３ Ｄ建模软件能使小学科 学课更形 象，更生动， 这些都是我们无法直接看见的 ，凭借传统教学模 式，老 师口述 更能激发学生的学习兴趣 ； 使教 学情景更为多彩 ，学生主动性 或图片展 示，没有一个动 态变化的过程 ，不仅枯燥乏味 ，还很 得到提 高，教 学 内容得到充实 ； 使时 间、空间得到控制，大大 难讲清楚，从而导致 学生兴趣 不高，课堂效率低 下。而 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 提 高了课堂效率，拓展 了学生视野 ，提高 了教 师 自身的知 识水 的引入 可以让孩子们发挥 想象、尽 情创作 、亲身体验科 学探究 平 ； 使 学生观察能力、分析 能力和解决 问题 的能力得到提 升。 的 乐趣 同时也达到 了平面与立体的结合 。另外， 还融合 了文字 、 参考文献 ： 图形 、草 图、 图像、几何体等 多种信 息资源，通过这些 资源， ［ １ ］ 申超 男、胡卫平、段 海军 、蔡逢春、宋 璐 ，基 于建模 可以给学生多重感官刺激和直观教学。 的中小学科学教学模 式及其思考，江 苏教育研 究，２ ０ １ ４ ． ０ ６ 例如在 苏教版小学五年级下册的 《 搭 支架》一课 中，先 学 ［ ２ ］ 黄文恺、伍冯洁、吴羽、 ，３ Ｄ建模与 ３ Ｄ打印快速入 门， ０ １ ５ ． １ １ 生动手制作 三角形 、正方形 、五边形、六边形等平面结构 ，与 中 国科 技 技 术 出版 社 ，２ 学生一起探 究三角形结构最稳 固这知识点 。随后用 ３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 软 ［ ３ 】 陈继民，３ Ｄ ｏ ｎ ｅ 三维实体设计 ，中国科技技 术 出 版社 ， ０】 ６． Ｏ１ 件制作 自己喜欢 的支架，如凳子、椅子、小饰品架子、高塔等 ２
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ ３ ０ ８ ９（ ２ ０ １ ７ ） ３ ３ — ０ ０ ９ ６ ． ０ １
随着基础教 育课程改革的推进 ，小学科学教 学中 教 师的教 等 。很好地 为后面的课程教 学作 了铺 垫，同时充分激起 了学生 学方式和学生的学习方式正在发生着的改变，学生 自 主探 究成 的学 习欲 望。 为倡导 的科学课 堂教 学的基本方式。但是在小学科 学 课程探 究 （ 二 ）合理使用 ３ Ｄ建模软件 ，优化教学过程 学 习上普遍存 在影响课程 目标达成的 问题 ，３ Ｄ ｏ ｎ ｅ建模软件 科学课程 的学科定位是培养与发展 小学生的科学素养 ，而 的 引入 为这 一 问题 的解 决 提供 了新 的途 径 。 科 学素养是一个综合性很 大的 目 标概念 ，是一个多元 的结构体 ３ Ｄ建模软件 与小学科学教 学之间的关系 系。在 小学科学课程的教学过程 中合理使用 ３ Ｄ建模 软件，优 科 学模型是对一个系统的抽象、简化的表征 ，它聚焦于 系 化教学过程 。如 《 搭支架》一课 中开课一 时老师组织学生用细 统的具体方面。这种表征使该 系统 的核心功能和 实质更加明确 管或制作 平面图形的基础上 ，再利用扑克牌搭建高塔 。搭建 高 化 、可视化，是对客观 自 然世界进行解释的一种科学工具，反映 塔 时发现有 的学生欠缺 立体感 ， 很难完成即稳 固又有 高度 的塔 ， 了人的心智活动与 自然世界的联 系。建模 即建构模型，主要是利 在老师与其他 同学的合作 的基础上理解 了点 ，但是 由于时间关
阔科学教 学的视 野、合理使用 ３ Ｄ建模 软件优化教学过程 、正确认识 ３ Ｄ技术的利与弊 、利用 ３ Ｄ建模软件 突破教 学重难点等方面
进行 论 述 。
【 关键词 】 ３ Ｄ 建模 软件 小学科学教 学 整合 【 中图 分 类号 】 Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ６ 【 文献标识码 】 Ａ
课程教 育研 究
教育研究
３ Ｄ建模 软件与小 学科 学教 学的整合
张 代 小
（ 鄂托克 前旗城 川完全 小学 内蒙古 鄂托 克前旗 ０ １ ６ ２ ０ ０ ）
【 摘要 】 本文将以苏教版五年级上册 《 搭支架》一课为例，研究３ Ｄ建模软件用于小学科学探究学习的教学，从激趣入手，开