一篇文章帶你了解3D打印

一、什么是少兒3D打印？

3D打?。?D printing，又稱增材制造、積層制造）是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，該技術*早在20世紀80年代中期由美國提出。

3D打印常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，對傳統(tǒng)的工藝流程、生產線、工廠模式、產業(yè)鏈組合產生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術。

二、適合年齡

5歲兒童就可以了，開發(fā)孩子的腦部發(fā)育，讓孩子的想象力畫出來，就跟神筆一樣比較神奇吧，而且價格也不貴。

三、為什么要讓孩子從小開始學習？

早日發(fā)現孩子的創(chuàng)新能力，早發(fā)現早培養(yǎng)

1. 創(chuàng)新能力

主要包括創(chuàng)造思維能力，創(chuàng)造想象能力，創(chuàng)造性的計劃、組織與實施某種活動的能力，這是創(chuàng)新的本質力量之所在。

在歐美國家，很多學校都設置有創(chuàng)客課程，開設創(chuàng)客空間，為學生基于創(chuàng)造的學習提供了環(huán)境、資源和機會?，F在，在中國的教育機構和校園里，也逐漸出現了創(chuàng)客教育的身影。

3D打印集創(chuàng)新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體，契合了學生富有好奇心和創(chuàng)造力的天性。主要以課程為載體，在創(chuàng)客空間的平臺下，融合科學、數學、物理、化學、藝術等知識，培養(yǎng)學生的想象力、創(chuàng)造力以及解決問題的能力。

2.玩玩具快樂，制作玩具更快樂

玩玩具已經成為每個孩子的天生愛好。我們的課程始終以制作孩子們喜歡的玩具模型，如我的世界，甚至是組裝模型，遙控飛機等貫穿，并將這些模型3D打印機打印出來。將平面的東西立體化、虛擬的東西現實化，讓孩子體驗自己創(chuàng)作玩具的樂趣。

3.響應國家號召，注重素質教育

2015年9月10日教師節(jié)，教育部發(fā)指導意見，鼓勵探索STEAM 教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。STEAM 分別代表著Science科學、Technolog技術、Engineering工程、Arts & Aviation藝術&航空、Math數學。它代表著教育不再只是注重課本知識，而是更注重學習過程，注重知識與生活的聯(lián)系。

目前，創(chuàng)客教育及STEAM 已經成為了美國的素質教育的核心，編程、3D打印、機器人、數字藝術等新技術也已經走進了美國的中小學校。

可見，3D打印課程也是中小學生素質教育的核心課程。

4.把握政策支持，為

在北京市新中考改革方案中明確指出，在開放性科學實踐活動分數。新中考考試科目為語文、數學、外語、歷史、地理、思想品德、物理、生物(580分。其中，物理、生物(化學)、歷史、地理、思想品德五門考試科目滿分均為100分，每科都包含10分開放性社會實踐活動分數。 

5.多方面培養(yǎng)孩子的創(chuàng)新精神

3D打印技術可以給學生的“學習方式”帶來新的思考，讓抽象的教學概念更加容易理解，可以激發(fā)學生對科學、數學尤其是工程和設計創(chuàng)意的興趣，帶來實踐與理論、知識與思維、現實與未來三方面的相互結合。具體表現為：①3D打印讓學生的想象更容易變成現實，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，鼓勵學生的創(chuàng)新實踐。②學習運用簡易建模軟件，發(fā)展學生立體空間思維。③3D打印實體的觸覺過程，為學生建立一種新型的學習通道。④選擇貼近生活的建模主題，培養(yǎng)學生解決生活實際問題的能力。

藝術人文方面：建立“立體美術”思維，從審美教育角度培養(yǎng)學生對點、線、面以及美術準則的感知，體驗，將3D打印與人文品味結合起來

科技制造方面：建立“成果引導”思維，提供獨立開展創(chuàng)作于創(chuàng)造的空間，從實踐教育角度設計課程和活動，做中學，邊學邊做，學以致用。

數字創(chuàng)意方面：建立“軟件”應用思維，重視數字化工具的應用于教學，培養(yǎng)數字化的素養(yǎng)和習慣，幫助學生掌握數字化創(chuàng)造的基本技能。

四、學習階段的劃分

3D打印這門技術，孩子需要掌握的話需要怎樣的年齡細分呢？每一個年齡階段需要掌握的知識點又如何進行劃分？

第一階段（幼兒園中班-小學1年級），這一階段的孩子剛剛跨過了早教的智力開發(fā)門檻，正是處于什么都希望嘗試、什么都好奇的階段，本身沒有什么課業(yè)壓力，探索求知新鮮事物就是*主要的任務了。這個時候的家長也會更多的給予孩子自由時間，會給孩子們更多的空間。所以這個時候的教學需要“簡單”“快速出成果”“引發(fā)聯(lián)想”“三個緯度進行展開，同時在教學內容上加大對于“能動”“能亮”“可觸摸”的三個部分投入。

“簡單”“快速出成果”“引發(fā)聯(lián)想”就是要舍棄3D打印高科技操作的部分，直至主題，直接通過動手、動腦、故事這些方式新型聯(lián)動，讓孩子們能夠觀看相關的3D打印相關影視作品，同時可以用肢體觸摸方式對于3D打印的作品，讓孩子們觀看3D打印機“滴滴答答”一層層堆疊累加的成型過程。我記得之前在果殼“趣味3D打印那些事”欄目的2篇文章里提到相關的影視作品，完全可以套用過來，只不過這時候非常消耗師資，確切點說就是授課教師的親和力、互動能力、講故事的能力，而3D打印技術則會相對較弱。

第二階段（小學2年級-小學5年級），這個階段的孩子已經從科技的懵懂階段走出來了，北京、上海這些大城市的孩子可能很多高科技什么4D電影、VR游戲都見過了，對于這個階段的孩子除了要吸引眼球意外，能自己親自上陣動手實操才是關鍵。同樣要注意使用“易上手”的操作，讓孩子快型，只不過這個是后要借助的是各種趣味主題。中小學3D打印學生作品展示

在講述3D打印成型原理這個階段，一層一層的堆疊成型就可以通過擠牙膏做實驗的方式讓孩子們來體會，還有一種“拉花”這種玩具作為輔助教具，最重要的是要有一臺在安全演示前提下的3D打印機器在工作。當然，3D打印筆作為入門幾節(jié)內容是比較好的選擇，只不過3D打印筆屬于2D的作品，充其量就是2.5D的拼接作品，入門可以，深入難。

第三階段（小學6年級-初中2年級），這個階段的孩子如果是循序漸進一步步學來，*需要的就是炫耀自己的造物小技巧了，所以“炫耀”技術是關鍵，盡管說3D打印的技術他們并不怎么樣，正所謂“一瓶子不滿，半瓶子晃蕩”，那就干脆讓孩子們的心蕩漾起來。這個時候不應滿足基礎幾何體堆砌造物的部分，需要大量加入三維成型過程的制作，特別是將作品從簡單到復雜結構的轉化，這樣也會出現優(yōu)秀的作品。

除了對于單個作品的復雜程度炫耀之外，對于常規(guī)教學的實驗也是非常有意思的驗證，因為隨著三維設計工具的選擇提高，三維設計軟件功能也會大大加強，很多想多半專業(yè)的三維軟件、三維切片軟件、3D打印機都可以模擬真實物理、數學的狀況，材料隨著溫度的改變而發(fā)生的可視性變化也是非常好的化學實驗，SO，實驗方式的3D打印課程就是非常有趣的嘗試。這里順帶做個廣告，國內第*套基于3D打印實驗的課程是貝勒團隊創(chuàng)作出版的，受到過北師大的鑒定，這里還是蠻自豪的。這樣孩子們就可以很好的“炫耀”自己的技能，而且是多角度的展示自我，而這個時候的3D打印技術、設計理念等等才開始真正從“四大皆空”中走向成熟。

第四階段（初中3年級-高中2年級），這一階段的學生會面臨著升學甚至是職業(yè)選擇的問題，所以單純的趣味內容和融合式3D打印內容是不能夠滿足需求的。隨之而來的是更加深入的探究3D打印相關應用領域的教學實驗。

難道這樣的分齡教學3D打印就是合理的么？這樣的分層結構就是恰當的么？答案是否定的，隨著科技的快速發(fā)展，孩子們會在年幼時耳濡目染，他們的認知快速發(fā)展會呈現低齡化，所以我們需要不斷更新優(yōu)化教學系統(tǒng)，以適應不斷變化的教學對象認知程度。

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