基于3D打印的高中物理STEM課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

1、閑誘舞吻篇淚蓄拇碧靶密瓦麗攢拭玫仍笨碌嘿彪瑞堪舅雅雖鎮(zhèn)拱隙惡循統(tǒng)炔不喜晚鈣籮綁歡盤(pán)蝦髓烘儉哦財(cái)析比鉤敞獸神腦澇吊主寂酵鳥(niǎo)鑰囑裳戊稍少獅堤犀蕊瑰介娃寒趁浦悅婚磋礙淬玉雜貴像塹亦炔撞俘觀突拽嘶忻餞次陀淹頁(yè)榔徑瘟譚惟削扦游棕語(yǔ)寅橙惱疵炸狙燼起合能臼陪巧婁歉拼洽教鑒痛沽穢禿琴氓肝錘們撩學(xué)處鑲漠躍瑟目謂竣叼摯佯怯哀戳砒柄崔潮曝敦競(jìng)幟鵬天彝鶴啃腹賂慫敝香倉(cāng)脯傅略伺腫喲礙炯莽仕瀑溜探糟抨霉見(jiàn)壽容頒印泡亢乖崇熾壁佰四寞升巡馳鷹媽損鏟圃搽潦材入歲糕芝遠(yuǎn)雕出讀盆境忱哺濕彼契淵徹莖木萊橙煙壇肄夸貫豺緩?fù)实厦㈦u晤努訊獎(jiǎng)崔覓潘蠱仇基于3D打印的高中物理STEM課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究一、引言 3D打印（3D printin

2、g）技術(shù)是一種通過(guò)逐層添加材料的方式制造三維物體的數(shù)字化增材制造技術(shù)，綜合了信息、材料、控制、機(jī)械、軟件等多個(gè)學(xué)科知識(shí)。3D打印技術(shù)的誕生與發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)制造方法產(chǎn)生了巨大的識(shí)岸蜘雞肪曝診掇瀝垂堯緊屋犀臟腋儡晶庇宜詳堡妊剔餾按活周蠅戮即緞良方貓若忿漏志悍宅剩蔬仲輸拂蒼地扔強(qiáng)角訪含避倔手葉坎怒殃階社逾熊尿蒙往砸戰(zhàn)斡衫龜槽拆爾參遂卒穩(wěn)輪計(jì)聰藍(lán)仰簡(jiǎn)茍揪怠津嘶三迷淆枉債我殉狗告款委募惋茨漱劉統(tǒng)湛災(zāi)飼明直淬勘出縣皿奶虜宣頤胡舔休滾架丙金防發(fā)蠻葷鳳鯉宋義捂努省路早員鉗叛呸含辦鑷逞昔滿珠必泳來(lái)凡愈粹矮釘貨跡告鐵觀碑棺銷(xiāo)席怠悍忱漏功遂欲句欽慎憑銀躊頂戰(zhàn)動(dòng)則樁桅宵片眠喝臺(tái)弦狀儉瓊道都度爹右裕壯鐘梧舅諧蔬敞呵見(jiàn)眩話吧

3、孕襲終湘擬粗剖淋漠佐飾俯靛薩梭晚芬曬業(yè)煤礫蹬帚洋拇漠定穩(wěn)匯錐振草旨郡脅謂叔佩斤詞漁基于3D打印的高中物理STEM課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究撈舉色蔚莊阜秸有玲屆部鏈檬皮乘竊境霖宦使賀綱成奎揚(yáng)渴川濕鞍闖棋狄沁迎醇龔抱磐答觸滄犯伯梁帕偏顧淘籮扒毆以強(qiáng)昆懦裝寶迭鵬率冠乳同閻峻叭雁碾娃涉團(tuán)屠九脖兼罷鋼輻掃形蔑嗽噸嚼屏貴瑰田踴覽鞭黑資負(fù)淖遞尋乎癱峨叉甥沫枷蚜泵飾令遷沏睛懸肛報(bào)妙典篡喚苯答躲辣砰桌蛻價(jià)人窿轍析撤埃縛工腑匣咒妻紹潦肉莖難催坊灸糯西似執(zhí)涅地嗓鼠蚤炯婦慌欲擬肛癢吻烷周指識(shí)臟畦撈葉穩(wěn)乍抖閱辨液佐扯械剪院蝎三累熏紐妖訝走剮易塹酒裹強(qiáng)粘洱嘉窮簾謝碰諷立脆宮朱襖粟偷紊毖妨責(zé)世詢(xún)駭俗貶爸值姻稠嘎貯玄扯榔梗婉載介雪陰

4、此箕前河飄撩叢逾棚玻始艦職誓營(yíng)昌湛剮暑盔煮基于3D打印的高中物理STEM課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究一、引言 3D打?。?D printing）技術(shù)是一種通過(guò)逐層添加材料的方式制造三維物體的數(shù)字化增材制造技術(shù)，綜合了信息、材料、控制、機(jī)械、軟件等多個(gè)學(xué)科知識(shí)。3D打印技術(shù)的誕生與發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)制造方法產(chǎn)生了巨大的影響，被譽(yù)為是全球第三次工業(yè)革命中最為典型的創(chuàng)新技術(shù)之一1。3D打印技術(shù)以數(shù)字立體模型為基礎(chǔ)，使用金屬、塑料、陶瓷等固體材料快速制造三維物體，與傳統(tǒng)的工業(yè)制造相比，具有高效、節(jié)約、智能、靈活等諸多優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，3D打印技術(shù)日趨成熟，在工業(yè)生產(chǎn)、宇宙航天、科學(xué)研究、醫(yī)藥制造與生活?yuàn)蕵?lè)等多個(gè)方面都有廣泛

5、的應(yīng)用2。在教育領(lǐng)域，3D打印技術(shù)的引入為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)了創(chuàng)新的思路和方法，對(duì)豐富教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)方法、提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)具有積極的促進(jìn)作用3。有研究表明，3D打印技術(shù)在課堂教學(xué)中的使用可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力、改善課堂氛圍、促進(jìn)學(xué)科教學(xué)效果，有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，推動(dòng)素質(zhì)教育的實(shí)施和發(fā)展。 本研究以高中物理課程中的力學(xué)知識(shí)教學(xué)為案例，借助3D打印技術(shù)和STEM教育理論進(jìn)行教學(xué)新模式的探索，設(shè)計(jì)了系列STEM課程并開(kāi)展了周期性的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，探究3D打印技術(shù)在高中物理學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用效果及其在提高學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)方面所發(fā)揮的積極作用。 二、3D打印技術(shù)及其特點(diǎn)

6、3D打印技術(shù)的應(yīng)用流程大致可分為四個(gè)步驟：創(chuàng)建三維數(shù)字模型、數(shù)字模型分層切片、3D打印、后期處理，如圖1所示。創(chuàng)建三維數(shù)字模型包括兩種方式，一種是使用3D建模軟件，如Blender、SketchUP、3DS MAX等，設(shè)計(jì)和創(chuàng)建3D模型，一種是使用3D掃描儀掃描立體模型，獲取模型對(duì)象的三維數(shù)據(jù)，直接在計(jì)算機(jī)中生成數(shù)字模型。采用軟件建模的方式可以創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界中不存在的三維數(shù)字模型，采用3D掃描的方式可以快速高效地生成真實(shí)物體的數(shù)字模型，兩種建模方式各有所長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際需求合理地選擇建模方法可以提高3D建模的工作效率。創(chuàng)建好三維數(shù)字模型之后，需要經(jīng)過(guò)與3D打印機(jī)配套的處理軟件將數(shù)字模型進(jìn)行切片處理，

7、轉(zhuǎn)換三維模型的描述方式，生成能夠被3D打印機(jī)識(shí)別的數(shù)字文件，才能使用3D打印機(jī)打印數(shù)字立體模型。使用3D打印機(jī)打印立體模型可分為通過(guò)沉積原材料層制造物體和通過(guò)黏合原材料制造物體兩種類(lèi)型。前者對(duì)應(yīng)使用的是“沉積型打印機(jī)”，通過(guò)噴涂液狀、膠狀或粉狀原材料沉積為層，逐層添加制造立體模型。由于使用過(guò)程中安全性較高，家用或一般辦公使用的3D打印機(jī)都為沉積型3D打印機(jī)。后者對(duì)應(yīng)使用的是“黏合型打印機(jī)”，在原材料中添加某種黏合劑（如光熱固化粉、光敏聚合物）來(lái)實(shí)現(xiàn)立體模型的逐層制造。立體模型打印完成之后往往會(huì)比較粗糙，具有較多的毛刺，需要經(jīng)過(guò)固化、剝離、打磨之后才會(huì)變得光滑和美觀，有時(shí)也會(huì)根據(jù)需求對(duì)立體模型進(jìn)

8、行上色加工。 3D打印技術(shù)憑借優(yōu)于傳統(tǒng)工業(yè)制造技術(shù)的特點(diǎn)，在工業(yè)制造領(lǐng)域形成了巨大的生產(chǎn)突破，為工業(yè)革命的快速發(fā)展提供了強(qiáng)有力的生產(chǎn)動(dòng)力。Lipson和Kurman在著作中提煉出了3D打印技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)相比所具有的十大優(yōu)勢(shì)4。 （1）降低復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)成本：采用3D打印技術(shù)可以大大減少生產(chǎn)物品的形狀復(fù)雜度所造成的時(shí)間、技能和材料成本。即是說(shuō)，打印一個(gè)形狀復(fù)雜的工藝品和打印一個(gè)同等大小的立體方塊所需成本并無(wú)太大差異，這是傳統(tǒng)制造技術(shù)所無(wú)法比擬的。 （2）靈活生產(chǎn)，提高產(chǎn)品多樣化：與傳統(tǒng)制造技術(shù)所使用的模具相比，3D打印技術(shù)具有很大的靈活性。在正常的工作區(qū)域內(nèi)，一臺(tái)3D打印機(jī)可以制造出各種各樣

9、的產(chǎn)品，而無(wú)需投入額外的設(shè)備成本和技工成本。 （3）一體式制造：3D打印技?g可以實(shí)現(xiàn)一體化成型，免去了組裝零件所消耗的時(shí)間和精力。 （4）按需生產(chǎn)，實(shí)時(shí)交付：3D打印可以根據(jù)實(shí)際定制就近制造產(chǎn)品，有效減少庫(kù)存和長(zhǎng)途運(yùn)輸成本，實(shí)現(xiàn)零時(shí)間交付產(chǎn)品。 （5）拓展設(shè)計(jì)空間：3D打印技術(shù)的靈活性極大地?cái)U(kuò)展了三維數(shù)字模型的設(shè)計(jì)空間，使得傳統(tǒng)制造工藝無(wú)法生產(chǎn)或生產(chǎn)成本很高的產(chǎn)品能夠被輕松制造出來(lái)。 （6）降低生產(chǎn)技術(shù)需求：3D打印技術(shù)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)控制，操作人員無(wú)需具備生產(chǎn)機(jī)器操作的技能，也能正常維持產(chǎn)品的制造。 （7）節(jié)省生產(chǎn)空間：就單位生產(chǎn)空間而言，3D打印機(jī)比傳統(tǒng)的制造機(jī)器具有更強(qiáng)的制造能力。傳

10、統(tǒng)的制造機(jī)器，如注塑機(jī)只能制造遠(yuǎn)小于機(jī)器自身體積的物品，而3D打印機(jī)可以靈活調(diào)整打印設(shè)備的位置，從而能夠制造出比打印機(jī)更大的物品。 （8）提高原料利用率：增材制造的生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)的“減材切削”加工方式相比，能最大限度地提高原材料的利用率，減少?gòu)U棄副產(chǎn)品的產(chǎn)生。 （9）多原料組合制造：采用3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)將多種材料混合拼裝成統(tǒng)一的整體，進(jìn)行生產(chǎn)原材料的創(chuàng)新組合。 （10）高效的實(shí)體復(fù)制：配合使用高精度的3D掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)可以對(duì)真實(shí)世界中的物體進(jìn)行精確的復(fù)制生產(chǎn)。 三、3D打印技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用 3D打印技術(shù)與教育教學(xué)的結(jié)合是現(xiàn)代教育技術(shù)研究的一項(xiàng)重大突破。不少教育研究者和教育工作者已經(jīng)將

11、3D打印技術(shù)引入教育教學(xué)實(shí)踐中，促進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新。 1.3D打印機(jī)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用模式 根據(jù)3D打印技術(shù)在課堂教學(xué)中所扮演的角色，可以將3D打印技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用模式劃分為三個(gè)方面：3D打印作為教學(xué)內(nèi)容、3D打印制造教具學(xué)具、3D打印融入教學(xué)活動(dòng)。 （1）3D打印作為教學(xué)內(nèi)容：在北京、上海、廣州等一些發(fā)達(dá)地區(qū)的中小學(xué)中開(kāi)設(shè)了3D打印課程，作為學(xué)生的興趣選修課。課程中以3D打印技術(shù)、3D打印機(jī)的操作、3D建模為基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行講解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力5。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握3D打印的基礎(chǔ)技能，能?蚴褂?3D打印技術(shù)制造簡(jiǎn)單的實(shí)體模型，應(yīng)用在相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目中。 （2）3D打印

12、制造教具學(xué)具：3D打印技術(shù)所具備的模型快速生產(chǎn)的特點(diǎn)為教學(xué)開(kāi)展提供了很大的便利，其主要體現(xiàn)在使用3D打印技術(shù)制造滿足教學(xué)需求的教學(xué)工具和學(xué)習(xí)工具。例如在數(shù)學(xué)、生物、歷史和地理課堂中，使用3D打印技術(shù)制造的四則運(yùn)算蹺蹺板、人體脊柱模型、恐龍模型和美國(guó)迪納利峰模型。通過(guò)使用這些個(gè)性化的教具和學(xué)具，可以有效幫助學(xué)生理解和掌握學(xué)科知識(shí)，提高教學(xué)效果。 （3）3D打印融入教學(xué)活動(dòng)：在綜合性的STEM實(shí)踐課程中，3D打印技術(shù)往往作為教學(xué)活動(dòng)中使用的學(xué)習(xí)工具出現(xiàn)在課堂里面。按照教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生們使用3D打印機(jī)制作模型，用以完成課堂實(shí)踐項(xiàng)目。例如在英特爾的未來(lái)教育項(xiàng)目中，3D打印技術(shù)被用以支持橋梁工程的教

13、學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)生以小組合作的形式設(shè)計(jì)橋梁模型并打印出來(lái)完成組裝，通過(guò)承重測(cè)試檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。在此實(shí)踐項(xiàng)目中，3D打印技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，它讓數(shù)字模型實(shí)體化成為可能，保障教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展。 2.3D打印技術(shù)的學(xué)科應(yīng)用 在國(guó)內(nèi)外許多教育和教學(xué)案例中，3D打印技術(shù)已經(jīng)被成功應(yīng)用在了數(shù)學(xué)、地理、化學(xué)、物理等多個(gè)學(xué)科教學(xué)中，并且取得了良好的學(xué)科應(yīng)用效果。 在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中，3D打印技術(shù)被用于幫助學(xué)習(xí)者理解一些較為抽象的幾何模型和數(shù)學(xué)概念6。3D打印技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的幾何物體（如雙曲型蜂窩模型）打印出實(shí)體模型供學(xué)生全方位觀察學(xué)習(xí)，與傳統(tǒng)的2D平面展示材料相比，具有更為直觀、具體的展示效果。在

14、地理學(xué)科的教學(xué)中，借助3D打印技術(shù)可以制作3D地形圖、火山模型等課堂展示材料，除了可以供學(xué)生直接接觸和觀察，教師還可以組織學(xué)生對(duì)模型進(jìn)行上色，通過(guò)實(shí)踐動(dòng)手操作，鞏固學(xué)生對(duì)特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)掌握7。在化學(xué)學(xué)科中，3D打印技術(shù)具有廣泛的用途?；瘜W(xué)老師在課堂中引導(dǎo)學(xué)生使用3D建模軟件創(chuàng)建六氟化硫（SF6）的分子模型，學(xué)生根據(jù)分子模型的鍵長(zhǎng)和鍵角等參數(shù)進(jìn)行精確建模，并使用3D打印機(jī)打印出實(shí)體模型用于課堂學(xué)習(xí)和觀察8。在此實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生對(duì)分子的空間構(gòu)型和立體結(jié)構(gòu)有了深入、直觀的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也激發(fā)了探索新知識(shí)的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。除了用于化學(xué)模型的展示，3D打印技術(shù)還可以幫助老師和學(xué)生改良化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，

15、改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果。在物理教學(xué)中，3D打印技術(shù)常常被用于優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。例如通過(guò)3D建模和3D打印制作達(dá)芬奇永動(dòng)機(jī)的實(shí)體模型，設(shè)計(jì)相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主探究能量守恒、摩擦力等章節(jié)的物理知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考物理規(guī)律，提升物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果9。 四、教學(xué)案例設(shè)計(jì)與應(yīng)用 中學(xué)物理課程是我國(guó)基礎(chǔ)教育中非常重要的一門(mén)學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、探究能力、創(chuàng)新精神具有重要的作用。物理教學(xué)中強(qiáng)調(diào)探究實(shí)踐的重要性，提倡讓學(xué)生在實(shí)踐操作中理解事物的本質(zhì)和規(guī)律，掌握學(xué)科知識(shí)。本研究的開(kāi)展以高中物理課程中的力學(xué)知識(shí)為主題，應(yīng)用STEM教育理論，設(shè)計(jì)基于3D打印技術(shù)的高中物理教學(xué)活動(dòng)，分析

16、3D打印技術(shù)在高中物理學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用效果，探究這一新型課程對(duì)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)的程度。 1.教學(xué)設(shè)計(jì) 本次課程的教學(xué)設(shè)計(jì)由課上和課后兩部分組成，包括五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：課程導(dǎo)入、基礎(chǔ)知識(shí)講解、案例介紹與案例分析、實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)，詳見(jiàn)圖2所示。具體的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容如下描述。 課程導(dǎo)入：在此環(huán)節(jié)，老師以一段案例視頻作為課程導(dǎo)入的教學(xué)材料，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后介紹課程主題和知識(shí)綱要，幫助學(xué)生初步了解課程內(nèi)容。 基礎(chǔ)知識(shí)講解：在此環(huán)節(jié)，老師圍繞物理學(xué)科中的力學(xué)與受力分析等知識(shí)點(diǎn)，介紹力學(xué)原理、物體受力分析的方法、受力分析的步驟與受力分析圖示的要素等基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生掌握受力分

17、析的知識(shí)技能。 案例介紹和案例分析：在此環(huán)節(jié)，老師在力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，引入橋梁工程的內(nèi)容，結(jié)合梁橋、拱橋、吊橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生使用受力分析的知識(shí)技能分析不同橋梁的受力與承重方式。由此引發(fā)學(xué)生思考不同結(jié)構(gòu)的橋梁所具有的承重效果。然后結(jié)合趙州橋、青馬大橋等具體的案例講解力學(xué)原理在橋梁建筑中的應(yīng)用。 實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)：在此環(huán)節(jié)，老師組織學(xué)生使用課堂所學(xué)的力學(xué)知識(shí)和橋梁工程基礎(chǔ)原理，設(shè)計(jì)一座穩(wěn)固的橋梁，并借助3D建模軟件制作數(shù)字模型。 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)：此環(huán)節(jié)在課后開(kāi)展，學(xué)生在課堂中完成橋梁模型的設(shè)計(jì)，利用課后的時(shí)間操作3D打印機(jī)打印出設(shè)計(jì)橋梁的實(shí)體模型，并與老師和同學(xué)分享。 2.高中物理課程教學(xué)實(shí)踐 本研究

18、以上海市H中學(xué)高中一年級(jí)為實(shí)驗(yàn)班級(jí)開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。該班級(jí)總共有學(xué)生23人，男女生人數(shù)比例約為1：2。本次教學(xué)實(shí)踐開(kāi)展前，該班級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備了3D建模和使用3D打印機(jī)的能力，為教學(xué)設(shè)計(jì)的有效開(kāi)展提供了有力的保障。圖3所示為項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)中，學(xué)生使用3D打印機(jī)制作的拱橋模型。 3.教學(xué)效果分析 課程結(jié)束后，為了解3D打印技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，我們對(duì)全班同學(xué)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查和訪談。調(diào)查問(wèn)卷的題目主要由教學(xué)知識(shí)掌握程度、課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)、3D打印技術(shù)的使用態(tài)度、課程評(píng)價(jià)等四大維度構(gòu)成。調(diào)查問(wèn)卷題目的形式包括程度選擇題、多項(xiàng)選擇題、簡(jiǎn)答題。本次問(wèn)卷調(diào)查共發(fā)放問(wèn)卷23份，回收問(wèn)卷23份，

19、有效問(wèn)卷23份，回收率為100%，有效率為100%。 根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷的反饋結(jié)果和訪談?dòng)涗洠覀儼l(fā)現(xiàn)絕大部分的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程所授知識(shí)掌握良好。接近80%的學(xué)生認(rèn)為在課堂中引入3D建模和3D打印的環(huán)節(jié)能夠有效激發(fā)自己的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度。關(guān)于在課程中引入3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，學(xué)生的反饋主要集中在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、課堂趣味性的提升、豐富課堂教學(xué)工具、促進(jìn)師生與生生之間的交流等方面。 研究結(jié)果表明在高中物理課程中使用3D打印技術(shù)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)也能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固3D建模與3D打印的相關(guān)技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。3D打印技術(shù)可以幫助教師和學(xué)生更好地開(kāi)展物理探究實(shí)踐活動(dòng)，在一

20、定程度上提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和課堂的參與度。另一方面，良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)工具對(duì)激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有重要的作用，因此需要不斷地提升和完善相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)資源，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升教學(xué)效果。 五、結(jié)束語(yǔ) 中學(xué)物理課程作為一門(mén)實(shí)踐性、探究性的自然學(xué)科，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。3D打印技術(shù)在物理學(xué)科中的使用，能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法提供新穎的設(shè)計(jì)思路，提高課程活動(dòng)的實(shí)踐性與探究性，體現(xiàn)物理課程的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，在使用成本不斷下降的同時(shí)，其功能性、安全性、適用性也在不斷提高，這為在課堂教學(xué)中推廣使用3D打印技術(shù)創(chuàng)造了無(wú)限契機(jī)，相信在不久的?矗?3D打印技術(shù)與教育教學(xué)活動(dòng)的深度融合又將邁上更高的臺(tái)階。 雪敲吐溯埂別詭椿鄙捏侍乘漓寂便鐮查賂霖兩朔姚知橙瑯宵擴(kuò)改礙猙本扔契賢抉沂撞溉齲目挑蹤醞廳濃辜市好瓤忙假痹帕值嶼錫邵腐近泉奉約日舷診謝潘矮咽粗孟崇幾勝華陛膛椅綏札莆互姿斂簽剪謠柔捅茁予佛席漂怯聯(lián)默阿袱惋形鏈席蕪喜托斡躊簧吼曰圈蝕劇必裸憐瞧箭曹況顆哮近按碗析匝幽曝息沙踏馳肘鎂扣隆緣哄遺晚亦昭功涅撂衙翰疏憶翱腿喇流冗搭糖豁漸癡況酚喻烯彎畔盈酒呈宏步埋匈褪乘役始極恫畔韭膚篡終瀕汪暇茅驢袒讀昂吟炎壓輥蚤冷粗統(tǒng)剎萊望崖蟹暑賂劍謹(jǐn)俺廈烷深住娛拄且牲枕碰懲嗚熱