小学信息科技高段学生建模思维的策略研究

小学信息科技高段学生建模思维的策略研究

林霞

成都市龙泉驿区第四小学校 

摘要:建模思维是学习三维软件里面最重要的素养。在小学信息科技中加强建模思维的培养，能让学生变虚拟为具体，变抽象为具象，能够提升学生对学习三维产生浓厚兴趣，让学生在建模中去辨识事物的外观，感受事物的轮廓，进而锻炼了学生动手能力和操作能力，有助于提升学生的空间思维能力和逻辑思维能力。本文意在借助信息科技课堂，探索如何培养小学高段学生的建模思维。

关键词:建模思维  信息科技 空间思维能力

在小学信息科技高段中，学生的思维已经从具体思维向抽象思维过渡，在新课程标准下，信息科技培养学生的信息意识，培养学生操作能力，而且更加注重学生的建模素养。如今，信息科技已经和我们生活密不可分，更和我们的课堂密不可分，信息科技支持下，我们可以巧妙的运用和借力，让学生更好的完成建模，从而达到我们建模思维的培养。

一、多种激趣方式诱发建模思维

小学高段的学生兴趣是非常广泛的，在三维学习中，我们时常看到学生有畏惧心理他们的注意力也是时常不集中，而且是相当不稳定，变化比较快，针对孩子的不稳定性，针对不同的课程类型，通过深入了解，掌握学生的学情，设计多种激趣方式，从而让学生对建模感兴趣，对建模的充满求知欲和好奇心，所谓好的开端是成功的一半，让多种方式激趣方式在培养小学生建模的课堂上绽放，多种激趣方式也可以让学生有新鲜感，如果每次课都是千篇一律的激趣方式，学生会索然无味，但是如果用多种激趣方式就会为建模做下铺垫。

（一）图片激趣

针对比较简单的建模，如建模《喝水的杯子》一课，采取图片激趣，学生可通过直观的观察杯子，知道杯子的主要组成部分是圆柱体和圆环体。学生一看便心中有了轮廓，这种课型可用图片激趣，简单直观，清晰明了。图片激趣主要适合于简单直观的课例。

（二）视频激趣

针对较为教育意义的建模，如《火箭》一课，我就采取视频激趣，学生通过视频导入可以更加直观，学生通过观看神州十三号发射的全过程，第一可以帮助学生产生萌发当航天员的梦想，第二可以帮助学生更加直观的感受火箭的外观形态，跃跃欲试想要来尝试建模。

教师播放完视频以后顺势提问，通过视频你有什么想法？或者你有什么想说的？学生的答案丰富多彩，有说想去外太空看一看的，有说想做一架火箭就好啦，这些都起到激趣的作用。为建模打下了基础。

（三）打印实物激趣

3D建模，通过3D打印机打印出来，让实物走进课堂，让学生亲自去感受，去触摸这个实体，当学生看到实物时，更加对建模充满期待,跃跃欲试，为我们的课堂奠定好的基调。当然平时的课堂我也会结合实事,当冬奥会如火如荼的进行时,我就教学建模冰墩墩，把实物给学生看，迅速吸引学生的兴趣。当学生看到时会发出惊讶的声音，原来平时讲的建模真的可以打印出来，让他们更加期待建模了。

二、小组项目构建促进建模思维

小组项目构建是促进信息科技课堂的。俗话说众人拾柴火焰高，一个人的力量是很微小的，但是我们团结一致，就会迸发无限的可能，我就利用好小组项目构建，让学生去合作探究项目的构建。

（一）小组项目构建让老师更轻松

例如在《火箭》一课，以4人小组为单位，我把项目分发到每个小组让小组去解析项目、分解项目、制作项目，学生如火如荼的进行讨论、进行探索，原来我认为小组讨论以及项目构建都太费时间了，我们信息科技课每周只有一节课，所以我以前总害怕完不成课堂教学内容，小组就成了假讨论，项目分解也是不到位，总之总是想把课堂控制在自己的手里。但是我实行了小组项目构建以后，充分给予学生时间，充分相信他们，事实证明，这样操作，学生更能知道自己小组设计的项目，不但不会浪费时间，更能提效，帮助我们的建模。

（二）小组项目构建让学生更有创意

在《火箭》一课中，传统教学就是我把任务发给他们，让学生照着我制作的火箭进行模仿，明确把实体导入建模的思维，火箭分为箭身、箭头、箭尾、底座，分别可以圆锥、圆柱等不同的立体图形构成。其实孩子们脑中火箭的样子是多种多样的，所以我专门设计一个，请把小组设计的火箭画在任务单上，小组上展台来展示他们的创意，看到各式各样的火箭时，学生的创意之心已被点燃，学生知道他们的火箭是需要用到哪些立体图形，在分享的时候如果存在不合理的地方，全班交流质疑答疑，让建模可行。以《椅子》为例，每个学生心中都有一个椅子的雏形，从形状来说，学生的凳子五花八门，有心形的、有星形，有正方形，有不规则形，从功能来说，更是千变万化，有的椅子可以在伸缩自如，上课的时候就收起来，中午的时候就可以躺下来睡觉；有的椅子是多功能钓鱼凳，原因是因为他的爸爸经常带他去钓鱼，所以根据自己的想法构思了一款椅子；有的椅子更神奇了，下雨可以当伞，累了可以休息。建模原来是这么有意义的一件事。

（三）小组项目构建让建模更有胸有成竹

小组不断的修改优化他们的项目，学生会结合自己的能力去建模，考虑我们想要的三维模型，是不是能够通过操作去建模，小组思考确实无法实现技术层面的，就舍弃，换种模型来代替，经过小组的尝试建模以及整合，让学生更有把握把项目设计的模型建模。

三、不断迁移巩固建模思维

   学生的想象力是无穷的，但是落实到操作上总忘记，建模思维不是一蹴而就，而是需要不断操练，问题是仅仅是操练就可行了吗，答案是否定的。在《火箭》一课中，学生能够很快的知道助推器是运用阵列实现的，但是我向他们抛出了一个类似的，建模糖葫芦。学生用了10分钟，我浏览了一下成品，结果显示很大一部分同学，没有用到阵列，学生会先建模一根细长的圆柱体，然后再依次建模有间距的球体，这种方法虽然最终也达到了糖葫芦的效果图，但过程调整起来很困难，三维不像二维，调整位置需要用到动态移动，所以用时很久，在这个时候我适时点拨，让同学们去发现阵列，除了圆形阵列，还去尝试其他的阵列方式，没一分钟果然有同学发现了，原来建模糖葫芦只需要一细长的圆柱体为基点，用线性阵列，输入距离和个数即可。学生才知道自己走了很多的弯路，所以学生需要多摸索、多锻炼、多尝试，让建模变得更简单。当然，要想达到迁移需要巩固基础操作。第一，掌握软件的基本界面，文件菜单、工具栏的工具、工作区的功能，第二，掌握了基本命令后，多去尝试建模实例，在建模中巩固操作，我们最常用到的几个操作功能：移动、缩放、阵列、立方体、扣壳、圆角、布尔运算、等命令。这些功能都是在建模中非常常用到的，只有不断反复去操作，才可以进行迁移巩固建模。

四、联系实际渗透建模思维

一切好的作品都源自生活，其实生活中也处处充满了建模思维，本身我们生活的世界就是一个三维空间，在我们生活中去练习渗透建模思维无疑是最好的。我们每一个月都会定下一个观察生活的主题，比如三月的主题是观察生活中的建筑，四月的主题是观察生活中的物品等等，学生以小组的方式收集，然后小组分工，一名进行绘图，上课时进行全班展示，紧接着开始分析收集来的素材要用哪些三维立体图形和命令。以《杯子》为例，收集到的杯子类型很多，比如保温杯、没盖的杯子等，形状各不相同。我会叫他们通过触摸并观察杯子，让学生分析，各种杯子需要用到哪些命令，逐一养成，看到事物脑海里就会浮现应该怎么来建模的思维。各个小组在进行分享的时候，有不懂得可以借鉴，同时还可以通过质疑答疑解决小组以外的很多疑惑。

五、结语

建模思维是需要时间培养的，当下小学信息科技建模是一个难点，需要师生共同努力，通过以上激趣、小组项目构建、不断迁移、联系实际等策略让建模思维逐渐形成。

参考文献:

1、Hod Lipson、Melba Kurman，3D打印：从想象到现实，中信出版社。

2、吴怀宇，3D打印：三维智能数字化创造，电子工业出版社。

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