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遵義市第四中學(xué)  席菲菲老師

        學(xué)生時(shí)代，是一個(gè)有著無(wú)限可能的時(shí)代，是一個(gè)充滿夢(mèng)想的時(shí)代，如何實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，如何實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)，教育的重要不言而喻，其中科技教育在中小學(xué)又起到了無(wú)可替代的作用。作為輔導(dǎo)科技活動(dòng)的教師，我能做的就是在學(xué)生以夢(mèng)為馬的路途中，努力地做好一盞引路燈。

“創(chuàng)意無(wú)極限，夢(mèng)想也能真”，這是對(duì)3D打印的真實(shí)寫(xiě)照，它能夠?qū)W(xué)生的創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，讓夢(mèng)也能成真。自2017年第一次輔導(dǎo)學(xué)生的3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品參加第十八屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)至今，我校連續(xù)三年都有學(xué)生獲得國(guó)賽獎(jiǎng)項(xiàng)，其中榮獲國(guó)賽一等獎(jiǎng)1次，國(guó)賽三等獎(jiǎng)5次。關(guān)于賽事，我有一些自己的經(jīng)驗(yàn)和感想與大家分享，不到之處，敬請(qǐng)指正。

圖1  遵義市第四中學(xué)席菲菲老師3D打印設(shè)計(jì)課堂

圖2  遵義市第四中學(xué)key創(chuàng)客社3D打印展示活動(dòng)

圖3  第二十屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)指導(dǎo)老師三等獎(jiǎng)證書(shū)

圖4  第二十屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)指導(dǎo)老師三等獎(jiǎng)證書(shū)

一、選題指導(dǎo)，發(fā)散思維

選題引導(dǎo)在輔導(dǎo)學(xué)生參賽中是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。每年的賽事都會(huì)有一個(gè)大的主題，如：“保護(hù)地球的‘眼睛’”。該主題范圍很大，只要考慮到保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面的主題皆可。教師在引導(dǎo)學(xué)生時(shí)一定記得提醒學(xué)生在充分發(fā)揮想象力的同時(shí)，要兼顧現(xiàn)實(shí)的合理性和可實(shí)現(xiàn)性。由于每年的賽事主題范圍很大，所以可選的課題五彩繽紛，那么在眾多的課題中應(yīng)該如何選擇呢？

1.   化大為小，分類(lèi)入手

       將大主題劃分為小主題，縮小范圍，更快確定自己選擇的課題。如“保護(hù)生態(tài)環(huán)境”這個(gè)主題，可以從系統(tǒng)分析的方法將生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)劃分為更小的子系統(tǒng)，如海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、湖泊生態(tài)系統(tǒng)、陸地生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、人造生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、沙漠生態(tài)系統(tǒng)等。此時(shí)，學(xué)生就可以從各個(gè)子系統(tǒng)中進(jìn)行選題，如考慮到沙漠生態(tài)系統(tǒng)存在的生態(tài)惡劣的問(wèn)題，可以從育苗、播種、灌溉等思路進(jìn)行選題；考慮到海洋生態(tài)系統(tǒng)的目前面臨的問(wèn)題，可以從能源開(kāi)發(fā)利用、海上垃圾清理、海洋生物多樣性保護(hù)等思路選題。當(dāng)然系統(tǒng)的劃分是相對(duì)的，可以更小范圍的劃分，建議可以使用思維導(dǎo)圖工具來(lái)引導(dǎo)學(xué)生選題。

2.   社會(huì)熱點(diǎn)，時(shí)事入手

技術(shù)的核心就是要解決現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。在選題時(shí)可以從社會(huì)熱點(diǎn)入手，要求學(xué)生關(guān)注時(shí)事，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)責(zé)任感。如森林火災(zāi)時(shí)事，森林火災(zāi)不僅會(huì)給國(guó)家人民帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還可能帶來(lái)巨大的生命損失，如何避免這樣的悲劇再次上演，是科技工作者也需要承擔(dān)的技術(shù)責(zé)任。引導(dǎo)學(xué)生從人工智能的角度去思考如何預(yù)防、快速撲滅森林火災(zāi)，將損失降到最低。

3.   觀察生活，身邊入手

引導(dǎo)學(xué)生觀察校園生活、家庭生活、社會(huì)生活中存在的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。如學(xué)校食堂和家庭生活每天都會(huì)產(chǎn)生大量的廚余垃圾，如何收集處理它們呢？如何變廢為寶呢？如何一物多用呢？又如小廣告胡亂張貼的問(wèn)題，如何有效去除它們呢？又如學(xué)校每天的用電用水量是非常巨大的，如何在教學(xué)樓和宿舍設(shè)計(jì)節(jié)水節(jié)電系統(tǒng)呢？如何讓水循環(huán)再利用呢？

二、設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)，工程思維

選題確定后，要先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思，主要是對(duì)作品外形和功能的構(gòu)思。仿生學(xué)對(duì)于外觀設(shè)計(jì)是一個(gè)不錯(cuò)的思路，如鳥(niǎo)巢、潛艇、飛機(jī)等外形設(shè)計(jì)。我校今年在國(guó)賽中獲三等獎(jiǎng)的作品《龐蕈生態(tài)站》的外形便是仿造了蘑菇的造型設(shè)計(jì)的。功能的構(gòu)思是作品設(shè)計(jì)的靈魂，要充分考慮到作品的現(xiàn)實(shí)實(shí)用性，利用工程思維，將整個(gè)作品的功能劃分，逐個(gè)考慮其功能的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)功能時(shí)建議多結(jié)合人工智能學(xué)科知識(shí)。

圖6 第二十屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)高中組三等獎(jiǎng)作品《龐蕈生態(tài)站》

圖7  第二十屆全國(guó)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)高中組三等獎(jiǎng)作品《發(fā)電沼氣池》 

三、作品答辯，邏輯思維

答辯環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)，更能展現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。要在短短的3到5分鐘內(nèi)完成整個(gè)作品的介紹，并回答評(píng)委老師的問(wèn)題，怎么講就成了重點(diǎn)?？梢詮倪x題背景，功能介紹，設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)等方面指導(dǎo)學(xué)生答辯，要注重條理清晰，語(yǔ)言流暢，思維嚴(yán)謹(jǐn)。