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小學(xué)生3D+人工智能實(shí)施方案

一、政策背景《 2025 年基礎(chǔ)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型要點(diǎn)》把“人工智能與創(chuàng)客教育融合”列為義務(wù)教育信息科技學(xué)科突破方向，3D 打印是教育部《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)指南》明確支持的“造物”載體，兩者結(jié)合屬于“雙新”課改鼓勵(lì)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。

二、建設(shè)總目標(biāo)（SMART 化）

一年內(nèi)完成“3D+AI 創(chuàng)想工坊”空間建設(shè)，覆蓋 3-6 年級(jí) 30% 學(xué)生（≈300 人）。
兩年內(nèi)開(kāi)發(fā) 36 課時(shí)校本課程，形成“AI 生成→3D 造物→場(chǎng)景應(yīng)用”閉環(huán)。
三年內(nèi)輸出市級(jí)以上優(yōu)秀課例 10 節(jié)、學(xué)生競(jìng)賽獲獎(jiǎng) 50 人次，成為區(qū)域“人工智能教育特色?！薄?/div>

三、實(shí)施路徑（“6 個(gè) 1”工程）

一個(gè)空間：50-80㎡舊機(jī)房改造——區(qū)分為“AI 設(shè)計(jì)區(qū)（平板+AI 建模軟件）”“3D 打印區(qū)（6-8 臺(tái)打印機(jī)）”“展示迭代區(qū)（透明櫥窗+LED 屏）”。
一套課程：見(jiàn)第四模塊。
一支隊(duì)伍：信息教師 1 名+科學(xué)/勞動(dòng)教師 1 名+外聘高校研究生 2 名（周末駐校）。
一批設(shè)備：
- 硬件——安全罩 3D 打印機(jī)（≤0.4 mm 噴嘴）、AI 視覺(jué)套件（攝像頭+樹(shù)莓派/行空板）、筆記本電腦 8 臺(tái)。
- 軟件——Tinkercad/3D One AI（內(nèi)置 AI 一鍵生成）、MakeCode、本地切片軟件。
一套資源：配套 36 課時(shí) PPT、微課、任務(wù)單、評(píng)價(jià)表，全部放學(xué)校云盤(pán)共享。
一個(gè)機(jī)制：與“課后服務(wù)”“綜合實(shí)踐”“社團(tuán)”三表合一，每周固定 2 課時(shí)，學(xué)期滾動(dòng)上課。

四、課程與活動(dòng)設(shè)計(jì)（36 課時(shí)，3×3×4 結(jié)構(gòu)）

3 個(gè)梯度
① 感知類(lèi)（1-2 年級(jí)，可選）：AI 識(shí)圖找顏色→自動(dòng)涂鴉→3D 打印小徽章。
② 基礎(chǔ)類(lèi)（3-4 年級(jí)）：AI 語(yǔ)音生成模型→Tinkercad 修改→打印“我的名字鑰匙扣”。
③ 進(jìn)階類(lèi)（5-6 年級(jí)）：AI 生成立體花瓶→Python 微調(diào)尺寸→切片→實(shí)物打印→傳感器植入→智能花盆。
3 個(gè)模塊/課時(shí)
① AI 生成（10’） ② 3D 建模（15’） ③ 打印+測(cè)試（15’）
4 個(gè)主題學(xué)期（各 9 課時(shí)，可拼成一周 1 課時(shí)×9 周）
- 主題 1 校園文創(chuàng)：校徽、姓名牌、防疫掛鉤
- 主題 2 環(huán)保智造：可拼接垃圾分類(lèi)桶、耗材回收箱
- 主題 3 智能生活：手機(jī)支架+線(xiàn)槽、AI 溫控風(fēng)扇座
- 主題 4 藝數(shù)融合：AI 立體音樂(lè)盒、非遺剪紙 3D 化

典型課例（40 min）
《AI 幫我設(shè)計(jì)一個(gè)“不會(huì)倒”的花瓶》
① 情境：老師展示打印失敗“歪脖子”花瓶→提出“怎樣降低重心？”
② AI：學(xué)生在 3D One AI 輸入提示詞“l(fā)ow center of gravity vase”→AI 生成 3 種模型→選其一。
③ 建模：用“抽殼”“加肋”功能手動(dòng)微調(diào)壁厚/底部半徑。
④ 打?。呵衅l(fā)送到打印機(jī)（2 組共用 1 臺(tái)，輪流觀(guān)察）。
⑤ 測(cè)試：打印件+量角器+彈珠做“傾斜實(shí)驗(yàn)”，記錄數(shù)據(jù)→迭代。
⑥ 評(píng)價(jià)：掃碼填“迭代次數(shù)+最大傾角”自動(dòng)上傳，后臺(tái)生成班級(jí)排行榜。

五、師資與培訓(xùn)

種子教師：暑期參加省級(jí)“人工智能+創(chuàng)客”研修班（48 學(xué)時(shí)），拿結(jié)業(yè)證。
校本教研：每月一次“3D+AI 磨課日”，用“同課異構(gòu)+微格反思”模式。
外部專(zhuān)家：與本地高校機(jī)電學(xué)院簽約，每學(xué)期 2 次“工程師進(jìn)校園”手把手培訓(xùn)切片、故障排查。
家長(zhǎng)志愿：招募有 3D 打印機(jī)的家長(zhǎng)成立“后援團(tuán)”，提供周末打印兜底服務(wù)。

六、評(píng)價(jià)與保障

學(xué)生評(píng)價(jià)
- 過(guò)程：任務(wù)單+成長(zhǎng)檔案袋（保存 AI 源文件、STL、照片、迭代記錄）。
- 結(jié)果：區(qū)統(tǒng)一“小創(chuàng)客素養(yǎng)測(cè)評(píng)”——AI 設(shè)計(jì) 30%+3D 打印 40%+作品答辯 30%。
- 激勵(lì)：每月“最佳造物之星”作品放學(xué)校大廳櫥窗，二維碼掃碼看設(shè)計(jì)源。
教師評(píng)價(jià)
- 把課程實(shí)施、學(xué)生獲獎(jiǎng)、案例分享納入年度績(jī)效“加分項(xiàng)”。
- 市級(jí)以上公開(kāi)課、微課、論文另行獎(jiǎng)勵(lì) 500-1500 元/篇。
經(jīng)費(fèi)與維護(hù)
- 首年 10 萬(wàn)元：打印機(jī) 3 萬(wàn)、AI 套件 2 萬(wàn)、環(huán)境改造 2 萬(wàn)、師資培訓(xùn) 2 萬(wàn)、耗材 1 萬(wàn)。
- 后續(xù)每年 2 萬(wàn)元耗材+升級(jí)，列入年度預(yù)算；打印機(jī)故障購(gòu)買(mǎi)“校園延?！狈?wù)。
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案
- 高溫燙傷→全封閉罩+自動(dòng)斷電；課前 5 min 安全微課。
- 網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)→提前把 AI 生成軟件部署在局域網(wǎng)服務(wù)器，斷網(wǎng)也能用。
- 進(jìn)度拖堂→提供“課后延時(shí)打印券”，學(xué)生可托管時(shí)間繼續(xù)完成。

七、階段成果示例（中期評(píng)估）

學(xué)生作品：智能花盆、?；砧€匙扣、垃圾分類(lèi)桶（實(shí)物+設(shè)計(jì)源文件）。
數(shù)字資源：36 課時(shí)完整教案、微課視頻 36 個(gè)、任務(wù)單 36 份（PDF+Word）。
教師獲獎(jiǎng)：市級(jí)優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng) 2 節(jié)、省級(jí)微課二等獎(jiǎng) 3 節(jié)。
媒體報(bào)道：區(qū)教育發(fā)布、市電視臺(tái)。

把“AI 生成創(chuàng)意”與“3D 打印造物”無(wú)縫嫁接，讓學(xué)生“想到即看到，看到即拿到”，學(xué)校只需抓住“空間-課程-師資”三要素，按 36 課時(shí)梯級(jí)推進(jìn)，就能在 1-2 年內(nèi)建成區(qū)域可復(fù)制的“3D+人工智能”特色亮點(diǎn)。

本文內(nèi)容僅代表作者本人觀(guān)點(diǎn)，與i3DOne社區(qū)無(wú)關(guān)。

作者簡(jiǎn)介

局小曹老師（曹之杰） + 關(guān)注

這個(gè)人很懶，什么都沒(méi)有留下~

學(xué)校：常州市局前街小學(xué)
主頁(yè)：http://m.sdwhjm.com/u/72431119142

文章介紹

一、政策背景《 2025 年基礎(chǔ)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型要點(diǎn)》把“人工智能與創(chuàng)客教育融合”列為義務(wù)教育信息科技學(xué)科突破方向，3D 打印是教育部《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)指南》明確支持的“造物”載體，兩者結(jié)合屬于“雙新”課改鼓勵(lì)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。二、建設(shè)總目標(biāo)（SMART 化）一年內(nèi)完成“3D+AI 創(chuàng)想工坊”空間建設(shè)，覆蓋 3-6 年級(jí) 30% 學(xué)生（≈300 人）。兩年內(nèi)開(kāi)發(fā) 36 課時(shí)校本課程，形成“AI 生成→3D 造物→場(chǎng)景應(yīng)用”閉環(huán)。三...
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更新時(shí)間：2025-09-15

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