梁锦明：4000多名教师观看的“3D创意设计”示范课是怎样的

点击[中小学数字化教学]，关注我们！

信息技术与教学深度融合的一次成功尝试

文  |  梁锦明

信息技术与学科教学深度融合，很多教师的理解都是在教学中如何充分利用信息技术软硬件辅助学科教学。作为一名信息技术教师，笔者更关心的是如何在信息技术课教学中融合学科知识，使学生在掌握信息技术的同时，能够巩固或获取新的学科知识。

2018年11月，广西壮族自治区举办了一次中小学信息技术与学科教学深度融合优秀课例展示观摩活动。笔者应邀为线上线下4000多名教师上了一节题为“3D创意设计”的高中信息技术与学科教学深度融合的示范课。现以本节课为例，探讨如何在信息技术课堂中深度融合学科知识。

课堂再现

本节课中，笔者通过一段1分多钟的视频导入课堂，视频中宏大的古代战争场面一下子抓住了全场人员的眼球。笔者将视频定格在壮观的抛石机攻城的画面上，而其中的抛石机，正是本节课的主角。那么，如何利用3D创意设计来设计一款抛石机呢？笔者并没有马上让3D建模出来的抛石机模型出场，而是引出了另外一样东西——杠杆。这样做是为了介绍抛石机的原理。

（一）分析抛石机原理

杠杆原理是一个物理概念，笔者抓住学生的这个答案，把学生往物理学科上引。“这是利用了杠杆的什么原理？”在回忆视频中的抛石机原型时，学生发现“动力臂<阻力臂”“抛射物的质量<重物的质量”。通过几个简单的不等式，把抛石机的原理分析得一清二楚，学生也把这节课用到的物理知识梳理清楚。

（二）画出设计图

既然我们需要设计一台杠杆式抛石机，就需要先回答几个问题：根据物理原理的分析，杠杆式抛石机应该包含哪几个元素？动力臂与阻力臂的比例是多少时最优？支点的高度应该是多少最合适？笔者让学生思考这些问题，并给出小组讨论的答案。

接下来，笔者给每组学生发一张空白A4纸，通过上述问题的思考，把学生心目中的抛石机画出来，并且需要在模型图纸上标出每个组成元素的参数（长、宽、高等）。这堂课又变成了一节美术课，学生拿出铅笔，在纸上画出抛石机的设计草图，并且标出了抛石机各组成部分的相关数据，使抛石机模型初步露出了它的庐山真面目。

（三）分析草图

画好草图后，笔者仍没有让3D建模的模型出场，而是邀请两个小组展示他们绘制的草图，介绍图中抛石机的组成与参数。笔者在学生所画草图的基础上，就着学生的草图进行解构，把抛石机的组成部分拆分为一个个简单的基本几何体。数学知识登场了，这个是六面体，那个是球体，这部分应该是在六面体中挖走了一个圆柱……学生对这些几何体用心辨认着。

这个角度应该是多少才合适？那个六面体的长、宽、高分别是多少？圆柱的半径和高度是多少？这些数据都要求学生清晰地标在草图上。

（四）进行3D建模

到这个时候，笔者终于让3D建模软件出场了。利用学生刚才展示的草图，笔者在软件中拖出一个六面体，让小组成员报出对应的数据，定制好第一个六面体，又拖出另一个六面体根据数据进行调整……把这几个几何体调整完毕，再把几何体移动到相应的位置上，一款抛石机的架子就搭好了。

经过简单的演示，学生一下子明白过来：前面所有的铺垫都是为了现在的建模。有了前面几个学科知识的应用，抛石机的建模变得非常容易，需要用到的几何体也已分析出来，每个几何体的数据也已经做好标注：什么地方需要平移，什么地方需要旋转，什么地方需要做组合加运算，什么地方需要做组合减运算，全部一清二楚。学生在很短的时间内就完成了对抛石机的建模。

反思与点评

3D创意设计，教的是创意设计，而不是3D建模。软件操作并不复杂，问题在于学生不知道如何使用。“懂操作而不会设计”是学生在信息技术课中出现最多的问题。如何才能让学生学会设计？我们用得最多的是问题引导，把一系列关键技术点，通过问题引导学生自己寻找设计思路，使学生参与到设计中来。

在这个过程中，我们比较重视问题的设置，除了信息技术本身对信息的分析获取之外，经常还会应用学科的知识，因为在生活中有着大量的学科知识。于是，每次在做这些设计之前，我们都会找到相应学科的教师，去请教这些知识的原理，在学科课堂上是如何讲解的，同时把我们的设想与学科教师交流，弄清楚我们这样的考虑是否科学、是否符合学科教学规律。在与学科教师的思维碰撞中，往往会引发出一些新的想法。

在信息技术教学中融入学科知识，是我们一直研究的课题。例如，我们在讲图像处理时，会专门利用一节课，让学生学习如何分析图片传递出的信息，教会学生如何读图。这里就融合了语文学科的看图作文的知识：图中的主体物是什么？背景是什么？图中正在发生什么事情？之前发生了什么事情导致这幅图的出现？图中接下来可能会发生什么事情？你对这些事情的看法是什么？6个问题的答案，就是这幅图传递给我们的信息，同时也是看图作文中的几大要素。当问题回答完，看图作文也基本写出来了。

在3D建模软件入门时，我们会介绍数学中的三视图知识；在图像处理进入表达阶段时，会用到美术中的构图、色调等知识；在开源电子学习阶段，会用到大量的电子电路、光学、力学等物理知识······

在信息技术课教学中，我们会有意无意地去尝试接触各学科知识，希望学生在现实的学科知识原型中寻找用信息技术解决问题的途径，使学生在学习信息技术的过程中，巩固或获取学科知识，让信息技术学科不再孤立于其他学科，也让学生在学习学科知识时，自然地想起应用信息技术来解决他们在学科学习中遇到的问题。

“这是一节深度融合的课，”来自柳州的覃老师说道：“3D设计课程我们刚起步，基本上只是教学生如何操作3D建模软件，梁老师这节课开阔了我们的视野。”

来自南宁的李老师说：“这节课梁老师通过不断地设问，抛出一连串的问题引导学生思考，学生在思考的过程中就已经完成了设计。也正是这些问题，让学生学会了如何思考设计。这是我们平时上课所缺乏的，我们习惯了给学生答案，而梁老师却让学生自己去寻找答案。”

广西电教馆蒋副馆长点评道：“在这节课里，我听到了物理课、数学课、美术课和信息技术课，这是一节成功的学科教学深度融合的课。这节课给了我们一个信息技术课如何与学科自然、顺畅、融洽地融合的示范。”

（作者系广东顺德德胜学校信息系副主任，中国教育技术协会信息技术教育专业委员会理事）

文章来源：《中小学数字化教学》2019年第3期

责任编辑：牟艳娜

微信编辑：李中华

监      制：朱哲

往期荐读