3D打印機進校后 離創客教育還有多遠
(圖：建塘小學3D打印體驗活動)
3D 打印、機器人、創客實驗室、STEAM 實驗室，近幾年，這些新名詞從產業界向公立學校蔓延，將創客/STEAM 教育擴展至中小學內，但這類優質教育資源往往集中在北上廣深等一線城市，在三四線城市以及教育資源薄弱的地區，仍有大量未接觸過此類新理念的師生，以教育均衡為首要目標的云南省是其中之一。
2015 年底，云南省教育廳對外采購 6000 套 3D 打印設備，陸續向全省 5500 多所中小學配發，改善薄弱學校的辦學條件，讓各地州的中小學都有機會接觸到前沿技術和教育理念。
而當每個學校有一臺 3D 打印機之后，創客教育在各個學校如何落地?芥末堆在云南省各地州學校走訪中發現，硬件普及只是萬里長征的第一步。
3D 打印機進校之后
“老師，可以打印足球嗎?”在云南省香格里拉市建塘小學的 3D 打印體驗活動上，小朋友們圍在一臺打印機面前觀看正在運轉的神奇機器，還有一些同學興奮地站在掃描儀前，等著頭像被掃描，接著打印出來，也有不少同學在排隊玩兒 3D 打印筆。當現場的工作人員告訴他們，用這支筆畫完的圖像可以摳下來帶走，學生們一個個瞪大眼睛不敢相信，這是他們第一次接觸 3D 打印。校長也在展位前興致勃勃地掃描自己的頭像，體驗 3D 打印技術帶來的驚喜。
(建塘小學學生第一次使用 3D 打印筆)
據了解，香格里拉所屬的迪慶州共下發 33 套設備，分配到下轄的香格里拉市、德欽縣以及維西縣。建塘小學也分配到一臺 3D 打印機，不過，該學校的科學課老師告訴我，目前設備尚未向學生開放，老師們處于初步了解和學習的階段，暫時沒有足夠的條件開設課程。而校長希望通過這次活動激發學生對 3D 打印的興趣，之后嘗試在校內開設興趣課。
在芥末堆走訪的德欽縣，也是同樣的情況。去年，德欽一小的教導主任扎史農布曾到昆明參加過為期三天的骨干教師集訓，但這對他來說這還遠遠不夠，“上的都是大課，我根本聽不懂”。此后，項目合作企業方滇中恒達派出工程師到當地學校做過兩次培訓，試圖讓老師們盡快上手，當地五個中小學的信息技術老師都參加了培訓。德欽一小的扎史白姆學得很快，并將自己的作品寄到昆明參加比賽，作為剛畢業不久的信息技術老師，她喜歡研究新東西，在教導主任的提議下，她打算下學期在學校開設 3D 打印興趣課。
(建民中學學生作品)
這其中也有部分已經開課的學校，目前均以興趣活動課的形式開展。以紅河州的建民中學為例，信息技術老師徐珠負責這門課，她介紹說，目前課程剛剛起步，每周一次，主要內容是讓學生了解 3D 打印的概念和原理，學習軟件的基本操作方法，以及打印簡單的模型。這門課對她和學生雙方來說都是全新的挑戰。
在此之前，徐珠并未接觸過 3D 打印，在省里參加過一次集訓之后，她一直在摸索如何開展教學，經常會在 QQ 群里跟其他老師討論模型設計和教學中的問題。
在每個已經開課的學校里，必然少不了一名熱愛創客教育的老師。
一個老師撐起來的創客實驗室
“你教生物的又來了，讓我這個電腦老師咋整啊”，前段時間去參加 3D 打印師資培訓，有老師調侃道，梁云作為一名生物老師把計算機老師的飯碗搶了。
梁云是昆明金辰中學一名任教將近 20 年的生物老師，同時是教科室主任，自從開設 3D 打印興趣課之后，他的業余精力幾乎都撲在這上面，“經常開著車突然也會聯想到這個課該怎么上”，梁云擺弄著學生的作品，邊跟我們介紹，每天下午四點半放學后，他都會在這件小小的科技實驗室里呆著，教學生設計自己的作品。
(圖：金辰中學學生模型展臺)
實驗室里擺滿了學生這一年來設計的上百個作品，左下角的立體組合餐盤作品在去年盤龍區的比賽中獲獎。而這間教室原本是 09 年申報下來的以模型制作為主題的科技創新實驗室，前幾年擺放的是 36 臺機床、各類手工作品以及自制教具，去年被梁云改造為 3D 打印創客實驗室。
2015 年 12 月，3D 打印設備下發到金辰中學，喜歡探索新東西的梁云開始在網上搜索教程，研究這門新技術。他發現，相比于之前的手工模型制作，3D 打印的延展性更強，在模型設計上有無限的延展空間，對學生更有教育意義。“到現在我還沒找到盡頭”，摸索一年多，他自稱剛入門。
當梁云把自己設計并打印出來的模型帶到生物課上，學生很激動又好奇，因此，他決定將科技實驗室的重心轉到 3D 打印上。借著教科室主任的優勢，他把學校淘汰的一批舊電腦組裝起來，從初一年級挑選出 9 名學生，在次年 4 月份開了第一個興趣班，每天放學之后帶著學生學習設計模型。
梁云沒想到，跟信手拈來的生物課不一樣，這門課教起來難度高很多，由于學生對從平面到立體的轉變沒有概念，最開始教基礎知識就花了三節課，“比如說要把某個部件豎起來，而不是平放，要講好幾次，學生才會懂，他們沒有空間和立體的概念”，梁云發現，3D打印對學生的年齡和思維能力是有要求的，同時，他也在實踐中摸索最佳的教學方式，比如，如果學生實在不理解立體概念，就讓他先在平面上畫，再組裝成立體模型，“現在我更有底氣了”，梁云笑著說。
今年，梁云招收了第二批學生，因為他在家長會上做了宣講，把上學期的成果匯報給家長，家長的接受度提高，幾乎每個班都有一半的學生報名，但是受限于硬件設備和師資，他只招收了36 名學生。
興趣課的時間是下午四點半放學之后到六點，“經常到七點了學生還不愿意走”，說起學生，梁云很高興，經過一段時間的調教，讓他驚喜的是，除了依葫蘆畫瓢，學生也能加入自己的想法了，梁云在電腦里調出一張學生設計的模型圖，這是一張凳子，他解釋說，雖然這個作品看起來簡單，但是學生加入了自己的想法，包括多層面的模型設計，底座，蓋子等等。
(學生設計的模型)
每節課后，梁云都會要求學生提交模型，幫他們指正其中的問題，不斷修改，每隔一段時間，他會將模型打印出來獎勵給學生，讓學生通過觀察成品發現模型設計中的問題，比如比例不對，結構不合理等問題，再反過來修改模型。“最重要的是，成為一個真正有意義的作品”，梁云這么教導學生，他鼓勵學生在作品里加入自己的想法和創意，去解決實際生活中的問題，而這才是創客教育的真諦。
“這個事情我可以不做，但我個人認為很有價值，特別是帶著學生做出作品的時候，很有成就感”，邁出了從 0 到 1 的那一步，生物老師梁云還會繼續堅持下去。
硬件普及只是第一步
讓創客教育在校園落地，這是云南省在中小學普及 3D 打印系統的初衷。硬件設備下發一年以后，云南省電教館今年年初發布的《2017 工作要點》里再次提到：
“繼續推進 3D 打印集成系統項目學校的應用和培訓工作，開展 3D 打印課程開設試點工作，推進教學改革與教育創新。 ”
同時，云南省教育廳在各地州推進 3D 打印課程示范校項目，篩選出適合本地的落地模式，在當地規模化推廣。
梁云正在跟校長協商，申請將 3D 打印活動課設為初一學生的必修課，每周安排一節課。如果校長答應下來，對他來說，則又面臨一大堆現實問題：師資、課程、設備等等......
目前學校僅有他這一位編外的 3D 打印課老師，而這是一門沒有課程標準、課程體系以及固定教材的全新課程。他自己也意識到，在 從 0 到 1 將 3D 打印課程做起來之后，將其從興趣活動課轉變為固定的必修課，還有很長的路要走。
此外，學校需要更硬件設備。考慮到成本、環保和安全等因素，進校的 3D 設備和技術并不是市面上最前沿的，其模型成型耗時較長，往往需要三個小時完成打印，對精度要求更高的作品甚至需要十多個小時，一臺打印機難以滿足日常教學需求。而對于義務教育階段的中小學來說，并沒有額外的經費采購這類“非剛需”的教學設備。梁云告訴我，目前四臺設備勉強夠用，但其中三臺是向外部企業借用的資源。
梁云面臨的挑戰，也是創客教育進校園普遍的難題。
去年教育部信息管理中心發布的STEAM 教育報告顯示，STEAM 課程入校之后，50% 的學校以社團活動的方式開展，處于比較邊緣的地位。從學校的角度來看，由于考試的壓力以及師資的缺乏，校方并沒有足夠的動力將這類新課程開設為必修課，大多數是校本課程、興趣課或社團活動。
在云南省同樣如此，各個學校3D 打印課的師資基本以科技課、信息技術老師等兼職為主，而老師日常教學任務比較重，并沒有太多精力投入在課外活動中。自然而然地，教師本身的驅動力成為學校能否長期開課的關鍵因素之一。
缺乏體系化的專業課程，是目前創客教育進校園普遍的難題之一。但在課程和師資方面，短期內很難解決教師職前培訓的短板，目前較好的解決方式仍然是校企合作，引進外部優質資源。滇中恒達在售后服務中發現，學校普遍的問題是，老師對于開設創新實驗室很積極，但教學資源不足，因此，團隊在籌劃建設以 3D 打印課程為核心的線上學習平臺，為一線老師提供線上教學資源和師資培訓。同時，他們研發出一套基礎教材，供學校參考。
“針對 3D 打印，全國各地(包括研究機構和教育機構)有許多不同的課程，但我還沒有找到最適合教給學生的課程”，在教學中摸索的梁云認為，老師需要不斷地思考怎么教，以便讓學生更好地吸收，更重要的是，把技術跟課程相結合，在模型設計過程中給學生更多啟發。
也許，當中小學老師普遍成為創客類課程的參與者和設計者，而不只是消費者，創客教育將會真正地融入校園。
(責任編輯：admin)
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