摘 要：3D打印是一種以三維數(shù)字形式立體構(gòu)造物理對象的快速成型技術(shù)，在高中物理實驗教學中3D打印技術(shù)正在受到重視，基于3D打印開展物理實驗教學活動成為提升教學質(zhì)量的措施之一.

文章就基于3D打印開展高中物理實驗拓展課程教學的必要性展開分析，在緊密結(jié)合高中生物理課程學習規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出了基于3D打印的高中物理實驗拓展課程有效實施策略，供廣大物理老師參考借鑒.

關(guān)鍵詞：3D打??；高中物理實驗；創(chuàng)新機制

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）18-0080-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡介：鞠毅，中學教師，從事高中物理教學研究.

基金項目：本文系江蘇省“十四五”2021年度教研課題“3D打印支持下的高中物理實驗改良與策略研究”的階段性研究成果（課題批準號：2021JY14-L128）

在我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代背景下，傳統(tǒng)的工業(yè)制造正在發(fā)生翻天覆地的變化.3D打印無需拼接組裝便能形成三維物體，其本身具有靈活便捷的優(yōu)勢，3D打印技術(shù)正在廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空航天等各個領(lǐng)域.高中生正處在物理學習的關(guān)鍵時期，他們在學習過程中接觸到的知識以及參與過的實驗活動能夠成為解決物理學習問題的重要推動力.在3D打印技術(shù)不斷成熟的背景下，如何基于3D打印開展高中物理實驗拓展課程教學，值得每位教師思考.

1 基于3D打印開展高中物理實驗拓展課程教學的必要性

1.1 豐富高中物理實驗教學的形式

基于3D打印技術(shù)開展高中物理實驗拓展課程教學是物理實驗形式的創(chuàng)新與優(yōu)化.教學中教師基于3D打印技術(shù)的合理運用，能帶給學生更加深刻多元的學習體驗，促進學生對物理實驗態(tài)度的有效轉(zhuǎn)變，讓每位學生都能夠在接受多元化物理實驗的同時，實現(xiàn)思維的全面發(fā)展.高中階段學生面臨高考的壓力，許多教師在開展物理實驗教學工作時，存在一定的功利化色彩，導(dǎo)致學生在學習過程中面臨較大壓力，影響到了實驗教學的效果.在3D打印技術(shù)的有效輔助和推動下，學生能夠及時調(diào)整學習狀態(tài)，并且在主動積極參與相關(guān)實驗活動的同時獲得多元化的體驗，真正實現(xiàn)知識面的有效拓展.

1.2 促進學生思維能力的發(fā)展

高中生正處在思維能力發(fā)展的關(guān)鍵時期，在物理實驗教學過程中，教師能夠為學生搭建思維訓練的平臺，并在此過程中促進高中生思維的全面進步與發(fā)展.3D打印技術(shù)本身具有較強的新穎性和開放性，在引導(dǎo)學生圍繞3D打印技術(shù)探究物理知識的過程中，每位高中生都能夠在參與實驗活動的同時實現(xiàn)對思維的有效訓練，并且在積極解決學習問題的同時實現(xiàn)學習能力的有效提升.

2 基于3D打印的高中物理實驗拓展課程教學有效實施策略

2.1 做好前期準備工作

2.1.1 設(shè)置明確的教學目標

設(shè)置明確的教學目標是高中物理實驗教學活動的重要前提和基礎(chǔ)，在基于3D打印技術(shù)開展高中物理實驗教學的過程中，教師必須明確教學目標，結(jié)合物理實驗教學的內(nèi)容以及相關(guān)要求，突出目標的針對性和全面性，關(guān)注3D打印技術(shù)獨特的教育價值，并且在實施教育活動之前了解學生的整體狀況，確保教學目標體現(xiàn)出學生的學習需求，推動學生學習能力的有效提升.

2.1.2 做好學習者特征分析

學生是高中物理課程的學習主體，在基于3D打印技術(shù)開展高中物理實驗教學的過程中，教師應(yīng)當打破傳統(tǒng)教學模式的限制，并且對學生的情況進行摸底，以此為基礎(chǔ)推動前期準備工作的有效落實.教師首先需要關(guān)注學生對物理理論性知識的掌握情況，能夠從多個角度出發(fā)，了解學生的物理基礎(chǔ)，并且在設(shè)計實驗流程的過程中體現(xiàn)出學生的個體差異，盡可能地凸顯基于3D打印技術(shù)的物理實驗教學價值.教師還應(yīng)格外關(guān)注學生在分析和思考問題時表現(xiàn)出的學習特點，從多個角度出發(fā)，對學生作出相應(yīng)的指導(dǎo)，并且在分析學生學習情況的同時，把握好實驗素材以及實驗內(nèi)容的優(yōu)化，讓每位學生的個性都能夠得到彰顯.

2.1.3 增強課程導(dǎo)入趣味性

課堂導(dǎo)入是高中物理教學的一個重要環(huán)節(jié)，在基于3D打印開展高中物理實驗教學的過程中，教師應(yīng)

重視對課堂導(dǎo)入的合理優(yōu)化與調(diào)整，能夠做到從不同角度出發(fā)做好課堂導(dǎo)入的合理設(shè)計，讓每位學生都能夠在快速調(diào)整學習狀態(tài)的同時，真正理解實驗活動的相關(guān)要求，以確保高中物理實驗的實施效果.教師在對學生進行指導(dǎo)時，做到多角度分析和思考問題，實現(xiàn)課堂導(dǎo)入應(yīng)有的效果.結(jié)合物理實驗的相關(guān)內(nèi)容，教師可以采用情境化的教學手段，引發(fā)學生的思考和共鳴，讓每位學生都能夠在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)保持較為濃厚的興趣.

2.2 優(yōu)化實驗活動設(shè)計

做好對實驗活動流程的有效規(guī)劃是保障學生學習效率的關(guān)鍵，為此教師應(yīng)當結(jié)合3D打印技術(shù)的特點，在開展實驗活動時，對實驗流程做出相應(yīng)的調(diào)整.

2.2.1 布置明確的學習任務(wù)

明確清晰的學習任務(wù)是高中生提高物理實驗活動效率的關(guān)鍵，在基于3D打印技術(shù)開展實驗活動的過程中，教師應(yīng)當重視任務(wù)驅(qū)動，能夠根據(jù)學生學習特點選擇適當?shù)奈锢韺嶒烅椖浚⑶以趯W生提出相關(guān)要求的同時促進學生的個性化發(fā)展，讓每位學生都能夠在主動解決問題的過程中實現(xiàn)學習能力的提升.在明確高中物理實驗活動主題的情況下，教師應(yīng)當關(guān)注學生的學習表現(xiàn)，并且在設(shè)置相關(guān)學習任務(wù)時考慮到任務(wù)的難易度，避免學習任務(wù)難度過高導(dǎo)致學生自信心受到打擊，避免學習任務(wù)難度過低影響學生學習能力發(fā)展.

2.2.2 基于學生特點合理分組

小組合作學習是提高學生學習能力的重要途徑，在開展基于3D打印技術(shù)的高中物理實驗活動時，教師應(yīng)當重視對小組合作學習的有效落實，結(jié)合高中生物理課程學習特點，對學生做出相應(yīng)的指導(dǎo)，在幫助學生提高解決問題能力的同時促進學生養(yǎng)成良好的團隊協(xié)作精神.高中生本身處于個性發(fā)展的關(guān)鍵時期，他們在成長過程中不僅要掌握學習的方法和技巧，同時也要學會如何與他人相處，以實現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面進步.在圍繞3D打印技術(shù)對實驗教學做出嘗試和探索的情況下，必須對學生學習行為做出相應(yīng)的指導(dǎo)，幫助學生轉(zhuǎn)變學習觀念，讓行之有效的物理實驗活動成為推動學生綜合素質(zhì)發(fā)展的重要動力.在合理劃分小組的情況下，教師還需要引導(dǎo)學生做好小組內(nèi)部的分工，每位學生都需要結(jié)合自身的特長，在合作學習中發(fā)揮各自的作用，共同完成好物理實驗項目.

2.2.3 搭建實驗成果展示平臺

在基于深入分析和思考解決實驗教學中各種問題的同時，教師還應(yīng)為學生搭建展示實踐成果的平臺，真正關(guān)注學生的學習需求，從多角度出發(fā)對學生進行指導(dǎo)，讓每位學生都能夠快速調(diào)整學習狀態(tài)，并且在主動分析和探究知識的過程中，實現(xiàn)學習能力的提升.在基于自主學習和小組合作學習取得一定成果的情況下，教師需要考慮如何幫助學生提高分享的能力，在教學活動中鼓勵學生展示相關(guān)學習成果.

3 完善教學評價機制

教學評價是高中物理實驗教學的一個重要環(huán)節(jié).基于3D打印技術(shù)的高中物理實驗教學，應(yīng)當具有更加完善的評價機制，既要體現(xiàn)出學生的學習特點，同時也要關(guān)注不同學生的相關(guān)需求，能夠真正做到以過程為導(dǎo)向?qū)W生進行評價和指導(dǎo)，讓每位學生都能夠做到主動積極解決問題，并且在探究物理知識的同時實現(xiàn)學習能力的提高.

3.1 以過程為導(dǎo)向制定評價標準

在制定高中物理實驗課程教學評價的過程中，突出評價標準的科學性和嚴謹性，能夠真正關(guān)注學生在學習過程中表現(xiàn)出的學習態(tài)度以及采用的學習方法，真正體現(xiàn)出物理實驗活動的教育價值.在物理實驗教學中關(guān)注學生的一舉一動并且做好相應(yīng)的記錄，對學生進行評價和指導(dǎo)時，不僅要考慮學生基于物理實驗取得了怎樣的學習成果，同時也要考慮到學生在學習過程中展示出的思維能力以及在探究知識過程中表現(xiàn)出的學習態(tài)度，盡可能地保證評價活動的多元化.

3.2 實現(xiàn)評價主體的多元化

多元主體的評價機制能夠在一定程度上保障高中物理實驗拓展課程的教學效果，在對學生進行評價時，教師不僅要關(guān)注自身對學生的評價和指導(dǎo)，同時也要關(guān)注學生的學習特點，建立起多元主體的評價機制，

從而推動實驗活動的全面落實.學生自我評價主要體現(xiàn)在學生自身的自我反思方面，在自我評價中，學生能夠根據(jù)自身的學習體驗對物理實驗產(chǎn)生更加深刻的認知，并且在探究和分析問題的過程中實現(xiàn)學習狀態(tài)的及時調(diào)整.學生之間的相互評價則強調(diào)同學之間的緊密協(xié)作，每位學生都能夠發(fā)現(xiàn)其他同學的閃光點，并且在學習過程中學習他人的優(yōu)點，以實現(xiàn)對物理實驗的有效反思.

綜上所述，基于3D打印技術(shù)開展高中物理實驗拓展課程教學工作，這是提高學生物理學習能力的有效措施，也是促進學生個性化發(fā)展的基本要求.教師必須充分重視3D打印技術(shù)的教育價值，在對學生進行教育和指導(dǎo)時，能夠采用多元化的教學手段對學生提出相關(guān)要求，一方面做好前期準備工作，充分分析學情并優(yōu)化教學設(shè)計；另一方面也要關(guān)注實驗流程的優(yōu)化與調(diào)整，讓學生能夠基于良好的學習平臺實現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展.唯有如此，基于3D打印的高中物理實驗教學活動，才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，每位學生都能夠在了解3D打印技術(shù)的同時實現(xiàn)對物理實驗的深入探索，從而保證學生學習能力的進步和提升.

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