| 标题 | 深入推进教学改革探索3D智能教学 |
| 范文 | 谢华 潘枫 【摘 要】3D教学是教学创新的重要成果，已经成为教育教学应用中必不可少的教学模式。利于加强学校与时俱进的校本课程建设，促进学生创造性思维及能力培养，为学生探究式科技学习及科技竞赛提供先进技术支持，为学校教师提高现代信息技术及工具支持，进而推动我校教育信息化建设，带动教育现代化发展。 【关键词】教学改革；智能教学；3D智能 【中图分类号】G633.55 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）21-0155-02 著名教育家陶行知曾说过“要解放孩子的头脑、双手、脚、空间、时间，使他们充分得到自由的生活，从自由的生活中得到真正的教育”。在实践中，我们充分认识到3D教学方式贯穿从“创意到实现”的完整的学习与认知过程，鼓励“手脑并用”，是培养学生的跨学科学习能力、团队协作能力和数字表达能力的一种创新教学方式。 3D教学是教学创新的重要成果，已经成为教育教学应用中必不可少的教学模式。它在传统教室的基础上为学生拓展可交互的、沉浸式的学习空间，每一位教师都成为情景创造者，将虚拟世界与现实世界结合，让学生在自由的环境中感受知识、理解知识、学习知识。我校3D教室于2016年12月建成并投入使用，将有利于加强学校与时俱进的校本课程建设，促进学生创造性思维及能力培养，为学生探究式科技学习及科技竞赛提供先进技术支持，为学校教师提高现代信息技术及工具支持。 新津一小始建于清光绪31年（1905年），坐落于新津县五津街道正东街80号。现有教学班47个，学生2100余人，专任教师138人，其中全国优秀教师1人，市、县级学科带头人和优秀青年教师25人。 学校以“建设品质一小、缤纷一小，办人民满意的学校”为办学目标，主张“爱润童真，心泽智慧”，围绕培养适应未来发展的创新型人才作為出发点和落脚点。学校将现代信息技术与课堂教学深度融合，积极探索“互联网+”的新模式。利用全自动录播教室搭建校际交流平台，促进城乡教育均衡发展；创新育人方式，促进学生全面发展。学校先后荣获“成都市现代信息技术教育示范校”“成都市艺术教育特色学校”“ 成都市廉洁文化进校园优质示范学校”“ 四川省依法治校示范学校”“四川省第一届文明校园”等称号。 一、3D教室建设背景 当前，各行各业都正在面临一场前所未有的信息技术风暴的挑战，教育也已经被信息技术的发展逼到了不得不改革的位置上。21世纪以来，3D技术有了重大的飞跃，成为目前最热门、最前沿、最先进的新型信息技术，与教育的深度融合深深的影响着教育的创新与变革，“3D教学模式”成为近年来受到热门关注的创新教学形式，3D技术也成为教育界最受革命影响的技术。3D技术打破传统的教学模式，在新形式、新理念、新资源、新装备等多方面进行教育应用创新，它将教学由单一的二维平面化教学转向多样的三维可视化立体教学，促进教学方式与学习方式的创新变革，为学生构建沉浸式的教学环境。3D教学已经在国际上得到了认可，虽然国内起步较晚，但是越来越多的教育工作者认识到了3D教育的重要性，3D虚拟实验室、3D智能教室等虚拟仿真教学环境，构建虚拟教学下教学环境、教学资源、教学模式三位一体的教学体系。学校在教学实践中发现，有一些枯燥、抽象、难以理解的知识点，例如图形与几何、科学等有些知识点的教学效果不如其他知识点好。例如角的大小，虽然老师实物乃至视频短片辅助教学，但学生对掌握程度依然不够理想。学校多次考察体验后，引进了3D智能教室，探索3D教学创新模式。 二、系统规划 1.建设规划。 在这样的背景下，学校应该怎样进行变革？变革的目标怎样设定？新津一小的发展愿景是从现有的核心课程、培养目标、教师专业发展、标准与测试、课堂教学、学习环境与资源、管理与服务等各个要素去探索、改变和突破。为了真正实现这一目标，我校将从已有的资源和现状进行科学规划，推动学校的建设按照项目式进行有计划、有步骤的科学管理，从而更好地统一思想，协调行动，增强工作的自觉性，减少盲目性，调动学校干部和教师的积极性和创造精神，合理地安排和使用人力、物力，少走弯路，少受挫折，保障工作顺利进行，避免失误。为此，我校深入推进教学改革，在探索与创新中引入先进的3D教学模式，同时开展多样实效的科研活动，建设未来学校，让教学创新走出国门，迈向国际化。 2.建设配置方案。 根据我校需求，一家出版传媒股份有限公司无偿向学校提供了3D智能教室解决方案，提供3D激光投影机、3D服务器、3D信号处理系统等智能硬件系统，配备包含小学数学、科学、安全教育等3D教育资源，辅助学校的教学创新及教育信息化建设。我校加强组织领导，统筹协调发展成立新津一小3D智能教室建设领导小组，加强对3D智能教室的规划、管理、指导、检查等工作。 新津一小3D教室装备配置清单如下： 三、学科建设和运行机制 1.学科建设。 著名教育家陶行知曾说过“要解放孩子的头脑、双手、脚、空间、时间，使他们充分得到自由的生活，从自由的生活中得到真正的教育”。3D教学是教学创新的重要成果，已经成为教育教学应用中必不可少的教学模式。它在传统教室的基础上为学生拓展可交互的、沉浸式的学习空间，每一位教师都成为情景创造者，将虚拟世界与现实世界结合，让学生在自由的环境中感受知识、理解知识、学习知识。 我校建立3D教室，引进这一新兴技术项目，是符合新课改《课程标准》要求。因着它在网络教育、教学领域的广泛应用前景，我校在以下学科中做了一些尝试： （1）科学实验教学。 小学科学教学涉及化学、物理、生物等领域，主要以实验仪器的介绍与展示、参观那些不可能进入的实验空间，但是在平常的教学中要达到实验目标比较困难，如日食月食的形成、火山喷发、人体血液的流通等。 利用3D技术展现后，可以让我们观看日食月食的形成、火山喷发原因和具体场景、血细胞通过心脏的全过程，甚至可以让我们进入人的身体内旅游。因此对这些知识不需要过多地加以描述，但使用的效果却十分令人满意。 在兴趣态度方面，100%的学生表示对3D技术很有兴趣，并愿意使用它来进行学习：95%的学生认为它能够较好地解决科学教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大的帮助；100%的学生认为它是一种很好的多媒体教学资源。 （2）在语文学科的应用。 小学语文教学旨在通过文章的学习感悟我国语言文字的魅力，但小学阶段学生主要以形象思维能力为主，所以在课堂中往往需要一些具体的形象，如教学《丝绸之路》，通过3D技术再现张骞开辟丝绸之路时路途的遥远、环境的恶劣等艰辛；教学《长江三峡》通过进一步感受虚拟的三峡全景图像，就能重温那早已被江水淹没的三峡地貌和古代文明了。而且3D技术还可以带领学生参观世界上不可能到达的博物馆，研究从未对公众开放过的私人收藏的绘画或雕塑，从而进一步感受语言文字背后所蕴含着的巨大魅力。 （3）在数学中的应用。 几何知识作为数学基础知识的重要组成部分，一直是基础教育数学课程的重要内容。掌握必要的形体知识，形成一定的空间观念，是认识、改造人类生存空间的需要。研究表明，儿童时代是空间知觉即形体直观认知能力的重要发展阶段。而在教学中如何把抽象的知识直观化，帮助学生更好的理解和掌握所学知识是教师教学中的难点，3D技术就成为数学教学中的有力助手。如：角的教学，学生通过对图形的认识，帮助学生切实建立起立体图形的表象。 （4）在艺术教育中的应用。 小学艺术教育主要是学生的感悟体验，我们可以利用3D技术引导学生更好地感受艺术之美，如我们可以使用3D技术.带领学生去参观各种建筑，进而学习建筑原理或找寻装饰的构思，甚至可以到全世界各地的经典建筑中寻找建筑设计的灵感。 2.运行机制。 （1）建立我校教育信息化建设运行保障机制。确保我校教育信息化重点项目的实施。争取财政预算中安排教育信息化建设专项经费，用于保证维护升级、教育教学资源建设、学校信息化建设、人员培训等项目。 （2）加强制度建设，提高管理效能。进一步完善和规范管理机制，健全质量标准、建设标准的规范化管理，加强资金管理、质量管理等制度建设。完善教育信息化工作渠道，建立健全教育信息化工作目标责任制，加大对教育信息化工作的考核力度，将现代教育技术应用纳入对教师的常规考核，确保我校教育信息化工作向着科学化、规范化、制度化、常规化方向发展。 （3）加强队伍建设，完善激励机制。加大教育信息化专业技术和信息化管理队伍建设力度，重视、培养和引进信息技术专业人才，确保学校有信息技术专业人员。建立和完善信息化建设和应用激励机制，对资源建设和应用成绩突出的教研组和个人予以表彰和奖励。引导和激励广大教师积极采用现代教育技术手段用于教育教学改革和创新。 四、建设成效 对3D教学创新模式的探索，我们才刚刚起步，但我们充分认识到3D教学方式贯穿从“创意到实现”的完整的学习与认知过程，鼓励“手脑并用”，是培养学生的跨学科学习能力、团队协作能力和数字表达能力的一种创新教学方式。3D互动教学系统就是利用虚拟技术模拟难以讲解的教学场景，对于在现实生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程，以及一些不可能出现的场景，在3D教室呈现，为学生创设一个情景化的学习环境，多维度呈现学习内容，调动学生视觉、听觉、动觉等多感官参与，让学生们感受到极强的逼真感，使抽象的概念和理论更加直观化、形象化。3D互动教学是一个崭新的教育方式，是视听教育的未来发展方向，必将开创一个全新教学模式。通过我们的初步探索，略显成效。 1.学生方面。 通过视频观看、互动答疑、课后拓展练习、模拟实验等操作，深化学生的立体空间感，提高学生的虚拟空间思维能力，让学生感受知识的魅力、享受探索的乐趣，让学习变得更简单有趣。上课变得跟看电影一样有趣，上课不再是负担，而是一种乐趣，显著提高学生的积极性。再者，由于3D教学过程中，学生的注意力非常集中，外在干扰少，学习效果有明显提高。 2.教师方面。 3D教學中的教学资源，分为不同年级、不同学科、不同知识点，不仅能将知识点生动立体讲解，还能大大减轻老师的教学负担。强化3D教学师资力量。“师者，传道授业解惑也”。知识的源头是教师，专业的、优质的教师为培养高水平的学生提供了基本的保障。教师通过知识与技术的整合实践不断的进行教学创新，不断的提升3D教育技术使用能力，为学生提供坚实的学习基础。 3.学校方面。 （1）3D教学资源让课堂更丰富。 3D技术可以根据教学需要塑造各种各样的教学场景，将知识由抽象转变为具象，在一定程度上减轻了教师课堂教学的压力。3D教学资源的立体化也减轻了不少在空间构成上的负担，打破空间时间问题。如关于宇宙空间的事物我们只能通过卫星拍过来的照片或者视频来了解，科学实验中周期较长的要等很久才能观察到结果，等等这类问题都是教学中遇到的，而3D教学用虚拟模拟真实创造真实，超强的3D效果让学生犹如置身宇宙之中，实验之中将实验观察时速加快，既可以避免生命体的死亡，又能观察到正确的结果。 （2）3D教育装备让教学更便捷。 资源与设备是密不可分的，3D教育装备以3D教学资源为核心，这些装备操作简便，让教学过程变得更轻松。通过装备运用、教学应用的培训活动，教师多尝试使用就可以熟练操作设备。教师将自己的理论与实践相结合起来，使用3D教学资源可以是教学达到极致。3D教学影响甚至改变了传统教学模式，其直观生动的教学形象营造出沉浸式的教学氛围，调动了学生的学习兴趣，减轻了教师的教学压力，让学生全身心的参与到知识环境中。虽然目前我校3D教育还处于发展阶段，各部分组织不尽完善，正因如此3D教育才有更好与更高的发展空间，推动我校教育信息化建设，带动教育现代化发展。 五、总结 总之，我校3D教室的建立，将有利于加强学校与时俱进的校本课程建设，促进学生创造性思维及能力培养，为学生探究式科技学习及科技竞赛提供先进技术支持，为学校教师提高现代信息技术及工具支持。 |
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