面向数字化学习与创新的LogoUp 3D教学策略
王燕
信息技术学科的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任四方面。“数字化学习与创新”作为信息技术学科核心素养的一项内容，修订版课程标准给出了释义：学生通过评估和选择常见的数字化学习资源与学习工具，并能有效地利用这些学习资源完成学习任务，在创造性地解决问题的过程中培养创新能力。数字化学习不同于传统的学习方式，它具有自己鲜明的特点：它是以学生为主体的，数字化学习方式具有很强的个性化，能够满足不同学生的个性需求;数字化学习的过程是发现问题和解决问题的过程，在实践和探究中让学生体会创新的乐趣;数字化学习的内容具有开放性和选擇性，学习方式多种多样，为学生提供了自由发展的平台;数字化学习不受时间和空间的约束，具有终身性，符合培养具有终身学习能力人才的需求。
Neobox LogoUp 3D是一款采用积木式编程理念通过书写程序来构建三维模型的三维建模软件。它适用于快速构造面向3D打印的复杂结构和微幅形体，其深入浅出的设计理念可覆盖从五岁儿童至专业技术人员的多层次用户，因此也适宜作为教育教学软件用于程序设计、三维建模和创造力的培养。LogoUp是一种与自然语言非常接近的编程语言，它通过“绘图”的方式来学习编程，适合对初学者特别是学生进行寓教于乐的编程教学。针对数字化学习的特点，笔者在LogoUp 3D的教学中开展了培养学生数字化学习与创新能力的教学探索，下面结合LogoUp 3D教学平台的教学案例，与大家共同探讨。
● 以解决问题为宗旨，培养学生自主探究的能力
1.创设问题情境
教师应做一个善于观察、关注学生学习与生活的有心人，了解学生的学科学习、生活活动、性格特征和情感需求，这样才能设计出生动的、有益的、“走心”的教学情境来，并让学生在这样的情境中既学习知识，又培养运用知识解决问题的能力。例如，在讲授《神奇的莫比乌斯环》时，教师设计了让学生自己制作莫比乌斯纸带的游戏环节，让学生从游戏中进入本节课的内容。又如，从生活中创设学习情境，让学生设计自己喜欢的花瓶、属于自己的独一无二的印章，通过欣赏大师的雕刻作品，引导学生进行时尚几何设计，发掘学生的审美观和创新设计潜力等。
2.问题进阶，层层深入，引导学生思考
在LogoUp 3D的教学中，教师所有问题的设计都是由最简单的问题引入，然后逐步深入，引导学生不断思考。例如，在讲授《百变正方体》这一节时，笔者从如何绘制最简单的正方体引入，然后通过问题“你会给正方体变形吗？”引导学生思考SCALE命令的用法，通过修改参数来实现正方体的变形（如绘制四棱锥），最后展示立方体的矩形方阵效果，引导学生分析思考如何利用循环的嵌套来实现。所有的问题都是由浅入深、环环相扣，每一个问题的抛出，都是为了引导学生深入思考如何更加灵活地运用知识解决问题。在学习Pitch、Yaw、Roll命令一节时，首先是如何绘制最简单的莫比乌斯环，进而绘制渐变的莫比乌斯环，最后拓展到绘制螺旋杯，一步步引导学生理解Pitch、Yaw、Roll这三个命令的用法和区别，使学生能够灵活运用这三个命令去实现创意设计。
● 与多学科整合，培养学生综合运用知识的能力
建模过程中需要掌握基本的数学、物理等学科知识，利用一些常见的几何特性计算模型的距离、角度和度数。例如，在讲授《几何形状的精准控制》一节时，需要学生通过观察分析，利用数学中的几何知识和函数知识计算每次Pitch的角度和Scaley缩放的参数值（如下图）。
只有基于学生现实的学习与生活需求，引导学生将学科知识与技能灵活运用，融入到现实问题的解决中去，才能真正培养学生判断环境、分析需求、解决问题的能力，增强个体在信息社会的适应力，这也是以核心素养为导向的课程标准所提倡的。
● 更新教学方式，培养学生的终身学习能力
数字化学习与创新能力的一个特点是强调学生的学习是随时随地，并且能够培养学生的终身学习能力。
在LogoUp 3D的课堂中，笔者会提前把当堂课的所有上课资源发送到学生端，学生可以在教师的引导下完成基础问题的解决，基础较好的学生可以根据教师发下来的微课或者教程提示，探索完成拓展问题的解决方式。整个课堂是开放式的，学生可以利用教师提供的课程资源，选择自主探索的进度。LogoUp 3D设计平台提供了设计案例库、优秀作品集、从入门到精通这几类的作品实例参考和视频教程，并且还提供了社区和竞赛平台、微信公众号平台，为不同地域的学生随时随地学习与研讨交流提供了极大的便利性。教师可鼓励学生在课下充分利用好LogoUp 3D提供的这些资源平台，快速适应网络与数字化背景下学习方式的要求与必需掌握的技能，学会如何利用、分享信息，协作创新学习。
● 从现实需求设计项目式的学习，培养学生小组分工协作的能力
在每一章内容的最后，笔者都设计了一个基于项目式学习的小组合作完成的设计活动，让学生基于现实学习与生活需求，运用LogoUp 3D设计作品解决实际生活中的问题。在鼓励创新的教学中，让学生打开视野，明白学习的最终目的是能够运用知识改进学习和生活的方式，促进社会不断进步，如针对垃圾分类问题，要求学生设计“智能垃圾桶”，还有为学校设计西大门等。鼓励学生选择自己感兴趣的主题，在各种主题、各种形式的作品创作中表达观点、发挥创意，在富有个性表现力的作品中充分展现自己的见解与构思。
信息技术课堂教学是落实提高学生信息素养的主阵地，通过在LogoUp 3D教学软件中进行教学探索，笔者尝试了如何变“知识传授”为“问题引导”、变“被动接受”为“自主探究”、变“模仿操练”为“创作创新”的教学策略，让学生始终拥有有效的、有意义的学习，从而达到基于核心素养的教育目标——培养学生成为具有终身学习能力的人。
