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初探3D打印笔在中小学创客教学中的运用

3D打印笔是近些年来中小学教学实践中应用到的一
种新型的教学内容及教学工具，在中小学创客教学中发挥

着重要的作用。本文就3D打印笔的技术原理、在中小学创
客教学中使用3D打印笔的理论依据和案例进行初探，进一
步思考在中小学创客教学中有效运用3D打印笔技术的策略。

一、3D打印笔技术简介
3D打印技术是一种新型的快速成型技术，是“第三次
工业革命最具标志性的生产工具”，将对社会多个行业和领

域带来深刻影响。3D打印的未来发展将使大规模的个性化
制作与生产变为可能。随着3D技术的发展，3D打印在教
育领域中的运用受到研究者的关注。新媒体联盟在2013年
地平线报告中提出，3D打印是未来四到五年值得关注的新
技术，对于教育与学习具有重要价值，会带来教学、学习

和研究领域的创新。我国科技部已将3D打印技术纳入国家
863计划，而3D打印笔是在3D打印技术发展到一定程度
出现的更有实效的打印工具，是3D打印技术产品化较为成
功的案例之一。
3D打印笔技术是将热挤压头整合进一个单独的设备中，
从设备末端进入一单片塑料（ABS或PLA），塑料耗材穿过

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笔身并迅速在220℃高温下被融化，然后从笔头涌出，最后
在较短的时间内完全凝固定形。它可以在任何耐高温表面
上创作，甚至可以直接在空气中作画，并且无须电脑或电
脑软件支持，你只要把它插上电就可以开始你的奇妙创作，

让使用者可以成为“神笔马良”。
二、3D打印笔在中小学创客教学中运用的特点与优势
创客教学是创客文化与教学的结合，基于学生兴趣，
以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分
享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力

的一种素质教育。中小学创客教学中运用3D打印笔，就是
将3D打印笔既作为学习的内容，又作为应用的工具，开拓
思维。
（一）具有趣味性，充分激发中小学生的学习兴趣
通过3D打印笔学生的构思转变为真实的立体彩色的模
型，将抽象概念和DIY设计带入现实世界，使学习更加生
动。学生可以从设计、制作、展示、参与等角度融入学习
过程中，有效激发学生实践的积极性，提高学习热情。如
《我型我秀》课，给自己设计眼镜，最后学生戴着设计的

眼镜走出教室。
（二）具有拓展创新性，培养了中小学生的创新精神
传统的中小学教学方法只是教师要求学生模仿教师操
作，在无形中扼杀了他们的创造力，并不利于创新精神的

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培养。而在学习实践过程中，学生的动手能力、设计能力
和思维能力等都得到全面发展和提高，这是推动学生创新
精神和创造能力发展的重要环节，对创新型人才的培养具
有积极意义。如《设计交通工具》课，有的学生给自行车
的车轮、车龙头等位置用夜光耗材进行涂抹，提高夜晚的
使用安全系数。有的学生在设计飞机内舱的时候发现空中
绘制比较困难，自己制作了合适的纸膜，在纸膜上绘制出
了内舱，最后用水融化纸膜进行脱模，得到了空心的内舱。

（三）打破学科壁垒，创新了学生的课程设计
呈现新颖的3D打印笔教学内容，营造更愉快的学习体
验，打破学科壁垒，将信息学科和美术、音乐、综合实践

等学科进行资源整合。比如《创作3D假面》这课，就是美
术课的《设计面具》课，加入了3D打印笔的创客教学，生
动的DIY原创面具和立体化的学习方式受到全体学生的欢
迎。最后所有学生戴着制作的面具，一起在音乐中跳舞，
又将音乐课的内容融入其中。又如《新年礼物》这课，学

生用3D打印笔制作新年礼物，如中国结、福字、葫芦等，
在雏鹰假日小队活动中，送给了敬老院的爷爷奶奶们，这

又与思品课结合在了一起。
（四）充分发挥协作能力，培养学生合作精神
注重以小组为学习单位进行主题式项目学习，让学生

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能够在协作中完成作品设计。通常主题确定以后，以两到
三人为一小组，整合设计概念，汇集小组智慧的设计图初
稿，组内确定使用工具、耗材长度、耗材颜色、接着分工

制作作品，最后展示交流。如《设计大桥》课中，小?M分
任务负责图稿设计、桥面制作和各个面的焊接。出现大桥
不稳定的问题，三人一起研究问题所在和解决方案。每一
个环节学生都参与其中，分享智慧与灵感，充分发挥了团

队合作精神，更有利于拓展学生的思维宽度和深度。
三、3D打印笔实施应遵循的策略
根据实践中的经验，对3D打印笔技术进行了进一步的
思考，认为针对中小学创客教学的特点，要充分发挥其特

点与优势，必须在实施过程中遵循以下策略：
（一）教师要不断提高3D打印的专业技术能力，更好
地利用技术进行创客教学
在创客教学中运用3D打印笔的教师应该在专业技术和
教学设计等层面进行学习和提高。在对创客教