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逆向思维在3D创意设计中的作用与培养策略

近年来,随着全国上下对创客教育的关注,各地中小学校涌现出了丰富多彩的学校创客空间,为学校创客教育注入了活力。创客教育的核心思想之一就是培养学生创新能力,3D创意设计是培养学生创新能力很重要的创客项目,而在3D创意设计中通过逆向思维的训练对于培养学生的创新意识、创新思维和创新能力有很强的促进作用。本文将对逆向思维在3D创意设计中的作用和培养加以讨论和研究。


一、逆向思维的优势和作用:

1.在3D创意设计中的作用

绝大多数教师在进行3D创意设计时的授课思路一般是先通过实例进行软件命令教学,然后是作品示例及学生创作作品。然而学生在进行作品创作时的过程大致经过“作品创意构思(作品结构及零件和功能)”、“零件制作分析(用软件哪个命令制作)”和“作品制作(具体制作)”三个环节,其中第三环节是“命令->零件”过程,而第二环节是“零件->命令”过程,两个过程看似是相反过程,但这两个过程却相差很多:在作品制作流程上讲,制作分析的逆向思维是作品制作的前期准备,如果分析不到位,后期的制作将会有无穷障碍甚至不能完成,作品制作的正向思维是逆向思维的延续;从思维上讲,逆向思维是正向思维的优化与提升,只有在对常规操作掌握熟练之后,才能进一步思考,拓展思路。而这恰恰是我们平日教学过程中所欠缺的。


2.在教学中的作用

单纯由“命令->零件”式的常规教学,制作方法单一,学生在学习 3D设计过程中不仅创新思维受限,创作积极性不高,而且学习完毕较出色的 3D作品不多。逆向思维设计教学活动,就是由原来的“命令->零件”到“零件->命令”,也就是给出模型,然后思考可以用什么命令来实现的过程,在这一思考过程中不同的学生会找到不同的途径和方法,开拓学生的思路、活跃学生的思维,又可促进课堂活跃气氛的改善。


3.在学生创新能力培养中的作用

由前面所分析的不难得出,逆向思维对于培养学生的创新能力起到了很好的促进作用,有利于学生在将来制作更好的作品和模型,同时也会促进其他学科综合能力的提升。


二、逆向思维在教学过程中的培养

1.首先教师应提前完成由知识传授型教师向创新型教师的转变

创新型教师必须具备逆向思维等发散思维的主动意识和能力,这是培养学生逆向思维的前提。一个循规蹈矩、思维僵化、没有一点创新意识的教师很难说能培养出创新意识很强的学生。所以教师应该积极参与创新教育有关的培训与学习,提高自身素质,用最短的时间从知识传授型教师向创新型教师转变。

2.在教学活动中,教师要积极引导学生多利用逆向思维考虑问题

如在3D One软件中进行“旋转”命令教学时,在进行完软件命令教学之后,学生知道平面图形通过旋转操作可以得到立体模型,同一个平面图形如果旋转轴在不同的位置可以形成不同的立体模型(如下图所示),同样如果对旋转角度进行改变,还会设计出更多模型。


旋转1.png


如果我们反过来,先将模型提供给学生(如下图所示),让他们思考是由什么平面图形旋转而来的、旋转轴在什么地方?进而同学之间可以进行互动游戏,各自设计一个或几个模型然后让同学找出其中的平面图形和旋转轴,课堂气氛必然异常活跃。


旋转2.png


通过在日常教学中的有意引导,相信学生学习3D创意设计的积极性会大增,同时其逆向思维能力也一定会逐渐提升。


3. 鼓励学生树立创新意识,打破常规思维,变被动为主动,从独特的角度思考问题

逆向思维是发散性思维的一种,是一种创新性思维。这一种思维的形成不是天生就有的,需要多加鼓励,在课堂上教师有意打破学生那种被动接受知识的状况,鼓励主动从逆向思考问题,当然也可以辅以其他激励措施加以引导。


4. 教学过程中要尊重学生的逆向思维方案,从中选择最佳

如在利用3D One软件制作五角星模型时,首先根据五角星的外型,逆向思考制作方法与思路,然后每一种方法都试一试,找到其中的优缺点,探讨最佳制作方法,如下面表格所示:

表格.png


再如正多面体的制作,基本实体里的正方体就是一种(正六面体),直接拖拽到场景中即可。除了正六面体的其他正多面体有哪些?(正四面体、正八面体、正十二面体……)又是如何制作的呢?又给学生引出一系列的活动思考问题。


三、在项目式学习中融入逆向思维的培养,学生的创新能力显著提升

笔者所在的农村学校自2017年建成创客空间以来,开设了以3D创意设计为主的多个创客项目,在基于项目式学习的教学方式中大胆尝试了学生逆向思维的培养。在教学过程中教师将所有的内容设计为若干个活动项目,学生在一个个项目活动中通过逆向思维形成新颖的创作思路,完成的模型设计已经不再局限于的实体机械堆砌,平面草图的拉伸、旋转等变形,也不再是教师上课示例的简单复制,很多情况下做出的是耳目一新的作品。


在过去近三年时间里,学生在各级竞赛活动中共获得省级奖项7项9人次、市县级奖项13项近20项。在2018年山东省中小学生创客大赛中,赵志旭同学的3D创意设计作品《未来智能垃圾桶》获得三等奖,2019年《智能气体管家》和《智能植树机器人》2件3D创意设计作品获得山东省中小学生创客大赛三等奖。同时学校被3D One青少年创新设计思维联盟授于“全国青少年三维创意设计示范校”, 2018、2019连续两年获得全国“创客菁英实力评比百佳创新校园”称号。学校的创新做法得到了齐鲁晚报及3D One青少年三维创意社区的报道与推广。2019年6月,学校创客空间被确定为中央电教馆创客教育专题培训班观摩现场,得到专家肯定与好评。


四、携手创想未来,共筑 3D梦想

通过在3D创意设计中逆向思维的培养,激发了学生的创意灵感,学生通过设计优秀模型,从中获得学习的满足感、成就感,从而更加喜欢 3D 创意设计课程。学生除了掌握基本技术学习方法和技术探究方法外,无形中更锻炼了学生的观察力、数字感知力和空间感,学生的整体创新意识、创新思维和创新能力大大提升,创客教育的核心思想得以充分实现。


当然,基于逆向思维教学模式开展 3D 创意设计教学只是一种尝试,还有更多的模式及方法值得探究,以促进 3D 创意设计教学效果的提升,在提高学生创新能力方面充分发挥其应有的价值。


(本文为作者学校创客空间建设与应用研究课题研究成果,同时发表于《E教中国》第5874期。)


本文内容仅代表作者本人观点,与i3DOne社区无关。

作者简介

一名普通的信息技术老师,对3D建模和3D打印比较感兴趣,愿与大家一起交流与学习,希望能通过自己的努力感染自己的学生,实现他们的梦想。
文章介绍
  • 近年来,随着全国上下对创客教育的关注,各地中小学校涌现出了丰富多彩的学校创客空间,为学校创客教育注入了活力。创客教育的核心思想之一就是培养学生创新能力,3D创意设计是培养学生创新能力很重要的创客项目,而在3D创意设计中通过逆向思维的训练对于培养学生的创新意识、创新思维和创新能力有很强的促进作用。本文将对逆向思维在3D创意设计中的作用和培养加以讨论和研究。一、逆向思维的优势和作用:1.在3D创意设计中的作...
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  • 更新时间:2020-05-25
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