浅谈3D打印技术在儿童版画教学中的利弊

全艳珠

3D打印技术又称三维打印，是一种快速成型技术。它以数字化模型为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式构造物体，由于其在制造工艺方面的创新，因此被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”。近年来，3D打印技术也引起了中小学教育领域的电教技术革命。

一、3D打印技术在各个领域大展拳脚

3D打印技术在多个领域得到应用，人们用它来制作服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。在北美的一些中学、普通高校和军事院校，3D打印已经被用于教学和科研。美国前总统奥巴马在国情咨文演讲中强调了3D打印技术的重要性，他期望3D打印能够成为令美国制造业重新焕发活力的重要推动力。国家主席习近平在考察3D打印企业时指出，3D打印技术很重要，应抓紧实现产业化。国家教育部指出：要努力推进信息技术在教育学科中的整合，鼓励在教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其他学科。

二、中小学信息技术与教育教学融合的重要性

早在几年前，南京市秦淮区率先在基础教育系统开展3D打印技术在教学中应用的研究，成立了研究团队，并在马府街小学建立了秦淮区“3D打印数字坊”研究基地。马府街小学的学生们在教师的带领下，用3D打印技术制作自己设计的小玩具。2014年，南京市20多所中小学进行了3D打印课程的实验性应用。

2020年5月28日，教育部基础教育司委托南京市开展“中小学信息技术与教育教学深度融合”项目。该项目旨在通过区域性教育实践研究，探索在“互联网+教育”背景下教学的内容与形式、管理服务模式、资源表征方式与供给方式、网络学习空间与环境支持等方面的创新，打破现有教学空间、教学形式、教学手段、教学媒介的限制，优化教育生态，构建体现区域特征的中小学信息化教育模式，探索未来教育新样态，形成可借鉴、易推广的系列案例。

三、3D打印技术让儿童版画教学创意无限

1.儿童版画教学在美感教育中的意义

随着素质教育的全面推进，版画教学在中小学美术教育中的重要地位日益凸现，成为美术课程的重要内容。小学美术新课程标准总目标里指出：“学生以个人或集体合作的方式参与各种美术活动，尝试各种工具、材料和制作过程，学习美术欣赏和评述的方法，丰富视觉、触觉和审美经验，体验美术活动的乐趣，获得对美术学习的持久的兴趣……在美术学习过程中，激发创造精神，发展美术实践能力，形成基本的美术素养，陶冶高尚的审美情操，完善人格。”

儿童版画教学能够很好地体现美术新课程标准的精神，在美术课程中有着其他艺术形式替代不了的地位，其优势主要体现在：第一，利用各种“版”的媒介形式，表达儿童的思想感情。第二，利用版画的复数性，即一版多印，可以实现一画多用。第三，版画的制作必须是作者通过自画、自刻、自印这三个过程来完成，学生易于产生兴趣，在制作过程中培养学生眼、手、脑的协调性，促进大脑发育，提高学生动手能力。

制作版画的材料很多，传统的版画主要运用吹塑纸、纸板、木板等材料印刻版画底版，然后进行印制。教师通过书本、挂画、录像等有限形式对学生传递信息，让学生在纸上先画出底版设计稿，而这些只是他们停留在纸上的设计，都需要进行拷贝、电烙、刀刻、油印等一系列版画制作，在制作过程中也存在一些安全隐患。有了3D打印技术后，学生可以把自己的想法用画笔描绘出来，并用3D打印机打印出来，直接把自己的创意变成现实，不需要再进行底版的制作，使原本枯燥复杂的制作过程变得轻松有趣。

2.初次尝试3D活印版画，制作底版轻松简便

把3D打印技术应用到版画教学课堂上来，就是新技术和传统技术的融合。用3D打印机打印出来的版子作为制作版画的底版，结合版画的制作方式来创作版画作品，将是一个与众不同的尝试，也是一次版画材料的突破性挑战。

在执教市公开课“一片美丽的叶子”这节课时，笔者尝试了3D活印版画。到底什么是3D活印版画？其实就是用3D打印出來的版子进行灵活的拼摆，形成独具特色的画面，结合版画印制的方法来进行拓印。在“一片美丽的叶子”这节课中，先教学生们用SketchUp软件绘制不同造型的叶子，例如枫叶、银杏叶、桑树叶、柳叶、荷叶等，并用3D打印机把这些美丽的叶子都打印出来，制成活印版画。这个环节通过让学生学会叶子的绘制技巧，采用任务驱动法，让学生自主探究不同叶子的绘制方法，培养学生自主探索问题、解决问题的能力。通过知识迁移等教学手段，不仅让学生认识到镂空对绘制叶子的重要性，还能引导学生感受镂空对版画版子的重要性。通过用SketchUp软件建模制作叶子，省去了手工刻版子的过程，让制作底版变得简便轻松。

第二个环节，笔者带领学生们利用打印的版子进行版画元素的拼摆构图和拓印。第一步先进行分组，引导每个小组的学生用手中的画版，进行构图设计，穿插摆放，设计出各种不同造型的底版画面。有的小组绘制的是荷花和荷叶，再添加一只蝴蝶，那么就可以拼摆出一幅蝶恋花的画面。第二步，在摆好的版子上滚上彩色的油墨，覆盖上一张彩色纸，用勺子用力按压摩擦，鲜活生动的版画就制成了，各具特色。这个环节中，用3D打印出来的零散的叶子底版进行组合拼摆，学生们可以用同一套底版，创作出形形色色、各具风格的作品来，学生将制作出的版画作品编成有趣的小故事，有荷花故事、枫叶故事等，锻炼了学生的动手动脑能力。其中有位学生这样说：“初夏，荷花塘中冒出一枝荷花。过了几天，这个花苞渐渐展开了笑颜，蜻蜓也扑闪翅膀飞在它的旁边。终于，荷花绽放了，煞是好看，不知不觉，许多荷花也在争先开放。池塘中美丽的荷花仙子都露出了笑颜，整个荷塘热闹起来了。”这么美的语言融入了学生们对美的热爱之情以及对3D活印版画的喜爱之情。

3.学科融合，让3D打印技术在儿童版画中生根开花

3D打印技术和版画的融合可以给学生们的版画创作带来极大的想象发挥空间。利用3D打印技术，学生们可以自己制作版画的底版，亲身参与艺术实践，感受艺术魅力，丰富审美体验，在实践活动中学习，获得更好的学习效果。学生设计的作品不仅仅停留在纸面上，还可以进行实际的加工和制作，让学生参与艺术创作的整个过程。在用3D打印技术制作活印版画的每个步骤中，可以对学生进行鉴赏能力和审美能力的培养，同时拥有视觉和触觉的双重体验，使枯燥的版画学习变得生动，提高学生对版画作品的整体设计能力，拓展学生的发散思维，同时也有助于提高学生的自主学习和团队合作能力。所以，可以开展学生课外自主美术活动，让学生组成相应的兴趣小组，自己动手完成艺术作品并进行赏析，在培养学生动手能力的同时也锻炼了团队的沟通能力和协作能力。学科间的融合给传统的版画制作注入了新鲜的血液，让学生们感受到新技术的力量。

四、3D打印技术在儿童版画教学中存在的弊端及处理对策

1.师资力量严重匮乏

3D打印作为一门新兴科学技术，融合许多不同学科的知识内容，存在一定的技术门槛。由于美术教师长期以来实行专门的美术学科的培训，当3D打印技术进入教学中时，大部分美术教师感觉到知识和能力的匮乏。3D打印技术与美术学科紧密融合，美术教师不仅要掌握3D打印技术，更要具有丰富的知识面和紧跟时代的学习能力。时下3D打印技术有关的培训多是设备生产商提供的技术培训，真正能够提升专业技术教师和学科骨干教师专业水平的教研培训很少。

针对这个问题，笔者认为应该要加强师资力量，多开设一些和3D打印技术及版画相关的培训，提升教师们在3D打印技术方面的专业水平。学校图书馆也应该多配备一些关于3D打印技术的专业书籍和杂志，有助于教师学习参考。美术教师在课余时间也可以在网上搜集一些3D打印技术的知识，结合儿童版画内容进行探索实践，让3D打印和儿童版画做到真正融合，创造出更有创意的作品。

2.3D打印技术在印制版画时有一定难度

尽管3D打印技术能用软件直接建模打印出来底版，让制作底版这个环节变得简单轻松，但是在打印大面积的底版时需要耗费很长的时间，这样制作版画需要的时间也就变长了。此外，打印出来的3D版子大部分都不是很平整，上面会有条纹的凹槽，学生操作滚筒给3D版子滚油墨的时候也有些困难，这也给版画印制带来了一定难度，很多学生无法印制出清晰完整的版画作品。另外，3D打印出来的版子一次成型，不像木刻版畫或KT版画在制版时可以多次修改、调整线条粗细等，如果发现错误，只能重新修改模型，再次打印，造成材料浪费。

针对以上印制版画可能出现的问题，笔者建议在制作大面积底版时可以分块进行，或者几台机器一起打印底版，这样就能够加快打印时间。选用的材料应精心挑选，尽量使打印出来的版子平整光滑。在底版建模时可以多次校对，保证模型的正确性，减少不必要的材料浪费。

3.教材体系不够完善

目前，3D打印在美术教育教学中的应用缺少课程标准指导，也缺少相关的教材，教师在开展教学时只能依靠网上零散的资料进行参考学习，导致中小学3D打印教学呈现的教学方式五花八门，课程形态多种多样，教学效果参差不齐。课程、教材体系的不完善，限制了3D打印技术在版画教学中的发展。

针对这个问题，学校应配齐3D打印技术和版画教学的教材，可以把“3D打印技术与儿童版画融合”这一项目作为校本开发课程内容，让更多的教师参与其中，共同编写教材内容，形成统一完整的教材体系。