摘 要：3D打印是一种以三维数字形式立体构造物理对象的快速成型技术，在高中物理实验教学中3D打印技术正在受到重视，基于3D打印开展物理实验教学活动成为提升教学质量的措施之一.

文章就基于3D打印开展高中物理实验拓展课程教学的必要性展开分析，在紧密结合高中生物理课程学习规律的基础上，提出了基于3D打印的高中物理实验拓展课程有效实施策略，供广大物理老师参考借鉴.

关键词：3D打印；高中物理实验；创新机制

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0080-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：鞠毅，中学教师，从事高中物理教学研究.

基金项目：本文系江苏省“十四五”2021年度教研课题“3D打印支持下的高中物理实验改良与策略研究”的阶段性研究成果（课题批准号：2021JY14-L128）

在我国社会经济飞速发展的时代背景下，传统的工业制造正在发生翻天覆地的变化.3D打印无需拼接组装便能形成三维物体，其本身具有灵活便捷的优势，3D打印技术正在广泛应用于工业、航空航天等各个领域.高中生正处在物理学习的关键时期，他们在学习过程中接触到的知识以及参与过的实验活动能够成为解决物理学习问题的重要推动力.在3D打印技术不断成熟的背景下，如何基于3D打印开展高中物理实验拓展课程教学，值得每位教师思考.

1 基于3D打印开展高中物理实验拓展课程教学的必要性

1.1 丰富高中物理实验教学的形式

基于3D打印技术开展高中物理实验拓展课程教学是物理实验形式的创新与优化.教学中教师基于3D打印技术的合理运用，能带给学生更加深刻多元的学习体验，促进学生对物理实验态度的有效转变，让每位学生都能够在接受多元化物理实验的同时，实现思维的全面发展.高中阶段学生面临高考的压力，许多教师在开展物理实验教学工作时，存在一定的功利化色彩，导致学生在学习过程中面临较大压力，影响到了实验教学的效果.在3D打印技术的有效辅助和推动下，学生能够及时调整学习状态，并且在主动积极参与相关实验活动的同时获得多元化的体验，真正实现知识面的有效拓展.

1.2 促进学生思维能力的发展

高中生正处在思维能力发展的关键时期，在物理实验教学过程中，教师能够为学生搭建思维训练的平台，并在此过程中促进高中生思维的全面进步与发展.3D打印技术本身具有较强的新颖性和开放性，在引导学生围绕3D打印技术探究物理知识的过程中，每位高中生都能够在参与实验活动的同时实现对思维的有效训练，并且在积极解决学习问题的同时实现学习能力的有效提升.

2 基于3D打印的高中物理实验拓展课程教学有效实施策略

2.1 做好前期准备工作

2.1.1 设置明确的教学目标

设置明确的教学目标是高中物理实验教学活动的重要前提和基础，在基于3D打印技术开展高中物理实验教学的过程中，教师必须明确教学目标，结合物理实验教学的内容以及相关要求，突出目标的针对性和全面性，关注3D打印技术独特的教育价值，并且在实施教育活动之前了解学生的整体状况，确保教学目标体现出学生的学习需求，推动学生学习能力的有效提升.

2.1.2 做好学习者特征分析

学生是高中物理课程的学习主体，在基于3D打印技术开展高中物理实验教学的过程中，教师应当打破传统教学模式的限制，并且对学生的情况进行摸底，以此为基础推动前期准备工作的有效落实.教师首先需要关注学生对物理理论性知识的掌握情况，能够从多个角度出发，了解学生的物理基础，并且在设计实验流程的过程中体现出学生的个体差异，尽可能地凸显基于3D打印技术的物理实验教学价值.教师还应格外关注学生在分析和思考问题时表现出的学习特点，从多个角度出发，对学生作出相应的指导，并且在分析学生学习情况的同时，把握好实验素材以及实验内容的优化，让每位学生的个性都能够得到彰显.

2.1.3 增强课程导入趣味性

课堂导入是高中物理教学的一个重要环节，在基于3D打印开展高中物理实验教学的过程中，教师应

重视对课堂导入的合理优化与调整，能够做到从不同角度出发做好课堂导入的合理设计，让每位学生都能够在快速调整学习状态的同时，真正理解实验活动的相关要求，以确保高中物理实验的实施效果.教师在对学生进行指导时，做到多角度分析和思考问題，实现课堂导入应有的效果.结合物理实验的相关内容，教师可以采用情境化的教学手段，引发学生的思考和共鸣，让每位学生都能够在课堂导入环节保持较为浓厚的兴趣.

2.2 优化实验活动设计

做好对实验活动流程的有效规划是保障学生学习效率的关键，为此教师应当结合3D打印技术的特点，在开展实验活动时，对实验流程做出相应的调整.

2.2.1 布置明确的学习任务

明确清晰的学习任务是高中生提高物理实验活动效率的关键，在基于3D打印技术开展实验活动的过程中，教师应当重视任务驱动，能够根据学生学习特点选择适当的物理实验项目，并且在对学生提出相关要求的同时促进学生的个性化发展，让每位学生都能够在主动解决问题的过程中实现学习能力的提升.在明确高中物理实验活动主题的情况下，教师应当关注学生的学习表现，并且在设置相关学习任务时考虑到任务的难易度，避免学习任务难度过高导致学生自信心受到打击，避免学习任务难度过低影响学生学习能力发展.

2.2.2 基于学生特点合理分组

小组合作学习是提高学生学习能力的重要途径，在开展基于3D打印技术的高中物理实验活动时，教师应当重视对小组合作学习的有效落实，结合高中生物理课程学习特点，对学生做出相应的指导，在帮助学生提高解决问题能力的同时促进学生养成良好的团队协作精神.高中生本身处于个性发展的关键时期，他们在成长过程中不仅要掌握学习的方法和技巧，同时也要学会如何与他人相处，以实现综合素质的全面进步.在围绕3D打印技术对实验教学做出尝试和探索的情况下，必须对学生学习行为做出相应的指导，帮助学生转变学习观念，让行之有效的物理实验活动成为推动学生综合素质发展的重要动力.在合理划分小组的情况下，教师还需要引导学生做好小组内部的分工，每位学生都需要结合自身的特长，在合作学习中发挥各自的作用，共同完成好物理实验项目.

2.2.3 搭建实验成果展示平台

在基于深入分析和思考解决实验教学中各种问题的同时，教师还应为学生搭建展示实践成果的平台，真正关注学生的学习需求，从多角度出发对学生进行指导，让每位学生都能够快速调整学习状态，并且在主动分析和探究知识的过程中，实现学习能力的提升.在基于自主学习和小组合作学习取得一定成果的情况下，教师需要考虑如何帮助学生提高分享的能力，在教学活动中鼓励学生展示相关学习成果.

3 完善教学评价机制

教学评价是高中物理实验教学的一个重要环节.基于3D打印技术的高中物理实验教学，应当具有更加完善的评价机制，既要体现出学生的学习特点，同时也要关注不同学生的相关需求，能够真正做到以过程为导向对学生进行评价和指导，让每位学生都能够做到主动积极解决问题，并且在探究物理知识的同时实现学习能力的提高.

3.1 以过程为导向制定评价标准

在制定高中物理实验课程教学评价的过程中，突出评价标准的科学性和严谨性，能够真正关注学生在学习过程中表现出的学习态度以及采用的学习方法，真正体现出物理实验活动的教育价值.在物理实验教学中关注学生的一举一动并且做好相应的记录，对学生进行评价和指导时，不仅要考虑学生基于物理实验取得了怎样的学习成果，同时也要考虑到学生在学习过程中展示出的思维能力以及在探究知识过程中表现出的学习态度，尽可能地保证评价活动的多元化.

3.2 实现评价主体的多元化

多元主体的评价机制能够在一定程度上保障高中物理实验拓展课程的教学效果，在对学生进行评价时，教师不仅要关注自身对学生的评价和指导，同时也要关注学生的学习特点，建立起多元主体的评价机制，

从而推动实验活动的全面落实.学生自我评价主要体现在学生自身的自我反思方面，在自我评价中，学生能够根据自身的学习体验对物理实验产生更加深刻的认知，并且在探究和分析问题的过程中实现学习状态的及时调整.学生之间的相互评价则强调同学之间的紧密协作，每位学生都能够发现其他同学的闪光点，并且在学习过程中学习他人的优点，以实现对物理实验的有效反思.

综上所述，基于3D打印技术开展高中物理实验拓展课程教学工作，这是提高学生物理学习能力的有效措施，也是促进学生个性化发展的基本要求.教师必须充分重视3D打印技术的教育价值，在对学生进行教育和指导时，能够采用多元化的教学手段对学生提出相关要求，一方面做好前期准备工作，充分分析学情并优化教学设计；另一方面也要关注实验流程的优化与调整，让学生能够基于良好的学习平台实现综合素质的全面发展.唯有如此，基于3D打印的高中物理实验教学活动，才能发挥应有的作用，每位学生都能够在了解3D打印技术的同时实现对物理实验的深入探索，从而保证学生学习能力的进步和提升.

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[责任编辑：李 璟]