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看点：在STEAM教育中，经常会碰到“3D打印”这个词。它们常常紧密的联系在一起，它们之间有怎样的关系呢？为什么很多人会选择3D打印来进行STEAM教育？这是我们今天探讨的话题。
3D打印对很多人来说，陌生又熟悉。为什么这么说呢？很多人都听说过，但未必了解。其实，3D打印对我们的影响已日益深广，很多科技、设计公司、工厂等等都在使用3D打印技术，这也是未来发展的一个必然趋势。
3D打印与STEAM教育的关系
在教育领域，教育者也常常使用3D打印的工具来开展STEAM教育，科学技术的教育要从娃娃抓起。STEAM代表科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Art），数学（Mathematics）。STEAM教育就是集科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合的综合教育。
目前很多学校、机构开设的3D创意课是让学生通过数字化工具3D建模加3D打印机来培养孩子动手实践的能力，让学生在发现问题，探索问题解决问题中，将自己的创意变成实物来验证。
3D创意课是鼓励学生通过3D设计软件，结合物理、化学、数学等知识将创意实现成3D数字模型，并进行3D打印，最终实现想法。3D打印在实践中体现了跨学科的综合能力，所以，会成为STEAM教育的重要工具。
3D创意课引入了3D设计及3D打印技术，拓宽了学校普及STEAM教育的方法。在STEAM教育中，机器人教育也是非常重要的部分，3D打印技术与机器人教育相比，优势也是显而易见的。
首先，学生在设计机器人的时候，过去只能买标准的零件，现在可以通过3D创意设计软件，定制更加个性化的硬件。在3D设计过程中，也需要充分运用科学技术、数学等知识才能精确打印。其次，某些3D设计软件，即使是中小学生也可以轻松掌握，可以极大降低学生的掌握难度，也降低了对学校开课的硬件软件要求。
3D打印具体是如何实现STEAM教育的呢？我们先来普及一下3D打印的相关知识。
3D打印是什么？
3D打印学名叫快速成型，原理类似于喷墨打印，只不过材料不是墨水，而是液体，或粉末状的金属、塑料、陶瓷等原材料。
首先，3D打印的软件，会在电脑上将物体三维模型分解成无数细小的薄片，这样以来，3D打印机可以逐层打印，并且进行粘合，这样就生成了立体的实物。
3D打印示例3D打印机采用了一些物理和化学的技术原理，最终实现3D打印的立体效果，根据技术原理的不同，大致分为以下三类：
熔融沉积成型——FDM，通俗来讲，就是利用高温将材料熔化成液态，计算机控制打印头前后左右移动，挤出熔化材料，一层一层沉积形成立体实物。
数字化光处理——DLP，以光敏树脂为原料，通过计算机控制数字光处理器，来固化液态光聚合物，形成零件的一个薄层，逐层进行光固化，直至得到三维实体模型。
激光选区烧结——SLS，以烧结和融化为基本原理，激光束在计算机控制下，有选择的烧结粉末，一层完成后再进行下一层的烧结，粉末材料被融化成型。
3D打印机都能打印些什么东西？
3D打印在医疗、航空、汽车、机械、建筑等领域应用已经非常广泛，人们用它来服装，建筑模型，汽车，巧克力，甜品等。
工程塑料、树脂材料、金属粉末、陶瓷、石膏、复合材料等材料是3D打印的主流材料，由这些材料构成的小物体或者零部件，基本上都可以用3D打印机去打印。当然，比较大的物体可能需要大体积的3D打印机才能打印。比较常见的打印的物品包括：动漫人物，动画片人物，文件，家用装饰品，艺术品，科教，创客教育物品等等。
全国首架3D打印无人飞机在南极帮破冰船3D打印的设计过程
我们先看3D打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。
建模本身就是科技知识，就在STEAM教育的范畴之内。孩子要建模，需要学习一定的科技知识和操作步骤才能做到，可以在操作实践中，培养孩子对科学的兴趣，亲手做出来一个自己喜欢的形象，也会很有成就感，增加孩子的自信心。
3D打印可以培养孩子的哪些能力？
第一步需要确定打印的形象。孩子想打印一个什么模型？这就需要充分调动孩子的感官去思考，自己想要什么？这有助于培养孩子的想象力和创造力。在设计课程时，首先要避免把课程设计成计算机的实操课，重点要放在学生的创意构思和设计技巧上。
让孩子充分发挥自己的想象力，大胆设计自己想设计的形象，并且进行操作，孩子也会受到很大的鼓舞，从而提高自信心，提高对科学、数学、物理、化学等学科的兴趣。教育者也可以充分与孩子进行沟通，了解孩子的需求，对孩子进行积极的引导。
比如，孩子想要一个魔丸版本的哪吒，可以问孩子，为什么喜欢哪吒呢？孩子可能会分享，喜欢哪吒的“我命由我不由天”的风格，还有他唱的歌也很有意思。这时候，教育者可以对孩子进行价值观的教育以及抗挫折能力的教育，培养孩子坚强的性格。比如，不要去在乎别人的看法，即使受到了不公平的对待，也要相信自己，坚持做自己。要相信爸爸妈妈永远爱你等等，进一步建立亲情关系，加固孩子对父母的信赖感。
3D打印之魔童降世模型另外导演饺子在中国传统的哪吒的形象上进行了很大的创新，这也可以进行创新思维教育，这也是STEAM教育的重要内容。如何进行创新思维呢？可以对一些经典的形象进行改造，设置不同的场景进行演绎，可以锻炼孩子丰富的想象力，培养孩子多思考的习惯。
设定自己想要的形象，下一步就是建模。建模会用到绘画技术，还有数学知识，数据尺寸之间的比例等等。这些对培养孩子的逻辑思维、空间想象力、计算思维都是很有帮助的。建模部分体现了学科间的相互联系和融合。
另外这个建模的过程，也是把想象的一个形象绘制成3D立体图形的一个过程。想想可以把自己喜欢的一个形象，通过自己的双手，把它给做出实体来，这个过程本身就是一个追求梦想，实现梦想的过程，也锻炼了孩子的动手能力、实践能力和行动力。
这个过程本身也充满了挑战。有些图形并不是一下子就能绘成的。需要复杂的步骤，这就考验了孩子的学习能力、耐性和承受挫折的能力，因为也有可能会画错，需要耐心的修改，甚至可能会重头再来。
遇到自己不会的地方，也要积极的向老师和同学们求助，这也培养了孩子的交际、语言沟通能力。
如果是在课堂上很多孩子一起做这个3D模型的话，老师会限制时间，这也考验了孩子的专注力和时间管理能力。如果孩子没有按时完成的话，也要听取孩子的意见，加以引导和改善。
爱因斯坦小时候做事情总是慢半拍，他的手工作业总是最后一个交，而且做出来的还是班里最难看的小板凳。老师忍不住嘲讽，天底下没有比这更难看的小板凳了。爱因斯坦立刻回答，有的！从包里又拿出来另外两个更丑的，这是他之前做的，上交的第三只，已经比这两个好多了。
这个故事说明什么呢？说明不要只看表象，要透过表现去发现孩子的品性、性格等因素，加以因材施教。就像这个故事说明了爱因斯坦精益求精的精神，而且他也没有因为老师的批评而自卑或者自我否定，而是长期坚持以这种精益求精的精神去做事，并且投入到科学研究中，最终获得了非凡的成就。
小米的创办人雷军在自己的母校演讲时也说过，一个人重要的不是学习考了多少分数，考60多分和考90多分，他真的看不出来有什么差别。但是通过学习，掌握了重要的学习的能力，这个才是最重要的事情。学习力，也是伴随一个人一生的事情。将来在这个日新月异的社会环境下，才能不断进步，真正立于不败之地。
图片来源于网络同样，做3D打印，3D建模这个过程，本身做出来的效果好不好看，不是最重要的，不要去评论，谁做的好看，谁做的不好看，重要的是，让所有参加的孩子都学会这些技术和方法，以及在这个过程中去培养和锻炼孩子的各种各样的能力。
每个孩子心中都有自己最爱的那个形象，谁都希望自己喜欢的东西被好好对待，所以，不要对孩子做出来的东西进行评论。因为相信每个孩子都尽了自己最大的努力去做了，这就够了。
另外，没有比较，就没有伤害。很多人之所以有妒忌心，甚至发生伤害的事件，就是因为自己不如别人才心生嫉恨。这就是比较得出来的结果。这些伤害事件，无论是对于妒忌别人的人，还是被妒忌的人，都是一种伤害。
所以，不要进行比较，每个孩子都需要被肯定和支持，每颗幼小的心灵都需要精心的呵护和浇灌，才能茁壮的成长，让孩子学习这一套方法和掌握这些能力，才是更加重要的事情。
建模建好后，通过3D打印机打印出来，就会出来一个立体的实物。孩子拿到这个东西都会开心的欢呼雀跃。毕竟这是自己的劳动成果啊。在这个过程中，教会学生像科学家一样思考，像工程师一样设计和实践，锻炼了创新能力，计算思维能力、动手实践能力和协作能力等，全面提升了学生的科学素养和知识的融合应用能力。
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