推进科普教育 让孩子爱上科技——巧客食品3D打印机走进2015西城区学生科技节

发表于：2015-12-17

       3D打印技术近年来发展迅猛， 如此火热的全球性前沿科技究竟能运用在什么地方？一星期实现50万众筹目标的巧客食品3D打印机运用在了教育行业展示，12月16日，巧客食品3D打印机来到北京市第三十五中学，亮相2015西城区学生科技节。一经露面便受到了老师和孩子们的热捧。巧客把3D打印技术和甜蜜梦幻的巧克力巧妙结合，让美食拉近了孩子与科技的距离。

 

       只需轻轻一点打印机，平凡的巧克力豆就能变成创意无限的3D巧克力，小朋友自己也能尝试3D打印了，耐心观察打印过程的小朋友，就像小小科学家。以巧克力为媒介，科技也能很有趣。

（3D巧克力什么味？在打印成品展示区，小朋友们好奇的讨论着3D打印巧克力的特别之处）

 

（大朋友则更关心巧客食品3D打印机的工作原理，工作人员正在为参观的同学耐心讲解）

       信息时代，拥有更多的信息，意味着拥有更大的能量。学校作为儿童教育的主阵地已经开始逐步推进3D打印的科普教育，从2015西城区学生科技节就可以窥见一二。大部分观展的学生面对北科光大这台以巧克力作原料打印的巧客食品3D打印机，都能说出其基本打印方法：熔融沉积成型法，也就是将材料的熔丝从加热的喷嘴中挤出，按照预定轨迹逐层打印的方法。

       更让人意想不到的是，孩子们不仅对巧克力3D打印有了解，更有远超其他材料3D打印的兴趣和热情。为了能体验巧克力3D打印的乐趣，他们踊跃报名体验活动。孩子们创作时的跃跃欲试，等待打印时的焦灼与期盼，还有拿到打印成品后的惊喜与快乐，无一不展示出了巧克力3D打印对孩子独有的吸引和魅力。

       这次科技与教育的成功结合说明了尖端科技对孩子来说绝不是高不可攀的。相信巧克力3D打印在儿童市场必将拥有十分广阔的前景。科普体验馆、亲子DIY、烘焙……都可以作为巧克力打印机展示和使用的平台，吸引孩子们加入。

      打印机所有与巧克力接触的部分均为食品级材料，无污染，无危害。无可争议，这是一款易学易上手，真正具有实用价值，还可食用的食品3D打印机。

       “听说过，没见过”，是3D打印在媒体喧嚣过后留给大多数人的印象，如何才能让这项吸睛的名词转换成日常生活的细节？显然，学生被认作是最有可能，同时手握科幻与现实的人，而校园，则是这项未来技术的着陆点。

       “每个孩子都是天生的创造者，都潜能无限，发展无限，自由的发现与创造是他们生命的需要。”教育工作者要尊重每个学生的需求，尤其是在他们最有创造力的时候。

       3D打印技术，被普遍认为是第三次工业革命重要标志之一，由于它可在短时间、简工艺程序下制作出结构复杂、尺寸精细、性能特殊的艺术模型、零部件等，所以它如雨后春笋般的应用在工业制造、生物医疗、建筑工程、科学研究等领域中。打印汽车，打印骨骼，打印房子……关于这项技术的神奇应用时常见诸报端网络。走进课堂，3D打印技术又会带来什么？

       实现虚拟世界与实体世界的有机结合，3D打印机进校园将使得学生在创新能力和动手实践能力上得到训练，将学生的创意、想象变为现实，将极大发展学生动手和动脑的能力，从而实现学校培养方式的变革。

       试想，在数学课上，打印出一个几何体的模型，便可以更直观地帮助学生了解几何内部各元素之间的联系，解析几何的大题是不是会有更多的人解出？而在美术课上，将平面设计的作品制作成3D版本的艺术品以及一些基本的模型，已经成为现实；化学课上，老师可以将分子模型打印出来展示，是否更有利于学生理解化学反应的过程？生物课上，打印出细胞、病毒、器官和其他重要的生物样本，比起平面图要直观得多。

       李作林则想到了，学生的参与可能给3D打印技术带来的进化。无论是网络化远程生产，或是智能化制造，前提都是技术的支撑，“3D打印机在开模和工艺品制造等个性化需求领域的应用还算可以，但要想更广泛实用，还需要技术的成熟。”

       技术如果想有所突破，首先得有一大批感兴趣的人，学生无疑是最好的群体。这个时候他们的好奇心、创造力最强，通过逐渐对技术进行研究，提出自己的想法和创意，再加上不断发展技术的力量，这必将促进3D打印技术的进一步发展。

       因此，“我们更愿意把3D打印看作是一个教学载体。也就是说，相比于打印机的操作应用，我们更关注3D打印机及3D打印技术本身的内涵。在3D打印机上，老师和学生做了很多方面的技术创新；基于3D打印技术，还能做很多后续的开发工作。”李作林说。

       经过近30年的探索和发展，3D打印技术成为当今全球最受关注的新兴产业技术之一，被誉为引领第三次工业革命最具标志性的生产工具，正在进入“高歌猛进”的发展新阶段。我国对3D打印已经有了长达20多年的探索和积累。业内认为，我国在3D打印的科研方面已经颇具实力，但是在商业化和产业化方面仍不成熟。2012年，全球3D打印产值20亿美金，我国3D打印产值仅4亿元人民币左右，其中具备真正工业意义的产值不足1亿元人民币，3D打印在表面的喧嚣背后，面临外热内冷，叫好不叫座的尴尬局面。

        3D打印，从何处破局？

       3D打印将颠覆传统教育方式！事实证明，一些在传统教育中表现不好的学生，主要是因为所学的课程理论性太强，没有兴趣，死记抽象概念让学生通过了考试，但考试过后就很快忘记了，3D 打印机可以让枯燥的课程变得生动起来，它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式，具有很强的诱惑力，在触觉学习中，学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形，而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型，这样能够吸收和消化知识，使学生不再遗忘所学的课程。英国著名教师戴夫怀特曾经说过：如果你能抓住学生的想象力，你就能抓住他们的注意力。

       中国的传统教育是应试教育，没有开设培养学生 “创新精神和创造力”的课程，纯粹的理论学习使学生的大脑僵化，学校应开设集设计和3D 打印于一体的“边学边做 ”的课程，把数学，物理课中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D 打印组件组成的小电路和小装置，变成有趣的课程， 3D 打印机将激发新一代学生投身科学，数学，工程和设计的热情，造就一批学生工程师。

       在国内学校开展3d打印课程的实践中，不少老师反映，3d打印课程确实具有非常良好的效果：

       首先，有助于营造真实的问题情景。在一些理科科目学习过程中，创设情境较为困难。以往通常只是在电脑上完成图稿设计，根本无法使其变成实物应用于现实实验测试和探究中，导致学习研究效果打折扣。3d打印机在课堂教学的出现，解决了理科学习的传统问题，能够帮助学生营造真实的问题情境，完成模型制造，提高学生的学习动机。

       其次，有利于提高学生高阶思维能力。这种新型的打印模式应用在教学中，能够改善传统单一的学习环境，激发学生的学习动机，使学生进行有意义的学习，学生在主动参与思考创造的同时，他们的思维能力也得到了极好的培养。

       第三，可作为教学辅助的工具。打印机的出现，作为提高培养学生视空间能力是再好不过的教学辅助工具，尤其是3d打印机基本不受图形限制，可打印出任意复杂结构的教学模型，弥补了现今教学中缺乏立体模具的缺陷。同时，教师将内部认知结构可视化，化抽象为具体、化复杂为简单，使知识更好地呈现在学生的认知结构中，更容易被学生理解吸收，由此增强学生的思维清晰度分析组织能力和理解能力，提高学习效率，改善学习效果。

       第四，学生自主探索创新的工具。当前的教学改革更加注重学生自主学习自主探究能力的提高，3d打印机对于这一理念在教学中的实施，起到积极的作用。3d打印机不仅可以培养学生自主创新探索能力，而且学生在实际操作中还可以打印不少自己设计的创意制品。