在虹口区的教育版图中,虹口区教育学院附属中学(以下简称“虹教院附中”)始终以“创新立校、育人铸魂”为理念,近年来更是将3D技术作为撬动教育变革的支点,从课堂到实践,从学科融合到创新文化,构建起一场“三维”教育的新探索,当抽象的知识变得可触可感,当学生的创造力被技术唤醒,这所中学正用3D技术为教育注入前所未有的活力。

课堂“破壁”:3D技术让抽象知识“立”起来

“以前学立体几何,对着课本上的平面图想象辅助线,总像隔着一层雾;现在用3D建模软件,自己拖动顶点、旋转图形,空间关系一下子就清晰了!”初三(2)班的小林同学说起3D课堂的变化,眼睛里闪着光,在虹教院附中,3D技术早已不是“高冷”的科技名词,而是各学科的“解题神器”。

数学课上,教师利用3D建模软件动态演示函数图像的变换过程,学生通过操作鼠标就能直观看到“y=x²”如何“拉伸”成“y=2x²”;生物课上,心脏、大脑等器官的3D模型取代了静态挂图,学生可以“解剖”模型、观察细胞结构,甚至模拟血液流动路径;历史课上,3D打印的兵马俑复制品让学生亲手触摸“千年温度”,古建筑的斗拱结构在三维空间中清晰呈现……

“3D技术的核心优势,在于将‘抽象’转化为‘具象’,将‘被动接受’变为‘主动探究’。”学校教务处主任介绍,目前学校已在数学、物理、生物、历史等学科开发出20余节3D融合课例,教师们通过“情境创设—模型演示—动手操作—问题探究”四步教学法,让知识真正“活”起来。

实践“赋能”:从“纸上设计”到“手中创造”

“这个桥梁模型,我们先用3D软件设计了受力结构,再通过3D打印分层成型,最后测试承重时发现中间部分需要加固——课本上的力学知识,一下子就‘落地’了!”初二(5)班的科创小组成员捧着他们设计的3D桥梁模型,脸上满是成就感。

在虹教院附中,3D技术不仅停留在课堂演示,更延伸至课后实践,学校专门打造了“3D创客实验室”,配备3D打印机、扫描仪、建模软件等设备,开设“3D建模与打印”“创意结构设计”等校本课程,学生从零开始学习建模软件,将自己的创意转化为实物:有的设计出“可调节高度的课桌椅模型”,有的制作出“校徽立体浮雕”,还有的尝试用3D打印修复破损的文物模型……

“去年我们参加上海市青少年科技创新大赛,学生用3D技术设计的‘模块化垃圾分类回收箱’,不仅获得了二等奖,还申请了实用新型专利。”科技辅导员老师自豪地说,从“纸上谈兵”到“动手创造”,3D技术为学生搭建起从“想法”到“成果”的桥梁,让创新不再是“空中楼阁”。

文化“浸润”:3D教育塑造“未来视野”

“走进校史馆,3D全息投影让老校区的‘旧时光’在眼前流动;走廊里,学生用3D打印的‘学科符号’装饰墙面——3D技术已经融入学校的每一个角落。”校长在介绍学校特色时强调,3D教育的终极目标不是“教会技术”,而是“培养思维”。

为此,学校每年举办“3D科技文化节”,设置“创意建模大赛”“3D作品展览”“跨学科项目挑战”等活动:语文课上,学生用3D技术再现《红楼梦》中的大观园场景;美术课上,3D打印笔让二维绘画变成立体艺术;地理课上,3D地形模型帮助学生理解板块运动……不同学科的边界在3D技术中逐渐消融,学生的跨学科思维、空间想象力、审美能力得到综合提升。

更值得一提的是,学校还与虹口区教育学院、高校科研院所合作,开发“3D教育校本课程体系”,将3D技术与项目式学习(PBL)、STEAM教育深度融合,让学生在解决真实问题的过程中,既掌握技术工具,又学会像科学家一样思考、像工程师一样创造。

以3D为笔,绘就教育新蓝图

从课堂的知识传递到实践的创新孵化,从学科的跨界融合到文化的浸润生长,虹口区教育学院附属中学的3D教育探索,正书写着“科技赋能教育”的生动注脚,3D技术不仅是工具,更是点燃学生好奇心的火种、激发创新潜能的钥匙,随着5G、人工智能等技术与3D教育的进一步融合,这所中学将继续以“三维”视角探索教育可能,让每个学生都能在科技的助力下,触摸知识、创造未来,成长为面向世界的创新者。