在國小試行3D繪圖與3D列印課程-過程

臺中市豐原區葫蘆墩國小 廖昭彥   bubble@tc.edu.tw

一、課程實施

1、時間與對象

2、課程規劃與實施歷程

【基本概念與指定創作階段】

【自由創作階段】

【團體任務挑戰階段】

二、資料收集

三、小結


接續前篇為了回應國教輔導團分區輔導座談時教育夥伴提出的討論而寫 - 在國小試行3D繪圖與3D列印課程-緣起。以下對於

一、課程實施

 1、時間與對象

在課程規劃與時間、人數等等條件受限的情況下,筆者在前篇已經提出了先以社團形式進行探討的想法,因此在2015/07/06~10、13~17,以連續兩週一~五的上午四堂課方式(40分鐘*4)進行教學活動,對象為五至七年級學生11人。

2、課程規劃與實施歷程

        報名完畢之後,初步了解參加學生未曾接觸過3D繪圖與3D列印的相關課程,因此從基本的觀念介紹起,包含釐清平面(2D)繪圖、45度視角的平面(2.5D)繪圖與3D繪圖的區別,包含3D繪圖的基本操作(課程主要以Sketchup軟體作為操作環境),介紹3D列印的原理與3D印表機結構,切片實務與列印等等,循序漸進,除了目標是讓學生們可以設計物件、列印物件,並且在課程的最後規劃任務關卡,分組挑戰。

第一天

3D繪圖基本概念、3D繪圖軟體簡介(Sketchup)

第二天

3D繪圖基礎、物件平移縮放、物件群組

第三天

物件變形控制、精確繪圖尺規工具。指定創作

第四天

推拉工具與曲面。指定創作

第五天

3D列印基本概念、3D印表機結構、指定創作

第六天

切片原理、指定創作列印實務

第七天

tinkercad自由創作、切片實作、列印實作

第八天

「造橋鋪路」任務創作小組競賽、自由創作列印

第九天

任務創作討論、切片與列印

第十天

3D繪圖、3D列印綜合討論,作品發表

以下簡要紀錄課程實施的概況。

【基本概念與指定創作階段】

對於一群沒有3D繪圖經驗的孩子來說,開場再怎麼說明2D、2.5D、3D也是很抽象,孩子畢竟是孩子,共通的語言即是遊戲。舉三個遊戲畫面當作例子,立刻明白什麼是3D!

引起動機,接著就要打鐵趁熱,再文字簡報講半天,可能燃起的興致又要熄滅了,採取且戰且走的策略,直接帶入 Sketchup 的操作畫面,從簡單的柱體推拉變形開始,可以旋轉不同的視角這對孩子的繪圖經驗來說是新奇的。選擇Sketchup的原因,主要是中文介面完整、對電腦資源的要求不嚴苛,此外使用基本版的軟體可以免費,PRO版才需要購買授權[1],所以對於學生回到家裡的練習是相當有幫助的。

筆者個人認為,指導3D繪圖的原則是從幾何到曲面、從仿作到創作、從抽象概念到精準尺寸。此外,由於是混齡實施的班級,觀察國小五年級到國中一年級的學生,在面對旋轉物件的操作時,顯然越大的孩子越能精準掌握,閱讀筆者個人的教學札記發現,第一個半天的課程國小學生偶爾會出現360度轉來轉去,轉不到自己要下手的物體面,也就是對於可視面、透視面的理解有點困難。然而,透過持續的操作練習,第二個半天之後,一切就順利多了。

精準尺寸與角度的繪圖,因為尺規工具、量測工具、鍵盤輸入的功能在Sketchup上面相當完善,所以只要可以讓學生理解命題,大概在第三個半天課程結束後就能夠達成。以課程裏面的例子,設計家具:桌子、椅子等,尺寸造型的命題精確傳達以後,全部的學生都可以完成。

        從一體成形的單一物件開始,慢慢的要引導學生進行分解物件,因為3D列印即是積層製造[2]的一種,對於懸空角度需要支撐的問題是必然的,指導學生分析自己創作的物件,並且試著說明投入列印時可能會遭遇的問題,透過這個階段,也可以帶入「支撐材」或者「分割元件」的概念。此外,分割元件後的接合設計,可以有很多種作法,榫接大概是孩子比較容易接受的,因為以Sketchup來說,要做到活動關節對孩子是過於困難的,活動關節的實作可以放到之後「tinkercad」的課程段落當中。

        此外,筆者也從 3dwarehouse  ( https://3dwarehouse.sketchup.com/ ) 下載其他設計者的例子列印給學生觀摩,對於元件拆解與接合的觀念,有了這樣的實例更易於建構觀念。

前述,經歷了3-4個半天的課程,學生們在3D繪圖的操作與概念上已稍有基礎,也嘗試著進行指定創作,年紀較大的孩子有些可以進入自由創作的階段了。接下來要銜接的就是3D列印的實作。首先從認識3D列印機 (3D印表機、3DP) 開始。如前篇「在國小試行3D繪圖與3D列印課程-緣起」所提到的立場「筆者認為以國小學生為對象探討3D繪圖與列印實作的教學活動,並不應以探討印表機技術作為目的,第一點理由即是對於控制原理的背景知識不足,3D印表機不僅僅是機械原理,其控制器、切片參數、印表機調教等等問題,對於國小學生來說遠超過其既有的背景知識,過高的認知負荷反而是學習意願與成效的負面因素。其次,前述的知識應屬於專業領域,對於義務教育階段來說,學生該學習的不是成為一個專業玩家,而是透過學習活動作深層的反思,如同前述提到的,從好玩到問題解決到運用能力與技術去幫助有需要的人。因此,3D繪圖與列印可以將想像與創作實體化,即是筆者認為的技術與能力價值,追求藝術創作或者工業級別的精準程度並不在筆者認定3D繪圖與列印進入教學活動的宗旨之內,也許,那是多年以後少數孩子選擇的道路,但不是現階段的目的。」,因此認識3D印表機的結構,目的在於理解成形的原理,預先發現3D繪圖設計到3D列印階段可能的困難,進而在設計的階段就能避免這些問題衍生。

瞧孩子們專心的研究著這台怪機器的構造,互相嘰嘰喳喳的其實也很有趣。要是選用商業機種,對孩子來說可以觀察的機會就變少了,所以選用組裝機在教學上有意外的好處。讓他們討論、猜測各個結構的功能或作用之後,接著才進行問答討論,比起把印表機拿來徹底的解說一番更有意思。以下列舉幾個學生觀察印表機之後的筆記:

(學生個人筆記 note_g_08 )

( 學生個人筆記 note_j_08 )

( 學生個人筆記 note_i_08 )

( 學生個人筆記 note_e_08 )

        姑且不論筆記的畫圖技巧如何,透過觀察印表機,學生大概可以掌握3DP的幾個主要構造,材料與噴頭、傳動系統、控制系統,有了這些基本的概念,往後還有興趣也可以走向改良或者設計印表機的路線。但是以目前來說,能夠使用自己的語言描述3D繪圖到3D列印,筆者個人認為就足夠了。下圖舉例學生在個人筆記中的紀錄:

( 學生個人筆記 note_a_09 )

【自由創作階段】

對於3D繪圖到3D列印,每個學生的理解與描述或多或少有差別,然而整體來說,繪圖→切片→列印,這樣的流程概念都很完整。

更特別的是,在觀察印表機、探討列印原理之後,筆者個人在教學札記裡面發現記載著「當學生認識了3D印表機原理、認識了切片的意義為何,整體感受得到他們對於3D繪圖更加投入了。」現在回頭來探討原因,個人認為這是抽象經驗到具體經驗的差別。3D列印這樣的概念多數人或多或少都有聽聞過,也能約略說出個其然,只是不明其所以然,而經過了實際觀察3D印表機的結構並且看到了列印的過程,這時候可以說是得到了具體的「原來畫出來的3D設計圖就這樣子被列印出來的阿!」的經驗,因此對於自己設計的3D物件可以列印出真實物件的確定感提升,也就增強了在學習3D繪圖的動機。

而對於實行3D繪圖與3D列印的課程來說,筆者認為其成效關鍵在於不停的互動討論。如果加以切割,單純以3D繪圖的課程段落來說,學生的目標會落在學會3D繪圖軟體的操作技能,因為畫得出物件是一件很容易檢核的任務。但若要將3D列印銜接上去,則先要有「畫得出來,不等於印得出來。」的限制認知,例如,繪製的物件可以天馬行空的隨自己的創意進行,但是遇上了懸空,就得要考慮支撐;遇上了超細超薄的部件,就得要考慮印表機的噴頭限制。而學生通常不容易自己察覺這方面的問題,於是需要透過不停的檢視與討論或者測試切片後的運算結果,進而評估是否需要修改設計。否則,貿然投入列印的階段,是非常耗費時間的錯誤嘗試。當然,如果施行3D繪圖與3D列印課程的硬體環境,學生人數與3D印表機的數量越接近,可以進行錯誤嘗試的可能就更大,畢竟,錯誤嘗試也是一種很好的學習方法。

        看著自己設計的物品,從3D印表機上面一層一層的慢慢堆疊成形,拿到手上的那一刻,那欣喜而滿足的笑容,就是活動歷程對學生自我肯定的最好證明。在課程規劃裡面,包含了指定創作以及自由創作,指定創作的目的是為了確保各種基本的3D繪圖技能都能練習到,而自由創作則是要觀察學生們對於基本技能的使用是否熟練,也要觀察學生們對於設計的物件會有什麼偏好?結果,十幾位學生當中,有些人的設計是小飾品、有些人設計的是玩具、也有些人設計實用的收藏盒、平板架、頭戴式耳機收納架等等,雖然距離以工具設計工具的範疇還有相當的距離,但是與生活的連結程度還是有的。其中再細看,女生對於收藏盒、小飾品的偏好較高於男生,男生則是以玩具或者生活小用具較多,例如支架、告示牌等。因為初次嘗試的關係,招收的學生數量並不多,因此在偏好的統計上比較不足以用來解釋性別或年紀上的差異,往後若是有機會對較多的學生數量進行課程,再另外討論。

前面提到在課程中使用的是 Sketchup 3D繪圖軟體,另外進行切片使用的則是 Cura[3] 這套切片軟體,選用 Cura 的原因是因為免費,而且介面操作相對簡單。嚴格說起來,切片關係著列印成果的優劣,也正因為如此,切片軟體的介面對於小學階段的學生來說都是複雜而抽象的,印表機的基本規格關係著切片參數的設定,要列印的物件性質(精細度、尺寸等)也與切片時的參數設定息息相關。在這個階段,個人採用的做法是切片的機器屬性參數設定部分由教師示範,並且將 profile 共用給學生讀入 Cura軟體中。至於物件切片屬性如層高、厚度、速度等等,則交給學生自己去嘗試。

        在進行切片的階段,學生就可以透過軟體運算的結果,約略得知物件所需要的列印時間、材料數量,同時也進行判斷是否需要修改設計。雖然如此,事情總不會這麼按部就班的完美發展,開放給學生自己去做切片、自己去操作列印的同時,教學者就應該有心理準備接受列印失敗的時間與材料的耗損。

即便如此,筆者認為這些時間與材料的耗損具有相當大的意義,在我的教學札記中寫到「切片過程中由教師指導的學生,雖然可以較快、較順利的取得自己的作品產出,但是對於切片程序的能力或者概念較弱。相對,經歷過自己切片時未察覺設計疏忽而導致列印失敗的學生,或者自行修正或者經過討論修正以後,具有更強的自信與更好的切片程序能力。」,也可以視為「learning by doing」的精神與其價值,此外,Donnelly(2010)[4]、Ingmire(2015)[5]指出 learning by doing 對於學習積極度、學習滿意度的正向影響,但是在問題基礎(problem-based)之中,需要關注的是問題與工具的有效。也就是教學者在learning by doing的理解上,除了動手做、解決問題,其與目的的關聯是否有效更應當留意。對於筆者在規劃這個課程時所要探討的面向,留待文章之後對於課程後省思的段落再進行討論。

        在過程中感受,雖然所有的課程都有其教學目標,但是相對於傳統的知識學科課程會有所謂的教學進度規劃,用課程的段落來檢視學生的學習狀況,也許是學習單、評量等等,而對於實作中學習的課程來說,筆者雖然預定了教學進度,實際上卻是只有在基礎能力訓練以及指定創作的時候才有多數一致的學習內容,當進入到創作階段,重視的則是個別指導,教學者在這個階段裏需要使用比傳統學科授課更多的精力,個別與每位學生討論困難、修改創作、產生作品,並且要確保每位學生在「learning by doing 」中「keep doing」,意即,從做中學的學習方式「持續的做以達成持續的學」是重要的,透過持續的操作來獲得更多的收穫是教學者應該讓學生意識到的重要精神。

從基本物件形式開始,大約五個半天的課程之後,學生大致都可以掌握3D繪圖基本的創作功能,雖然在3D列印目前的發展來說,投入什麼色彩的原料就產出什麼色彩的物件,因此以列印為目標的3D繪圖來說,貼上材質、渲染、光影等等並非必要的程序,不過還是值得讓學生嘗試看看,舉了一個例子指導學生們自己設計一台曲面電視,並且在電視上顯示內容,回顧教學札記發現記錄著自己的驚嘆,全部的學生都能順利且精確的完成材質與表面貼圖的操作。這一點在五年級到國中一年級的年齡上是沒有差異的。

經過五到六個半天之後,每位學生至少都已經完成一次「自由創作→切片練習→3D列印作品」的循環,接著進行組合物件的概念創作,引導學生使用「tinkercad」[6]的線上3D設計服務,這個平台服務裡面有很棒的元件庫,並且可以使用這些元件相互組合、簍空,加上變形調整,可以達成非常豐富的變化,如上圖的簡易機器人活動關節設計。

觀察這一個課程段落,在年齡差異的學生上就有著比較明顯的學習差異,在元件組合的操作比較容易理解,可是在元件簍空的概念中,國小五年級的學生與國中一年級的學生,雖然只有只相差了兩歲,但是學習進度與效果還是產生了差距,常常會有簍空元件位置不準確、簍空形體與接合形體不一致的問題,一直到課程十個半天的時間結束,對於達到靈活運用的目標似乎還是有點勉強,如果能夠有更長的課程時間,值得觀察這樣的概念這幾個年齡的孩子身上需要多長時間的操作練習可以達到純熟。


【團體任務挑戰階段】

筆者在前篇「在國小試行3D繪圖與3D列印課程-緣起」的「導入3D繪圖與列印課程的願景」提出看法,以「就從印玩具開始」、「為生活尋找問題解決方案」、「用技術去幫助有需要的人」作為課程循序漸進的標的,進行了基本概念與指定創作、自由創作的階段之後,已然在學生的討論活動中察覺得到學生對於生活經驗的連結是自然而然發生的,開始有學生會在自由創作的階段與我討論除了玩具飾品以外的創作想法,例如收納設計、支架或者是列印修復生活物品所需要的關鍵部件等等,這樣的發現是令人感到興奮的,可以說是對於前篇課程緣起時筆者個人的推論與理念提供了實徵的支持。接下來,在有限的課程時間當中,筆者也規劃了一個小型的任務活動「造橋鋪路」。讓學生透過分組活動的方式進行。

這個活動需要的器材很簡單,保麗龍板、保麗龍膠、保麗龍切割器、數位游標尺、寬膠帶。先將保麗龍板堆疊黏合,接著使用保麗龍切割器切出象徵山谷或河谷的空間,貼上寬膠帶之後再將跨越的部分切除,這樣就形成了一個象徵「斷橋」的任務關卡。

為了讓各組設計的作品能夠多元,且要驗證學生的「造橋」作品是否有考慮到配合地貌變化進行精準設計,因此筆者設計了兩個相似但是不同的斷橋情境,分組的時候採用混合年齡分組,分成三組,每一組四人合作。調查學生的背景經驗,對於數位游標尺的使用經驗都是缺乏的,甚至有學生從來沒有見過這樣的工具,所以要先解說使用的方法,接著與學生約定設計的目標與條件,例如設計必須要能吻合任務的實景,不能設計出橋放得上去但車開不上去的作品,例如橋面與路面的高低落差等等,當然這些問題最後都沒有發生,因為在小組合作討論設計的過程,往往都能被提出來並且修改設計。

開始進行任務挑戰,從摸索數位游標尺的使用,開始進行準確的測量記錄,接著有的組別是free style的發想,有的組別是善用資源上網參考各種橋梁設計的例子,這些過程中,有時歡樂有時會陷入苦思,筆者認為這也是一個很好的學習,而且這些過程是有學習壓力的。

這項任務挑戰的壓力來源,其中一項是時間,限於課程實施的關係,從量測到設計完成大約只能使用四堂課的時間,其中包含還包含了設計疏失導致列印失敗(如上圖),於是又得修正設計。其二是評比,一開始就與學生們約定,設計好的作品在列印完成以後,要放到關卡檢驗是否合適,並且拍照放上社群網路(facebook)由老師邀請網路上的不特定對象進行評比(按讚或回應),在限定的時間內,哪一組所獲得的支持度最高即為優勝。這樣的方式也許不必然會選出最合理的作品,但是過程中的提高了緊張刺激的因素,學生投入的程度也更為積極。

觀察三組學生的設計,不知道是否它們有刻意去「刺探敵情」還是巧合,三組基本上選擇了不同的形式,分別有上懸拱橋、隧道橋以及基本款的橋墩支撐形式,其中上懸吊方式的拱橋這組,從設計開始就讓人感到驚艷,因為上懸吊拱橋的設計、列印難度都不低,對於部件拆解的精準度要求,也許連成人初學都未必能發揮得很好。

當然,全然放任學生去自由發揮的創作是有風險的,其中之一的風險是小組內的貢獻程度差異過大,不利於每一位學生的學習;其二是學生在某些知識概念缺乏鷹架,對於尚未發展或者學習的知識概念,只靠摸索是很難建立的,在某些關鍵的時刻,提供必要的諮詢引導相當的重要。因此,筆者也認為應該強調,相較於傳統學科的授課方式,教師在 learning by doing 的教學活動中,對於擔任操作任務規劃、學習行為觀察、諮詢引導等角色的能力相當重要。課程規劃不慎可能導致學生參與程度或者學習收穫大打折扣;學習行為觀察不夠仔細,可能讓學生的操作建立在錯誤的知識基礎之上:未能適時的扮演諮詢引導角色,可能讓學生遭遇學習困難時感到無助甚而失去學習信心。

在既緊張又歡樂的氣氛中,各個組別都在時限內完成了設計的階段,然而較為可惜的是,因為這次的課程環境中僅有一部3D印表機,每一件作品動輒需要幾個小時的列印時間,因此無法讓學生看到每一個作品的完整列印過程,而且教學者必須額外使用課程後的大量時間進行列印,如果要能夠在正式的課程中實施,購置至少足夠分組學習時每組一台3D印表機,應該會是最低的門檻要求,除非隨著科技發展的腳步,3D列印的速度可以大大的提升。

作品一:採用隧道與橋墩支撐的橋樑,部件的組合設計準度的不錯,但是橋墩的比例顯得過於誇張了。此外,這組學生原本對於橋面與路面的高低落差沒有考慮到,後來在討論的過程中修改設計增加斜坡,克服無法通行的問題。

作品二:這組學生作品,在設計上是基本款的橋面橋墩設計,不過在底部的支撐,有設計了兩組傾斜支撐柱,可惜雖然是很好的創意,卻在設計角度上有了疏忽,使得支撐以後整座橋的高度高出了原本的路面,與關卡的銜接出現落差。

作品三:採用上懸吊拱橋的設計,這個作品的第一個版本,學生設計一體成形的美麗拱橋,可是在切片測試的時候,發現了上懸吊的圓拱在列印時會有支撐的問題,筆者觀察了他們的改變,原先以為學生的修改方向有可能是增加支撐架以符合列印的需求,結果出乎意料的,這組學生一起克服問題,將圓拱獨立設計,跟橋面懸吊柱採用榫接的方法,而且列印出來的結果,精準度十分理想。

這三組作品放上了網路進行限時票選活動,獲得最多讚賞的是作品三,以國小五年級到國中一年級的學生,初次接觸3D設計與列印的課程,能夠設計這樣的作品,獲得諸多讚賞也是預料之中。刺激的分組挑戰賽結束之後,常見的「競賽症候群」通常是幾家歡樂幾家愁,然而這次的競賽異常的大家都很歡樂沒有愁,筆者猜測就是因為這種從做中學所帶來的收穫與樂趣實在難以言喻吧!

二、資料收集

在前篇「在國小試行3D繪圖與3D列印課程-緣起[7]指出「以3D繪圖與列印進行問題解決,學生需要經歷的學習過程,技術能力應有3D繪圖、切片運算、輸出成品。情意認知能力應有發現問題、探討解決策略、創造解決方法、驗證與修正。」筆者因此擬定在教學活動過程當中使用前後測問卷、教學省思札記、學習者上課筆記等作為資料收集的來源。

1、3D繪圖與3D列印課程學習問卷

雖然在統計效益上,參加學生僅有11人的樣本數量參考價值或者證據力相對薄弱,但是因為課程為暑期社團使得許多因為有家庭旅遊或者其他安親才藝課程的孩子無法參加,並且這個課程屬於收費課程,因此對於參與的學生數量本就難以預估。即便如此,筆者仍為探討教學活動對於學習成效(3D繪圖與列印認識)、認識觀、問題解決態度、問題解決能力等是否產生影響,依此四個面向設計一份「3D繪圖與3D列印課程學習問卷」(如附件一),並且邀請臺中市國教輔導團資訊教育議題召集校長陳世銘博士、TYC Edu Maker(桃園中小學創客)社群的瓦特老師、王嘉慶老師與南投縣國教輔導團資訊教育輔導員姚述勤老師等人,為這份問卷進行專家效度的審查,再審視意見回饋進行修改,為求所得到的結果能夠更具有說明的意義。

2、 教學省思札記

教學者在整個教學過程當中,將對學生所提出的疑問、觀察學生的學習情形、課後反思教學活動中值得紀錄的發現等,以教學省思札記的方式留存,做為課程結束之後的省思檢討之參考。同時,整個課程進行當中,教學札記的寫作對於也是本課程教學者的筆者來說,也是非常重要的後設思考學習工具。

3、學生個人筆記

課程開始的第一天,除了給予學生課程講義,最重要的就是發下每人一本筆記本,引導學生在整個課程進行當中,除了筆記課程內容,也鼓勵學生將個人的心得感想記錄下來。學生個人筆記對照教學者的教學札記,即是最好的課程歷程檔案。

三、小結

十個半天的課程,準備與規劃的階段一度遲疑,學生的能力是否足夠?筆者自己一個人的能力是否足夠?但是,很多嘗試就該是這樣,盡力的準備然後去執行,唯有起身前行了,才有修正的機會,才有走向目的的可能,永遠等待著準備充分才願意起身而行的人,終究只是在起點準備著罷了,甚至,也許連站上起點位置都不曾。

課程當中筆者兼教學者的身分有許多收穫,課程結束的最後一天,學生們在筆記上寫下了對於課程收穫的滿足、對於習得新技能的興奮以及對於往後運用的想像,沒有身在課程當中的外人是很難真正了解學生完整的學習過程的,依據筆者的觀察,再回顧這十個半天一起學習的時間,這群學生的學習能力、態度、成就與態度,讓筆者對於在課程中導入3D繪圖與3D列印有了更多的想法與省思,並且也認為在充足的條件下,對於學生的影響絕對是正向且有意義的。

進一步對於課程的省思、對於這次課程嘗試的收穫、對於往後考量推廣至課程之中的建議,礙於篇幅已然冗長,就留待下篇「在國小試行3D繪圖與3D列印課程-省思」再作陳述了。


【附件一】3D繪圖與3D列印課程學習問卷

學員編號:_______________    性別:☐ 男  ☐ 女           年級:____________

題號

問題

選答

請仔細閱讀問題的敘述之後,依照你的想法勾選作答。

非   同   沒    不    非

常   意   意    同    常
同          見    意    不

意                         同

                             意

A1

我能說明3D繪圖與平面繪圖的具體差異。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

A2

我會使用一種(含)以上的3D繪圖軟體。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

A3

我對於使用3D繪圖軟體進行創作具有信心。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

A4

我能說出3D印表機的構造與運作原理。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

A5

我知道3D繪圖作品如何轉換做為3D列印。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

B1

我認為3D繪圖與列印是專業人士的領域。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

B2

我認為3D繪圖與列印與日常生活有關聯。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

B3

我認為3D繪圖與列印對日常生活會有幫助。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

B4

我認為學習3D繪圖與列印對觀察日常生活狀況不會有幫助。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

B5

我認為學習3D繪圖與列印可以用在日常生活。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

C1

我觀察到生活上的具體問題時,會聯想到是否可以使用3D繪圖與3D列印來解決。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

C2

對於學習3D繪圖與3D列印如果遇到問題,我會先試著想辦法解決,不會立即找別人幫助。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

C3

學習3D繪圖與3D列印,我不會提出創意的作法而不是照著老師的教導進行。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

C4

有問題需要解決時我會用自己的想法,去實踐3D繪圖與3D列印,不需要擔心能不能成功。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

C5

如果沒辦法成功的用3D繪圖與3D列印的能力解決生活中的問題,我會持續修正我的方法直到成功。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

D1

我會嘗試3D繪圖與3D列印的方法來幫助我解決問題。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

D2

我相信我可以畫出我想要的3D造型。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

D3

我相信我用3D列印出的物品可以解決我的問題。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

D4

我可以說出一個運用3D繪圖與列印解決生活中問題的想法。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

D5

我可以說出一個運用3D繪圖與列印解決生活中問題的經驗。

☐     ☐     ☐     ☐    ☐

A 學習成效(3D繪圖與列印認識)、B 認識觀、C 問題解決態度、D 問題解決能力


[1] "下載 - | SketchUp." 2013. 24 Nov. 2015 <http://www.sketchup.com/zh-TW/download>

[2] "3D打印- 维基百科,自由的百科全书." 2013. 24 Nov. 2015 <https://zh.wikipedia.org/zh-hant/3D%E6%89%93%E5%8D%B0>

[3] "Cura 3D Printing Slicing Software - Ultimaker." 2015. 25 Nov. 2015 <https://ultimaker.com/en/products/cura-software>

[4] Donnelly, R. "Interaction analysis in a 'Learning by Doing'problem-based ..." 2010. <http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360131510001703>

[5] "Learning by doing helps students perform better in science ..." 2015. 25 Nov. 2015 <http://news.uchicago.edu/article/2015/04/29/learning-doing-helps-students-perform-better-science>

[6] "Tinkercad | Create 3D digital designs with online CAD." 2012. 25 Nov. 2015 <https://www.tinkercad.com/>

[7] "在國小試行3D繪圖與3D列印課程-緣起." 2015. 25 Nov. 2015 <http://bubble.bubbleliao.idv.tw/2015/05/3d3d.html>