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1、优秀课题申报书模板精选小学项目式3D打印校本课程开发与实施研究1、问题的提出、课题界左、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值。一、问题的提出21世纪的教冇，以培养具有创新精神和创新能力的新型人才，推动社会发展和进步为 使命。全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016-2020年）、教冇信息化“十三五”规 划中明确了 STEAM教育发展任务，发展STEAM教育已经成为我国教育发展的重大战略。我校2017年初创办创客教室，将3D打印技术引进课堂。目前，3D打印课程多以体验 课、社团活动课的形式开展，由指导教师带领一部分学生开展非系统化的学习。通过对我校 教师的访谈发现，现阶段存在以下五个方而的问
2、题：一是小学项目式3D打印校本课程开发 资源的匮乏：二是小学项目式3D打印师资队伍难以满足需求；三是小学项目式3D打印校本 课程的开展深度不足，“学”的比重大于“创”的比重，忽视了学生创新能力的培养；四是 小学项目式3D打印校本课程管理与评价的缺乏；五是通过项目式学习的3D打印校本课程 开设较为少见。总体来看，基于项目式学习的3D打印校本课程呈现“缺教材、缺资源、缺创新、缺管 理”的现状，小学项目式3D打印校本课程开发与实施研究日益迫切，开发具有我校特色的 项目式3D打印校本课程学习具有重要意义。二、课题界定小学项目式3D打印校本课程：是指运用3D建模、3D扫描仪、3D打印笔和3D打印机等 技
3、术支撑，开发泛学科项目式主题的3D打印课程。结合我校“成全”办学理念，依托武汉 大学丰富的自然、人文和历史资源，围绕“走进武大生态”、“穿越武大历史”和“漫步武 大建筑”三大板块提出真实、有挑战性的任务，学生借助3D资源构建的探究环境发挥主动 意识，在原理探寻、设汁创造、实体验证、成果共享的过程中获得运用多学科知识分析解决 实际问题的能力，提高核心素养。小学项目式3D打印校本课程开发与实施：遵循学生的发展规律，结合3D技术要求，依 托武汉大学深厚人文底蕴，以项目式为途径，打造我校具有历史人文气质与现代科技接轨的 新型校本课程，并进行实践与评价。三、国内外研究现状述评通过在知网、万方和维普三大数
4、据库进行搜索，自2013年来涉及小学3D打印课程研究 的教育教学论文大概共有205篇左右，但目前并没有以"项目式学习”为特色的3D打印校 本课程的开发与实施研究，没有形成系统的课程或教材。在项目设计与教学方而，国外3D打印教学具有明确的理论基础和具体的实践策略C如 构建渐进的课程层级（布朗BrOWn,2015： DHM. PLTW项目），关注核心知识、概念融入单元 序列（布朗Brown, 2015： DHM.PLTW项目）,重视项目利弊的评估（张伯伦Chamberlain, 2015： PLTM.英国教育部项目）。总体而言，国外校本课程开发和国家课程、地方课程基本都处于 相互协调融合
5、状态，理论研究不充分；但是在具体的应用案例和实施策略上值得参考。国内关于项目式的研究以理论为主。3D打印、项目化教学与可触化学习（臧志军， 2013） 一文精准地项目化下的3D课程和普通3D技术教学区分开，结合案例分析项目主题的 选取的重要性，强调了 3D可触在把抽象概念具体化上的优势。总体而言，我国的3D校本课程研究蓬勃发展，遍地开花，但是重理论轻实践，研究个 人化，研究客观环境不足、资源匮乏。四、选题意义1理论意义3D打印在教学中的应用越来越广泛，并涉及各个学科，但目前仅为其它学科的附属应 用，侧重案例设计，体系化的3D打印课程的研究很少。本选题的研究有望填补这一空白， 开发具有历史人文气
6、质与现代科技接轨的新型、特色校园课程。2. 实践意义本选题旨在为小学项目式3D打印开发出一套完整的具有可操作性的校本课程，通过教 学实施提供一些可参考的教学方法，并对实施结果进行分析，以完善3D校本课程体系，为 相关研究提供经验和借鉴，有一定的推广价值。五、研究价值1本选题有利于发展学生综合运用各学科知识，认识、分析和解决问题的能力：有利于 拓展学生的设讣思维、空间思维和计算思维的广度和深度，提高学生的创新能力和实践动手 能力，培养学生跨学科的综合学习能力。2. 本选题结合STEAM教育理念，将科技与人文相结合，培养和提升学生适应终身发展和 社会发展需要的必备品格和关键能力;有利于发展学生的核
7、心素养。培养学生作为武大学子 的人文情怀、归属感和使命感;有利于促进学生身心发展。3. 本选题利于提髙教师的教学实施和评价能力以及教师的课程开发和整合能力。有利于 丰富我校特色校本课程，创建3D打印课程与校本特色课程互补互融的课程体系，提高我校 STEAM教育的教学水平和质疑。2、课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处。一、理论依据本课题以“建构主义”理论和校本课程开发两大思想为理论基础。1. 建构主义理论心理学家皮亚杰建构主义理论提出在学习环境中应包含“情境”、“协作”、“会话” 和''意义建构”四大属性。在建构主义理论的指导下，开展项目式3D打印校本课程，能够
8、 让学生在真实的情境中，通过小组讨论与协作，借助老师和同伴的帮助，利用必要的学习环 境和学习资源，通过意义建构的方式获得知识与能力。2. 校本课程开发两大思想理论（1）施瓦布的课程开发“实践”模式施瓦布的课程开发“实践”模式，将课程的终极目标设左成“实践兴趣”，认为在课程 开发中应当将学习者的兴趣需要置于研究的中心。（2）斯滕豪斯的课程开发“过程”模式根据斯滕豪斯的过程模式，每所学校都应具有本上特色和需求，以便更好地适应学校实 际情况和满足学生的需求。二、研究目标1. 通过调查研究，明晰武大人文精神与附小文化内涵的传承与脉络；了解附小开发项 目式3D打印校本课程的基础条件。2. 以武汉大学生态
9、环境、人文历史、建筑风格为主线，将科技与人文结合，探索小学 项目式3D打印校本课程开发的目标设泄、内容组成、组织与实施方式和评价管理体系，推 动附小课程建设和校园文化建设，促进附小师生共同发展。3. 小学项目式3D打印校本课程，分年段设计项目式学习内容及标准，提高学生的创新 能力和实践能力，发展学生的核心素养，培养学生跨学科的综合学习能力。三、研究内容1. 基于项目式学习的小学3D打印校本课程开发与实施的现状调查研究，通过对学生、 教师、和家长的调査问卷，了解他们对3D打印的认识、兴趣和期望。2. 从学生、教师和学校三个层面进行小学项目式3D打印校本课程开发目标研究。3. 以“走进武大生态”、
10、“穿越武大历史”和“漫步武大建筑”为项目式学习的主线, 运用3D打印笔、3D打印建模软件、3D打印机、3D打印人体扫描仪，结合AR、VR等设备进 行分段式课程研究及教材与资源库建设研究。4. 从内容设计分段研究和分段课堂实践研究两个方而开展小学项目式3D打印校本课程 组织与实施研究。5. 从学生和教师两个层而进行小学项目式3D打印校本课程管理与评价体系研究。四、研究假设1. 本研究认为小学项目式3D打印校本课程的开发与实施能将多学科知识融合形成有机 整体，结合STEAM教冇理念，培养学生的创新、合作及实践能力，以期实现一个趋向于展示 核心素养的进展过程。2. 本研究认为小学项目式3D打印校本课
11、程的开发与实施能为学生创建“项目式体验学 习中心”。将武汉大学人文特色与3D打印技术相融合，增进对武大人文精神与附小文化内 涵的理解，建立科技与人文相结合的教学氛围。五、拟创新点1. 课程开发以项目式为途径。学生并不只为掌握3D技术，更是以3D技术为载体，围绕 真实、有挑战性的任务，发挥主动性，在持续探究中深入地理解学科知识，提髙核心素养。2. 充分挖掘适于融入3D打印形式的内容，设置合适的教育项目。从体验、感悟，再到 情感认同，培养学生作为武大学子的人文情怀、归属感和使命感。3. 联系技术需要和认知规律,分年段进行课程设计,构建渐进的课程层级。从立体可视、 基本原理理解到信息采集、原理探寻、
12、建模可见，再到实体可触、甚至到实体应用，一步步 实现从基本技术操作到设计创造的层级跨越。3、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤。一、研究的思路以STEAM教育理念为指导思想，通过对师生、家长的调査反馈分析，对相关研究成果的 总结，提岀项目式课程开发课题。研究以相关案例和团队前期成果为基础，坚持理论联系实 际，伟绕三大主题进行课程开发与实践，并经过实践研究不断完善深化，最终达成学生、教 师和学校共同发展的目的。二、研究方法1. 文献研究法。通过收集学习国内外中小学关于3D打印校本课程开展及实施情况的资 料、文献，为本研究提供一定的理论指导和方法借鉴。2. 调查研究法。以问卷调査形式了解学生、
13、家长和教师对项目式学习和小学3D打印校 本课程的理解与看法，分析现状，为本研究明确可行性的方向。3. 个案研究法。结合某一特左教师和学生，探究基于项目式学习的小学3D打印校本课 程开发与实施的内容及开展形式，建立小学小学3D打印校本课程开发与实施评价与发展体 系。4. 左屋分析法。结合前期经验，优化课程内容及教学手段，为基于项目式学习的小学3D 打印校本课程开发与实施的资源库构建提供数据支撑，完成课程开发及教材编写。三、技术路线本课题研究遵循的技术路线是：理论学习，调查研究一-现状分析一一课程研究一-实 践改进一-总结提炼，编撰教材。四、实施步骤本课题研究计划从2018年6月开始至2021年6
14、月结题。课题管理分为计划、实施、管 理、反馈及总结四个阶段。1. 课题研究准备阶段（2018年6月一2018年12月）A. 课题组老师收集并学习国内外小学3D打印校本课程开发与实施情况的资料、文献， 而向师生、家长开展问卷调査，确定研究方向。B. 组织课题组老师学习相关理论知识，结合小学生特点及现状，明确课题研究基础。C. 确定研究的内容与目标，形成课题研究方案。D. 在专家的指引下，课题组成员开展基于项目式学习的小学3D打印校本课程开发与实 施设宜的研讨。2. 课题研究实施阶段（2019年1月一2020年12月）A. 进一步开展理论学习，广泛收集项目式学习和小学3D打印校本课程开展情况，归纳 突出问题以及探讨解决方案。B. 开展实验研究，借助较为成熟的案例，结合项目式的形式、武大主题，制立实验方案 并在实践中提炼出有效课程设置方法。C. 收集武大资源，结合技术现实，建立课程体系与评价制度。3. 课题研究总结阶段（2021年1月一2021年6月）A. 研究课题的过程资料：教材、论文、过程材料，不断完善课题的研究。B. 撰写课题研究报告。召开课题总结大会，表彰优秀研究成果和优秀科研工作者。规划课題、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研尤内容、研究假设、创新之处、研究思路、研尤方法、技术路线、实施步骤、课题范木