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近年來，隨著全國上下對創(chuàng)客教育的關(guān)注，各地中小學(xué)校涌現(xiàn)出了豐富多彩的學(xué)校創(chuàng)客空間，為學(xué)校創(chuàng)客教育注入了活力。創(chuàng)客教育的核心思想之一就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，3D創(chuàng)意設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力很重要的創(chuàng)客項目，而在3D創(chuàng)意設(shè)計中通過逆向思維的訓(xùn)練對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有很強的促進作用。本文將對逆向思維在3D創(chuàng)意設(shè)計中的作用和培養(yǎng)加以討論和研究。

一、逆向思維的優(yōu)勢和作用：

1.在3D創(chuàng)意設(shè)計中的作用

絕大多數(shù)教師在進行3D創(chuàng)意設(shè)計時的授課思路一般是先通過實例進行軟件命令教學(xué)，然后是作品示例及學(xué)生創(chuàng)作作品。然而學(xué)生在進行作品創(chuàng)作時的過程大致經(jīng)過“作品創(chuàng)意構(gòu)思（作品結(jié)構(gòu)及零件和功能）”、“零件制作分析（用軟件哪個命令制作）”和“作品制作（具體制作）”三個環(huán)節(jié)，其中第三環(huán)節(jié)是“命令->零件”過程，而第二環(huán)節(jié)是“零件->命令”過程，兩個過程看似是相反過程，但這兩個過程卻相差很多：在作品制作流程上講，制作分析的逆向思維是作品制作的前期準備，如果分析不到位，后期的制作將會有無窮障礙甚至不能完成，作品制作的正向思維是逆向思維的延續(xù)；從思維上講，逆向思維是正向思維的優(yōu)化與提升，只有在對常規(guī)操作掌握熟練之后，才能進一步思考，拓展思路。而這恰恰是我們平日教學(xué)過程中所欠缺的。

2.在教學(xué)中的作用

單純由“命令->零件”式的常規(guī)教學(xué)，制作方法單一，學(xué)生在學(xué)習(xí) 3D設(shè)計過程中不僅創(chuàng)新思維受限，創(chuàng)作積極性不高，而且學(xué)習(xí)完畢較出色的 3D作品不多。逆向思維設(shè)計教學(xué)活動，就是由原來的“命令->零件”到“零件->命令”，也就是給出模型，然后思考可以用什么命令來實現(xiàn)的過程，在這一思考過程中不同的學(xué)生會找到不同的途徑和方法，開拓學(xué)生的思路、活躍學(xué)生的思維，又可促進課堂活躍氣氛的改善。

3.在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用

由前面所分析的不難得出，逆向思維對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到了很好的促進作用，有利于學(xué)生在將來制作更好的作品和模型，同時也會促進其他學(xué)科綜合能力的提升。

二、逆向思維在教學(xué)過程中的培養(yǎng)

1.首先教師應(yīng)提前完成由知識傳授型教師向創(chuàng)新型教師的轉(zhuǎn)變

創(chuàng)新型教師必須具備逆向思維等發(fā)散思維的主動意識和能力，這是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的前提。一個循規(guī)蹈矩、思維僵化、沒有一點創(chuàng)新意識的教師很難說能培養(yǎng)出創(chuàng)新意識很強的學(xué)生。所以教師應(yīng)該積極參與創(chuàng)新教育有關(guān)的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，提高自身素質(zhì)，用最短的時間從知識傳授型教師向創(chuàng)新型教師轉(zhuǎn)變。

2.在教學(xué)活動中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生多利用逆向思維考慮問題

如在3D One軟件中進行“旋轉(zhuǎn)”命令教學(xué)時，在進行完軟件命令教學(xué)之后，學(xué)生知道平面圖形通過旋轉(zhuǎn)操作可以得到立體模型，同一個平面圖形如果旋轉(zhuǎn)軸在不同的位置可以形成不同的立體模型（如下圖所示），同樣如果對旋轉(zhuǎn)角度進行改變，還會設(shè)計出更多模型。

如果我們反過來，先將模型提供給學(xué)生（如下圖所示），讓他們思考是由什么平面圖形旋轉(zhuǎn)而來的、旋轉(zhuǎn)軸在什么地方？進而同學(xué)之間可以進行互動游戲，各自設(shè)計一個或幾個模型然后讓同學(xué)找出其中的平面圖形和旋轉(zhuǎn)軸，課堂氣氛必然異?；钴S。

通過在日常教學(xué)中的有意引導(dǎo)，相信學(xué)生學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計的積極性會大增，同時其逆向思維能力也一定會逐漸提升。

3. 鼓勵學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，打破常規(guī)思維，變被動為主動，從獨特的角度思考問題

逆向思維是發(fā)散性思維的一種，是一種創(chuàng)新性思維。這一種思維的形成不是天生就有的，需要多加鼓勵，在課堂上教師有意打破學(xué)生那種被動接受知識的狀況，鼓勵主動從逆向思考問題，當然也可以輔以其他激勵措施加以引導(dǎo)。

4. 教學(xué)過程中要尊重學(xué)生的逆向思維方案，從中選擇最佳

如在利用3D One軟件制作五角星模型時，首先根據(jù)五角星的外型，逆向思考制作方法與思路，然后每一種方法都試一試，找到其中的優(yōu)缺點，探討最佳制作方法，如下面表格所示：

再如正多面體的制作，基本實體里的正方體就是一種（正六面體），直接拖拽到場景中即可。除了正六面體的其他正多面體有哪些？（正四面體、正八面體、正十二面體……）又是如何制作的呢？又給學(xué)生引出一系列的活動思考問題。

三、在項目式學(xué)習(xí)中融入逆向思維的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)新能力顯著提升

筆者所在的農(nóng)村學(xué)校自2017年建成創(chuàng)客空間以來，開設(shè)了以3D創(chuàng)意設(shè)計為主的多個創(chuàng)客項目，在基于項目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式中大膽嘗試了學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中教師將所有的內(nèi)容設(shè)計為若干個活動項目，學(xué)生在一個個項目活動中通過逆向思維形成新穎的創(chuàng)作思路，完成的模型設(shè)計已經(jīng)不再局限于的實體機械堆砌，平面草圖的拉伸、旋轉(zhuǎn)等變形，也不再是教師上課示例的簡單復(fù)制，很多情況下做出的是耳目一新的作品。

在過去近三年時間里，學(xué)生在各級競賽活動中共獲得省級獎項7項9人次、市縣級獎項13項近20項。在2018年山東省中小學(xué)生創(chuàng)客大賽中，趙志旭同學(xué)的3D創(chuàng)意設(shè)計作品《未來智能垃圾桶》獲得三等獎，2019年《智能氣體管家》和《智能植樹機器人》2件3D創(chuàng)意設(shè)計作品獲得山東省中小學(xué)生創(chuàng)客大賽三等獎。同時學(xué)校被3D One青少年創(chuàng)新設(shè)計思維聯(lián)盟授于“全國青少年三維創(chuàng)意設(shè)計示范?！保?2018、2019連續(xù)兩年獲得全國“創(chuàng)客菁英實力評比百佳創(chuàng)新校園”稱號。學(xué)校的創(chuàng)新做法得到了齊魯晚報及3D One青少年三維創(chuàng)意社區(qū)的報道與推廣。2019年6月，學(xué)校創(chuàng)客空間被確定為中央電教館創(chuàng)客教育專題培訓(xùn)班觀摩現(xiàn)場，得到專家肯定與好評。

四、攜手創(chuàng)想未來，共筑 3D夢想

通過在3D創(chuàng)意設(shè)計中逆向思維的培養(yǎng)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)意靈感，學(xué)生通過設(shè)計優(yōu)秀模型，從中獲得學(xué)習(xí)的滿足感、成就感，從而更加喜歡 3D 創(chuàng)意設(shè)計課程。學(xué)生除了掌握基本技術(shù)學(xué)習(xí)方法和技術(shù)探究方法外，無形中更鍛煉了學(xué)生的觀察力、數(shù)字感知力和空間感，學(xué)生的整體創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力大大提升，創(chuàng)客教育的核心思想得以充分實現(xiàn)。

當然，基于逆向思維教學(xué)模式開展 3D 創(chuàng)意設(shè)計教學(xué)只是一種嘗試，還有更多的模式及方法值得探究，以促進 3D 創(chuàng)意設(shè)計教學(xué)效果的提升，在提高學(xué)生創(chuàng)新能力方面充分發(fā)揮其應(yīng)有的價值。

（本文為作者學(xué)校創(chuàng)客空間建設(shè)與應(yīng)用研究課題研究成果，同時發(fā)表于《E教中國》第5874期。）