（一）建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義理論是由皮亞杰提出的，他認為：“應(yīng)該以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)[27]?！?.也譯作結(jié)構(gòu)主義，其最早提出者可追溯至瑞士的皮亞杰。在皮亞杰的上述理論的基礎(chǔ)上，科爾伯格、斯騰伯格、卡茨和維果斯基等人進行了更深入的研究，所有這些研究都使建構(gòu)主義理論得到進一步的豐富和完善，為實際應(yīng)用于教學(xué)過程創(chuàng)造了條件。

3D打印加工課程設(shè)計遵循建構(gòu)主義理論核心，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在課堂上對知識進行主動探索，主動發(fā)現(xiàn)，利用信息技術(shù)等各種手段創(chuàng)造學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)生對新知識進行意義建構(gòu)。幫助學(xué)生進行知識意義構(gòu)建，教師在這個過程中起到輔助作用。

（二）認知理論

認知理論是當(dāng)代認知派學(xué)習(xí)理論的主要理論之一。布魯納認為學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是主動地形成認知結(jié)構(gòu)。認知結(jié)構(gòu)既是在先前學(xué)習(xí)活動過程中逐步形成的，又是理解和學(xué)習(xí)新知識的重要的內(nèi)部因素和基礎(chǔ)[29]。因此，布魯納非常強調(diào)認知結(jié)構(gòu)的形成和對學(xué)生現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)的了解在知識學(xué)習(xí)中的重要作用。

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