（一）建構主義理論

建構主義理論是由皮亞杰提出的，他認為：“應該以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構[27]。” .也譯作結構主義，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主義理論得到進一步的豐富和完善，為實際應用于教學過程創造了條件。

3D打印加工課程設計遵循建構主義理論核心，以學生為中心，讓學生在課堂上對知識進行主動探索，主動發現，利用信息技術等各種手段創造學習情境，幫助學生對新知識進行意義建構。幫助學生進行知識意義構建，教師在這個過程中起到輔助作用。

（二）認知理論

認知理論是當代認知派學習理論的主要理論之一。布魯納認為學習的實質就是主動地形成認知結構。認知結構既是在先前學習活動過程中逐步形成的，又是理解和學習新知識的重要的內部因素和基礎[29]。因此，布魯納非常強調認知結構的形成和對學生現有認知結構的了解在知識學習中的重要作用。

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