理论实践相结合教学是在能力本位论的理论指导下，实施的一种理论与实践相结合的教学模式，这种教学模式是在借鉴约翰·杜威(JohnDewey)的实用主义教育理论、陶行知“教学做合一”的教育理论、德国的“行为引导型”教学法及“双元制”教学模式的基础上发展起来的一种创新性教学方法，在《全日制义务教育数学课程标准（修改稿）》，以下简称《标准》，《标准》中明确提出数学的课程设计要满足学生未来的设计和生活，不仅要让学生知道数学结论，而且要让学生知道数学结论的形成过程和思想方法，使学生在掌握基础的知识和技能之上，发展学生的抽象思维能力，从以上的语句中，我们不难发现，学生学习数学不仅要掌握基本的知识点，学会解题，还有将学习到的知识进行活学活用，灵活的应用在生活中的方方面面，但是现阶段往往缺少一种技能帮助学生理解数学知识，还能让学生将学习到的知识应用在生活中的教具，而3D打印作为培养学生抽象思维的一种工具，刚好弥补了这个空缺。
杜威针对纯经验、纯灌输的教育提出了做中学的教育理论，他强调，教育不仅需要学生掌握知识，更重要的是在实际操作领会知识的含义，所以杜威就提出了“做中学”的教育理论，主要的学习步骤分为以下几个方面：“真实情境——发现问题——占有资料——提出假设——检验想法。”
将3D打印应用在数学课堂上辅助学生理解抽象的知识很符合杜威的“做中学”的教育理论，比如在认识视图这一节课中，教师首先会用一些已经用3D打印做好的模型展示给学生看，引起学生的兴趣，促使学生观察模型的各个方面，使学生产生疑问，什么是视图，一个完整的模型视图有哪几面呢？每一面的形状都是一样的吗？教师就会引导学生自己动手进行建模并且打印模型，在建模的过程中，学生可以清楚的观察到模型的各个方位的形状，教师通过将3D建模与3D打印很好的和数学结合起来，教师在整个学习过程中，只需要起到一个引导者的角色，引导学生探索相关的知识，学生在学习过程中也能更清晰的表达出自己的空间结构意识，并且也保持了学生学习的积极性。