教學(xué)背景

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”的新形勢(shì)下，創(chuàng)客教育在全國(guó)各地有序地推進(jìn)，三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)作為創(chuàng)客教育的一部分，也逐漸在全國(guó)掀起了一股熱潮。但在這股熱潮的背后，卻引發(fā)了更深層次的思考。作為新載體的創(chuàng)客教育如何突破傳統(tǒng)課堂模式的重圍？如何在培養(yǎng)高階思維與創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮創(chuàng)客教育的價(jià)值？這些都是我們一線(xiàn)教育工作者必須思考的問(wèn)題。

學(xué)校自2016年開(kāi)辦以來(lái)就開(kāi)設(shè)了三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)課程，探索全新的課堂教學(xué)模式，嘗試體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式，在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并通過(guò)已有的知識(shí)及學(xué)到的新知識(shí)找到解決問(wèn)題的方法。生活中，我們時(shí)常會(huì)在上廁所時(shí)把手機(jī)等物品落在衛(wèi)生間，然后像無(wú)頭蒼蠅一般東找西找，甚是無(wú)奈。本節(jié)課，我們就用3DOne軟件來(lái)設(shè)計(jì)一款結(jié)合紙巾盒的提示裝置——?jiǎng)?chuàng)意紙巾盒。

教學(xué)目標(biāo)

1.能夠合理設(shè)置超聲波傳感器檢測(cè)的距離;

2.學(xué)會(huì)利用3DOne軟件設(shè)計(jì)作品模型，利用Scratch編程實(shí)現(xiàn)忘物提示功能;

3.學(xué)會(huì)優(yōu)化設(shè)計(jì)，按相應(yīng)的比例合理地設(shè)計(jì)作品。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn) 3D模型設(shè)計(jì)與各器件間的合理組合。

教學(xué)難點(diǎn) 3D模型設(shè)計(jì)與創(chuàng)意編程的融合。

教學(xué)過(guò)程

一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

觀(guān)看視頻《找手機(jī)》，教師提問(wèn)。

師：上廁所時(shí)你或你的家人是不是時(shí)常會(huì)把手機(jī)等物品落在衛(wèi)生間，然后就像一只無(wú)頭蒼蠅一樣?xùn)|找西找呢？（引起學(xué)生共鳴）

師：在學(xué)習(xí)了將近一年的3D模型設(shè)計(jì)和創(chuàng)意編程課后，你對(duì)這樣的情景會(huì)有怎樣的想法呢？

二、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，尋求方案

引導(dǎo)學(xué)生在制作前將自己的設(shè)計(jì)方案畫(huà)在紙上。（如圖1、圖2）

三、精心準(zhǔn)備，挑選器材

1.開(kāi)源硬件：好好搭搭的NOVA套件。（主控板、超聲波傳感器、MP3模塊、鋰電池、小喇叭、開(kāi)關(guān)、觸碰傳感器、充電轉(zhuǎn)接線(xiàn)）

2.編程軟件：Scratch2.0。

四、實(shí)踐探究，設(shè)計(jì)模型

（一）紙巾盒模塊

1.利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“六面體”命令，在網(wǎng)格面中繪制紙巾盒主體，參考尺寸長(zhǎng)寬高為150mm×110mm×85mm。

2.利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是紙巾盒，“厚度T”為-5mm，“開(kāi)放面O”選擇紙巾盒的頂面。（如圖3）

3.利用工具欄中“草圖繪制”里的“直線(xiàn)”和“圓弧”命令，在紙巾盒底的頂面上繪制一個(gè)紙巾抽口草圖。參考尺寸長(zhǎng)寬為120mm×10mm，圓弧半徑625mm。單擊完成退出草圖繪制后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運(yùn)算”參數(shù)，向下拉伸完成紙巾抽口的制作。

4.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“下”，利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“六面體”命令，在紙巾盒的底部繪制一個(gè)六面體，參考尺寸長(zhǎng)寬高為150mm×110mm×30mm。繪制完成后，利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是新六面體，“厚度T”為-5mm，“開(kāi)放面O”選擇新六面體的頂面、底面和前側(cè)面。（如圖4）

（二）置物模塊

1.利用工具欄中“組合編輯”將兩部分組件進(jìn)行“加運(yùn)算”組合。完成組合后利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“六面體”命令，在紙巾盒右側(cè)面上繪制一個(gè)六面體，參考尺寸長(zhǎng)寬高為115mm×110mm×60mm。繪制完成后，利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是新六面體，“厚度T”為-5mm，“開(kāi)放面O”選擇新六面體的頂面、底面。（如圖5）

2.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“前”，利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“六面體”命令，在置物模塊上繪制一個(gè)六面體，參考尺寸長(zhǎng)寬高為110mm×60mm×5mm，作為置物模塊的隔板。

3.根據(jù)觸碰傳感器的尺寸，利用工具欄中“草圖繪制”里的“直線(xiàn)”命令，在隔板上繪制草圖，參考尺寸如圖6所示。繪制完成后退出草圖繪制，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運(yùn)算”參數(shù)，向下拉伸完成觸碰傳感器安裝口的制作。

4.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“右”，根據(jù)小喇叭的尺寸，利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“圓柱體”命令，繪制小喇叭的安裝位，外孔半徑20mm，內(nèi)孔半徑19mm。

5.根據(jù)電池充電線(xiàn)和開(kāi)關(guān)的尺寸，利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“圓柱體”命令，在小喇叭安裝位的兩側(cè)分別繪制電池充電接口位和開(kāi)關(guān)位，電池充電接口孔位半徑6mm，開(kāi)關(guān)孔位半徑7mm。繪制完成后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運(yùn)算”參數(shù)，向后拉伸完成電池充電接口位和開(kāi)關(guān)位的制作。

6.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“前”，利用“草圖繪制”中的“直線(xiàn)”命令，在置物盒下方繪制一個(gè)長(zhǎng)56mm、寬3mm的矩形。繪制完成后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，拉伸距離-105mm，選擇“減運(yùn)算”參數(shù)，向后拉伸完成底蓋槽的制作。

7.利用工具欄中“基本實(shí)體”里的“六面體”命令，在網(wǎng)格面中繪制底板，參考尺寸長(zhǎng)寬高為104.5mm×55.5mm×2.5mm，并在底板上繪制一個(gè)拉環(huán)，外圓半徑5mm，內(nèi)圓半徑2mm。（如圖7）

（三）程序模塊

打開(kāi)好好搭搭“硬件下載”插件，進(jìn)入好好搭搭網(wǎng)站（http：//www.haohaodada.com/），登錄賬號(hào)，選擇“創(chuàng)作”—好好搭搭NOVA模板，進(jìn)入程序設(shè)計(jì)界面，根據(jù)功能需求完成程序的設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)完成后，將程序下載到好好搭搭NOVA主控板。（如圖8）

五、優(yōu)化打印，組裝調(diào)試

1.模型優(yōu)化，切片并打印。

2.完成模塊組裝，提示學(xué)生進(jìn)行程序調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中完善程序。

教學(xué)反思

本課從生活中的真實(shí)問(wèn)題引入教學(xué)探究，注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。創(chuàng)意紙巾盒的設(shè)計(jì)不能局限于單個(gè)功能的設(shè)計(jì)，可以是多功能的，例如在今后的教學(xué)中可以研究自動(dòng)出紙功能和本次作品相結(jié)合，使創(chuàng)意紙巾盒更加完善。

從創(chuàng)意紙巾盒的設(shè)計(jì)過(guò)程中，引發(fā)師生更多地思考：我們?cè)O(shè)計(jì)的作品是否能解決真實(shí)的問(wèn)題？這些真實(shí)的問(wèn)題又是從哪里來(lái)？如何才能有效地解決這些真實(shí)問(wèn)題？