馬杰

教材分析

本節(jié)課是筆者所在學(xué)校3D打印校本課程中的教學(xué)內(nèi)容，屬于五年級(jí)3D打印建模主題設(shè)計(jì)單元，學(xué)生通過(guò)綜合運(yùn)用3Done軟件中的命令進(jìn)行簡(jiǎn)單三維模型的設(shè)計(jì)。

學(xué)情分析

學(xué)生經(jīng)過(guò)三四年級(jí)對(duì)3D打印知識(shí)的學(xué)習(xí)，已基本可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的主題模型設(shè)計(jì)，但由于學(xué)習(xí)3D建模命令較為離散，對(duì)三維模型設(shè)計(jì)的一般步驟還不是特別清楚，同時(shí)，對(duì)建模軟件中的命令綜合運(yùn)用能力還有待提升。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：了解和認(rèn)識(shí)3Done軟件中建模的步驟和功能;掌握3Done軟件中草圖繪制、拉伸、抽殼、圓角、預(yù)制文字命令的功能和作用;能夠綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)命令完成異形筆筒的主題模型設(shè)計(jì)。

過(guò)程與方法目標(biāo)：在建模過(guò)程中，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)的方法。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)構(gòu)建完整的筆筒模型，體驗(yàn)使用3Done建模軟件構(gòu)建模型的樂(lè)趣，提高設(shè)計(jì)思維能力和審美能力。

行為與創(chuàng)新目標(biāo)：通過(guò)對(duì)模型的設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，能夠靈活使用模型設(shè)計(jì)的方法，并完成個(gè)性設(shè)計(jì)。

教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)抽殼、圓角命令的功能和作用。

難點(diǎn)：掌握3D建模的步驟和方法，建立模型設(shè)計(jì)思維。

教學(xué)過(guò)程

1.創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入

教師介紹古代文房書(shū)桌上的一個(gè)重要工具——筆筒（課件展示古代筆筒圖片），介紹其起源。同時(shí)，要求學(xué)生觀察古代筆筒的外形，并朗讀筆筒上的詩(shī)句。在激發(fā)學(xué)生興趣后，提出可以用所學(xué)的軟件3Done來(lái)方便、快捷地制作一個(gè)筆筒。（板書(shū)課題：設(shè)計(jì)異形筆筒）

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)古代筆筒的導(dǎo)入和欣賞，滲透中國(guó)傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)作興趣。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在模型設(shè)計(jì)之前，學(xué)會(huì)觀察模型的外形，為后面的筆筒模型主題設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

2.新授

師：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察這個(gè)六方型筆筒的外形（課件展示），嘗試用自己的語(yǔ)言描述它，并思考，我們?yōu)槭裁匆^察它的外形呢？

生：為了進(jìn)行模型數(shù)據(jù)采集。

師：我們?cè)?D建模的時(shí)候，首先要保證模型的準(zhǔn)確性，也就是說(shuō)先要獲取準(zhǔn)確的外形尺寸。沒(méi)有準(zhǔn)確的尺寸，設(shè)計(jì)的外形輪廓就不可能有準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)效果。如果有實(shí)物，可以用游標(biāo)卡尺進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，然后記錄數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在我們沒(méi)有可供測(cè)量的實(shí)物，所以只能根據(jù)歷史資料的相關(guān)記載：六方形，直徑為125mm，高為110mm。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)問(wèn)題和介紹讓學(xué)生了解在模型設(shè)計(jì)之前的重要：對(duì)實(shí)際模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。以此提示學(xué)生在設(shè)計(jì)模型時(shí)，首先要做到結(jié)合生活實(shí)際，明確模型大小。

師：如果讓你們來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)筆筒的模型，應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)呢？請(qǐng)你們用自己的語(yǔ)言描述制作這個(gè)筆筒模型的步驟，并以小組形式進(jìn)行匯報(bào)。

教師出示總結(jié)的設(shè)計(jì)制作步驟：①繪制異形筆筒的草圖（六邊形）;②通過(guò)拉伸命令，拉伸成為六方體（數(shù)據(jù)和尺寸的調(diào)整）;③將實(shí)心筆筒變成空心筆筒;④將筆筒的開(kāi)口變得圓潤(rùn);⑤在筆筒的側(cè)面添加文字。

師：你們知道每一個(gè)制作步驟需要3Done軟件中的哪些命令來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？請(qǐng)?jiān)诿總€(gè)步驟的后面添加模型設(shè)計(jì)命令。

教師和學(xué)生共同總結(jié)：①繪制異形筆筒的草圖→草圖繪制;②六方體→拉伸;③將實(shí)心變成空心→抽殼;④將筆筒的開(kāi)口變得圓潤(rùn)→圓角;⑤在筆筒的側(cè)面添加文字→文字預(yù)制。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)教師引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何將自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)語(yǔ)言，即模型設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到的具體命令。

3.任務(wù)探究，模型設(shè)計(jì)

師：同學(xué)們，這個(gè)筆筒模型設(shè)計(jì)的步驟很多，命令也很多，所以，我們可以將這個(gè)任務(wù)分解為三個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，同學(xué)們完成了這三個(gè)任務(wù)后，六方筆筒模型就構(gòu)建出來(lái)了。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜問(wèn)題分解成若干簡(jiǎn)單小問(wèn)題，通過(guò)解決小問(wèn)題來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題，體現(xiàn)了信息技術(shù)核心素養(yǎng)中對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)。

教師出示分解后的三個(gè)任務(wù)。

任務(wù)一：設(shè)計(jì)六邊形的外形。要求：使用草圖繪制和拉伸命令，六邊形的直徑為125mm，高為110mm。

任務(wù)二：將實(shí)心六方體變成空心六方體，同時(shí)將其開(kāi)口變得圓潤(rùn)。要求：使用抽殼和圓角命令。

任務(wù)三：在六方形筆筒的六個(gè)面添加文字。要求：使用預(yù)制文字命令，文字是“青花博古詩(shī)文六方筆筒作者”，每個(gè)面兩個(gè)文字。

設(shè)計(jì)意圖：模型設(shè)計(jì)基本都是以草圖繪制為起點(diǎn)，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生能夠在實(shí)踐操作中感受從平面草圖到立體圖形的變化，然后通過(guò)前面總結(jié)的主題設(shè)計(jì)步驟，層層推進(jìn)，完成主題模型的設(shè)計(jì)。學(xué)生在三個(gè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)動(dòng)手操作，真正體驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)的方法，同時(shí)使用教學(xué)微視頻，解決自主學(xué)習(xí)問(wèn)題。

4.作品展示與評(píng)價(jià)

教師展示部分學(xué)生的作品并評(píng)價(jià)，最后展示更多現(xiàn)代筆筒的圖片和3D打印筆筒的圖片。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)學(xué)生主題設(shè)計(jì)作品的展示和評(píng)價(jià)，讓學(xué)生體會(huì)設(shè)計(jì)與制作模型帶來(lái)的成就感。同時(shí)，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題并尋找改進(jìn)方法，進(jìn)而完善自己的設(shè)計(jì)。通過(guò)展示更多個(gè)性筆筒的三維設(shè)計(jì)模型，拓展學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的興趣。

教學(xué)反思

本節(jié)課采用學(xué)生在日常生活中所見(jiàn)的筆筒進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入，通過(guò)對(duì)清代異形筆筒的介紹讓學(xué)生感受中國(guó)傳統(tǒng)文化的魅力，鼓勵(lì)學(xué)生利用現(xiàn)代新技術(shù)，設(shè)計(jì)古代傳統(tǒng)實(shí)物模型，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作和設(shè)計(jì)興趣。在新課講授過(guò)程中，先讓學(xué)生觀察實(shí)物，使用自然語(yǔ)言總結(jié)模型設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，然后引導(dǎo)學(xué)生思考如何將設(shè)計(jì)過(guò)程中的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成模型設(shè)計(jì)中的相應(yīng)命令，讓學(xué)生體驗(yàn)從感性體驗(yàn)到理性分析這樣一個(gè)實(shí)物模型的設(shè)計(jì)過(guò)程，最后過(guò)渡到建模實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生體會(huì)到模型構(gòu)建的成就感。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，筆者注意引導(dǎo)學(xué)生將一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題從計(jì)算思維的角度進(jìn)行分解，將大任務(wù)拆分成三個(gè)小任務(wù)，讓學(xué)生在三個(gè)小任務(wù)的驅(qū)動(dòng)過(guò)程中逐步解決問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的解決。這種思維方法的培養(yǎng)，不僅有利于幫助學(xué)生解決模型設(shè)計(jì)問(wèn)題，而且對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展有重要意義。另外，在學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程中，提供微視頻來(lái)幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)操作，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

但是，在整個(gè)授課過(guò)程中，還存在一些問(wèn)題，如在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中，留給學(xué)生的上機(jī)操作時(shí)間不夠，很多學(xué)生來(lái)不及完成整個(gè)主題作品的設(shè)計(jì)，因此在后面的展示與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)有很多學(xué)生沒(méi)有作品展示，也無(wú)從評(píng)價(jià)他人的作品。另外，對(duì)學(xué)生在整節(jié)課中的3D打印主題模型設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)沒(méi)有很好地體現(xiàn)，這是在今后的教學(xué)中需要注意和改進(jìn)的地方。