叢宏
● 項(xiàng)目?jī)?nèi)容
本項(xiàng)目?jī)?nèi)容是讓學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的三維建模技能,用3D打印技術(shù)將自己的創(chuàng)意物化成真實(shí)的作品,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新關(guān)鍵能力的培養(yǎng),從而感受科學(xué)技術(shù)的力量,激發(fā)好奇心、想象力和創(chuàng)新思維,養(yǎng)成創(chuàng)新人格,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
● 項(xiàng)目目標(biāo)
知識(shí)與技能目標(biāo):了解3D打印使用的材料、流程、工作原理等。
過(guò)程與方法目標(biāo):通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐,研究并掌握簡(jiǎn)單的三維模型設(shè)計(jì),結(jié)合個(gè)人需要,私人訂制筆筒、花盆、水杯等容器。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):學(xué)會(huì)用三維視角觀察事物,樹(shù)立勇于探究的科學(xué)精神,培養(yǎng)獨(dú)立思考、創(chuàng)新創(chuàng)造的關(guān)鍵能力;踐行知行合一,積極動(dòng)手實(shí)踐,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。
● 項(xiàng)目重點(diǎn)、難點(diǎn)及措施
重點(diǎn):3D打印技術(shù)的工作原理和三維模型的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。
難點(diǎn):三維模型的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。
解決措施:微視頻輔助自主學(xué)習(xí);小組合作,用Pad研究學(xué)習(xí)。
● 項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法
自主學(xué)習(xí)法、動(dòng)手實(shí)踐法、小組合作法、直觀演示法。
● 項(xiàng)目準(zhǔn)備
物品準(zhǔn)備:3D打印作品、多媒體課件、SD卡、讀卡器、3D打印機(jī);分發(fā)任務(wù)單及評(píng)價(jià)表;
確定小組分工:組長(zhǎng)負(fù)責(zé)監(jiān)督學(xué)習(xí)過(guò)程、操作3D打印機(jī),1人負(fù)責(zé)記錄任務(wù)單,1人負(fù)責(zé)使用Pad搜索、篩選有價(jià)值的資料,1人負(fù)責(zé)畫設(shè)計(jì)圖。
● 項(xiàng)目實(shí)施流程圖(如圖1)
● 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程
1.導(dǎo)入
師:大家看過(guò)3D電影嗎?和傳統(tǒng)的2D電影相比,有什么不同的感受?3D電影也叫立體電影,放映時(shí)用兩臺(tái)放映機(jī)同時(shí)播放。觀看者戴上特殊的眼鏡(偏振光)后,左眼只能看到左機(jī)放映的畫面,右眼只能看到右機(jī)放映的畫面,經(jīng)過(guò)大腦綜合后就產(chǎn)生了立體視覺(jué)。由于3D電影的立體感非常強(qiáng),觀看者仿佛身臨其境。我們今天要了解的3D打印技術(shù),就屬于立體打印。
2.提出項(xiàng)目任務(wù),展示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
(1)項(xiàng)目任務(wù)
①至少完成兩項(xiàng)探究學(xué)習(xí);
②設(shè)計(jì)打印“創(chuàng)意容器”(筆筒、花盆等均可)。
(2)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(如下頁(yè)表)
3.項(xiàng)目知識(shí)鏈接
師:請(qǐng)觀察對(duì)比兩份打印的“文字”作品(如下頁(yè)圖2),它們的效果有什么不同?猜猜它們是怎么打印出來(lái)的?
生:傳統(tǒng)的平面打印機(jī)打印出來(lái)是平面的效果,3D打印機(jī)打印出來(lái)的是立體的效果。
師:3D與2D相比,除了水平的X軸向與垂直的Y軸向外,多了一個(gè)縱向的Z軸向,即有長(zhǎng)、寬、高,因此會(huì)呈現(xiàn)立體的效果。在包括工藝美術(shù)、家居裝修、樓宇建筑等眾多的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,學(xué)用三維的視角觀察事物非常重要。
● 項(xiàng)目實(shí)施
環(huán)節(jié)一:3D打印機(jī)是怎么工作的
活動(dòng)手段:學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)+觀察,搜集、篩選、歸納資料,完成任務(wù)單,分享交流。
師:傳統(tǒng)的平面打印機(jī)最常使用的材料是碳粉和紙張,3D打印機(jī)使用的材料是什么呢?它究竟是怎么完成打印的?下面,我們將采取實(shí)踐體驗(yàn)和搜索資料兩種途徑來(lái)尋找這些問(wèn)題的答案。
(1)實(shí)踐要求
①以小組為單位,小組長(zhǎng)明確各人職責(zé),分工合作,共同完成任務(wù)單。
②兩個(gè)小組共用一臺(tái)打印機(jī),觀察打印機(jī)的工作過(guò)程,思考其工作原理。(播放微視頻,學(xué)習(xí)如何操作3D打印機(jī))
③每個(gè)小組確定一個(gè)研究問(wèn)題,上網(wǎng)搜索、篩選、記錄有價(jià)值的信息,填寫如下任務(wù)單,準(zhǔn)備分享交流。
任務(wù)單
(問(wèn)題A~D,請(qǐng)任選其一完成。)
A.對(duì)于3D打印使用的材料,我們的結(jié)論是:————————————。
B.對(duì)于3D打印的工作原理,我們的結(jié)論是:————————————。
C.對(duì)于3D打印應(yīng)用的領(lǐng)域,我們的結(jié)論是:————————————。
D.對(duì)于3D打印的工作過(guò)程,我們的結(jié)論是:————————————。
(2)分享交流
學(xué)生分享交流探索結(jié)果。
環(huán)節(jié)二:如何完成創(chuàng)意設(shè)計(jì)
活動(dòng)手段:微視頻輔助教學(xué)。
學(xué)生觀看視頻。
師:3D打印最大的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制,解決人們個(gè)性化的需要。在創(chuàng)意物化的過(guò)程中,3D打印是將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的重要工具和技術(shù)。下面這段視頻中的主人公生活中常丟三拉四,看看她設(shè)計(jì)的筆筒創(chuàng)意和實(shí)用程度如何(如圖3)。(播放視頻)
學(xué)生觀看視頻。
師:那如何將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)呢?有兩種方法:①利用3DOne等專門的三維模型軟件設(shè)計(jì)。它的特點(diǎn)是功能強(qiáng)大,但操作相對(duì)復(fù)雜,需要較長(zhǎng)的時(shí)間學(xué)習(xí)軟件。大家可以通過(guò)微視頻學(xué)習(xí)3DOne軟件中矩形、繪制曲線、拉伸、抽殼、錐削等容器的設(shè)計(jì)技巧。建議基礎(chǔ)較好的同學(xué)選擇用此種方法。②利用三維建模網(wǎng)站上提供的快捷建模功能網(wǎng)站進(jìn)行設(shè)計(jì)。它的特點(diǎn)是操作相對(duì)簡(jiǎn)單,完成時(shí)間較短,但功能相對(duì)單一,如杭州時(shí)印科技、打印啦等網(wǎng)站都為新手提供了簡(jiǎn)單的建模平臺(tái),進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。適合初學(xué)者,建議基礎(chǔ)一般的同學(xué)選擇此種方法。
環(huán)節(jié)三:小創(chuàng)客——?jiǎng)?chuàng)意容器
活動(dòng)手段:微視頻輔助學(xué)習(xí),學(xué)生自主設(shè)計(jì)水杯、筆筒、花盆等容器,進(jìn)行三維模型創(chuàng)意實(shí)踐體驗(yàn),分享交流。
教師布置項(xiàng)目任務(wù)(如圖4)。
學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況自主選擇用軟件還是網(wǎng)站制作,在任務(wù)單上完成設(shè)計(jì)草圖,再嘗試建模、打印。教師予以指導(dǎo)。
環(huán)節(jié)四:創(chuàng)意容器設(shè)計(jì)展評(píng)
活動(dòng)手段:展示設(shè)計(jì)好的容器模型,說(shuō)明創(chuàng)意與實(shí)用價(jià)值。
①學(xué)生個(gè)人對(duì)照評(píng)價(jià)表,對(duì)打印實(shí)物或三維模型進(jìn)行自評(píng);
②以小組為單位,對(duì)打印實(shí)物、三維模型進(jìn)行組內(nèi)互評(píng),每組選出1名最佳創(chuàng)意設(shè)計(jì)師,共同擬寫一份頒獎(jiǎng)詞;
③以班級(jí)為單位,由各小組長(zhǎng)念頒獎(jiǎng)詞,由最佳創(chuàng)意設(shè)計(jì)師針對(duì)最終成果圖片,分享設(shè)計(jì)理念、制作過(guò)程中遇到的困難以及收獲感受等。
● 項(xiàng)目總結(jié)與拓展
學(xué)生談本課的收獲。
師:隨著技術(shù)的發(fā)展,我們的生活會(huì)越來(lái)越便捷,希望大家好好學(xué)習(xí),為振興中國(guó)技術(shù)、發(fā)展中國(guó)制造而努力。
蒼山點(diǎn)題
項(xiàng)目學(xué)習(xí)也好,項(xiàng)目教學(xué)也罷,兩者實(shí)質(zhì)上是同一個(gè)領(lǐng)域、同一個(gè)目的、同一個(gè)實(shí)施過(guò)程的概念。我們平時(shí)從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度更多稱為項(xiàng)目學(xué)習(xí),即PBL(project-based learning),大家有時(shí)可能從設(shè)計(jì)、交流的角度加以區(qū)分,但沒(méi)有必要過(guò)于較真。
第一篇文章,兩位教師以我在主編山東省初中信息技術(shù)教材時(shí)提出的“微項(xiàng)目”學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),深度地以實(shí)例探索其如何基于“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”模式進(jìn)行延伸和發(fā)展,如何保留了“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”原有優(yōu)勢(shì),如何克服“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”中時(shí)間長(zhǎng)、跨度大、評(píng)價(jià)難、參與度較低等問(wèn)題。主要從情境、內(nèi)容、活動(dòng)、學(xué)習(xí)共同體、作品五個(gè)要素進(jìn)行了全面的探索、總結(jié)與反思。我一方面佩服一線教師的執(zhí)著改革與反思,另一方面也借此再說(shuō)說(shuō)微項(xiàng)目設(shè)計(jì)的目的——追求一種精簡(jiǎn)、精致、可行的項(xiàng)目學(xué)習(xí)的課堂。
第二篇文章,一線教師從創(chuàng)客教育出發(fā),直接針對(duì)3D打印的一個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí),進(jìn)行了完整的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),從項(xiàng)目?jī)?nèi)容、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目重點(diǎn)、項(xiàng)目難點(diǎn)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法、項(xiàng)目準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施流程圖、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程等(導(dǎo)入、提出項(xiàng)目任務(wù),展示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目知識(shí)鏈接、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)與拓展)進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)。雖然,有時(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)并不需要這么全面的環(huán)節(jié),但是從此篇文章中,我們可以比較清晰地明確項(xiàng)目學(xué)習(xí)的課堂化設(shè)計(jì)的一種流程思路,非常有利于項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法的落地。另外,作者關(guān)于項(xiàng)目學(xué)習(xí)中方法的思考,對(duì)我們也是另一種啟迪,項(xiàng)目學(xué)習(xí)中完全可以融合其他學(xué)習(xí)方法,讓項(xiàng)目學(xué)習(xí)更有可操作性,也更接地氣。
關(guān)于項(xiàng)目學(xué)習(xí),我們期待更多關(guān)于實(shí)踐的思考,也期待大家跳出理論、跳出想象,更多地在實(shí)踐中總結(jié)與發(fā)現(xiàn)!