馬強(qiáng) 山東省海陽市亞沙城初級中學(xué)教師。曾指導(dǎo)學(xué)生在2021年山東省青少年創(chuàng)意編程與智能設(shè)計(jì)大賽中榮獲省三等獎(jiǎng);在2021年煙臺(tái)市中小學(xué)信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動(dòng)初中組“優(yōu)創(chuàng)未來”項(xiàng)目中榮獲一等獎(jiǎng);在2020年煙臺(tái)市第六屆創(chuàng)意編程與智能設(shè)計(jì)大賽中獲Scratch初中組一等獎(jiǎng);在2019年煙臺(tái)市中小學(xué)電腦作品評選活動(dòng)中獲得微視頻組一等獎(jiǎng);等等。

教學(xué)背景

第十三屆中國國際航空航天博覽會(huì)于10月3日在廣東省珠海市圓滿落幕，民航行業(yè)新星C919真機(jī)雖未亮相，但中國商飛展出了C919移動(dòng)數(shù)字飛機(jī)展示平臺(tái)，按照C919大型客機(jī)客艙實(shí)際尺寸，1∶1真實(shí)還原艙內(nèi)場景。據(jù)中國航空監(jiān)管機(jī)構(gòu)透露，交付給中國東方航空公司的首架C919客機(jī)即將進(jìn)入總裝階段，預(yù)計(jì)于今年年底前完成。

從2017年5月5日C919在上海浦東國際機(jī)場首飛成功時(shí)起，它一直吸引著各界關(guān)注。它攻關(guān)了100多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，說明我國國產(chǎn)大飛機(jī)未來可期。本節(jié)課結(jié)合3D打印技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)意設(shè)計(jì)C919大飛機(jī)模型，一方面可以幫助學(xué)生鞏固3D One軟件操作的相關(guān)知識，另一方面通過設(shè)計(jì)C919飛機(jī)模型讓學(xué)生感受祖國科技的強(qiáng)大，讓學(xué)生們牢牢樹立熱愛祖國、建設(shè)祖國的堅(jiān)定信念。

教學(xué)目標(biāo)

1.能熟練掌握“旋轉(zhuǎn)”“拉伸”“渲染”“陣列”等命令，能設(shè)置相應(yīng)參數(shù)。

2.能積極思考、大膽討論，從操作共性中領(lǐng)悟基本操作方法，提升空間思維和自主探究能力。

3.體驗(yàn)飛機(jī)的制作方法，感受祖國科技的強(qiáng)大，培養(yǎng)愛國愛家的真摯情感。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn) “旋轉(zhuǎn)”“拉伸”命令的熟練使用。

教學(xué)難點(diǎn) “浮雕”“拉伸”“渲染”等命令的操作運(yùn)用。

教學(xué)方法

教學(xué)演示法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、小組合作探究法。

教學(xué)過程

一、激情導(dǎo)入——觀看視頻，了解飛機(jī)

師：首先請大家觀看一段視頻，思考一下：C919客機(jī)共試飛了幾次？C919客機(jī)的成功試飛有哪些重要意義？看到祖國能制造出如此強(qiáng)大的客機(jī)，你有什么感受？

預(yù)設(shè)：視頻中C919客機(jī)一共試飛了6次。C919客機(jī)的成功試飛，標(biāo)志著我國大型客機(jī)進(jìn)入了國際先進(jìn)行列。我們?yōu)榇烁械津湴僚c自豪，決心學(xué)好科學(xué)文化知識，努力成長為高質(zhì)量創(chuàng)新型人才。

二、實(shí)物展示——觀察飛機(jī)，了解構(gòu)造

師：首先大家看一下老師手里的飛機(jī)，這是用咱們學(xué)校的3D打印機(jī)打印出來的。大家知道飛機(jī)由哪些部分組成嗎？各部分的功能分別是什么？

預(yù)設(shè)：飛機(jī)由機(jī)身、機(jī)翼、起降裝置、動(dòng)力裝置、尾翼等組成。機(jī)身將飛機(jī)各部分連接起來;機(jī)翼負(fù)責(zé)產(chǎn)生升力，控制方向;尾翼主要負(fù)責(zé)保證飛機(jī)的正常飛行……具體答案參見圖1。

三、新課教學(xué)——依樣畫瓢，學(xué)畫飛機(jī)

師：剛才大家回答得都非常好，既然咱們已經(jīng)了解過飛機(jī)的基本構(gòu)造，那你們想不想自己動(dòng)手用3D One軟件設(shè)計(jì)我國第一款真正意義上的民航大飛機(jī)C919模型呢？如果設(shè)計(jì)得好，老師可以幫忙打印出來。請同學(xué)們想一想，C919飛機(jī)模型該怎么設(shè)計(jì)呢？

預(yù)設(shè)：利用“旋轉(zhuǎn)”“圓角”等命令做出機(jī)身，通過“拉伸”“抽殼”等命令做出機(jī)翼……

師：同學(xué)們的想法都很不錯(cuò)，下面老師給大家演示一下C919飛機(jī)模型的制作過程。

首先繪制一個(gè)二維的多邊圖形，如圖2，并運(yùn)用“鏈狀圓角”命令將兩個(gè)鈍角進(jìn)行圓角，半徑分別是55mm和30mm。

旋轉(zhuǎn)繪制好的圖形，并將兩頭進(jìn)行倒圓角，如圖3，這樣機(jī)身就制作好了。

再運(yùn)用“草圖編輯”命令繪制兩個(gè)二維的多邊形，如圖4。

將繪制好的圖形進(jìn)行拉伸，厚度為2mm;然后運(yùn)用捕捉吸附和運(yùn)動(dòng)工具將兩個(gè)部分結(jié)合在一起，如圖5，尾翼繪制完成。

教師運(yùn)用類似方法完成機(jī)翼和動(dòng)力裝置的繪制，如圖6。學(xué)生認(rèn)真觀察，并自己動(dòng)手設(shè)計(jì)。

師：大家剛才制作得都非常認(rèn)真，哪位同學(xué)有不同的設(shè)計(jì)方法？請上來展示一下自己的設(shè)計(jì)過程。

（學(xué)生設(shè)計(jì)制作并分享制作過程，約10分鐘）

四、內(nèi)化遷移——千變?nèi)f化，裝飾飛機(jī)

師：剛才老師給大家講解了飛機(jī)的制作過程，大家再仔細(xì)地看一下老師手里的飛機(jī)模型，它有哪些裝飾？

預(yù)設(shè)：給飛機(jī)加了一個(gè)底座;不同區(qū)域顏色不同;加了文字LOGO。

師：這位同學(xué)回答得很好，下面請大家開動(dòng)腦筋，思考一下你打算如何裝飾自己的飛機(jī)。

（學(xué)生自主設(shè)計(jì)作品，約15分鐘）

五、交流展示——展示空間，分享飛機(jī)

師：很多小組已經(jīng)完成了自己的作品，而且做得都很不錯(cuò)，想不想跟同學(xué)們分享你們的作品？下面請兩個(gè)小組來給大家展示一下。

（學(xué)生展示作品，約5分鐘）

師：第一組同學(xué)做了一個(gè)帶有國旗的飛機(jī)，用到了“浮雕”命令，制作得很精美。大家在制作的時(shí)候要注意，選擇圖片要選擇灰度圖，不要其他的LOGO，添加圖片時(shí)要旋轉(zhuǎn)90°。第二組同學(xué)給飛機(jī)添加了文字標(biāo)語，用到了“預(yù)置文字”命令，制作時(shí)要注意原點(diǎn)的選擇，并且一定要對文字進(jìn)行拉伸，有了厚度文字才能打印出來，如圖7。

六、拓展延伸——學(xué)習(xí)榜樣，為國爭光

師：剛才咱們了解了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)C919，其實(shí)我國自主研發(fā)的殲擊機(jī)也很厲害，殲-20打破了美國對隱身戰(zhàn)機(jī)的壟斷。殲-20的背后有一位非常偉大的殲擊機(jī)總設(shè)計(jì)師，你知道他叫什么名字嗎？下面請大家觀看視頻。

（學(xué)生觀看視頻并思考討論）

師：通過視頻我們知道，殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的總設(shè)計(jì)師名字叫楊偉。他從小熱愛學(xué)習(xí)，15歲被破格批準(zhǔn)參加高考，同年被西北工業(yè)大學(xué)空氣動(dòng)力學(xué)本科專業(yè)錄取。他是中國新一代殲擊機(jī)電傳飛控系統(tǒng)的組織者和開拓者，為中國航空科技和武器裝備發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。希望同學(xué)們能向楊院士學(xué)習(xí)，認(rèn)真學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，不斷充實(shí)自己，成為一個(gè)對社會(huì)有用的人。

七、課堂小結(jié)——溫故知新，淺談收獲

師：同學(xué)們，愉快的創(chuàng)新課馬上就要結(jié)束了，回想一下今天這節(jié)課，你都學(xué)會(huì)了哪些知識？

預(yù)設(shè)：我學(xué)會(huì)了如何用3D One軟件的“旋轉(zhuǎn)”“拉伸”“陣列”等命令設(shè)計(jì)C919飛機(jī)模型，并對它進(jìn)行圖片和文字的裝飾;我認(rèn)識了殲擊機(jī)，見識到祖國科技的強(qiáng)大;我要好好學(xué)習(xí)，將來建設(shè)我們美麗的祖國。

教學(xué)反思

由于學(xué)生掌握的3D One操作知識還比較少，所以他們設(shè)計(jì)出的飛機(jī)造型較為單一，裝飾也比較單調(diào)，總體來說創(chuàng)意有限。以后我將針對學(xué)生的年齡特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些不同形狀、造型各異的飛機(jī)模型。下一步將增加學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)出符合自己性格特點(diǎn)和年齡特征的卡通飛機(jī)樣式。