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第15~16课时构建三维实体模型
教学内容分析
本课有两个主题,第一个主题主要阐述3D打印的概念、技术原理、工作过程、发展历史及应用领域等理论知识;第二个主题主要介绍常的三维建模软件,及运用3DOne建模软件制作挂坠实体模型。
教材从3D打印技术制作的沙发茶几作品图导人本课主题,实物图能够带给学生直观强烈的视觉感受,激发学生的学习兴趣,从而过渡到理论知识的学习。通过介绍3D打印的概念、技术原理、工作过程,引导学生形成系统化的理论基础。通过介绍其发展历史及应用领域,有利于学生从发展的角度认识3D打印的意义,使学生感受到3D打印为创意设计的实现提供无限的可能性。
教材以“福”字挂坠为例带领学生设计建模。挂坠的操作步骤和方法较为简单,能让学生实现创意设计多样化。再通过切片处理、打印的学习,让学生深刻体会逐层堆积的3D打印方式,引导学生建立二维、三维空间的转化思想。
教学对象分析
学生在小学阶段已经学习应用3DOne软件进行三趣味设计,掌握了一定的建模基础知识和操作技能,并能根据具体应用完成简单的三维模型制作。考虑到教学实际情况,所选案例自成体系,具有相对独立性,其操作步骤简单懂,即使小学阶段没接触过三维设计,也可以获得成功的体验。
本课结合初中阶段学生的认知规律,从打印理论和作品设计制作两个方面展开教学任务,对小学已有知识进行扩展延伸。三维打印的理论知识对于初中学生而言较为陌生,借助视频有利于学生理解。在作品的设计打印过程中,学生能够感受到做出实物的喜悦。
教学目标
1.了解3D打印的概念和发展历史。
2.了解3D打印的应用领域。
3.认识常见三维建模软件。
4.掌握构建三维实体模型的基本操作。
教学重点和难点
1.教学重点。
(1)3D打印的概念、流程。
(2)3DOne软件的操作界面。
(3)三维建模的基本操作。
2.教学难点。
(1)草图绘制工具。
(2)切片处理与打印。
教学方法
1.讲授法:讲解3D打印的概念、原理、发展历史及应用领域等系统化的知识,让学生形成一个完整的认识。
2.讲解演示法:采用边讲解边演示的方法,形象直观地讲解知识技能,有利于学生视不易注意到的细节。
3.任务驱动法:以教材活动为任务,引导学生自主完成任务和参与讲解,牢固掌握相应的知识技能。
4.小组探究法:小组合作、交流、探究,完成三维实体模型的打印。
5.展示评价法:展示和评价学生作品。
教学准备
1.教学环境。
计算机网络教室,互联网环境,转播控制系统及3DOne软件等。
2.资源准备
本课所用的课例资源及相关图片、文字资料、资源包。
第15课时
教学过程
一、导人新课(5分钟)
1.展示3D打印的沙发茶几图片。
2.引言:同学们,图片中的沙发茶几不同于平常见到的沙发茶几,它们是通过3D打印机,运用3D打印技术一体制作而成。3D打印已经悄然改变着我们的生活,只要你有灵感,都可以利用3D打印技术使之成真。那么,什么是3D打印技术,这节课就让我们一起来探究和学习吧。
3.展示课题:构建三维实体。
二、认识3D打印(12分钟)
1.引导学生自主阅读教材第86页,想一想,说一说:什么是3D打印?
2.请学生代表发言,进行全班交流,教师倾听学生发言并适当总结。
3.展示课件并引导学生认识3D打印。
(1)播放3D打印视频,讲解:3D是三维、立体的意思,3D打印机与普通打印机的工作原理基本相同,普通的打印机是将油墨打印到纸上,打印出的物体是平面的,3D打印机则是将打印材料逐层堆积从而实现实体成型,打印出立体物体,就像薄薄的纸层层堆叠起来形成具有厚度的立体方块。
(2)介绍3D打印的材料种类,可以是金属、陶瓷、塑料、砂等等。
(3)播放3D打印三种成型技术的视频,介绍3D打印的成型技术种类:
①FDM:将打印材料加热后一条条地挤出,整齐排列成一个平面,逐层增加堆叠到物体完成为止。
②SLA:打印材料一般是液体光敏树脂,经过光照以后发生固化反应,并凝固成成品。
③LS:粉末打印材料通过激光照射,逐层融化,或者通过特定的粘合剂,对粉末进行粘合,并完成最终成品。
(4)展示常见3D打印机的外观结构图片,介绍常见3D打印机的工作过程。
三、3D打印的发展历史与应用领域(8分钟)
1.引导学生自主阅读教材第87~88页的3D打印的发展历史与应用领域相关内容。2.引导学生一起总结出3D打印的发展时间线和应用领域。
(1)发展时间线:
①19世纪末,产生了3D打印核心制造思想。
②上世纪80年代,3D打印已有雏形——“快速成型”技术。
③1995年,麻省理工最早创造“三维打印”一词,两位毕业生更新了喷墨打印机方案。
④1999年,中国开始起步研究打印技术。
⑤2012年,中国宣称是世界上唯一掌握大型结构关键件激光成型技术的国家。
(2)应用领域
3D打印在医疗行业可以用于
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