创意容器设计与打印的项目学习

丛宏

● 项目内容

本项目内容是让学生掌握简单的三维建模技能，用3D打印技术将自己的创意物化成真实的作品，实现创新关键能力的培养，从而感受科学技术的力量，激发好奇心、想象力和创新思维，养成创新人格，培养创新能力。

● 項目目标

知识与技能目标：了解3D打印使用的材料、流程、工作原理等。

过程与方法目标：通过动手实践，研究并掌握简单的三维模型设计，结合个人需要，私人订制笔筒、花盆、水杯等容器。

情感态度与价值观目标：学会用三维视角观察事物，树立勇于探究的科学精神，培养独立思考、创新创造的关键能力；践行知行合一，积极动手实践，解决生活中的实际问题。

● 项目重点、难点及措施

重点：3D打印技术的工作原理和三维模型的创意设计。

难点：三维模型的创意设计。

解决措施：微视频辅助自主学习；小组合作，用Pad研究学习。

● 项目学习方法

自主学习法、动手实践法、小组合作法、直观演示法。

● 项目准备

物品准备：3D打印作品、多媒体课件、SD卡、读卡器、3D打印机；分发任务单及评价表；

确定小组分工：组长负责监督学习过程、操作3D打印机，1人负责记录任务单，1人负责使用Pad搜索、筛选有价值的资料，1人负责画设计图。

● 项目实施流程图（如图1）

● 项目实施过程

1.导入

师：大家看过3D电影吗？和传统的2D电影相比，有什么不同的感受？3D电影也叫立体电影，放映时用两台放映机同时播放。观看者戴上特殊的眼镜（偏振光）后，左眼只能看到左机放映的画面，右眼只能看到右机放映的画面，经过大脑综合后就产生了立体视觉。由于3D电影的立体感非常强，观看者仿佛身临其境。我们今天要了解的3D打印技术，就属于立体打印。

2.提出项目任务，展示评价标准

（1）项目任务

①至少完成两项探究学习；

②设计打印“创意容器”（笔筒、花盆等均可）。

（2）评价标准（如下页表）

3.项目知识链接

师：请观察对比两份打印的“文字”作品（如下页图2），它们的效果有什么不同？猜猜它们是怎么打印出来的？

生：传统的平面打印机打印出来是平面的效果，3D打印机打印出来的是立体的效果。

师：3D与2D相比，除了水平的X轴向与垂直的Y轴向外，多了一个纵向的Z轴向，即有长、宽、高，因此会呈现立体的效果。在包括工艺美术、家居装修、楼宇建筑等众多的设计领域中，学用三维的视角观察事物非常重要。

● 项目实施

环节一：3D打印机是怎么工作的

活动手段：学生实践体验+观察，搜集、筛选、归纳资料，完成任务单，分享交流。

师：传统的平面打印机最常使用的材料是碳粉和纸张，3D打印机使用的材料是什么呢？它究竟是怎么完成打印的？下面，我们将采取实践体验和搜索资料两种途径来寻找这些问题的答案。

（1）实践要求

①以小组为单位，小组长明确各人职责，分工合作，共同完成任务单。

②两个小组共用一台打印机，观察打印机的工作过程，思考其工作原理。（播放微视频，学习如何操作3D打印机）

③每个小组确定一个研究问题，上网搜索、筛选、记录有价值的信息，填写如下任务单，准备分享交流。

任务单

（问题A～D，请任选其一完成。）

A.对于3D打印使用的材料，我们的结论是：————————————。

B.对于3D打印的工作原理，我们的结论是：————————————。

C.对于3D打印应用的领域，我们的结论是：————————————。

D.对于3D打印的工作过程，我们的结论是：————————————。

（2）分享交流

学生分享交流探索结果。

环节二：如何完成创意设计

活动手段：微视频辅助教学。

学生观看视频。

师：3D打印最大的特点就是实现个性化定制，解决人们个性化的需要。在创意物化的过程中，3D打印是将创意变成现实的重要工具和技术。下面这段视频中的主人公生活中常丢三拉四，看看她设计的笔筒创意和实用程度如何（如图3）。（播放视频）

学生观看视频。

师：那如何将创意变成现实呢？有两种方法：①利用3DOne等专门的三维模型软件设计。它的特点是功能强大，但操作相对复杂，需要较长的时间学习软件。大家可以通过微视频学习3DOne软件中矩形、绘制曲线、拉伸、抽壳、锥削等容器的设计技巧。建议基础较好的同学选择用此种方法。②利用三维建模网站上提供的快捷建模功能网站进行设计。它的特点是操作相对简单，完成时间较短，但功能相对单一，如杭州时印科技、打印啦等网站都为新手提供了简单的建模平台，进行创意设计。适合初学者，建议基础一般的同学选择此种方法。

环节三：小创客——创意容器

活动手段：微视频辅助学习，学生自主设计水杯、笔筒、花盆等容器，进行三维模型创意实践体验，分享交流。

教师布置项目任务（如图4）。

学生根据个人情况自主选择用软件还是网站制作，在任务单上完成设计草图，再尝试建模、打印。教师予以指導。

环节四：创意容器设计展评

活动手段：展示设计好的容器模型，说明创意与实用价值。

①学生个人对照评价表，对打印实物或三维模型进行自评；

②以小组为单位，对打印实物、三维模型进行组内互评，每组选出1名最佳创意设计师，共同拟写一份颁奖词；

③以班级为单位，由各小组长念颁奖词，由最佳创意设计师针对最终成果图片，分享设计理念、制作过程中遇到的困难以及收获感受等。

● 项目总结与拓展

学生谈本课的收获。

师：随着技术的发展，我们的生活会越来越便捷，希望大家好好学习，为振兴中国技术、发展中国制造而努力。

苍山点题

项目学习也好，项目教学也罢，两者实质上是同一个领域、同一个目的、同一个实施过程的概念。我们平时从学生学习的角度更多称为项目学习，即PBL（project-based learning），大家有时可能从设计、交流的角度加以区分，但没有必要过于较真。

第一篇文章，两位教师以我在主编山东省初中信息技术教材时提出的“微项目”学习为基础，深度地以实例探索其如何基于“项目学习”模式进行延伸和发展，如何保留了“项目学习”原有优势，如何克服“项目学习”中时间长、跨度大、评价难、参与度较低等问题。主要从情境、内容、活动、学习共同体、作品五个要素进行了全面的探索、总结与反思。我一方面佩服一线教师的执着改革与反思，另一方面也借此再说说微项目设计的目的——追求一种精简、精致、可行的项目学习的课堂。

第二篇文章，一线教师从创客教育出发，直接针对3D打印的一个项目学习，进行了完整的教学环节设计，从项目内容、项目目标、项目重点、项目难点、项目学习方法、项目准备、项目实施流程图、项目实施过程等（导入、提出项目任务，展示评价标准、项目知识链接、项目实施、项目总结与拓展）进行了全面的设计。虽然，有时项目学习并不需要这么全面的环节，但是从此篇文章中，我们可以比较清晰地明确项目学习的课堂化设计的一种流程思路，非常有利于项目学习方法的落地。另外，作者关于项目学习中方法的思考，对我们也是另一种启迪，项目学习中完全可以融合其他学习方法，让项目学习更有可操作性，也更接地气。

关于项目学习，我们期待更多关于实践的思考，也期待大家跳出理论、跳出想象，更多地在实践中总结与发现！