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《3D教学——设计奖章》教学设计

2021-04-01张立

中国信息技术教育 2021年2期
关键词:草图奖章五角星

张立

● 设计思想

3D打印技术走进课堂,不仅能训练学生动手实践能力,提高创新能力,还能让学生将自己的创意、想象变为现实,开阔其视野,养成其独立思考、积极动脑的好习惯,促进学生的创新意识、探索能力等科学素养的养成。

本节课是3D教学第二课时内容,经过前一节课的学习,学生已经熟悉3Done软件操作界面,学会利用基本实体设计制作简单物品。本节课主要采用主题任务式教学方法,以设计正五角星的“班级之星”“年级之星”“校园之星”“学习之星”等奖章为主题,结合数学平面图形知识,引起学生的学习兴趣。首先,教师抛出“如何快速绘制正五角星?”“可以利用什么图形?”“由五边形怎么画五角星?”等问题,引导学生思考由五边形绘制正五角星步骤,得出最佳绘制方案,并引出课题“草图绘制”。其次,教师利用学案,让学生自主探究学习草图绘制五边形、连接线段;学习“修剪线段”“拉伸”等新知,完成五角星基础奖章制作,并感受由平面图形到三维立体的变化过程,体验3D设计的魅力;同时让学生发挥想象,创意设计个性奖章,培养其创新创造的能力。最后,展示作品,让学生说一说设计想法,看一看同伴的优秀作品,相互学习、相互促进,激发他们学习3D的热情,为后期学习做准备。

● 学生分析

本节课的教学对象是六年级学生,此阶段的學生好奇心强、思维活跃,愿意接触并接受新事物,学习新知识意愿比较强烈,课堂上能积极主动参与到学习中,愿意参加丰富多样的活动。

● 教学目标

知识与能力目标:①通过绘制五角星,学会草图绘制“多边形”“线段”;②通过删除多余线段,学会草图编辑“修剪”命令;③通过五角星草图变成实体模型,学会“拉伸”命令;④通过让五角星站立,复习巩固“动态移动”命令。

过程与方法目标:以生活中的事物——奖章为设计主题,通过引导、讲授、演示分析和探究等方法,完成创意奖章的设计。

情感态度与价值观目标:①通过分析和思考正五角星绘画方法,锻炼数学平面思维能力;②通过学案绘制五角星图形,锻炼自主学习能力;③通过将五角星平面拉伸成三维立体造型,感受二维平面图形到三维立体造型的变化,体验3D设计的魅力;④通过创意设计奖章,培养创造能力、空间思维能力;⑤通过作品展示,提升自信心,激发学习3D设计的积极性。

● 教学重点、难点

教学重点:学会“草图绘制”“修剪”“拉伸”“移动”等功能。

教学难点:①在3D软件里绘制平面图形;②运用所掌握的知识,创意设计造型。

● 教学过程

1.导入

师:同学们,学校即将要评选“班级之星”“年级之星”“校园之星”“学习之星”“运动之星”等荣誉,想请我们用3D软件设计一个五角星的奖章模型。下面先请一位同学到黑板上来画一个五角星。(学生上讲台在黑板上手绘五角星)这位同学画得不错,但是仔细看还是会发现有点瑕疵,不是很正,那我们该如何快速画出一个正五角星呢?能否借助五边形画出正五角星?哪种方法更简便呢?(学生思考绘画五角星方法)

设计意图:3D软件中“草图绘制”属于二维平面内容,在教学中融入学生原有的数学平面图形知识经验,作为建构新知识的切入点,寻找贴近学生生活的主题,由设计校园奖章入手,引起学生注意,调动学生的积极性。通过画一画,思考和分析利用五边形画正五角星的方法,获得五角星图形后,形成知识迁移,理解计算机中正五边形辅助绘制五角星的步骤,这样既能促进学生数学思维的发展,也为下一步草图绘制做好教学铺垫。

2.草图绘制

师:我们已经知道利用五边形内部连线法能简单快速地绘制出正五角星,下面就来学习新本领——草图绘制功能,开始我们的设计之旅。“草图绘制”是3Done软件工具面板第二个命令(讲解演示),如果要绘制平面图形,可以先选择“上”视图进行操作,下面就请同学们根据学案步骤,自主学习制作五角星图形。如遇到问题,相邻的同学之间可以相互讨论,也可以咨询老师。

学生根据学案,自主探究学习。

设计意图:经过前面的分析和思考,学生对五角星绘制方法理论上已经掌握,现在这步是操作实践,要利用计算机软件实现五角星图形的绘制,让任务具体化、形象化。这样学生既可以学习草图绘制新知,也能熟练软件操作技能,还能培养学生勇于探索的学习能力。

3.草图修剪

师:同学们已经绘制出了五角星,但是旁边有一些多余线段需要删除,这就需要用到新的功能命令“草图编辑”里的“修剪线段”(讲解演示)。其实,只要单击选择“修剪”工具,在多余线段上依次点击就可以删除啦,是不是很简单呢?(讲解演示)最后点击上方“蓝色的√”,就形成了蓝色五角星图形。

学生操作实践。

设计意图:草图修剪属于新知识,需要教师讲解演示教学,直观清晰地向学生讲解,能让学生少走弯路。

4.拉伸

师:(讲解演示)我们已经实现了五角星二维平面图形,下一步怎么将它变成三维立体造型呢?单击图形上方出现的工具栏里选择第一种“拉伸”命令,输入厚度“5”,单击“绿色的√”,二维图形就变成了三维造型啦,同学们试试看。

学生听讲并操作实践。

设计意图:这一步虽然简单,但是最关键,能使学生在平面图形与几何实体之间建立联系,是让学生感受从二维平面图形向三维立体造型变化的重要一环,也是展现3D设计的特殊魅力的时刻。

师:同学们可以尝试利用上节课所学习的“动态移动”命令将躺着的五角星站立起来。

学生讨论、思考、操作。

设计意图:利用上节课学过的命令实现本节课的操作,学生在搜寻记忆和动手制作过程中形成知识迁移,并加深3D相关知识和技能的印象。

5.创意设计

师:五角星奖章实体模型做好了,同学们还有别的创意吗?如给奖章加个柱子,或者加个底座等,试试看。

学生创意设计奖章造型。

设计意图:本环节是让学生发挥想象,创造给学生利用所学的旧知识与新知识相融合的机会,构建其知识体系。同时给学生思维拓展的空间和时间,充分发挥学生主体性,提高学生的学科素养和学科能力。

6.作品展示

师:请同学们介绍自己的创意奖章,说一说自己的创意和制作过程。

學生互相展示作品。

设计意图:这一环节是学生展示作品的环节,成果展示能让学生心里充满成就感和自豪感,同时还能锻炼学生的语言表达能力,提高其审美和鉴赏能力。

7.小结

师:本节课,我们学会了3D设计中“草图绘制”“修剪草图”“拉伸”等命令,并设计出别具匠心的奖章,大家都收获满满。希望大家带着期待继续学习3D设计的其他新知识。

设计意图:课堂小结是课堂教学环节中的重要一环,带领学生回顾、梳理本课教学知识点内容,加深印象,并激发好奇心为后续学习做准备。

● 教学反思

3D教学是笔者所在学校的校本课程,运用的软件是3Done。3D教学属于摸着石头过河,在探索中前进。在开发设计教学内容时,要充分发挥学生主体性,培养学生创新能力,要在课堂上留出时间和空间给学生自主探究、创意制作、交流分享,教师也要起到引领作用,传授相关的知识,讲授演示相关的教学步骤,两者相结合才能保障教学任务顺利完成。

本节内容是3D教学第2课时,教学内容相对简单,目标易达成。笔者以设计校园奖章为任务导向,由切合学生生活经验的数学二维平面图形知识切入,从绘制草图到修剪草图,从平面到立体自然过渡、前半节课学生踊跃参与、积极思考、主动发言;后半节课学生创意设计作品令人惊喜,设计出了类似国旗、团徽的奖章。介绍作品的学生能侃侃而谈,思路清晰,聆听的学生也给予鼓掌鼓励,整堂课秩序良好,体现了良好的班风和学风。

本节课有两位学生的表现令我印象深刻。第一位学生上台演示操作用动态移动将五角星站立,虽然出现几次错误,但是他坚持不懈,直到完成;第二位学生在展示作品的时候,讲述有理有据,条理分明,还点了本节课的主题。教学相长,学生的优越表现,永远是激励教师不断前进的动力。

点  评

作者所在学校积极响应国家全面推进素质教育要求,将3D技术引入课堂,开启了新的教育模式。本节课导入新颖,选题贴近生活,从学生已有的数学平面知识出发,让学生在黑板上画一画、想一想五边形变五角星的方法,总结绘制步骤,促进了学生计算思维的发展。整节课教学目标明确,内容构建合理,以学生为中心,采用任务驱动、探究学习等方式,逐步引导学生掌握3D操作功能,对学生养成良好的数字化学习与创新的行为习惯有很好的促进作用。教师注重学科思维品质的培育,在创意设计奖章这一环节,培养了学生的创新意识和应用技能,同时,发展了学生立体空间思维,促进了学生信息素养的提升。整堂课学生学习积极性很高,课堂效果显著。

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