3D建模打印进入小学信息技术课堂实践探
黄的塑料丝一股股地被3D打印机“吞”入“口”中,200多摄氏度的高温喷头融化后又如春蚕吐丝般慢慢“吐”在基板上,随着时间的推移,一个根据学生创新发明“金点子”构建的3D模型洁净水杯就出现在众人的面前。这个3D 模型的构建,标志着鲈乡实验小学六年级同学信息技术校本特课程第二课时的内容正式进入小学课堂。
3D打印技术作为第三次工业革命的重要组成部分,广泛应用于航空航天、军工、建筑、汽车、医疗、工业设计等行业,给人们的生产生活模式带来重大变化。本学期学校在以往学校社团活动经验基础上,在六年级全面实施开发具有校本特的3D建模打印课程,让学生近距离感受最前沿的3D打印科技。在课程设计中注重与学生学习生活实际的结合点的把握,注意以问题的解决为着眼点安排教学内容。
比如:第一课时的教学内容是用布尔运算给“摔坏”的锅盖设计一个把手(图1);第二课时是根据学生创新金点子构建一个“洁净水杯”并打印;第三课时则是省编教材“画房子”的升级版“建房子”,要求学生运用标准基本体及复合对象面板中的有关命令设计并构建一个有太阳、小树、房
子、远山的三维场景;第四课时要解决的实际问题是如何打印一个钥匙临时开启房门(图2)。
1 信息技术公开课“3D洁净水杯的构建及打印”的教学设计
教学目标学习应用二转三维命令“挤出”“车削”构建3D造型;会在“面与线条”命令面板中绘制二维图形;会对角点进行移动、平滑的初步操作,掌握样条线――轮廓命令形成二维造型;会对车削命令中的部分参数,如车轴、焊接内核、分段数等进行设置;能独立运用以上命令完成“洁净水杯”模型的构建;了解3D打印机打印水杯的过程及方法。
教学重难点轮廓命令的运用,车削命令的部分参数设置等。
教学准备二维模型,3D打印水杯,水杯原型,3D打印过程录像等。
教学过程
3d打印房子1)谈话引入课题。大家参加过青少年科技创新比赛吗?手中拿的水杯跟普通水杯有何不同?(讲解创新亮点);如果我有这样的创意,但是不到人来帮忙制作,那么我们可以考虑用什么办法来完成这个创新作品?(板书课题:3D 洁净水杯模型构建)
2)学习车削命令的运用。我们看一下这个杯子的主
体有哪两部分组成?如果你是个陶瓷艺人,你会如何制作(说说步骤)?观察分析杯子主体特点:截面特点,压瘪后会形成怎样形状的物体;绘制杯子投影平面;用二维模型演示侧截面特点,板书截面。
3)学习在“面与线条”命令面板中绘制二维图形。
注意点:A绘制直线时应用SHIFT键辅助;B样条线轮廓命令拉出二维闭合图形,有问题的同学可观看教程步骤1~3;C角点调整。
4)学习在修改面板中选择车削命令进行二维转三维物体的尝试。教师演示:注意点有灭灯操作、最小化概念理解、焊接内核、分段等,其中部分让学生自己充分尝试后演示。
5)尝试挤出命令的运用。观察水杯的柄部分的特点,截面是怎样的?能不能继续利用车削命令来完成。截面能不能利用上面所学的轮廓命令来完成,绘制前要切换到哪个命令面板?学生尝试自己完成杯子手柄部分的二维闭合图形(图3)。
6)让学生利用修改面板中的“挤出”命令尝试完成手柄三维图形的构建(包括尝试调整参数)。
7)考虑学生演示。
2 角点让水杯变形
教师演示角点的操作包括平滑角点、顶点的新增移动
等,让水杯变起来。完成的学生电子举手,教师演示后加分。
3 观看3D打印录像片段
了解3D打印机工作过程(图4)。
4 小结
杯子打印好了,我们的课也将结束了,课堂上很多同学都掌握了二维转三维命令车削、挤出的运用,有的同学还能自己尝试、发现到参数的正确设置方法,这些老师觉得是尤为宝贵。
学校信息技术校本课程的设计理念是把学生培养成创造者和问题解决者,众多的问题的解决过程,许多的创新发明金点子,都渐渐充实到3D建模打印课程中,同学们在学习3D建模打印的同时独立思考能力、创造能力得到了培养和提高。随着3DMAX学习的深入,学生都能像童话故事中的神笔马良,可以随意画出自己想要的东西。学生可以轻松打印或绘制出想象的立体物品,成为现实版的神笔马良。学校的科技创新金点子比赛后也有众多的作品可以借助3DMAX 建模打印“变”虚为实,有的学生在设计自己的创新作品时需要一些塑料配件,也用3D建模打印。