《創意筆筒——3D建模設計》教學案例 參考論文

教材分析

《創意筆筒——3D建模設計》一課是我校校本課程3D列印的第四課。本課主要內容是圍繞筆筒的模型設計學習123D中抽殼工具以及相減工具的使用。這兩個工具是123D中非常重要的技巧性工具：使用抽殼可以掏空物體，而選擇操作和選擇抽殼工具兩個不同操作步驟會產生物體中空和有敞開面的掏空兩種不同的效果；布林運算的相減操作能將基本體外形改變，而在使用時要先區分好目標實體和源實體。教學中為了讓學生掌握工具的使用，教師應注重引導學生自主探究時工具選擇的提示，並仔細觀察和分析操作後物體的外形，從而靈活地使用工具進行物體的創作。

學情分析

本課的教學物件是小學五年級的學生，他們透過之前的學習，已經對123D的介面比較熟悉，能比較熟練地使用各個視角觀察物體，也能夠在工作臺上放上各種基本物體並對其進行移動、旋轉、縮放等基本的編輯處理。本課的知識點是抽殼和相減，這是學生第一次接觸將基本物體的外形進行改變。為了幫助學生理解和掌握，筆者使用學生熟悉的筆筒作為任務載體，在設計“創意筆筒”的活動過程中，鼓勵學生在掌握技術的同時放飛想象，大膽創新。

教學目標

知識與技能目標：瞭解抽殼的作用，掌握抽殼工具和相減工具的使用。

過程與方法目標：透過觀察和分析，瞭解123D不同的操作步驟能製作不同的物體；透過自主探究，掌握123D中工具使用的基本方法。

情感態度與價值觀目標：在製作筆筒的過程中感受3D建模的神奇，激發興趣，培養自主探究能力，培養創新精神。

教學重點、難點

重點：掌握抽殼工具、相減工具的使用。

難點：能夠靈活使用相減改變物體的外形。

● 教學準備

PPT課件、“使用相減工具”學件、橡皮泥及製作工具。

● 教學過程

1。創設情境，匯入課題

教師出示一組筆筒的圖片。

師：筆筒是我們生活中常用的文房用具，能和大家說說你家的筆筒嗎？

學生交流各自使用的筆筒。

師：想不想用上自己設計的筆筒呢？這節課我們一起來設計一款有個性的創意筆筒。

設計意圖：選擇學生非常熟悉的筆筒作為主題引出學習任務，由此激發學生的學習興趣及創作熱情。

2。探究新知，初步體驗

（1）使用“抽殼”工具

師：筆筒應該具備哪些特點呢？

生：一個面是開放的，底部可以放穩，有合適的高度。

師：筆筒的實用性是它最重要的特點，怎樣的筆筒才能更討人喜愛呢？

生：在實用的基礎上再給它附加上用於裝飾或特殊功能的紋飾。

師：以基本體中的圓柱體為例，它怎麼樣才能夠成為一個筆筒呢？

生：中間掏空並敞開頂面。

師：要想實現這個效果，“修改”選單中的“抽殼”工具或許能幫助到我們。

教師選擇“抽殼”工具，並提醒學生閱讀軟體中抽殼的使用提示。

師：閱讀了工具的使用提示，誰有信心來嘗試一下使用抽殼工具？

學生上臺嘗試操作。

師：真棒，一個簡易的筆筒出現了，老師也想來試一試。

教師演示先選擇物體，後選擇抽殼工具。

師：為什麼結果不一樣呢？

生：第一次是先選抽殼工具，然後單擊物體的一個面，第二次是先選物體，然後選擇抽殼工具。

師：老師的抽殼操作為什麼失敗了？

學生猜測操作失敗的原因。

師：再用第一種方法對這個物體抽殼，將會有“非法操作”的錯誤提示。因為暫時看不出這個物體有沒有變化，請先保留你們的猜測。

教師小結抽殼的一種操作：先選擇抽殼工具，然後選擇物體的一個面，可以掏空物體並敞開一個面（如圖1）。

師：請選擇一個你們喜歡的筆筒外形，用抽殼工具做出一個簡易的筆筒吧。

學生實踐操作。

師：抽殼時可以做什麼設定？

學生回答並演示修改厚度或抽殼的方向。

設計意圖：引導學生自主閱讀軟體中工具的使用提示，鼓勵學生大膽實踐，能培養學生的探究能力，增強他們的學習自信心。筆者演示時故意將操作步驟顛倒，意圖一是透過表揚兩次操作過程步驟不同的學生來提醒他們養成上課集中注意力這一良好的學習習慣，意圖二是為隨後抽殼工具的另一種使用方法的教學埋下伏筆。

（2）使用“相減”工具

師：大家想想，用球形的物體能做筆筒嗎？為什麼？

生：沒有敞開的面，底部不穩，所以球形物體不能做筆筒。

師：有沒有辦法能讓球有一個用於抽殼的敞開的面呢？

生：切掉頂上的一塊。

教師出示兩個物體，球的上半部分疊著一個方塊。

師：我們以前用“合併”工具將它們相加，如果讓它們相減會有什麼結果呢？大膽嘗試一下“相減”工具吧（如圖2）。

學生開啟教師課前下發的“使用相減工具”檔案嘗試操作，並根據不同的操作步驟交流相減工具的作用和使用方法。

師：目標實體指執行完相減操作後要保留下來的物體；源實體指執行完相減後，與目標實體的重疊部分及其本身被減去的那個物體。兩者必須要有重疊。

筆者出示橡皮泥實物。

師：橡皮泥是大家非常喜歡的手工製作原料，現在有一根小棒作為工具，它們之間可以做哪些相減呢？

學生用一根小棒在橡皮泥上戳幾個洞，或者用棒的側面在橡皮泥上刻幾條印等。

師：這時的相減，目標實體和源實體分別是哪個物體呢？

生：橡皮泥是目標實體，工具是源實體。

設計意圖：以學生在操作過程中產生的問題作為教學資源，順勢學習相減工具的使用。這一環節筆者採用知識遷移的方法，學生已經使用過“合併”工具，在合併工具使用中目標實體和源實體是不作區分的，而此時“相減”工具的使用中將不同的物體作為目標實體，產生的結果截然不同，放手讓學生去嘗試和體驗，透過分析不同的操作產生的不同結果，得出“相減”工具的使用方法。接著，藉助橡皮泥實物的操作，加深學生對相減時目標實體和源實體的區分及理解。

（3）知識鞏固

師：哪位同學有信心在軟體中再現剛才的實物操作？

學生使用之前教師抽殼過的圓柱作為目標實體演示相減操作，觀察相減後的結果，並發現這個圓柱體內部是空心的。教師小結抽殼的另一種操作：先選擇物體，然後使用抽殼工具，會把物體內部掏空。

師：現在這個球可以做筆筒了嗎？可以怎麼做呢？

學生討論後回答。

教師根據學生的回答分別出示物體的效果圖（如圖3）。

設計意圖：透過讓學生在軟體中再現工具對橡皮泥的操作，鞏固學生對相減工具的使用技能，並將之前抽殼過的圓柱體作為此時相減的目標實體，巧妙地讓學生觀察到物體的特點，順勢掌握抽殼工具的另一種操作方法。透過如何解決讓球面穩固這一問題，鼓勵學生展開想象，並利用思維導圖培養學生的發散性思維。

3。鞏固提升，設計創新

師：你想設計一個怎樣獨特的筆筒呢？先思考一下，然後把你的創意和旁邊的同學說一說。

學生交流。

師：大家都準備好了嗎？行動起來吧！

學生實踐。

教師出示兩種效果圖。

學生觀察先抽殼後組合和先組合後抽殼的不同效果（如圖4）。

師：已經完成筆筒外形設計的同學可以繼續考慮筆筒上的裝飾，或者設定合適的材質。

學生實踐並展示作品，說一說自己作品的特點。

學生互評並以小組為單位評選出最佳創意獎，課後去綜合實踐教室列印作品。

設計意圖：這個環節的目的是讓學生髮揮想象，綜合運用所學知識和技術，自主創作。在學生創作過程中，由於不同的操作順序產生的作品效果不同，筆者有意識地引導學生觀察比較，拓寬學生的創作思路。在作品彙報中，學生進行自評和互評，不斷獲得成功的喜悅和認同感，從而大大激發他們學習的興趣和持續創作的慾望，進一步體現學生在教學中的主體地位。

4。歸納小結，拓展延伸

師：今天我們透過筆筒的設計製作，學習了抽殼和相減兩個新工具的使用。抽殼和相減這兩個工具，可以用在我們生活中的哪些作品的創作中呢？

學生聯想後回答。參考論文

師：無限的想象會帶來無限的創意，相信我們的生活會無限精彩！

設計意圖：透過總結，為學生梳理本課所學的知識，簡單的總結有助於學生對知識的構建，讓學生聯想新學的工具可以應用在哪些物品的設計製作中，這樣的拓展延伸是發散學生思維的有效手段。

教學反思

我校的校本課程3D列印教學，不僅是讓學生學習3D列印的基礎知識和123D的基本操作，更重要的是激發學生的想象力，開發學生的創造潛能，培養學生的創新能力，讓學生在物品設計和專案探究中體驗新技術帶來的巨大能量，打通他們想象世界、虛擬世界和現實世界的三個維度。

本課是一節3D建模設計課，為了培養學生的創造性思維，筆者設計了製作創意筆筒這一活動主題，給學生搭建思維的支架，並在教學過程中鼓勵學生大膽想象。為了培養學生的自主探究能力，筆者鼓勵學生大膽實踐，並引導他們仔細觀察和分析改變後的物體外形，使其熟練地掌握抽殼和相減兩個工具的使用方法。在這節課中，學生都能主動參與學習及探究活動，在發展創造性思維的同時，將所學的技術靈活、獨特地表現在作品中，取得了較好的教學效果。

參考資料；

http：//

zimeitichuangzuo。com/in

dex。php？c=show&id=2136