第10課走進(jìn)3D打印世界教學(xué)設(shè)計(jì)小學(xué)信息技術(shù)（信息科技）第四冊下粵教版主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為：了解3D打印的基本原理、應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：通過回顧3D打印相關(guān)的科普知識，引導(dǎo)學(xué)生了解3D打印的歷史、原理和制作過程，結(jié)合信息技術(shù)課程中關(guān)于圖形設(shè)計(jì)的相關(guān)知識，幫助學(xué)生掌握3D建模的基本技能。教材章節(jié)為“信息科技第四冊下粵教版”的第10課“走進(jìn)3D打印世界”。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，學(xué)生能夠增強(qiáng)對現(xiàn)代科技的好奇心和探索精神，提升信息獲取和處理能力。同時，通過實(shí)踐操作，學(xué)生將鍛煉解決問題的計(jì)算思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為未來的科技學(xué)習(xí)和生活打下基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在之前的信息技術(shù)課程中已經(jīng)接觸過基本的計(jì)算機(jī)操作和簡單的圖形設(shè)計(jì)軟件使用。他們對于二維圖形的繪制和編輯有一定的了解，但對于三維建模和3D打印技術(shù)可能較為陌生。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

本年級學(xué)生對新奇事物充滿好奇心，對科技產(chǎn)品和技術(shù)有較高的興趣。他們的動手能力較強(qiáng)，樂于嘗試新技能。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好獨(dú)立操作、自主學(xué)習(xí)的學(xué)生，也有喜歡合作學(xué)習(xí)、在團(tuán)隊(duì)中交流的學(xué)生。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解和掌握3D打印的基本原理時可能會遇到困難，如對三維空間概念的理解不夠深入，對建模軟件的操作不熟悉。此外，學(xué)生可能對3D打印技術(shù)的復(fù)雜性和成本有所誤解，導(dǎo)致對實(shí)際操作產(chǎn)生畏難情緒。教師需要通過有效的教學(xué)策略和逐步引導(dǎo)，幫助學(xué)生克服這些困難。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：采用講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，結(jié)合案例研究和項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解3D打印技術(shù)。

2.教學(xué)活動：設(shè)計(jì)“3D打印設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)”活動，讓學(xué)生分組合作，利用所學(xué)軟件進(jìn)行簡單的3D建模，并探討如何將設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際生活。

3.教學(xué)媒體：利用多媒體設(shè)備展示3D打印的原理和應(yīng)用案例，同時使用實(shí)物3D打印機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場演示，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和參與度。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過提問“你們知道什么是3D打印嗎？”來引發(fā)學(xué)生的好奇心，然后展示一些3D打印的圖片或視頻，讓學(xué)生直觀感受到3D打印的神奇。

-回顧舊知：簡要回顧學(xué)生在信息科技課程中學(xué)到的圖形設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)操作等基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)3D打印打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)介紹3D打印的基本原理，包括打印材料、打印技術(shù)、打印過程等，使用圖表和模型輔助講解，確保學(xué)生能夠清晰地理解。

-舉例說明：通過展示3D打印的案例，如打印玩具、醫(yī)療模型、建筑模型等，讓學(xué)生了解3D打印的多樣性和實(shí)用性。

-互動探究：組織學(xué)生分組討論，讓他們提出問題并嘗試解答，通過小組合作的方式探究3D打印技術(shù)的不同應(yīng)用領(lǐng)域。

3.實(shí)踐操作（約45分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生分組，每組分配一臺3D打印機(jī)和一個簡單的3D建模任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個筆筒或手機(jī)支架。

-教師指導(dǎo)：教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決建模過程中的問題，如軟件操作、設(shè)計(jì)優(yōu)化等。

4.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)完成自己的3D建模設(shè)計(jì)，并準(zhǔn)備打印。

-教師指導(dǎo)：教師在打印過程中提供技術(shù)支持，確保打印順利進(jìn)行。

5.展示與評價(jià)（約20分鐘）

-學(xué)生展示：學(xué)生展示自己的3D打印作品，分享設(shè)計(jì)理念和制作過程。

-教師評價(jià)：教師對學(xué)生的作品進(jìn)行評價(jià)，包括設(shè)計(jì)創(chuàng)意、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作等方面。

6.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-總結(jié)：教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)3D打印技術(shù)的應(yīng)用前景。

-反思：引導(dǎo)學(xué)生反思自己在學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索和深化對3D打印技術(shù)的理解。

在整個教學(xué)過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，適時調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和內(nèi)容，確保每個學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)中來，并通過實(shí)踐活動提升自己的信息技術(shù)素養(yǎng)。知識點(diǎn)梳理1.3D打印的基本概念

-3D打印的定義：3D打印，也稱為增材制造，是一種通過逐層堆積材料來制造三維物體的技術(shù)。

-3D打印的原理：利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件創(chuàng)建三維模型，然后通過3D打印機(jī)將模型逐層打印出來。

2.3D打印的材料

-塑料材料：常用的塑料材料包括ABS、PLA、PETG等，具有不同的特性，適用于不同的打印需求。

-金屬材料：金屬材料如鋁、不銹鋼、銅等，可以用于打印更復(fù)雜和耐用的結(jié)構(gòu)。

-復(fù)合材料：復(fù)合材料結(jié)合了兩種或多種材料的特性，適用于特殊應(yīng)用場景。

3.3D打印的技術(shù)

-FDM（熔融沉積建模）：將熱塑性塑料絲熔化并擠出，逐層堆積形成物體。

-SLA（光固化立體打?。菏褂米贤夤夤袒瘶渲?，逐層固化形成物體。

-SLS（選擇性激光燒結(jié)）：使用激光束燒結(jié)粉末材料，逐層形成物體。

-DLP（數(shù)字光處理）：類似SLA，但使用DLP投影儀來固化樹脂。

4.3D打印的軟件

-CAD軟件：用于創(chuàng)建和編輯三維模型，如AutoCAD、SolidWorks、SketchUp等。

-打印準(zhǔn)備軟件：用于準(zhǔn)備3D模型進(jìn)行打印，如Simplify3D、UltimakerCura等。

5.3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域

-消費(fèi)品：玩具、裝飾品、個性化產(chǎn)品等。

-工業(yè)制造：原型制作、小批量生產(chǎn)、定制化產(chǎn)品等。

-醫(yī)療健康：人體模型、手術(shù)導(dǎo)板、假肢等。

-教育培訓(xùn)：模擬實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)教育、技術(shù)培訓(xùn)等。

6.3D打印的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

-技術(shù)挑戰(zhàn)：材料研發(fā)、打印速度、精度、成本等。

-應(yīng)用挑戰(zhàn)：法規(guī)、倫理、知識產(chǎn)權(quán)等。

-機(jī)遇：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、個性化定制、快速原型制作等。

7.3D打印的未來發(fā)展趨勢

-材料創(chuàng)新：開發(fā)更多種類的打印材料，提高打印性能。

-打印速度和精度提升：縮短打印時間，提高打印質(zhì)量。

-打印設(shè)備小型化和自動化：使3D打印技術(shù)更易于普及和應(yīng)用。

-互聯(lián)網(wǎng)與3D打印的結(jié)合：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)和打印服務(wù)。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我覺得挺有意思的。孩子們對于3D打印這個話題都挺感興趣的，看他們上課時的眼神，我就知道他們對這個新知識充滿了好奇。咱們來聊聊這節(jié)課的得與失吧。

首先，我覺得教學(xué)方法上做得還不錯。我嘗試了講授和實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式，既有理論知識的學(xué)習(xí)，又有實(shí)際操作的體驗(yàn)，這樣既能滿足學(xué)生的求知欲，又能讓他們在實(shí)踐中掌握技能。不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，在講解3D打印的原理時，我發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生有點(diǎn)跟不上節(jié)奏，這可能是因?yàn)樗麄儗@方面的知識了解不夠。所以，我打算在今后的教學(xué)中，適當(dāng)增加一些基礎(chǔ)知識的鋪墊，讓每個學(xué)生都能跟上課程的進(jìn)度。

然后，我在教學(xué)策略上也有一些體會。我讓學(xué)生們分組討論，這讓他們有機(jī)會在交流中學(xué)習(xí)，也鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。但是，我也注意到有些小組在討論時有點(diǎn)過于活躍，導(dǎo)致討論偏離了主題。所以，我需要在今后的教學(xué)中更好地控制討論的方向，確保每個學(xué)生都能集中精力。

管理方面，我盡量保持課堂秩序，讓學(xué)生在輕松的氛圍中學(xué)習(xí)。但是，也有個別學(xué)生紀(jì)律性不強(qiáng)，這讓我意識到在今后的教學(xué)中，我需要更加注重紀(jì)律教育，讓學(xué)生明白課堂紀(jì)律的重要性。

至于教學(xué)效果，我覺得還是不錯的。學(xué)生們對3D打印有了初步的了解，很多學(xué)生都能獨(dú)立完成簡單的3D建模任務(wù)。在展示環(huán)節(jié)，我看到他們臉上洋溢的成就感，這讓我感到非常欣慰。

當(dāng)然，也有一些不足之處。比如，有的學(xué)生在操作3D打印機(jī)時遇到了一些技術(shù)問題，我雖然盡力指導(dǎo)，但可能沒有達(dá)到預(yù)期的效果。這說明我在今后的教學(xué)中需要更加熟練地掌握3D打印技術(shù)，以便更好地幫助學(xué)生。

1.在講解新知識前，適當(dāng)增加基礎(chǔ)知識的鋪墊，確保學(xué)生能夠跟上課程進(jìn)度。

2.優(yōu)化教學(xué)策略，更好地控制討論的方向，提高課堂效率。

3.加強(qiáng)紀(jì)律教育，培養(yǎng)學(xué)生的課堂紀(jì)律意識。

4.提升自己的技術(shù)能力，更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作。

我相信，通過不斷反思和改進(jìn)，我能夠在今后的教學(xué)中取得更好的成績，讓每個學(xué)生都能在信息科技的道路上越走越遠(yuǎn)。板書設(shè)計(jì)①3D打印基本概念

-定義：增材制造，逐層堆積材料制造三維物體

-原理：CAD軟件設(shè)計(jì)模型，3D打印機(jī)逐層打印

②3D打印材料

-塑料材料：ABS、PLA、PETG等

-金屬材料：鋁、不銹鋼、銅等

-復(fù)合材料：結(jié)合多種材料特性

③3D打印技術(shù)

-FDM：熔融沉積建模

-SLA：光固化立體打印

-SLS：選擇性激光燒結(jié)

-DLP：數(shù)字光處理

④3D打印軟件

-CAD軟件：AutoCAD、SolidWorks、SketchUp等

-打印準(zhǔn)備軟件：Simplify3D、UltimakerCura等

⑤3D打印應(yīng)用領(lǐng)域

-消費(fèi)品：玩具、裝飾品、個性化產(chǎn)品

-工業(yè)制造：原型制作、小批量生產(chǎn)、定制化產(chǎn)品

-醫(yī)療健康：人體模型、手術(shù)導(dǎo)板、假肢

-教育培訓(xùn)：模擬實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)教育、技術(shù)培訓(xùn)

⑥3D打印挑戰(zhàn)與機(jī)遇

-技術(shù)挑戰(zhàn)：材料研發(fā)、打印速度、精度、成本

-應(yīng)用挑戰(zhàn)：法規(guī)、倫理、知識產(chǎn)權(quán)

-機(jī)遇：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、個性化定制、快速原型制作

⑦3D打印未來發(fā)展趨勢

-材料創(chuàng)新：更多種類打印材料，提高打印性能

-打印速度和精度提升：縮短打印時間，提高打印質(zhì)量

-打印設(shè)備小型化和自動化：更易于普及和應(yīng)用

-互聯(lián)網(wǎng)與3D打印結(jié)合：遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)和打印服務(wù)作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材相關(guān)章節(jié)，了解3D打印的歷史和發(fā)展趨勢，整理成一份簡單的報(bào)告，字?jǐn)?shù)不少于300字。

2.利用家中或?qū)W校提供的3D建模軟件，設(shè)計(jì)一個簡單的三維物體，如筆筒、手機(jī)支架等，要求提交設(shè)計(jì)草圖和3D模型文件。

3.選擇一個你感興趣的3D打印應(yīng)用案例，如醫(yī)療、教育、藝術(shù)等領(lǐng)域，收集相關(guān)信息，撰寫一篇不超過500字的短文，介紹該案例的背景、應(yīng)用和影響。

作業(yè)反饋：

1.對于閱讀報(bào)告，我會檢查學(xué)生的知識掌握情況，確保他們對3D打印的基本概念和發(fā)展有清晰的了解。對于報(bào)告中存在的錯誤或不準(zhǔn)確的信息，我會用紅色筆標(biāo)注并給出正確的解釋或資料來源。

2.在審查3D模型時，我會評估學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)意和模型的可行性。如果模型設(shè)計(jì)不合理或有技術(shù)問題，我會用批注指出具體問題，并提出改進(jìn)建議，如調(diào)整尺寸、優(yōu)化結(jié)構(gòu)等。

3.對于短文作業(yè)，我會關(guān)注學(xué)生是否能夠正確描述案例的背景和影響，以及他們是否能夠運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行分析和討論。對于文中的錯誤或缺乏深度分析的地方，我會用批注指出，并鼓勵學(xué)生進(jìn)一步研究或查閱相關(guān)資料。典型例題講解1.例題：使用FDM技術(shù)打印一個長方體模型，長10cm，寬5cm，高3cm，如果打印層厚為0.2cm，打印速度為100mm/s，請計(jì)算打印所需時間。

解答：首先計(jì)算長方體的體積，V=長×寬×高=10cm×5cm×3cm=150cm3。然后計(jì)算打印層數(shù)，層數(shù)=高/打印層厚=3cm/0.2cm=15層。每層打印長度為長和寬的周長，即L=(長+寬)×2=(10cm+5cm)×2=30cm。打印總長度=層數(shù)×每層長度=15層×30cm=450cm。打印時間=打印總長度/打印速度=450cm/100mm/s=4.5s。因此，打印所需時間為4.5秒。

2.例題：使用SLA技術(shù)打印一個圓柱形模型，直徑5cm，高度10cm，打印層厚0.1cm，如果打印速度為50mm/h，請計(jì)算打印所需時間。

解答：首先計(jì)算圓柱體積，V=π×(直徑/2)2×高=π×(5cm/2)2×10cm≈196.35cm3。然后計(jì)算打印層數(shù)，層數(shù)=高/打印層厚=10cm/0.1cm=100層。打印總長度為圓柱的周長，即L=π×直徑=π×5cm≈15.7cm。打印總時間=打印總長度/打印速度=1570cm/50mm/h=31.4h。因此，打印所需時間為31.4小時。

3.例題：設(shè)計(jì)一個簡單的3D打印模型，假設(shè)模型由多個平面組成，每個平面尺寸為20cm×20cm，如果打印層厚為0.5cm，打印速度為200mm/min，請計(jì)算打印所需時間。

解答：首先計(jì)算模型的總高度，假設(shè)模型高度為H，則總高度=H/打印層厚。然后計(jì)算打印層數(shù)，層數(shù)=總高度/打印層厚。打印總面積=每個平面面積×層數(shù)=20cm×20cm×層數(shù)。打印總長度=打印總面積×2（因?yàn)槊總€平面都有兩個側(cè)面）。打印時間=打印總長度/打印速度。由于具體高度未知，無法給出精確時間，但以上步驟提供了計(jì)算所需時間的公式。

4.例題：使用3D打印技術(shù)制作一個齒輪，齒輪的齒數(shù)為40，模數(shù)為2，齒高為10mm，請計(jì)算齒輪的齒寬。

解答：齒寬可以通過公式計(jì)算，齒寬=模數(shù)×齒數(shù)。所以，齒寬=2×40=80mm。因此，齒輪的齒寬為80mm。

5.例題：一個3D打印的物體由一個圓柱