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微学教育

青少年3D打印课程第三讲:我的书签我做主

时间:2017-06-27 10:23:00  来源:江苏科技报

  学习背景

  小学生在学习生活中接触最多的是学习用品,通过分析它们的结构,引发学生的思考,激发学生的想象力,进而使用App对这些学习用品进行建模与再设计,实现个性化与私人订制,从而提高学生信息技术应用能力、创新意识和解决实际问题的能力。

  教学目标

  知识与技能

  能说明书签的功能与特征,列举构成个性化书签的元素。能独立操作轮廓线工具绘制图案,并能够将2D图形转换为3D图形。

  过程与方法

  经历分析书签结构,提出个性化需求,进行建模设计的过程。尝试通过微视频开展自主学习。

  情感态度与价值观

  树立自己动手开展创新设计的意识;感受私人订制与制作个性化物品的快乐。

  教学重点与难点

  教学重点:研究探讨书签的结构,设计书签的制作方案,学习轮廓线的使用方法。

  教学难点:学生创意与物体自身功能的融合。

  教学过程

  一、情景创设

  书是人类进步的阶梯,也是我们学习成长、获取知识的好伙伴。其实书也有自己的好伙伴——书签。通过让学生交流书签的作用,并上网查找相关资料,了解书签的由来和各种不同的书签,激发学生学习制作个性化书签的兴趣。

  二、观察与思考

  本节课,学生需要在对书签结构有充分了解的基础上,进一步开展个性化的设计与加工。教师可以先出示一些书签的样张案例给学生,指导学生观察、讨论书签的外观、功能,让学生发现不同书签的共同特点,在此基础上添加个性化元素。

  三、技术关键点讲解

  在建模学习中,关键的技术是把2D图形转为3D图形,教师需要对2D图形轮廓线的绘制,以及2D转3D的拉伸功能进行详细讲解。

  四、学生自主探究,教师指导反馈

  教师提供微视频供学生自主学习,之后指导学生使用轮廓线工具来绘制2D图形,并将其转换为3D图形,进而使用“布尔减”功能,完成书签的制作。最后要求学生在知识融会贯通的基础上,不断探究、实现作品的个性化创新。

  五、互动交流,分享展示

  通过让学生互动展示、演讲交流,提供学生展示创意才华的机会,让学生在活动中互相取长补短,共同进步。

  总课时安排:3课时。

  案例详解

  一、资料搜集,模型设计

  学生上网搜集或教师提供书签造型的相关资料(如图1),请学生说一说不同的书签具有哪些共同的特点。通过观察,学生们不难发现书签的特点是厚度比较薄,且有些部分需要露在书本外面以便查找,还要能夹在书页中不会掉落遗失……在总结的基础上,让学生尝试在任务单上画出自己的个性化书签草稿。

  之后以制作心形书签为例,教师带领学生通过样张分析得出结论:该书签需要两个空心的心形进行组合才能实现。

 

 

  二、2D操作界面的切换

  制作书签需要经过将2D图形转化成3D图形的过程,我们打开Happy3D App,直接进入到2D操作界面,选择“轮廓线”工具。(如图2)

  

 

  三、轮廓线的绘制与调整

  首先,在2D工作台中找到轮廓线中的心形图标,手指朝右下45度方向拖动绘制一个心形。然后,通过“移动”控制节点的图标来改变心形的形状。还可以通过“移动”控制图标左右两侧“添加”和“删除”控制节点图标帮助调整绘制图形。(如图3)

  

 

  四、将2D图形转3D图形

  将2D的心形转换成3D心形是本次学习要掌握的主要技能,在图4中我们发现,在生成3D模型的对话框中,最左侧选项按钮是拉伸工具,当我们点击确定后就会生成一个有一定厚度的立体心形。心形生成后,我们可以切换到3D工作界面进行查看。(如图5)

  

 

  

 

  但目前心形的厚度作为书签来说并不合适,我们可以通过已学习过的“变形工具”调整Z轴高度,让心形变得薄一些。(如图6)

  

 

  五、布尔减的使用

  完成心形的立体图形后,学生会发现心形还是实心的,需要挖去中间部分。我们可以先通过复制工具将心形复制一份,并缩小,调整Z轴的高度,使其略高于原来的心形。(如图7)

  然后切换到“上视图”,用移动工具使两个不同厚度的心形X、Y轴居中对齐。(如图8)

  

 

  

 

  我们可以选择“布尔工具——布尔减”(如图9),手指由“大心形”向“小心形”滑动,在“大心形”中挖去“小心形”,从而生成空心的心形。(如图10)

  最后把生成的空心心形复制后再缩小,放入空心大心形中,使二者的顶部贴合在一起,再使用“布尔加”工具将两者合并。(如图11)

  

 

  

 

  

 

  六、让书签更具个性化

  在完成了一枚基础的心形书签后,我们还可以让书签更具个性化,比如可以添加基础模型图库中的圆环(如图12),或者再回到2D工作台,输入自己的姓名生成3D文字(如图13),并把它们和心形书签结合在一起。

  

 

  

 

  胡剑 上海市普陀区曹杨实验小学信息科技教师。在学校参与的全国首批“电子书包”项目试点中,专注于移动终端与App在教育教学中的应用研究,目前负责学校3D打印校本课程的开发与实施。

标签:书签;学生;个性化
责任编辑:秦倩清(实习)