《3D技術再現活字印刷》教學設計

倫曉鳳+廉欣

● 教學內容分析

本節課是依據信息技術課程的核心素養，結合3D技術而設計的一節創新課，在課程設計過程中，要注重培養學生的信息意識、數字化學習與創新能力。因此，筆者將3D技術與活字印刷術相結合，在激發學生對三維模型設計學習興趣的同時，也讓學生感受中國歷史文化的獨特魅力。

● 學情分析

吉林省第二實驗高新學校是中小學銜接的九年一貫制學校，學生在信息技術方面有著較好的基礎。本節課的教學對象是七年級的學生，學生對3D打印有了基本的了解，并且掌握了3D One軟件中鼠標的基本操作方法，這為本節課學生對三維模型設計的學習和自我展示搭建了良好的基礎。

● 教學目標

知識與技能目標：理解什么是活字印刷術；掌握活字模型的制作方法。

過程與方法目標：采用小組合作的方式，對活字模型的制作方法進行分析和發布，掌握活字模型的制作方法；通過視頻觀看和3D打印作品《活字印刷套裝》的體驗，感受活字印刷術的獨特魅力。

情感態度與價值觀目標：通過活字模型的制作，激發對三維模型設計的學習興趣；感受我國歷史文化的獨特魅力，培養科技創新時代下的社會責任感。

● 教學重點、難點

重點：理解什么是活字印刷術；掌握3D One中活字模型的制作方法。

難點：活字印刷術中反字模型的設計。

● 教學方法

小組合作法、自主探究法、教師講授法和實踐操作法。

● 教學準備

多媒體教學軟件、3D打印的活字模型、滾刷和宣紙、鏡子及安裝3D One軟件的機房環境。

● 教學過程

1.感受文化，導入新知

教師為學生展示北京奧運會開幕式上中國四大發明的精彩呈現，讓學生談談對四大發明中的哪一個更感興趣，并說明理由，然后從這一話題直接引入本節課的第一個內容，即什么是活字印刷術。

設計意圖：通過四大發明的呈現，使學生進入情境，感受中國古老文化的獨特魅力。

2.師生交流，活字印刷

教師設置問題：什么是活字印刷術？是誰發明的？是什么時間發明的？學生思考并回答問題。在學生說出活字印刷術的相關內容后，教師出示幻燈片，給出活字印刷術的相關介紹，并進行補充講解。

設計意圖：鼓勵學生動腦思考，大膽表達，并讓他們理解什么是活字印刷術。

3.3D再現，活字模型

教師播放活字印刷術的微視頻（展現浙江溫州人對活字印刷術的傳承），學生觀看視頻，并思考教師設置的問題：活字印刷的制作過程有哪些？在觀看后，師生共同分析活字印刷的制作過程，可以概括為：刻字、撿字和印刷三個部分，進而引出下一個內容，即使用3D來再現活字印刷的刻字過程。

（1）刻字過程

學生以自己的姓氏為例，設計活字模型（如圖1）。

模型分析：活字模型由正方體和反向的文字模型兩部分組成。

①正方體的制作——正方體尺寸：25mm×25mm×25mm。

學生采用小組合作的方式，自主探究正方體的制作方法。探究后，學生演示并講解使用“六面體”命令設計正方體的制作過程，重點掌握如何設置正方體的邊長大小，教師再進行補充和說明。

②文字模型的制作——反向文字（厚度：3mm）。

首先，教師講解文字模型的制作方法：使用“預制文字”命令，選擇正方體的上平面，確定文字所在的平面，再確定文字的位置，設置字體、字號（宋體，14號）；使用“拉伸”命令，對平面文字進行拉伸，厚度設置為3mm，讓文字形成向上凸起的效果；學生以自己的姓氏為例，練習模型制作，并進行作品展示。其次，教師借助鏡子和3D打印文字模型教具的展示，讓學生感受鏡子中呈現的反字效果。最后教師演示反字模型的制作方法：使用“鏡像”命令，實體選擇文字和正方體兩個部分，鏡像方式為面，使用鼠標點擊正方體右側平面，生成反字模型；學生練習將自己的姓氏模型設置為反向效果。

設計意圖：通過學生的自主探究、教師講解以及實物模型和鏡子教具的展示等多種方法，讓學生全面理解并掌握活字印刷術中反字模型的設計方法；以自己的姓氏為例設計模型，貼合學生實際，讓學生更樂于學習。

（2）撿字過程

在完成活字印刷術中反字模型設計后，可以讓學生放松一下，進行游戲體驗：從教師給出的20個字里挑選文字還原古詩詞，并比一比誰找得又快又準（如圖2）。學生觀察并說出20個字里隱藏的古詩詞為：長河落日圓、明月幾時有、白日依山盡和舉頭望明月。

師：游戲體驗的這一過程與活字印刷的哪個過程比較相似？

學生思考，給出正確答案，即與活字印刷的撿字過程相似，但文字不是反向的。

師：為了讓大家深刻體驗活字印刷術的撿字過程，教師利用3D One軟件設計了游戲中20個文字的反字模型，還設計了一個印刷盒，并用3D打印機打印了出來。

教師為學生展示3D One設計的文字和印刷盒模型（如圖3），并為學生播放模型打印的微視頻，然后向學生講解3D打印的原理：3D打印是從模型的最底層開始，從下到上一層層疊加打印而成的。

設計意圖：通過游戲體驗環節，鼓勵學生平時要注重古詩詞的積累，并讓學生感受活字印刷中撿字這一過程；通過微視頻的播放，讓他們了解3D打印機的打印過程和打印原理。

4.動手實踐，實際感受

學生以小組為單位，使用3D打印的活字印刷套裝，到體驗區體驗活字印刷中撿字和印刷的過程。活動內容：挑選一句自己喜歡的古詩詞，并進行印刷。

設計意圖：通過親身體驗，讓學生感受3D打印作品的奇妙，感受活字印刷這一歷史文化的魅力。

5.作品展示，交流分享

將學生印刷的作品進行展示，并讓學生談談對活字印刷的刻字、撿字和印刷哪個過程比較感興趣。學生思考并回答問題。

設計意圖：鼓勵學生動腦思考、積極分享和大膽表達。

6.歸納小結，寄予希望

總結本節課的內容，教師設置思考問題：生活中我們還可以使用3D技術打印出哪些東西呢？學生動腦思考，大膽想象，并回答問題。教師分享3D打印技術在多個領域的應用，如食品方面、建筑領域方面、醫療方面和工業方面等。

師：3D打印已經走進了我們的生活，也許在未來，只要我們能想到的，都可以用3D打印來創造它。未來還需要同學們的創想，并努力將創想變為現實。

設計意圖：讓學生感受科學技術的進步與發展，鼓勵學生大膽創新、勇于實踐，未來世界需要創新型人才。

● 教學反思

本節課將3D技術與活字印刷術進行了整合，課上學生不僅掌握了活字印刷術中活字模型的設計方法，并且通過微視頻了解了3D打印機的打印過程和打印原理，最后還真實體驗到3D打印作品——《活字印刷套裝》。這節課重在引起學生對三維模型設計的學習興趣，更多的3D設計技能將在之后的課堂中講授。

點 評

本節課是我省教師參加全國第五屆信息技術優質課的一節展示課。3D技術是當前信息技術中較前沿的教學內容，它在知識的呈現和情境的創設方面有著一定的優勢，本節課將3D技術與活字印刷術相結合，激發了學生對三維模型設計的學習興趣，同時也讓學生感受到了中華歷史文化的獨特魅力。整節課以活字印刷的刻字、撿字和印刷為主線，既讓學生掌握了活字模型設計的方法，也讓他們近距離感受到活字印刷這一文化的歷史特色，這樣的設計不僅有利于學生理解三維模型的設計過程，也拓寬了學生的視野，激發了他們三維模型設計的想象力和創造力。endprint