創意容器設計與打印的項目學習

叢宏

● 項目內容

本項目內容是讓學生掌握簡單的三維建模技能，用3D打印技術將自己的創意物化成真實的作品，實現創新關鍵能力的培養，從而感受科學技術的力量，激發好奇心、想象力和創新思維，養成創新人格，培養創新能力。

● 項目目標

知識與技能目標：了解3D打印使用的材料、流程、工作原理等。

過程與方法目標：通過動手實踐，研究并掌握簡單的三維模型設計，結合個人需要，私人訂制筆筒、花盆、水杯等容器。

情感態度與價值觀目標：學會用三維視角觀察事物，樹立勇于探究的科學精神，培養獨立思考、創新創造的關鍵能力；踐行知行合一，積極動手實踐，解決生活中的實際問題。

● 項目重點、難點及措施

重點：3D打印技術的工作原理和三維模型的創意設計。

難點：三維模型的創意設計。

解決措施：微視頻輔助自主學習；小組合作，用Pad研究學習。

● 項目學習方法

自主學習法、動手實踐法、小組合作法、直觀演示法。

● 項目準備

物品準備：3D打印作品、多媒體課件、SD卡、讀卡器、3D打印機；分發任務單及評價表；

確定小組分工：組長負責監督學習過程、操作3D打印機，1人負責記錄任務單，1人負責使用Pad搜索、篩選有價值的資料，1人負責畫設計圖。

● 項目實施流程圖（如圖1）

● 項目實施過程

1.導入

師：大家看過3D電影嗎？和傳統的2D電影相比，有什么不同的感受？3D電影也叫立體電影，放映時用兩臺放映機同時播放。觀看者戴上特殊的眼鏡（偏振光）后，左眼只能看到左機放映的畫面，右眼只能看到右機放映的畫面，經過大腦綜合后就產生了立體視覺。由于3D電影的立體感非常強，觀看者仿佛身臨其境。我們今天要了解的3D打印技術，就屬于立體打印。

2.提出項目任務，展示評價標準

（1）項目任務

①至少完成兩項探究學習；

②設計打印“創意容器”（筆筒、花盆等均可）。

（2）評價標準（如下頁表）

3.項目知識鏈接

師：請觀察對比兩份打印的“文字”作品（如下頁圖2），它們的效果有什么不同？猜猜它們是怎么打印出來的？

生：傳統的平面打印機打印出來是平面的效果，3D打印機打印出來的是立體的效果。

師：3D與2D相比，除了水平的X軸向與垂直的Y軸向外，多了一個縱向的Z軸向，即有長、寬、高，因此會呈現立體的效果。在包括工藝美術、家居裝修、樓宇建筑等眾多的設計領域中，學用三維的視角觀察事物非常重要。

● 項目實施

環節一：3D打印機是怎么工作的

活動手段：學生實踐體驗+觀察，搜集、篩選、歸納資料，完成任務單，分享交流。

師：傳統的平面打印機最常使用的材料是碳粉和紙張，3D打印機使用的材料是什么呢？它究竟是怎么完成打印的？下面，我們將采取實踐體驗和搜索資料兩種途徑來尋找這些問題的答案。

（1）實踐要求

①以小組為單位，小組長明確各人職責，分工合作，共同完成任務單。

②兩個小組共用一臺打印機，觀察打印機的工作過程，思考其工作原理。（播放微視頻，學習如何操作3D打印機）

③每個小組確定一個研究問題，上網搜索、篩選、記錄有價值的信息，填寫如下任務單，準備分享交流。

任務單

（問題A～D，請任選其一完成。）

A.對于3D打印使用的材料，我們的結論是：————————————。

B.對于3D打印的工作原理，我們的結論是：————————————。

C.對于3D打印應用的領域，我們的結論是：————————————。

D.對于3D打印的工作過程，我們的結論是：————————————。

（2）分享交流

學生分享交流探索結果。

環節二：如何完成創意設計

活動手段：微視頻輔助教學。

學生觀看視頻。

師：3D打印最大的特點就是實現個性化定制，解決人們個性化的需要。在創意物化的過程中，3D打印是將創意變成現實的重要工具和技術。下面這段視頻中的主人公生活中常丟三拉四，看看她設計的筆筒創意和實用程度如何（如圖3）。（播放視頻）

學生觀看視頻。

師：那如何將創意變成現實呢？有兩種方法：①利用3DOne等專門的三維模型軟件設計。它的特點是功能強大，但操作相對復雜，需要較長的時間學習軟件。大家可以通過微視頻學習3DOne軟件中矩形、繪制曲線、拉伸、抽殼、錐削等容器的設計技巧。建議基礎較好的同學選擇用此種方法。②利用三維建模網站上提供的快捷建模功能網站進行設計。它的特點是操作相對簡單，完成時間較短，但功能相對單一，如杭州時印科技、打印啦等網站都為新手提供了簡單的建模平臺，進行創意設計。適合初學者，建議基礎一般的同學選擇此種方法。

環節三：小創客——創意容器

活動手段：微視頻輔助學習，學生自主設計水杯、筆筒、花盆等容器，進行三維模型創意實踐體驗，分享交流。

教師布置項目任務（如圖4）。

學生根據個人情況自主選擇用軟件還是網站制作，在任務單上完成設計草圖，再嘗試建模、打印。教師予以指導。

環節四：創意容器設計展評

活動手段：展示設計好的容器模型，說明創意與實用價值。

①學生個人對照評價表，對打印實物或三維模型進行自評；

②以小組為單位，對打印實物、三維模型進行組內互評，每組選出1名最佳創意設計師，共同擬寫一份頒獎詞；

③以班級為單位，由各小組長念頒獎詞，由最佳創意設計師針對最終成果圖片，分享設計理念、制作過程中遇到的困難以及收獲感受等。

● 項目總結與拓展

學生談本課的收獲。

師：隨著技術的發展，我們的生活會越來越便捷，希望大家好好學習，為振興中國技術、發展中國制造而努力。

蒼山點題

項目學習也好，項目教學也罷，兩者實質上是同一個領域、同一個目的、同一個實施過程的概念。我們平時從學生學習的角度更多稱為項目學習，即PBL（project-based learning），大家有時可能從設計、交流的角度加以區分，但沒有必要過于較真。

第一篇文章，兩位教師以我在主編山東省初中信息技術教材時提出的“微項目”學習為基礎，深度地以實例探索其如何基于“項目學習”模式進行延伸和發展，如何保留了“項目學習”原有優勢，如何克服“項目學習”中時間長、跨度大、評價難、參與度較低等問題。主要從情境、內容、活動、學習共同體、作品五個要素進行了全面的探索、總結與反思。我一方面佩服一線教師的執著改革與反思，另一方面也借此再說說微項目設計的目的——追求一種精簡、精致、可行的項目學習的課堂。

第二篇文章，一線教師從創客教育出發，直接針對3D打印的一個項目學習，進行了完整的教學環節設計，從項目內容、項目目標、項目重點、項目難點、項目學習方法、項目準備、項目實施流程圖、項目實施過程等（導入、提出項目任務，展示評價標準、項目知識鏈接、項目實施、項目總結與拓展）進行了全面的設計。雖然，有時項目學習并不需要這么全面的環節，但是從此篇文章中，我們可以比較清晰地明確項目學習的課堂化設計的一種流程思路，非常有利于項目學習方法的落地。另外，作者關于項目學習中方法的思考，對我們也是另一種啟迪，項目學習中完全可以融合其他學習方法，讓項目學習更有可操作性，也更接地氣。

關于項目學習，我們期待更多關于實踐的思考，也期待大家跳出理論、跳出想象，更多地在實踐中總結與發現！