全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題三第1課一、《3D打印技術(shù)概述》教學(xué)設(shè)計

全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題三第1課一、《3D打印技術(shù)概述》教學(xué)設(shè)計主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是《3D打印技術(shù)概述》，選自全國青島版信息技術(shù)八年級上冊專題三第1課。本節(jié)課旨在使學(xué)生了解3D打印技術(shù)的概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并學(xué)會使用3D建模軟件進行簡單的設(shè)計和打印。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：

1.3D打印技術(shù)與學(xué)生已學(xué)習(xí)的計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)有關(guān)，可以幫助學(xué)生更好地理解從數(shù)字化設(shè)計到實體模型的轉(zhuǎn)變過程。

2.學(xué)生已經(jīng)掌握了圖形和幾何的基本知識，這些知識將有助于他們理解3D模型的構(gòu)成和設(shè)計。

3.3D打印技術(shù)與學(xué)生日常生活中接觸到的各種產(chǎn)品制造過程有關(guān)，可以幫助學(xué)生了解新技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4.學(xué)生已經(jīng)具備基本的計算機操作技能，這有助于他們快速上手3D建模軟件，進行自主設(shè)計和實踐。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和實踐能力。

1.信息素養(yǎng)：通過學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，使學(xué)生能夠理解數(shù)字化設(shè)計與制造的過程，掌握從數(shù)字模型到實體產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換方法，提高對信息技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用能力。

2.創(chuàng)新意識：3D打印技術(shù)為學(xué)生提供了一個從想象到實體的平臺，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方案的能力。

3.實踐能力：通過動手實踐，學(xué)生可以掌握3D建模軟件的基本操作，學(xué)會設(shè)計和打印簡單的3D模型，培養(yǎng)動手操作和解決實際問題的能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：八年級的學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了計算機基礎(chǔ)知識，如操作系統(tǒng)、文字處理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等，并具備一定的圖形和幾何知識，能夠理解3D模型的基本構(gòu)成。此外，他們還了解了計算機輔助設(shè)計(CAD)的基本概念，這為學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)打下了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：八年級的學(xué)生對新興技術(shù)充滿好奇，3D打印作為一項前沿技術(shù)，能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。他們在信息技術(shù)課程中表現(xiàn)出的動手能力和創(chuàng)新思維，也預(yù)示著他們能夠較快地掌握3D打印技術(shù)。此外，他們善于合作，樂于分享，這有助于他們在學(xué)習(xí)過程中相互幫助，共同進步。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：盡管學(xué)生對3D打印技術(shù)充滿好奇，但在實際操作過程中，他們可能會面臨以下困難和挑戰(zhàn)：

-3D建模軟件的使用：學(xué)生需要熟悉新的軟件界面和操作方法，可能會在學(xué)習(xí)初期感到不適應(yīng)。

-設(shè)計思路的拓展：學(xué)生需要將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為實際的3D模型，這要求他們具備一定的空間想象能力和設(shè)計思維。

-打印參數(shù)的設(shè)置：學(xué)生需要了解并掌握打印過程中的各項參數(shù)，以確保打印效果。這可能需要他們多次嘗試和調(diào)整。

-設(shè)備的使用與維護：學(xué)生需要學(xué)會正確使用3D打印機，并在使用過程中注意設(shè)備的維護和保養(yǎng)。

為了幫助學(xué)生克服這些困難和挑戰(zhàn)，教師需要在教學(xué)過程中給予充分的指導(dǎo)和鼓勵，讓他們在實踐中不斷摸索和進步。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與策略為了實現(xiàn)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)，我們選擇了以下教學(xué)方法與策略：

1.**講授法**：在課堂的開始，教師通過PPT講授3D打印技術(shù)的概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域，為學(xué)生提供必要的基礎(chǔ)知識。這部分內(nèi)容將結(jié)合課本的相關(guān)章節(jié)，確保教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)確性和完整性。

2.**案例分析法**：教師展示幾個典型的3D打印應(yīng)用案例，如醫(yī)療領(lǐng)域的器官打印、建筑行業(yè)的建筑模型打印等，通過案例分析引導(dǎo)學(xué)生了解3D打印技術(shù)的實際應(yīng)用，并激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。

3.**實驗法**：學(xué)生分組進行3D建模和打印的實驗。教師提前準(zhǔn)備一些簡單的3D模型設(shè)計任務(wù)，學(xué)生通過使用3D建模軟件進行設(shè)計，并使用3D打印機打印出實物。這個過程中，學(xué)生將親自體驗從設(shè)計到實物的全過程，培養(yǎng)他們的實踐能力。

4.**討論法**：在實驗過程中，教師組織學(xué)生進行小組討論，分享他們在設(shè)計和打印過程中的心得體會，討論可能遇到的問題和解決方法。通過討論，學(xué)生可以互相學(xué)習(xí)，共同進步。

5.**項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)**：教師布置一個綜合性的3D打印設(shè)計項目，學(xué)生需要分組合作，共同完成項目。這個過程中，學(xué)生需要綜合運用所學(xué)知識，解決實際問題，培養(yǎng)他們的團隊合作能力和創(chuàng)新意識。

6.**角色扮演**：教師組織學(xué)生進行角色扮演活動，模擬一個3D打印服務(wù)公司的運營。學(xué)生分別扮演設(shè)計師、銷售、客戶等角色，通過模擬真實場景，了解3D打印技術(shù)在商業(yè)中的應(yīng)用。

7.**教學(xué)媒體和資源的使用**：在教學(xué)過程中，教師將使用PPT、視頻、在線工具等教學(xué)媒體和資源。PPT用于展示理論知識，視頻用于展示3D打印的實際應(yīng)用案例，在線工具則用于輔助學(xué)生進行3D建模和打印。教學(xué)實施過程1.**課前自主探索**

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校的學(xué)習(xí)平臺或班級微信群，發(fā)布3D打印技術(shù)的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和文檔等，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞3D打印技術(shù)，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，例如“3D打印與傳統(tǒng)的制造方法有何不同？”“3D打印技術(shù)在生活中的應(yīng)用有哪些？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過學(xué)習(xí)平臺的功能或?qū)W生的反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)知識。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解3D打印技術(shù)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.**課中強化技能**

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過展示一個3D打印的實際應(yīng)用案例，如打印一個復(fù)雜的機械零件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點：詳細講解3D打印技術(shù)的原理、流程和應(yīng)用，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學(xué)生在實踐中掌握3D打印技能。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗3D打印知識的應(yīng)用。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學(xué)生理解3D打印知識點。

-實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中掌握3D打印技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解3D打印知識點，掌握3D打印技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.**課后拓展應(yīng)用**

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)3D打印技術(shù)，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。例如，設(shè)計并打印一個簡單的3D模型。

-提供拓展資源：提供與3D打印技術(shù)相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的3D打印知識點和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.**知識掌握**：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了3D打印技術(shù)的概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域。他們能夠理解3D模型的設(shè)計和打印過程，以及3D打印技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用。此外，學(xué)生還學(xué)會了使用3D建模軟件進行基本的設(shè)計，并能操作3D打印機打印出實物模型。

2.**技能提升**：本節(jié)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握了3D建模軟件的基本操作，能夠進行簡單的3D模型設(shè)計。同時，通過動手實踐，學(xué)生學(xué)會了正確使用3D打印機，掌握了打印參數(shù)的設(shè)置和打印過程中的注意事項。

3.**創(chuàng)新思維**：3D打印技術(shù)為學(xué)生提供了一個從想象到實體的平臺，激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。在設(shè)計和打印過程中，學(xué)生需要不斷嘗試和優(yōu)化，這有助于培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方案的能力。

4.**團隊合作**：在小組討論和項目合作中，學(xué)生學(xué)會了與他人溝通、分享和協(xié)作。他們學(xué)會了傾聽他人的意見，尊重團隊的決定，并在團隊中發(fā)揮自己的作用。

5.**自主學(xué)習(xí)**：通過預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)和課后拓展，學(xué)生培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力。他們學(xué)會了如何查找資料、分析問題、解決問題，并在實踐中不斷調(diào)整和完善。

6.**問題解決**：本節(jié)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備了解決實際問題的能力。在設(shè)計和打印過程中，他們需要面對各種挑戰(zhàn)，如設(shè)計思路的拓展、打印參數(shù)的調(diào)整等。通過實踐，學(xué)生學(xué)會了如何分析問題、制定解決方案并付諸實踐。

7.**信息素養(yǎng)**：學(xué)生通過學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)，提高了對信息技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用能力。他們能夠理解數(shù)字化設(shè)計與制造的過程，掌握從數(shù)字模型到實體產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換方法。

8.**實踐能力**：本節(jié)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備了較強的實踐能力。他們不僅學(xué)會了理論知識，還通過實際操作掌握了3D打印技能。這為他們今后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定了基礎(chǔ)。板書設(shè)計-①3D打印技術(shù)概念：三維打印、快速成型

-②3D打印原理：分層打印、逐層疊加

-③3D打印應(yīng)用：醫(yī)療、建筑、教育、制造

-④3D建模軟件：設(shè)計、建模、優(yōu)化

-⑤3D打印操作：參數(shù)設(shè)置、打印過程、注意事項

2.**藝術(shù)性和趣味性**

-①使用3D打印的實物模型作為展示，增加直觀性和趣味性

-②設(shè)計有趣的互動環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生投票選出最喜歡的3D打印應(yīng)用

-③利用彩色粉筆繪制3D打印流程圖，增加視覺吸引力

3.**激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性**

-①鼓勵學(xué)生提問和分享自己的想法，增強課堂互動

-②安排學(xué)生進行小組討論，培養(yǎng)合作意識和溝通能力

-③讓學(xué)生親自動手操作3D打印，提高實踐能力和動手能力課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測在本節(jié)課結(jié)束時，教師應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行小結(jié)，并對當(dāng)堂檢測進行設(shè)計，以便了解學(xué)生對3D打印技術(shù)的掌握程度。

**課堂小結(jié)**

1.**知識點回顧**：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要知識點，包括3D打印技術(shù)的概念、原理、應(yīng)用領(lǐng)域，以及3D建模軟件的使用和3D打印操作流程。

2.**技能總結(jié)**：教師總結(jié)學(xué)生在實踐活動中所掌握的技能，如3D建模軟件的基本操作、3D模型的優(yōu)化、打印參數(shù)的設(shè)置等。

3.**學(xué)習(xí)體會分享**：教師鼓勵學(xué)生分享自己在學(xué)習(xí)過程中的體會和收獲，包括對3D打印技術(shù)的認識、實踐中的心得等。

**當(dāng)堂檢測**

1.**知識檢測**：教師設(shè)計一些選擇題或填空題，檢測學(xué)生對3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)知識的掌握情況。

2.**技能檢測**：教師安排一些簡單的3D建模任務(wù)，讓學(xué)生現(xiàn)場操作，檢測他們使用3D建模軟件的能力。

3.**綜合應(yīng)用檢測**：教師設(shè)計一個綜合性的3D打印項目，讓學(xué)生分組完成，檢測他們綜合運用所學(xué)知識解決問題的能力。典型例題講解例題1：請簡述3D打印技術(shù)的概念及其與傳統(tǒng)制造方法的區(qū)別。

答案：3D打印技術(shù)，又稱三維打印或快速成型技術(shù)，是一種基于數(shù)字模型，通過逐層打印的方式制造出三維實體的技術(shù)。與傳統(tǒng)制造方法相比，3D打印技術(shù)具有以下區(qū)別：

1.制造過程：3D打印技術(shù)是基于數(shù)字模型，逐層打印制造，而傳統(tǒng)制造方法往往需要經(jīng)過多個步驟，如模具制造、鑄造、切削等。

2.材料利用率：3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)材料的精確利用，減少浪費；而傳統(tǒng)制造方法往往存在較多的材料浪費。

3.設(shè)計靈活性：3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)復(fù)雜形狀的制造，設(shè)計靈活性較高；而傳統(tǒng)制造方法在制造復(fù)雜形狀時存在一定限制。

4.制造速度：3D打印技術(shù)可以實現(xiàn)快速制造，縮短生產(chǎn)周期；而傳統(tǒng)制造方法往往需要較長的制造周期。

例題2：請簡述3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

1.醫(yī)療器械制造：3D打印技術(shù)可以制造出個性化的醫(yī)療器械，如手術(shù)導(dǎo)板、人工骨骼等。

2.生物打?。?D打印技術(shù)可以用于打印生物組織，如骨骼、皮膚等，用于器官移植。

3.個性化治療：3D打印技術(shù)可以根據(jù)患者的具體需求，制造出個性化的治療方案，如定制化的手術(shù)器械、藥物劑量等。

例題3：請簡述3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

1.建筑模型制造：3D打印技術(shù)可以制造出精確的建筑模型，用于建筑設(shè)計、施工方案的展示。

2.建筑構(gòu)件制造：3D打印技術(shù)可以制造出建筑構(gòu)件，如墻體、樓梯等，用于實際建筑的施工。

3.個性化建筑：3D打印技術(shù)可以根據(jù)用戶的需求，制造出個性化的建筑，如別墅、景觀等。

例題4：請簡述3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：3D打印技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：

1.教學(xué)模型制造：3D打印技術(shù)可以制造出教學(xué)模型，用于課堂教學(xué)、實驗