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文檔簡介
版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修11產(chǎn)品三維設(shè)計與制造《第一章三維打印原理》大單元整體教學(xué)設(shè)計[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點七、大單元教學(xué)難點八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學(xué)內(nèi)容分析《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》指出,通用技術(shù)課程是一門立足實踐、注重創(chuàng)造、體現(xiàn)科技與人文相統(tǒng)一的課程。選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計與制造》中的第一章《三維打印原理》是該課程的重要組成部分,旨在通過三維打印技術(shù)的體驗、探索與實踐,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。本章節(jié)教學(xué)內(nèi)容主要涵蓋三維打印技術(shù)的成型原理與發(fā)展歷程、三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程兩大板塊。通過任務(wù)一“體驗神奇的三維打印技術(shù)”,學(xué)生能夠直觀感受三維打印技術(shù)的魅力,理解其在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用價值;通過任務(wù)二“追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程”,學(xué)生能夠了解三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展及未來趨勢,增強(qiáng)對技術(shù)發(fā)展的歷史感和預(yù)見性;通過任務(wù)三“探究常見三維打印技術(shù)的成型原理”,學(xué)生能夠深入理解三維打印技術(shù)的核心原理,為后續(xù)的三維設(shè)計與制造奠定基礎(chǔ)。本章節(jié)還通過兩個任務(wù)對三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程進(jìn)行了深入探討。任務(wù)一“探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)”幫助學(xué)生了解三維打印機(jī)的組成部分及相互關(guān)系;任務(wù)二“體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程”則通過實踐操作,使學(xué)生掌握三維打印機(jī)的使用方法和維護(hù)技巧,進(jìn)一步提升其物化能力。(二)單元內(nèi)容分析本單元以三維打印技術(shù)為核心,圍繞其成型原理、發(fā)展歷程、技術(shù)應(yīng)用以及三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程展開教學(xué)。通過一系列理論講解、案例分析、實踐操作等活動,旨在使學(xué)生全面掌握三維打印技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷程和實際應(yīng)用,同時培養(yǎng)其技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。具體來說,本單元內(nèi)容可細(xì)分為以下幾個部分:三維打印技術(shù)的成型原理與發(fā)展歷程:介紹三維打印技術(shù)的基本原理,包括分層制造、逐層疊加等核心思想;追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程,從光敏樹脂選擇性固化技術(shù)的誕生到現(xiàn)代三維打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使學(xué)生了解技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)和未來趨勢。三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程:詳細(xì)解析三維打印機(jī)的組成部分,包括打印機(jī)整體框架、打印平臺、傳動機(jī)械、電子控制系統(tǒng)等;通過實踐操作,使學(xué)生掌握三維打印機(jī)的工作流程和維護(hù)方法,提升其物化能力。三維打印技術(shù)的應(yīng)用案例:通過案例分析,展示三維打印技術(shù)在醫(yī)療、航空航天、消費電子、汽車設(shè)計等領(lǐng)域的應(yīng)用實例,使學(xué)生理解三維打印技術(shù)的廣泛性和重要性。三維打印技術(shù)的成型原理探究:深入探究常見三維打印技術(shù)的成型原理,包括熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等,使學(xué)生理解不同成型原理的優(yōu)缺點及適用范圍。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容整合遵循“理論-實踐-應(yīng)用”的教學(xué)思路,將三維打印技術(shù)的理論知識、實踐操作和實際應(yīng)用緊密結(jié)合起來。通過理論講解,使學(xué)生掌握三維打印技術(shù)的基本原理和發(fā)展歷程;通過實踐操作,使學(xué)生熟悉三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程,提升其物化能力;通過案例分析,使學(xué)生理解三維打印技術(shù)的廣泛性和重要性,激發(fā)其創(chuàng)新設(shè)計思維。在具體實施過程中,可采用項目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等多樣化教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極探究,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。注重跨學(xué)科知識的融合與應(yīng)用,將物理、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科知識與三維打印技術(shù)相結(jié)合,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。二、《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》分解通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo)通用技術(shù)課程的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力五個方面。這些核心素養(yǎng)目標(biāo)貫穿于整個通用技術(shù)課程的教學(xué)過程中,旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和實踐能力。(一)技術(shù)意識技術(shù)意識是對技術(shù)現(xiàn)象及技術(shù)問題的感知與體悟。在《三維打印原理》這一單元中,技術(shù)意識的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:感知技術(shù)現(xiàn)象:通過三維打印技術(shù)的展示和體驗活動,使學(xué)生直觀感受三維打印技術(shù)的神奇魅力,理解其在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用。理解技術(shù)價值:通過分析三維打印技術(shù)在醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用案例,使學(xué)生認(rèn)識到三維打印技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要價值。形成技術(shù)責(zé)任感:在討論三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限時,引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)發(fā)展對社會、環(huán)境等方面的影響,培養(yǎng)其技術(shù)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展意識。(二)工程思維工程思維是以系統(tǒng)分析和比較權(quán)衡為核心的一種籌劃性思維。在《三維打印原理》這一單元中,工程思維的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:系統(tǒng)分析:引導(dǎo)學(xué)生對三維打印技術(shù)的成型原理、發(fā)展歷程及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)分析,理解其內(nèi)在聯(lián)系和相互影響。比較權(quán)衡:在分析不同三維打印技術(shù)的成型原理時,引導(dǎo)學(xué)生比較其優(yōu)缺點及適用范圍,學(xué)會在復(fù)雜情境中做出合理決策。優(yōu)化設(shè)計:通過實踐操作和案例分析,鼓勵學(xué)生針對具體問題提出優(yōu)化設(shè)計方案,培養(yǎng)其工程實踐能力和創(chuàng)新思維。(三)創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計是指基于技術(shù)問題進(jìn)行創(chuàng)新性方案構(gòu)思的一系列問題解決過程。在《三維打印原理》這一單元中,創(chuàng)新設(shè)計的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:問題發(fā)現(xiàn)與明確:引導(dǎo)學(xué)生從實際生活中發(fā)現(xiàn)問題,明確三維打印技術(shù)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域和創(chuàng)新點。方案構(gòu)思與設(shè)計:鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識和技能進(jìn)行方案構(gòu)思和設(shè)計,提出具有創(chuàng)新性的三維打印應(yīng)用方案。模型制作與測試:通過三維打印機(jī)的實踐操作,使學(xué)生將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實物模型并進(jìn)行測試驗證,培養(yǎng)其物化能力和解決問題的能力。(四)圖樣表達(dá)圖樣表達(dá)是指運用圖形樣式對意念中或客觀存在的技術(shù)對象進(jìn)行可視化的描述和交流。在《三維打印原理》這一單元中,圖樣表達(dá)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:識讀技術(shù)圖樣:通過案例分析和技術(shù)圖樣展示活動,使學(xué)生學(xué)會識讀常見的機(jī)械加工圖、電子線路圖等技術(shù)圖樣。繪制技術(shù)圖樣:鼓勵學(xué)生運用手工繪圖工具或計算機(jī)輔助設(shè)計軟件繪制三維打印模型的設(shè)計圖樣,培養(yǎng)其圖樣表達(dá)能力。圖樣交流與應(yīng)用:通過小組討論和作品展示活動,使學(xué)生學(xué)會運用技術(shù)圖樣進(jìn)行交流和表達(dá)設(shè)計思想,促進(jìn)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。(五)物化能力物化能力是指采用一定的工藝方法等將意念、方案轉(zhuǎn)化為有用物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化的能力。在《三維打印原理》這一單元中,物化能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:掌握工藝方法:通過實踐操作和案例分析活動,使學(xué)生掌握三維打印技術(shù)的工藝方法和操作流程。實物制作與調(diào)試:鼓勵學(xué)生運用三維打印機(jī)進(jìn)行實物制作和調(diào)試活動,培養(yǎng)其動手實踐能力和解決問題的能力。作品優(yōu)化與創(chuàng)新:引導(dǎo)學(xué)生對制作出的作品進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新設(shè)計活動,提升其物化能力和創(chuàng)新思維。注重培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和對技術(shù)制造質(zhì)量的獨特認(rèn)識與追求。三、學(xué)情分析(一)已知內(nèi)容分析在正式進(jìn)入《第一章三維打印原理》的教學(xué)之前,學(xué)生已經(jīng)完成了通用技術(shù)必修模塊的學(xué)習(xí),具備了一定的技術(shù)素養(yǎng)和基礎(chǔ)知識。他們了解了技術(shù)設(shè)計的一般過程,掌握了基本的技術(shù)試驗方法和工具使用技能,同時也對計算機(jī)輔助設(shè)計有了初步的認(rèn)識。特別是在“技術(shù)與設(shè)計2”模塊中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)、控制等基本概念,并能夠運用這些知識進(jìn)行簡單的技術(shù)設(shè)計和分析。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,許多學(xué)生在日常生活中已經(jīng)接觸過三維打印技術(shù),可能通過新聞報道、社交媒體或科技展覽等方式對其有所耳聞。部分學(xué)生甚至可能有過親自操作三維打印機(jī)的經(jīng)歷,對三維打印的基本流程有了一定的直觀感受。大多數(shù)學(xué)生對三維打印技術(shù)的成型原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及三維打印機(jī)的具體結(jié)構(gòu)與工作過程等方面仍缺乏深入的了解。(二)新知內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容主要圍繞三維打印技術(shù)的成型原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程展開。具體來說,新知內(nèi)容包括以下幾個方面:三維打印技術(shù)的成型原理:學(xué)生需要了解三維打印技術(shù)是如何通過逐層堆積材料來制造三維物體的,包括熔融沉積成型(FDM)、光固化立體成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等主流技術(shù)的成型原理。三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程:學(xué)生需要追溯三維打印技術(shù)從誕生到發(fā)展壯大的過程,理解其技術(shù)突破和應(yīng)用拓展的脈絡(luò)。三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域:學(xué)生需要探討三維打印技術(shù)在制造業(yè)、醫(yī)療、航空航天、教育等多個領(lǐng)域的應(yīng)用案例,理解其對傳統(tǒng)制造方式的顛覆性影響。三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程:學(xué)生需要深入了解三維打印機(jī)的組成部分(如打印頭、載物平臺、傳動機(jī)構(gòu)等)及其工作原理,掌握三維打印的基本操作流程和注意事項。通過這些新知內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生將能夠全面而深入地理解三維打印技術(shù),為其在后續(xù)的技術(shù)設(shè)計和創(chuàng)新實踐中應(yīng)用三維打印技術(shù)打下堅實的基礎(chǔ)。(三)學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中階段的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力和合作探究能力。他們能夠通過查閱資料、實驗操作、小組討論等方式主動獲取知識,解決遇到的問題。由于通用技術(shù)課程強(qiáng)調(diào)實踐性和創(chuàng)新性,學(xué)生在長期的學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)形成了較好的動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力。三維打印技術(shù)作為一門新興技術(shù),其涉及的知識點較為專業(yè)且抽象,對于部分學(xué)生來說可能存在一定的學(xué)習(xí)難度。在教學(xué)過程中,教師需要采用多種教學(xué)手段和策略,如實物演示、案例分析、動手實踐等,以幫助學(xué)生更好地理解和掌握新知內(nèi)容。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和興趣愛好存在差異,教師在教學(xué)過程中還需要關(guān)注學(xué)生的個體差異,采用分層教學(xué)和個別輔導(dǎo)等方式,確保每個學(xué)生都能夠在原有基礎(chǔ)上得到提高。(四)學(xué)習(xí)障礙突破策略針對學(xué)生在學(xué)習(xí)三維打印技術(shù)過程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,教師可以采取以下策略進(jìn)行突破:實物演示與操作體驗:通過展示三維打印機(jī)實物并讓學(xué)生親自操作,使學(xué)生直觀感受三維打印技術(shù)的神奇魅力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和動力。通過動手實踐,學(xué)生可以更深入地理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程。案例分析與應(yīng)用探討:選取典型的三維打印技術(shù)應(yīng)用案例進(jìn)行分析和探討,幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用價值。通過案例學(xué)習(xí),學(xué)生可以更好地將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,提高解決實際問題的能力。分組討論與合作探究:將學(xué)生分成若干小組,圍繞三維打印技術(shù)的某個方面進(jìn)行深入的探討和研究。通過小組合作和探究學(xué)習(xí),學(xué)生可以相互啟發(fā)、共同進(jìn)步,同時培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力。多媒體輔助教學(xué):利用多媒體課件、視頻資料等多媒體手段輔助教學(xué),將抽象的知識點以直觀、生動的方式呈現(xiàn)出來。這有助于學(xué)生更好地理解三維打印技術(shù)的成型原理和發(fā)展歷程等復(fù)雜內(nèi)容。個性化輔導(dǎo)與反饋:針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和困難,教師進(jìn)行個性化的輔導(dǎo)和解答。通過定期的檢查和反饋機(jī)制,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和存在問題,調(diào)整教學(xué)策略和進(jìn)度安排。建立學(xué)習(xí)資源平臺:建立包含三維打印技術(shù)相關(guān)資料、視頻教程、在線測試等內(nèi)容的學(xué)習(xí)資源平臺,方便學(xué)生在課外時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和鞏固提高。通過平臺上的互動交流功能,學(xué)生可以與其他同學(xué)和教師進(jìn)行溝通和討論,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。通過以上策略的實施,教師可以有效地突破學(xué)生在學(xué)習(xí)三維打印技術(shù)過程中可能遇到的學(xué)習(xí)障礙,幫助學(xué)生更好地掌握新知內(nèi)容并提升技術(shù)素養(yǎng)。四、大主題或大概念設(shè)計大主題:探索三維打印技術(shù),體驗現(xiàn)代制造技術(shù)魅力本大單元教學(xué)以“探索三維打印技術(shù),體驗現(xiàn)代制造技術(shù)魅力”為主題,旨在通過三維打印技術(shù)的全面學(xué)習(xí),使學(xué)生深入了解三維打印技術(shù)的成型原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及實際操作,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。通過一系列實踐活動和項目任務(wù),學(xué)生將親身體驗三維打印技術(shù)的神奇之處,感受現(xiàn)代制造技術(shù)的魅力,激發(fā)對科技創(chuàng)新的興趣和熱情。大概念:三維打印技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分,它通過逐層疊加材料的方式實現(xiàn)三維物體的快速成型,具有廣泛的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的社會影響。五、大單元目標(biāo)敘寫(一)技術(shù)意識學(xué)生能夠認(rèn)識到三維打印技術(shù)作為一種現(xiàn)代制造技術(shù)的重要性和創(chuàng)新價值,理解其在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。學(xué)生能夠分析三維打印技術(shù)對個人、社會和環(huán)境的影響,形成正確的技術(shù)倫理觀和環(huán)保意識。學(xué)生能夠關(guān)注三維打印技術(shù)的發(fā)展動態(tài),對新技術(shù)保持敏銳的觀察力和好奇心。(二)工程思維學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,識別其中的關(guān)鍵技術(shù)和影響因素。學(xué)生能夠針對具體的技術(shù)問題,提出解決方案,并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),體現(xiàn)工程思維和創(chuàng)新能力。學(xué)生能夠通過項目實踐,體驗工程設(shè)計的全過程,從需求分析、方案設(shè)計到制作測試,培養(yǎng)解決實際問題的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠基于三維打印技術(shù)的特點,進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計,提出具有創(chuàng)意和實用價值的設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用所學(xué)知識,結(jié)合用戶需求和市場趨勢,進(jìn)行多方案比較和權(quán)衡,優(yōu)化設(shè)計方案。學(xué)生能夠通過技術(shù)試驗和測試,驗證設(shè)計方案的可行性和有效性,不斷完善和創(chuàng)新設(shè)計。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制與三維打印相關(guān)的技術(shù)圖樣,如三維模型圖、切片路徑圖等。學(xué)生能夠運用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,將設(shè)計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型,并進(jìn)行渲染和優(yōu)化。學(xué)生能夠通過圖樣表達(dá),清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)設(shè)計意圖和方案,實現(xiàn)與他人的有效溝通。(五)物化能力學(xué)生能夠掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)技能,正確、安全地進(jìn)行三維打印作業(yè)。學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案,選擇合適的材料和工具,進(jìn)行三維打印模型的制作和后期處理。學(xué)生能夠通過項目實踐,提升動手能力和實踐經(jīng)驗,形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工作態(tài)度。六、大單元教學(xué)重點三維打印技術(shù)的成型原理與特點:詳細(xì)解析三維打印技術(shù)的成型原理,包括離散/堆積成型法、光固化成型、熔融沉積成型等關(guān)鍵技術(shù),以及三維打印技術(shù)在精度、速度、材料等方面的特點。三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程:通過拆解和組裝三維打印機(jī),了解其主要組成部分和工作原理,包括控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、送料系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和操控系統(tǒng)等。三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與案例分析:結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在航空航天、醫(yī)療器械、汽車制造、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域的應(yīng)用,以及三維打印技術(shù)對傳統(tǒng)制造模式的顛覆性影響。三維打印技術(shù)的項目實踐:設(shè)計并實施一系列項目任務(wù),如使用三維打印技術(shù)制作象棋子、有核哨子、模型山羊等,讓學(xué)生在實踐中體驗三維打印技術(shù)的魅力和挑戰(zhàn)。七、大單元教學(xué)難點三維打印技術(shù)的成型原理理解:三維打印技術(shù)的成型原理涉及多個學(xué)科的知識,如材料科學(xué)、機(jī)械工程、計算機(jī)科學(xué)等,對學(xué)生來說理解難度較大。需要通過直觀的演示、實驗和互動討論等方式,幫助學(xué)生逐步深入理解。三維打印機(jī)的操作與維護(hù):三維打印機(jī)的操作和維護(hù)需要一定的專業(yè)知識和技能,學(xué)生在初次接觸時可能會感到陌生和困難。需要通過系統(tǒng)的培訓(xùn)和實踐操作,讓學(xué)生掌握三維打印機(jī)的正確使用方法和維護(hù)技巧。創(chuàng)新設(shè)計與圖樣表達(dá):要求學(xué)生基于三維打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,并用圖樣清晰表達(dá)設(shè)計意圖,這對學(xué)生的設(shè)計能力和表達(dá)能力提出了較高要求。需要通過案例分析、小組討論、教師指導(dǎo)等方式,幫助學(xué)生提升創(chuàng)新設(shè)計能力和圖樣表達(dá)能力。項目實踐與問題解決:在項目實踐過程中,學(xué)生可能會遇到各種技術(shù)問題和挑戰(zhàn),如模型變形、打印失敗等。需要引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行問題分析和解決,培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。大單元教學(xué)設(shè)計實施建議(一)教學(xué)內(nèi)容的組織與呈現(xiàn)情境導(dǎo)入:通過展示三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用案例,如三維打印的建筑模型、醫(yī)療器械等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。理論講解:結(jié)合多媒體教學(xué)資源,詳細(xì)講解三維打印技術(shù)的成型原理、特點、應(yīng)用領(lǐng)域等理論知識。實踐操作:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印機(jī)的操作實踐,包括模型設(shè)計、切片處理、打印參數(shù)設(shè)置、模型打印及后期處理等環(huán)節(jié)。案例分析:選取典型的三維打印技術(shù)應(yīng)用案例,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論,加深對三維打印技術(shù)的理解。項目任務(wù):設(shè)計并實施一系列與三維打印技術(shù)相關(guān)的項目任務(wù),如制作三維打印作品、進(jìn)行技術(shù)試驗等,讓學(xué)生在實踐中提升能力。(二)教學(xué)方法與手段直觀演示法:通過三維打印機(jī)的現(xiàn)場演示和操作,讓學(xué)生直觀感受三維打印技術(shù)的魅力?;佑懻摲ǎ航M織學(xué)生進(jìn)行小組討論和互動交流,分享學(xué)習(xí)心得和體會,促進(jìn)思維碰撞和靈感激發(fā)。任務(wù)驅(qū)動法:通過設(shè)計一系列項目任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)和掌握三維打印技術(shù)。案例分析法:選取典型的三維打印技術(shù)應(yīng)用案例進(jìn)行分析和討論,幫助學(xué)生深入理解三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用價值。實踐操作法:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印機(jī)的操作實踐,通過親手制作三維打印作品來提升技能和經(jīng)驗。(三)教學(xué)評價與反饋過程性評價:關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和進(jìn)步,及時給予肯定和鼓勵,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。成果性評價:通過評價學(xué)生的三維打印作品和項目任務(wù)完成情況,評估學(xué)生的技術(shù)掌握程度和應(yīng)用能力。自我評價與同伴評價:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價和同伴評價,培養(yǎng)學(xué)生的自我反思能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。反饋與改進(jìn):根據(jù)教學(xué)評價結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)策略和方法,針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的輔導(dǎo)和訓(xùn)練。通過以上教學(xué)設(shè)計的實施,旨在全面提升學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才奠定堅實基礎(chǔ)。八、大單元整體教學(xué)思路教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》和本單元的教學(xué)內(nèi)容,本大單元的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下:(一)技術(shù)意識目標(biāo)描述:學(xué)生能夠認(rèn)識到三維打印技術(shù)對社會、經(jīng)濟(jì)、文化等方面的影響,理解三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要地位和作用。學(xué)生能夠形成對三維打印技術(shù)的理性態(tài)度,能夠辨析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢和局限性,以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。目標(biāo)達(dá)成途徑:通過任務(wù)一“體驗神奇的三維打印技術(shù)”,讓學(xué)生親身體驗三維打印的過程和成果,感受三維打印技術(shù)的魅力和實用性。通過任務(wù)二“追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程”,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和現(xiàn)狀,理解其在技術(shù)進(jìn)步中的位置。通過任務(wù)三“探究常見三維打印技術(shù)的成型原理”,使學(xué)生深入理解三維打印技術(shù)的核心原理,認(rèn)識到其科學(xué)性和技術(shù)價值。(二)工程思維目標(biāo)描述:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,識別和分析三維打印技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和應(yīng)用中的系統(tǒng)問題,提出解決方案。學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、工藝流程等工程要素,形成初步的工程意識和決策能力。目標(biāo)達(dá)成途徑:通過探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程(任務(wù)一和任務(wù)二),讓學(xué)生了解三維打印系統(tǒng)的構(gòu)成和運作機(jī)制,培養(yǎng)系統(tǒng)分析能力。通過實際操作和案例分析,讓學(xué)生理解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,學(xué)會根據(jù)具體需求選擇合適的三維打印技術(shù)和材料。通過項目式學(xué)習(xí),讓學(xué)生參與從設(shè)計到制造的全過程,培養(yǎng)解決實際工程問題的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計目標(biāo)描述:學(xué)生能夠基于三維打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,提出具有創(chuàng)意和實用性的設(shè)計方案。學(xué)生能夠運用人機(jī)關(guān)系及相關(guān)理論,對設(shè)計方案進(jìn)行綜合分析和優(yōu)化,提高設(shè)計方案的可行性和創(chuàng)新性。目標(biāo)達(dá)成途徑:通過任務(wù)三“探究常見三維打印技術(shù)的成型原理”,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的創(chuàng)新點和發(fā)展趨勢,激發(fā)創(chuàng)新靈感。通過項目式學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生運用三維打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計,如設(shè)計并制作個性化的生活用品、藝術(shù)品等。通過小組合作和競賽活動,促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,共同完善設(shè)計方案,提高創(chuàng)新能力。(四)圖樣表達(dá)目標(biāo)描述:學(xué)生能夠識讀和繪制與三維打印技術(shù)相關(guān)的技術(shù)圖樣,如三維模型圖、裝配圖等。學(xué)生能夠運用二維、三維設(shè)計軟件表達(dá)設(shè)計構(gòu)想,進(jìn)行技術(shù)交流和評價。目標(biāo)達(dá)成途徑:通過案例教學(xué)和演示,讓學(xué)生掌握三維模型圖的識讀和繪制方法。通過實踐操作和練習(xí),讓學(xué)生熟悉三維設(shè)計軟件的使用,能夠獨立完成三維模型的建模和渲染。通過項目式學(xué)習(xí)和展示活動,讓學(xué)生運用圖樣表達(dá)設(shè)計構(gòu)想,進(jìn)行技術(shù)交流和評價。(五)物化能力目標(biāo)描述:學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計方案選擇合適的材料和工具,進(jìn)行三維打印操作,完成產(chǎn)品的成型制作和裝配。學(xué)生能夠?qū)Υ蛴〕龅漠a(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測和優(yōu)化處理,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。目標(biāo)達(dá)成途徑:通過任務(wù)二和任務(wù)三的實踐操作,讓學(xué)生掌握三維打印機(jī)的使用方法和維護(hù)技巧。通過項目式學(xué)習(xí),讓學(xué)生參與產(chǎn)品的設(shè)計、打印、裝配和檢測全過程,提高物化能力。通過小組合作和互評活動,讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)和借鑒經(jīng)驗,不斷提高物化能力。教學(xué)重點與難點教學(xué)重點三維打印技術(shù)的成型原理與發(fā)展歷程:深入理解三維打印技術(shù)的核心原理和工作機(jī)制。掌握三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,了解其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程:了解三維打印機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成和主要部件。掌握三維打印機(jī)的工作流程和操作方法。創(chuàng)新設(shè)計與圖樣表達(dá):運用三維打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,提出具有創(chuàng)意和實用性的設(shè)計方案。運用二維、三維設(shè)計軟件表達(dá)設(shè)計構(gòu)想,進(jìn)行技術(shù)交流和評價。教學(xué)難點如何將理論知識與實踐操作相結(jié)合:學(xué)生在理解三維打印技術(shù)的理論知識的同時,需要將其應(yīng)用于實際操作中,這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的動手能力和實踐能力。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力:創(chuàng)新設(shè)計需要學(xué)生具備豐富的想象力和創(chuàng)造力,同時還需要對市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢有敏銳的洞察力。這需要教師在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。如何提高學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和物化能力:圖樣表達(dá)能力和物化能力是三維打印技術(shù)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),但學(xué)生往往在這方面存在困難。教師需要通過大量的練習(xí)和實踐操作來提高學(xué)生的能力水平。教學(xué)策略與方法教學(xué)策略項目式學(xué)習(xí):通過項目式學(xué)習(xí),讓學(xué)生參與從設(shè)計到制造的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。案例教學(xué):通過案例分析,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用和優(yōu)勢,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。小組合作與競賽:通過小組合作和競賽活動,促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作,共同解決問題,提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。教學(xué)方法演示法:通過教師演示三維打印機(jī)的操作方法和維護(hù)技巧,讓學(xué)生掌握相關(guān)知識和技能。實踐操作法:通過大量的實踐操作和練習(xí),讓學(xué)生熟悉三維打印技術(shù)的各個環(huán)節(jié)和流程,提高物化能力。討論法:通過小組討論和全班討論的方式,讓學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗,促進(jìn)知識共享和交流。教學(xué)流程與活動安排第一階段:導(dǎo)入與體驗(2課時)導(dǎo)入新課(0.5課時):教師介紹三維打印技術(shù)的背景和意義,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。體驗神奇的三維打印技術(shù)(1.5課時):學(xué)生分組參觀學(xué)校的三維打印實驗室,觀察三維打印機(jī)的操作和打印過程。學(xué)生親自動手操作三維打印機(jī),體驗三維打印的神奇之處。第二階段:探究與理解(4課時)追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程(1課時):教師通過PPT、視頻等方式介紹三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀。學(xué)生分組查閱資料,制作時間線或圖表展示三維打印技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。探究常見三維打印技術(shù)的成型原理(2課時):教師講解常見三維打印技術(shù)的成型原理和工作機(jī)制。學(xué)生分組進(jìn)行實驗探究,觀察不同三維打印技術(shù)的成型過程和特點。討論與交流(1課時):學(xué)生分組討論三維打印技術(shù)的優(yōu)勢和局限性,以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。全班分享討論結(jié)果,教師進(jìn)行總結(jié)和點評。第三階段:操作與實踐(6課時)探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)(2課時):教師講解三維打印機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成和主要部件。學(xué)生分組拆卸和組裝三維打印機(jī),了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程(2課時):教師演示三維打印機(jī)的操作方法和維護(hù)技巧。學(xué)生分組進(jìn)行實踐操作,掌握三維打印機(jī)的使用方法和維護(hù)要點。項目式學(xué)習(xí):設(shè)計與打?。?課時):學(xué)生分組進(jìn)行三維打印項目的設(shè)計與實踐。包括確定設(shè)計主題、繪制三維模型、選擇合適的材料和打印參數(shù)、進(jìn)行打印和后期處理等步驟。學(xué)生在實踐過程中相互幫助和交流經(jīng)驗,共同解決問題。第四階段:展示與評價(2課時)作品展示(1課時):各小組展示自己的三維打印作品,并介紹設(shè)計思路、制作過程和遇到的問題及解決方案。評價與反思(1課時):教師和學(xué)生對各小組的作品進(jìn)行評價和打分,評價標(biāo)準(zhǔn)包括創(chuàng)意性、實用性、技術(shù)難度和完成度等方面。學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗和不足之處。第五階段:拓展與提升(2課時)創(chuàng)新設(shè)計與優(yōu)化(1課時):教師引導(dǎo)學(xué)生對已有作品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化改進(jìn)。包括改進(jìn)設(shè)計思路、提高打印質(zhì)量、降低成本等方面。學(xué)生分組進(jìn)行討論和實踐操作,提出改進(jìn)方案并進(jìn)行實施。總結(jié)與展望(1課時):教師對本單元的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧。學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行自我評價和相互評價。教師展望三維打印技術(shù)的未來發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景,鼓勵學(xué)生繼續(xù)關(guān)注和探索新技術(shù)。通過以上教學(xué)流程與活動安排,旨在全面提高學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力等方面的核心素養(yǎng)水平。九、學(xué)業(yè)評價一、教學(xué)目標(biāo)技術(shù)意識:通過三維打印原理的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、發(fā)展歷程及其對現(xiàn)代社會的影響,形成對三維打印技術(shù)的積極態(tài)度和正確的價值觀。工程思維:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,分析三維打印技術(shù)的成型原理、三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程,以及常見三維打印技術(shù)的優(yōu)缺點,形成初步的工程意識和系統(tǒng)觀念。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能夠基于三維打印技術(shù),結(jié)合實際需求,提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并進(jìn)行簡單的三維建模和設(shè)計優(yōu)化。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠運用二維、三維設(shè)計軟件繪制和表達(dá)設(shè)計構(gòu)想,通過技術(shù)圖樣準(zhǔn)確傳達(dá)設(shè)計意圖。物化能力:學(xué)生能夠掌握三維打印機(jī)的操作方法,將設(shè)計構(gòu)想通過三維打印技術(shù)轉(zhuǎn)化為實體模型或產(chǎn)品,提升動手實踐能力和問題解決能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)體驗三維打印技術(shù):通過實際操作和觀察,體驗三維打印技術(shù)的神奇之處,理解其成型原理和應(yīng)用領(lǐng)域。追溯發(fā)展歷程:了解三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程,分析其對現(xiàn)代社會的影響和未來發(fā)展趨勢。探究成型原理:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理,比較不同技術(shù)的優(yōu)缺點,形成對三維打印技術(shù)的全面認(rèn)識。探索三維打印機(jī)結(jié)構(gòu):了解三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作過程,掌握其基本操作方法。體驗三維打印過程:通過實際操作三維打印機(jī),體驗三維打印的全過程,包括模型切片、路徑規(guī)劃、打印設(shè)置等。進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)新:基于三維打印技術(shù),結(jié)合實際需求,提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并進(jìn)行三維建模和設(shè)計優(yōu)化。圖樣表達(dá)與溝通:運用二維、三維設(shè)計軟件繪制設(shè)計圖樣,準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計意圖,并與他人進(jìn)行有效溝通。物化實現(xiàn)與測試:將設(shè)計構(gòu)想通過三維打印技術(shù)轉(zhuǎn)化為實體模型或產(chǎn)品,并進(jìn)行必要的測試和優(yōu)化。三、評價目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識評價指標(biāo):學(xué)生能否準(zhǔn)確描述三維打印技術(shù)的基本原理和成型過程。學(xué)生能否分析三維打印技術(shù)對社會生活的影響,并形成正確的價值觀。學(xué)生能否關(guān)注三維打印技術(shù)的發(fā)展趨勢,并表現(xiàn)出對新技術(shù)的好奇心和探索欲。評價方式:課堂討論:組織學(xué)生對三維打印技術(shù)的基本原理和成型過程進(jìn)行討論,觀察其理解和表達(dá)能力。案例分析:通過分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例,評價學(xué)生對技術(shù)影響的理解和分析能力。問卷調(diào)查:設(shè)計問卷了解學(xué)生對三維打印技術(shù)的興趣和態(tài)度,以及對未來發(fā)展的看法。(二)工程思維評價指標(biāo):學(xué)生能否運用系統(tǒng)分析的方法,分析三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程。學(xué)生能否比較不同三維打印技術(shù)的優(yōu)缺點,并提出改進(jìn)意見。學(xué)生能否在設(shè)計過程中考慮材料、結(jié)構(gòu)、工藝等因素,形成初步的工程意識。評價方式:項目任務(wù):設(shè)計三維打印項目任務(wù),要求學(xué)生分析三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,并提出改進(jìn)方案。小組討論:組織小組討論不同三維打印技術(shù)的優(yōu)缺點,觀察學(xué)生的分析能力和合作精神。設(shè)計評審:對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行評審,評價其工程思維和創(chuàng)新性。(三)創(chuàng)新設(shè)計評價指標(biāo):學(xué)生能否基于三維打印技術(shù)提出創(chuàng)新性的設(shè)計方案。學(xué)生能否運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行三維建模和設(shè)計優(yōu)化。學(xué)生能否在設(shè)計過程中考慮用戶需求、功能實現(xiàn)和美觀性等因素。評價方式:創(chuàng)意提案:要求學(xué)生提交三維打印創(chuàng)意提案,評價其創(chuàng)新性和可行性。三維建模:通過三維設(shè)計軟件進(jìn)行建模,評價學(xué)生的建模能力和設(shè)計水平。用戶測試:組織用戶對設(shè)計方案進(jìn)行測試和評價,收集反饋意見。(四)圖樣表達(dá)評價指標(biāo):學(xué)生能否運用二維、三維設(shè)計軟件準(zhǔn)確繪制設(shè)計圖樣。學(xué)生能否通過技術(shù)圖樣準(zhǔn)確傳達(dá)設(shè)計意圖和工藝要求。學(xué)生能否與他人有效溝通設(shè)計意圖和工藝方案。評價方式:圖樣評審:對學(xué)生的設(shè)計圖樣進(jìn)行評審,評價其準(zhǔn)確性和規(guī)范性。溝通測試:組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計溝通測試,觀察其溝通能力和表達(dá)能力。團(tuán)隊合作:在團(tuán)隊合作項目中評價學(xué)生之間的圖樣表達(dá)和溝通能力。(五)物化能力評價指標(biāo):學(xué)生能否掌握三維打印機(jī)的操作方法,并進(jìn)行簡單的故障排除和維護(hù)。學(xué)生能否將設(shè)計構(gòu)想通過三維打印技術(shù)轉(zhuǎn)化為實體模型或產(chǎn)品。學(xué)生能否對打印出的模型或產(chǎn)品進(jìn)行必要的測試和優(yōu)化。評價方式:操作測試:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印機(jī)的操作測試,評價其操作熟練度和故障排除能力。模型打印:要求學(xué)生打印出設(shè)計模型或產(chǎn)品,評價其打印質(zhì)量和物化能力。測試報告:要求學(xué)生提交模型或產(chǎn)品的測試報告,評價其測試方法和優(yōu)化能力。四、評價實施(一)過程性評價課堂參與度:觀察學(xué)生在課堂上的參與度,包括提問、討論、分享等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。項目任務(wù)完成情況:評價學(xué)生在項目任務(wù)中的表現(xiàn),包括方案設(shè)計、三維建模、打印制作、測試優(yōu)化等環(huán)節(jié)。小組合作情況:評價學(xué)生在小組合作中的表現(xiàn),包括溝通協(xié)調(diào)、分工合作、資源共享等方面。(二)總結(jié)性評價設(shè)計作品評價:對學(xué)生的設(shè)計作品進(jìn)行綜合評價,包括創(chuàng)新性、實用性、美觀性等方面。三維打印技能測試:組織學(xué)生進(jìn)行三維打印技能測試,包括操作熟練度、故障排除能力等方面。學(xué)業(yè)報告:要求學(xué)生提交學(xué)業(yè)報告,總結(jié)學(xué)習(xí)過程中的收獲和體會,以及未來的學(xué)習(xí)計劃和目標(biāo)。五、評價反饋與改進(jìn)及時反饋:教師應(yīng)及時給予學(xué)生評價反饋,指出優(yōu)點和不足,并提出改進(jìn)建議。個性化指導(dǎo):針對學(xué)生的不同特點和需求,提供個性化的指導(dǎo)和幫助。持續(xù)改進(jìn):根據(jù)評價結(jié)果和反饋意見,不斷改進(jìn)教學(xué)方法和評價方式,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過以上學(xué)業(yè)評價方案的設(shè)計和實施,旨在全面評價學(xué)生在三維打印原理學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和能力提升情況,促進(jìn)學(xué)生技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力的發(fā)展。通過過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的方式,確保評價的全面性和公正性,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供有效的指導(dǎo)和支持。十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路整體設(shè)計理念本大單元以《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》為指導(dǎo),以蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計與制造》第一章《三維打印原理》為教學(xué)內(nèi)容,旨在通過理論講解、實踐操作、案例分析和項目任務(wù)等多種教學(xué)方式,幫助學(xué)生全面理解和掌握三維打印技術(shù)的原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及實際操作技能,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。實施步驟第一階段:引入與啟發(fā)通過展示三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用案例,如三維打印的建筑模型、醫(yī)療器械、食品等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。介紹三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。第二階段:理論學(xué)習(xí)與探究講解三維打印技術(shù)的成型原理與發(fā)展歷程,通過任務(wù)一《體驗神奇的三維打印技術(shù)》、任務(wù)二《追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程》和任務(wù)三《探究常見三維打印技術(shù)的成型原理》,引導(dǎo)學(xué)生深入理解三維打印技術(shù)的核心原理和技術(shù)特點。結(jié)合案例分析,探討三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其優(yōu)勢與局限,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識和工程思維。第三階段:實踐操作與體驗通過任務(wù)一《探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)》和任務(wù)二《體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程》,讓學(xué)生親自動手拆卸、組裝三維打印機(jī),了解其基本結(jié)構(gòu)和工作原理。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三維打印實踐操作,包括三維模型設(shè)計、切片處理、打印參數(shù)設(shè)置、打印過程監(jiān)控及后期處理等,培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。第四階段:項目任務(wù)與拓展安排項目任務(wù),如設(shè)計并制造一個具有實用功能的三維打印產(chǎn)品,讓學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,從需求分析、方案設(shè)計、模型制作到產(chǎn)品測試全過程參與,提升學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。鼓勵學(xué)生探索三維打印技術(shù)的新應(yīng)用和新領(lǐng)域,如三維掃描、逆向工程等,拓寬學(xué)生的技術(shù)視野和創(chuàng)新能力。第五階段:總結(jié)與反思組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示和交流,分享學(xué)習(xí)心得和體會。教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價和反饋,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié),明確后續(xù)學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域,認(rèn)識到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性和價值。學(xué)生能夠分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價。工程思維學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其解決方案,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,掌握三維打印技術(shù)的設(shè)計流程和操作方法。學(xué)生能夠結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,掌握三維模型的設(shè)計、切片和打印參數(shù)設(shè)置方法。學(xué)生能夠運用圖樣表達(dá)技術(shù),清晰地傳達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性。物化能力學(xué)生能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力。學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖三維打印原理大單元教學(xué)/|\理論學(xué)習(xí)實踐操作項目任務(wù)/|\/|\/\成型原理發(fā)展歷程成型探究結(jié)構(gòu)探索工作維護(hù)產(chǎn)品設(shè)計制造測試||||案例分析案例分析案例分析案例分析核心素養(yǎng)目標(biāo):/|\|\技術(shù)意識工程思維創(chuàng)新設(shè)計圖樣表達(dá)物化能力四、具體教學(xué)實施步驟第一階段:引入與啟發(fā)課時1:三維打印技術(shù)概覽教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢,展示三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用案例。教學(xué)活動:觀看三維打印技術(shù)視頻,討論三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展趨勢。教學(xué)目標(biāo):激發(fā)學(xué)生對三維打印技術(shù)的興趣和好奇心,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。第二階段:理論學(xué)習(xí)與探究課時2:三維打印技術(shù)的成型原理教學(xué)內(nèi)容:講解三維打印技術(shù)的成型原理,包括離散/堆積成型法、去除成型法、沖壓成型法和生長成型法等。教學(xué)活動:通過動畫演示和實物展示,幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)的成型過程。教學(xué)目標(biāo):掌握三維打印技術(shù)的基本原理和成型方法。課時3:三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程教學(xué)內(nèi)容:追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程,介紹三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢。教學(xué)活動:分組搜集三維打印技術(shù)的發(fā)展資料,進(jìn)行匯報交流。教學(xué)目標(biāo):了解三維打印技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和未來發(fā)展方向。課時4:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理教學(xué)內(nèi)容:分析常見三維打印技術(shù)的成型原理,如熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等。教學(xué)活動:通過案例分析,比較不同三維打印技術(shù)的特點和適用范圍。教學(xué)目標(biāo):掌握常見三維打印技術(shù)的成型原理和應(yīng)用特點。第三階段:實踐操作與體驗課時5:探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容:講解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,包括打印機(jī)整體框架、打印平臺、傳動機(jī)械、電子控制系統(tǒng)等部分。教學(xué)活動:分組拆卸、組裝三維打印機(jī),了解各部件的功能和連接方式。教學(xué)目標(biāo):掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。課時6:體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法,包括模型設(shè)計、切片處理、打印參數(shù)設(shè)置、打印過程監(jiān)控及后期處理等。教學(xué)活動:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三維打印實踐操作,監(jiān)控打印過程,處理打印中出現(xiàn)的問題。教學(xué)目標(biāo):熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法。第四階段:項目任務(wù)與拓展課時7-10:產(chǎn)品設(shè)計與制造教學(xué)內(nèi)容:安排項目任務(wù),如設(shè)計并制造一個具有實用功能的三維打印產(chǎn)品,包括需求分析、方案設(shè)計、模型制作、產(chǎn)品測試等環(huán)節(jié)。教學(xué)活動:分組進(jìn)行項目設(shè)計,運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行建模,通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化,并進(jìn)行測試和優(yōu)化。教學(xué)目標(biāo):綜合運用所學(xué)知識,提升圖樣表達(dá)、創(chuàng)新設(shè)計和物化能力。課時11:三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用,如三維掃描、逆向工程等,拓寬學(xué)生的技術(shù)視野。教學(xué)活動:分組探討三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用可能性,提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案。教學(xué)目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,拓寬技術(shù)視野。第五階段:總結(jié)與反思課時12:學(xué)習(xí)成果展示與交流教學(xué)內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示和交流,分享項目設(shè)計心得和體會。教學(xué)活動:分組展示項目作品,進(jìn)行匯報交流,互相評價和學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo):促進(jìn)學(xué)生之間的交流和學(xué)習(xí),提升自我反思和總結(jié)能力。課時13:評價與反饋教學(xué)內(nèi)容:教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價和反饋,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)。教學(xué)活動:根據(jù)學(xué)生的項目作品和匯報表現(xiàn),進(jìn)行綜合評價,提出改進(jìn)建議。教學(xué)目標(biāo):明確后續(xù)學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合2020版蘇教版高中通用技術(shù)選擇性必修11《產(chǎn)品三維設(shè)計與制造》第一章《三維打印原理》的教學(xué)內(nèi)容,本大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)旨在通過一系列實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。具體目標(biāo)如下:(一)技術(shù)意識學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、特點及應(yīng)用領(lǐng)域,認(rèn)識到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性和價值。學(xué)生能夠分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價。(二)工程思維學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其解決方案,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,掌握三維打印技術(shù)的設(shè)計流程和操作方法。學(xué)生能夠結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。(四)圖樣表達(dá)學(xué)生能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,掌握三維模型的設(shè)計、切片和打印參數(shù)設(shè)置方法。學(xué)生能夠運用圖樣表達(dá)技術(shù),清晰地傳達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性。(五)物化能力學(xué)生能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力。學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。大情境設(shè)計情境主題:未來智慧家居的設(shè)計與制造隨著科技的飛速發(fā)展,智慧家居已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭的重要組成部分。智慧家居通過物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),實現(xiàn)了家居設(shè)備的智能化控制和自動化管理,極大地方便了人們的生活。本大情境以“未來智慧家居的設(shè)計與制造”為主題,通過三維打印技術(shù)的應(yīng)用,讓學(xué)生親身體驗智慧家居產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程,培養(yǎng)他們的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。大任務(wù)創(chuàng)設(shè)任務(wù)一:智慧家居產(chǎn)品調(diào)研與分析教學(xué)活動分組調(diào)研:將學(xué)生分成若干小組,每組選擇一種智慧家居產(chǎn)品(如智能門鎖、智能窗簾、智能照明系統(tǒng)等)進(jìn)行調(diào)研。資料收集:通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館、實地考察等方式,收集所選智慧家居產(chǎn)品的相關(guān)信息,包括產(chǎn)品功能、工作原理、市場應(yīng)用等。分析討論:在小組內(nèi)對收集到的資料進(jìn)行整理和分析,討論該產(chǎn)品的優(yōu)缺點及改進(jìn)方向。教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識和調(diào)研分析能力。引導(dǎo)學(xué)生了解智慧家居產(chǎn)品的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。任務(wù)二:智慧家居產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)活動確定設(shè)計方向:基于任務(wù)一的分析結(jié)果,每組選擇一個具體的設(shè)計方向,如改進(jìn)現(xiàn)有智慧家居產(chǎn)品的功能或設(shè)計一款新的智慧家居產(chǎn)品。三維建模:運用三維設(shè)計軟件(如SolidWorks、Fusion360等)進(jìn)行產(chǎn)品三維建模。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計需求,繪制產(chǎn)品的三維模型,并考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、美觀性等因素。圖樣表達(dá):完成三維建模后,將三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖,包括主視圖、俯視圖、左視圖等,以便后續(xù)加工制造。教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計和圖樣表達(dá)能力。讓學(xué)生掌握三維設(shè)計軟件的操作方法和二維工程圖的繪制技巧。任務(wù)三:三維打印技術(shù)體驗與產(chǎn)品原型制作教學(xué)活動三維打印技術(shù)體驗:組織學(xué)生參觀三維打印實驗室,了解三維打印機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)。通過現(xiàn)場演示和操作,讓學(xué)生親身體驗三維打印技術(shù)的神奇之處。產(chǎn)品原型制作:將任務(wù)二設(shè)計的三維模型導(dǎo)入三維打印機(jī)中,進(jìn)行切片處理并設(shè)置打印參數(shù)。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生親手操作三維打印機(jī),完成產(chǎn)品原型的制作。后期處理與優(yōu)化:對打印出的產(chǎn)品原型進(jìn)行后期處理,如去除支撐結(jié)構(gòu)、打磨、噴漆等。根據(jù)打印效果對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的物化能力和實際操作技能。讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法。任務(wù)四:智慧家居產(chǎn)品測試與優(yōu)化教學(xué)活動功能測試:對制作完成的智慧家居產(chǎn)品原型進(jìn)行功能測試,確保其能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能和效果。用戶體驗:邀請部分學(xué)生或教師作為用戶體驗者,對產(chǎn)品進(jìn)行試用并提出反饋意見。優(yōu)化改進(jìn):根據(jù)測試結(jié)果和用戶體驗反饋,對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。重新進(jìn)行三維建模、打印制作和測試,直到產(chǎn)品達(dá)到滿意的效果。教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決問題的能力。讓學(xué)生通過反復(fù)測試和優(yōu)化,不斷提高產(chǎn)品的性能和用戶體驗。任務(wù)五:智慧家居產(chǎn)品展示與交流教學(xué)活動產(chǎn)品展示:組織一次智慧家居產(chǎn)品展示會,邀請學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師和學(xué)生參加。每組學(xué)生展示自己的設(shè)計作品,并介紹產(chǎn)品的設(shè)計思路、制作過程和測試結(jié)果。經(jīng)驗分享:在展示會上,安排時間讓學(xué)生分享在設(shè)計和制作過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn),以及遇到的困難和解決方法。交流互動:鼓勵觀眾與學(xué)生進(jìn)行互動交流,提問和討論智慧家居產(chǎn)品的相關(guān)問題。收集觀眾的意見和建議,為后續(xù)的改進(jìn)和創(chuàng)新提供參考。教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和交流能力。通過展示和交流,增強(qiáng)學(xué)生的自信心和成就感,激發(fā)他們對通用技術(shù)課程的興趣和熱情??偨Y(jié)與反思在教學(xué)過程結(jié)束后,組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)與反思?;仡櫿麄€大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)的過程,總結(jié)自己在學(xué)習(xí)和實踐中的收獲和成長。引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識和技能應(yīng)用到實際生活中,解決更多實際問題。通過反思和總結(jié),進(jìn)一步鞏固和提升學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。十二、單元學(xué)歷案一、單元主題與課時單元主題:產(chǎn)品三維設(shè)計與制造——《第一章三維打印原理》課時設(shè)計:課時1:三維打印技術(shù)概覽教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢,展示三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用案例。教學(xué)活動:觀看三維打印技術(shù)視頻,討論三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展趨勢。教學(xué)目標(biāo):激發(fā)學(xué)生對三維打印技術(shù)的興趣和好奇心,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。課時2:三維打印技術(shù)的成型原理教學(xué)內(nèi)容:講解三維打印技術(shù)的成型原理,包括離散/堆積成型法、去除成型法、沖壓成型法和生長成型法等。教學(xué)活動:通過動畫演示和實物展示,幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)的成型過程。教學(xué)目標(biāo):掌握三維打印技術(shù)的基本原理和成型方法。課時3:三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程教學(xué)內(nèi)容:追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程,介紹三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢。教學(xué)活動:分組搜集三維打印技術(shù)的發(fā)展資料,進(jìn)行匯報交流。教學(xué)目標(biāo):了解三維打印技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)和未來發(fā)展方向。課時4:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理教學(xué)內(nèi)容:分析常見三維打印技術(shù)的成型原理,如熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等。教學(xué)活動:通過案例分析,比較不同三維打印技術(shù)的特點和適用范圍。教學(xué)目標(biāo):掌握常見三維打印技術(shù)的成型原理和應(yīng)用特點。課時5:探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容:講解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,包括打印機(jī)整體框架、打印平臺、傳動機(jī)械、電子控制系統(tǒng)等部分。教學(xué)活動:分組拆卸、組裝三維打印機(jī),了解各部件的功能和連接方式。教學(xué)目標(biāo):掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。課時6:體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法,包括模型設(shè)計、切片處理、打印參數(shù)設(shè)置、打印過程監(jiān)控及后期處理等。教學(xué)活動:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三維打印實踐操作,監(jiān)控打印過程,處理打印中出現(xiàn)的問題。教學(xué)目標(biāo):熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法。課時7-10:產(chǎn)品設(shè)計與制造教學(xué)內(nèi)容:安排項目任務(wù),如設(shè)計并制造一個具有實用功能的三維打印產(chǎn)品,包括需求分析、方案設(shè)計、模型制作、產(chǎn)品測試等環(huán)節(jié)。教學(xué)活動:分組進(jìn)行項目設(shè)計,運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行建模,通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化,并進(jìn)行測試和優(yōu)化。教學(xué)目標(biāo):綜合運用所學(xué)知識,提升圖樣表達(dá)、創(chuàng)新設(shè)計和物化能力。課時11:三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容:介紹三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用,如三維掃描、逆向工程等,拓寬學(xué)生的技術(shù)視野。教學(xué)活動:分組探討三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用可能性,提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案。教學(xué)目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,拓寬技術(shù)視野。課時12:學(xué)習(xí)成果展示與交流教學(xué)內(nèi)容:組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示和交流,分享項目設(shè)計心得和體會。教學(xué)活動:分組展示項目作品,進(jìn)行匯報交流,互相評價和學(xué)習(xí)。教學(xué)目標(biāo):促進(jìn)學(xué)生之間的交流和學(xué)習(xí),提升自我反思和總結(jié)能力。課時13:評價與反饋教學(xué)內(nèi)容:教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價和反饋,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)。教學(xué)活動:根據(jù)學(xué)生的項目作品和匯報表現(xiàn),進(jìn)行綜合評價,提出改進(jìn)建議。教學(xué)目標(biāo):明確后續(xù)學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步和發(fā)展。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識:學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域,認(rèn)識到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性和價值。學(xué)生能夠分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價。工程思維:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其解決方案,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,掌握三維打印技術(shù)的設(shè)計流程和操作方法。學(xué)生能夠結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,掌握三維模型的設(shè)計、切片和打印參數(shù)設(shè)置方法。學(xué)生能夠運用圖樣表達(dá)技術(shù),清晰地傳達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性。物化能力:學(xué)生能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力。學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。三、評價任務(wù)過程性評價:在每個課時的教學(xué)活動中,通過觀察學(xué)生的參與度、討論質(zhì)量、實踐操作表現(xiàn)等進(jìn)行評價。記錄學(xué)生在項目任務(wù)中的設(shè)計思路、制作過程和問題解決能力,進(jìn)行評價和反饋。成果性評價:組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示和交流,通過項目作品的質(zhì)量、創(chuàng)新性和實用性進(jìn)行評價。根據(jù)學(xué)生的匯報表現(xiàn)、自我反思和總結(jié)能力進(jìn)行評價。綜合評價:結(jié)合過程性評價和成果性評價,對學(xué)生進(jìn)行綜合評價,提出改進(jìn)建議和未來學(xué)習(xí)的方向。四、學(xué)習(xí)過程課時1:三維打印技術(shù)概覽引入:展示三維打印技術(shù)的實際應(yīng)用案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新知講授:介紹三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢。討論交流:討論三維打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展趨勢??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時2:三維打印技術(shù)的成型原理引入:回顧上節(jié)課內(nèi)容,引入三維打印技術(shù)的成型原理。新知講授:講解離散/堆積成型法、去除成型法、沖壓成型法和生長成型法等成型原理。動畫演示:通過動畫演示幫助學(xué)生理解三維打印技術(shù)的成型過程。實踐操作:分組進(jìn)行小型三維打印體驗活動,感受三維打印技術(shù)的成型原理??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時3:三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程引入:回顧上節(jié)課內(nèi)容,引入三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程。新知講授:介紹三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢。分組搜集:分組搜集三維打印技術(shù)的發(fā)展資料,進(jìn)行匯報交流。討論交流:討論三維打印技術(shù)的發(fā)展對人類社會的影響??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時4:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理引入:回顧上節(jié)課內(nèi)容,引入常見三維打印技術(shù)的成型原理。新知講授:分析熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)等技術(shù)的成型原理。案例分析:通過案例分析比較不同三維打印技術(shù)的特點和適用范圍。討論交流:討論不同三維打印技術(shù)的優(yōu)缺點和應(yīng)用領(lǐng)域??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時5:探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)引入:回顧上節(jié)課內(nèi)容,引入三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)。新知講授:講解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。實踐操作:分組拆卸、組裝三維打印機(jī),了解各部件的功能和連接方式。討論交流:討論三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)對其工作性能的影響。總結(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時6:體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程引入:回顧上節(jié)課內(nèi)容,引入三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程。新知講授:介紹三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法。實踐操作:指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行三維打印實踐操作,監(jiān)控打印過程,處理打印中出現(xiàn)的問題。討論交流:討論三維打印機(jī)的日常維護(hù)方法和注意事項??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時7-10:產(chǎn)品設(shè)計與制造項目啟動:介紹項目任務(wù)要求和設(shè)計流程。需求分析:引導(dǎo)學(xué)生分析項目需求,明確設(shè)計目標(biāo)。方案設(shè)計:分組進(jìn)行方案設(shè)計,運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行建模。模型制作:通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化,進(jìn)行后期處理。產(chǎn)品測試:對產(chǎn)品進(jìn)行測試和優(yōu)化,確保滿足設(shè)計要求??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)項目設(shè)計過程中的經(jīng)驗教訓(xùn),提出改進(jìn)建議。課時11:三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用引入:回顧項目設(shè)計過程,引入三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用。新知講授:介紹三維掃描、逆向工程等技術(shù)的原理和應(yīng)用。分組探討:分組探討三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用可能性,提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案。討論交流:分享各組的應(yīng)用方案,討論其可行性和創(chuàng)新性。總結(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出疑問和困惑。課時12:學(xué)習(xí)成果展示與交流成果展示:分組展示項目作品,進(jìn)行匯報交流?;ハ嘣u價:互相評價作品的質(zhì)量和創(chuàng)新性,提出改進(jìn)建議。經(jīng)驗分享:分享項目設(shè)計過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn),互相學(xué)習(xí)和借鑒??偨Y(jié)反思:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)整個單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容,提出后續(xù)學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。課時13:評價與反饋綜合評價:結(jié)合過程性評價和成果性評價,對學(xué)生進(jìn)行綜合評價。反饋指導(dǎo):根據(jù)學(xué)生的項目作品和匯報表現(xiàn),提出改進(jìn)建議和未來學(xué)習(xí)的方向。自我反思:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié),明確自己的優(yōu)點和不足。展望未來:鼓勵學(xué)生繼續(xù)保持對三維打印技術(shù)的興趣和熱情,積極探索新技術(shù)和新領(lǐng)域。五、作業(yè)與檢測課后作業(yè):完成三維打印技術(shù)的相關(guān)閱讀材料,撰寫讀書筆記。設(shè)計一個簡單的三維打印產(chǎn)品模型,并提交三維設(shè)計文件。預(yù)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容,準(zhǔn)備相關(guān)問題和討論點。課堂檢測:在每個課時結(jié)束時進(jìn)行小測驗,檢查學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。在項目任務(wù)完成后進(jìn)行項目評審,評價學(xué)生的設(shè)計思路、制作過程和作品質(zhì)量。六、學(xué)后反思學(xué)生反思:引導(dǎo)學(xué)生反思整個單元的學(xué)習(xí)過程,總結(jié)自己的收獲和成長。鼓勵學(xué)生提出對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價的改進(jìn)建議。教師反思:總結(jié)整個單元的教學(xué)過程,評估教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況。分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和問題,提出針對性的改進(jìn)措施。反思教學(xué)方法和手段的有效性,探索更加適合學(xué)生的教學(xué)模式和評價方式。十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)通過本次學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計,旨在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。具體目標(biāo)包括:技術(shù)意識:學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域,認(rèn)識到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性和價值;能夠分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價。工程思維:學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法;能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其解決方案,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,掌握三維打印技術(shù)的設(shè)計流程和操作方法;能夠結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,掌握三維模型的設(shè)計、切片和打印參數(shù)設(shè)置方法;能夠運用圖樣表達(dá)技術(shù),清晰地傳達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性。物化能力:學(xué)生能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力;能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)體驗神奇的三維打印技術(shù):通過實際操作和觀察,了解三維打印技術(shù)的基本原理和實際應(yīng)用,感受三維打印技術(shù)的神奇之處。追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程:通過查閱資料和小組討論,了解三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢,認(rèn)識三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其影響。探究常見三維打印技術(shù)的成型原理:通過案例分析和技術(shù)實驗,掌握常見三維打印技術(shù)的成型原理和特點,理解不同成型技術(shù)的適用范圍和局限。探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu):通過拆卸和組裝三維打印機(jī),了解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,掌握各部件的功能和連接方式。體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程:通過實際操作和維護(hù)三維打印機(jī),掌握三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法,能夠解決常見的技術(shù)問題。三、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定技術(shù)意識:學(xué)生能夠通過查閱資料和分析案例,撰寫一篇關(guān)于三維打印技術(shù)應(yīng)用的論文,闡述三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其價值,形成對三維打印技術(shù)的全面認(rèn)識。工程思維:學(xué)生能夠通過小組合作,設(shè)計一個三維打印項目方案,包括需求分析、方案設(shè)計、模型制作和產(chǎn)品測試等環(huán)節(jié),培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新設(shè)計:學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件設(shè)計一個具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品,并撰寫設(shè)計說明書,展示產(chǎn)品的設(shè)計理念、技術(shù)特點和實用價值。圖樣表達(dá):學(xué)生能夠繪制三維打印產(chǎn)品的三維模型圖和技術(shù)文件,清晰地表達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高圖樣表達(dá)能力。物化能力:學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,完成產(chǎn)品的制作和測試,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。四、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(一)實踐活動一:體驗神奇的三維打印技術(shù)活動目的:通過實際操作和觀察,讓學(xué)生親身體驗三維打印技術(shù)的神奇之處,了解三維打印技術(shù)的基本原理和實際應(yīng)用?;顒觾?nèi)容:觀看三維打印技術(shù)視頻:展示三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例,如建筑模型、醫(yī)療器械、食品等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。實際操作三維打印機(jī):在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生親自操作三維打印機(jī),了解三維打印機(jī)的操作界面和基本參數(shù)設(shè)置。打印簡單產(chǎn)品:選擇一個簡單的三維模型文件,讓學(xué)生進(jìn)行打印操作,觀察打印過程,感受三維打印技術(shù)的魅力??鐚W(xué)科融合點:結(jié)合信息技術(shù)課程,讓學(xué)生了解三維模型文件的格式和轉(zhuǎn)換方法;結(jié)合數(shù)學(xué)課程,讓學(xué)生計算打印產(chǎn)品的尺寸和體積等參數(shù)。核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識:了解三維打印技術(shù)的基本原理和實際應(yīng)用。物化能力:掌握三維打印機(jī)的基本操作方法。(二)實踐活動二:追溯三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程活動目的:通過查閱資料和小組討論,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢,認(rèn)識三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其影響。活動內(nèi)容:分組搜集資料:將學(xué)生分成若干小組,每組負(fù)責(zé)搜集三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例和發(fā)展歷程。小組匯報交流:每組選派代表進(jìn)行匯報交流,分享搜集到的資料和見解。討論三維打印技術(shù)的未來趨勢:結(jié)合搜集到的資料,引導(dǎo)學(xué)生討論三維打印技術(shù)的未來發(fā)展趨勢和可能的應(yīng)用領(lǐng)域??鐚W(xué)科融合點:結(jié)合歷史課程,讓學(xué)生了解三維打印技術(shù)的歷史背景和發(fā)展脈絡(luò);結(jié)合物理課程,讓學(xué)生分析三維打印技術(shù)的物理原理和技術(shù)特點。核心素養(yǎng)目標(biāo):技術(shù)意識:了解三維打印技術(shù)的起源、發(fā)展和未來趨勢。工程思維:認(rèn)識三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其影響。(三)實踐活動三:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理活動目的:通過案例分析和技術(shù)實驗,讓學(xué)生掌握常見三維打印技術(shù)的成型原理和特點,理解不同成型技術(shù)的適用范圍和局限?;顒觾?nèi)容:案例分析:選取幾種常見的三維打印技術(shù)(如熔融沉積成型、光固化成型、選擇性激光燒結(jié)等),通過案例分析讓學(xué)生了解其成型原理和特點。技術(shù)實驗:在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生進(jìn)行技術(shù)實驗,觀察不同成型技術(shù)的打印過程和打印效果。討論不同成型技術(shù)的適用范圍和局限:結(jié)合案例分析和技術(shù)實驗的結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生討論不同成型技術(shù)的適用范圍和局限??鐚W(xué)科融合點:結(jié)合化學(xué)課程,讓學(xué)生了解不同成型技術(shù)所使用的材料及其化學(xué)性質(zhì);結(jié)合信息技術(shù)課程,讓學(xué)生分析三維打印技術(shù)的數(shù)據(jù)處理和傳輸方法。核心素養(yǎng)目標(biāo):工程思維:掌握常見三維打印技術(shù)的成型原理和特點。圖樣表達(dá):理解不同成型技術(shù)的適用范圍和局限。(四)實踐活動四:探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)活動目的:通過拆卸和組裝三維打印機(jī),讓學(xué)生了解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,掌握各部件的功能和連接方式?;顒觾?nèi)容:拆卸三維打印機(jī):在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生將三維打印機(jī)拆卸成各個部件。分析三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu):引導(dǎo)學(xué)生分析三維打印機(jī)的各個部件及其功能,了解三維打印機(jī)的工作原理。組裝三維打印機(jī):讓學(xué)生將拆卸下來的部件重新組裝成三維打印機(jī),并檢查其工作是否正常??鐚W(xué)科融合點:結(jié)合物理課程,讓學(xué)生了解三維打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動原理;結(jié)合信息技術(shù)課程,讓學(xué)生分析三維打印機(jī)的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸方法。核心素養(yǎng)目標(biāo):工程思維:了解三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。物化能力:掌握三維打印機(jī)的拆卸和組裝方法。(五)實踐活動五:體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程活動目的:通過實際操作和維護(hù)三維打印機(jī),讓學(xué)生掌握三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法,能夠解決常見的技術(shù)問題?;顒觾?nèi)容:學(xué)習(xí)三維打印機(jī)的操作流程:在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生學(xué)習(xí)三維打印機(jī)的操作流程和參數(shù)設(shè)置方法。實際操作三維打印機(jī):讓學(xué)生親自操作三維打印機(jī)進(jìn)行打印操作,觀察打印過程并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。維護(hù)三維打印機(jī):引導(dǎo)學(xué)生對三維打印機(jī)進(jìn)行日常維護(hù),如清理噴嘴、檢查傳動帶等。解決常見技術(shù)問題:針對學(xué)生在操作過程中遇到的技術(shù)問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和解決??鐚W(xué)科融合點:結(jié)合信息技術(shù)課程,讓學(xué)生了解三維打印機(jī)的故障診斷和排除方法;結(jié)合物理課程,讓學(xué)生分析三維打印機(jī)的工作原理和故障可能的原因。核心素養(yǎng)目標(biāo):物化能力:掌握三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法。創(chuàng)新設(shè)計:能夠解決常見的技術(shù)問題并提出改進(jìn)意見。五、總結(jié)與反思通過本次學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計,學(xué)生不僅深入了解了三維打印技術(shù)的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域,還通過實際操作和維護(hù)三維打印機(jī),掌握了三維打印機(jī)的操作流程和維護(hù)方法。通過跨學(xué)科融合點的設(shè)置,學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與其他學(xué)科知識相結(jié)合,提高綜合運用知識的能力。在未來的教學(xué)中,我們將繼續(xù)探索更多有效的學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計方式,以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。十四、大單元作業(yè)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定本大單元的教學(xué)目標(biāo)是全面培養(yǎng)學(xué)生的通用技術(shù)核心素養(yǎng),包括技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力。通過三維打印原理的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠理解三維打印技術(shù)的基本原理、特點和應(yīng)用領(lǐng)域,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價;能夠運用系統(tǒng)分析的方法,掌握三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力;能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化;能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性;能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力。二、作業(yè)目標(biāo)設(shè)定(一)技術(shù)意識理解三維打印技術(shù)的基本原理和特點:學(xué)生能夠闡述三維打印技術(shù)的基本概念、成型原理和應(yīng)用領(lǐng)域,認(rèn)識到三維打印技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性和價值。分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限:學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)的優(yōu)勢與局限,形成對三維打印技術(shù)的理性認(rèn)識和評價。(二)工程思維運用系統(tǒng)分析的方法理解三維打印技術(shù):學(xué)生能夠運用系統(tǒng)分析的方法,理解三維打印技術(shù)的成型原理和工作過程,掌握三維打印機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和維護(hù)方法。分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用:學(xué)生能夠結(jié)合具體案例,分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其解決方案,培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。(三)創(chuàng)新設(shè)計運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計:學(xué)生能夠運用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和建模,掌握三維打印技術(shù)的設(shè)計流程和操作方法。提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案:學(xué)生能夠結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案,并通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。(四)圖樣表達(dá)識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣:學(xué)生能夠識讀和繪制三維打印技術(shù)的相關(guān)圖樣和技術(shù)文件,掌握三維模型的設(shè)計、切片和打印參數(shù)設(shè)置方法。運用圖樣表達(dá)技術(shù)傳達(dá)設(shè)計思想:學(xué)生能夠運用圖樣表達(dá)技術(shù),清晰地傳達(dá)設(shè)計思想和產(chǎn)品信息,提高技術(shù)交流的效率和準(zhǔn)確性。(五)物化能力熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法:學(xué)生能夠熟練掌握三維打印機(jī)的操作和維護(hù)方法,具備獨立完成三維打印任務(wù)的能力。通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品物化:學(xué)生能夠通過三維打印技術(shù)將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品,提高物化實現(xiàn)的能力和創(chuàng)新實踐能力。三、大單元作業(yè)設(shè)計(一)課時1:三維打印技術(shù)概覽(引入與啟發(fā))作業(yè)內(nèi)容:觀看三維打印技術(shù)的視頻資料,總結(jié)三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢。收集三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例,并撰寫一篇小論文,闡述三維打印技術(shù)對人類生產(chǎn)、生活方式的影響。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:理解三維打印技術(shù)的基本概念、特點和優(yōu)勢。工程思維:分析三維打印技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例。(二)課時2:三維打印技術(shù)的成型原理(理論學(xué)習(xí)與探究)作業(yè)內(nèi)容:閱讀三維打印技術(shù)的成型原理相關(guān)資料,總結(jié)三維打印技術(shù)的成型方法及其特點。選擇一種常見的三維打印技術(shù)(如FDM、SLA等),分析其成型原理和應(yīng)用領(lǐng)域,并繪制其成型過程示意圖。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:理解三維打印技術(shù)的成型原理和特點。工程思維:分析不同三維打印技術(shù)的成型原理和應(yīng)用領(lǐng)域。圖樣表達(dá):繪制三維打印技術(shù)的成型過程示意圖。(三)課時3:三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程(理論學(xué)習(xí)與探究)作業(yè)內(nèi)容:收集三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程相關(guān)資料,整理三維打印技術(shù)的重要發(fā)展節(jié)點和標(biāo)志性事件。撰寫一篇小論文,闡述三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程及其對未來制造業(yè)的影響。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:理解三維打印技術(shù)的發(fā)展歷程和重要節(jié)點。工程思維:分析三維打印技術(shù)對未來制造業(yè)的影響。(四)課時4:探究常見三維打印技術(shù)的成型原理(理論學(xué)習(xí)與探究)作業(yè)內(nèi)容:選擇兩種常見的三維打印技術(shù)(如FDM和SLA),比較其成型原理、特點和適用范圍。設(shè)計一個實驗方案,探究不同成型原理對打印質(zhì)量的影響,并撰寫實驗報告。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:理解不同三維打印技術(shù)的成型原理和特點。工程思維:比較不同三維打印技術(shù)的成型原理和適用范圍。創(chuàng)新設(shè)計:設(shè)計實驗方案探究不同成型原理對打印質(zhì)量的影響。圖樣表達(dá):撰寫實驗報告,清晰傳達(dá)實驗設(shè)計和結(jié)果。(五)課時5:探索三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)(實踐操作與體驗)作業(yè)內(nèi)容:分組拆卸和組裝一臺桌面級FDM三維打印機(jī),記錄拆卸和組裝過程,并繪制三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。總結(jié)三維打印機(jī)的主要組成部分及其功能。作業(yè)目標(biāo):物化能力:熟練掌握三維打印機(jī)的拆卸和組裝方法。工程思維:理解三維打印機(jī)的主要組成部分及其功能。圖樣表達(dá):繪制三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。(六)課時6:體驗三維打印機(jī)的工作與維護(hù)過程(實踐操作與體驗)作業(yè)內(nèi)容:在教師的指導(dǎo)下,使用三維打印機(jī)進(jìn)行打印操作,記錄打印過程,并總結(jié)打印參數(shù)對打印質(zhì)量的影響。設(shè)計一個三維打印產(chǎn)品的維護(hù)方案,包括日常維護(hù)、故障排除和保養(yǎng)方法。作業(yè)目標(biāo):物化能力:熟練掌握三維打印機(jī)的操作方法。工程思維:分析打印參數(shù)對打印質(zhì)量的影響。創(chuàng)新設(shè)計:設(shè)計三維打印產(chǎn)品的維護(hù)方案。(七)課時7-10:產(chǎn)品設(shè)計與制造(項目任務(wù)與拓展)作業(yè)內(nèi)容:分組設(shè)計并制造一個具有實用功能的三維打印產(chǎn)品,包括需求分析、方案設(shè)計、模型制作和產(chǎn)品測試等環(huán)節(jié)。撰寫項目設(shè)計報告,包括設(shè)計思路、制作過程和測試結(jié)果等內(nèi)容。作業(yè)目標(biāo):創(chuàng)新設(shè)計:結(jié)合實際需求,提出具有創(chuàng)新性的設(shè)計方案。圖樣表達(dá):清晰傳達(dá)設(shè)計思路和產(chǎn)品信息。物化能力:通過三維打印技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的物化。工程思維:分析產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的工程問題。(八)課時11:三維打印技術(shù)的拓展應(yīng)用(項目任務(wù)與拓展)作業(yè)內(nèi)容:收集三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用案例,如三維掃描、逆向工程等。分組探討三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用可能性,提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案,并撰寫研究報告。作業(yè)目標(biāo):創(chuàng)新設(shè)計:提出三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用方案。工程思維:分析三維打印技術(shù)在新領(lǐng)域的應(yīng)用挑戰(zhàn)和解決方案。圖樣表達(dá):清晰傳達(dá)研究報告的內(nèi)容和結(jié)論。(九)課時12:學(xué)習(xí)成果展示與交流(總結(jié)與反思)作業(yè)內(nèi)容:分組展示項目設(shè)計成果,包括三維打印產(chǎn)品和設(shè)計報告。進(jìn)行學(xué)習(xí)心得和體會的交流,互相評價和學(xué)習(xí)。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:展示和理解三維打印技術(shù)的應(yīng)用價值。圖樣表達(dá):清晰傳達(dá)設(shè)計成果和心得體會。工程思維:分析項目設(shè)計過程中的工程問題和解決方案。創(chuàng)新設(shè)計:評價和學(xué)習(xí)其他小組的創(chuàng)新設(shè)計方案。(十)課時13:評價與反饋(總結(jié)與反思)作業(yè)內(nèi)容:根據(jù)教師和同學(xué)的評價,進(jìn)行自我反思和總結(jié),明確后續(xù)學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。撰寫一份學(xué)習(xí)反思報告,包括學(xué)習(xí)收獲、存在問題和改進(jìn)措施等內(nèi)容。作業(yè)目標(biāo):技術(shù)意識:反思三維打印技術(shù)的學(xué)習(xí)過程和成果。工程思維:分析學(xué)習(xí)過程中存在的問題和改進(jìn)措施。圖樣表達(dá):清晰傳達(dá)學(xué)習(xí)反思報告的內(nèi)容和結(jié)論。通過以上大單元作業(yè)設(shè)計,學(xué)生能夠全面理解和掌握三維打印技術(shù)的原理、發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及實際操作技能,同時培養(yǎng)技術(shù)意識、工程思維、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能
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