資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
《仿生設(shè)計(jì)制作與優(yōu)化》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 《仿生設(shè)計(jì)制作與優(yōu)化》 單元 第一單元 學(xué)科 勞動(dòng) 年級 九年級
教材分析 本課在之前課堂講解仿生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，通過三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)案例的模型表現(xiàn)。課堂內(nèi)容講解了3D建模操作的具體過程和注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)簡單的基本操作，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)好的仿生案例制作優(yōu)化出來。
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、勞動(dòng)觀念：能正確理解勞動(dòng)對于個(gè)人生活、家庭幸福、社會(huì)進(jìn)步、國家富強(qiáng)和人類發(fā)展的意義，懂得勞動(dòng)創(chuàng)造人、勞動(dòng)創(chuàng)造財(cái)富、勞動(dòng)創(chuàng)造美好生活的道理。2、勞動(dòng)能力：掌握仿生設(shè)計(jì)制作和優(yōu)化的具體步驟，簡單的掌握3D建模。3、勞動(dòng)習(xí)慣和品質(zhì)：培養(yǎng)關(guān)注生活中仿生設(shè)計(jì)的習(xí)慣，養(yǎng)成善于觀察的品質(zhì) 。4、勞動(dòng)精神：在勞動(dòng)中不斷追求創(chuàng)新，開拓自己的思維，樹立奮斗、創(chuàng)新的勞動(dòng)精神。
重點(diǎn) 掌握三維建模的基本操作步驟和技巧。
難點(diǎn) 將設(shè)計(jì)案例通過建模實(shí)現(xiàn)并完成適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 1、創(chuàng)設(shè)情境，揭示課題：一件優(yōu)秀的仿生設(shè)計(jì)作品，通常能捕捉到模仿對象的一些獨(dú)有特點(diǎn)，令人眼前一亮或會(huì)心一笑。在作品制作與優(yōu)化過程中，需要努力表現(xiàn)出這些特點(diǎn)。仿生設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，三維建模是比較好的表現(xiàn)方式。按照設(shè)計(jì)圖完成三維建模后，可以通過3D打印機(jī)打印出模型。作品制作完成后，還可以根據(jù)作品實(shí)物總結(jié)問題，優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意迭代。拓展延伸：簡單了解3D建模視頻播放師：今天老師與你們一起了解仿生設(shè)計(jì)如何制作和優(yōu)化的過程。2、板書課題：《仿生設(shè)計(jì)制作與優(yōu)化》 了解設(shè)計(jì)案例的實(shí)現(xiàn)可以通過三維建模完成。觀看視頻簡單了解三維建模引出課題 通過觀看視頻的同時(shí)講解案例實(shí)現(xiàn)可以通過三維建模完成，引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)引出課題和講解的內(nèi)容。
講授新課 仿生設(shè)計(jì)工具和操作步驟。1、選擇建模工具。（1）在線三維建模：TinkercadA（2）三維建模軟件：3D One、Solidworks等等。2、Tinkercad常用建模技巧：（1）精確控制尺寸：選中對象，點(diǎn)擊控制20.00點(diǎn)后，可以輸人精確的尺寸。在建模過程中應(yīng)時(shí)刻檢查模型的長、寬、高是否符合設(shè)計(jì)需求 （2）建模時(shí)，選中多個(gè)對象后，可以使用快速對齊功能，快速調(diào)整對象位置。（3）布爾運(yùn)算：實(shí)心體與空心體的組合操作，可用“減法運(yùn)算”實(shí)現(xiàn)“挖空”。（4）二維轉(zhuǎn)三維：Tinkercad在線建模提供的“涂”功能可以快速將手繪平面圖形轉(zhuǎn)化為立體圖形。拓展延伸：常用建模技巧1、能夠用幾何約束的，盡量不用尺寸關(guān)系。2、草圖盡量簡單，可以被多次引用也不見得是壞事。3、草圖時(shí)盡量引用坐標(biāo)軸和坐標(biāo)面作參考。4、做特征時(shí)，能做拉伸完成的就不要采用放樣。5、能夠在零件環(huán)境形成的特征，就要避免在草圖形成。二、具體案例勞動(dòng)實(shí)踐教師：根據(jù)前期設(shè)計(jì)，開始模型制作吧！我們來看看慧慧的仿生雞爪造型玩具制作：從不同方面進(jìn)行詳細(xì)的講解。模型設(shè)計(jì)：在三維建模軟件中（以Tinkercad為例）完成造型的初步構(gòu)造。制作把手：從基本形狀庫中拖出圓柱到舞臺(tái)，將高度設(shè)為50厘米，圓柱直徑設(shè)置為4毫米。教師提示：制作模型的時(shí)候，應(yīng)盡量按照設(shè)計(jì)圖去實(shí)現(xiàn)。特別要注意模型尺寸哦！制作雞爪：從基本形狀庫中拖出圓球到舞臺(tái)，并將長寬高分別修改為25毫米、5毫米、5毫米。通過與透明長方體組合的方式，完成一個(gè)腳趾的設(shè)計(jì)，再通過復(fù)制、旋轉(zhuǎn)，完成雞爪設(shè)計(jì)。將把手與雞爪進(jìn)行組合，根據(jù)需要調(diào)整把手的角度。使用“涂”工具繪制“雞爪”的指尖，將指尖與“雞爪”組合，使雞爪造型更加形象。模型打印：導(dǎo)出的模型文件，需要先經(jīng)過切片處理。然后就可以用3D打印機(jī)打印了。 教師：有同學(xué)對這個(gè)方案的設(shè)計(jì)提出了優(yōu)化的建議： 提個(gè)建議，我覺得可以在雞爪上設(shè)計(jì)凹槽，更容易挖動(dòng)沙子。勞動(dòng)評價(jià)：師：請同學(xué)們給自己本節(jié)課的表現(xiàn)打個(gè)分吧！評價(jià)內(nèi)容達(dá)成情況經(jīng)歷從設(shè)計(jì)圖到成品的全過程，體會(huì)設(shè)計(jì)的價(jià)值能根據(jù)設(shè)計(jì)圖完成三維建模設(shè)計(jì)能使用3D打印機(jī)完成模型制作能夠主動(dòng)找出問題并進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)勞動(dòng)反思：1.在三維建模過程中，你遇到了哪些問題？是如何解決問題的？（對工具熟悉度不高；觀看教學(xué)視頻，熟練軟件、提高技術(shù)。）2.最后完成的模型作品與你最初的設(shè)計(jì)意圖是否一致？出現(xiàn)了哪些誤差？試著總結(jié)誤差出現(xiàn)的原因。（零部件設(shè)計(jì)不太一致，尺寸有誤差；在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中造成誤差）拓展延伸：3D建模制作小鬧鐘播放視頻簡單了解三維建模制作一件實(shí)物的過程 簡單了解三維建模需要使用到的工具觀察圖片了解每個(gè)步驟的技巧閱讀拓展資料思考仿生雞爪造型玩具的制作。閱讀詳細(xì)的操作步驟思考優(yōu)化的方面學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)學(xué)生反思提出的問題，總結(jié)課堂。觀看視頻了解簡單事物的制作過程。 通過簡單介紹讓學(xué)生先了解三維建模用到的工具。通過圖片展示引導(dǎo)學(xué)生簡單了解在實(shí)際建模操作過程中可以應(yīng)用的建模技巧，通過圖片搭配形象的了解。通過常用建模技巧的拓展資料引導(dǎo)學(xué)生閱讀了解，在實(shí)操過程中避免出錯(cuò)也提高效率。通過詳細(xì)的介紹具體雞爪造型玩具的制作過程引導(dǎo)學(xué)生深刻的了解三維建模的步驟。通過自我評價(jià)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)這堂課的所得所感，正視自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在之后的課程中加以改正。通過反思活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生回顧總結(jié)課堂所學(xué)的內(nèi)容，鞏固的同時(shí)也讓學(xué)生認(rèn)識到自己的不足，及時(shí)查漏補(bǔ)缺。通過拓展資料了解一個(gè)事物三維建模的完整制作過程。
課堂練習(xí) 選擇一件仿生設(shè)計(jì)作品，與同學(xué)們分享它的優(yōu)點(diǎn)以及你的改進(jìn)建議等。如：仿照蝙蝠設(shè)計(jì)的雷達(dá)。優(yōu)點(diǎn)：全天候、全天時(shí)能探測遠(yuǎn)距離目標(biāo)，具有一定的穿透能力，不受霧、云和雨的阻擋。改進(jìn)意見：雷達(dá)的天線結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步優(yōu)化，可以嘗試控制改變探測方向。 學(xué)生思考交流，完成課堂練習(xí) 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)課堂知識，發(fā)揮創(chuàng)新思維。
課堂小結(jié) 本節(jié)課我們了解仿生設(shè)計(jì)的制作和優(yōu)化，簡單學(xué)習(xí)了3D建模技術(shù)，嘗試通過3D打印技術(shù)將我們的設(shè)計(jì)作品展示出來，總結(jié)反思三維建模的設(shè)計(jì)過程。 總結(jié) 對本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)概括。
板書 仿生設(shè)計(jì)制作與優(yōu)化建模工具建模技巧模型設(shè)計(jì) 模型打印
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀(jì)教育網(wǎng)（www.21cnjy.com）

展開更多......

收起↑