3D打印機(jī)原理及其操作探究實(shí)驗(yàn)（教學(xué)設(shè)計(jì)）2023-2024學(xué)年五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)川教版

3D打印機(jī)原理及其操作探究實(shí)驗(yàn)（教學(xué)設(shè)計(jì)）2023-2024學(xué)年五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)川教版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)川教版中，“3D打印機(jī)原理及其操作探究實(shí)驗(yàn)”一課，旨在讓學(xué)生了解3D打印機(jī)的基本原理，掌握3D打印機(jī)的基本操作。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)3D打印技術(shù)有更深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。本節(jié)課內(nèi)容與課本緊密相連，符合教學(xué)實(shí)際，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)，使學(xué)生能夠從信息的角度認(rèn)識(shí)3D打印技術(shù)，理解3D打印機(jī)的工作原理，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的敏感度和理解力。同時(shí)，通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的信息能力，使學(xué)生能夠熟練操作3D打印機(jī)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。此外，本節(jié)課還將培養(yǎng)學(xué)生的信息道德，使學(xué)生在使用3D打印機(jī)的過(guò)程中，能夠遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)定，愛(ài)護(hù)設(shè)備，形成良好的信息道德素養(yǎng)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.3D打印機(jī)的工作原理

2.3D打印機(jī)的操作步驟

難點(diǎn)：

1.理解3D打印機(jī)的工作原理

2.熟練操作3D打印機(jī)

解決辦法：

1.對(duì)于3D打印機(jī)的工作原理，可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示、圖片展示等方式，讓學(xué)生更直觀地理解。

2.對(duì)于3D打印機(jī)的操作步驟，可以通過(guò)步驟解析、操作演示等方式，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材《3D打印機(jī)原理及其操作探究實(shí)驗(yàn)》。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，包括3D打印機(jī)工作原理的動(dòng)畫(huà)演示、實(shí)際操作步驟的視頻等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備若干臺(tái)3D打印機(jī)及其操作所需的工具，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：提供3D打印機(jī)原理的視頻資料和操作手冊(cè)，要求學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：提出問(wèn)題如“3D打印機(jī)是如何工作的？”、“你可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的3D模型嗎？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)收集學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和疑問(wèn)。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生觀看視頻，閱讀操作手冊(cè)，了解3D打印機(jī)的基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和設(shè)計(jì)的小模型上傳至平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力和問(wèn)題解決能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)進(jìn)行資源分享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生對(duì)3D打印機(jī)原理和操作有初步了解，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息獲取能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)展示一個(gè)3D打印機(jī)打印出的模型，引起學(xué)生對(duì)課程的興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解3D打印機(jī)的工作原理和操作步驟。

-組織課堂活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行3D打印機(jī)操作實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)，教師進(jìn)行個(gè)別或集體解答。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：學(xué)生專注聽(tīng)講，對(duì)3D打印機(jī)原理和操作進(jìn)行深入理解。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生在小組中進(jìn)行3D打印機(jī)操作，實(shí)際體驗(yàn)打印過(guò)程。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生針對(duì)操作中的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，與組內(nèi)同學(xué)討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)講解讓學(xué)生掌握3D打印機(jī)的基本原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握3D打印機(jī)的使用技巧。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

作用與目的：

-確保學(xué)生能夠理解并掌握3D打印機(jī)的基本原理和操作技能。

-提升學(xué)生的實(shí)際操作能力和問(wèn)題解決能力。

-增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：要求學(xué)生設(shè)計(jì)并打印一個(gè)簡(jiǎn)單的3D模型，作為對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的鞏固。

-提供拓展資源：推薦一些3D打印相關(guān)的網(wǎng)站和軟件，供學(xué)生進(jìn)一步探索。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提供改進(jìn)建議。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計(jì)和打印3D模型，展示自己的學(xué)習(xí)成果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生訪問(wèn)推薦的資源，了解更多關(guān)于3D打印的知識(shí)。

-反思總結(jié)：學(xué)生回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程，總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，思考如何應(yīng)用到實(shí)際生活中。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)，發(fā)展獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。

-反思總結(jié)法：學(xué)生通過(guò)反思，提高自我認(rèn)知和自我提升能力。

作用與目的：

-通過(guò)設(shè)計(jì)3D模型鞏固學(xué)生對(duì)3D打印機(jī)的操作技能和理論知識(shí)。

-激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際應(yīng)用能力。

-培養(yǎng)學(xué)生自我反思和自我改進(jìn)的能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）科普?qǐng)D書(shū)：推薦《3D打?。簭目苹玫浆F(xiàn)實(shí)》等科普?qǐng)D書(shū)，幫助學(xué)生深入了解3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程、原理及其應(yīng)用領(lǐng)域。

（2）在線課程：推薦Coursera、edX等在線教育平臺(tái)上的3D打印相關(guān)課程，如《3DPrinting:FromIdeatoProduct》等，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)更深入的知識(shí)。

（3）學(xué)術(shù)文章：引導(dǎo)學(xué)生閱讀《Nature》、《Science》等國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊上關(guān)于3D打印技術(shù)的最新研究成果，以了解行業(yè)的最前沿動(dòng)態(tài)。

（4）實(shí)用軟件：介紹一些免費(fèi)的3D建模軟件，如Blender、Autodesk3dsMax等，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何創(chuàng)建3D模型。

（5）素材庫(kù)：推薦一些3D模型素材庫(kù)，如Thingiverse、YouMagine等，讓學(xué)生下載和使用各種現(xiàn)成的3D模型。

2.拓展建議：

（1）讓學(xué)生利用課余時(shí)間閱讀推薦的科普?qǐng)D書(shū)，了解3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學(xué)生的科技素養(yǎng)。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生報(bào)名參加在線課程，系統(tǒng)學(xué)習(xí)3D打印相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（3）組織學(xué)生分組進(jìn)行3D打印項(xiàng)目的研究，讓學(xué)生自主尋找學(xué)術(shù)文章，分析3D打印技術(shù)的最新研究動(dòng)態(tài)。

（4）引導(dǎo)學(xué)生利用免費(fèi)3D建模軟件創(chuàng)作屬于自己的3D模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。

（5）鼓勵(lì)學(xué)生登錄素材庫(kù)，下載和使用各種3D模型，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用現(xiàn)有資源進(jìn)行創(chuàng)作。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問(wèn)和回答問(wèn)題的積極性，以及學(xué)生在小組合作中的表現(xiàn)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和團(tuán)隊(duì)合作能力。

2.小組討論成果展示：評(píng)估學(xué)生在小組討論中的貢獻(xiàn)程度，以及他們提出的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案和問(wèn)題解決方案，以此衡量學(xué)生對(duì)3D打印原理和操作的掌握程度。

3.隨堂測(cè)試：通過(guò)設(shè)計(jì)隨堂測(cè)試題，檢測(cè)學(xué)生對(duì)3D打印機(jī)原理和操作知識(shí)的掌握情況，以及學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

4.作業(yè)完成情況：評(píng)價(jià)學(xué)生完成設(shè)計(jì)并打印3D模型的質(zhì)量，包括模型的準(zhǔn)確性、創(chuàng)意性和打印技巧，以此衡量學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測(cè)試和作業(yè)中的表現(xiàn)，教師提供及時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋，鼓勵(lì)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，指出需要改進(jìn)的地方，并提出具體的改進(jìn)建議，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。教學(xué)反思今天的課結(jié)束后，我坐在辦公室里，心中充滿了滿足感，但也有一些遺憾。我感到滿足，因?yàn)閷W(xué)生們?cè)谡n堂上的表現(xiàn)非常積極，他們對(duì)3D打印機(jī)的原理和操作有了更深入的理解。我感到遺憾，因?yàn)闀r(shí)間有限，我無(wú)法回答所有學(xué)生的問(wèn)題，也無(wú)法讓每個(gè)學(xué)生都充分地參與到實(shí)驗(yàn)中。

我回想起課堂上的那些瞬間，學(xué)生們眼中的好奇和興奮。他們?cè)谛〗M討論中提出了許多有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)驗(yàn)中展示了他們的想象力?？吹剿麄冇H手操作3D打印機(jī)，打印出自己的設(shè)計(jì)，那種成就感寫(xiě)在他們的臉上，讓我覺(jué)得非常欣慰。

然而，我也注意到，有些學(xué)生在操作3D打印機(jī)時(shí)顯得有些手忙腳亂，他們對(duì)一些基本的操作還不夠熟練。這讓我思考，如何在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，更好地滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

我想，我可能需要調(diào)整教學(xué)方法，更注重個(gè)體教學(xué)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上進(jìn)度，理解3D打印機(jī)的原理和操作。我還需要更多地鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，讓他們知道，提問(wèn)是學(xué)習(xí)的一部分，也是他們進(jìn)步的機(jī)會(huì)。

此外，我也意識(shí)到，3D打印機(jī)教學(xué)不僅僅是一個(gè)技術(shù)教學(xué)，更是一個(gè)創(chuàng)新教學(xué)。我需要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓他們學(xué)會(huì)如何將3D打印技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中，解決實(shí)際問(wèn)題。板書(shū)設(shè)計(jì)1.3D打印機(jī)原理

-工作原理

-技術(shù)特點(diǎn)

-應(yīng)用領(lǐng)域

2.3D打印機(jī)操作

-準(zhǔn)備工作

-操作步驟

-注意事項(xiàng)

3.實(shí)驗(yàn)探究

-設(shè)計(jì)任務(wù)

-操作流程

-成果展示

4.創(chuàng)新應(yīng)用

-創(chuàng)意設(shè)計(jì)

-問(wèn)題解決

-實(shí)際應(yīng)用重點(diǎn)題型整理1.題型一：解釋3D打印機(jī)的工作原理。

答案：3D打印機(jī)的工作原理是利用逐層打印的方式，將數(shù)字化的3D模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品。它通過(guò)讀取三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，將材料層層疊加，最終形成所需的3D實(shí)體。

2.題型二：列舉3D打印機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)。

答案：3D打印機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)包括：可以打印出復(fù)雜的幾何形狀、不需要模具、材料利用率高、打印速度快等。

3.題型三：解釋3D打印機(jī)在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用。

答案：3D打