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3D打印技术演示教学案例活动项目：科技类活动项目教学组织与设计一、背景和意义3D打印（3D-printing），它是一种以以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，目前，3D打印已在教育行业得到越来越多应用，它迎合了学生多元课程融合学习和核心素养教育需要。3D打印技术不仅可以激发学生们的兴趣，提高他们的专注力，还可以通过探索解决方案让学生们学会应用和验证书面知识获得新的理念和认知。二、活动目标通过以项目为基础、已经解决的方案为向导的3D设计的学习，培养学生积极参与和深度学习。在设计思维学习中学生通过探索，建模和测试的过程中发现相互学习的相关性，并对知识获得更加深入的了解。由探索解决方案让学生学会应用和验证书面知识获得新的理念和认知。同时培养学生合作探讨和团队精神。三、活动要求1、掌握3D打印技术基本流程，建模-切片-格式转换-打印2、培养学生的动手能力、团结合作能力、表达和创新能力3、在实践中感受最新科学技术在生活中的应用。四、活动步骤本次教学活动按照导入、建模操作和使用的步骤进行。活动对象主要是8-13岁年龄阶段在校学生，他们对新鲜事物认知兴趣强烈，善于探索和发现问题，用于创新，同时也具备了一定的自主学习能力。1、导入设问：A：同学们知道打印机吗？打印机出来的东西有什么变化？3D打印机和普通打印机区别在哪里？B：教师分别对比2D打印机和3D打印机的成品。吸引学生的兴趣和对新事物的发现和认知。C：教师解释3D打印的构造以及3D打印机的机身特点。学生可以围观3D打印机讨论和2D打印机的不同特点。2、建模、示范性操作：A：教师拿出3D打印出来的眼镜框让学生思考是如何做出来的？此时将学生分为6人一组进行讨论，围绕如何制作眼镜框这一问题激发学生的想象力以及6人之间的团队协作能力，在讨论的过程中提倡学生可以设计不同的眼镜框架形状和不同款式镜框，思考如何制作美观又舒适。B：教师演示如何建立自己设计的眼镜框模型，教师先示范进行软件操作。操作完成后学生掌握操作方法，再将原来6人组分为2人的小组。一个人操作一个人进行指导，在建模过程在思考模型尺寸大小是否合适，长度、宽度是否适合佩戴使用。在2人以小组过程中锻炼学生动手能力、思维能力和团队协作能力。每个学生都掌握其方法。3、切片软件使用、导入3D打印机：A：教师再次提问，同学们模型做好了，但是如何将模型变成我们想要的眼镜框呢？能直接导入3D打印机吗？此时学生回答不知道，教师导入切片软件。B：切片软件将3D模型切成一片片后保存3D打印机适合的打印格式，用SD卡导入打印机进行打印。C：示范操作如何使用切片软件并解释软件其作用，小组交替进行切片软件操作。D：将正确的打印格式导入SD卡，指导打印机的使用方法，增强学生动手能力和团队协作能力。五、活动创新点通过3D打印的理论和实践结合的学习，同学们可以设计自己想要的作品来进行打印。在眼镜框制作的过程中引导学生发挥自己的想象思维来制作不同款式、不同形状、不同颜色大小的眼镜框。鼓励学生创新和发挥想象能力。在这样的过程中学生们分小组讨论锻炼学生们想象能力，协调和合作的精神，最重要的是提高了同学们的创新和思维发散能力。打印成品的出现也大大的提高了学生的动手能力，提高学生的自信，想象空间得到进一步的提升。在教学方法上整个活动使用了演示法，讨论法和实验法三种教学方法，使学员发挥自身特长，引导其独立思考和创新的想法。六、活动准备工作检查室内电源开关确保无误；用于对比的2D打印成品；3D打印成品；塑料打印材料。七、安全预案3D打印机的打印速度较慢，花费的时间更长，具有严格的自控性，在3D打印过程中打印机长时间操作容易发热。因此在打印操作中注意打印发热部位，避免烫伤。在打印前接电源的过程中注意检查电源线是否安全无故障，确保电路通畅安全。八、活动反思本次课程对于3D打印的教学我采用提供学生素材的方式，在学生还没有接触过此软件时就直接教授，选取两个工具讲解。在本节课开始之前，我将几个3D打印的实物呈现在学生面前时，一定程度上激发了学生学习兴趣，激发学生们的学习动机。课堂中，我利用小徽章，对表现优秀的学生进行表扬和奖励，调动了优秀学生的积极性和主观能动性，但是忽视了其他学生的培养，这点有待提高和改善。九、活动评价讨论和交流贯穿于整个教学活动，因此，大部分同学能够举手发言参与。各小组成员在合作中积极相互参与，能吸收和接纳小组成员给的建议。学生创新意识强烈，在建模的过程中可以体现。学生对于新的事物有强烈的求知欲望，遇到问题通过小组成员间开展探究，各成员发挥自身的特长解决问题，引导学生独立思考、实践创新想法，这对于学生的成长有很好的积极作用。