《3D技術(shù)再現(xiàn)活字印刷》教學(xué)設(shè)計(jì)

倫曉鳳+廉欣

● 教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課是依據(jù)信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)，結(jié)合3D技術(shù)而設(shè)計(jì)的一節(jié)創(chuàng)新課，在課程設(shè)計(jì)過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。因此，筆者將3D技術(shù)與活字印刷術(shù)相結(jié)合，在激發(fā)學(xué)生對三維模型設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也讓學(xué)生感受中國歷史文化的獨(dú)特魅力。

● 學(xué)情分析

吉林省第二實(shí)驗(yàn)高新學(xué)校是中小學(xué)銜接的九年一貫制學(xué)校，學(xué)生在信息技術(shù)方面有著較好的基礎(chǔ)。本節(jié)課的教學(xué)對象是七年級的學(xué)生，學(xué)生對3D打印有了基本的了解，并且掌握了3D One軟件中鼠標(biāo)的基本操作方法，這為本節(jié)課學(xué)生對三維模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和自我展示搭建了良好的基礎(chǔ)。

● 教學(xué)目標(biāo)

知識與技能目標(biāo)：理解什么是活字印刷術(shù)；掌握活字模型的制作方法。

過程與方法目標(biāo)：采用小組合作的方式，對活字模型的制作方法進(jìn)行分析和發(fā)布，掌握活字模型的制作方法；通過視頻觀看和3D打印作品《活字印刷套裝》的體驗(yàn)，感受活字印刷術(shù)的獨(dú)特魅力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過活字模型的制作，激發(fā)對三維模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣；感受我國歷史文化的獨(dú)特魅力，培養(yǎng)科技創(chuàng)新時(shí)代下的社會責(zé)任感。

● 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：理解什么是活字印刷術(shù)；掌握3D One中活字模型的制作方法。

難點(diǎn)：活字印刷術(shù)中反字模型的設(shè)計(jì)。

● 教學(xué)方法

小組合作法、自主探究法、教師講授法和實(shí)踐操作法。

● 教學(xué)準(zhǔn)備

多媒體教學(xué)軟件、3D打印的活字模型、滾刷和宣紙、鏡子及安裝3D One軟件的機(jī)房環(huán)境。

● 教學(xué)過程

1.感受文化，導(dǎo)入新知

教師為學(xué)生展示北京奧運(yùn)會開幕式上中國四大發(fā)明的精彩呈現(xiàn)，讓學(xué)生談?wù)剬λ拇蟀l(fā)明中的哪一個(gè)更感興趣，并說明理由，然后從這一話題直接引入本節(jié)課的第一個(gè)內(nèi)容，即什么是活字印刷術(shù)。

設(shè)計(jì)意圖：通過四大發(fā)明的呈現(xiàn)，使學(xué)生進(jìn)入情境，感受中國古老文化的獨(dú)特魅力。

2.師生交流，活字印刷

教師設(shè)置問題：什么是活字印刷術(shù)？是誰發(fā)明的？是什么時(shí)間發(fā)明的？學(xué)生思考并回答問題。在學(xué)生說出活字印刷術(shù)的相關(guān)內(nèi)容后，教師出示幻燈片，給出活字印刷術(shù)的相關(guān)介紹，并進(jìn)行補(bǔ)充講解。

設(shè)計(jì)意圖：鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)腦思考，大膽表達(dá)，并讓他們理解什么是活字印刷術(shù)。

3.3D再現(xiàn)，活字模型

教師播放活字印刷術(shù)的微視頻（展現(xiàn)浙江溫州人對活字印刷術(shù)的傳承），學(xué)生觀看視頻，并思考教師設(shè)置的問題：活字印刷的制作過程有哪些？在觀看后，師生共同分析活字印刷的制作過程，可以概括為：刻字、撿字和印刷三個(gè)部分，進(jìn)而引出下一個(gè)內(nèi)容，即使用3D來再現(xiàn)活字印刷的刻字過程。

（1）刻字過程

學(xué)生以自己的姓氏為例，設(shè)計(jì)活字模型（如圖1）。

模型分析：活字模型由正方體和反向的文字模型兩部分組成。

①正方體的制作——正方體尺寸：25mm×25mm×25mm。

學(xué)生采用小組合作的方式，自主探究正方體的制作方法。探究后，學(xué)生演示并講解使用“六面體”命令設(shè)計(jì)正方體的制作過程，重點(diǎn)掌握如何設(shè)置正方體的邊長大小，教師再進(jìn)行補(bǔ)充和說明。

②文字模型的制作——反向文字（厚度：3mm）。

首先，教師講解文字模型的制作方法：使用“預(yù)制文字”命令，選擇正方體的上平面，確定文字所在的平面，再確定文字的位置，設(shè)置字體、字號（宋體，14號）；使用“拉伸”命令，對平面文字進(jìn)行拉伸，厚度設(shè)置為3mm，讓文字形成向上凸起的效果；學(xué)生以自己的姓氏為例，練習(xí)模型制作，并進(jìn)行作品展示。其次，教師借助鏡子和3D打印文字模型教具的展示，讓學(xué)生感受鏡子中呈現(xiàn)的反字效果。最后教師演示反字模型的制作方法：使用“鏡像”命令，實(shí)體選擇文字和正方體兩個(gè)部分，鏡像方式為面，使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊正方體右側(cè)平面，生成反字模型；學(xué)生練習(xí)將自己的姓氏模型設(shè)置為反向效果。

設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生的自主探究、教師講解以及實(shí)物模型和鏡子教具的展示等多種方法，讓學(xué)生全面理解并掌握活字印刷術(shù)中反字模型的設(shè)計(jì)方法；以自己的姓氏為例設(shè)計(jì)模型，貼合學(xué)生實(shí)際，讓學(xué)生更樂于學(xué)習(xí)。

（2）撿字過程

在完成活字印刷術(shù)中反字模型設(shè)計(jì)后，可以讓學(xué)生放松一下，進(jìn)行游戲體驗(yàn)：從教師給出的20個(gè)字里挑選文字還原古詩詞，并比一比誰找得又快又準(zhǔn)（如圖2）。學(xué)生觀察并說出20個(gè)字里隱藏的古詩詞為：長河落日圓、明月幾時(shí)有、白日依山盡和舉頭望明月。

師：游戲體驗(yàn)的這一過程與活字印刷的哪個(gè)過程比較相似？

學(xué)生思考，給出正確答案，即與活字印刷的撿字過程相似，但文字不是反向的。

師：為了讓大家深刻體驗(yàn)活字印刷術(shù)的撿字過程，教師利用3D One軟件設(shè)計(jì)了游戲中20個(gè)文字的反字模型，還設(shè)計(jì)了一個(gè)印刷盒，并用3D打印機(jī)打印了出來。

教師為學(xué)生展示3D One設(shè)計(jì)的文字和印刷盒模型（如圖3），并為學(xué)生播放模型打印的微視頻，然后向?qū)W生講解3D打印的原理：3D打印是從模型的最底層開始，從下到上一層層疊加打印而成的。

設(shè)計(jì)意圖：通過游戲體驗(yàn)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生平時(shí)要注重古詩詞的積累，并讓學(xué)生感受活字印刷中撿字這一過程；通過微視頻的播放，讓他們了解3D打印機(jī)的打印過程和打印原理。

4.動(dòng)手實(shí)踐，實(shí)際感受

學(xué)生以小組為單位，使用3D打印的活字印刷套裝，到體驗(yàn)區(qū)體驗(yàn)活字印刷中撿字和印刷的過程。活動(dòng)內(nèi)容：挑選一句自己喜歡的古詩詞，并進(jìn)行印刷。

設(shè)計(jì)意圖：通過親身體驗(yàn)，讓學(xué)生感受3D打印作品的奇妙，感受活字印刷這一歷史文化的魅力。

5.作品展示，交流分享

將學(xué)生印刷的作品進(jìn)行展示，并讓學(xué)生談?wù)剬钭钟∷⒌目套帧熳趾陀∷⒛膫€(gè)過程比較感興趣。學(xué)生思考并回答問題。

設(shè)計(jì)意圖：鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)腦思考、積極分享和大膽表達(dá)。

6.歸納小結(jié)，寄予希望

總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，教師設(shè)置思考問題：生活中我們還可以使用3D技術(shù)打印出哪些東西呢？學(xué)生動(dòng)腦思考，大膽想象，并回答問題。教師分享3D打印技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如食品方面、建筑領(lǐng)域方面、醫(yī)療方面和工業(yè)方面等。

師：3D打印已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活，也許在未來，只要我們能想到的，都可以用3D打印來創(chuàng)造它。未來還需要同學(xué)們的創(chuàng)想，并努力將創(chuàng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新、勇于實(shí)踐，未來世界需要?jiǎng)?chuàng)新型人才。

● 教學(xué)反思

本節(jié)課將3D技術(shù)與活字印刷術(shù)進(jìn)行了整合，課上學(xué)生不僅掌握了活字印刷術(shù)中活字模型的設(shè)計(jì)方法，并且通過微視頻了解了3D打印機(jī)的打印過程和打印原理，最后還真實(shí)體驗(yàn)到3D打印作品——《活字印刷套裝》。這節(jié)課重在引起學(xué)生對三維模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣，更多的3D設(shè)計(jì)技能將在之后的課堂中講授。

點(diǎn) 評

本節(jié)課是我省教師參加全國第五屆信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課的一節(jié)展示課。3D技術(shù)是當(dāng)前信息技術(shù)中較前沿的教學(xué)內(nèi)容，它在知識的呈現(xiàn)和情境的創(chuàng)設(shè)方面有著一定的優(yōu)勢，本節(jié)課將3D技術(shù)與活字印刷術(shù)相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生對三維模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也讓學(xué)生感受到了中華歷史文化的獨(dú)特魅力。整節(jié)課以活字印刷的刻字、撿字和印刷為主線，既讓學(xué)生掌握了活字模型設(shè)計(jì)的方法，也讓他們近距離感受到活字印刷這一文化的歷史特色，這樣的設(shè)計(jì)不僅有利于學(xué)生理解三維模型的設(shè)計(jì)過程，也拓寬了學(xué)生的視野，激發(fā)了他們?nèi)S模型設(shè)計(jì)的想象力和創(chuàng)造力。endprint