用3D One軟件設計火箭

馬強

教學背景

山東省海陽市的“中國東方航天港”，是我國唯一一個航天海上發射母港。2019年6月5日，長征十一號固體運載火箭從這里出發，完成了我國運載火箭首次海上發射。目前，這里正全力打造中國首個集海上發射、星箭產研、衛星應用、配套集成、航天文旅為一體的商業航天產業化基地。

作為土生土長的海陽人，我們為家鄉能有這樣的發展感到歡喜鼓舞，也希望能了解更多關于火箭與航天的知識，學習設計制作火箭。本節課，老師就帶領大家一塊學習如何用3D One軟件設計火箭。

教學目標

1.通過3D One軟件學習設計火箭箭身，學生能熟練掌握“旋轉”“實體分割”“渲染”“浮雕”“拉伸”等命令，并能設置相應參數。

2.鼓勵學生積極思考、大膽討論，從操作共性中領悟基本操作方法，提升空間思維能力和自主探究能力。

3.讓學生體驗火箭箭身的制作方法，結合海陽東方航天港的背景，培養學生熱愛科技、熱愛家鄉的情感，樹立正確的人生觀。

教學重點與難點

教學重點 “旋轉”“實體分割”“直線”命令的熟練使用。

教學難點 “浮雕”“拉伸”“渲染”“特征造型”等命令的運用。

教學方法

教學演示法、任務驅動法、小組合作探究法。

教學過程

一、激情導入——觀看視頻，了解航天

師：首先請大家觀看一段視頻，思考幾個問題：視頻中選擇哪里作為海上發射火箭的母港？為什么選擇這作為發射基地？海上發射有哪些優勢呢？

預設：視頻中選擇海陽作為海上發射火箭的母港。海陽作為一個海濱小城，因其獨特的地理優勢、便捷的交通，在眾多的競爭者中脫穎而出。海上發射便于回收，對人們生活造成的影響小。

二、實物展示——觀察火箭，了解構造

師：首先請大家看一下老師手里的火箭，這是用咱們學校的3D打印機打印出來的火箭（如圖1）。大家知道火箭由哪些部分組成嗎？各部分的功能分別是什么？

預設：火箭由助推器、第一節火箭、第二節火箭、逃逸塔等組成，助推器、第一節火箭、第二節火箭的作用是在火箭升空過程中提供動力。

三、新課教學——依樣畫瓢，學畫火箭

師：大家回答得都非常好，咱們既然已經了解火箭的基本構造，海陽又是東方航天港，你們想不想自己動手用3D One軟件設計一個火箭呢？設計得好的作品可以用學校的3D打印機打印出來。下面老師先演示一下火箭箭身、箭頭、機翼和箭尾的制作步驟，大家注意觀察運用了哪些命令。

預設：“通過點繪制曲線”“直線”“旋轉”“實體分割”“陣列”“基本實體”“特征造型”等命令。

師：對，我們運用“通過點繪制曲線”“直線”“旋轉”等命令得到了火箭箭身（如圖2）;再利用“實體分割”命令得到火箭箭頭（如圖3），可根據自己的想法選擇材質，將其渲染上色;然后運用“直線”“通過點繪制曲線”“拉伸”“陣列”等命令繪制出火箭機翼（如圖4）;最后用“基本實體”命令中的“圓錐體”繪制火箭箭尾托盤，用“基本實體”命令中的“圓柱體”并結合“特征造型”命令繪制火箭箭尾火苗（如圖5）。

學生動手設計制作火箭箭身、箭頭、機翼與箭尾。

四、內化遷移——千變萬化，特色箭身

師：剛才給大家講解了火箭箭身的制作過程，大家再仔細看一下，老師打印出來的3D火箭模型是如何對箭身進行裝飾的？

預設：用國旗、文字進行裝飾。

師：剛才這位同學回答得很好，請同學們用所學知識美化一下自己的火箭箭身，一會兒咱們看一下誰設計的火箭箭身更美觀、更實用，誰設計的火箭箭身更加有特色。

學生對火箭箭身進行顏色裝飾，如圖6。

五、交流展示——展示空間，分享箭身

師：很多小組已經完成了作品，而且做得都很不錯，哪個小組想和同學們分享下你們的作品？

教師邀請兩個小組學生展示他們的作品。

師：大家制作得都很棒，很精美。同學們在給火箭箭身添加國旗裝飾時，用到“浮雕”命令，制作時選擇圖片要注意選擇灰度圖，不要其他的LOGO，添加圖片時要旋轉90°;在給火箭箭身添加文字時，用到“預置文字”命令，要注意原點的選擇，并且一定要對文字進行拉伸，有了厚度文字才能打印出來。

六、小結延伸——學習榜樣，為國爭光

師：剛才咱們學習了如何用3D One軟件設計火箭，但是你知道嗎，煙臺還有一位美麗的女航天員，下面請大家觀看視頻來認識一下她。

師：通過觀看視頻我們知道，煙臺的首位女航天員是福山區張格莊人，叫王亞平，從小熱愛學習、熱愛體育，現為中國人民解放軍航天員大隊一級航天員。2021年6月16日，神舟十二號載人飛船飛行乘組宣布，王亞平為備份航天員。希望同學們能向咱們的老鄉學習，認真學習科學文化知識，鍛煉強健體魄，奮勇向前，不斷突破自己的極限，將來為實現中華民族的偉大復興做出自己的貢獻。

七、課堂小結——溫故知新，淺談收獲

師：同學們，愉快的創新課馬上就要結束了，回想一下今天這節課，你都學會了哪些知識？

預設：我知道了火箭的結構及各部分的功能;學會了如何用3D One設計火箭，并對它進行圖片和文字的裝飾;我了解了海陽中國東方航天港的建設背景和進展情況，我要好好學習，將來建設我們美麗的海陽。

師：剛才這幾位同學說得都非常好，最后借用第一位登上月球的人類宇航員阿姆斯特朗的名言：“這是個人邁出的一小步，但卻是人類邁出的一大步?！毕Ｍ瑢W們一定要好好學習，鍛煉好身體，熱愛科技、熱愛家鄉、熱愛祖國，只有這樣，才能成為一個對社會有用的人。

教學反思

通過本節課的學習，學生的探究精神和合作意識都有明顯的增強，對樹立正確的價值觀起到了一定的作用。學習過程中各小組合作探究非常有效，大部分小組都能按照計劃完成任務。學生都能積極主動參與到活動中去，并且有很多創意，非常值得肯定。

本節課在火箭造型設計和后期裝飾上存在著過于單調的缺陷，以后我將針對學生的年齡特征，引導學生設計一些不同形狀、造型各異的火箭樣式，下一步將增加學習內容，讓學生根據自己的喜好，設計符合自己年齡特征的卡通火箭樣式。