教學(xué)背景

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的新形勢下，創(chuàng)客教育在全國各地有序地推進，三維創(chuàng)意設(shè)計作為創(chuàng)客教育的一部分，也逐漸在全國掀起了一股熱潮。但在這股熱潮的背后，卻引發(fā)了更深層次的思考。作為新載體的創(chuàng)客教育如何突破傳統(tǒng)課堂模式的重圍？如何在培養(yǎng)高階思維與創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮創(chuàng)客教育的價值？這些都是我們一線教育工作者必須思考的問題。

學(xué)校自2016年開辦以來就開設(shè)了三維創(chuàng)意設(shè)計課程，探索全新的課堂教學(xué)模式，嘗試體驗式的學(xué)習(xí)方式，在生活中發(fā)現(xiàn)問題，并通過已有的知識及學(xué)到的新知識找到解決問題的方法。生活中，我們時常會在上廁所時把手機等物品落在衛(wèi)生間，然后像無頭蒼蠅一般東找西找，甚是無奈。本節(jié)課，我們就用3DOne軟件來設(shè)計一款結(jié)合紙巾盒的提示裝置——創(chuàng)意紙巾盒。

教學(xué)目標(biāo)

1.能夠合理設(shè)置超聲波傳感器檢測的距離;

2.學(xué)會利用3DOne軟件設(shè)計作品模型，利用Scratch編程實現(xiàn)忘物提示功能;

3.學(xué)會優(yōu)化設(shè)計，按相應(yīng)的比例合理地設(shè)計作品。

教學(xué)重點與難點

教學(xué)重點 3D模型設(shè)計與各器件間的合理組合。

教學(xué)難點 3D模型設(shè)計與創(chuàng)意編程的融合。

教學(xué)過程

一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

觀看視頻《找手機》，教師提問。

師：上廁所時你或你的家人是不是時常會把手機等物品落在衛(wèi)生間，然后就像一只無頭蒼蠅一樣?xùn)|找西找呢？（引起學(xué)生共鳴）

師：在學(xué)習(xí)了將近一年的3D模型設(shè)計和創(chuàng)意編程課后，你對這樣的情景會有怎樣的想法呢？

二、圖紙設(shè)計，尋求方案

引導(dǎo)學(xué)生在制作前將自己的設(shè)計方案畫在紙上。（如圖1、圖2）

三、精心準(zhǔn)備，挑選器材

1.開源硬件：好好搭搭的NOVA套件。（主控板、超聲波傳感器、MP3模塊、鋰電池、小喇叭、開關(guān)、觸碰傳感器、充電轉(zhuǎn)接線）

2.編程軟件：Scratch2.0。

四、實踐探究，設(shè)計模型

（一）紙巾盒模塊

1.利用工具欄中“基本實體”里的“六面體”命令，在網(wǎng)格面中繪制紙巾盒主體，參考尺寸長寬高為150mm×110mm×85mm。

2.利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是紙巾盒，“厚度T”為-5mm，“開放面O”選擇紙巾盒的頂面。（如圖3）

3.利用工具欄中“草圖繪制”里的“直線”和“圓弧”命令，在紙巾盒底的頂面上繪制一個紙巾抽口草圖。參考尺寸長寬為120mm×10mm，圓弧半徑625mm。單擊完成退出草圖繪制后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運算”參數(shù)，向下拉伸完成紙巾抽口的制作。

4.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“下”，利用工具欄中“基本實體”里的“六面體”命令，在紙巾盒的底部繪制一個六面體，參考尺寸長寬高為150mm×110mm×30mm。繪制完成后，利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是新六面體，“厚度T”為-5mm，“開放面O”選擇新六面體的頂面、底面和前側(cè)面。（如圖4）

（二）置物模塊

1.利用工具欄中“組合編輯”將兩部分組件進行“加運算”組合。完成組合后利用工具欄中“基本實體”里的“六面體”命令，在紙巾盒右側(cè)面上繪制一個六面體，參考尺寸長寬高為115mm×110mm×60mm。繪制完成后，利用工具欄中“特殊功能”里的“抽殼”命令，“造型S”是新六面體，“厚度T”為-5mm，“開放面O”選擇新六面體的頂面、底面。（如圖5）

2.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“前”，利用工具欄中“基本實體”里的“六面體”命令，在置物模塊上繪制一個六面體，參考尺寸長寬高為110mm×60mm×5mm，作為置物模塊的隔板。

3.根據(jù)觸碰傳感器的尺寸，利用工具欄中“草圖繪制”里的“直線”命令，在隔板上繪制草圖，參考尺寸如圖6所示。繪制完成后退出草圖繪制，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運算”參數(shù)，向下拉伸完成觸碰傳感器安裝口的制作。

4.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“右”，根據(jù)小喇叭的尺寸，利用工具欄中“基本實體”里的“圓柱體”命令，繪制小喇叭的安裝位，外孔半徑20mm，內(nèi)孔半徑19mm。

5.根據(jù)電池充電線和開關(guān)的尺寸，利用工具欄中“基本實體”里的“圓柱體”命令，在小喇叭安裝位的兩側(cè)分別繪制電池充電接口位和開關(guān)位，電池充電接口孔位半徑6mm，開關(guān)孔位半徑7mm。繪制完成后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，選擇“減運算”參數(shù)，向后拉伸完成電池充電接口位和開關(guān)位的制作。

6.將視圖導(dǎo)航器調(diào)整到“前”，利用“草圖繪制”中的“直線”命令，在置物盒下方繪制一個長56mm、寬3mm的矩形。繪制完成后，利用“特征造型”中的“拉伸”命令，拉伸距離-105mm，選擇“減運算”參數(shù)，向后拉伸完成底蓋槽的制作。

7.利用工具欄中“基本實體”里的“六面體”命令，在網(wǎng)格面中繪制底板，參考尺寸長寬高為104.5mm×55.5mm×2.5mm，并在底板上繪制一個拉環(huán)，外圓半徑5mm，內(nèi)圓半徑2mm。（如圖7）

（三）程序模塊

打開好好搭搭“硬件下載”插件，進入好好搭搭網(wǎng)站（http：//www.haohaodada.com/），登錄賬號，選擇“創(chuàng)作”—好好搭搭NOVA模板，進入程序設(shè)計界面，根據(jù)功能需求完成程序的設(shè)計。程序設(shè)計完成后，將程序下載到好好搭搭NOVA主控板。（如圖8）

五、優(yōu)化打印，組裝調(diào)試

1.模型優(yōu)化，切片并打印。

2.完成模塊組裝，提示學(xué)生進行程序調(diào)試，在調(diào)試過程中完善程序。

教學(xué)反思

本課從生活中的真實問題引入教學(xué)探究，注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。創(chuàng)意紙巾盒的設(shè)計不能局限于單個功能的設(shè)計，可以是多功能的，例如在今后的教學(xué)中可以研究自動出紙功能和本次作品相結(jié)合，使創(chuàng)意紙巾盒更加完善。

從創(chuàng)意紙巾盒的設(shè)計過程中，引發(fā)師生更多地思考：我們設(shè)計的作品是否能解決真實的問題？這些真實的問題又是從哪里來？如何才能有效地解決這些真實問題？