浙教版九年级第一单元第3课《仿生设计制作与优化》教案

中小学教育资源及组卷应用平台 《仿生设计制作与优化》教学设计 课题 《仿生设计制作与优化》 单元 第一单元 学科 劳动 年级 九年级 教材分析 本课在之前课堂讲解仿生设计的基础上，引导学生进行实践，通过三维建模技术实现设计案例的模型表现。课堂内容讲解了3D建模操作的具体过程和注意事项，引导学生学习简单的基本操作，能够将设计好的仿生案例制作优化出来。 学习目标 1、劳动观念：能正确理解劳动对于个人生活、家庭幸福、社会进步、国家富强和人类发展的意义，懂得劳动创造人、劳动创造财富、劳动创造美好生活的道理。2、劳动能力：掌握仿生设计制作和优化的具体步骤，简单的掌握3D建模。3、劳动习惯和品质：培养关注生活中仿生设计的习惯，养成善于观察的品质 。4、劳动精神：在劳动中不断追求创新，开拓自己的思维，树立奋斗、创新的劳动精神。 重点 掌握三维建模的基本操作步骤和技巧。 难点 将设计案例通过建模实现并完成适当的优化。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1、创设情境，揭示课题：一件优秀的仿生设计作品，通常能捕捉到模仿对象的一些独有特点，令人眼前一亮或会心一笑。在作品制作与优化过程中，需要努力表现出这些特点。仿生设计的实践过程中，三维建模是比较好的表现方式。按照设计图完成三维建模后，可以通过3D打印机打印出模型。作品制作完成后，还可以根据作品实物总结问题，优化改进设计，从而实现创意迭代。拓展延伸：简单了解3D建模视频播放师：今天老师与你们一起了解仿生设计如何制作和优化的过程。2、板书课题：《仿生设计制作与优化》 了解设计案例的实现可以通过三维建模完成。观看视频简单了解三维建模引出课题 通过观看视频的同时讲解案例实现可以通过三维建模完成，引发学生的思考，激发学生的学习兴趣；同时引出课题和讲解的内容。 讲授新课 仿生设计工具和操作步骤。1、选择建模工具。（1）在线三维建模：TinkercadA（2）三维建模软件：3D One、Solidworks等等。2、Tinkercad常用建模技巧：（1）精确控制尺寸：选中对象，点击控制20.00点后，可以输人精确的尺寸。在建模过程中应时刻检查模型的长、宽、高是否符合设计需求 （2）建模时，选中多个对象后，可以使用快速对齐功能，快速调整对象位置。（3）布尔运算：实心体与空心体的组合操作，可用“减法运算”实现“挖空”。（4）二维转三维：Tinkercad在线建模提供的“涂”功能可以快速将手绘平面图形转化为立体图形。拓展延伸：常用建模技巧1、能够用几何约束的，尽量不用尺寸关系。2、草图尽量简单，可以被多次引用也不见得是坏事。3、草图时尽量引用坐标轴和坐标面作参考。4、做特征时，能做拉伸完成的就不要采用放样。5、能够在零件环境形成的特征，就要避免在草图形成。二、具体案例劳动实践教师：根据前期设计，开始模型制作吧！我们来看看慧慧的仿生鸡爪造型玩具制作：从不同方面进行详细的讲解。模型设计：在三维建模软件中（以Tinkercad为例）完成造型的初步构造。制作把手：从基本形状库中拖出圆柱到舞台，将高度设为50厘米，圆柱直径设置为4毫米。教师提示：制作模型的时候，应尽量按照设计图去实现。特别要注意模型尺寸哦！制作鸡爪：从基本形状库中拖出圆球到舞台，并将长宽高分别修改为25毫米、5毫米、5毫米。通过与透明长方体组合的方式，完成一个脚趾的设计，再通过复制、旋转，完成鸡爪设计。将把手与鸡爪进行组合，根据需要调整把手的角度。使用“涂”工具绘制“鸡爪”的指尖，将指尖与“鸡爪”组合，使鸡爪造型更加形象。模型打印：导出的模型文件，需要先经过切片处理。然后就可以用3D打印机打印了。 教师：有同学对这个方案的设计提出了优化的建议： 提个建议，我觉得可以在鸡爪上设计 ... ...