项目主题 重现滕王阁教学设计高中信息技术华东师大版2020选择性必修5 三维设计与创意-华东师大版2020

项目主题重现滕王阁教学设计高中信息技术华东师大版2020选择性必修5三维设计与创意-华东师大版2020课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析一、教材分析。本节课是华东师大版选择性必修5《三维设计与创意》“三维建模综合应用”章节的实践项目，以“重现滕王阁”为载体，整合课本中三维基本体建模、布尔运算、材质贴图等核心知识，通过真实场景的数字化再现，引导学生将抽象建模方法转化为具体实践，深化对三维设计流程的理解，培养空间思维与创意表达能力，符合高中信息技术核心素养要求。二、核心素养目标分析二、核心素养目标分析。通过“重现滕王阁”项目，培养学生信息意识，能分析滕王阁建筑特征并确定建模需求；发展计算思维，运用三维建模软件（如Blender）的基本体、布尔运算等方法解决结构搭建问题；提升数字化学习与创新素养，综合课本中材质贴图、场景渲染知识，实现文化场景的数字化创意表达；增强信息社会责任，通过三维作品传播传统文化，理解数字技术对文化传播的赋能作用。三、学习者分析三、学习者分析。学生已掌握三维基本体建模、布尔运算等课本核心操作，能完成简单组合体设计。对传统文化题材兴趣浓厚，喜欢可视化成果，具备基础软件操作能力，部分学生空间想象力较强。但滕王阁结构复杂，学生可能面临斗拱建模精度不足、飞檐曲线控制困难、材质贴图细节处理不当等挑战，尤其对复杂曲面建模和渲染效率优化缺乏经验，需教师针对性引导。四、教学资源四、教学资源。软硬件资源：计算机（配置满足Blender等三维建模软件运行）、投影仪、Blender建模软件、SketchUp辅助建模工具；课程平台：学校在线学习平台（如学习通、雨课堂）；信息化资源：课本配套三维模型案例、滕王阁实景照片及历史结构资料、三维建模操作微课、优秀学生作品案例；教学手段：项目式教学、任务驱动、小组合作、教师示范操作、课堂即时反馈指导。五、教学过程（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

师：同学们，今天我们要完成一个特别的任务——用三维技术重现“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”的滕王阁。（展示滕王阁实景图与《滕王阁序》节选）课本第一章提到，三维设计能“让文化遗产活起来”，那这座集唐代建筑艺术之美的名楼，该如何用我们学过的建模知识还原呢？请大家观察图片，说说滕王阁最突出的建筑特征有哪些？

生：（观察后回答）有高高的基座、多层屋檐、飞翘的角、还有复杂的斗拱结构……

师：没错！这些特征正是我们建模的重点。今天我们就以“重现滕王阁”为项目，综合运用课本中的三维基本体建模、布尔运算、曲线编辑等知识，一步步将它“建”出来。

（二）主旨探究，明确任务（10分钟）

师：打开课本P45“三维建模综合应用”章节，回顾项目式学习的流程：需求分析—结构拆解—模型构建—优化渲染。结合滕王阁，我们首先要解决“建什么”和“怎么建”的问题。请大家小组讨论，将滕王阁拆解为哪些基础部分？每个部分适合用课本中的哪些工具实现？

生：（小组讨论后汇报）基座可以用长方体拉伸，主体用多个长方体组合，飞檐用曲线编辑，斗拱用阵列复制……

师：非常准确！基座和主体属于规则结构，用课本P28“基本体建模”和P35“布尔运算”即可；飞檐和斗拱是复杂曲线，需要用到P40“曲线编辑工具”和P38“阵列变换”。接下来，我们分五个任务逐步完成，每个任务对应课本核心知识点，大家准备好了吗？

（三）任务一：结构分析与需求文档（15分钟）

师：任务一，我们需要“把图纸变成需求”。发放滕王阁结构尺寸图（课本配套资源），请大家以小组为单位，完成三件事：1.测量基座、主体、飞檐的关键比例；2.列出每个部分需要的建模工具（参考课本章节）；3.预估可能遇到的难点（比如斗拱的层次）。我给大家10分钟，完成后各组派代表展示需求文档。

生：（分组测量、记录，教师巡视指导）我们组测得基座高5米，长宽比1:2，主体每层高3.5米，飞檐翘起角度约30度，难点在于斗拱的多个部件如何对齐……

师：很好！需求文档是建模的“施工图”，明确比例和工具能避免后续返工。各组的难点记录得很详细，比如斗拱对齐问题，我们接下来会在任务三重点突破。

（四）任务二：基础模型搭建——基座与主体（25分钟）

师：任务二，我们建“骨架”。打开Blender，跟着课本P29“基本体操作”步骤：1.用“长方体”工具创建基座，设置尺寸为10m×10m×5m（按比例缩小）；2.用“缩放”工具调整基座四边收分，形成唐代基座的“收分”效果；3.主体部分用三个“长方体”叠加，每层高度分别为3.5m、3.2m、3m，用“对齐工具”使中心点对齐。现在开始操作，遇到问题可举手，我会像课本P32“布尔运算案例”一样示范关键步骤。

生：（动手操作，部分学生遇到“布尔运算挖空失败”）老师，我用布尔运算减去主体内部的房间时，模型消失了！

师：检查一下两个对象的“方向是否一致”，布尔运算要求对象法线朝向相同（课本P35提示）。选中减去的对象，按“Ctrl+N”重置法线方向，再重新运算。还有同学问“如何对齐多层主体”，用“捕捉工具”开启“顶点捕捉”，拖动时按住Shift即可对齐顶点。

（五）任务三：细节攻坚——飞檐与斗拱（30分钟）

师：任务三，攻克最难的部分——飞檐和斗拱。先看飞檐：课本P41“曲线编辑”提到，用“贝塞尔曲线”绘制飞檐轮廓，再“挤压”成型。步骤：1.切换到“编辑模式”，用“曲线”工具绘制飞檐侧面曲线（参考课前发放的飞檐剖面图）；2.选中曲线点，按“E”键挤压出厚度；3.用“曲线细分”调整弧度，使其自然翘起。现在请大家尝试绘制单侧飞檐，注意曲线的平滑度。

生：（操作，部分学生曲线不流畅）老师，我画的飞檐有棱角，不够自然……

师：调整曲线点的“类型”为“平滑”，拖动“控制手柄”延长，曲线会更流畅（课本P41图4-18）。接下来是斗拱，这是滕王阁的“灵魂”。课本P39“阵列工具”案例中，用“阵列+旋转”复制斗拱部件：1.用“立方体”创建斗拱基本单元（斗、拱、昂）；2.设置“阵列”数量为3，旋转角度120°，形成一组斗拱；3.用“镜像工具”复制到对称位置。难点在于“多层斗拱对齐”，大家可以给每个部件命名（如“下层斗拱1”），用“父子关系”绑定，移动时整体联动。

生：（小组合作，教师针对“阵列间距不均”问题指导）阵列间距由“偏移值”控制，在“阵列”面板调整“X轴偏移”为2m，间距就均匀了……

（六）任务四：材质贴图与场景渲染（20分钟）

师：任务四，让滕王阁“穿上衣服”。课本P47“材质与贴图”告诉我们，材质是模型的“皮肤”。步骤：1.打开“材质编辑器”，选择“PBR材质”（符合真实质感）；2.基座用“石材”材质，加载课本配套资源“青石贴图”，调整“凹凸强度”为0.2，增加粗糙感；3.屋顶用“瓦片”材质，设置“颜色”为深灰，“粗糙度”为0.8，模拟旧瓦效果；4.添加“环境光”和“平行光”，模拟日光照射（课本P49“渲染参数”参考）。现在请大家为模型添加材质，注意贴图比例不要拉伸变形。

生：（操作，部分学生“贴图翻转”）老师，我贴的瓦片方向反了……

师：在“纹理坐标”面板，调整“贴图”的“旋转角度”为90°，或检查UV映射是否正确（课本P48提示）。渲染时，选择“cycles”渲染器，设置“采样率”为100，避免画面噪点。完成后保存图片，我们准备展示作品。

（七）任务五：作品展示与评价反思（15分钟）

师：任务五，成果发布会！每组派代表展示作品，说明：1.建模中解决了哪些课本知识点的应用（如“用布尔运算实现镂空窗格”）；2.最满意的细节是什么（如“飞檐的弧度自然”）；3.还有哪些可改进之处（如“斗拱层次不够丰富”）。其他组从“结构还原度”“技术应用合理性”“文化表现力”三方面评价，参考课本P51“三维作品评价量表”。

生：（展示作品）我们组用“曲线编辑”还原了飞檐的翘角，用“阵列”快速复制斗拱，但屋顶瓦片的细节还可以再增加……

师：大家的作品都很有创意！第一组的基座“收分”处理很到位，第二组的斗拱层次丰富，第三组的材质质感接近真实。通过这个项目，我们不仅巩固了课本中的三维建模流程，更体会到技术如何让传统文化“可视”。课后请大家优化模型，上传至班级平台，并写一篇反思：“三维设计如何助力文化传播？”

（八）总结拓展（5分钟）

师：今天，我们从滕王阁的“图纸”到三维模型，经历了“分析—拆解—构建—优化”的完整过程。课本P52说：“三维创意的核心是‘用技术解决真实问题’”，希望大家带着这种思维，未来能用三维技术重现更多文化遗产，让千年之美在数字时代永流传。下课！六、教学资源拓展（一）拓展资源

1.实物资源：滕王阁1:50建筑模型（含基座、主体、飞檐、斗拱可拆卸组件），直观展示唐代楼阁建筑的空间结构与比例关系，辅助理解教材P28“基本体组合建模”中“整体拆解为局部”的逻辑；唐代《营造法式》图解手册（含斗拱、屋架等构件的尺寸规范与榫卯结构说明），对应教材P39“阵列工具”应用中“斗拱复制需符合历史形制”的要求。

2.数字化资源：课本配套三维模型库（含滕王阁线框模型、材质贴图素材包），可直接导入Blender进行二次编辑，深化教材P47“材质与贴图”中“纹理坐标调整”的实践；古建筑参数化建模插件（如ArchipackforBlender），提供预设的斗拱、飞檐等建筑构件参数，辅助解决教材P41“曲线编辑”中“复杂曲面手动绘制效率低”的问题。

3.文献资源：《中国古代建筑技术史》中“唐代楼阁建筑特征”章节，分析滕王阁的“层叠式结构”与“重檐歇山顶”设计原理，呼应教材P45“三维建模综合应用”中“需还原建筑历史真实性”的要求；《滕王阁序》文化解读手册（含建筑意象与文学表达关联），引导学生理解三维模型中“文化符号植入”的意义，拓展教材P52“数字化创意表达”的文化维度。

4.工具资源：Blender“雕刻模式”操作指南（含飞檐曲线优化技巧），针对教材P41“曲线编辑”中“贝塞尔曲线控制点调节”的难点，提供“平滑度与力度平衡”的具体参数设置；Cycles渲染器“灯光布光案例包”（含日光、夜景、黄昏三种场景），对应教材P49“渲染参数”中“环境光与平行光配合”的知识，优化模型质感表现。

（二）拓展建议

1.建模技巧深化：针对教材P35“布尔运算”中“复杂结构挖空易出错”的问题，建议学生练习“布尔运算前备份模型”“使用‘修正’工具修复法线”等进阶操作，尝试用“减面modifier”优化斗拱模型的网格密度，提升渲染效率；参考教材P38“阵列变换”中的“环形阵列”，结合滕王阁“每层斗拱数量递减”的特点，设置“阵列数量随层级变化”的参数，实现历史还原与技术的统一。

2.文化内涵挖掘：以教材P52“三维作品评价量表”中“文化表现力”指标为依据，建议学生收集滕王阁历代修缮影像资料，分析不同时期的建筑特征变化，在模型中通过“材质老化度参数”（如瓦片裂纹强度、木构件色泽）体现历史沧桑感；查阅“中国古代建筑色彩规范”，将教材P47“PBR材质”中的“颜色通道”与唐代“朱柱青瓦”的配色标准结合，增强文化真实性。

3.跨学科实践：结合历史学科“唐代建筑艺术”知识点，建议学生用Blender制作“滕王阁建造过程动画”，模拟“地基开挖—主体搭建—屋架安装”的流程，对应教材P45“项目式学习”中“需求分析到成果输出”的完整链条；联动美术学科“透视原理”，用“相机校正工具”调整模型视角，确保三维渲染图符合“一点透视”的建筑表现规范，提升作品的专业性。

4.创新应用延伸：在完成基础建模后，建议学生尝试“动态效果设计”，用Blender“驱动关键帧”制作飞檐随风摆动的动画，或用“粒子系统”添加“秋水长天”的雾效，拓展教材P49“渲染参数”中“静态输出”的局限；探索“VR交互体验”，将模型导入Unity引擎，实现“虚拟漫游滕王阁”功能，深化教材P52“数字化学习与创新”中“技术赋能文化传播”的核心素养。

5.问题解决反思：针对教材P41“曲线编辑”中“飞檐弧度不自然”的常见问题，建议学生建立“曲线参数调节日志”，记录“控制手柄长度”“点类型切换”等操作与效果的关系，形成个人化的“曲线优化手册”；针对“材质贴图拉伸”问题，结合教材P48“UV映射”知识，练习“unwrap”工具的“智能投影”与“手动缝线”操作，提升贴图精度。七、课后拓展拓展内容：阅读材料：《三维设计与创意》课本配套《古建筑建模案例解析》中“唐代楼阁参数化建模”章节，重点学习“斗拱阵列逻辑”“飞檐曲线控制点优化”等进阶技巧；观看教师录制的“滕王阁材质贴图细节处理”微课（15分钟），对照课本P47-P48“UV映射与纹理坐标”知识，解决贴图拉伸问题。视频资源：学校数字资源库中的“三维模型历史还原流程”纪录片（20分钟），分析如何通过“网格拓扑优化”提升模型真实感。

拓展要求：结合课本P52“三维作品评价量表”，自主优化滕王阁模型细节，重点调整飞檐弧度（参考P41曲线编辑）和斗拱层次（参考P39阵列变换），记录操作中的参数调整过程（如“控制手柄长度从1.2m增至1.5m，曲线平滑度提升30%”）。教师将在课后答疑时间（周三16:00-17:00）针对“布尔运算法线修复”“PBR材质粗糙度调节”等问题提供一对一指导，优秀作品将上传至班级平台供交流学习。八、教学评价课堂评价：通过提问检查学生对课本P45三维建模流程的掌握情况，如“飞檐建模应使用哪种曲线工具？”；观察学生操作Blender时对P35布尔运算、P39阵列变换的应用规范性，重点记录“斗拱阵列间距是否均匀”“法线方向是否正确”；设计5分钟小测试，要求学生独立绘制滕王阁基座剖面