主题五 3D打印快递柜（第二课时） 教学设计 广州版初中劳动技术九年级下册

主题五3D打印快递柜（第二课时）教学设计广州版初中劳动技术九年级下册主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：主题五3D打印快递柜（第二课时）

2.教学年级和班级：初中九年级

3.授课时间：2023年4月10日星期一第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的创新思维，通过3D打印快递柜的设计与制作，激发学生对科技创新的兴趣。

2.提高学生的动手实践能力，通过实际操作，让学生掌握3D打印的基本技能和操作流程。

3.增强学生的合作意识，通过小组合作完成快递柜的设计与制作，培养学生的团队协作能力。

4.强化学生的环保意识，引导学生思考如何通过3D打印技术实现资源的循环利用和可持续发展。学习者分析1.学生已经掌握了的相关知识：在进入本节课之前，学生已经学习了基础的几何知识、简单的力学原理以及基本的计算机操作技能。此外，他们可能对3D打印技术有一定的了解，但具体到3D建模和打印操作可能经验有限。

2.学习兴趣、能力和学习风格：九年级学生对新鲜事物充满好奇心，对于科技类的课程通常表现出较高的学习兴趣。他们的学习能力较强，能够较快地掌握新技能。学习风格上，既有独立学习者，也有偏好合作学习的同学。在小组合作中，他们能够发挥各自的专长，共同完成任务。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在设计3D打印快递柜时可能会遇到以下困难：一是对3D建模软件的操作不熟悉，可能导致设计过程中的错误和延误；二是缺乏实际操作经验，可能会在打印过程中遇到材料选择、打印参数设置等问题；三是团队合作中可能存在沟通不畅或分工不均的情况，影响项目进度。教师需要引导学生克服这些困难，通过示范、指导和鼓励，帮助学生逐步提高解决问题的能力。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都具备《广州版初中劳动技术九年级下册》教材。

2.辅助材料：准备与3D打印技术相关的图片、图表、教学视频等，以帮助学生理解3D打印原理和应用。

3.实验器材：准备3D打印机、打印材料、设计软件等，确保设备完整、安全可用。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，营造良好的学习氛围。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-教师展示快递柜在实际生活中的应用场景，提问学生关于快递柜的便利性和存在的问题。

-引导学生思考如何利用3D打印技术设计一个更智能、更实用的快递柜。

-提出本节课的学习目标：通过3D打印技术设计并制作一个快递柜模型。

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：讲解3D打印的基本原理和流程，包括建模、切片、打印等步骤。

-第二条：介绍3D建模软件的基本操作，如草图、实体建模等，并展示一些简单的3D模型实例。

-第三条：分析快递柜的设计要点，如结构稳定性、材料选择、功能实现等。

3.实践活动（用时20分钟）

-第一条：学生分组，每组选择一个快递柜的设计方案，进行讨论和修改。

-第二条：教师指导学生使用3D建模软件进行快递柜的设计，包括绘制草图、创建实体模型等。

-第三条：学生将设计好的模型导出为3D打印文件，准备打印。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：讨论快递柜的结构设计，如如何确保快递柜的稳定性，如何设计易于操作的开门方式。

-第二方面：讨论快递柜的材料选择，如考虑材料的耐用性、成本和环保性。

-第三方面：讨论快递柜的功能实现，如如何实现自动识别快递、自动开门等功能。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师总结本节课的学习内容，强调3D打印技术在设计中的应用。

-举例说明本节课的重难点：如何将实际需求转化为3D打印模型，如何优化设计以提高实用性。

-鼓励学生在课后继续探索3D打印技术的应用，并尝试设计更多实用的模型。

教学流程总用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

-3D打印技术的历史与发展：介绍3D打印技术的起源、发展历程以及在不同领域的应用。

-3D建模软件的种类与特点：介绍常见的3D建模软件，如AutoCAD、SolidWorks、SketchUp等，以及它们各自的特点和适用范围。

-快递柜的设计理念与案例：收集和分析国内外优秀的快递柜设计案例，包括功能、结构、材料等方面的创新。

-3D打印材料的选择与应用：介绍常见的3D打印材料，如PLA、ABS、PETG等，以及它们在快递柜设计中的应用。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关书籍或资料，深入了解3D打印技术的发展历程和应用领域。

-鼓励学生尝试使用不同的3D建模软件，比较它们的优缺点，选择适合自己项目的软件。

-学生可以参与学校或社区组织的3D打印比赛，将所学知识应用于实际项目中。

-鼓励学生关注国内外快递柜设计的最新动态，了解行业发展趋势。

-学生可以尝试设计其他类型的3D打印模型，如家具、玩具、工具等，提高自己的设计能力和创新能力。

-学生可以学习如何优化3D打印模型，减少材料浪费，提高打印效率。

-学生可以研究如何将3D打印技术与物联网、人工智能等新兴技术相结合，探索更多创新应用。

-学生可以关注环保材料在3D打印中的应用，了解可持续发展的理念。

-学生可以尝试与家长、老师或专业人士交流，寻求指导和建议，提高自己的学习效果。教学反思与改进教学反思与改进是每一位老师不断进步的重要环节。在上一堂关于3D打印快递柜的课程结束后，我有一些想法和反思。

首先，我发现学生在设计快递柜模型时，对于3D建模软件的操作还不是很熟练。有些学生甚至对软件的基本功能都不太了解，这在一定程度上影响了他们的设计进度。因此，我计划在下一节课中，增加一个专门的软件操作训练环节，让学生在课前或课后自行练习，以便他们能够更好地掌握软件的使用。

其次，我发现小组讨论环节中，有些学生的参与度不高，可能是由于他们对项目不够感兴趣或者不擅长表达自己的想法。为了提高学生的参与度，我打算在未来的课程中，引入一些激励措施，比如设立最佳设计奖、最佳团队奖等，以此来激发学生的积极性。

再次，我在教学过程中发现，有些学生对3D打印技术的理解还不够深入，对于材料的选择和打印参数的设置存在困惑。为了解决这个问题，我计划在下一节课中，增加一些理论讲解，让学生了解3D打印的原理和不同材料的特点，同时，我会提供一些在线资源，让学生课后可以自主学习。

最后，我认为在实践活动环节，学生的动手能力得到了很好的锻炼，但他们的创新能力还有待提高。为了培养学生的创新能力，我打算在未来的课程中，引入一些开放性的设计任务，鼓励学生发挥想象力，尝试不同的设计方案。作业布置与反馈作业布置：

1.完成本节课所学3D建模软件的练习题，熟悉软件的基本操作，如草图、实体建模等。

2.根据本节课的快递柜设计思路，独立设计一个小型的快递柜模型，要求考虑实用性、美观性和创新性。

3.收集并整理关于3D打印技术的资料，包括历史、应用领域、材料选择等，准备在下节课的课堂上进行分享。

作业反馈：

1.对学生的作业进行及时批改，重点关注他们在建模软件操作、快递柜设计创意和资料收集方面的表现。

2.在批改过程中，对学生的设计进行评价，指出其优点和不足，如模型的稳定性、创新性等。

3.对于操作不熟练的学生，提供个别辅导，帮助他们掌握软件的基本操作。

4.对于设计思路不够清晰的学生，给出具体的改进建议，如优化模型结构、增加功能等。

5.在下节课的课堂上，组织学生分享他们的设计作品和资料收集成果，鼓励他们相互学习和交流。

6.对学生的分享进行评价，肯定他们的努力和进步，同时指出需要改进的地方，帮助他们不断提升设计能力。通过这样的作业布置与反馈，我相信学生的3D打印技能和创新能力将得到有效提升。典型例题讲解1.例题：设计一个简单的快递柜模型，要求柜体高度为500mm，宽度为300mm，深度为200mm，柜门开启角度为90度，请计算柜门所需的铰链长度。

解答：根据勾股定理，柜门所需的铰链长度可以通过计算直角三角形的斜边得到。柜门开启时，柜门与柜体的夹角形成直角三角形，其中柜体的高度和宽度分别为直角三角形的两条直角边。所以，铰链长度=√(高度^2+宽度^2)=√(500^2+300^2)≈603mm。

2.例题：一个快递柜的内部尺寸为宽600mm、深400mm，如果使用PLA材料制作，材料的厚度为1.5mm，计算所需PLA材料的总重量。

解答：首先计算快递柜的体积，体积=宽×深×高=600mm×400mm×400mm=9.6L。由于材料厚度为1.5mm，所以实际打印的体积需要乘以厚度，即9.6L×1.5=14.4L。PLA材料的密度大约为1.25g/cm³，所以总重量=14.4L×1.25g/cm³×1000cm³/L≈18g。

3.例题：设计一个快递柜，要求能够容纳10个标准快递盒，每个快递盒的尺寸为长300mm、宽200mm、高100mm，计算快递柜的最小尺寸。

解答：为了容纳10个快递盒，快递柜的内部尺寸至少需要满足长×宽×高=10×300mm×200mm×100mm。因此，快递柜的最小尺寸为长3000mm、宽2000mm、高1000mm。

4.例题：一个快递柜的侧面板设计为斜面，斜面与水平面的夹角为30度，如果侧面板的宽度为600mm，计算侧面板的长度。

解答：使用三角函数计算斜面长度，斜面长度=宽度/sin(夹角)。所以，侧面板长度=600mm/sin(30度)≈1200mm。

5.例题：设计一个快递柜的顶部，要求顶部呈圆形，直径为400mm，计算顶部所需材料的面积。

解答：使用圆的面积公式计算顶部面积，面积=π×半径^2。所以，顶部面积=π×(400mm/2)^2=