《三维打印小台灯》教学设计-2026-2027学年人民版（新教材）初中劳动技术八年级上册

《三维打印小台灯》教学设计-教学设计-2026-2027学年人民版（新教材）初中劳动技术八年级上册学情分析八年级学生在前两节课学习中，掌握基础电子元件知识，成功组装声光控电路模块，具备基础电路搭建与故障排查能力。学生大多听过三维打印，部分学生看过三维打印作品，但极少有机会参与三维模型设计，对三维建模软件操作、三维打印成型原理认知不足。

学生平面绘图能力较强，但三维空间建模能力差异明显，在模型尺寸设定、结构设计上容易出现问题，例如外壳开孔尺寸不匹配电路板、壁厚设计太薄打印失败。学生习惯于分步完成独立任务，对于“电子电路+实体外壳”一体化作品的整体设计思维不足。本课融合电子技术、三维建模、三维打印多项劳动技能，引导学生综合运用本单元前面所学知识，完成完整作品设计与制作，培养跨领域综合劳动能力与创新设计思维。教材分析本课是2026秋新教材人民版初中劳动技术八年级上册第五单元第三课，单元收尾综合实践课。教材整合前面《奇妙的电子世界》元件知识、《声光控电子作品》电路模块内容，聚焦三维打印小台灯一体化创作。教材内容分为三大部分：三维打印基础知识、小台灯三维模型设计、作品装配与评价优化。

教材介绍三维打印基本原理，分层讲解台灯外壳设计要点：底座、灯壳、预留开孔（放置LED、光敏、声控传感器）、壁厚设计。教材给出模型设计流程：需求分析→草图绘制→三维建模→模型检查→导出打印文件→三维打印成型→电路装配调试。教材强调设计要服务功能，外壳尺寸必须匹配声光控电路模块，体现技术设计实用性原则。本课是单元综合应用课，将电子控制技术与数字化制造劳动相结合，体现新时代劳动技术特点，实现从电子元件搭建，到数字化造型，最终完成完整实物作品，形成完整劳动项目闭环。教材重视作品评价，引导学生从功能、外观、实用性多角度自评互评，反思作品不足并优化。核心素养教学目标依据劳动课程标准，立足劳动核心素养，设置四维目标：劳动观念：理解数字化制造劳动特点，认识三维打印技术对创新制作的价值，体会完整劳动项目包含设计、制作、装配、优化全流程，树立设计服务实用功能的劳动观念。劳动能力：了解三维打印基本原理；能够根据声光控电路模块尺寸，绘制台灯外壳草图，完成简易三维模型设计；能够将打印外壳与声光控电路装配组合，完成一体化小台灯作品；能够开展作品自评互评。劳动习惯与品质：在模型设计中养成测量尺寸、严谨标注数据的习惯；设计时反复校验参数，装配时细心操作，培养严谨细致、注重细节的劳动品质。劳动精神：在综合项目创作中感受跨学科技术融合，体会创新设计需要兼顾美观与实用；面对模型设计、打印、装配出现的问题，持续改进，培育精益求精的工匠精神。教学重难点教学重点：三维打印基础原理；三维打印小台灯外壳方案设计；电路模块与外壳装配。

教学难点：台灯三维模型结构与尺寸设计，预留适配传感器、LED的开孔；兼顾作品外观美观与实际使用功能。教学过程项目回顾导入，引出三维打印小台灯师：本单元前两节课，我们认识电子元器件，组装完成声光控电路模块。我们手里的电路模块可以实现声光控制灯光，但是现在只有裸露电路板，大家想一想，裸露电路板作为小夜灯使用有什么缺点？

生：零件裸露，容易碰坏，外观不好看。

师：说得很好。我们需要一个外壳，保护电路板，同时做成美观台灯。传统制作外壳可以用剪刀裁剪塑料、木料，但造型受限。有没有一种技术，可以把我们电脑上设计的三维模型，直接打印成实体外壳？

生：三维打印。

师：没错。今天《三维打印小台灯》，我们综合运用本单元全部知识，设计三维模型，打印台灯外壳，装配声光控电路，完成完整的声光控三维打印小台灯作品。

【设计意图】回顾单元前期成果，发现现有作品不足，引出三维打印解决思路，自然导入综合实践课题，建立单元项目整体性，明确本课综合性创作任务。研读教材，学习三维打印基础知识师：翻开教材，阅读本课第一板块，三维打印基础知识。大家阅读教材，找一找三维打印是什么原理。学生自主阅读教材文本。

师：哪位同学分享教材介绍的三维打印原理？

生：三维打印是逐层堆积材料，一层一层叠加，最后形成立体实物。

师：概括准确。三维打印属于增材制造，和雕刻、切削这种减材制造相反。雕刻是从大块材料去掉多余部分；三维打印一点点叠加材料成型。教材列举三维打印应用场景，谁来说一说生活三维打印应用？

生：打印模型摆件、零件、教具。

师：很好。我们制作台灯外壳，就是三维打印典型应用。教材提醒三维模型设计有基础要求，模型要有合适壁厚，不能太薄，否则打印出来容易断裂。我们制作台灯外壳，壁厚一般设置多少？大家看教材。

生：教材建议壁厚不小于1.5毫米。

师：没错。壁厚太薄模型强度不足；壁厚太厚，打印耗时更长，耗材更多。设计需要平衡强度、耗材、时间。

教师展示往届学生三维打印台灯外壳成品，展示打印失败模型（壁厚不足断裂、开孔位置错误样品）。

师：大家观察这个失败模型，外壳传感器开孔位置不对，会造成什么后果？

生：光敏电阻被外壳挡住，感受不到光线变化，声光控功能失效。

师：一针见血。外壳不是单纯追求好看，开孔位置、大小，必须匹配电路元件位置，功能优先，外观为辅，这是技术设计重要原则。

【设计意图】依托教材文本学习三维打印原理与设计规范，结合成功与失败案例对比分析，帮助学生理解设计要点，突破模型尺寸设计难点。研读教材，开展小台灯方案与三维模型设计师：继续阅读教材第二板块，三维打印小台灯模型设计。教材给出完整设计流程：需求分析→手绘草图→三维建模→模型校验→导出文件→打印。我们第一步做需求分析。我们的台灯要搭载声光控模块，想一想外壳需要预留哪些开孔？

生：LED灯孔、光敏电阻感光孔、声控传感器拾音孔，还有电源引线孔。

师：非常全面。接下来，我们要测量声光控电路板、元件尺寸，依据测量数据绘制手绘草图，标注长、宽、高、开孔直径和位置。大家拿出直尺，测量小组声光控模块，绘制台灯底座、灯壳草图，标注全部尺寸。

学生分组测量电路元件，绘制二维草图，标注尺寸。教师巡视指导。

师：这个小组草图，光敏孔画在底座侧面，大家思考，放在侧面合适吗？

生：可以，但是要保证光线能够照射到光敏电阻。

师：思考到位。草图完成之后，我们进入三维建模环节。教材介绍简易三维建模软件，我们把二维草图转化三维模型。建模时，把底座设计成凹槽结构，方便放置、固定电路板。

师：大家思考，设计台灯外壳底座，做成凹槽结构有什么好处？

生：电路板可以嵌进去，不容易移位，保护线路。

师：分析合理。模型绘制完成之后，教材要求模型检查：检查壁厚、检查开孔位置尺寸、检查模型有没有悬空结构，悬空结构容易打印失败。检查无误，导出打印文件，送入三维打印机完成外壳打印。打印需要一定时间，课堂内完成模型设计，打印过程课后完成。

【设计意图】依托教材设计流程，师问生答推进项目设计，学生动手测量、绘制草图，落实模型设计重点，建立“尺寸决定功能”的工程设计思维。研读教材装配板块，作品装配与调试师：继续阅读教材第三板块，作品装配。三维打印外壳成品拿到之后，我们开展装配。教材装配步骤：外壳清理→电路板固定→元件对准开孔→线路整理→整体测试。

师：教材提醒，装配时元件要对准预留开孔，光敏电阻、声控传感器不能被外壳遮挡。固定电路板，不要用力挤压元件引脚，防止元件损坏。现在大家模拟装配流程，结合打印外壳样品，小组讨论装配顺序，预判装配可能遇到问题。

生：电路板放进去，元件对不准孔，很难固定。

师：那我们在前期建模的时候，就要精准测量尺寸，预留足够空间。装配完成之后，接通电源测试整体效果，黑暗环境拍手，台灯LED点亮；光亮环境，声音无法触发灯光。

师：如果装配完成，外壳打印美观，但是声光控制功能失效，请大家分析可能原因？

生：光敏电阻被外壳遮挡；装配时元件引脚被挤压断开；线路虚接。

师：分析完整。作品完成不代表项目结束，教材还安排作品评价环节。评价不能只看好不好看，要从功能实现、结构设计、模型创意、劳动规范多个维度评价。

【设计意图】学习教材装配流程，开展装配预案讨论，结合故障案例分析，串联本单元电路知识，实现电子技术与三维造型知识融合，培养综合问题解决能力。作品自评互评，开展作品优化研讨师：我们参照教材评价表，小组内自评，再开展互评。说一说你的三维打印小台灯优点，还有哪些地方可以优化。

生：我的模型外形简洁，但是灯壳开孔太小，光敏接收光线弱，后续可以扩大开孔。

生：我设计的台灯底座偏小，放置不稳，可以加大底座面积。

师：大家都找到了作品改进方向。数字化劳动作品，迭代优化是常态，一次设计很难完美，可以修改三维模型，二次打印，优化作品。

【设计意图】开展多元评价，引导学生反思作品优缺点，培养反思改进意识，升华精益求精劳动精神。课堂小结师：本节课我们完成三维打印小台灯完整项目设计。回顾本课，大家收获哪些知识与劳动能力？

生：了解三维打印原理，学会台灯外壳模型设计，掌握电路和外壳装配方法，学会综合评价作品。

师：总结很好。本单元三节课，从认识电子世界基础元件，搭建声光控电路，到三维打印外壳，完成一体化小台