2020版 人教版 高中通-用技術 選擇性必修11 產(chǎn)品三維設計與制造《第一章 三維打印原理》大單元整體教學設計2020課標

版人教版高中通用技術選擇性必修11產(chǎn)品三維設計與制造《第一章三維打印原理》大單元整體教學設計[2020課標]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學內(nèi)容分析《產(chǎn)品三維設計與制造》是高中通用技術選擇性必修課程中的重要模塊，旨在通過學習和實踐，使學生掌握三維打印技術的原理與操作方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和物化能力。第一章《三維打印原理》是該模塊的基礎章節(jié)，包括兩節(jié)內(nèi)容：第1節(jié)《三維打印技術概述》和第2節(jié)《三維打印機的操作》。第1節(jié)《三維打印技術概述》主要介紹了三維打印技術的歷史、原理、優(yōu)勢以及應用領域，使學生從宏觀上理解三維打印技術的整體概況。這一節(jié)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學生的技術意識，使他們認識到三維打印技術在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性。第2節(jié)《三維打印機的操作》則詳細闡述了三維打印機的運行過程、操作步驟以及注意事項，包括STL文件的獲取、模型打印過程、零件加工處理等關鍵環(huán)節(jié)。這一節(jié)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學生的物化能力，使他們掌握三維打印機的實際操作技能。（二）單元內(nèi)容分析本單元的教學內(nèi)容包括兩部分：三維打印技術概述：技術歷史：簡述三維打印技術的發(fā)展歷程，從早期萌芽到現(xiàn)代爆發(fā)期的關鍵節(jié)點。技術原理：闡述三維打印技術的核心原理，即“分層制造，逐層疊加”。技術優(yōu)勢：分析三維打印技術相比傳統(tǒng)制造技術的優(yōu)勢，如產(chǎn)品造型結(jié)構(gòu)多變、耗材利用率高等。應用領域：展示三維打印技術在消費電子、汽車、航空航天、醫(yī)療等多個領域的應用案例。三維打印機的操作：STL文件獲?。航榻BSTL文件的概念及其獲取途徑，包括三維建模、三維掃描和網(wǎng)絡下載等方式。模型打印過程：詳細講解三維打印機的運行過程，包括軟件切片、模型打印、后期處理等步驟。注意事項：提醒學生在操作過程中需要注意的安全問題和常見故障排除方法。（三）單元內(nèi)容整合本單元將三維打印技術的理論知識與實際操作緊密結(jié)合，通過理論講解、案例分析、實踐操作等多種教學方式，使學生在掌握三維打印技術基本原理的基礎上，能夠獨立完成三維打印機的操作任務。通過單元內(nèi)的綜合實踐項目，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力。在內(nèi)容整合上，我們將三維打印技術的歷史、原理、優(yōu)勢和應用領域作為理論基礎，為學生構(gòu)建全面的知識體系；將三維打印機的操作作為實踐環(huán)節(jié)，通過動手操作加深學生對理論知識的理解；通過綜合實踐項目，將理論知識與實踐操作相結(jié)合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和物化能力。二、《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解通用技術的核心素養(yǎng)目標包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力五個方面。本單元的教學內(nèi)容與這五個核心素養(yǎng)目標緊密相關，具體分解如下：（一）技術意識理解三維打印技術的重要性：通過介紹三維打印技術的發(fā)展歷程和應用領域，使學生認識到三維打印技術在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性，形成對三維打印技術的初步認識和興趣。分析三維打印技術的優(yōu)勢：通過與傳統(tǒng)制造技術的比較，使學生明確三維打印技術的獨特優(yōu)勢，如產(chǎn)品造型結(jié)構(gòu)多變、耗材利用率高等，培養(yǎng)學生的技術評價和選擇能力。關注三維打印技術的倫理問題：在討論三維打印技術的應用案例時，引導學生思考其可能帶來的倫理和社會問題，如知識產(chǎn)權保護、生物倫理等，培養(yǎng)學生的技術責任感和倫理意識。（二）工程思維系統(tǒng)分析三維打印過程：通過講解三維打印機的運行過程，引導學生運用系統(tǒng)分析的方法，將三維打印過程分解為多個環(huán)節(jié)進行逐一分析，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維能力。優(yōu)化三維打印方案：在實踐操作中，鼓勵學生針對打印過程中出現(xiàn)的問題進行原因分析，并提出優(yōu)化方案，如調(diào)整打印參數(shù)、改進支撐結(jié)構(gòu)等，培養(yǎng)學生的優(yōu)化意識和問題解決能力。評估三維打印技術的經(jīng)濟性和可行性：在案例分析和綜合實踐項目中，引導學生評估三維打印技術的經(jīng)濟性和可行性，如打印成本、打印時間等，培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識和決策能力。（三）創(chuàng)新設計設計三維打印項目：在綜合實踐項目中，鼓勵學生結(jié)合所學知識和生活經(jīng)驗，設計具有創(chuàng)意和實用性的三維打印項目，如個性化筆筒、手機支架等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和設計能力。運用創(chuàng)新工具進行三維建模：引導學生使用三維建模軟件進行產(chǎn)品設計，如利用SketchUp、SolidWorks等工具進行三維建模和渲染，培養(yǎng)學生的數(shù)字化設計能力和工具運用能力。優(yōu)化設計方案：在設計過程中，鼓勵學生進行多次迭代和優(yōu)化，如調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、改進打印參數(shù)等，培養(yǎng)學生的持續(xù)改進意識和創(chuàng)新能力。（四）圖樣表達繪制三維模型圖：在實踐操作中，引導學生使用三維建模軟件繪制三維模型圖，并學會將三維模型轉(zhuǎn)換為STL文件，培養(yǎng)學生的圖樣表達能力和計算機輔助設計能力。識讀和繪制技術圖樣：在講解三維打印機的操作過程中，引導學生識讀和繪制相關的技術圖樣，如切片圖、裝配圖等，培養(yǎng)學生的技術圖樣識讀和繪制能力。用圖樣表達設計構(gòu)想：在綜合實踐項目中，鼓勵學生用圖樣表達自己的設計構(gòu)想，并與同學和老師進行交流討論，培養(yǎng)學生的設計溝通能力和團隊協(xié)作能力。（五）物化能力操作三維打印機：通過實踐操作，使學生掌握三維打印機的操作方法和注意事項，培養(yǎng)學生的動手能力和實踐操作能力。處理三維打印成品：在打印完成后，引導學生對成品進行后處理，如去除支撐結(jié)構(gòu)、打磨表面等，培養(yǎng)學生的物化能力和質(zhì)量意識。綜合運用所學知識進行產(chǎn)品制作：在綜合實踐項目中，鼓勵學生綜合運用所學知識進行產(chǎn)品制作，如結(jié)合三維建模、切片處理、打印操作和后處理等環(huán)節(jié)，完成一個完整的產(chǎn)品制作過程，培養(yǎng)學生的綜合應用能力和問題解決能力。三、學情分析（一）已知內(nèi)容分析高中學生在進入通用技術課程的學習之前，已經(jīng)具備了一定的科學、數(shù)學和信息技術基礎。他們在初中階段可能已經(jīng)接觸過簡單的計算機繪圖軟件和基本的信息技術操作，對計算機有一定的了解和操作經(jīng)驗。在物理、化學等課程中，學生也學習過一些基本的科學原理，如力學、光學等，這些原理對于理解三維打印技術中的某些概念（如熔融沉積成型中的材料擠出和層疊過程）有一定的幫助。學生在日常生活中也可能通過各種渠道（如電視、網(wǎng)絡、展覽等）對三維打印技術有一定的了解或接觸過相關的應用案例，比如三維打印的玩具、藝術品或簡單的實用物品。這些日常經(jīng)驗為學生理解三維打印技術提供了感性認識和興趣基礎。（二）新知內(nèi)容分析在《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》中，選擇性必修課程“產(chǎn)品三維設計與制造”模塊包含了“三維打印原理”的教學內(nèi)容。本單元的教學旨在讓學生全面了解三維打印技術的基本原理、應用領域及操作流程，具體分為兩節(jié)：三維打印技術概述：這一節(jié)主要介紹三維打印技術的發(fā)展歷史、原理、優(yōu)勢與局限以及應用領域。學生需要理解三維打印技術是如何通過逐層疊加材料來制造三維物體的，掌握三維打印技術的核心概念，并認識其在各個領域中的廣泛應用。三維打印機的操作：這一節(jié)則側(cè)重于三維打印機的實際操作流程，包括三維模型文件的獲取、模型文件的切片處理、三維打印機的預熱與校準、打印材料的裝載與打印過程的監(jiān)控，以及打印完成后的模型處理等。學生需要學會正確、安全地操作三維打印機，完成從數(shù)字模型到實體物體的轉(zhuǎn)換。（三）學生學習能力分析高中學生已經(jīng)具備了一定的自主學習能力和問題解決能力，能夠在教師的引導下進行探究式學習和合作學習。他們能夠通過閱讀教材、觀看教學視頻、進行實驗操作等多種方式獲取新知識，并通過小組討論、匯報展示等形式與同學、教師交流學習心得。在技術學習方面，學生通常對動手實踐充滿興趣，喜歡通過實際操作來驗證和鞏固理論知識。在三維打印原理的學習中，學生將積極參與模型設計、切片處理、打印機操作等實踐活動，以提高自己的技術素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。高中學生也具備了一定的信息技術應用能力，能夠熟練使用計算機和常見的辦公軟件、繪圖軟件等。這將有助于他們更好地掌握三維設計軟件的使用，提高三維模型的設計效率和質(zhì)量。（四）學習障礙突破策略強化理論基礎，理論與實踐相結(jié)合針對學生對三維打印技術原理理解不深的問題，教師可以通過生動的案例講解、動畫演示等方式，將抽象的概念具體化、形象化。例如，通過展示三維打印過程的動畫視頻，讓學生直觀感受材料逐層疊加形成三維物體的過程。在理論講解的基礎上，安排大量的實踐操作環(huán)節(jié)，讓學生在“做中學”。通過親自動手操作三維打印機，學生可以更深刻地理解三維打印技術的各個環(huán)節(jié)和要點。分層教學，關注個體差異考慮到學生在信息技術應用能力、空間想象能力等方面的差異，教師可以采取分層教學的策略。對于基礎較弱的學生，可以從基礎操作入手，逐步引導他們掌握三維打印技術的核心概念和操作流程；對于基礎較好的學生，則可以鼓勵他們進行更復雜的模型設計和打印實踐。在小組合作中，教師可以根據(jù)學生的能力和興趣進行合理分組，讓每個學生都能在團隊中找到適合自己的角色和任務，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。利用信息技術手段輔助教學借助信息技術手段（如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等），創(chuàng)設沉浸式學習環(huán)境，幫助學生更好地理解和掌握三維打印技術的相關知識。例如，通過虛擬現(xiàn)實技術模擬三維打印過程，讓學生身臨其境地感受材料的擠出、層疊和成型過程。利用在線教學平臺和資源，提供豐富的學習材料和練習題目，供學生在課后進行自主學習和鞏固練習。教師可以通過平臺收集學生的學習數(shù)據(jù)，及時了解學生的學習情況，以便進行針對性的指導和反饋。注重過程性評價與反饋在學習過程中，教師應注重對學生學習過程的評價和反饋。通過觀察學生在實踐操作中的表現(xiàn)、參與小組討論的積極性、提交的作業(yè)質(zhì)量等方面來評估學生的學習成效。針對學生在學習中遇到的問題和困難，教師應及時給予指導和幫助。鼓勵學生之間相互交流和學習，形成良好的學習氛圍。開展項目式學習，提升綜合能力結(jié)合實際應用場景，設計跨學科的項目式學習任務。例如，讓學生以小組為單位，圍繞一個具體的主題（如環(huán)保、教育、醫(yī)療等）進行三維模型設計，并利用三維打印機將設計轉(zhuǎn)化為實體物品。在項目實施過程中，學生需要綜合運用數(shù)學、物理、信息技術等多個學科的知識和技能，提高自己的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。通過項目式學習，學生不僅能夠深入理解三維打印技術的原理和應用，還能培養(yǎng)團隊合作、溝通協(xié)調(diào)、問題解決等多方面的能力。項目成果的展示和評價也能激發(fā)學生的成就感和自信心，促進他們的持續(xù)學習和進步。四、大主題或大概念設計大主題：三維打印技術的原理、操作與創(chuàng)新應用本單元以大概念“三維打印技術”為核心，圍繞“三維打印技術的原理”和“三維打印機的操作”兩大主題展開。通過探究三維打印技術的發(fā)展歷程、原理、應用領域以及具體操作，培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。通過創(chuàng)新應用三維打印技術的項目實踐，提升學生的綜合技術素養(yǎng)和解決實際問題的能力。五、大單元目標敘寫通用技術的核心素養(yǎng)目標：技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理和發(fā)展歷程，認識到三維打印技術在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性。學生能夠分析三維打印技術在不同領域的應用案例，理解其對社會、經(jīng)濟和環(huán)境的影響。學生能夠形成對三維打印技術的積極態(tài)度和評價，具備基本的技術倫理和知識產(chǎn)權意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術的設計、制造和優(yōu)化過程。學生能夠識別三維打印技術中的工程問題，并提出解決方案，發(fā)展系統(tǒng)的工程思維能力。學生能夠通過案例分析，理解三維打印技術在工程實踐中的應用，提升解決復雜工程問題的能力。創(chuàng)新設計：學生能夠基于三維打印技術，進行創(chuàng)新性設計，提出具有實用性和創(chuàng)新性的設計方案。學生能夠運用創(chuàng)新思維和創(chuàng)造技法，對三維打印產(chǎn)品進行改進和優(yōu)化，提升其功能性和美觀性。學生能夠結(jié)合多學科知識，進行跨學科的創(chuàng)新設計，提升綜合創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與三維打印相關的技術圖樣，如三維模型圖、切片圖等。學生能夠運用計算機輔助設計軟件，進行三維產(chǎn)品的設計和建模，提升圖樣表達能力。學生能夠通過圖樣表達，清晰、準確地傳達設計意圖，實現(xiàn)設計構(gòu)想的可視化。物化能力：學生能夠掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維打印產(chǎn)品的制作和調(diào)試。學生能夠根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工藝，進行三維打印產(chǎn)品的制造和裝配。學生能夠?qū)θS打印產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測和性能評估，提出改進和優(yōu)化建議，提升物化能力。六、大單元教學重點三維打印技術的基本原理：深入解析三維打印技術的增材制造原理，使學生理解其與傳統(tǒng)制造技術的區(qū)別和優(yōu)勢。詳細介紹三維打印技術的不同工藝類型（如FDM、SLA、SLS等），并分析各自的特點和應用范圍。三維打印機的操作方法：系統(tǒng)講解三維打印機的操作流程，包括模型設計、切片處理、打印設置、打印監(jiān)控和后期處理等環(huán)節(jié)。通過實操演練，使學生熟練掌握三維打印機的各項操作技能，能夠獨立完成三維打印任務。三維打印技術的創(chuàng)新應用：結(jié)合實際案例，探討三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、汽車制造等領域的應用，拓寬學生的視野。引導學生設計并制作具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品，如個性化定制物品、教學模型等，提升其實踐能力。七、大單元教學難點三維打印技術的復雜性：三維打印技術涉及多個學科領域的知識，如機械工程、材料科學、計算機圖形學等，對學生來說難度較大。需要通過跨學科的教學設計，將相關知識有機融合，降低學習難度，提高學生的理解能力。三維打印機操作的精準性：三維打印機的操作需要高度的精準性，任何微小的操作失誤都可能導致打印失敗或產(chǎn)品質(zhì)量下降。需要通過反復練習和實操指導，使學生熟練掌握操作技巧，提高打印成功率。創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力需要長期的積累和實踐，僅靠課堂教學難以達到理想效果。需要通過項目式學習、競賽活動等方式，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力，提升其創(chuàng)新設計能力。教學設計示例第一課時：三維打印技術概述教學目標：技術意識：了解三維打印技術的基本原理和發(fā)展歷程。工程思維：分析三維打印技術在不同領域的應用案例。教學過程：導入新課：通過展示三維打印產(chǎn)品的實物或圖片，激發(fā)學生的學習興趣。講授新知：介紹三維打印技術的基本原理和增材制造特點。闡述三維打印技術的發(fā)展歷程和未來趨勢。案例分析：分析三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、汽車制造等領域的應用案例。討論三維打印技術對社會、經(jīng)濟和環(huán)境的影響。課堂互動：組織學生分組討論，分享自己對三維打印技術的看法和體驗。引導學生提出問題，進行課堂交流和解答。作業(yè)布置：搜集并整理三維打印技術的相關資料，準備下節(jié)課的分享。第二課時：三維打印機的操作方法（一）教學目標：物化能力：掌握三維打印機的基本操作方法。圖樣表達：識讀和繪制三維打印模型圖。教學過程：復習舊知：回顧三維打印技術的基本原理和發(fā)展歷程。講授新知：介紹三維打印機的組成部分和工作原理。講解三維打印模型的設計、切片處理和打印設置等操作步驟。實操演練：演示三維打印機的操作方法，包括模型加載、切片處理、打印設置等。指導學生進行實操練習，熟悉三維打印機的各項操作。圖樣表達：講解三維打印模型圖的識讀和繪制方法。組織學生繪制簡單的三維打印模型圖，并進行展示和交流。作業(yè)布置：設計一個簡單的三維打印模型，并繪制相應的模型圖。第三課時：三維打印機的操作方法（二）教學目標：物化能力：獨立完成三維打印產(chǎn)品的制作和調(diào)試。工程思維：分析三維打印過程中可能出現(xiàn)的問題及解決方案。教學過程：復習舊知：回顧三維打印機的操作方法和圖樣表達方法。實操演練：指導學生獨立完成三維打印產(chǎn)品的制作和調(diào)試過程。監(jiān)督學生的操作過程，及時糾正錯誤，提供必要的幫助和指導。問題解決：分析三維打印過程中可能出現(xiàn)的問題，如打印失敗、產(chǎn)品質(zhì)量下降等。引導學生提出解決方案，并進行討論和交流。課堂總結(jié)：總結(jié)三維打印機的操作方法和注意事項。強調(diào)物化能力在工程實踐中的重要性。作業(yè)布置：根據(jù)課堂所學，制作一個個性化的三維打印產(chǎn)品，并進行展示和分享。第四課時：三維打印技術的創(chuàng)新應用教學目標：創(chuàng)新設計：基于三維打印技術進行創(chuàng)新性設計。圖樣表達與物化能力：設計并制作具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品。教學過程：導入新課：展示一些具有創(chuàng)新性的三維打印產(chǎn)品，激發(fā)學生的創(chuàng)新靈感。創(chuàng)新設計：引導學生結(jié)合個人興趣和實際需求，提出基于三維打印技術的創(chuàng)新設計方案。組織學生進行小組討論，完善設計方案，明確設計目標和要求。圖樣表達：指導學生運用計算機輔助設計軟件，進行三維產(chǎn)品的設計和建模。檢查學生的設計圖樣，提出修改建議，確保設計方案的可行性和準確性。物化實踐：指導學生根據(jù)設計方案，選擇合適的材料和工藝，進行三維打印產(chǎn)品的制作和裝配。監(jiān)督學生的制作過程，提供必要的幫助和指導，確保產(chǎn)品質(zhì)量。作業(yè)布置：完善并優(yōu)化自己的三維打印產(chǎn)品設計方案，準備下節(jié)課的展示和分享。通過以上教學設計，學生將能夠全面理解和掌握三維打印技術的基本原理、操作方法和創(chuàng)新應用，同時提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等綜合技術素養(yǎng)。八、大單元整體教學思路教學目標設定依據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合人教版高中通用技術選擇性必修11《產(chǎn)品三維設計與制造》第一章《三維打印原理》的教學內(nèi)容，本大單元的整體教學思路將圍繞通用技術的核心素養(yǎng)目標展開，具體目標包括：技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達、物化能力。（一）技術意識理解三維打印技術的社會價值和意義：學生能夠認識到三維打印技術在現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)療、教育等領域的應用價值，理解其對社會發(fā)展和科技進步的影響。形成對三維打印技術的積極態(tài)度：通過學習和實踐，學生對三維打印技術形成濃厚的興趣和積極的態(tài)度，愿意主動探索其應用和發(fā)展。具備技術安全和倫理意識：在操作三維打印機和進行三維設計時，學生能夠遵守相關的安全規(guī)范，理解并尊重知識產(chǎn)權，具備基本的技術倫理意識。（二）工程思維運用系統(tǒng)分析的方法理解三維打印技術：學生能夠?qū)⑷S打印技術視為一個系統(tǒng)工程，理解其各組成部分（如軟件、硬件、材料）之間的相互作用和關系。進行三維打印技術的方案設計與優(yōu)化：學生能夠根據(jù)實際需求，設計合理的三維打印方案，并能夠?qū)Ψ桨高M行優(yōu)化，以提高打印效率和產(chǎn)品質(zhì)量。解決三維打印過程中的技術問題：學生能夠識別三維打印過程中可能出現(xiàn)的技術問題，并運用所學知識進行分析和解決。（三）創(chuàng)新設計發(fā)揮創(chuàng)造力進行三維模型設計：學生能夠運用三維設計軟件，發(fā)揮創(chuàng)造力，設計出具有新穎性和實用性的三維模型。結(jié)合實際需求進行三維打印創(chuàng)新：學生能夠結(jié)合實際需求，探索三維打印技術在產(chǎn)品創(chuàng)新中的應用，提出創(chuàng)新性的解決方案。體驗技術創(chuàng)新的樂趣和成就感：通過三維打印的創(chuàng)新設計與實踐，學生能夠體驗到技術創(chuàng)新的樂趣和成就感，激發(fā)持續(xù)創(chuàng)新的熱情。（四）圖樣表達掌握三維設計軟件的操作技能：學生能夠熟練掌握三維設計軟件的基本操作，包括建模、渲染、導出等。運用技術圖樣表達設計構(gòu)想：學生能夠運用三維設計圖樣，準確、清晰地表達自己的設計構(gòu)想，便于與他人交流和溝通。理解技術圖樣在三維打印中的重要性：學生能夠認識到技術圖樣在三維打印過程中的重要作用，確保設計構(gòu)想能夠準確轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品。（五）物化能力掌握三維打印機的操作技能：學生能夠熟練掌握三維打印機的操作流程，包括模型導入、參數(shù)設置、打印監(jiān)控等。完成三維打印產(chǎn)品的制作與調(diào)試：學生能夠獨立完成三維打印產(chǎn)品的制作，并對產(chǎn)品進行必要的調(diào)試和優(yōu)化，確保產(chǎn)品質(zhì)量。體驗三維打印技術的物化過程：通過實際操作，學生能夠深刻體驗三維打印技術從設計到物化的全過程，理解其中的技術難點和解決方案。教學重點與難點教學重點三維打印技術的基本原理和應用領域：使學生深入理解三維打印技術的核心原理，掌握其在各個領域的應用案例。三維設計軟件的操作與三維模型的構(gòu)建：通過實踐教學，使學生熟練掌握三維設計軟件的操作技能，能夠獨立完成三維模型的構(gòu)建。三維打印機的操作與打印參數(shù)的設置：使學生掌握三維打印機的操作流程，能夠根據(jù)實際情況合理設置打印參數(shù)，確保打印質(zhì)量。教學難點三維模型設計的復雜性與創(chuàng)新性：如何引導學生設計出既復雜又具有創(chuàng)新性的三維模型，是教學中的一大難點。三維打印過程中技術問題的解決：三維打印過程中可能會遇到各種技術問題，如何引導學生識別并解決這些問題，是教學中的另一大難點。三維打印產(chǎn)品的制作與調(diào)試：三維打印產(chǎn)品的制作與調(diào)試需要一定的經(jīng)驗和技巧，如何使學生快速掌握這些技巧，確保產(chǎn)品質(zhì)量，也是教學中的難點之一。教學思路與方法教學思路本大單元的教學將以“理論講解+實踐操作”為主線，通過“情境導入—理論學習—案例分析—實踐操作—成果展示—總結(jié)反思”的教學流程，使學生全面掌握三維打印技術的原理、應用、設計與制作技能。具體教學思路如下：情境導入：通過展示三維打印技術的應用案例，如醫(yī)療領域的義肢打印、航空航天領域的零部件打印等，激發(fā)學生的學習興趣和好奇心。理論學習：系統(tǒng)講解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程、應用領域以及三維設計軟件的操作方法。案例分析：選取典型的三維打印案例，引導學生分析其中的設計思路、技術難點和解決方案，加深對三維打印技術的理解。實踐操作：組織學生進行三維模型的設計和三維打印機的操作實踐，通過親身體驗掌握相關技能。成果展示：鼓勵學生展示自己的三維打印作品，并進行交流和評價，提高學生的自信心和成就感?？偨Y(jié)反思：對教學過程和學生的學習成果進行總結(jié)反思，找出存在的問題和不足，為后續(xù)教學提供參考。教學方法情境教學法：通過創(chuàng)設與三維打印技術相關的真實情境，激發(fā)學生的學習興趣和積極性。任務驅(qū)動法：以具體的設計任務為驅(qū)動，引導學生自主學習和探究，提高學生的自主學習能力和解決問題的能力。案例分析法：選取典型的三維打印案例進行分析，幫助學生理解三維打印技術的原理和應用。實踐操作法：組織學生進行三維模型的設計和三維打印機的操作實踐，通過親身體驗掌握相關技能。小組合作法：鼓勵學生進行小組合作學習和交流，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和溝通能力。學業(yè)評價本大單元的學業(yè)評價將采用多元化評價方式，包括過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合，具體評價內(nèi)容如下：過程性評價：關注學生在學習過程中的表現(xiàn)，如課堂參與度、作業(yè)完成情況、實踐操作能力等。通過觀察、記錄、提問等方式，及時給予學生反饋和指導。終結(jié)性評價：通過期末測試、項目作品展示等方式，全面評估學生對三維打印技術的掌握程度和應用能力。評價內(nèi)容涵蓋理論知識、設計技能、實踐操作等多個方面。自我評價與互評：鼓勵學生進行自我評價和互評，提高學生的自我認知能力和批判性思維能力。通過評價他人的作品和表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)自己的不足并加以改進。教學資源與環(huán)境教學資源教材與教輔資料：人教版高中通用技術選擇性必修11《產(chǎn)品三維設計與制造》教材及相關教輔資料。三維設計軟件：常用的三維設計軟件，如SolidWorks、AutodeskInventor、3DMax等。三維打印機及耗材：配備一定數(shù)量的三維打印機及相應的打印耗材，供學生進行實踐操作。網(wǎng)絡教學資源：利用網(wǎng)絡平臺獲取最新的三維打印技術資訊和應用案例，拓寬學生的視野。教學環(huán)境專用教室：配備必要的計算機、網(wǎng)絡、三維設計軟件、三維打印機等設備，為學生提供良好的學習環(huán)境。實踐操作區(qū)：設置專門的操作區(qū)域，供學生進行三維打印機的操作實踐。展示區(qū)：設置作品展示區(qū)，用于展示學生的三維打印作品，激發(fā)學生的成就感和自豪感。教學進度安排本大單元的教學進度安排如下：周次教學內(nèi)容課時安排第1周三維打印技術概述（理論講解）2課時第2周三維設計軟件操作基礎（理論+實踐）4課時第3周三維模型設計實踐（實踐操作）4課時第4周三維打印機操作基礎（理論+實踐）4課時第5周三維打印產(chǎn)品制作與調(diào)試（實踐操作）4課時第6周成果展示與評價（總結(jié)反思）2課時總結(jié)與反思通過本大單元的教學，學生將全面掌握三維打印技術的原理、應用、設計與制作技能，提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。在教學過程中，教師應注重激發(fā)學生的學習興趣和積極性，引導學生自主學習和探究，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和溝通能力。教師還應關注學生的學習過程和學習成果，及時給予反饋和指導，幫助學生不斷進步和提高。九、學業(yè)評價一、教學目標技術意識：學生能夠理解三維打印技術的原理及其對社會生活的影響，形成對三維打印技術的理性認識，增強技術安全意識、規(guī)范意識和倫理意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計與制造過程中的作用，形成初步的工程建模、權衡決策和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等思維方法。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，提出創(chuàng)新性的設計構(gòu)想，并嘗試通過三維設計軟件進行產(chǎn)品設計與優(yōu)化。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制與三維打印相關的技術圖樣，利用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型，并進行渲染和測試。物化能力：學生能夠熟練操作三維打印機，將三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品，并對產(chǎn)品進行后期加工、組裝與測試。二、學習目標技術意識：了解三維打印技術的歷史、原理和應用領域。認識三維打印技術對現(xiàn)代生產(chǎn)生活的影響，形成對三維打印技術的理性認識。增強在使用三維打印技術時的安全意識和規(guī)范意識。工程思維：理解三維打印技術在產(chǎn)品設計與制造中的系統(tǒng)性和復雜性。掌握系統(tǒng)分析的方法，針對三維打印產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化。能夠運用三維打印技術進行簡單的工程建模和權衡決策。創(chuàng)新設計：結(jié)合三維打印技術的特點，提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設計構(gòu)想。利用三維設計軟件進行產(chǎn)品設計與優(yōu)化，提升創(chuàng)新能力。圖樣表達：識讀和繪制與三維打印相關的技術圖樣，如三維模型圖、流程圖等。利用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型，并進行渲染和測試。物化能力：掌握三維打印機的操作方法和日常維護。能夠?qū)⑷S數(shù)字模型通過三維打印機轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品。對打印出的產(chǎn)品進行后期加工、組裝與測試，提升物化實現(xiàn)能力。三、評價目標設定（一）技術意識評價目標：學生能否準確描述三維打印技術的原理、歷史和發(fā)展趨勢。學生能否舉例說明三維打印技術在不同領域的應用，并分析其對社會生活的影響。學生能否在使用三維打印技術時，展現(xiàn)出良好的安全意識和規(guī)范意識。評價方式：通過課堂討論、案例分析等方式，評價學生對三維打印技術原理和應用領域的理解程度。通過觀察學生在實驗操作中的行為表現(xiàn)，評價其安全意識和規(guī)范意識。評價標準：準確描述三維打印技術的原理、歷史和發(fā)展趨勢（A）；基本準確但略有遺漏（B）；描述不準確或存在明顯錯誤（C）。能舉出多個三維打印技術的應用案例，并分析其對社會生活的影響（A）；能舉出案例但分析不夠深入（B）；無法舉出案例或分析錯誤（C）。在實驗操作中嚴格遵守安全規(guī)范，無違規(guī)操作行為（A）；偶爾出現(xiàn)違規(guī)操作但及時糾正（B）；頻繁違規(guī)操作且未及時糾正（C）。（二）工程思維評價目標：學生能否運用系統(tǒng)分析的方法，對三維打印產(chǎn)品進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化。學生能否針對三維打印產(chǎn)品，提出合理的工程建模和權衡決策方案。學生能否理解三維打印技術在產(chǎn)品設計與制造中的系統(tǒng)性和復雜性。評價方式：通過項目設計、案例分析等方式，評價學生運用系統(tǒng)分析方法的能力。通過小組討論、方案匯報等方式，評價學生的工程建模和權衡決策能力。評價標準：能準確運用系統(tǒng)分析方法，對三維打印產(chǎn)品進行深入的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化（A）；能進行基本的結(jié)構(gòu)分析但優(yōu)化不足（B）；無法進行有效的結(jié)構(gòu)分析（C）。能提出合理的工程建模和權衡決策方案，方案具有創(chuàng)新性和可行性（A）；方案基本合理但缺乏創(chuàng)新性（B）；方案不合理或無法提出方案（C）。能深刻理解三維打印技術在產(chǎn)品設計與制造中的系統(tǒng)性和復雜性（A）；有一定理解但不夠深入（B）；理解膚淺或存在誤解（C）。（三）創(chuàng)新設計評價目標：學生能否結(jié)合三維打印技術的特點，提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設計構(gòu)想。學生能否利用三維設計軟件進行產(chǎn)品設計與優(yōu)化，展現(xiàn)出良好的創(chuàng)新能力。評價方式：通過產(chǎn)品設計任務、創(chuàng)意比賽等方式，評價學生的創(chuàng)新設計能力。通過觀察學生在三維設計軟件操作過程中的表現(xiàn)，評價其創(chuàng)新能力。評價標準：能提出具有創(chuàng)新性和實用性的產(chǎn)品設計構(gòu)想，設計方案獨特且符合三維打印技術的特點（A）；設計方案有一定創(chuàng)新性但實用性不足（B）；設計方案缺乏創(chuàng)新性或?qū)嵱眯裕–）。能熟練利用三維設計軟件進行產(chǎn)品設計與優(yōu)化，展現(xiàn)出良好的創(chuàng)新能力和軟件操作能力（A）；能進行基本的設計操作但創(chuàng)新能力不足（B）；無法獨立完成設計任務或創(chuàng)新能力差（C）。（四）圖樣表達評價目標：學生能否識讀和繪制與三維打印相關的技術圖樣。學生能否利用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型，并進行渲染和測試。評價方式：通過圖樣識讀測試、繪圖作業(yè)等方式，評價學生的圖樣表達能力。通過觀察學生在三維設計軟件操作過程中的表現(xiàn)，評價其三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)化能力。評價標準：能準確識讀和繪制與三維打印相關的技術圖樣，如三維模型圖、流程圖等（A）；能識讀但繪制能力不足（B）；無法識讀或繪制技術圖樣（C）。能熟練利用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字模型，并進行有效的渲染和測試（A）；能進行基本的模型轉(zhuǎn)化但渲染和測試不足（B）；無法完成模型轉(zhuǎn)化或渲染測試效果差（C）。（五）物化能力評價目標：學生能否熟練操作三維打印機，將三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品。學生能否對打印出的產(chǎn)品進行后期加工、組裝與測試，提升物化實現(xiàn)能力。評價方式：通過實驗操作、產(chǎn)品制作等方式，評價學生的三維打印機操作能力和物化實現(xiàn)能力。通過觀察學生在產(chǎn)品后期加工、組裝與測試過程中的表現(xiàn)，評價其物化實現(xiàn)能力。評價標準：能熟練操作三維打印機，將三維數(shù)字模型準確轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品，打印過程中無明顯失誤（A）；能基本操作但偶爾出現(xiàn)失誤（B）；無法熟練操作或打印失誤頻繁（C）。能對打印出的產(chǎn)品進行有效的后期加工、組裝與測試，產(chǎn)品功能完善且外觀良好（A）；能進行基本的后期加工但組裝測試不足（B）；無法完成后期加工或產(chǎn)品功能存在明顯缺陷（C）。通過以上學業(yè)評價的設計與實施，旨在全面、客觀地評價學生在三維打印原理課程學習過程中的表現(xiàn)與成果，促進其技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。也為教師提供有針對性的教學反饋，以便及時調(diào)整教學策略，提高教學質(zhì)量。十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》強調(diào)，通用技術課程應注重培養(yǎng)學生的技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。針對選擇性必修11《產(chǎn)品三維設計與制造》中的第一章《三維打印原理》，本單元的教學實施將圍繞三維打印技術的概述與操作展開，通過理論講解、實踐操作、項目探究等多種教學方式，使學生在理解三維打印技術原理的基礎上，掌握三維打印機的操作方法，并能夠運用所學知識進行簡單的三維設計與制造。具體實施思路如下：情境導入：通過展示三維打印技術的應用案例，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生思考三維打印技術的優(yōu)勢與局限性。理論講解：詳細講解三維打印技術的原理、發(fā)展歷程、應用領域以及與傳統(tǒng)制造技術的比較，幫助學生建立對三維打印技術的全面認識。實踐操作：通過分組實驗，讓學生親自動手操作三維打印機，體驗三維打印的整個過程，從模型設計、切片處理到打印輸出，加深對三維打印技術的理解。項目探究：設置具體的三維設計與制造項目，如設計并打印一個簡單的實用物品，讓學生在實踐中運用所學知識，提升創(chuàng)新設計與物化能力。評價反饋：通過過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合的方式，及時反饋學生的學習情況，指導學生改進學習方法，提高學習效果。拓展延伸：引導學生關注三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)，鼓勵學生進行課外探究，拓寬知識面，培養(yǎng)自主學習和創(chuàng)新能力。二、教學目標設定（一）技術意識學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠針對具體的設計需求，選擇合適的三維打印材料和工藝參數(shù)，進行簡單的工程決策。（三）創(chuàng)新設計學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，發(fā)揮創(chuàng)意，設計出具有創(chuàng)新性的三維模型。學生能夠運用所學的三維設計軟件，將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，提升創(chuàng)新設計能力。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。學生能夠運用三維設計軟件，對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染，提高圖樣表達能力。（五）物化能力學生能夠掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維模型的打印輸出。學生能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，提升物化能力。三、教學結(jié)構(gòu)圖三維打印原理|+++||三維打印技術概述三維打印機的操作||++++++||||發(fā)展歷程應用領域設備組成操作流程||||++++++||與傳統(tǒng)技術比較STL文件獲取與切片處理||++++++||優(yōu)勢與局限性打印輸出與后處理|++||項目探究：設計并打印實用物品|++||評價反饋與拓展延伸四、具體教學實施步驟第一步：情境導入（約10分鐘）活動內(nèi)容：展示三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育等領域的應用案例，如三維打印的心臟模型、火箭發(fā)動機零件、教學用具等。教師活動：引導學生觀察并思考三維打印技術的特點和應用價值。學生活動：小組討論，分享自己對三維打印技術的認識和看法。第二步：三維打印技術概述（約30分鐘）活動內(nèi)容：發(fā)展歷程：簡要介紹三維打印技術的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀。應用領域：詳細講解三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育、藝術等領域的應用案例。與傳統(tǒng)技術比較：分析三維打印技術與傳統(tǒng)制造技術的優(yōu)劣勢，引導學生理解三維打印技術的獨特價值。教師活動：結(jié)合PPT、視頻等多媒體資源進行講解，引導學生思考三維打印技術的未來發(fā)展趨勢。學生活動：認真聽講，做好筆記，積極參與討論。第三步：三維打印機的操作（約90分鐘）活動內(nèi)容：設備組成：介紹三維打印機的基本組成部件和工作原理。操作流程：詳細講解三維打印機的操作流程，包括模型設計、切片處理、打印輸出和后處理等步驟。STL文件獲取與切片處理：演示如何獲取STL文件并進行切片處理。打印輸出與后處理：演示三維打印機的打印輸出過程，并講解如何進行后處理。教師活動：分組安排學生操作三維打印機，教師巡回指導，解答學生疑問。學生活動：分組進行實驗，親自動手操作三維打印機，體驗三維打印的整個過程。第四步：項目探究（約120分鐘）活動內(nèi)容：設置具體的三維設計與制造項目，如設計并打印一個簡單的實用物品（如筆筒、手機支架等）。教師活動：引導學生分析設計需求，確定設計方案。提供必要的設計軟件和三維打印機資源。巡回指導，解答學生疑問。學生活動：分組進行討論，確定設計方案。運用三維設計軟件進行設計，并生成STL文件。進行切片處理，并上傳至三維打印機進行打印。對打印出的模型進行后處理，如去除支撐、打磨等。第五步：評價反饋（約20分鐘）活動內(nèi)容：過程性評價：對學生在實驗操作、項目探究過程中的表現(xiàn)進行評價。結(jié)果性評價：對學生完成的三維模型進行評價，包括設計創(chuàng)意、打印質(zhì)量、后處理效果等方面。教師活動：組織學生進行作品展示和分享，對優(yōu)秀作品進行表揚和鼓勵。學生活動：展示自己的作品，分享設計思路和制作經(jīng)驗，接受教師和同學的評價和建議。第六步：拓展延伸（約10分鐘）活動內(nèi)容：引導學生關注三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)，如新型打印材料、高精度打印技術等。鼓勵學生進行課外探究，如嘗試設計并打印更復雜的模型、參加三維打印比賽等。教師活動：提供相關的學習資源和探究方向，引導學生進行深入學習。學生活動：記錄學習心得和探究成果，與同學分享交流。通過以上六個步驟的實施，本單元旨在使學生全面理解三維打印技術的原理和操作方法，提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。通過項目探究和拓展延伸等活動，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，為后續(xù)的學習和發(fā)展奠定堅實基礎。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、大情境創(chuàng)設在快速發(fā)展的21世紀，科技以前所未有的速度改變著我們的生活。三維打印技術，作為現(xiàn)代先進制造技術的重要組成部分，正以其獨特的優(yōu)勢，在各個領域發(fā)揮著越來越重要的作用。從航空航天、汽車制造到生物醫(yī)學、建筑設計，三維打印技術不僅極大地提高了生產(chǎn)效率，還為我們提供了前所未有的創(chuàng)新空間。為了讓學生深入理解和掌握三維打印技術的原理與操作，培養(yǎng)其技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力，我們設計了以下大情境和大任務。二、大任務創(chuàng)設（一）大任務名稱：三維打印技術創(chuàng)新設計實踐（二）大任務目標通過本次大任務，學生將：技術意識：理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。工程思維：運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。能夠針對具體的設計需求，提出合理的解決方案，并考慮材料的選擇、工藝的優(yōu)化等因素。創(chuàng)新設計：在掌握三維打印技術的基礎上，發(fā)揮創(chuàng)新思維，設計并制作出具有實用性和創(chuàng)新性的三維打印作品。能夠運用所學的三維設計軟件，將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，提升創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。能夠運用三維設計軟件，對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染，提高圖樣表達能力。物化能力：掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維模型的打印輸出。能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，提升物化能力。（三）大任務內(nèi)容1.任務導入（1課時）活動內(nèi)容：展示三維打印技術在各個領域的應用案例，如醫(yī)療領域的三維打印器官模型、航空航天領域的火箭發(fā)動機零件、建筑領域的復雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。引導學生思考三維打印技術的優(yōu)勢和局限性，以及它如何改變我們的生活和工作方式。教師活動：通過多媒體展示三維打印技術的應用案例，激發(fā)學生的興趣和好奇心。提問引導學生思考，如“三維打印技術最大的優(yōu)勢是什么？”“它在哪些領域有著廣泛的應用？”“你認為三維打印技術還有哪些需要改進的地方？”學生活動：認真觀察展示案例，思考并回答教師提出的問題。小組討論，分享自己對三維打印技術的認識和看法。2.三維打印技術概述（2課時）活動內(nèi)容：講解三維打印技術的歷史、原理和應用領域。分析三維打印技術與傳統(tǒng)制造技術的優(yōu)劣勢，引導學生理解三維打印技術的獨特價值。教師活動：結(jié)合PPT、視頻等多媒體資源，詳細講解三維打印技術的相關知識。通過案例分析，幫助學生理解三維打印技術在不同領域的應用及其帶來的變革。學生活動：認真聽講，做好筆記，積極參與討論。小組合作，搜集并分享更多關于三維打印技術的案例和應用。3.三維打印機的操作（4課時）活動內(nèi)容：講解三維打印機的結(jié)構(gòu)、工作原理和操作流程。演示三維打印機的操作過程，包括模型切片、打印參數(shù)設置、打印過程監(jiān)控等。學生分組進行實踐操作，獨立完成三維模型的打印輸出。教師活動：詳細講解三維打印機的相關知識和操作流程，確保每位學生都能理解。在演示過程中，注意強調(diào)操作要點和注意事項，避免學生出現(xiàn)誤操作。巡視指導，及時解決學生在操作過程中遇到的問題。學生活動：認真聽講，觀察教師的演示過程，做好筆記。分組進行實踐操作，按照教師的指導完成三維模型的打印輸出。在操作過程中遇到問題，及時向教師或同學求助，共同解決。4.三維打印作品設計與制作（6課時）活動內(nèi)容：學生分組進行三維打印作品的設計。要求作品具有實用性和創(chuàng)新性，能夠體現(xiàn)三維打印技術的優(yōu)勢。使用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，并進行優(yōu)化和渲染。將設計好的三維模型導入三維打印機進行打印輸出，并進行后處理如去除支撐、打磨等。教師活動：提供設計主題和參考案例，引導學生發(fā)揮創(chuàng)新思維進行設計。講解三維設計軟件的基本操作方法和技巧，幫助學生完成模型設計。巡視指導，對學生的設計作品提出修改建議和優(yōu)化方案。學生活動：分組討論確定設計主題和方案，明確各自的任務分工。使用三維設計軟件進行設計，不斷修改和優(yōu)化模型。將設計好的模型導入三維打印機進行打印輸出，并進行后處理。在制作過程中遇到問題，及時與教師或同學溝通解決。5.作品展示與評價（2課時）活動內(nèi)容：各組展示自己的三維打印作品，介紹設計思路、制作過程和遇到的問題及解決方法。教師和同學共同對作品進行評價，提出改進意見和建議。評選出優(yōu)秀作品進行表彰和獎勵。教師活動：組織作品展示和評價活動，確保每位學生都有機會展示自己的作品。引導學生對作品進行客觀評價，提出建設性意見和建議。對優(yōu)秀作品進行表彰和獎勵，激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)造力。學生活動：準備作品展示材料，介紹自己的設計思路和制作過程。認真聽取教師和同學的評價意見，虛心接受并改進自己的作品。參與優(yōu)秀作品評選活動，學習他人的優(yōu)點和經(jīng)驗。（四）大任務評價本次大任務的評價將采用過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合的方式，具體評價標準和方式如下：技術意識（20分）：理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域（10分）。分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識（10分）。工程思維（20分）：運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用（10分）。針對具體的設計需求，提出合理的解決方案，并考慮材料的選擇、工藝的優(yōu)化等因素（10分）。創(chuàng)新設計（30分）：設計作品具有實用性和創(chuàng)新性，能夠體現(xiàn)三維打印技術的優(yōu)勢（15分）。運用三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，并進行優(yōu)化和渲染（15分）。圖樣表達（15分）：能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想（10分）。三維設計圖樣清晰、規(guī)范、美觀（5分）。物化能力（15分）：掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維模型的打印輸出（10分）。對打印出的三維模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，達到良好的成品效果（5分）。三、總結(jié)與展望通過本次大情境、大任務的創(chuàng)設與實施，學生將深入理解并掌握三維打印技術的原理與操作，同時培養(yǎng)其技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等通用技術核心素養(yǎng)。我們將繼續(xù)探索更多先進制造技術的教學與應用，為學生提供更加豐富的學習資源和實踐機會，助力其成長為具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新時代人才。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時單元主題：產(chǎn)品三維設計與制造——《三維打印原理》課時設計：情境導入（約10分鐘）教學內(nèi)容：展示三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育等領域的應用案例，如三維打印的心臟模型、火箭發(fā)動機零件、教學用具等。教學目標：激發(fā)學生的學習興趣，引導學生思考三維打印技術的優(yōu)勢與局限性。三維打印技術概述（約30分鐘）教學內(nèi)容：講解三維打印技術的原理、發(fā)展歷程、應用領域及與傳統(tǒng)制造技術的比較。教學目標：幫助學生建立對三維打印技術的全面認識，理解其技術原理和應用價值。三維打印機的操作（約90分鐘）教學內(nèi)容：分組實驗，讓學生親自動手操作三維打印機，體驗從模型設計、切片處理到打印輸出的全過程。教學目標：掌握三維打印機的操作方法，理解三維打印的實施流程和注意事項。項目探究（約120分鐘）教學內(nèi)容：設置具體的三維設計與制造項目，如設計并打印一個簡單的實用物品（如筆筒、手機支架等）。教學目標：運用所學知識進行三維設計與制造，提升創(chuàng)新設計與物化能力。評價反饋（約30分鐘）教學內(nèi)容：對學生在實驗操作、項目探究過程中的表現(xiàn)進行評價，反饋學習成果。教學目標：通過評價反饋，幫助學生改進學習方法，提高學習效果。拓展延伸（約10分鐘）教學內(nèi)容：引導學生關注三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)，鼓勵課外探究。教學目標：拓寬學生的知識面，培養(yǎng)自主學習和創(chuàng)新能力。（二）學習目標本單元的學習目標圍繞通用技術的核心素養(yǎng)展開，具體包括以下幾個方面：（一）技術意識學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。（二）工程思維學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠針對具體的設計需求，選擇合適的三維打印材料和工藝參數(shù)，進行簡單的工程決策。（三）創(chuàng)新設計學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，發(fā)揮創(chuàng)意，設計出具有創(chuàng)新性的三維模型。學生能夠運用所學的三維設計軟件，將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，提升創(chuàng)新設計能力。（四）圖樣表達學生能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。學生能夠運用三維設計軟件，對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染，提高圖樣表達能力。（五）物化能力學生能夠掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維模型的打印輸出。學生能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，提升物化能力。（三）評價任務過程性評價：觀察學生在實驗操作、項目探究過程中的表現(xiàn)，包括操作技能、團隊協(xié)作、創(chuàng)新思維等方面。結(jié)果性評價：對學生完成的三維模型進行評價，包括設計創(chuàng)意、打印質(zhì)量、后處理效果等方面。自我評價與同伴評價：鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，反思學習過程，分享學習經(jīng)驗。（四）學習過程第一步：情境導入活動內(nèi)容：展示三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育等領域的應用案例。教師活動：引導學生觀察并思考三維打印技術的特點和應用價值。學生活動：小組討論，分享自己對三維打印技術的認識和看法。第二步：三維打印技術概述活動內(nèi)容：發(fā)展歷程：簡要介紹三維打印技術的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀。應用領域：詳細講解三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育、藝術等領域的應用案例。與傳統(tǒng)技術比較：分析三維打印技術與傳統(tǒng)制造技術的優(yōu)劣勢。教師活動：結(jié)合PPT、視頻等多媒體資源進行講解，引導學生思考三維打印技術的未來發(fā)展趨勢。學生活動：認真聽講，做好筆記，積極參與討論。第三步：三維打印機的操作活動內(nèi)容：操作流程：詳細講解三維打印機的操作流程，包括模型設計、切片處理、打印輸出和后處理等步驟。STL文件獲取與切片處理：演示如何獲取STL文件并進行切片處理。打印輸出與后處理：演示三維打印機的打印輸出過程，并講解如何進行后處理。教師活動：分組安排學生操作三維打印機，巡回指導，解答學生疑問。學生活動：分組進行實驗，親自動手操作三維打印機，體驗三維打印的整個過程。第四步：項目探究活動內(nèi)容：設置具體的三維設計與制造項目，如設計并打印一個簡單的實用物品（如筆筒、手機支架等）。教師活動：引導學生分析設計需求，確定設計方案。提供必要的設計軟件和三維打印機資源。巡回指導，解答學生疑問。學生活動：分組進行討論，確定設計方案。運用三維設計軟件進行設計，并生成STL文件。進行切片處理，并操作三維打印機進行打印。對打印出的模型進行后處理，如去除支撐、打磨等。第五步：評價反饋活動內(nèi)容：過程性評價：對學生在實驗操作、項目探究過程中的表現(xiàn)進行評價。結(jié)果性評價：對學生完成的三維模型進行評價，包括設計創(chuàng)意、打印質(zhì)量、后處理效果等方面。教師活動：組織學生進行作品展示和分享，對優(yōu)秀作品進行表揚和鼓勵。學生活動：展示自己的作品，分享設計思路和制作經(jīng)驗，接受教師和同學的評價和建議。第六步：拓展延伸活動內(nèi)容：引導學生關注三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)，鼓勵課外探究。教師活動：提供相關的學習資源和探究方向，引導學生進行深入學習。學生活動：記錄學習心得和探究成果，與同學分享交流。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)設計：設計一個三維打印項目，要求結(jié)合所學知識，設計并打印一個具有創(chuàng)新性的實用物品。提交項目設計報告，包括設計思路、設計方案、打印過程、后處理及項目反思等內(nèi)容。檢測方式：通過觀察學生在課堂上的實驗操作和項目探究表現(xiàn)進行評價。對學生提交的項目設計報告進行審閱和評分。（六）學后反思學生反思：回顧本單元的學習過程，總結(jié)自己在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面的收獲。反思自己在學習過程中遇到的問題和困難，提出改進措施。教師反思：總結(jié)本單元的教學實施情況，評估教學目標是否達成。反思教學過程中的成功經(jīng)驗和不足之處，提出改進建議。根據(jù)學生的反饋和評價結(jié)果，調(diào)整后續(xù)的教學策略和方法。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、教學目標根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2020版人教版高中通用技術選擇性必修11《產(chǎn)品三維設計與制造》第一章《三維打印原理》的教學內(nèi)容，本學科實踐與跨學科學習設計旨在全面提升學生的通用技術核心素養(yǎng)，具體包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力。通過實踐活動和跨學科學習，學生將深入理解三維打印技術的原理與操作流程，掌握三維打印技術的基本應用，并能在實際項目中運用所學知識進行創(chuàng)新設計與制作。二、學習目標技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠針對具體的設計需求，選擇合適的三維打印技術和材料，進行初步的產(chǎn)品設計與優(yōu)化。創(chuàng)新設計：學生能夠在掌握三維打印技術的基礎上，結(jié)合實際需求進行創(chuàng)新設計，提出具有創(chuàng)意的三維打印項目方案。學生能夠通過實踐探索，不斷優(yōu)化設計方案，提高創(chuàng)新設計的實踐能力。圖樣表達：學生能夠使用三維設計軟件繪制產(chǎn)品三維模型，并生成STL文件，掌握三維圖樣的基本表達方法。學生能夠通過圖樣表達，清晰、準確地傳遞設計思想和產(chǎn)品信息。物化能力：學生能夠熟練操作三維打印機，完成產(chǎn)品的打印輸出和后處理，將設計圖樣轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品。學生能夠在物化過程中，注重產(chǎn)品質(zhì)量和細節(jié)處理，提高物化能力和動手實踐能力。三、作業(yè)目標設定技術意識：學生需完成一篇關于三維打印技術原理、發(fā)展歷程和應用領域的調(diào)研報告，要求內(nèi)容詳實、條理清晰，體現(xiàn)對三維打印技術的全面理解。學生需分析一個具體案例，探討三維打印技術在該領域的應用優(yōu)勢與局限性，形成書面報告或PPT展示。工程思維：學生需設計一個簡單的三維打印項目方案，包括產(chǎn)品需求分析、三維模型設計、材料選擇、打印參數(shù)設置等，體現(xiàn)系統(tǒng)分析和工程思維的應用。學生需對設計方案進行初步評估和優(yōu)化，考慮成本、效率、可行性等因素，形成優(yōu)化后的設計方案。創(chuàng)新設計：學生需結(jié)合個人興趣或?qū)嶋H需求，提出一個具有創(chuàng)新性的三維打印項目方案，要求具有獨特的創(chuàng)意和實用價值。學生需完成三維模型的設計，并生成STL文件，準備進行后續(xù)的打印輸出。圖樣表達：學生需使用三維設計軟件繪制項目產(chǎn)品的三維模型，要求圖樣表達準確、清晰，能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的設計特點和細節(jié)。學生需將三維模型導出為STL文件，并準備進行切片處理，為后續(xù)打印輸出做準備。物化能力：學生需完成三維打印項目的打印輸出和后處理，將設計圖樣轉(zhuǎn)化為實體產(chǎn)品。要求產(chǎn)品質(zhì)量符合設計要求，細節(jié)處理到位。學生需對打印出的產(chǎn)品進行測試和評估，記錄相關數(shù)據(jù)，分析存在的問題并提出改進措施。四、實踐活動設計活動一：三維打印技術調(diào)研與報告撰寫活動目標：提升學生的技術意識，加深對三維打印技術的理解。培養(yǎng)學生的信息收集、整理和分析能力。活動步驟：學生分組進行三維打印技術的調(diào)研，收集相關資料和信息。學生對收集到的資料進行分類整理，撰寫調(diào)研報告。小組內(nèi)進行交流討論，完善調(diào)研報告。每組選派代表進行全班匯報，展示調(diào)研成果。評價標準：報告內(nèi)容是否詳實、準確，條理是否清晰。是否能夠全面展示三維打印技術的原理、發(fā)展歷程和應用領域。是否能夠深入分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性?；顒佣喝S打印項目方案設計活動目標：培養(yǎng)學生的工程思維，提升系統(tǒng)分析和優(yōu)化設計的能力。引導學生將理論知識應用于實際項目設計中?；顒硬襟E：學生根據(jù)個人興趣或?qū)嶋H需求，提出一個三維打印項目方案。學生進行產(chǎn)品需求分析，明確設計目標和要求。學生使用三維設計軟件繪制產(chǎn)品三維模型，并生成STL文件。學生選擇合適的材料和打印參數(shù)，進行打印前的準備工作。小組內(nèi)進行交流討論，對設計方案進行優(yōu)化和完善。評價標準：設計方案是否明確、合理，是否滿足產(chǎn)品需求分析。三維模型設計是否準確、清晰，是否能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的設計特點和細節(jié)。是否能夠合理選擇材料和打印參數(shù)，進行打印前的準備工作?；顒尤喝S打印項目實踐操作活動目標：提升學生的物化能力，掌握三維打印機的操作方法。培養(yǎng)學生的動手實踐能力和解決問題的能力?；顒硬襟E：學生對設計好的三維模型進行切片處理，生成打印文件。學生在教師的指導下，操作三維打印機進行打印輸出。學生對打印出的產(chǎn)品進行后處理，包括去除支撐、打磨、上色等。學生對打印出的產(chǎn)品進行測試和評估，記錄相關數(shù)據(jù)。小組內(nèi)進行交流討論，分析存在的問題并提出改進措施。評價標準：是否能夠熟練操作三維打印機，完成打印輸出。打印出的產(chǎn)品質(zhì)量是否符合設計要求，細節(jié)處理是否到位。是否能夠?qū)Υ蛴〕龅漠a(chǎn)品進行測試和評估，提出有效的改進措施?；顒铀模喝S打印項目展示與評價活動目標：提升學生的創(chuàng)新設計能力和圖樣表達能力。培養(yǎng)學生的團隊合作意識和交流展示能力?；顒硬襟E：學生準備項目展示材料，包括三維模型、打印產(chǎn)品、測試數(shù)據(jù)等。小組內(nèi)進行預演，完善展示內(nèi)容和形式。全班進行項目展示，每組選派代表進行匯報。師生共同進行評價和反饋，提出改進意見和建議。評價標準：項目展示內(nèi)容是否豐富、全面，是否能夠體現(xiàn)項目的創(chuàng)新性和實用性。圖樣表達是否準確、清晰，是否能夠清晰傳遞設計思想和產(chǎn)品信息。團隊合作是否默契，交流展示是否流暢、自信。五、跨學科學習設計跨學科主題：三維打印技術在藝術創(chuàng)作中的應用活動目標：通過跨學科學習，拓寬學生的知識視野，提升綜合運用多學科知識解決問題的能力。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和審美能力，提升藝術素養(yǎng)?；顒硬襟E：邀請美術教師或藝術家進行專題講座，介紹三維打印技術在藝術創(chuàng)作中的應用案例。學生結(jié)合講座內(nèi)容，分組討論三維打印技術在藝術創(chuàng)作中的優(yōu)勢和局限性。學生選擇一個藝術創(chuàng)作主題，使用三維打印技術進行創(chuàng)作實踐。學生完成藝術作品的設計和打印輸出，進行后期處理和裝飾。舉辦三維打印藝術作品展覽，邀請師生參觀和評價。評價標準：是否能夠綜合運用多學科知識，解決藝術創(chuàng)作中的實際問題。藝術作品是否具有創(chuàng)意和美感，是否能夠體現(xiàn)三維打印技術的獨特優(yōu)勢。是否能夠積極參與跨學科學習活動，提升藝術素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。通過以上學科實踐與跨學科學習設計，學生將全面提升通用技術的核心素養(yǎng)，掌握三維打印技術的基本原理和操作方法，提高創(chuàng)新設計和物化能力。通過跨學科學習，學生將拓寬知識視野，提升綜合運用多學科知識解決問題的能力，為未來的學習和發(fā)展奠定堅實基礎。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標根據(jù)《普通高中通用技術課程標準（2017年版2020年修訂）》和選擇性必修11《產(chǎn)品三維設計與制造》中《第一章三維打印原理》的教學內(nèi)容，本大單元的教學目標旨在通過理論講解、實踐操作和項目探究等多種教學方式，使學生全面理解三維打印技術的原理和操作方法，提升技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等核心素養(yǎng)。具體教學目標如下：技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠針對具體的設計需求，選擇合適的三維打印材料和工藝參數(shù)，進行簡單的工程決策。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，發(fā)揮創(chuàng)意，設計出具有創(chuàng)新性的三維模型。學生能夠運用所學的三維設計軟件，將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，提升創(chuàng)新設計能力。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。學生能夠運用三維設計軟件，對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染，提高圖樣表達能力。物化能力：學生能夠掌握三維打印機的操作方法，獨立完成三維模型的打印輸出。學生能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，提升物化能力。二、作業(yè)目標設定本單元作業(yè)設計旨在全面促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，具體目標包括以下幾個方面：技術意識：學生能夠通過查找資料，進一步了解三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)和應用領域，增強對三維打印技術的敏感性和認識。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識，并能在實際項目中體現(xiàn)。工程思維：學生能夠通過項目實踐，運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠在項目中選擇合適的三維打印材料和工藝參數(shù)，進行簡單的工程決策，并體現(xiàn)在項目設計文檔中。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，發(fā)揮創(chuàng)意，設計出具有創(chuàng)新性的三維模型，并在項目設計文檔中詳細闡述設計思路和創(chuàng)新點。學生能夠運用所學的三維設計軟件，將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型，并在項目展示中進行展示和說明。圖樣表達：學生能夠繪制三維設計圖樣，并運用技術語言準確表達設計構(gòu)想，體現(xiàn)在項目設計文檔中。學生能夠運用三維設計軟件對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染，提高圖樣表達能力，并在項目展示中展示優(yōu)化后的設計圖樣。物化能力：學生能夠獨立完成三維模型的打印輸出，并在項目實踐中展示打印成果。學生能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等，提升物化能力，并在項目展示中展示處理后的模型。三、作業(yè)內(nèi)容設計第一課時：三維打印技術概述作業(yè)任務：查找資料，了解三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)和應用領域。具體要求：學生需查找至少三篇關于三維打印技術最新發(fā)展動態(tài)和應用領域的文章或報告。學生需總結(jié)每篇文章或報告的主要內(nèi)容，并撰寫一篇不少于500字的綜述文章，闡述三維打印技術的最新發(fā)展動態(tài)和應用領域。學生需在綜述文章中分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，并提出個人見解。作業(yè)提交：學生需將綜述文章打印或電子版提交給教師。教師需對作業(yè)進行批改，并給予反饋和建議。第二課時：三維打印機的操作作業(yè)任務：了解三維打印機的設備組成和操作流程，并繪制三維打印機的操作流程圖。具體要求：學生需詳細了解三維打印機的設備組成，包括打印頭、平臺、電機、控制系統(tǒng)等部分。學生需繪制三維打印機的操作流程圖，包括模型設計、切片處理、打印輸出和后處理等步驟。學生需在操作流程圖中標注每個步驟的關鍵操作和注意事項。作業(yè)提交：學生需將繪制的操作流程圖打印或電子版提交給教師。教師需對作業(yè)進行批改，并給予反饋和建議。第三課時：項目探究（設計并打印實用物品）作業(yè)任務：設計并打印一個簡單的實用物品（如筆筒、手機支架等），并完成項目設計文檔和展示PPT。具體要求：學生需根據(jù)實際需求，設計一個實用的三維模型，如筆筒、手機支架等。學生需運用三維設計軟件完成模型設計，并生成STL文件。學生需進行切片處理，并選擇合適的打印參數(shù)，完成三維模型的打印輸出。學生需對打印出的模型進行后處理，如去除支撐、打磨等。學生需完成項目設計文檔，包括設計思路、創(chuàng)新點、圖樣表達、打印參數(shù)選擇、后處理過程等內(nèi)容。學生需制作項目展示PPT，包括項目背景、設計思路、打印過程、成果展示等內(nèi)容。作業(yè)提交：學生需將項目設計文檔和展示PPT打印或電子版提交給教師。學生需在班級中進行項目展示，并接受教師和同學的提問和評價。第四課時：評價反饋與拓展延伸作業(yè)任務：撰寫個人學習總結(jié)和拓展延伸報告。具體要求：學生需撰寫個人學習總結(jié)，回顧本單元的學習過程和收獲，包括技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面的提升。學生需進行拓展延伸，查找至少兩篇關于三維打印技術在其他領域應用的案例，并撰寫一篇不少于500字的報告，分析三維打印技術在其他領域的應用前景和潛在問題。作業(yè)提交：學生需將個人學習總結(jié)和拓展延伸報告打印或電子版提交給教師。教師需對作業(yè)進行批改，并給予反饋和建議。四、作業(yè)評價評價方式：采用自評、互評和師評相結(jié)合的方式進行評價。自評：學生需對自己的作業(yè)進行自我評價，評價自己在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面的提升和不足之處?；ピu：學生之間需進行相互評價，評價對方作業(yè)的優(yōu)點和不足之處，并提出改進建議。師評：教師需對學生的作業(yè)進行綜合評價，評價學生在技術意識、工程思維、創(chuàng)新設計、圖樣表達和物化能力等方面的表現(xiàn)，并給予反饋和建議。評價標準：技術意識：作業(yè)是否體現(xiàn)了對三維打印技術的敏感性和正確認識，是否分析了三維打印技術的優(yōu)勢與局限性。工程思維：作業(yè)是否體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的方法，是否選擇了合適的三維打印材料和工藝參數(shù)，是否進行了簡單的工程決策。創(chuàng)新設計：作業(yè)是否體現(xiàn)了創(chuàng)新性，是否運用了三維設計軟件將設計構(gòu)想轉(zhuǎn)化為具體的三維模型。圖樣表達：作業(yè)是否繪制了清晰、準確的三維設計圖樣，是否運用了技術語言準確表達設計構(gòu)想。物化能力：作業(yè)是否獨立完成了三維模型的打印輸出，是否對打印出的模型進行了有效的后處理。反饋與改進：教師需根據(jù)評價標準對學生的作業(yè)進行批改，并給予具體的反饋和建議。學生需根據(jù)教師和同學的反饋和建議進行作業(yè)改進，并在后續(xù)學習中不斷提升自己的核心素養(yǎng)。十五、“教-學-評”一致性課時設計課時1：三維打印技術概述一、教學目標設定技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程及其在不同領域的應用。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢和局限性，形成合理的技術應用意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用。學生能夠初步判斷哪些產(chǎn)品適合使用三維打印技術進行制造。創(chuàng)新設計：學生能夠基于三維打印技術的特點，提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設計構(gòu)想。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，表達設計構(gòu)想。物化能力：學生能夠通過案例分析，了解三維打印技術的物化過程。二、作業(yè)目標設定收集至少三個應用三維打印技術的案例，并簡要分析這些案例中的三維打印技術如何發(fā)揮作用。繪制一幅簡單的三維打印技術工作原理圖，并簡要說明其工作過程。三、課程目標設定技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理、發(fā)展歷程和應用領域，形成對三維打印技術的正確認識和初步的技術敏感性。學生能夠分析三維打印技術的優(yōu)勢與局限性，形成合理的技術應用意識。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印技術在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用，形成初步的工程思維。學生能夠針對具體的設計需求，初步判斷哪些產(chǎn)品適合使用三維打印技術進行制造。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合三維打印技術的特點，發(fā)揮創(chuàng)意，提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設計構(gòu)想。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制簡單的三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。物化能力：學生能夠通過案例分析，了解三維打印技術的物化過程，為后續(xù)實踐操作奠定基礎。四、教學過程第一步：情境導入（約10分鐘）活動內(nèi)容：展示三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育等領域的應用案例，如三維打印的心臟模型、火箭發(fā)動機零件、教學用具等。教師活動：引導學生觀察并思考三維打印技術的特點和應用價值。學生活動：小組討論，分享自己對三維打印技術的認識和看法。評價方式：通過觀察學生的討論情況和參與度進行評價。第二步：三維打印技術概述（約30分鐘）活動內(nèi)容：發(fā)展歷程：簡要介紹三維打印技術的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀。應用領域：詳細講解三維打印技術在醫(yī)療、航空航天、教育、藝術等領域的應用案例。與傳統(tǒng)技術比較：分析三維打印技術與傳統(tǒng)制造技術的優(yōu)劣勢，引導學生理解三維打印技術的獨特價值。教師活動：結(jié)合PPT、視頻等多媒體資源進行講解。引導學生思考三維打印技術的未來發(fā)展趨勢。學生活動：認真聽講，做好筆記。積極參與討論，分享自己對三維打印技術發(fā)展的看法。評價方式：通過課堂筆記和討論參與度進行評價。第三步：課堂練習（約10分鐘）活動內(nèi)容：學生分組討論并列舉出三維打印技術在不同領域的應用案例，每組至少列舉三個案例，并簡要分析三維打印技術如何在這些案例中發(fā)揮作用。教師活動：巡視指導，鼓勵學生積極參與討論。學生活動：分組討論并記錄討論結(jié)果。評價方式：通過小組討論結(jié)果和參與度進行評價。第四步：作業(yè)布置與講解（約5分鐘）活動內(nèi)容：布置課后作業(yè)：收集至少三個應用三維打印技術的案例，并簡要分析這些案例中的三維打印技術如何發(fā)揮作用；繪制一幅簡單的三維打印技術工作原理圖，并簡要說明其工作過程。教師活動：解釋作業(yè)要求和評價標準。學生活動：記錄作業(yè)要求，準備課后完成作業(yè)。評價方式：通過課后作業(yè)的質(zhì)量進行評價。課時2：三維打印機的操作一、教學目標設定技術意識：學生能夠了解三維打印機的基本組成和操作流程，形成對三維打印技術的進一步認識。學生能夠通過實踐操作，體驗三維打印技術的實際應用過程。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印機在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用。學生能夠針對具體的設計需求，選擇合適的三維打印材料和工藝參數(shù)。創(chuàng)新設計：學生能夠結(jié)合三維打印機的特點，提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設計構(gòu)想，并嘗試進行三維建模。圖樣表達：學生能夠識讀和繪制三維設計圖樣，運用技術語言準確表達設計構(gòu)想。學生能夠運用三維設計軟件對設計圖樣進行優(yōu)化和渲染。物化能力：學生能夠掌握三維打印機的操作方法，獨立完成簡單的三維打印任務。學生能夠?qū)Υ蛴〕龅娜S模型進行后處理，如去除支撐、打磨等。二、作業(yè)目標設定使用三維設計軟件設計一個簡單的實用物品（如筆筒、手機支架等），并生成STL文件。對設計的三維模型進行切片處理，并準備打印參數(shù)。三、課程目標設定技術意識：學生能夠理解三維打印技術的基本原理和操作流程，形成對三維打印技術的進一步認識。學生能夠通過實踐操作，體驗三維打印技術的實際應用過程，增強技術敏感性。工程思維：學生能夠運用系統(tǒng)分析的方法，理解三維打印機在產(chǎn)品設計、制造過程中的作用。學