1.1 认识三维打印 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修11 产品三维设计与制造

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修11：产品三维设计与制造 第一章 三维打印原理 第一节 认识三维打印 教学设计 教学背景 三维打印是近年来受到人们广泛关注的一项高新技术，被誉为开启新工业革命的钥匙，它的发明实现了人类的生产制造模式从等材、减材到增材的重大转变。由于其独特的优势，三维打印技术经历了30多年的发展仍方兴未艾，新技术、新材料、新应用仍源源不断问世，而且被广泛应用于工业制造、航空航天、医疗教育、艺术设计等领域，这一切都展示了三维打印技术强大的生命力和难以估量的发展前景。 教学目标： 知识与技能目标: 1.了解三维打印技术的发展历史。 2.感悟三维打印技术对自然和人类生产、生活方式产生的影响。 教学内容分析: 教材分四章：三维打印原理、三维产品技术分析、三维模型设计和三维打印技术应用。由浅入深，带领同学们了解三维打印技术的产生和发展历程，了解三维打印的基本原理、设备的结构和操作方法；熟悉不同材料和成型工艺的特点，能结合产品设计要求制订合适的产品制作方案；学习三维建模，掌握三维模型设计的基本思路和方法；通过实践操作教学，设计和制作出哨子、台灯等立体模型。 学情分析: 学生对三维打印的了解认识有限，面对未来，他们需要学习有关三维打印的知识。 教材注重发展同学们的核心素养。通过了解三维打印的原理及其应用，感悟三维打印技术对人们生产、生活的影响。选取能突出反映三维打印特点的案例，通过对不同工艺的对比，让同学们深刻体会三维打印技术和传统制造技术的区别，帮助同学们树立技术意识。所选案例贴近日常生活，方便同学们学以致用，在制订方案的过程中，引导同学们从实际出发，具体问题具体分析，通过对比、权衡和优化得到最佳方案，以此培养工程思维。在实践操作教学中，帮助同学们较全面地掌握三维打印的设计技巧和制作方法，引导同学们思考与探究，从而提高实践能力和创新能力。 教学重难点: 了解三维打印技术的发展历史。 感悟三维打印技术对自然和人类生产、生活方式产生的影响。 教学策略: 在教学过程中，注重对同学们科学态度、价值观的引导和培养。本书设计的案例、实践活动、思考、讨论等栏目充分融合了科技与人文理念，如为体育老师制作哨子、为母亲制作杯子、三维打印是否可取代传统制造业、三维打印文物仿品可否代替真品进行展览、三维打印器官的伦理思考等，引导同学们从社会、科技、人文等方面进行考虑，从而发展综合素养。 运用三维打印技术，不用依赖机床和车间，也不用削、钻、铸等手段，只要借助一台计算机和一台三维打印机，我们就能变成产品的设计者、制造者。让我们一起走进三维打印的世界，领略它的神奇与不凡；让三维打印技术成为我们的好帮手，助我们实现脑海中奇妙的构想吧。 教学准备: 展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。 教学过程: 情景导入: 老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修11：产品三维设计与制造　第一章 三维打印原理　第一节 认识三维打印。 建设制造强国是我国实现高质量发展的重要战略。三维打印技术属于增材制造技术，至今才发展了30多年，却使传统制造业发生了翻天覆地的变化，实现了制造方式从等材、减材到增材的重大转变，形成了一种全新的制造模式。 等材、减材、增材，同学们对这三个名词可能不是很熟悉。举个例子，打铁匠将一块金属反复敲打、锻造成工具或兵器，这块金属在制造前后体积、质量几乎相等，这属于等材制造；雕刻家把一块巨型岩石反复雕刻打磨，凿出许多碎石，岩石最后成为精美的雕塑，但体积、质量都减少了，这属于减材制造。 什么是增材制造呢？三维打印技术是如何实现增材制造的？它又经历了怎样的发展历程？让我们通过本章的内容，一起来学习吧。 一、走进生活中的三维打印 近年来，“三维打印”一词频繁出现在我们的视野中，三维打印作为一种新的生产方式，由于其独特的优点，受到越来越多行业的青睐，呈现出引领未来工业发展的趋势。其技术和产品也在逐渐走进人们的视野，正悄然改变着人们的生产和生活方式。三维打印技术逐渐成为加快建设制造强国，推动新兴产业发展的重要内容。 图1-1（参见教材P2）是2017年一场以“水波”为主题的时装秀中展示的三维打印服装，衣服结构复杂、线条感流畅、科技感十足。 图1-2（参见教材P2）是三维打印的巧克力，颜色丰富，造型精美，犹如一件艺术品。 2015年1月，一幢三维打印的5层楼房出现在苏州（如图1-3所示）（参见教材P2），该楼房的材料主要是通过回收城市固体垃圾，再经过辐射检测、高温锻造等方法深化处理而获得，楼房最后通过三维打印而建成，十分环保。 2018年3月，全球首款量产三维打印电动车LSEV在北京车展正式亮相（如图1-4所示）（参见教材P3）。这款车的制造时间只需3天，除了底盘、座椅、轮胎、电动机、电池和玻璃等少数部件之外，其他所有的组件都是通过三