3D創(chuàng)意設(shè)計——青果器皿

教學(xué)背景

中華文化博大精深，歷經(jīng)五千年的積淀和發(fā)展，優(yōu)秀傳統(tǒng)文化浩若煙海，它代表著我們祖先的睿智、文明，蘊含著豐厚的民族精神和道德理念，對人類的進步和發(fā)展產(chǎn)生著廣泛而又深遠的影響。習(xí)總書記深刻指出，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是人們進行道德教育修養(yǎng)的“好教材”，強調(diào)要努力實現(xiàn)傳統(tǒng)文化的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展，讓傳統(tǒng)文化變成“活”的文化。因此，筆者致力于將優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的元素和理念貫徹到自己的教學(xué)實踐中，在三維創(chuàng)意設(shè)計課程中融入傳統(tǒng)文化。本課以“3D創(chuàng)意設(shè)計——青果器皿”為例，期望為傳承與發(fā)展傳統(tǒng)文化的研究提供導(dǎo)向，讓傳統(tǒng)文化“活”在3D設(shè)計中。

教學(xué)目標

課程標準要求 計算思維：個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生一系列思維活動;數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：個體通過評估并選用常見的數(shù)字化資源與工具，有效地管理學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造性地解決問題，從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)，形成創(chuàng)新作品的能力。

學(xué)科核心素養(yǎng)目標 義務(wù)教育信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任等方面。本課通過作品設(shè)計、制作與分享等一系列活動讓學(xué)生在信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等方面有所提高。

知識與技能目標 了解作品從創(chuàng)意到創(chuàng)造的基本流程，掌握“拉伸、陣列、浮雕”等技術(shù);學(xué)習(xí)像工程師一樣的思考模式，學(xué)會三維設(shè)計建模的基本思想;將3D技術(shù)與中國傳統(tǒng)文化相結(jié)合，傳承并發(fā)展優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，根據(jù)所學(xué)知識進行舉一反三，遷移學(xué)習(xí)、創(chuàng)新設(shè)計。

教學(xué)重點與難點

教學(xué)重點 引導(dǎo)學(xué)生認識中華民族特色、中國傳統(tǒng)文化;引導(dǎo)學(xué)生從實物中學(xué)習(xí)如何解析模型，學(xué)會像工程師一樣的思考，分析問題，解決問題。

教學(xué)難點 利用數(shù)字化云資源選擇中國傳統(tǒng)文化特色剪紙元素，利用浮雕技術(shù)將它融入做好的模具中。

教學(xué)過程

一、從傳承與發(fā)展的需求出發(fā)，導(dǎo)出項目任務(wù)

教師出示青果與青果器皿的圖片（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生觀察。

師：小時候，我的媽媽就用這樣的器皿做青果。“青”指的是艾葉，將經(jīng)過特殊處理的艾葉與米粉揉成團，包裹上自己愛吃的餡，用青果器皿輕輕一壓，青果就脫模成型了。再將它上鍋蒸熟，淡淡的艾香，甜甜的味道……現(xiàn)在已經(jīng)很少有人使用這種青果器皿了，它漸漸變成傳統(tǒng)文化的一部分，淡出了我們的視線。青果器皿凝結(jié)著祖先的智慧和生活經(jīng)驗，今天就讓我們用3D設(shè)計來傳承這個悠久的文化傳統(tǒng)。

二、基于計算思維的3D設(shè)計過程

1.分析與建模設(shè)計流程：觀察—分解—討論—分析—規(guī)劃尺寸—草圖繪畫—3D設(shè)計。

計算思維的核心過程：解析問題—構(gòu)建問題—分析問題—解決問題。

問題1：該模具由哪幾個部分構(gòu)成？（計算思維—解析問題）

問題2：每個部分該如何設(shè)計？（計算思維—構(gòu)建問題）

問題3：關(guān)于模具制作，你有什么要提醒大家的注意事項？（計算思維—分析問題）

2.草圖繪制：先用草圖繪制一個圓形和長方形手柄，再用“鏈狀圓角”工具將圓形與長方形的連接處設(shè)計成一個圓滑的線條。（計算思維—解決問題）

3.草圖拉伸：將已經(jīng)處理好的二維草圖，拉伸成一個三維的立體實體。注意拉伸高度的參數(shù)設(shè)置，如圖2。

4.繪制梅花形內(nèi)框：在模型內(nèi)設(shè)計一個梅花形的模具，要先用草圖繪制一個大圓，然后在大圓路徑上繪制一個小圓形，利用“環(huán)形陣列”“剪切”等工具，剪去多余的線條，修剪后的圖形如圖3。

5.拉伸梅花形內(nèi)框：將修剪好的梅花圖進行拉伸，并與主體進行“減運算”，此時，注意底面不能為空。模具成型圖如圖4。

6.融合傳統(tǒng)文化元素：將事先準備好的具有民族特色的中國傳統(tǒng)文化剪紙元素，利用“浮雕”技術(shù)融入做好的模具中，如圖5，然后，仿照印章成像過程，給它加上“鏡像”技術(shù)，一個模具就基本成型了，實現(xiàn)傳統(tǒng)文化與3D技術(shù)的融合。

7.細節(jié)處理：設(shè)置圓角處理、材質(zhì)、顏色等屬性，處理好模具的細節(jié)問題，如圖6。至此，我們的青果器皿就設(shè)計好了，經(jīng)過3D打印就可以得到實體模具。

教師小結(jié)：模型設(shè)計要兼顧實用性、美觀性、創(chuàng)意性、個性化，更要突出主題——中國傳統(tǒng)文化。

三、拓展探究，創(chuàng)新性發(fā)展

設(shè)計過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生融入更多的傳統(tǒng)文化元素，也可以讓學(xué)生根據(jù)自己的喜好融入現(xiàn)代元素（如卡通動物圖案），如圖7，設(shè)計豐富多樣的青果器皿，實現(xiàn)傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新性發(fā)展。

當(dāng)然，在3D建模設(shè)計課程中，教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生，用3D技術(shù)進行更多傳統(tǒng)文化傳承與發(fā)展的設(shè)計，融合多學(xué)科進行創(chuàng)新性拓展學(xué)習(xí)。例如，用華光四射的寶蓮燈給學(xué)生講述沉香劈山救母的美麗傳說，用雕有壽字的仙桃讓學(xué)生品味人類對健康長壽的美好向往，用古韻古風(fēng)的中式亭臺樓榭讓學(xué)生品味博大精深的中國藝術(shù)底蘊，用融入青花瓷的文房四寶感受中華上下五千年文化傳統(tǒng)藝術(shù)……

實踐反思

本課例從傳承與發(fā)展傳統(tǒng)文化出發(fā)，以生為本、以德為先，讓學(xué)生通過動手實踐，學(xué)習(xí)拓展、融合應(yīng)用多學(xué)科知識，以技術(shù)創(chuàng)造美好生活為目的，設(shè)計出美觀、實用的模型。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間，體驗了小組合作、任務(wù)驅(qū)動、自主探究等過程，思維由發(fā)散到收斂，又從收斂到發(fā)散，由一個圓孔模具聯(lián)想到串聯(lián)圓孔，由中國傳統(tǒng)剪紙藝術(shù)聯(lián)想到現(xiàn)代卡通藝術(shù)，學(xué)會了像工程師一樣去思考問題，掌握了科學(xué)有效的思維方式，提高了問題解決能力與創(chuàng)新思維能力。在實踐中倡導(dǎo)“以德為先”，將3D技術(shù)與傳統(tǒng)文化巧妙融合，實現(xiàn)傳統(tǒng)文化的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展，不僅助力學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的達成，還提升了學(xué)生的人文素養(yǎng)，多角度、全方位地弘揚中華民族傳統(tǒng)文化，讓世界真正看見中國的文化底蘊。

（本課件由i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)推薦）

張小珍 江蘇省南京市古平崗小學(xué)信息技術(shù)教師，南京市鼓樓區(qū)信息技術(shù)學(xué)科帶頭人，曾獲南京市“師德先進個人”、鼓樓區(qū)“能手教師”“新秀教師”等榮譽稱號;參與鼓樓“E學(xué)校”在線課堂網(wǎng)絡(luò)公開課錄課，多次獲南京市網(wǎng)絡(luò)文明夏令營“優(yōu)秀輔導(dǎo)員”稱號。在全國中小學(xué)教師三維設(shè)計教學(xué)設(shè)計大賽中，作品《獻給抗疫英雄的禮物》獲中望杯三等獎;多篇論文獲獎與發(fā)表，多次賽課獲獎。i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)“優(yōu)秀創(chuàng)客導(dǎo)師”，全國OMMC線上創(chuàng)客馬拉松“優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員”;輔導(dǎo)的學(xué)生多次參賽獲獎，2020年6月輔導(dǎo)學(xué)生參加iHopeSpace雙足機器人挑戰(zhàn)賽，獲金獎和最佳人氣獎。