三維創(chuàng)意設(shè)計

張小珍 江蘇省南京市古平崗小學(xué)教師，南京大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科，學(xué)士學(xué)位。南京市師德先進(jìn)個人，曾獲鼓樓區(qū)“能手教師”“新秀教師”稱號，南京市鼓樓區(qū)信息技術(shù)學(xué)科帶頭人，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”，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，多篇論文獲獎與發(fā)表，多次賽課獲獎。輔導(dǎo)學(xué)生參賽多次獲獎，2020年6月輔導(dǎo)學(xué)生參加iHopeSpace雙足機(jī)器人挑戰(zhàn)賽，獲金獎和最佳人氣獎。2020年獲“疫情防控優(yōu)秀志愿者”稱號，全國中小學(xué)教師三維設(shè)計教學(xué)設(shè)計大賽《獻(xiàn)給抗疫英雄的禮物》獲中望杯三等獎。

教學(xué)背景

計算思維是指運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科，可將其理解為：靈活運(yùn)用計算工具與方法求解問題的思維活動。疫情期間，我們身邊涌現(xiàn)出無數(shù)的逆行者，是他們，用生命保護(hù)著我們。愛出者愛返，福往者福來！本課例教學(xué)生運(yùn)用計算思維，創(chuàng)意設(shè)計一個禮物送給最美逆行者，表達(dá)我們的感恩之情，也讓學(xué)生了解從創(chuàng)意到創(chuàng)造的基本流程，在作品創(chuàng)作過程中進(jìn)行完整體驗(yàn)。

教學(xué)目標(biāo)

一、課程標(biāo)準(zhǔn)要求

計算思維：個體運(yùn)用計算機(jī)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。

二、學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)

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。

三、知識與技能目標(biāo)

了解作品從創(chuàng)意到創(chuàng)造的基本流程，掌握“浮雕與文字”技術(shù);培養(yǎng)工程思維，能總結(jié)優(yōu)秀作品的特征并學(xué)習(xí);將作品上傳到i3DOne社區(qū)與更多的3D愛好者一起分享、交流學(xué)習(xí)，能根據(jù)所學(xué)知識舉一反三，遷移學(xué)習(xí)，進(jìn)行創(chuàng)意創(chuàng)新設(shè)計。

四、學(xué)業(yè)要求

本課是在學(xué)生五年級掌握了3D創(chuàng)意設(shè)計和打印技術(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行的主題項(xiàng)目式綜合學(xué)習(xí)，不僅要求學(xué)生會設(shè)計制作，還要學(xué)會分享、表達(dá)與總結(jié)。

教學(xué)分析

本課是蘇科版《小學(xué)信息技術(shù)》五年級教材中3D創(chuàng)意設(shè)計模塊的延伸學(xué)習(xí)，是在學(xué)生掌握3D創(chuàng)意設(shè)計模塊基本知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前的實(shí)際生活情境，基于主題設(shè)計“壁畫相框”，在實(shí)踐中掌握“浮雕與文字”的技術(shù)，并在i3DOne社區(qū)繼續(xù)進(jìn)行線上探究學(xué)習(xí)。

學(xué)情分析

本課教學(xué)對象為小學(xué)五年級學(xué)生，他們對計算機(jī)知識和軟件都有一定的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對信息技術(shù)課興趣濃厚，有一定的軟件操作技術(shù)能力，但信息技術(shù)的綜合應(yīng)用能力還比較欠缺，自主學(xué)習(xí)能力有待加強(qiáng)。由于家庭的教育條件和觀念不同，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也不同。所以，本課的目標(biāo)任務(wù)是分層的，因材施教，確保后進(jìn)生能完成基本的模仿學(xué)習(xí)，優(yōu)秀生可以進(jìn)行個性化創(chuàng)造學(xué)習(xí)。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn) 了解作品從創(chuàng)意到創(chuàng)造的構(gòu)建思路，利用所學(xué)舊知有意義地構(gòu)建新知“浮雕與文字”，并能通過線上與線下學(xué)習(xí)優(yōu)化作品，提升綜合素養(yǎng)。

教學(xué)難點(diǎn) 學(xué)會運(yùn)用“浮雕與文字”技術(shù);在作品創(chuàng)作的過程中能觀察總結(jié)優(yōu)秀作品的特征。

教學(xué)過程

一、從生活出發(fā)，導(dǎo)入目標(biāo)

師：當(dāng)“病毒與逆行者”成為生活常態(tài)后，我們謳歌逆行者的奉獻(xiàn)精神，他們熱愛祖國，樂于奉獻(xiàn)。愛出者愛返，福往者福來！今天就讓我們表達(dá)自己的愛心，用3D One軟件DIY一個禮物送給最美逆行者！

學(xué)生分小組討論設(shè)計思想與思路，教師從旁指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生像工程師一樣思考，融合STEM教學(xué)理念，發(fā)散思維再收斂思維，形成多個可執(zhí)行的模型設(shè)計思路，以信息技術(shù)為基礎(chǔ)技術(shù)工具，整合多學(xué)科知識、多種技術(shù)，然后進(jìn)入創(chuàng)作實(shí)踐。

二、基于計算思維的實(shí)踐探究

確定設(shè)計思路后，經(jīng)過可行性分析，綜合分析模型設(shè)計、模型建構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用、評價標(biāo)準(zhǔn)等，借助思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)3D創(chuàng)作過程的整體結(jié)構(gòu)框架。

下面以用3D One軟件制作“壁畫相框”為例。

1.長方體的實(shí)體建模，進(jìn)行長、寬、高的參數(shù)設(shè)定，調(diào)整為最佳視覺效果的模型比例。

2.利用“抽殼”將長方體內(nèi)部掏空，注意邊框的保留厚度，引導(dǎo)學(xué)生思考合適的厚度值，如圖1。

3.結(jié)合主題，搜索并下載一張合適的圖片，注意圖片的清晰度及色相對比度，利用“浮雕”完成相框的裝飾，如圖2。

4.利用“預(yù)制文字”在相框中添加文字，如圖3，借以表達(dá)我們戰(zhàn)疫的決心，體現(xiàn)民族凝聚力。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：文字平躺在相框內(nèi)，不太美觀。

教師指導(dǎo)：對預(yù)設(shè)的文字執(zhí)行“拉伸”，就能讓文字有立體的視覺呈現(xiàn)，可調(diào)整參數(shù)值，以達(dá)到最滿意、最美觀的效果，如圖4。

5.學(xué)生小試牛刀，根據(jù)自己的創(chuàng)意想法，運(yùn)用所學(xué)的知識與技能設(shè)計禮物。

三、線上探究，拓展提升

在實(shí)踐制作階段，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。課后，學(xué)生將作品上傳到i3DOne社區(qū)，將課堂遷移到線上，延伸課外學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，在線與更多的學(xué)習(xí)者共享探究、互助學(xué)習(xí)。

學(xué)生在探究過程中不斷地思考，不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，在欣賞他人作品的同時取長補(bǔ)短，進(jìn)一步修改和完善自己的作品，提高綜合能力。在線上“云評價”過程中，幫助學(xué)生形成客觀、正確地評價他人作品的能力，最后形成實(shí)用性、美觀性、創(chuàng)意性、個性化的作品。

四、作品展示與總結(jié)

通過一段時間的學(xué)習(xí)創(chuàng)作，我們公開展示部分小創(chuàng)客的優(yōu)秀作品，如圖5，激勵學(xué)生后續(xù)不斷地鞏固知識、拓展學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)，形成一種循環(huán)的良性學(xué)習(xí)氛圍。

教師總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的新知識，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)3D One軟件中的“文字”“浮雕”“組合”等工具如何使用，并評價學(xué)生作品，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步。

教學(xué)反思

基于計算思維，設(shè)計貼近生活實(shí)際的3D教學(xué)案例實(shí)踐，注重以人為本、以德為先，讓學(xué)生多渠道了解逆行者的光榮事跡及奉獻(xiàn)精神，感知整個中華民族眾志成城、共克時艱的凝聚力，感受民族堅不可摧的氣節(jié)。

通過本課例，學(xué)生不僅掌握了某些軟件的使用，更重要的是學(xué)會了思維的方式，提高了利用信息技術(shù)解決問題的能力，提升了信息素養(yǎng)、綜合能力、創(chuàng)新能力。我們將線上與線下學(xué)習(xí)相結(jié)合，倡導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中文明上網(wǎng)，“說文明話、做文明人”，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)中“多發(fā)現(xiàn)、勤思考、多創(chuàng)作”，爭做多元化的復(fù)合型人才。