第1课 画城堡
【教学目标与要求】 1. 学会新建积木块。 2. 学会调用积木块。
3. 在画组合图形的过程中培养学生模块化设计脚本的方法。 4. 通过新建不同的积木块，培养学生的创新能力。 【教学重点与难点】
重点：通过调用积木块画出组合图形。 难点：确定组合图形各部件的开始位置和方向。 【教学方法与手段】
情境创设、任务驱动、自主探究法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
多媒体网络教室、课件、学件和程序。 【教学过程】 教学环节 分析问题 1
教师和学生活动 1. 出示几种基本图形 游戏：给你几种基本图形（三角形、长方设计意图 游戏导入，激发学生创作热情。 形、正方形），个数不限，能组合成什么图案？ 电脑、冰箱、汽车…… 老师课前在Scratch里也利用这几种图形进行了创作，想看看吗？ 出示城堡图形。 通过新建积木块来画组
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画组合 图形 这是一张城堡图，它是由哪些基本图形组成？ 学生观察，思考后回答。 2. 这个图形由三种基本图形（三角形、长方形、正方形）组成，这样由多种基本图形组成的图形称为组合图形。今天我们就以这个合图形，让学生体会积木块的作用，感受模块化程序设计的高效和快捷，进而提高学生的学习兴趣。 城堡图为例，学习在Scratch里画组合图形。 出示课题：画城堡 任务1：定义各基本图形模块 小组观察、讨论画图步骤。 小组汇报。 我们发现不论按何种顺序在画城堡的过程中需要多次用到三角形、长方形、正方形，怎样才能方便快捷地把这些基本图形画出来？ 在Scratch里我们可以把画基本图形的积木组合起来，形成积木块。 要新建几个积木块？名称分别是什么？ 生：小三角形，小长方形，大三角形，大长方形，正方形。 学生根据学件自学。 学生尝试新建积木块。 学生演示： 1. 选择 ,单击 , 通过让学生自己分析，思考当遇到重复操作时如何简化，让学生养成简洁的程序设计思维。 在“新建积木”中输入名称“小三角形”,单击确定。 2. 搭建画三角形命令。 任务2：思考：左右两边的单边城堡由同样的三角形和长方形组成，有更简便的方法吗？ 当我们需要重复用到这两个图形时，可以把这两个图形看作一个基本图形，新建成一个新的积木块。 教师演示： 2
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拓展练习 课后总结
学生尝试新建积木块单个城堡。 任务3：调用积木块，画出城堡图。 同学们真厉害，需要的基本图形都已经建好了，现在能用准备好的积木块搭建这个美丽的城堡吗？赶紧去试试吧！ 学生尝试。 师巡视辅导。 演示学生出现的问题，师生共同研究，解决问题。 小组讨论如何合理调用积木块。 小组汇报： （1）确定起点，调整好画笔粗细与颜色。 （2）调整画笔方向。 展示学生作品。 任务4：你还想怎样丰富你的城堡？还可以添加什么内容？把它定义成积木块，再画出来。个性化地装饰你的城堡吧！ 学生创作。 学生轮流欣赏作品，投票选出最美城堡。 当选者展示作品，讲解思路。 今天，我们通过画城堡学习了Scratch里 通过个性化的练习强化学生利用积木块画组合图形的方法。为下一步学习打下基础。 一种新的设计程序的方法，通过使用积木块， 把复杂的组合图形分解成一个个基本图形，大大简化了我们的程序。 这样一种化繁为简的模块化思维除了能优化我们编程的过程，还能帮我们简化生活中的哪些问题？说一说。 帮助学生构建模块化设计思维，激发学生进一步探索运用模块化思维。 3
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第2课 声音控制小猫动作
【教学目标与要求】
1. 了解Arduino硬件的结构。 2. 学会连接硬件与电脑。
3. 掌握获取声音传感器值的方法。 4. 能够对传感器数据进行转化满足程序需要。
5. 引导学生认识声音传感器，体验Arduino开源硬件的强大魅力。 6. 通过在做中学，学生形成生活中的物体可以成为计算机输入设备的意识。 【教学重点与难点】
重点：1. 能够将声音传感器和主控板连接起来。 2. 掌握获取声音传感器值的方法。 难点：1. 掌握获取声音传感器值的方法。 2. 将获取到的传感器数值应用到程序中。 【教学方法与手段】
鉴于学生是第一次接触传感器，所以在认识、连接、使用传感器时采用讲授式教学。为激发孩子的学习兴趣，让他们先进行体验，然后动手实践，在做中学。
【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
xDing软件、Arduino主控板、连接线、声音传感器。 【教学过程】 教学环节 一、直观体教师和学生活动 师：今天动物园的小动物们开运动会，当绿旗被点击的时候，酷狗和小猫同时从起跑线出发。大家看，酷狗已设计意图 学生感受声音传感器的而小猫还在起点。让我们一起来魅力，用已有验，揭秘原理 经快要跑到舞台中间了，给小猫鼓鼓劲，加加油。 师带领学生大喊：“加油”。 师：快看，小猫好像听到了我们的加油声，它已经跑到终点啦！ 师：咦，这是怎么回事？它是怎么做到的呢？ 生答。 师：让我们一起来揭开它背后的神秘面纱。 首先需要声音传感器、Arduino主控板设备来感知我们的加油声，然后利用感知到的声音数值编写程序。 的知识揭示声音传感器的工作原理，激发学生学习的兴趣。 4
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我们首先来看看当前的声音值是多少？ 保持安静，观察声音最小值：0； 加油声响起来，观察声音最大值：100。 在脚本中，小猫移动的步数是声音值。声音值越大，它的移动步数也越大，速度也就越快。 这节课，我们就来学习使用神秘的声音传感器。板书（声音传感器） 二、连接 硬件 1. 认识声音传感器 找一找：声音传感器。 读一读：声音传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的通过找一找、读一读，认识声音传感器。 变化，声音传感器根据声音强度的不同，其输出值也不同。 2. 认识主控板 看一看：Arduino主控板。 看一看结找一找：Arduino主控板上的数字接口2～13和模拟构，找一找端接口A0～A5。模拟口连接模拟量的信号和设备，返回的数值是0～1024。数字口连接离散数字量信号和设备，返回的数值是0或1。 口，想一想，说一说，为后面连接传感器想一想：声音传感器应该接什么口？（板书：模拟口） 打好基础。 说一说：你在Arduino主控板上还发现了什么？ 开关、复位、超声波接口、USB接口。 3. 连接主控板和声音传感器 拿出桌面上的一根红、白、黑三色线，有白色突起的一头连接声音传感器，另外一头连接A0～A5之间的A2端口。 Tips：红、白、黑线要与主控板上的红、白、黑一一对应。 相邻两人之间检查一下有没有连接正确？连接无误后，请用黑色的数据线连接主控板和电脑。 初次接触硬件，采用演示与讲解的方式，让学生学会连接硬件，养成良好的检查习惯。 5
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三、获取 数值 硬件连接好了，接下来我们需要编写程序来获取环境中的声音值。 打开桌面上的酷狗小猫运动会程序。 （1）单击“连接”，选择串口COM4。 （2）单击“控制板”，选择Arduino UNO。 连接串口，主控板，安装固件，启动硬件和电脑Tips：第一次使用时，必须单击“连接”“安装固件”。之间的通信模串口号因电脑而异，此处，选用COM4。 （3）新建变量sy。 （4）将变量sy的数值设定为模拟口A2。 Tips：此处模拟口A2与前面声音传感器连接主控板时的接口要一致。 （5）重复执行。 程序只能获取此刻环境中的声音，如果说要持续不断地获取声音值，需要重复执行，自己修改程序。记录教室内的声音值。 式。 采用变量的方式来获取声音传感器的数值。 6
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四、编写 程序 获取声音值只是我们的第一步，接下来，我们要用声音值去编写程序。 1. 模仿程序——酷狗小猫运动会。 学生从模仿教师的程序开始，学会利师：大家试试看，能否给小猫编写脚本：当声音越大，用声音值来编让它跑得越快。 写程序。 转播学生作品。 师：小猫跑得速度太快了，能否利用数字和逻辑运算里的控件稍微调整一下呢？ 学生调试。 反馈学生作品。 2. 创编程序——贴近生活。 师：想一想生活中哪些地方会用到声音传感器？还可以用到什么地方？ 生：声控灯、噪声监测器。 师：那你能否在xDing软件里模拟出来呢？试试看。 展示学生作品。 五、总结 反馈 这节课我们认识了声音传感器，用变量来读取环境中的声音值，并用它来编写程序。你们学会了吗？生活中除了声音传感器，还有光线、红外、温度、适度、超声波传感器等等，等着我们去学习呢！
回顾本节课知识，并为后面所要学的内容做铺垫。 对声音值进行逻辑运算，缩小数值。 联系学生生活中的经验，编写程序。
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第3课 机灵的老鼠
【教学目标与要求】
1. 熟练使用Arduino Uno板与传感器搭建电路。 2. 熟练使用光敏传感器。
3. 通过xDing编程获取光敏传感器的数值，制作互动动画。
4. 在学习光敏传感器时通过小组设计实验内容，培养学生发现问题、解决问题的能力，探索新知、勇于创新的能力。
【教学重点与难点】 重点：
老鼠觅食动画的电路设计和程序设计。 难点：
光敏传感器实验的设计与分析。 【教学方法与手段】
小组合作法、任务驱动法、演示法和实验法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
学生实验用材料，教师展示材料、课件和实验记录单。 【教学过程】 教学环节 一、演示，初识光敏传感器 教师和学生活动 师演示动画，指名学生叙述动画内容。 生：在小猫咪的家里有一只老鼠，当天黑后小老鼠就跑出来觅食，天亮了老鼠就躲起来。 师：你知道怎么制作白天和黑夜的场景吗？ 设计意图 通过演示动画内容，让学生直观地感受光敏传感器的作用。 通过对比两张图片，引导学生回忆通过颜色特 效的设置改变图 8
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生：设定背景的颜色值。 师：你看到老师是怎么切换黑夜与白天的吗？ 生：你用手按了一下传感器？ 师：老师的手并没有碰到传感器，用一个水杯盖住它也可以完成切换背景。这个传感器和我们的眼睛一样，用手挡在闭着的眼睛前面，眼睛就会感觉光线变暗，眼睛是我们的“光敏传感器”，能感受到光的强弱。老师用的就是光敏传感器。今天我们所要学习的光敏传感器就是来模拟人的眼睛能感受光的强弱。 出示课题。 二、测试，认识光敏传感器 师：光敏传感器是一个模拟传感器，它的连接线是由3根线组成的，这3根线是什么颜色的？代表什么？ 生：红、黑、蓝，分别代表正极、负极、数据数。 师：在上一节课我们学习了声音传感器，测试了声音的强弱，今天我们学习光敏传感器，你想怎么设计你的测试试验呢？ 小组讨论，汇报。 片颜色。 复习模拟传感器连接线的颜色，帮助学生巩固传感器与主板之间的连接。 通过设计测试试验，让学生理解，要想了解一个 小组合作，完成光敏传感器实验单，并做好记录。 新的传感器的作用，我们可以通过自己动手做试验，引导他们以后遇到新的传感器，自己动手实验，学会学习。 1. 完成连接图。 2. 编写测试程序。 9
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3. 测试，记录结果。 分别请学生展示，说一说试验结果的作用。 学生互相评价，老师评价。 三、应用，制作老鼠觅食动画 制作老鼠觅食动画。 1. 叙述动画内容。 2. 分析动画。 （1）背景：room1 （2）角色：mouse1 （3）动画内容 ①老鼠：当光线强度小于100，老鼠显示，并自由走动；否则躲起来。 ②背景：当光线强度小于100，是黑夜；否则是白天。 3. 学生制作动画。 4. 教师巡视指导。 5. 学生演示，评价。 程序：老鼠程序 自己设计实验，动手实验，记录实验结果，分析结果，从而学会解决问题的方法步骤。 通过叙述动画内容，让学生理清思路；通过分析动画，让学生了解动画三元素，特别是动画内容的描述，用自然语言描述算法，方便后面写程序。 10
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让学生制作出个性化的作品，培养学生创新能背景程序： 力。 6. 个性化完善动画 大家制作的动画都差不多，请你想一想怎么完善自己的动画，增加一些你自己想加入的内容。 学生制作、展示、评价。 四、总结 今天你有哪些收获？ 光敏传感器在生活中还有哪些应用？ 你想用它做什么？
让学生了解光敏传感器在生活中的应用 11
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第4课 滑杆接球
【教学目标与要求】 1. 认识滑动电位传感器。 2. 掌握程序启动方法。
3. 掌握滑动电位传感器控制程序的方法及原理。 4. 利用传感器精确控制角色在舞台上的位置。
5. 通过滑杆接球内容培养学生实事求是的科学态度和严谨的思维推导能力。 6. 利用电位滑动传感器解决生活和学习中实际问题。 【教学重点与难点】 重点：
1. 正确连接滑动电位传感器。
2. 掌握利用滑动电位传感器控制角色位置。 难点：
掌握利用滑动电位传感器控制角色位置。 【教学方法与手段】
教师演示法、自主探究学习法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
滑动电位传感器，Arduino板，连接线若干。 【教学过程】 教学环节 教师与学生活动 同学们，你们喜欢玩游戏吗？ 师出示用键盘控制的游戏，让学生玩一玩。你们想不想制作一个自己的喜欢游戏呢？ 一、导入 今天，我们利用滑动电位传感器来制作一个可以控制角色位置的Scratch游戏。 下面我们一起来学习吧！ 1. 认识与测试滑动电位传感器。 滑动电位传感器通常由电阻体和可移动的电二、新授知识 刷组成。通过移动滑块可以得到不同的电阻值。滑动电位传感器在日常生活中有许多应用，比如
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设计意图 从游戏引入，激发学生学习兴趣。 利用生活常识拉近所学知识与学生之间距离。 （五 ）年级（信息 ）学科下册 集体备课 二 次 备 课
在调音台上音量调节按钮等。 你还在哪儿见过类似的滑动电位器？ 2. 正确连接端口。 请大家将滑动电位器正确地连接在Arduino 板上，注意对应的端口号，并注意电源的正负极。 学生操作连接滑动电位器与Arduino板。 利用原有知识，独立完成传感器连接。并给出检验方法，培养学生检测反馈的好习惯。 请大家滑动滑块，看看对应端口的模拟值是否在变化？ 学生操作，师巡视。 2. 添加网兜角色。 今天我们制作一个网兜通过滑杆来控制它。请同学们根据书上的样例制作，当然你也可以进 行一些变化。特别要注意网兜内部的填充颜色。 学生绘制网兜角色。 3. 确定模拟值与坐标对应关系。 培训学生数理逻辑推导能力。 我们知道舞台的大小与X轴的坐标范围有关， 通过鼠标移动我们可知舞台的最左边值为-240， 舞台最右边值为240，所以总长度为480个像素。 请同学看书，思考如何得出模拟值与坐标之间的对应关系。 学生看书，自学。 学生汇报两者转换的过程。 4. 编写转换脚本。 13
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根据刚才我们得到的结论，将它转化为脚本。 大家在操作时注意运算之间的关系。 学生编写脚本。 思考：如果将网兜角色的Y轴上的值分别改为-180、0、180时，这个角色在位置上会有什么变化？ 学生讨论、操作。 5. 设置小球运动 我们让小球随机地从顶端下落，我们可以用以前学过的知识点，你能想到吗？与大家分享一下。 学生分享。 请同学们自行编写脚本，也可以参考书上的小球下落的脚本。学生看书自学。 学生操作，完成小球运动程序脚本。 1. 增加统计数量。 滑动电位器可以精确控件角色的位置，在刚才游戏设计中，你能增加小球出现的次数吗？能不能统计出网兜接球的次数？请小组讨论。 学生讨论、分享。 2. 你觉得在这个游戏程序上还可以添加哪三、提升与拓展 些元素来优化或提升游戏的精彩度？ 学生设计自己的创意。 3. 分享作品。谁来展示自己的作品？ 师转播学生作品，你觉得这个作品的优点是什么？哪里值得你学习？ 学生分享创意作品。 1. 今天这节课你学会了什么？ 四、回顾与总结 2. 你还有哪些没有弄懂的？你最感兴趣的内容是什么？ 帮助学生归纳总结知识点，理清所学内容。 引导学生进行合理评价。 拓展学生思路，分享创意作品。 给出问题，引导学生进一步深入思考。 14
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第5课 小猫抓鱼
【教学目标与要求】 1. 认识摇杆传感器。 2. 了解摇杆的工作原理。 3. 学习使用摇杆的使用方法。 4. 利用传感器来控制角色的移动。
5. 通过摇杆培养学生实事求是的科学态度和严谨的思维推理能力。 6. 利用Scratch传感器解决生活和学习中实际问题。 【教学重点与难点】
重点：利用摇杆传感器来实现控制角色移动。 难点：理解坐标与摇杆获取数值的关系。 【教学方法与手段】 自主探究、任务驱动。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
摇杆传感器，连接线，Arduino板。 【教学过程】 一、导入
利用多媒体出示使用键盘打地鼠的游戏，让同学们尝试着玩一玩。请学生谈谈感受，并发挥想象，如何改进，让我们的游戏更便于操作？
今天我们来学习新课《小猫抓鱼》，实现如何用摇杆传感器来制作角色移动。 （从游戏导入来激发学生的学习兴趣） 二、新授
1. 认识摇杆传感器。教师给每组同学下发摇杆传感器实物。并请学生观察后说一说摇杆传感器的结构特点。引导学生发现：摇杆是由两个电位器加一个开关按钮组成。教师讲解：拨动电位器，使阻值发生变化，从而改变输出电压。拨动电位器在不同的位置，获取的阻值也不一样。
2. 生活中的摇杆传感器举例：飞行遥控器上、游戏机等。
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3. 布置任务一：将摇杆传感器正确连接到Arduino板上。学生参看教材图示进行操作，如果操作当中有问题可以小组合作。教师巡视，给予帮助和指导。
4. 请学生到台前讲一讲连接方法，并说说这样连接的理由。连接错误的同学及时修改。 5. 布置任务二：添加角色和背景。
教师只需要布置任务，学生完全有能力独立完成，看教材自主探究操作即可。 6. 布置任务三：设置小猫抓鱼的动作。
（1）复习坐标的意义及Scratch窗口的坐标范围。
Y （0，0）
（2）设置通过摇杆获取X、Y坐标轴数据。 将X设定为模拟口A2，将Y设定为模拟口A3。 （3）设置判断语句。 教师带领学生分析，并板书： 如果X>600时，小猫向右移动。 如果X<400时，小猫向左移动。 如果Y>600时，小猫向上移动。 如果Y<400时，小猫向下移动。 （4）学生根据分析流程，编写程序。 7. 展示学生作品。 三、小结
今天你学到了什么？
给你留下印象最深的是哪一部？
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X
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第6课 弹奏音乐
【教学目标与要求】 1. 认识超声波传感器。
2. 了解超声波传感器的工作原理。
3. 利用超声波来测量距离，并根据不同的距离发出不同的声音。 4. 培养学生实事求是的科学态度和严谨的思维推导能力。 5. 通过对超声波传感器的应用设想，拓展思维，培养创新能力。 【教学重点与难点】
重点：正确连接超声波传感器，并正确运用其测距功能。
难点：根据超声波传感器测量的不同距离，让机器人执行不同的动作。 【教学方法与手段】 任务驱动法，实践操作。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
超声波传感器，Arduino板，数据线，课件。 【教学过程】 一、导入
播放歌曲《Do Re Mi》，让同学们一起来唱一唱这首耳熟能详的童谣，在轻松、欢快的环境中进入新课。
老师给同学们带来了一种新的传感器，也可以实现机器人弹奏歌曲，请大家猜一猜这是什么传感器？
教师总结：是利用超声波传感器来实现音调的变化，今天就一起来学习《弹奏音乐》并板书。 二、新授
1. 认识超声波传感器。
请学生通过看书、上网查阅等方法，了解超声波传感器的相关知识与定义，并向同学解释超声波的定义、功能并举例说明它在生活中的应用。教师总结：超声波是一种频率高于20 000赫兹的声波，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。根据发出超声波与接收到的超声波的时间差，可以计算出超声波传感器与物体之间的距离。今天我们就利用超声波的测距功能来编译一个可以弹相同音符的程序。
2. 布置任务一：使超声波正确连接到Arduino板。请参看书自学，并以小组为单位进行学生自主操作，将超声波传感器正确地连接到主控板上。小组合作，教师巡视，给予帮助和指导。
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3. 布置任务二：设置舞台背景，打开“背景库”对话框，选择“室内”，选择“spolight-stage”背景图。
4. 布置任务三：设置小猫演奏音符。 （1）分析：
教师给出4个音符，分别是：Do Re Mi Fa
教师给出一个X数轴线段 并平均分成4段。 总结出每一个数值范围内对应了一个音符： X＜5 Do X﹥5＜10 Re X﹥10＜15 Mi X﹥20＜25 Fa
（2）教师给学生讲解“且”运算的含义，并修改板书为： X﹥0且X＜5 Do X﹥5且X＜10 Re X﹥10且X＜15 Mi X﹥20且X＜25 Fa （3）画流程图：
参照教材编写的超声波检测不同的距离演奏出不同的音符程序，教师巡回指导。 5. 展示学生作品。 6. 拓展并总结。
（1）利用超声波传感器的测距功能，还可以制作哪些机器人，学生尝试创意。 （2）教师总结。
通过今天的学习，我们又认识了一个新的传感器——超声波传感器，它具有测距功能，机器人可以根据测量出不同的结果执行不同的动作。
在程序语言编写中，还有逻辑运算“与或非”，今天我们尝试接触了“与”运算，也就是我们在程序里写的“且”，在今后的学习中还会遇到其余两个，让老师和同学们一起逐步体会程序语言的魅力吧。
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第7课 初识3D建模
【教学目标与要求】
1. 通过观察、比较的方式，了解DSM软件界面各区域的基本功能。 2. 学会使用简单工具，在草图模式中绘制二维图形。
3. 通过作品展示、实践操作等方式，培养学生对3D创意设计的学习热情。 【教学重点与难点】
重点：了解DSM软件界面各区域的基本功能。 难点：学会使用简单工具绘制二维图形。 【教学方法与手段】
讲授教学法、演示教学法、探究教学法。 【课时安排】 安排1课时。 【课时准备】
3D打印实物、教学课件。 【教学过程】
一、了解3D设计，出示课题
1. 认一认，了解立体图。
（1）PPT出示三维立体画、立体街景等图片。
图1
（2）提问：这些图片是三维作品吗？ 学生回答，反馈交流。
（3）教师小结：这些图片虽然看起来很有立体感，但仍然是在平面上创作的，仍然属于二维作品。
2. 摸一摸，接触3D打印作品。
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（1）现场展示3D打印的作品，学生观察。 （2）请学生说说自己的观察感受。
（3）教师小结：像这件3D打印作品一样，有高度、宽度和深度的作品，就是三维的。
图2
3. 什么是3D设计？
（1）PPT出示其他3D打印的作品及其3D设计图。
（2）介绍3D打印机、3D设计软件、3D设计图和3D打印作品的关系，出示课题《初识3D建模》。
二、认识DesignSpark Mechanical
1. 教师简介DesignSpark Mechanical。 2. 学生操作：双击桌面图标，打开DSM软件。
3. 认识窗口：对照教材，说一说DSM软件窗口各个区域的名称。
4. 自主探究：用鼠标指一指DSM软件窗口的不同位置，根据自己的学习经验，猜一猜每个区域的功能。
分别请学生汇报，说说自己的猜测，师生共同交流想法。 5. PPT动画出示各区域的名称及简介（资料详见教师用书）。
快捷访问工具栏、文件菜单、格式栏、特征管理器、特征选项、操作区域、状态栏。
图3
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三、绘制简单图形
1. PPT出示画好的五角星二维图形，介绍任务要求。
2. 教师演示操作，在操作区域中绘制五角星二维图形。（详细步骤见教材）
图4
3. 学生操作，绘制五角星二维图形。遇到困难可以参考教材。教师巡视指导。 4. 展示部分学生的作品，让学生说说绘制过程中有什么值得注意的地方。 四、巩固练习
1. 完成教材“探究屋”中的练习，绘制小房子的二维图形。 2. 布置思考任务：
（1）怎样画才能使小房子左右对称？
（2）你还想画出什么样的小房子？大胆尝试你的想法。
3. 学生操作，使用“线条”工具，绘制小房子的二维图形。教师巡视指导。 4. 展示部分学生的作品，让学生说说自己设计时的想法。全班互动交流。 五、保存和打开作品
1. 学生自主探究保存和打开作品的方法。
2. 广播展示，分别请学生介绍保存和打开作品的方法。
3. 试试看：打开老师发放到桌面的“3D作品”文件夹里的文件，欣赏3D作品，然后和组内同伴交流自己喜欢的作品。 六、总结与交流
1. 请学生说一说这节课的收获，教师总结点评。 2. 出示下节课的样板作品，布置预习任务。
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第8课 制作立体剪影
【教学目标与要求】
1. 能够使用“样条曲线”工具在草图模式中绘制图片轮廓，掌握调整曲线的技巧。 2. 通过拉动工具的使用，学会将平面图形拉动为三维立体模型。
3. 通过立体剪影的模型制作，进一步培养学生对3D建模的兴趣，体验成功的喜悦，并在此过程中学会欣赏创作作品，提高信息素养。
【教学重点与难点】 重点：
1. 学会导入参照图片，并能够使用“样条曲线”工具绘制图片剪影。 2. “拉动”工具的使用方法。
难点：能够熟练使用“样条曲线”工具绘制图形。 【教学方法和手段】
演示法、讲授法、自主探究法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】
多媒体教室、学生侧面照片。 【教学过程】 一、导入
师：通过上节课的学习，我们学会了在DSM软件中绘制简单的形状，有哪位同学能展示一下上节课的学习成果？（教师奖励完成较好的同学一个3D打印作品）
师：（观察奖品）你知道这是什么动物剪影？
师：你们想不想学习制作这样的立体剪影？今天这节课我们就一起来学习制作立体剪影。
（板书：第20课 制作立体剪影） 二、新建文档
师：栅格区域已经有了上节课设计的作品，我们如何新建文档设计剪影图形呢？ 学生尝试操作。
师：新建文档后在窗口下方会出现设计2标签，单击下方的选项卡标签可以在不同文档之间进行切换。 三、绘制剪影轮廓
1. 导入图片 教师出示水果图片。
师：请同学们观察图片，想要画出图片的外部轮廓，我们可以在草图区域中选择哪个工
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具来绘制图形？
小组讨论尝试使用不同工具绘制轮廓。 小组汇报、交流。
师：“样条曲线”工具可以绘制不规则的曲线。在使用“样条曲线”工具绘制图形时，若所画图形是封闭图形，图形的终点与起点重合，将鼠标移至起始点单击便可结束样条曲线；若所画图形为不封闭图形，则需要在最后一点双击结束曲线。
学生练习：使用样条曲线工具画出一个你喜欢的水果轮廓。 展示作品。
师：同学们是不是觉得使用样条曲线工具绘制漂亮的图形不太容易？老师有一个小秘诀，可以快速画出漂亮的轮廓，你们想不想知道？
单击剪掉工具可以将不需要的线条删除。 教师演示导入图片。
师：图片导入完成后，我们还可以对图片的大小进行调整。单击图片，拖动图片四周的控制点可以改变图片的大小。你们是不是也想尝试一下？
学生操作。 2. 绘制剪影轮廓
发现问题：新增的结点只能在栅格的交汇点，这样画出的曲线轮廓并不光滑。 师：可以点击窗口左侧“草图选项”面板中的“对齐到栅格”和“对齐到角度”两个选项，取消这两个选项前的勾选。
教师演示、学生完善作品。
师：有了刚刚的经验，下面你能使用剪影图片作为参照，绘制出漂亮的剪影轮廓吗？ 学生操作绘制剪影轮廓。 展示学生作品。
师：轮廓画完后，可以将参考图片隐藏，观看轮廓效果。如果需要对剪影轮廓进行调整，还可以使用选择工具对轮廓曲线进行微调。选中选择工具，单击，选中曲线，曲线以及周围会出现结点，移动他们就可以调整轮廓的弧度。
请同学看书自主探究，尝试调整完善轮廓。 学生演示操作。 教师完善、总结。 展示学生作品。 四、拉动剪影平面图
师：剪影的平面轮廓已经完成，你们是不是已经迫不及待想让它变成三维立体模型了？ 教师演示。 学生操作。
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教师适时提醒：拉动操作时，需要先调整平面，将平面模型微侧于屏幕，方可进行拉动操作。
展示作品。 五、拓展练习
师：通过刚刚的努力，同学们的第一个3D作品已经完成了，请你再思考，使用样条曲线绘制轮廓，拉动平面还能设计出哪些创意作品？
学生操作。 展示作品。 六、总结
师：通过这节课的学习，我们使用“样条曲线”“插入”区域中的“文件”工具和“拉动”工具制作了立体剪影。在我们的生活中，还有很多东西也可以使用这样的方法设计出富有创意的作品，如书签、面具等。希望在今后的学习中，同学们能再接再厉，设计出更多作品。
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第9课 设计笔筒
【教学目标与要求】
1. 通过案例学习，了解设计笔筒的基本过程。 2. 学会圆、壳体工具的使用方法，能绘制笔筒模型。 3. 在3D模型设计的过程中，培养学生精益求精的工匠精神。 【教学重点与难点】
重点：学习使用圆、壳体、拉动等工具设计笔筒的方法。 难点：能灵活使用各种工具，独立设计一个创意笔筒。 【教学方法与手段】
讲授教学法、演示教学法、探究教学法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】 教学课件。 【教学过程】 一、激发兴趣，导入课题
1. 出示图片，展示各式各样的笔筒。
（1）学生观察图片，思考：笔筒具有哪些一般特征？ （2）学生回答，教师适时引导（外观和功能）。 适时小结：好的笔筒需要美观性和实用性兼备。 2. 分析实物笔筒。
（1）出示3D打印好的笔筒实物，学生观察。 （2）请学生说一说这个笔筒外形和功能上的特点。 （3）出示笔筒的DSM软件设计图。 3. 揭示课题，导入新课。
今天这节课，我们学习第21课《设计笔筒》。 二、绘制笔筒底面
1. 布置自主探究任务：
（1）上节课学习了“线条”工具的使用方法，在“线条”工具附近就有画圆工具。 （2）布置任务要求：参考教材，绘制一个直径为100 mm的圆形，并且用“线条”工具在圆中分别画出互相垂直的两条线。
（3）板书提示内容：圆心、参数（直径100） 2. 学生操作，绘制笔筒底面，教师巡视指导。 3. 切换到三维模式。
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（1）出示切换到三维模式的画面，让学生对比，找出区别。 （2）请学生回答。（栅格没有了，视角有变化，图形颜色有变化）
（3）谁知道怎样操作可以把自己画的圆变成老师展示的样子？请学生操作，广播演示，教师结合学生的操作进行讲解。
（4）全班学生操作，切换到三维模式，教师巡视指导。 三、绘制笔筒收纳格
过渡语：只画一个底面，这个笔筒还是一个二维图形，需要把二维图形进行拉伸，使它具有一定的高度，才能变成三维模型。
1. 介绍拉动工具（位置、图标）。
2. 教师演示操作，把第一个四分之一圆拉伸到高度120 mm。
3. 学生操作，把第一个四分之一圆拉伸到高度120 mm，做完后同桌互相检查。 4. 教师演示操作，使用壳体工具，设置壳体厚度为3 mm。
5. 学生操作，使用壳体工具，设置壳体厚度为3 mm，做完后同桌互相检查。 6. 学生操作，依次拉伸剩余的四分之一圆到指定高度，并设置壳体厚度。教师巡视指导。 四、拉动圆角
1. 出示3D打印实物的特写照片，观察后和自己的设计图对比，还缺少什么步骤没有做？
学生观察后回答（边缘的圆角）。 追问：为什么要做成圆角呢？ 学生回答。
教师小结：做设计要沉下心，多思考，设计作品不仅要外形美观，更要实用性强，这些都要从作品的细节来体现。
2. 教师演示，使用拉伸工具把笔筒的每个边缘都拉伸成圆角。
3. 学生模仿操作，使用拉伸工具把笔筒的每个边缘都拉伸成圆角，教师巡视指导。 五、发挥创意，自由设计
1. 你想设计一个什么样的笔筒呢？ 2. 学生说说自己的想法。
3. 教师介绍手绘草图的基本方法。（不同视角、标注尺寸等） 4. 学生在纸上手绘设计草图，教师巡视指导。 5. 展示优秀设计草图，全班评析。
6. 学生根据草图在DSM软件中设计创意笔筒。 7. 展示学生设计的创意笔筒，师生共评。 六、总结
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1. 请学生说说这节课的收获，教师板书记录。
2. 教师总结：圆、壳体、拉动等工具的使用方法，设计一款作品的流程，手绘设计草图的方法。
3. 布置课外延伸练习：找几个小伙伴成立创意笔筒设计团队，设计一个创意笔筒，下节课评比。
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第10课 设计花瓶
【教学目标与要求】
1. 学会拉动旋转和表面曲线工具的使用方法。
2. 在设计花瓶模型的过程中，通过让学生切身感受3D建模的神奇之处，激发探究学习的兴趣。
3. 能够运用拉动中的旋转工具建立更多其他造型的花瓶模型，培养学生的创新意识。 【教学重点与难点】
运用拉动中的旋转工具建模。 【教学准备】
学生机房、教学课件。 【教学方法和手段】
采用演示法、任务驱动法、让学生在任务的驱动下自主探究完成学习目标。 【课时安排】 安排1课时。 【教学过程】 一、导入
1. 出示花瓶的图片
师：这是什么？同学们知道花瓶模型是怎么制作出来的吗？能够使用直接拉动的方法制作出来吗？
师生互动讨论。
师：今天，我们一起学习使用拉动中的旋转工具建花瓶的模型。 （板书：第22课 设计花瓶） 二、新授
1. 绘制花瓶的半剖面
师：请学生参照书本，使用直线和样条曲线绘制花瓶的半剖面。要求：上直线长50 mm，高180 mm，下直线长30 mm。
学生操作。 2. 旋转出花瓶 演示旋转出花瓶。
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总结板书旋转操作的步骤：（1）单击选中旋转轴，（2）单击选中旋转面，（3）完全拉动。 提示学生在教师演示的过程中仔细观察，思考选中后，轴、面分别发生了什么变化。 学生操作。
师：如何能让花瓶的剖面旋转60度、100度、270度？请小组开展合作探究。 小组进行汇报。 3. 绘制立体花朵
师：如何装饰花瓶呢？可以在花瓶表面进行绘画。 师演示使用样条曲线工具画出花朵。 提示学生绘制花朵时线条不能相交或者重合。 学生操作。
师：请学生尝试拉动花朵图形。 学生尝试操作，师生互动讨论。
师适时提示学生图形上出现点阵时，会与周围其他的面形成关联，不能单独操作。需要将该图形选项设置为“无”。
学生操作。
师展示并评价学生作品。 布置学生完成“实践园”。 三、总结
1. 总结
思考：用旋转中的拉伸工具还可以做出什么模型呢？ 2. 拓展
小小设计师竞赛：设计创意花瓶。 师展示并进行评价。
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第11课 设计手机架
【教学目标与要求】
1. 学会使用“移动”“平面”工具寻找正确的面，并在新建的平面中作图。 2. 掌握拉动工具中，“同时拉两侧”和“切割”按钮的使用方法。
3. 在制作手机支架的过程中，鼓励学生使用旋转的方法，创造出不同造型的底座，发挥想象力，培养创新能力。
【教学重点与难点】 重点：
1. 掌握“同时拉两侧”和“切割”按钮的使用方法。
2. 学会寻找平面的方法，并能够通过“移动”工具调整栅格平面。 难点：学会寻找平面的方法，并能够通过“移动”工具调整栅格平面。 【教学方法和手段】 小组讨论法、讲授法。 【课时安排】 安排1课时。 【教学准备】 手机支架模型文件。 【教学过程】 一、情境导入
师：人们的生活越来越离不开手机，你有没有遇到这样的问题：经常忘了手机放在哪里而满屋子寻找？不小心碰倒水杯，导致水泼在了手机上……
师：有没有什么方法能够帮我们解决这些问题？
生：设计一个手机架摆放手机，给我们的手机安个“家”。 师：如果让你来设计，你想设计出什么样的手机支架？ 师：同学们的想法真棒，今天我们就来学习设计一个手机支架。 二、新授
师：老师也用DSM软件制作了一个手机支架，同学们想不想看一看？ 打开手机支架模型文件，小组讨论设计步骤。 教师总结：设计基本造型、完成手机架机口。 1. 制作手机架的基本造型
师：手机架的基本造型用之前所学的知识能完成吗？哪位同学上来试一试？ 学生演示操作。 学生练习，教师巡视。 展示作品。
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2. 制作手机架机口
师：手机架的基本造型已经完成，接下来如何制作放手机的架机口呢？
师：使用“表面曲线”工具绘制好形状后再拉动，很难绘制出对称的架机口，这会影响手机架的美观。还有没有其他方法？
师：由于架机口的位置需要对称，我们可以找到手机底座的剖面，在剖面上绘制图形，再进行拉动操作。
师：对于圆形的物体，点击中轴线，选择平面可以快速找到模型的剖面。 教师演示。
师：找到需要的平面后，就可以在平面上绘制图形，拉动出架机口了，请同学们在自己的电脑上尝试完成架机口。
发现问题、小组讨论。
教师总结：当我们选中平面进行拉动操作时，默认为“添加”模式，可以将平面拉伸为立体模型，若想要在拉动时移除材料，则需要选中“切割”模式。同时“同时拉动两侧”按钮，可以拉伸出两侧对称的形状。
学生操作。 展示学生作品。 评价交流。
3. 拓展练习，完善作品
师：同学们真厉害，通过同学们的努力，简单的手机架已经完成了。你们能不能再对这个模型进行改进，完善我们的作品？
师：根据我们的设计，如果手机在充电时就不能放在手机架上，你们能不能给它添加一个充电口？
学生讨论充电口的位置。
师：充电口应该在与架机口垂直的面，怎样才能找到正确的面进行绘制呢？ 教师演示：移动工具旋转平面。 学生练习操作。
学生操作时，引导学生去发现移动手柄中平移和旋转的不同。 师：找到正确的面，你能使用刚刚的方法绘制出充电口吗？ 学生操作。 展示作品。 三、总结
师：通过今天这节课的学习，我们使用移动平面和拉动切割的方法制作出了一个手机架，在我们的生活中，还有其他形状的设计，课后同学们可以使用今天学习到的方法，自己设计一个手机架。老师相信，凭着你们的智慧，一定会设计出更多有创意的作品。
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第12课 生活中的3D
【教学目标与要求】
1. 学会在实体表面上制作文字的方法。
2. 了解用3D打印技术解决生活中实际问题的过程与方法，培养学生计算思维能力。 3. 通过制作棋子，在从设想到设计草图再到打印实物的过程中，培养学生的创新能力。 【教学重点与难点】 重点：
1. 草图的组成，及绘制草图的方法。 2. 掌握“投影”按钮及输入文字的使用方法。 难点：培养学生的设计思维，将想象变为实物。 【教学方法与手段】
讲授教学法、演示教学法、探究教学法。 【课时安排】 安排2课时。 【教学过程】 一、激趣导入
师：同学们你们喜欢下象棋吗？
象棋运动被誉为思维体操，很多同学都喜欢选择将象棋作为兴趣爱好。你们在玩象棋的时候遇到过丢失棋子的情况吗？
这不，这位学生家里就丢失了一个象棋“車”，如果是你，你会怎么解决这个问题？ 小组讨论，经验分享。
小组汇报：（1）重新买一副。（2）用其他东西替代丢失的棋子。（3）3D建模然后打印出来。
师生总结：大家的想法都很好，棋子造型简单，容易建模。今天我们就一起用3D打印的方法制作一个，用3D技术解决生活中的问题。
板书：生活中的3D 二、前期测量
师：要想让3D打印的棋子“以假乱真”，我们除了要选择适合颜色的耗材，还要精确测量棋子尺寸的大小。
师：我们需要知道棋子的哪些数据。 生：棋子的直径、高度。
师：我们可以借助直尺测量，如果想要更精确的数据可以使用游标卡尺。
生测量、并记录数值：主体直径（30 mm）、正面纹路直径（22 mm和 20 mm ）、高度（10 mm）、圆弧（3 mm）。
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三、绘制设计图
师：设计图是记录、表达、传递设计意图和理念的开始，是设计制造过程中的重要环节。小到一部手机，大到一栋建筑，都是根据设计图纸进行制造或施工的。
师展示设计图实例。
师：掌握设计图的绘制方法是建好模型的重要基础。因为我们这颗棋子已经存在，我们只需绘制这颗棋子的草图即可，你会用什么方法绘制草图。
小组讨论，交流。
学生汇报：1. 手绘草图，2. 数码绘图软件：如“奇奕画王”。
师生总结：手绘草图易上手，方便快捷。但运用数码手绘制设计图便于修改，精确度高，也能更快捷的进行分享与交流。
请同学们根据小组的实际情况，合理选择绘制草图的方法。 提醒学生注意：在设计图当中标注好尺寸，如长度、直径等。 作品展示交流。
师生总结：一份高质量的平面图需要做到以下几点：
1. 确保长宽尺寸比例的正确性，“奇奕画王”底图中的方格可以起到参照作用。 2. 合理规范的标注很重要，它是后期建模的数据标准。 3. 线条要流畅清晰才能准确表达出自己的设计意图。 四、设计棋子
（一）分析模型结构
师：请同学们说一说，你准备按照什么顺序来设计棋子，分别需要哪些工具。 小组讨论，交流。 汇报总结：
1. 制作棋子的主体轮廓，涉及“圆”工具、“拉动”工具。 2. 将象棋的主体边线做圆角化处理，涉及“拉动”工具。
3. 制作象棋的正面的凹槽及圆角化处理，涉及“圆”工具、“拉动”工具。 4. 制作象棋文字“車”，涉及的工具未知。 （二）设计模型：绘制象棋主题
师：除了第四步制作文字我们没有学习过，前三步请大家运用前面所学习的知识进行建模。若有不明白的地方请大家参照课本前面所学内容。
生操作练习。 展示并评价学生作品 （三）制作象棋文字
师：从作品和操作演示可以看出，大家已经很熟练地将象棋的轮廓线条都设计完工。那如何在象棋的正面添加文字呢？在DSM中并不能直接输入文字，我们需要借助“投影”将注
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释平面中的文字投影到实体上。老师为大家准备了学件，供小组参考学习。
学生操作，教师巡视指导。
小组汇报，操作演示制作文字的方法。
师：通过我们的操作，有没有同学能够总结出“注释平面”有哪些特点？ 生畅所欲言。
师小结：大家总结得非常到位，说明你在操作的过程中学会思考懂得反思，你真了不起！注释平面像漂浮在棋子主体上漂浮的透明薄膜，利用注释文本的功能可以实现文字的输入，但是并没有真正地输入在实体表面上，所有要借助“投影”工具，将文字以图形的方式投在实体表面上。
师：除了可以将文字以图形的方式投到实体表面，还可以将文字、图形输入绘制在栅格图上，投影到弧面或者球面上进行建模。 五、文件保存
师：要想让3D打印机打印出设计好的棋子，我们还要对模型进行分层切片。所以我们需要将文件保存为相应的格式，“OBJ”和“STL”是3D打印机常用的切片格式。
保存文件，将文件名设为“棋子”，并选择文件类型为“OBJ”。 学生操作。 六、切片打印
师：要想让3D打印机成功打印出实体来，我们还要用切片软件将我们建好的模型进行分层切片，再将切片后的文件输入给3D打印机进行打印。目前使用比较广泛且操作便捷的切片软件有“Cura”“MakerWare”等。
师向学生展示“Cura”的切片过程。
师：要想确保打印的象棋手感与之前没什么太大的区别，要估算象棋的质量，在切片软件中设置打印的填充度。
将切片完的文件进行打印。
师：请同学们让观察下，打印出的象棋和原来的象棋有什么区别。 生：象棋文字颜色不一样。
师：请大家为象棋中的文字涂上相应的颜色。 这样我们的象棋就制作成功啦！ 七、总结提升
师：我们通过3D建模打印出了象棋，让3D打印技术走进生活，让我们的生活更加便捷的同时充满了创意，请同学们结合本节课谈一谈你的收获和感想。
师：要想利用3D技术创意服务于生活中，就像我们今天设计的棋子一样，要经历“发现需求——思考分析——构思测量——设计建造——修改完善”等过程，需要我们像设计师一样去思考问题，把握好每一个环节。在我们实际生活中，不仅可以使用3D设计棋子，看，
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我们还可以设计美美的皇冠、漂亮的梅瓶、可爱的饼干模具……老师相信大家只要做个有心人，留心身边的实物，学会思考，你也能将我们的想象创作出来。
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