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第14课3D打印技术探索教学设计2023—2024学年人教版九年级下册综合实践活动

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教材分析

《第14课3D打印技术探索教学设计》是2023—2024学年人教版九年级下册综合实践活动的内容。本课以3D打印技术为主题，旨在让学生了解和掌握3D打印的基本原理、操作流程及其在现实生活中的应用。课程内容与初中阶段科学、数学及信息技术等多学科知识紧密联系，引导学生从实践角度出发，运用已掌握的知识探索新技术，培养创新思维与动手能力。通过本课学习，学生将能理解3D建模、切片、打印等环节，提高综合运用跨学科知识解决实际问题的能力，为高中阶段的科技实践活动打下坚实基础。

核心素养目标

本课程旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力、技术创新意识、实际操作技能及团队合作精神。通过3D打印技术探索，学生将增强对科学原理的探究与理解，提升运用数字化工具进行创新设计的意识。在实践操作中，培养学生精细的动作协调性和问题解决能力，同时强化信息技术与实际生活的联系。团队合作完成打印项目，增强学生的沟通协作能力，培养集体荣誉感和社会责任感，全面体现新教材倡导的素质教育要求，为学生终身学习和全面发展奠定坚实基础。

重点难点及解决办法

重点：3D打印的基本原理、操作流程设计及实际应用。

难点：3D建模软件的使用、打印参数的调整及打印过程中的问题解决。

解决办法及突破策略：

1.通过多媒体演示、实物模型展示，结合课本知识讲解，帮助学生理解3D打印的基本原理和操作流程。

2.采用分组合作学习，让学生在小组内共同探讨、实践3D建模软件的使用，互相交流心得，提高操作技能。

3.教师针对打印参数调整进行专项指导，结合实例分析，让学生在实际操作中掌握调整技巧。

4.针对打印过程中可能遇到的问题，提前进行预警，教授学生问题解决策略，鼓励学生在遇到问题时积极思考、自主解决。

5.组织课堂讨论，让学生分享打印成功与失败的经验，总结规律，提高解决问题的能力。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都备有人教版九年级下册综合实践活动教材，提前指导学生预习第14课3D打印技术相关内容，了解基础知识。

2.辅助材料：

-收集并整理与3D打印技术相关的图片、图表、视频等多媒体资源，包括3D打印作品案例、基本原理动画、操作流程演示等，以便在课堂上直观展示。

-准备3D打印技术的发展历程、应用领域及其在我国的发展现状等相关资料，帮助学生拓展知识面，了解3D打印技术的现实意义。

3.实验器材：

-准备3D打印机、计算机、3D建模软件等实验器材，确保设备正常运行，满足学生实验操作需求。

-准备足够的3D打印材料，如PLA、ABS等，确保学生能够进行多次实践操作。

-配备必要的辅助工具，如剪刀、美工刀、镊子等，以便学生在操作过程中进行细微调整。

4.教室布置：

-在教室内设置分组讨论区，便于学生进行小组合作学习，交流心得。

-设置实验操作台，提前检查3D打印机等设备的连接、调试，确保设备安全性。

-在教室墙壁或黑板上展示3D打印作品、操作流程图等，营造良好的学习氛围。

5.其他：

-准备教学过程中可能需要的其他资源，如问题提示卡、评价表等，以提高教学效果。

-与学校技术部门沟通，确保实验过程中网络连接畅通，便于学生在线查阅资料、交流讨论。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校的学习平台，上传3D打印技术的预习资料，包括PPT、基本原理视频和预习问题列表。

-设计预习问题：围绕3D打印技术的基本原理和应用，设计问题，如“3D打印与传统的制造技术有何不同？”、“你能想到的3D打印的应用场景有哪些？”

-监控预习进度：通过学习平台的数据分析，跟踪学生的预习情况，并通过微信群提醒学生按时完成预习任务。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求，自主阅读资料，初步了解3D打印技术。

-思考预习问题：学生针对问题进行独立思考，记录疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记、问题等提交至平台，为课堂讨论做准备。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索，培养自主学习习惯。

-信息技术手段：利用学习平台和微信群，实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

-让学生提前接触3D打印技术，为课堂深入学习打下基础。

-培养学生的独立思考和自主学习能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示3D打印作品，引起学生对3D打印的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解3D打印的基本原理、操作流程，并通过实例演示。

-组织课堂活动：设计小组合作，让学生操作3D建模软件，尝试设计简单的模型。

-解答疑问：在学生操作过程中，解答学生提出的问题，提供实时指导。

学生活动