论文部分内容阅读
教学背景
中华文化博大精深，历经五千年的积淀和发展，优秀传统文化浩若烟海，它代表着我们祖先的睿智、文明，蕴含着丰厚的民族精神和道德理念，对人类的进步和发展产生着广泛而又深远的影响。习总书记深刻指出，中华优秀传统文化是人们进行道德教育修养的“好教材”，强调要努力实现传统文化的创造性转化、创新性发展，让传统文化变成“活”的文化。因此，笔者致力于将优秀传统文化的元素和理念贯彻到自己的教学实践中，在三维创意设计课程中融入传统文化。本课以“3D创意设计——青果器皿”为例，期望为传承与发展传统文化的研究提供导向，让传统文化“活”在3D设计中。
教学目标
课程标准要求 计算思维：个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动;数字化学习与创新：个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力。
学科核心素养目标 义务教育信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。本课通过作品设计、制作与分享等一系列活动让学生在信息意识、数字化学习与创新等方面有所提高。
知识与技能目标 了解作品从创意到创造的基本流程，掌握“拉伸、阵列、浮雕”等技术;学习像工程师一样的思考模式，学会三维设计建模的基本思想;将3D技术与中国传统文化相结合，传承并发展优秀的传统文化，根据所学知识进行举一反三，迁移学习、创新设计。
教学重点与难点
教学重点 引导学生认识中华民族特色、中国传统文化;引导学生从实物中学习如何解析模型，学会像工程师一样的思考，分析问题，解决问题。
教学难点 利用数字化云资源选择中国传统文化特色剪纸元素，利用浮雕技术将它融入做好的模具中。
教学过程
一、从传承与发展的需求出发，导出项目任务
教师出示青果与青果器皿的图片（如图1），引导学生观察。
师：小时候，我的妈妈就用这样的器皿做青果。“青”指的是艾叶，将经过特殊处理的艾叶与米粉揉成团，包裹上自己爱吃的馅，用青果器皿轻轻一压，青果就脱模成型了。再将它上锅蒸熟，淡淡的艾香，甜甜的味道……现在已经很少有人使用这种青果器皿了，它渐渐变成传统文化的一部分，淡出了我们的视线。青果器皿凝结着祖先的智慧和生活经验，今天就让我们用3D设计来传承这个悠久的文化传统。
二、基于计算思维的3D设计过程
1.分析与建模设计流程：观察—分解—讨论—分析—规划尺寸—草图绘画—3D设计。
计算思维的核心过程：解析问题—构建问题—分析问题—解决问题。
问题1：该模具由哪几个部分构成？（计算思维—解析问题）
问题2：每个部分该如何设计？（计算思维—构建问题）
问题3：关于模具制作，你有什么要提醒大家的注意事项？（计算思维—分析问题）
2.草图绘制：先用草图绘制一个圆形和长方形手柄，再用“链状圆角”工具将圆形与长方形的连接处设计成一个圆滑的线条。（计算思维—解决问题）
3.草图拉伸：将已经处理好的二维草图，拉伸成一个三维的立体实体。注意拉伸高度的参数设置，如图2。
4.绘制梅花形内框：在模型内设计一个梅花形的模具，要先用草图绘制一个大圆，然后在大圆路径上绘制一个小圆形，利用“环形阵列”“剪切”等工具，剪去多余的线条，修剪后的图形如图3。
5.拉伸梅花形内框：将修剪好的梅花图进行拉伸，并与主体进行“减运算”，此时，注意底面不能为空。模具成型图如图4。
6.融合传统文化元素：将事先准备好的具有民族特色的中国传统文化剪纸元素，利用“浮雕”技术融入做好的模具中，如图5，然后，仿照印章成像过程，给它加上“镜像”技术，一个模具就基本成型了，实现传统文化与3D技术的融合。
7.细节处理：设置圆角处理、材质、颜色等属性，处理好模具的细节问题，如图6。至此，我们的青果器皿就设计好了，经过3D打印就可以得到实体模具。
教师小结：模型设计要兼顾实用性、美观性、创意性、个性化，更要突出主题——中国传统文化。
三、拓展探究，创新性发展
設计过程中，教师可引导学生融入更多的传统文化元素，也可以让学生根据自己的喜好融入现代元素（如卡通动物图案），如图7，设计丰富多样的青果器皿，实现传统文化的创新性发展。
当然，在3D建模设计课程中，教师还可以带领学生，用3D技术进行更多传统文化传承与发展的设计，融合多学科进行创新性拓展学习。例如，用华光四射的宝莲灯给学生讲述沉香劈山救母的美丽传说，用雕有寿字的仙桃让学生品味人类对健康长寿的美好向往，用古韵古风的中式亭台楼榭让学生品味博大精深的中国艺术底蕴，用融入青花瓷的文房四宝感受中华上下五千年文化传统艺术……
实践反思
本课例从传承与发展传统文化出发，以生为本、以德为先，让学生通过动手实践，学习拓展、融合应用多学科知识，以技术创造美好生活为目的，设计出美观、实用的模型。学生在学习期间，体验了小组合作、任务驱动、自主探究等过程，思维由发散到收敛，又从收敛到发散，由一个圆孔模具联想到串联圆孔，由中国传统剪纸艺术联想到现代卡通艺术，学会了像工程师一样去思考问题，掌握了科学有效的思维方式，提高了问题解决能力与创新思维能力。在实践中倡导“以德为先”，将3D技术与传统文化巧妙融合，实现传统文化的创造性转化、创新性发展，不仅助力学生学科素养的达成，还提升了学生的人文素养，多角度、全方位地弘扬中华民族传统文化，让世界真正看见中国的文化底蕴。
（本课件由i3DOne青少年三维创意社区推荐）
张小珍 江苏省南京市古平岗小学信息技术教师，南京市鼓楼区信息技术学科带头人，曾获南京市“师德先进个人”、鼓楼区“能手教师”“新秀教师”等荣誉称号;参与鼓楼“E学校”在线课堂网络公开课录课，多次获南京市网络文明夏令营“优秀辅导员”称号。在全国中小学教师三维设计教学设计大赛中，作品《献给抗疫英雄的礼物》获中望杯三等奖;多篇论文获奖与发表，多次赛课获奖。i3DOne青少年三维创意社区“优秀创客导师”，全国OMMC线上创客马拉松“优秀科技辅导员”;辅导的学生多次参赛获奖，2020年6月辅导学生参加iHopeSpace双足机器人挑战赛，获金奖和最佳人气奖。
中华文化博大精深，历经五千年的积淀和发展，优秀传统文化浩若烟海，它代表着我们祖先的睿智、文明，蕴含着丰厚的民族精神和道德理念，对人类的进步和发展产生着广泛而又深远的影响。习总书记深刻指出，中华优秀传统文化是人们进行道德教育修养的“好教材”，强调要努力实现传统文化的创造性转化、创新性发展，让传统文化变成“活”的文化。因此，笔者致力于将优秀传统文化的元素和理念贯彻到自己的教学实践中，在三维创意设计课程中融入传统文化。本课以“3D创意设计——青果器皿”为例，期望为传承与发展传统文化的研究提供导向，让传统文化“活”在3D设计中。
教学目标
课程标准要求 计算思维：个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动;数字化学习与创新：个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力。
学科核心素养目标 义务教育信息技术学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。本课通过作品设计、制作与分享等一系列活动让学生在信息意识、数字化学习与创新等方面有所提高。
知识与技能目标 了解作品从创意到创造的基本流程，掌握“拉伸、阵列、浮雕”等技术;学习像工程师一样的思考模式，学会三维设计建模的基本思想;将3D技术与中国传统文化相结合，传承并发展优秀的传统文化，根据所学知识进行举一反三，迁移学习、创新设计。
教学重点与难点
教学重点 引导学生认识中华民族特色、中国传统文化;引导学生从实物中学习如何解析模型，学会像工程师一样的思考，分析问题，解决问题。
教学难点 利用数字化云资源选择中国传统文化特色剪纸元素，利用浮雕技术将它融入做好的模具中。
教学过程
一、从传承与发展的需求出发，导出项目任务
教师出示青果与青果器皿的图片（如图1），引导学生观察。
师：小时候，我的妈妈就用这样的器皿做青果。“青”指的是艾叶，将经过特殊处理的艾叶与米粉揉成团，包裹上自己爱吃的馅，用青果器皿轻轻一压，青果就脱模成型了。再将它上锅蒸熟，淡淡的艾香，甜甜的味道……现在已经很少有人使用这种青果器皿了，它渐渐变成传统文化的一部分，淡出了我们的视线。青果器皿凝结着祖先的智慧和生活经验，今天就让我们用3D设计来传承这个悠久的文化传统。
二、基于计算思维的3D设计过程
1.分析与建模设计流程：观察—分解—讨论—分析—规划尺寸—草图绘画—3D设计。
计算思维的核心过程：解析问题—构建问题—分析问题—解决问题。
问题1：该模具由哪几个部分构成？（计算思维—解析问题）
问题2：每个部分该如何设计？（计算思维—构建问题）
问题3：关于模具制作，你有什么要提醒大家的注意事项？（计算思维—分析问题）
2.草图绘制：先用草图绘制一个圆形和长方形手柄，再用“链状圆角”工具将圆形与长方形的连接处设计成一个圆滑的线条。（计算思维—解决问题）
3.草图拉伸：将已经处理好的二维草图，拉伸成一个三维的立体实体。注意拉伸高度的参数设置，如图2。
4.绘制梅花形内框：在模型内设计一个梅花形的模具，要先用草图绘制一个大圆，然后在大圆路径上绘制一个小圆形，利用“环形阵列”“剪切”等工具，剪去多余的线条，修剪后的图形如图3。
5.拉伸梅花形内框：将修剪好的梅花图进行拉伸，并与主体进行“减运算”，此时，注意底面不能为空。模具成型图如图4。
6.融合传统文化元素：将事先准备好的具有民族特色的中国传统文化剪纸元素，利用“浮雕”技术融入做好的模具中，如图5，然后，仿照印章成像过程，给它加上“镜像”技术，一个模具就基本成型了，实现传统文化与3D技术的融合。
7.细节处理：设置圆角处理、材质、颜色等属性，处理好模具的细节问题，如图6。至此，我们的青果器皿就设计好了，经过3D打印就可以得到实体模具。
教师小结：模型设计要兼顾实用性、美观性、创意性、个性化，更要突出主题——中国传统文化。
三、拓展探究，创新性发展
設计过程中，教师可引导学生融入更多的传统文化元素，也可以让学生根据自己的喜好融入现代元素（如卡通动物图案），如图7，设计丰富多样的青果器皿，实现传统文化的创新性发展。
当然，在3D建模设计课程中，教师还可以带领学生，用3D技术进行更多传统文化传承与发展的设计，融合多学科进行创新性拓展学习。例如，用华光四射的宝莲灯给学生讲述沉香劈山救母的美丽传说，用雕有寿字的仙桃让学生品味人类对健康长寿的美好向往，用古韵古风的中式亭台楼榭让学生品味博大精深的中国艺术底蕴，用融入青花瓷的文房四宝感受中华上下五千年文化传统艺术……
实践反思
本课例从传承与发展传统文化出发，以生为本、以德为先，让学生通过动手实践，学习拓展、融合应用多学科知识，以技术创造美好生活为目的，设计出美观、实用的模型。学生在学习期间，体验了小组合作、任务驱动、自主探究等过程，思维由发散到收敛，又从收敛到发散，由一个圆孔模具联想到串联圆孔，由中国传统剪纸艺术联想到现代卡通艺术，学会了像工程师一样去思考问题，掌握了科学有效的思维方式，提高了问题解决能力与创新思维能力。在实践中倡导“以德为先”，将3D技术与传统文化巧妙融合，实现传统文化的创造性转化、创新性发展，不仅助力学生学科素养的达成，还提升了学生的人文素养，多角度、全方位地弘扬中华民族传统文化，让世界真正看见中国的文化底蕴。
（本课件由i3DOne青少年三维创意社区推荐）
张小珍 江苏省南京市古平岗小学信息技术教师，南京市鼓楼区信息技术学科带头人，曾获南京市“师德先进个人”、鼓楼区“能手教师”“新秀教师”等荣誉称号;参与鼓楼“E学校”在线课堂网络公开课录课，多次获南京市网络文明夏令营“优秀辅导员”称号。在全国中小学教师三维设计教学设计大赛中，作品《献给抗疫英雄的礼物》获中望杯三等奖;多篇论文获奖与发表，多次赛课获奖。i3DOne青少年三维创意社区“优秀创客导师”，全国OMMC线上创客马拉松“优秀科技辅导员”;辅导的学生多次参赛获奖，2020年6月辅导学生参加iHopeSpace双足机器人挑战赛，获金奖和最佳人气奖。