川教版五年级下信息技术全册教案
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1、教学内容第一单元 第1节 认识三维设计教学目标知识与技能:1.理解空间维度的概念,包括一维空间、二维空间和三维空间;2.知道三维设计和3D打印的含义。过程与方法:能够在学习示例的基础上,借助互联网搜索筛选有用信息。情感态度与价值观:在自主探究了解了3D打印的广泛应用,建立学习三维设计的渴望。重点难点本课重点和难点重合在一起,包括空间维度的理解和3D打印应用领域探究。理解空间维度的概念有助于学生建立起直线、平面和立体三者之间的关系。3D打印应用领域探究促进学生建立学习三维设计的渴望。教学准备1.普通打印机、3D打印机及打印的作品;2.3D打印应用领域填写表格(问卷星制作)。教学过程与方法主 备复
2、 备1.任务导入教师:普通打印机,打印的资料是平面的,而3D打印机的打印作品,具有长度、宽度、深度,是三维立体的。教学建议:如果学校有3D打印机可以给学生展示普通打印机和3D打印机实物,并且展示两种打印机打印的作品。如果学校没有3D打印机可以通过视频或者照片展示两种打印机及打印的作品。2.课程聚焦教师:之前学习的画图作品、WPS文字及WPS演说编辑的内容都可以通过普通打印机打印出来,但都是平面的,而3D打印机可以打印三维立体的实物。普通打印机打印文稿之前需要我完成文稿制作,3D打印机打印之前也需要设计出来实物的形态,这就是本单元要学习的三维设计。3.任务分解任务一:概念认知:空间维度认知、三维
3、设计机、3D打印任务二:3D打印应用领域4.子任务突破子任务一:空间维度空间维度包括一维、二维和三维。 三维设计它是建立在平面二维设计的基础上,借助三维设计软件,让设计目标更立体 化、更形象化的一种新兴设计方法。 3D打印是一种快速成型技术,它综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术。子任务二:3D打印应用领域 教师:以食品加工领域为例介绍3D打印的应用,包括打印的产品、产品优势及打印材料。请学生借助互联网完成军事和教育领域内容的填写,如果学生还发现了其他应用领域也可以补充在表格后面。教学建议:以小组合作学习方式完成子任务二。两个学生为一组,一个负责军事领
4、域,一个负责教育领域,然后交流完成任务。此外,填写的表格可以使用问卷星等工具,便于收集比较学生的填写的数据。作业设计请学生课后借助互联网、图书等资源了解3D打印技术的主要类型。将自己收集的资料制作成WPS演示文稿,与同学交流。板书设计教学反思本课教学主要内容了解三维设计与3D打印的概念和应用领域。教学反思主要从这两个方面展开。教学内容第一单元 第2节 体验三维设计教学目标知识与技能:1.了解3D作品设计与制作过程;2.知道3D one软件的基本功能,知道实体的含义;过程与方法:1.掌握使用基本实体建模的基本方法,并且能灵活使用鼠标的5种常用操作;2.掌握使用基本实体搭建积木小作品的方法;情感态
5、度与价值观:在使用三位设计软件完成骰子的基本造型后,初步感受到3D设计的实际使用价值,为后续三维设计学习做好准备。重点难点本课重点是使用3D one软件中的六面体创建骰子的基本造型,是学生第一次设计三维作品,学生从认知,理解方面都需要适应新的变化。难点在于学生区别三维设计和二维平面作品。教学准备1.骰子、积木或者积木作品;2.学生计算机上3D one软件可以正常使用。教学过程与方法主 备复 备1.任务导入欢欢:爷爷,我想跟你玩飞行棋,但是骰(tu)子不见了,你能“变”一个出来吗?爷爷:用3D打印机打印一个吧!但是这需要先在建模软件中进行设计,让我们了解一下3D作品设计制作的基本过程。2.课程聚
6、焦教师:用于三维设计的软件很多。3D one家庭版是一款中小学生常用的3D设计软件,其设计界面非常的简洁,这种简洁、舒适、友好的交互界面,让设计的过程变得更加轻松愉悦。3.任务分解任务一:认识3Done软件界面任务二:认识实体任务三:六面体建模任务四:基本实体搭建积木4.子任务突破子任务一:认识3Done软件界面。教师:介绍软件的功能区域,请学生自主探究软件各个功能区的有哪些功能,然后请学生为全班同学介绍探究的结果。子任务二:认识实体实体可以理解为实实在在存在的,它是3D实体建模的基础。3D one软件中有6种基本实体。子任务三:六面体建模教师:在了解基本实体后,就可以选择基本实体中的六面体来
7、完成骰子的三位设计。具体步骤如下:(1)选择基本实体中的“六面体”,在网格中心坐标位置(0,0,0)处,单击左键创建实体正方体。(2)调整正方体的长、宽、高的数值均为17mm。(3)骰子的基本形状建好了,试试从不同的视角去观察一下。至此,骰子的基本形状就制作完成,后续将继续学习给骰子倒角、刻字、着色等等,这些操作可以使得我们的作品更精致。建模中鼠标的巧用3D one可以进行灵活的鼠标拾取操作,请学生自己动手尝试,掌握鼠标的五种常用操作。子任务四:基本实体搭建积木教师:可以使用基本实体搭建有趣的积木作品,教师给出一个小车或者轮船积木作品示例,请学生发挥自己的创造力,搭建一个属于自己的积木作品。作
8、业设计1.请学生自主阅读学习延伸资料,包括3D one软件的输入、保存及导出。2.请学生自主探究3D one软件中命令工具栏的工具。板书设计教学反思本课教学主要内容了解3D one软件的基本功能及使用基本实体创建六面体。在使用过程中有一些小技巧,需要学生在练习中灵活使用。教学内容第一单元 第3节 三维设计圆我的航天梦教学目标知识与技能:1.理解“减运算”、“圆形整列”的含义;过程与方法:1.掌握使用“减运算”抽空圆柱体的方法;2.掌握使用“圆形整列”复制实体的方法;3.掌握“移动”命令移动实体的使用方法;情感态度与价值观:在使用三位设计软件完成火箭基本造型后,感受3D设计的实际使用价值,为后续
9、三维设计学习奠定了基础。重点难点本课重点是使用3D one软件中的组合运算制作火箭的基体,使用圆形整列复制火箭的助推器,这两任务学习时复杂三维设计的基础。组合运算是学生学习的难点,学生第一次接触,需要多思考。教学准备1.神州十三号载人飞船发射成功的视频;2.火箭模型参考图片;3.火箭模型分解表格。教学过程与方法主 备复 备1.任务导入课前播放神州十三号载人飞船发射成功的视频。载人飞船离不开发射火箭,使用3D one软件可以设计属于自己的火箭。2.课程聚焦教师:要设计三维火箭,首先要对火箭的形状要有深入了解,教师展示通过课件展示火箭模型参考图片,让学生构思自己的火箭模式,并尝试画出自己火箭模型的
10、草图。火箭模型由多个不同的实体组织,参照欢欢的火箭模型分解表格,完成自己火箭模型分解表格。构成结构分析基本实体数量火箭模型大部分都是由圆柱和圆锥构成。3.任务分解任务一:组合运算-舱体抽空任务二:三维设计中的“复制”任务三:三维设计中的“移动”任务四:完成自己的火箭设计4.子任务突破子任务一:组合运算-舱体抽空教师:创建的基本实体都是实心的,火箭的舱体要载人载物,根据实际情况应该将火箭的舱体制作成空心的。制作步骤:(1)创建外圆柱体启动3D One软件,用鼠标左键选择“基本实体”中的“圆柱体”工具,在网格任意位置处单击一下,确定圆柱体的位置,并修改数值(或直接拉动箭头),完成后按回车键确定。设
11、置外圆柱体的尺寸为半径20mm、高70mm,最后用鼠标左键单击按钮确认,外圆柱体创建完成。(2)创建内圆柱体内圆柱体是需要在外圆柱体中去掉的部分,用鼠标左键在外圆柱体的上表面的圆心位置处放置内圆柱体的圆心(当鼠标靠近圆心位置时会自动吸附)。用鼠标左键单击数值进行修改(或直接拉动箭头),完成后按回车键确定。内圆柱体的尺寸为半径15mm、高-60mm。最后单击按钮确认。教师提问:为什么用来抽空的内圆柱体的高要填负数值?半径值要小于外圆柱体的半径值呢?它们的取值范围是多少合适呢?(3)抽空圆柱体点击“减运算”按钮,点击确定后就能得到抽空圆柱体效果。“减运算”的含义:组合运算中的减运算是将基体与合并体
12、相交的部分在基体上切除下来的命令,最后得到的是基体中不与合并体相交的部分。根据减运算含义,请学生完成下图。 子任务二:三维设计中的“复制”火箭一般都会有几个相同的助推器,可以利用复制的方法,快速地完成多个助推器。方法一整列复制(1)选择阵列用鼠标左键选择命令工具栏中“基本编辑”“阵列”工具。(2)选择图形阵列选择 “圆形阵列”。因为助推器围绕火箭一圈,所以我们选择圆形阵列(不同的阵列方式会有不同的阵列效果)。阵列命令可使对象按照一定方式复制并摆放。(3)完成阵列创建接着选择基体(需要阵列的图形,即助推器),再选择方向(不同方向也会有不同的效果),然后输入数量4(包含原始图形)。最后用鼠标左键单
13、击提示框的确认按钮,阵列创建完成,助推器均匀整齐地围绕火箭一圈。方法二逐个复制选择好基体后,用Ctrl+C 的方法进行复制。按下Ctrl+C后,在基体上选择一个点,后面会基于此参照点的 位置进行复制,然后用鼠标在需要复制的地方点击。这种方法,往往需要不断地移动以保证位置精确。方法一是本课的重点,教师在指导学生学习时需要多花时间,发放二可以作为学生自主学习内容。子任务三:三维设计中的“移动”在建模的过程中,常常需要移动模型。我们可以选择命令工具栏中“基本编辑”-“移动”工具,在跳出的提示框内选择“动态移动”,将实体从一点移动到另一点,此时需要移动的实体上会出现“红绿蓝”坐标轴。根据需要移动的方向
14、,按住对应坐标轴进行拖动,将助推器移动至合适的位置后单击确定按钮。这部分内容学生学习起来比较容易,可以让学生自主探究,探究结束后,请做的比较好的学生给全班演示。以此提高学生的学习积极性。子任务四:完成自己的火箭设计教师:运用这一小节所学的知识,根据自己的作品构思和结构分析,请学生动手试一试搭建出自己的火箭模型。学生:依据自己的火箭草图,完成属于自己的火箭模型设计。作业设计1.请学生自主阅读学习延伸资料,尝试使用组合运算中的其他运算,包括“加运算”和“交运算”,尝试完成加运算应用示例。2.请学生自主探究整列工具中的线性整列,并尝试完成线性阵列应用示例。板书设计教学反思本课通过使用3D one软件
15、中的组合运算制作火箭的基体,使用圆形整列复制火箭的助推器,然后使用这两个技能完成火箭基体设计。组合运算是学生学习的难点,学生第一次接触,需要多思考,教师在教学过程中应安排足够时间来帮助学生理解组合运算的含义。教学内容第一单元 第4节 美化模型教学目标知识与技能:1.知道圆角命令、材质渲染工具及浮雕工具的位置及含义;过程与方法:1.掌握使用特征造型中圆角命令及倒角命令的方法;2.掌握使用材质渲染工具的方法;3.掌握浮雕命令的使用方法及参数含义;情感态度与价值观:对三位设计软件完成火箭基本造型美化,使得自己的三维作品更美观,更个性,培养学生的审美意识。重点难点本课重点是使用3D one软件中特征造
16、型工具的圆角命令、材质渲染工具及浮雕工具美化自己的火箭三维作品。学生学习比较困难是浮雕工具的参数设置,参数差别会影响美化的效果。教学准备美化之后的火箭模型设计作品和没有美化的学生设计的作品教学过程与方法主 备复 备1.任务导入教师:将学生设计的火箭作品和自己设计的作品比较,让学生找到寻找差异。教师作品加入适当的美化效果,如特征造型命令中的圆角命令使得圆柱的边线看起来更加协调,使用材质渲染工具为火箭着色,使用浮雕工具给火箭模型贴图。这样自然过渡到本课主题美化模型。2.课程聚焦教师:自己的模型主要使用的美化效果包括使用特征造型命令中的圆角命令使得圆柱的边线看起来更加协调,使用材质渲染工具为火箭着色
17、,使用浮雕工具给火箭模型贴图。如何使用这些工具就是本课要学习的内容,学习之后,就可以使用工具美化自己的模型。3.任务分解任务一:特征造型命令美化模型任务二:材质渲染工具美化模型任务三:浮雕工具美化模型4.子任务突破子任务一:特征造型命令美化模型教师: 特征造型命令包括拉伸、旋转扫掠等。教师以六面体为例示范圆角命令和倒角命令效果。学生:在理解命令的含义后尝试将圆角命令应用到自己的模型中。子任务二:材质渲染工具美化模型2.使用材质渲染工具着色教师:打开我们的火箭模型,用鼠标左键选择命令工具栏中的“材质渲染”工具,按照提示框进行实体及颜色的选摔(按照自己的喜好可以选择不同的颜色)。 学生:使用材质渲
18、染工具美化自己的火箭模型。子任务三:浮雕工具美化模型教师:使用浮雕工具给模型贴图步骤如下(1)选择“浮雕”工具,用鼠标左键选择命令工具栏中的“特殊功能”“浮雕”工具。贴图要小,否则可能会失败。(2)调整参数,在自动弹出的图片添加界面上,找到要添加的图片,然后进行参数调整。最大偏移:图片的深度。宽度:图片的大小。原点:位置,默认在中间。旋转:图片的方向。分辨率:数值越小,单位面积识别的点越多,图片越清晰,一般不小于0.01。(3)完成贴图,按照提示框的提示调整好参数,勾选“贴图纹理显示”,完成后点击“确定”,这样图片就贴在火箭上了。学生:理解了浮雕工具使用方法后,尝试给自己的火箭模型贴图。5.单
19、元小节教师:回顾一下火箭模型的设计建模过程,归纳并完善。请学生回顾自己的火箭模型设计建模过程,然后请学生分享。学生:分享自己设计建模过程。教师:让我们今后能有条不紊地进行三维设计,更好地物化我们的创意,解决生活中的问题,实现自己的梦想。作业设计1.尝试使用透明着色,看看有什么变化,分享给同学。2.尝试浮雕工具中的“嵌入图形文件”,看看会有什么效果,想想会在什么时候使用这种效果。板书设计教学反思本课在设计完火箭模型基体后对模型美化。主要介绍了特征造型工具、材质渲染工具及特殊功能中的浮雕工具。通过这三个工具完成学生自己设计的火箭模型的美化。学习完这些工具,建立了学生三维设计的闭环。教学内容第二单元
20、 第1节 初识人工智能教学目标知识与技能:1.了解生活中的人工智能应用;2.知道机器学习的原理;过程与方法:掌握图形化编程软件中机器学习的过程;情感态度与价值观:感受人工智能带给人们生活的便捷,体验机器学习的过程,初步建立人脑学习与机器学习的差异。重点难点本课重难点包括两个部分。一是机器学习的原理,在对比大脑和机器学习的过程中,理解机器如何具有人工智能的。二是使用图形化编程软件中的机器学习模块体验机器学习的过程。 教学准备1.慧编程软件安装包,形态各异的苹果、梨子若干(模型也可);2.USB摄像头。教学过程与方法主 备复 备1.任务导入教师:欢欢常常听到“人工智能”“机器学习”这些词语,欢欢很
21、疑惑,人工智能是什么?机器学习又是什么呢?接下来,我们就和欢欢一起来研究人工智能。2.课程聚焦教师:我们将从生活中的人工智能开始,学习人工智能的概念,机器学习的原理及在图形化编程软件中体验机器学习的过程。3.任务分解任务一:生活中的人工智能任务二:机器学习原理任务三:机器学习体验4.子任务突破子任务一:生活中的人工智能教师:生活中,我们经常会遇到应用了智能识别技术的机场、火车站和无人停车场等场景,这些都是人工智能技术的具体应用。如无人值守停车场,当汽车行驶到识别区域时,系统识别车牌。当车辆驶离该停车场时,系统再次识别车牌,并计算停车费。待用户缴纳停车费后,系统自动开启道闸。请学生在说说自己知道
22、的例子。学生:说说自己知道的生活中的人工智能应用的例子。(如超市自主结账机、拍照识物、无人超市等)教师:人工智能在生活中应用已经很广泛了,那么什么是人工智能呢?人工智能的含义:人工智能(Artificial Intelligence,缩写为Al)主要研究利用机器来模拟人脑思维活动的过程。机器学习是人工智能研究的核心知识,是实现人工智能的重要方法之一。教师:机器学习是人工智能研究的核心,接下来就一起了解下机器学习的过程。子任务二:机器学习的原理教师: 我们先来回想一下,如何教小朋友识别苹果和梨。先让小朋友观察各种苹果和梨的外观,小朋友归纳出它们各自的特征后,再分别给小朋友苹果和梨时,小朋友就能区
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