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第4.2课《体验时代技术-领略打印魅力》教学设计
课题 体验时代技术-领略打印魅力 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 八年级
核心素养目标 劳动观念：通过3D打印的学习，更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。劳动能力：学习并掌握3D建模、切片和打印等关键技术，从而提升自己在现代技术领域的操作能力。劳动习惯与品质：3D打印需要精确的操作和细致的观察，以培养耐心和细心的工作习惯。劳动精神：通过学习3D打印，发挥想象力，创造出独特的作品，培养创造力和探索精神。
教学重点 通过3D打印的学习，更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。
教学难点 学习并掌握3D建模、切片和打印等关键技术，从而提升自己在现代技术领域的操作能力。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第4.2课 《体验时代技术-领略打印魅力》板书课题。播放视频。 观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：板书课题。一、劳动目标【学一学】项目二：领略打印魅力增材制造:3D 打印新世界“有一个农民工高空坠落以后，胸骨粉碎性骨折。粉碎性骨折以后没有办法再补起来了，那么怎么办？就是用钛合金的一个支架把它撑起来。现在可以(打印)出来，因为根据 CT 片可以做得一模一样。”湖南华曙高科董事长许小曙说。不仅如此，3D打印智能装备在加速企业研发、创新方面具有独一无二的优势。比如飞机一个关键零部件，过去要一年半的时间去开模具才能把产品做出来，现在不需要开模具，三个月就可以把它直接打印出来了。增材制造(3D打印)技术是运用计算机辅助设计或 3D 扫描，得到所需要的加工样式，然后通过特定的增材数字化成型设备完成加工制造。以此项技术为代表的智能制造技术基本实现了将标准化理念推进到智能层面，必将促进功能优先的新制造理念的发展，对未来生产组织形式和人类文明将带来深刻的变革。二、劳动准备3D 打印技术实际上是材料的成型技术，设计者可以使用各种有趣的材料打造出千奇百怪的物件。目前3D打印技术在业界还没有形成明确的分类，不同的制造工艺其可应用的材料是不一样的。请你了解几种常见的3D打印技术查阅资料，了解它们的技术原理、可使用材料及典型设备。技术流派技术原理可用材料典型设备熔丝沉积成型(FDM)加热将丝状材料熔化，然后通过喷头挤出熔化材料，按照零件截面形状堆积材料来形成实体ABS、PLA等低熔点丝状材料。熔融沉积成型3D打印机激光选区烧结(SLS)使用高能量激光束将粉末材料逐层烧结固化，最终叠加成型。金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、覆膜砂等。选择性激光烧结3D打印机陶瓷膏体光固化成型(SLA)利用紫外光照射液态光敏树脂，使其逐层固化成型。光敏树脂立体光固化成型3D打印机激光选区熔化(SLM)使用高能量激光束将金属粉末逐层熔化并凝固成型。金属粉末，如钛合金、铝合金等。选择性激光熔化3D打印机。喷墨打印成型（3DP）使用喷头喷出的粘结剂将粉末材料粘结成整体。任何可以制作成粉末状的材料，材料选择范围很广。暂不明确电子束熔化成型（EBM）在真空环境中，采用电子束焊接工艺熔化金属丝材或金属粉末材料，然后按照设定的路径逐层堆积而成形出金属制件。工具钢、钛合金、镍合金，甚至耐火的钼合金等导电金属材料。【小知识1： 3D打印的限制因素】材料的限制：虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印， 但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。机器的限制：3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，但运动的物体和清晰度难以实现。这个困难对于制造商来说也许可以解决，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，就得解决机器的限制。知识产权的忧虑：3D打印技术也会涉及知识产权问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。道德的挑战：道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的，如果有人打印出生物器官和活体组织，在不久的将来会遇到极大的道德挑战。花费的承担：3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。三、劳动实践无论采用哪种技术实现打印，它们具备一些共同点：建模、切片、3D打印获取打印件以及精细处理。目前，我国大部分3D 打印设备是采用FDM 技术我们一起来了解它的打印流程。你知道3D打印需要哪些技能吗？跟着工程师们一起来学一学吧！拟学习的工作技能数学基础：主要是几何学和代数学方面的知识，如了解三维坐标系、平面和立体图形的基本概念和计算方法等。计算机基础：如操作系统、软件安装和使用、文件格式等方面的知识。材料科学基础：指3D打印需要使用各种不同的材料，如塑料、金属、陶瓷等。3D建模技能：指将3D模型切分成多层，并生成G代码，控制打印机进行打印的技能。切片技能。打印技能和后处理技能等。 【小知识2： 3D打印的概念】3D打印：即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。四、知识拓展：3D打印技术原理：通过分层构建，3D打印技术以数字模型为蓝本，一层一层地堆叠材料，逐步组装成具体的物体。这个模型可以由计算机辅助设计（CAD）软件创建，也可以通过3D扫描仪扫描实物物体得到。3D打印技术应用：常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等领域都有所应用。3D打印火箭喷射器 3D打印胸腔 3D打印建筑3D打印跑车 3D打印笔记本电脑 3D打印服饰 学习“增材制造:3D 打印新世界”。查阅资料，了解常见的3D打印技术。学习小知识1。。进行劳动实践，了解打印流程，学习3D打印工作技能。学习小知识2。进行课外知识拓展。 了解本节课的内容。培养学生信息搜集能力及总结能力。加深学生对3D打印技术的了解。拓展学生知识储备。培养学生学习能力及综合能力，进一步了解3D打印技术。拓展学生知识储备。拓宽学生知识面，加深学生对3D打印技术的了解。
课堂小结 今天，我们通过收集资料，了解了常见的打印技术。还学习了打印流程，并且学习了3D打印所需要的技能。此外，更重要的是，我们更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 谈谈本次3D打印学习过程中你的收获！ 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第二课 体验时代技术
领略打印魅力
劳
动
实
践
【湘人版劳动实践】八年级下册
内容总览
学习目标
01
新知导入
02
知识拓展
03
劳动目标
04
课后作业
07
目录
课堂总结
08
劳动准备
05
劳动实践
06
学习目标
劳动观念：通过3D打印的学习，更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。
劳动能力：学习并掌握3D建模、切片和打印等关键技术，从而提升自己在现代技术领域的操作能力。
劳动习惯与品质：3D打印需要精确的操作和细致的观察，以培养耐心和细心的工作习惯。
劳动精神：通过学习3D打印，发挥想象力，创造出独特的作品，培养创造力和探索精神。
新知导入
劳动目标
新知讲解
学一学
项目二：领略打印魅力
增材制造:3D 打印新世界
“有一个农民工高空坠落以后，胸骨粉碎性骨折。粉碎性骨折以后没有办法再补起来了，那么怎么办？就是用钛合金的一个支架把它撑起来。现在可以(打印)出来，因为根据 CT 片可以做得一模一样。”湖南华曙高科董事长许小曙说。
劳动目标
新知讲解
学一学
不仅如此，3D打印智能装备在加速企业研发、创新方面具有独一无二的优势。比如飞机一个关键零部件，过去要一年半的时间去开模具才能把产品做出来，现在不需要开模具，三个月就可以把它直接打印出来了。
劳动目标
新知讲解
学一学
增材制造(3D打印)技术是运用计算机辅助设计或 3D 扫描，得到所需要的加工样式，然后通过特定的增材数字化成型设备完成加工制造。以此项技术为代表的智能制造技术基本实现了将标准化理念推进到智能层面，必将促进功能优先的新制造理念的发展，对未来生产组织形式和人类文明将带来深刻的变革。
新知讲解
劳
动
准
备
3D 打印技术实际上是材料的成型技术，设计者可以使用各种有趣的材料打造出千奇百怪的物件。目前3D打印技术在业界还没有形成明确的分类，不同的制造工艺其可应用的材料是不一样的。请你了解几种常见的3D打印技术查阅资料，了解它们的技术原理、可使用材料及典型设备。
劳
动
准
备
新知讲解
技术流派 技术原理 可用材料 典型设备
熔丝沉积成型(FDM) 加热将丝状材料熔化，然后通过喷头挤出熔化材料，按照零件截面形状堆积材料来形成实体 ABS、PLA等低熔点丝状材料 熔融沉积成型3D打印机
激光选区烧结(SLS) 使用高能量激光束将粉末材料逐层烧结固化，最终叠加成型 金属粉末、塑料粉末、陶瓷粉末、覆膜砂等 选择性激光烧结3D打印机
劳
动
准
备
新知讲解
技术流派 技术原理 可用材料 典型设备
陶瓷膏体光固化成型(SLA) 利用紫外光照射液态光敏树脂，使其逐层固化成型 光敏树脂 立体光固化成型3D打印机
激光选区熔化(SLM) 使用高能量激光束将金属粉末逐层熔化并凝固成型 金属粉末，如钛合金、铝合金等 选择性激光熔化3D打印机
劳
动
准
备
新知讲解
技术流派 技术原理 可用材料 典型设备
喷墨打印成型（3DP） 使用喷头喷出的粘结剂将粉末材料粘结成整体 任何可以制作成粉末状的材料，材料选择范围很广 暂不明确
电子束熔化成型（EBM） 在真空环境中，采用电子束焊接工艺熔化金属丝材或金属粉末材料，然后按照设定的路径逐层堆积而成形出金属制件 工具钢、钛合金、镍合金，甚至耐火的钼合金等导电金属材料
其他前沿3D打印技术：
新知讲解
小知识1：3D打印的限制因素
1.材料的限制：虽然高端工业印刷可以实现塑料、某些金属或者陶瓷打印， 但无法实现打印的材料都是比较昂贵和稀缺的。另外，打印机也还没有达到成熟的水平，无法支持日常生活中所接触到的各种各样的材料。
新知讲解
小知识1：3D打印的限制因素
2.机器的限制：3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得了一定的水平，但运动的物体和清晰度难以实现。这个困难对于制造商来说也许可以解决，但是3D打印技术想要进入普通家庭，每个人都能随意打印想要的东西，就得解决机器的限制。
新知讲解
小知识1：3D打印的限制因素
3.知识产权的忧虑：3D打印技术也会涉及知识产权问题，因为现实中的很多东西都会得到更加广泛的传播。人们可以随意复制任何东西，并且数量不限。制定3D打印的法律法规用来保护知识产权，也是我们面临的问题之一，否则就会出现泛滥的现象。
新知讲解
小知识1：3D打印的限制因素
4.道德的挑战：道德是底线。什么样的东西会违反道德规律是很难界定的，如果有人打印出生物器官和活体组织，在不久的将来会遇到极大的道德挑战。
5.花费的承担：3D打印技术需要承担的花费是高昂的。第一台3D打印机的售价为1万5。如果想要普及到大众，降价是必须的，但又会与成本形成冲突。
新知讲解
劳动实践
无论采用哪种技术实现打印，它们具备一些共同点：建模、切片、3D打印获取打印件以及精细处理。目前，我国大部分3D 打印设备是采用FDM 技术我们一起来了解它的打印流程。
新知讲解
劳动实践
模型
切片
3D打印
打印机
精细处理
完成
重新切片后故障仍存在
出现打印故障
下载模型、正向建模、
逆向建模
调整模型、添加打印辅助、
设置参数、办理Gcode
调节打印速度、
更换打印材料
清除辅助
模型修复、打磨抛光、
喷涂上色、组合装配
修复模型
打印方式（联机/脱机）
拆卸模型
新知讲解
劳动实践
你知道3D打印需要哪些技能吗？跟着工程师们一起来学一学吧！
新知讲解
劳动实践
拟学习的工作技能
数学基础：主要是几何学和代数学方面的知识，如了解三维坐标系、平面和立体图形的基本概念和计算方法等。
计算机基础：如操作系统、软件安装和使用、文件格式等方面的知识。
材料科学基础：指3D打印需要使用各种不同的材料，如塑料、金属、陶瓷等。
新知讲解
劳动实践
拟学习的工作技能
3D建模技能：指将3D模型切分成多层，并生成G代码，控制打印机进行打印的技能。
切片技能。
打印技能和后处理技能等。
新知讲解
小知识2：3D打印的概念
3D打印：即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
知识拓展
3D打印技术原理：
通过分层构建，3D打印技术以数字模型为蓝本，一层一层地堆叠材料，逐步组装成具体的物体。这个模型可以由计算机辅助设计（CAD）软件创建，也可以通过3D扫描仪扫描实物物体得到。
知识拓展
3D打印技术应用：
常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等领域都有所应用。
知识拓展
3D打印火箭喷射器
3D打印建筑
3D打印胸腔
知识拓展
3D打印跑车
3D打印笔记本电脑
3D打印服饰
课堂总结
今天，我们通过收集资料，了解了常见的打印技术。还学习了打印流程，并且学习了3D打印所需要的技能。此外，更重要的是，我们更深入地理解现代劳动形式的多样性，认识到技术劳动在社会发展中的重要性。
板书设计
体验时代技术·领略打印魅力
常见的打印技术
学习打印流程
3D打印所需技能
作业布置
谈谈本次3D打印学习过程中你的收获！
谢谢
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