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第4.3课《应用新型技术-激光切割制书签》教学设计
课题 应用新型技术-激光切割制书签 单元 第四单元 学科 综合实践活动 年级 五年级
核心素养目标 劳动观念：通过亲身体验激光切割制作书签的艰辛与乐趣更深理解劳动的意义和价值，从而培养尊重劳动、热爱劳动、崇尚劳动的态度。 劳动能力：实践中通过绘制草图与设计图、制作书签、并处理制作过程中遇到的问题，从而锻炼动手能力、观察能力和解决问题的能力。劳动习惯与品质：通过绘制设计图和制作书签，培养耐心和细心，学习软件绘制与精细雕磨，从而养成认真负责、注意细节的劳动品质。劳动精神：面对制作书签过程中的挑战和困难，积极寻找解决办法，从而激发创新思维和创造力。
教学重点 通过亲身制作激光切割书签的艰辛与乐趣，更深理解劳动的意义和价值，从而培养尊重劳动、热爱劳动、崇尚劳动的态度。
教学难点 实践中需要学习绘制草图、制作书签、并处理制作过程中遇到的问题，从而锻炼动手能力、观察能力和解决问题的能力。
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 《应用新型技术-激光切割制书签》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、新知导入【学一学】项目三：激光切割制书签削铁如泥的：“宝剑”几十块金属片拼成的立体铁塔、翅膀纹路清晰可见的铝“蜻蜓”、切割均匀精细的铜锯齿轮......这些精致的小工艺品做起来是不是颇费功夫呢？其实不然。这只需激光切割师在电脑上敲入几行代码，按下“执行”命令，激光器便如一支发光的笔，在一大块金属板上作起画来，不到10秒钟，这些小工艺品便跃然于板之上。如此强大的激光器，自然不会只用来剪裁焊接小工艺品。它的应用十分广泛，小至锅碗瓢盆、家用电池，大至汽车外壳、建筑用材......且节省人力，效率极高。 激光，被称为“最快的刀”“最准的尺”,削铁如泥，穿刺能力惊人。为什么激光能削铁如泥呢？让我们来一起了解激光切割的神奇魔力吧！二、劳动准备激光切割为我们解决了生活中的很多难题，你想运用激光切割技术解决什么问题或者制作什么产品呢？我想解决的问题：做手工剪纸时，激光切割可以提高制作效率和精准度。我想制作的产品：手工挂件、斗篷、厨具、收纳盒、服饰。三、劳动实践【说一说】激光切割是利用经过聚焦的高功率密度的激光束照射被加工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将工件割开的一种热切割方法。请你说说利用激光切割技术加工材料有哪些好处。激光切割的速度很快，可以提高生产的效率。激光切割材料时更精确，可以生产出更符合我们需要的产品。激光切割有切割效率高、切割材料种类丰富和切割质量高等特点。【议一议】激光切割运用的范围很广，汽车、机械、电力、五金以及电器等领域都在使用，请将课前查找的相关资料在小组内与同学们分享，说说这项技术成功应用在了哪些领域。用激光切割加工汽车部件 用激光切割的加工艺术品 【小贴士1：激光切割技术的应用领域】1.金属加工：不锈钢、铁板、铝材、铜板等，适用于汽车配件、五金制品、精密机械等领域。2. 非金属材料：塑料、橡胶、布料、纸张等，可以用于服装剪裁等领域。3.广告工艺品：用于制作各种复杂的图形和文字，提高制作效率和精度。 4.电梯、幕墙：用于制作电梯面板和幕墙结构，提高材料利用率和减少人工成本。5.钣金加工：在钣金加工行业中，激光切割凭借柔性化水平高、切割速度快等优势，逐渐取代传统设备。6.其他：厨具制造、医疗器械、汽车制造、航空航天等。 【做一做】我国的雕刻工艺历史悠久、技艺精湛，手艺人日复一日地练习、创造，运用木雕、石雕、泥雕、竹刻、骨刻等创作的精美作品让人叹为观止。如果我们想自己亲手制作一个雕刻作品，恐怕用传统技艺难度很大，但今天激光切割技术可以帮助我们实现愿望。让我们一起动手来制作精美的书签吧！绘制草图将想要制作的书签设计图画在纸上，并扫描或拍摄成图片。绘制设计图1.打开软件，将手绘图形转化为线条。 2.根据尺寸，调整图形大小比例。3.根据激光切割机中的材料大小调整软件中的矩形大小，并设定书签的位置。4.依次输入加工参数，选择加工材料为“椴木胶合板”，加工工艺为“切割”，加工厚度(mm)为“2”，保存后将设计图发送至激光切割机。制作书签1.依次打开激光切割机的开关。小贴士在使用激光切割机的时候，一定要注意操作规范和安全保护措施。【小贴士2：使用激光切割机的安全措施】1.佩戴个人防护装备：在操作激光切割机之前，必须佩戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、防护面罩和防护手套等。2.保持工作区域安全：保持工作区域的清洁和整洁，避免有杂物堆放，减少跌倒和滑倒的风险。3.定期检查和维护设备：定期对激光切割机进行检查和维护，包括检查光学系统、传动系统、控制系统等部件是否正常运转。4.遵守操作规程：严格按照操作手册进行操作，不得随意更改设备设置。5.遵守法律法规：遵守相关的安全法规和标准，确保激光切割机的使用符合当地的法律法规要求。2.固定木板后，找到传输好的设计图，按“边框”键观察激光喷嘴的位置，如需调整，则按下图中圈住的方向键调整。 3.按“启动”键进行切割。4.书签制作好后，还可以用水彩笔为“羽毛”涂上美丽的色彩，快来发挥你的创意吧。完成工作后，记得在老师的帮助下，清理干净机器，收拾好剩余的材料。精美的书签制作完成了，和你的老师、同学一起分享创造的快乐吧!想一想,在制作过程中,激光切割帮助我们解决了哪些难题，你还想运用这个新技术解决哪些问题。激光切割帮助我们解决了切割不精准、速度缓慢、效率不高等难题。我还想用新技术制作挂饰、模型玩具、钥匙扣、杯垫等。四、知识拓展：现代新型技术：1.人工智能：在经济方面，人工智能可以帮助企业提高生产和管理效率，减少人力成本。例如，在制造业中，人工智能可以自动化生产线上的工作，提高生产速度和产品质量。此外，人工智能还可以分析大量的市场数据，为企业提供精准的市场预测和决策支持。 在教育领域，人工智能可以实现个性化教学。2.区块链：是一种分布式账本技术，能够确保交易的安全性和透明性。在金融领域，区块链可以用于构建更安全、高效的支付系统。通过去中心化的交易记录，区块链可以防止支付中的欺诈行为并提高支付速度和成本效益。此外，区块链还可以应用于智能合约和身份认证等方面，实现更加安全和便捷的交易。在供应链管理方面，区块链可以确保物流和货物的可追溯性。3.物联网：是指通过互联网连接各种智能设备的网络。物联网的应用范围广泛，涵盖了家居、城市、工厂等多个领域。在家居方面，物联网可以实现智能家居的控制和管理。4.超高效太阳能电池：将传统的硅材料与先进的钙钛矿材料结合起来的太阳能电池，可以将光伏发电的效率推向新的高度。5.可穿戴植物传感器：是一种新型的科技产品，主要用于监测和分析植物的生理状态。这些传感器通常采用微电子技术，能够实时收集和处理有关植物生长和健康状况的数据。可穿戴植物传感器在许多领域都有应用潜力，例如精准农业、园艺、生态学研究等。 五、评价展示：你对应用新型技术了解多少了呢？请在对应的方框给“☆”涂色，请根据实际情况做出评价。1.3D打印笔打印模型2.3D建模制造3.激光切割技术评价项目自我评价家长评价我学会了1~2个新技术的使用方法我用新技术做了一个模型我喜欢用新型技术进行劳动我喜欢用新型技术进行创意设计我还想继续利用新型技术解决生活中的问题六、美丽的岗位：3D设计建模工程师：颠覆传统制造的引路者近年来，随着计算机技术的不断进步，各种相对成熟的工程设计软件涌现，其中应用最为广泛的3D建模技术从根本上改变了传统的机械产品设计工艺，提高了新产品开发和设计的效率。3D设计建模工程师通过人机交互的方式完成产品的构思、分析和设计，将产品结构设计、美学设计、加工制造有效地联系在一起。这个新型岗位需要工作人员能熟练使用建模软件、具备良好的设计思维和逻辑思维、具有把握立体形状的能力，才能真正发挥出3D建模技术在产品设计中的作用。3D建模有哪些弊端呢？1. 精度与效率的矛盾；2. 数据安全与隐私保护问题；3. 跨平台兼容性差；4. 技术门槛高；5. 生产成本高； 6. 依赖专业软件和硬件；7. 工作量大且费时费力。综上所述，3D建模虽然具有广泛的应用和显著的优势，但也存在一些弊端。为了克服这些弊端，需要不断提升建模技术、加强数据安全保护、提高跨平台兼容性、降低技术门槛和生产成本等方面的努力。 学习削铁如泥的“宝剑”激光切割机相关内容。讨论激光切割技术在生活中的运用。说一说激光切割机的好处。讨论激光切割机的运用领域。学习小贴士1。绘制草图、设计图并制作书签。。学习小贴士2。总结操作经验。学习知识拓展。分享实践体验，并完成劳动实践评价。学习了解3D建模工程师相关知识。思考3D建模的弊端。 初步了解本节课学习内容。初步思考课堂任务，培养学生思考能力。帮助学生了解激光切割机的功能。锻炼学生的延伸思考及信息搜集能力。帮助学生进一步了解激光切割机的运用领域。培养学生策划及动手的综合实践能力。辅助学生正确操作激光切割机。培养学生的思考总结能力。丰富学生相关学习知识。培养学生表达及客观评价能力。加深学生对3D建模工程师岗位的了解。提高学生的辩证思维。
课堂小结 今天，我们学习了绘制书签草图、用软件绘制设计图、制作书签等内容，此外，还认识并学习激光切割技术的运用原理及领域。同时，我们还讨论并了解其他新型技术的应用，并对此次实践活动做出评价。最后，我们了解了3D设计建模工程师这一岗位，进一步了解了3D建模这一新技术。 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 运用线上或线下的形式收集资料，了解其他现代新型技术。 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。
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第三课时
激光切割制书签
（湘人版）五年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
06
评价展示
07
美丽的岗位
03
劳动准备
04
劳动实践
08
课堂总结
09
板书设计
05
知识拓展
10
课后作业
教学目标
通过亲身体验激光切割制作书签的艰辛与乐趣，更深理解劳动的意义和价值，从而培养尊重劳动、热爱劳动、崇尚劳动的态度。
01
02
03
04
劳动观念
劳动能力
劳动习惯与品质
劳动精神
实践中通过绘制草图与设计图、制作书签、并处理制作过程中遇到的问题，从而锻炼动手能力、观察能力和解决问题的能力。
通过绘制设计图和制作书签，培养耐心和细心，学习软件绘制与精细雕磨，从而养成认真负责、注意细节的劳动品质。
面对制作书签过程中的挑战和困难，积极寻找解决办法，从而激发创新思维和创造力。
新知导入
新知讲解
新知导入
学一学
削铁如泥的：”宝剑“
几十块金属片拼成的立体铁塔、翅膀纹路清晰可见的铝”蜻蜓“、切割均匀精细的铜锯齿轮......这些精致的小工艺品做起来是不是颇费功夫呢？其实不然。这只需激光切割师在电脑上敲入几行代码，按下“执行”命令，激光器便如一支发光的笔，在一大块金属板上作起画来，不到10秒钟，这些小工艺品便跃然于板之上。
项目三：激光切割制书签
新知讲解
新知导入
学一学
如此强大的激光器，自然不会只用来剪裁焊接小工艺品。它的应用十分广泛，小至锅碗瓢盆、家用电池，大至汽车外壳、建筑用材......且节省人力，效率极高。
激光，被称为“最快的刀”“最准的尺”,削铁如泥，穿刺能力惊人。为什么激光能削铁如泥呢？让我们来一起了解激光切割的神奇魔力吧！
新知讲解
劳
动
准
备
激光切割为我们解决了生活中的很多难题，你想运用激光切割技术解决什么问题或者制作什么产品呢？
我想解决的问题：
手工挂件、斗篷、厨具、收纳盒、服饰。
我想制作的产品：
做手工剪纸时，激光切割可以
提高制作效率和精准度。
新知讲解
劳动实践
激光切割是利用经过聚焦的高功率密度的激光束照射被加工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将工件割开的一种热切割方法。请你说说利用激光切割技术加工材料有哪些好处。
说一说
新知讲解
劳动实践
激光切割的速度很快，可以提高生产的效率。
说一说
激光切割材料时更精确，可以生产出更符合我们需要的产品。
激光切割有切割效率高、切割材料种类丰富和切割质量高等特点。
新知讲解
劳动实践
议一议
激光切割运用的范围很广，汽车、机械、电力、五金以及电器等领域都在使用，请将课前查找的相关资料在小组内与同学们分享，说说这项技术成功应用在了哪些领域。
用激光切割加工汽车部件
用激光切割的加工艺术品
新知讲解
1.金属加工：不锈钢、铁板、铝材、铜板等，适用于汽车配件、五金制品、精密机械等领域。
2. 非金属材料：塑料、橡胶、布料、纸张等，可以用于服装剪裁等领域。
3.广告工艺品：用于制作各种复杂的图形和文字，提高制作效率和精度。
小贴士1：激光切割技术的应用领域
新知讲解
4.电梯、幕墙：用于制作电梯面板和幕墙结构，提高材料利用率和减少人工成本。
5.钣金加工：在钣金加工行业中，激光切割凭借柔性化水平高、切割速度快等优势，逐渐取代传统设备。
6.其他：厨具制造、医疗器械、汽车制造、航空航天等。
小贴士1：激光切割技术的应用领域
新知讲解
劳动实践
做一做
我国的雕刻工艺历史悠久、技艺精湛，手艺人日复一日地练习、创造，运用木雕、石雕、泥雕、竹刻、骨刻等创作的精美作品让人叹为观止。如果我们想自己亲手制作一个雕刻作品，恐怕用传统技艺难度很大，但今天激光切割技术可以帮助我们实现愿望。让我们一起动手来制作精美的书签吧！
新知讲解
劳动实践
做一做
将想要制作的书签设计图画在纸上，并扫描或拍摄成图片。
绘制草图
新知讲解
劳动实践
做一做
1.打开软件，将手绘图形转化为线条。
绘制设计图
新知讲解
劳动实践
做一做
2.根据尺寸，调整图形大小比例。
新知讲解
劳动实践
做一做
3.根据激光切割机中的材料大小调整软件中的矩形大小，并设定书签的位置。
新知讲解
劳动实践
做一做
4.依次输入加工参数，选择加工材料为“椴木胶合板”，加工工艺为“切割”，加工厚度(mm)为“2”，保存后将设计图发送至激光切割机。
新知讲解
劳动实践
做一做
1.依次打开激光切割机的开关。
制作书签
1
2
3
4
小贴士
在使用激光切割机的时候，一定要注意操作规范和安全保护措施。
新知讲解
小贴士2：使用激光切割机的安全措施
1.佩戴个人防护装备：在操作激光切割机之前，必须佩戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、防护面罩和防护手套等。
2.保持工作区域安全：保持工作区域的清洁和整洁，避免有杂物堆放，减少跌倒和滑倒的风险。
新知讲解
3.定期检查和维护设备：定期对激光切割机进行检查和维护，包括检查光学系统、传动系统、控制系统等部件是否正常运转。
4.遵守操作规程：严格按照操作手册进行操作，不得随意更改设备设置。
5.遵守法律法规：遵守相关的安全法规和标准，确保激光切割机的使用符合当地的法律法规要求。
小贴士2：使用激光切割机的安全措施
新知讲解
劳动实践
做一做
2.固定木板后，找到传输好的设计图，按“边框”键观察激光喷嘴的位置，如需调整，则按下图中圈住的方向键调整。
新知讲解
劳动实践
做一做
3.按“启动”键进行切割。
新知讲解
劳动实践
做一做
4.书签制作好后，还可以用水彩笔为“羽毛”涂上美丽的色彩，快来发挥你的创意吧。
完成工作后，记得在老师的帮助下，清理干净机器，收拾好剩余的材料。
新知讲解
劳动实践
做一做
精美的书签制作完成了，和你的老师、同学一起分享创造的快乐吧！想一想，在制作过程中，激光切割帮助我们解决了哪些难题，你还想运用这个新技术解决哪些问题。
激光切割帮助我们解决了切割不精准、速度缓慢、效率不高等难题。
我还想用新技术制作挂饰、模型玩具、钥匙扣、杯垫等。
知识拓展
现代新型技术：
人工智能：在经济方面，人工智能可以帮助企业提高生产和管理效率，减少人力成本。例如，在制造业中，人工智能可以自动化生产线上的工作，提高生产速度和产品质量。此外，人工智能还可以分析大量的市场数据，为企业提供精准的市场预测和决策支持。 在教育领域，人工智能可以实现个性化教学。
知识拓展
现代新型技术：
区块链：是一种分布式账本技，能够确保交易的安全性和透明性。在金融领域，区块链可以用于构建更安全、高效的支付系统。通过去中心化的交易记录，区块链可以防止支付中的欺诈行为，并提高支付速度和成本效益。此外，区块链还可以应用于智能合约和身份认证等方面，实现更加安全和便捷的交易。在供应链管理方面,区块链可以确保物流和货物的可追溯性。
知识拓展
现代新型技术：
物联网：是指通过互联网连接各种智能设备的网络。物联网的应用范围广泛，涵盖了家居、城市、工厂等多个领域。在家居方面，物联网可以实现智能家居的控制和管理。
超高效太阳能电池：将传统的硅材料与先进的钙钛矿材料结合起来的太阳能电池，可以将光伏发电的效率推向新的高度。
知识拓展
现代新型技术：
可穿戴植物传感器：是一种新型的科技产品，主要用于监测和分析植物的生理状态。这些传感器通常采用微电子技术，能够实时收集和处理有关植物生长和健康状况的数据。可穿戴植物传感器在许多领域都有应用潜力,例如精准农业、园艺、生态学研究等。
评价展示
评价展示
你对应用新型技术了解多少了呢？请在对应的方框给“☆”涂色，请根据实际情况做出评价。
3D打印笔打印模型
激光切割技术
3D建模制造
评价展示
评价展示
评价项目 自我评价 家长评价
我学会了1~2个新技术的使用方法
我用新技术做了一个模型
我喜欢用新型技术进行劳动
我喜欢用新型技术进行创意设计
我还想继续利用新型技术解决生活中的问题
美丽的岗位
美丽的岗位
近年来，随着计算机技术的不断进步，各种相对成熟的工程设计软件涌现，其中应用最为广泛的3D建模技术从根本上改变了传统的机械产品设计工艺，提高了新产品开发和设计的效率。
3D设计建模工程师：颠覆传统制造的引路者
美丽的岗位
美丽的岗位
3D设计建模工程师通过人机交互的方式完成产品的构思、分析和设计，将产品结构设计、美学设计、加工制造有效地联系在一起。这个新型岗位需要工作人员能熟练使用建模软件、具备良好的设计思维和逻辑思维、具有把握立体形状的能力，才能真正发挥出3D建模技术在产品设计中的作用。
美丽的岗位
美丽的岗位
1. 精度与效率的矛盾 ； 2. 数据安全与隐私保护问题；
3. 跨平台兼容性差 ； 4. 技术门槛高；
5. 生产成本高 ； 6. 依赖专业软件和硬件；
7. 工作量大且费时费力。
3D建模有哪些弊端呢？
综上所述，3D建模虽然具有广泛的应用和显著的优势，但也存在一些弊端。为了克服这些弊端，需要不断提升建模技术、加强数据安全保护、提高跨平台兼容性、降低技术门槛和生产成本等方面的努力。
课堂总结
今天，我们学习了绘制书签草图、用软件绘制设计图、制作书签等内容，此外，还认识并学习激光切割技术的运用原理及领域。同时，我们还讨论并了解其他新型技术的应用，并对此次实践活动做出评价。最后，我们了解了3D设计建模工程师这一岗位。
板书设计
应用新型技术·激光切割制书签
了解激光切割技术的原理与应用
绘制草图和设计图并制作书签
进行知识拓展
进行评价展示与认识新岗位
课后作业
运用线上或线下的形式收集资料，了解其他现代新型技术。
39
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