2019版 苏教版 高中通-用技术 选择性必修11 产品三维设计与制造《第一章 三维打印原理》大单元整体教学设计2020课标

版苏教版高中通用技术选择性必修11产品三维设计与制造《第一章三维打印原理》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》指出，通用技术课程是一门立足实践、注重创造、体现科技与人文相统一的课程。选择性必修11《产品三维设计与制造》中的第一章《三维打印原理》是该课程的重要组成部分，旨在通过三维打印技术的体验、探索与实践，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。本章节教学内容主要涵盖三维打印技术的成型原理与发展历程、三维打印机的结构与工作过程两大板块。通过任务一“体验神奇的三维打印技术”，学生能够直观感受三维打印技术的魅力，理解其在现代制造业中的应用价值；通过任务二“追溯三维打印技术的发展历程”，学生能够了解三维打印技术的起源、发展及未来趋势，增强对技术发展的历史感和预见性；通过任务三“探究常见三维打印技术的成型原理”，学生能够深入理解三维打印技术的核心原理，为后续的三维设计与制造奠定基础。本章节还通过两个任务对三维打印机的结构与工作过程进行了深入探讨。任务一“探索三维打印机的结构”帮助学生了解三维打印机的组成部分及相互关系；任务二“体验三维打印机的工作与维护过程”则通过实践操作，使学生掌握三维打印机的使用方法和维护技巧，进一步提升其物化能力。（二）单元内容分析本单元以三维打印技术为核心，围绕其成型原理、发展历程、技术应用以及三维打印机的结构与工作过程展开教学。通过一系列理论讲解、案例分析、实践操作等活动，旨在使学生全面掌握三维打印技术的基本原理、发展历程和实际应用，同时培养其技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。具体来说，本单元内容可细分为以下几个部分：三维打印技术的成型原理与发展历程：介绍三维打印技术的基本原理，包括分层制造、逐层叠加等核心思想；追溯三维打印技术的发展历程，从光敏树脂选择性固化技术的诞生到现代三维打印技术的广泛应用，使学生了解技术发展的脉络和未来趋势。三维打印机的结构与工作过程：详细解析三维打印机的组成部分，包括打印机整体框架、打印平台、传动机械、电子控制系统等；通过实践操作，使学生掌握三维打印机的工作流程和维护方法，提升其物化能力。三维打印技术的应用案例：通过案例分析，展示三维打印技术在医疗、航空航天、消费电子、汽车设计等领域的应用实例，使学生理解三维打印技术的广泛性和重要性。三维打印技术的成型原理探究：深入探究常见三维打印技术的成型原理，包括熔融沉积成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等，使学生理解不同成型原理的优缺点及适用范围。（三）单元内容整合本单元内容整合遵循“理论-实践-应用”的教学思路，将三维打印技术的理论知识、实践操作和实际应用紧密结合起来。通过理论讲解，使学生掌握三维打印技术的基本原理和发展历程；通过实践操作，使学生熟悉三维打印机的结构与工作过程，提升其物化能力；通过案例分析，使学生理解三维打印技术的广泛性和重要性，激发其创新设计思维。在具体实施过程中，可采用项目式学习、探究式学习等多样化教学方式，引导学生主动参与、积极探究，培养其自主学习能力和团队协作能力。注重跨学科知识的融合与应用，将物理、数学、信息技术等学科知识与三维打印技术相结合，提升学生的综合素养。二、《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解通用技术的核心素养目标通用技术课程的核心素养目标包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力五个方面。这些核心素养目标贯穿于整个通用技术课程的教学过程中，旨在培养学生的技术素养、创新能力和实践能力。（一）技术意识技术意识是对技术现象及技术问题的感知与体悟。在《三维打印原理》这一单元中，技术意识的培养主要体现在以下几个方面：感知技术现象：通过三维打印技术的展示和体验活动，使学生直观感受三维打印技术的神奇魅力，理解其在现代制造业中的广泛应用。理解技术价值：通过分析三维打印技术在医疗、航空航天等领域的应用案例，使学生认识到三维打印技术对社会经济发展的重要价值。形成技术责任感：在讨论三维打印技术的优势与局限时，引导学生思考技术发展对社会、环境等方面的影响，培养其技术责任感和可持续发展意识。（二）工程思维工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。在《三维打印原理》这一单元中，工程思维的培养主要体现在以下几个方面：系统分析：引导学生对三维打印技术的成型原理、发展历程及应用领域进行系统分析，理解其内在联系和相互影响。比较权衡：在分析不同三维打印技术的成型原理时，引导学生比较其优缺点及适用范围，学会在复杂情境中做出合理决策。优化设计：通过实践操作和案例分析，鼓励学生针对具体问题提出优化设计方案，培养其工程实践能力和创新思维。（三）创新设计创新设计是指基于技术问题进行创新性方案构思的一系列问题解决过程。在《三维打印原理》这一单元中，创新设计的培养主要体现在以下几个方面：问题发现与明确：引导学生从实际生活中发现问题，明确三维打印技术的潜在应用领域和创新点。方案构思与设计：鼓励学生运用所学知识和技能进行方案构思和设计，提出具有创新性的三维打印应用方案。模型制作与测试：通过三维打印机的实践操作，使学生将设计方案转化为实物模型并进行测试验证，培养其物化能力和解决问题的能力。（四）图样表达图样表达是指运用图形样式对意念中或客观存在的技术对象进行可视化的描述和交流。在《三维打印原理》这一单元中，图样表达的培养主要体现在以下几个方面：识读技术图样：通过案例分析和技术图样展示活动，使学生学会识读常见的机械加工图、电子线路图等技术图样。绘制技术图样：鼓励学生运用手工绘图工具或计算机辅助设计软件绘制三维打印模型的设计图样，培养其图样表达能力。图样交流与应用：通过小组讨论和作品展示活动，使学生学会运用技术图样进行交流和表达设计思想，促进创新思维和团队协作能力的培养。（五）物化能力物化能力是指采用一定的工艺方法等将意念、方案转化为有用物品或对已有物品进行改进与优化的能力。在《三维打印原理》这一单元中，物化能力的培养主要体现在以下几个方面：掌握工艺方法：通过实践操作和案例分析活动，使学生掌握三维打印技术的工艺方法和操作流程。实物制作与调试：鼓励学生运用三维打印机进行实物制作和调试活动，培养其动手实践能力和解决问题的能力。作品优化与创新：引导学生对制作出的作品进行优化和创新设计活动，提升其物化能力和创新思维。注重培养学生的工匠精神和对技术制造质量的独特认识与追求。三、学情分析（一）已知内容分析在正式进入《第一章三维打印原理》的教学之前，学生已经完成了通用技术必修模块的学习，具备了一定的技术素养和基础知识。他们了解了技术设计的一般过程，掌握了基本的技术试验方法和工具使用技能，同时也对计算机辅助设计有了初步的认识。特别是在“技术与设计2”模块中，学生已经学习了结构、流程、系统、控制等基本概念，并能够运用这些知识进行简单的技术设计和分析。随着信息技术的快速发展，许多学生在日常生活中已经接触过三维打印技术，可能通过新闻报道、社交媒体或科技展览等方式对其有所耳闻。部分学生甚至可能有过亲自操作三维打印机的经历，对三维打印的基本流程有了一定的直观感受。大多数学生对三维打印技术的成型原理、发展历程、应用领域以及三维打印机的具体结构与工作过程等方面仍缺乏深入的了解。（二）新知内容分析本单元的教学内容主要围绕三维打印技术的成型原理、发展历程、应用领域以及三维打印机的结构与工作过程展开。具体来说，新知内容包括以下几个方面：三维打印技术的成型原理：学生需要了解三维打印技术是如何通过逐层堆积材料来制造三维物体的，包括熔融沉积成型（FDM）、光固化立体成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等主流技术的成型原理。三维打印技术的发展历程：学生需要追溯三维打印技术从诞生到发展壮大的过程，理解其技术突破和应用拓展的脉络。三维打印技术的应用领域：学生需要探讨三维打印技术在制造业、医疗、航空航天、教育等多个领域的应用案例，理解其对传统制造方式的颠覆性影响。三维打印机的结构与工作过程：学生需要深入了解三维打印机的组成部分（如打印头、载物平台、传动机构等）及其工作原理，掌握三维打印的基本操作流程和注意事项。通过这些新知内容的学习，学生将能够全面而深入地理解三维打印技术，为其在后续的技术设计和创新实践中应用三维打印技术打下坚实的基础。（三）学生学习能力分析高中阶段的学生已经具备了一定的自主学习能力和合作探究能力。他们能够通过查阅资料、实验操作、小组讨论等方式主动获取知识，解决遇到的问题。由于通用技术课程强调实践性和创新性，学生在长期的学习过程中已经形成了较好的动手实践能力和创新思维能力。三维打印技术作为一门新兴技术，其涉及的知识点较为专业且抽象，对于部分学生来说可能存在一定的学习难度。在教学过程中，教师需要采用多种教学手段和策略，如实物演示、案例分析、动手实践等，以帮助学生更好地理解和掌握新知内容。由于学生的学习基础和兴趣爱好存在差异，教师在教学过程中还需要关注学生的个体差异，采用分层教学和个别辅导等方式，确保每个学生都能够在原有基础上得到提高。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习三维打印技术过程中可能遇到的学习障碍，教师可以采取以下策略进行突破：实物演示与操作体验：通过展示三维打印机实物并让学生亲自操作，使学生直观感受三维打印技术的神奇魅力，增强学习兴趣和动力。通过动手实践，学生可以更深入地理解三维打印技术的成型原理和工作过程。案例分析与应用探讨：选取典型的三维打印技术应用案例进行分析和探讨，帮助学生理解三维打印技术在各个领域的应用价值。通过案例学习，学生可以更好地将理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。分组讨论与合作探究：将学生分成若干小组，围绕三维打印技术的某个方面进行深入的探讨和研究。通过小组合作和探究学习，学生可以相互启发、共同进步，同时培养团队协作和沟通能力。多媒体辅助教学：利用多媒体课件、视频资料等多媒体手段辅助教学，将抽象的知识点以直观、生动的方式呈现出来。这有助于学生更好地理解三维打印技术的成型原理和发展历程等复杂内容。个性化辅导与反馈：针对学生在学习过程中遇到的问题和困难，教师进行个性化的辅导和解答。通过定期的检查和反馈机制，及时了解学生的学习进展和存在问题，调整教学策略和进度安排。建立学习资源平台：建立包含三维打印技术相关资料、视频教程、在线测试等内容的学习资源平台，方便学生在课外时间进行自主学习和巩固提高。通过平台上的互动交流功能，学生可以与其他同学和教师进行沟通和讨论，形成良好的学习氛围。通过以上策略的实施，教师可以有效地突破学生在学习三维打印技术过程中可能遇到的学习障碍，帮助学生更好地掌握新知内容并提升技术素养。四、大主题或大概念设计大主题：探索三维打印技术，体验现代制造技术魅力本大单元教学以“探索三维打印技术，体验现代制造技术魅力”为主题，旨在通过三维打印技术的全面学习，使学生深入了解三维打印技术的成型原理、发展历程、应用领域以及实际操作，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过一系列实践活动和项目任务，学生将亲身体验三维打印技术的神奇之处，感受现代制造技术的魅力，激发对科技创新的兴趣和热情。大概念：三维打印技术是现代制造技术的重要组成部分，它通过逐层叠加材料的方式实现三维物体的快速成型，具有广泛的应用前景和深远的社会影响。五、大单元目标叙写（一）技术意识学生能够认识到三维打印技术作为一种现代制造技术的重要性和创新价值，理解其在日常生活、工业生产、科学研究等领域的应用潜力。学生能够分析三维打印技术对个人、社会和环境的影响，形成正确的技术伦理观和环保意识。学生能够关注三维打印技术的发展动态，对新技术保持敏锐的观察力和好奇心。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，识别其中的关键技术和影响因素。学生能够针对具体的技术问题，提出解决方案，并进行优化和改进，体现工程思维和创新能力。学生能够通过项目实践，体验工程设计的全过程，从需求分析、方案设计到制作测试，培养解决实际问题的能力。（三）创新设计学生能够基于三维打印技术的特点，进行创新性设计，提出具有创意和实用价值的设计方案。学生能够运用所学知识，结合用户需求和市场趋势，进行多方案比较和权衡，优化设计方案。学生能够通过技术试验和测试，验证设计方案的可行性和有效性，不断完善和创新设计。（四）图样表达学生能够识读和绘制与三维打印相关的技术图样，如三维模型图、切片路径图等。学生能够运用计算机辅助设计软件，将设计构想转化为三维数字模型，并进行渲染和优化。学生能够通过图样表达，清晰、准确地传达设计意图和方案，实现与他人的有效沟通。（五）物化能力学生能够掌握三维打印机的操作和维护技能，正确、安全地进行三维打印作业。学生能够根据设计方案，选择合适的材料和工具，进行三维打印模型的制作和后期处理。学生能够通过项目实践，提升动手能力和实践经验，形成严谨细致、精益求精的工作态度。六、大单元教学重点三维打印技术的成型原理与特点：详细解析三维打印技术的成型原理，包括离散/堆积成型法、光固化成型、熔融沉积成型等关键技术，以及三维打印技术在精度、速度、材料等方面的特点。三维打印机的结构与工作过程：通过拆解和组装三维打印机，了解其主要组成部分和工作原理，包括控制系统、传动系统、送料系统、供电系统和操控系统等。三维打印技术的应用领域与案例分析：结合具体案例，分析三维打印技术在航空航天、医疗器械、汽车制造、文化创意等领域的应用，以及三维打印技术对传统制造模式的颠覆性影响。三维打印技术的项目实践：设计并实施一系列项目任务，如使用三维打印技术制作象棋子、有核哨子、模型山羊等，让学生在实践中体验三维打印技术的魅力和挑战。七、大单元教学难点三维打印技术的成型原理理解：三维打印技术的成型原理涉及多个学科的知识，如材料科学、机械工程、计算机科学等，对学生来说理解难度较大。需要通过直观的演示、实验和互动讨论等方式，帮助学生逐步深入理解。三维打印机的操作与维护：三维打印机的操作和维护需要一定的专业知识和技能，学生在初次接触时可能会感到陌生和困难。需要通过系统的培训和实践操作，让学生掌握三维打印机的正确使用方法和维护技巧。创新设计与图样表达：要求学生基于三维打印技术进行创新设计，并用图样清晰表达设计意图，这对学生的设计能力和表达能力提出了较高要求。需要通过案例分析、小组讨论、教师指导等方式，帮助学生提升创新设计能力和图样表达能力。项目实践与问题解决：在项目实践过程中，学生可能会遇到各种技术问题和挑战，如模型变形、打印失败等。需要引导学生运用所学知识进行问题分析和解决，培养学生的问题解决能力和团队协作精神。大单元教学设计实施建议（一）教学内容的组织与呈现情境导入：通过展示三维打印技术的实际应用案例，如三维打印的建筑模型、医疗器械等，激发学生的学习兴趣和好奇心。理论讲解：结合多媒体教学资源，详细讲解三维打印技术的成型原理、特点、应用领域等理论知识。实践操作：组织学生进行三维打印机的操作实践，包括模型设计、切片处理、打印参数设置、模型打印及后期处理等环节。案例分析：选取典型的三维打印技术应用案例，引导学生进行分析和讨论，加深对三维打印技术的理解。项目任务：设计并实施一系列与三维打印技术相关的项目任务，如制作三维打印作品、进行技术试验等，让学生在实践中提升能力。（二）教学方法与手段直观演示法：通过三维打印机的现场演示和操作，让学生直观感受三维打印技术的魅力。互动讨论法：组织学生进行小组讨论和互动交流，分享学习心得和体会，促进思维碰撞和灵感激发。任务驱动法：通过设计一系列项目任务，引导学生在完成任务的过程中学习和掌握三维打印技术。案例分析法：选取典型的三维打印技术应用案例进行分析和讨论，帮助学生深入理解三维打印技术的实际应用价值。实践操作法：组织学生进行三维打印机的操作实践，通过亲手制作三维打印作品来提升技能和经验。（三）教学评价与反馈过程性评价：关注学生在学习过程中的表现和进步，及时给予肯定和鼓励，激发学生的学习兴趣和积极性。成果性评价：通过评价学生的三维打印作品和项目任务完成情况，评估学生的技术掌握程度和应用能力。自我评价与同伴评价：引导学生进行自我评价和同伴评价，培养学生的自我反思能力和团队协作精神。反馈与改进：根据教学评价结果及时调整教学策略和方法，针对学生的薄弱环节进行有针对性的辅导和训练。通过以上教学设计的实施，旨在全面提升学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实基础。八、大单元整体教学思路教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》和本单元的教学内容，本大单元的教学目标设定如下：（一）技术意识目标描述：学生能够认识到三维打印技术对社会、经济、文化等方面的影响，理解三维打印技术在现代制造业中的重要地位和作用。学生能够形成对三维打印技术的理性态度，能够辨析三维打印技术的优势和局限性，以及在不同领域的应用潜力。目标达成途径：通过任务一“体验神奇的三维打印技术”，让学生亲身体验三维打印的过程和成果，感受三维打印技术的魅力和实用性。通过任务二“追溯三维打印技术的发展历程”，让学生了解三维打印技术的发展脉络和现状，理解其在技术进步中的位置。通过任务三“探究常见三维打印技术的成型原理”，使学生深入理解三维打印技术的核心原理，认识到其科学性和技术价值。（二）工程思维目标描述：学生能够运用系统分析的方法，识别和分析三维打印技术在产品设计、制造和应用中的系统问题，提出解决方案。学生能够理解三维打印技术中的结构设计、材料选择、工艺流程等工程要素，形成初步的工程意识和决策能力。目标达成途径：通过探索三维打印机的结构和工作过程（任务一和任务二），让学生了解三维打印系统的构成和运作机制，培养系统分析能力。通过实际操作和案例分析，让学生理解三维打印技术在不同领域的应用，学会根据具体需求选择合适的三维打印技术和材料。通过项目式学习，让学生参与从设计到制造的全过程，培养解决实际工程问题的能力。（三）创新设计目标描述：学生能够基于三维打印技术进行创新设计，提出具有创意和实用性的设计方案。学生能够运用人机关系及相关理论，对设计方案进行综合分析和优化，提高设计方案的可行性和创新性。目标达成途径：通过任务三“探究常见三维打印技术的成型原理”，让学生了解三维打印技术的创新点和发展趋势，激发创新灵感。通过项目式学习，鼓励学生运用三维打印技术进行创意设计，如设计并制作个性化的生活用品、艺术品等。通过小组合作和竞赛活动，促进学生之间的交流与合作，共同完善设计方案，提高创新能力。（四）图样表达目标描述：学生能够识读和绘制与三维打印技术相关的技术图样，如三维模型图、装配图等。学生能够运用二维、三维设计软件表达设计构想，进行技术交流和评价。目标达成途径：通过案例教学和演示，让学生掌握三维模型图的识读和绘制方法。通过实践操作和练习，让学生熟悉三维设计软件的使用，能够独立完成三维模型的建模和渲染。通过项目式学习和展示活动，让学生运用图样表达设计构想，进行技术交流和评价。（五）物化能力目标描述：学生能够根据设计方案选择合适的材料和工具，进行三维打印操作，完成产品的成型制作和装配。学生能够对打印出的产品进行质量检测和优化处理，提高产品的质量和性能。目标达成途径：通过任务二和任务三的实践操作，让学生掌握三维打印机的使用方法和维护技巧。通过项目式学习，让学生参与产品的设计、打印、装配和检测全过程，提高物化能力。通过小组合作和互评活动，让学生相互学习和借鉴经验，不断提高物化能力。教学重点与难点教学重点三维打印技术的成型原理与发展历程：深入理解三维打印技术的核心原理和工作机制。掌握三维打印技术的发展历程和现状，了解其在不同领域的应用。三维打印机的结构与工作过程：了解三维打印机的系统构成和主要部件。掌握三维打印机的工作流程和操作方法。创新设计与图样表达：运用三维打印技术进行创新设计，提出具有创意和实用性的设计方案。运用二维、三维设计软件表达设计构想，进行技术交流和评价。教学难点如何将理论知识与实践操作相结合：学生在理解三维打印技术的理论知识的同时，需要将其应用于实际操作中，这要求学生具备较强的动手能力和实践能力。如何培养学生的创新设计能力：创新设计需要学生具备丰富的想象力和创造力，同时还需要对市场需求和技术发展趋势有敏锐的洞察力。这需要教师在教学过程中注重培养学生的创新思维和实践能力。如何提高学生的图样表达能力和物化能力：图样表达能力和物化能力是三维打印技术教学中的重要环节，但学生往往在这方面存在困难。教师需要通过大量的练习和实践操作来提高学生的能力水平。教学策略与方法教学策略项目式学习：通过项目式学习，让学生参与从设计到制造的全过程，培养学生的实践能力和创新能力。案例教学：通过案例分析，让学生了解三维打印技术在不同领域的应用和优势，激发学生的学习兴趣和积极性。小组合作与竞赛：通过小组合作和竞赛活动，促进学生之间的交流与合作，共同解决问题，提高学习效率和质量。教学方法演示法：通过教师演示三维打印机的操作方法和维护技巧，让学生掌握相关知识和技能。实践操作法：通过大量的实践操作和练习，让学生熟悉三维打印技术的各个环节和流程，提高物化能力。讨论法：通过小组讨论和全班讨论的方式，让学生分享学习心得和经验，促进知识共享和交流。教学流程与活动安排第一阶段：导入与体验（2课时）导入新课（0.5课时）：教师介绍三维打印技术的背景和意义，激发学生的学习兴趣。体验神奇的三维打印技术（1.5课时）：学生分组参观学校的三维打印实验室，观察三维打印机的操作和打印过程。学生亲自动手操作三维打印机，体验三维打印的神奇之处。第二阶段：探究与理解（4课时）追溯三维打印技术的发展历程（1课时）：教师通过PPT、视频等方式介绍三维打印技术的发展历程和现状。学生分组查阅资料，制作时间线或图表展示三维打印技术的发展脉络。探究常见三维打印技术的成型原理（2课时）：教师讲解常见三维打印技术的成型原理和工作机制。学生分组进行实验探究，观察不同三维打印技术的成型过程和特点。讨论与交流（1课时）：学生分组讨论三维打印技术的优势和局限性，以及在不同领域的应用潜力。全班分享讨论结果，教师进行总结和点评。第三阶段：操作与实践（6课时）探索三维打印机的结构（2课时）：教师讲解三维打印机的系统构成和主要部件。学生分组拆卸和组装三维打印机，了解其内部结构和工作原理。体验三维打印机的工作与维护过程（2课时）：教师演示三维打印机的操作方法和维护技巧。学生分组进行实践操作，掌握三维打印机的使用方法和维护要点。项目式学习：设计与打印（2课时）：学生分组进行三维打印项目的设计与实践。包括确定设计主题、绘制三维模型、选择合适的材料和打印参数、进行打印和后期处理等步骤。学生在实践过程中相互帮助和交流经验，共同解决问题。第四阶段：展示与评价（2课时）作品展示（1课时）：各小组展示自己的三维打印作品，并介绍设计思路、制作过程和遇到的问题及解决方案。评价与反思（1课时）：教师和学生对各小组的作品进行评价和打分，评价标准包括创意性、实用性、技术难度和完成度等方面。学生进行自我反思和总结学习经验和不足之处。第五阶段：拓展与提升（2课时）创新设计与优化（1课时）：教师引导学生对已有作品进行创新设计和优化改进。包括改进设计思路、提高打印质量、降低成本等方面。学生分组进行讨论和实践操作，提出改进方案并进行实施。总结与展望（1课时）：教师对本单元的教学内容进行总结回顾。学生对自己的学习成果进行自我评价和相互评价。教师展望三维打印技术的未来发展趋势和应用前景，鼓励学生继续关注和探索新技术。通过以上教学流程与活动安排，旨在全面提高学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力等方面的核心素养水平。九、学业评价一、教学目标技术意识：通过三维打印原理的学习，学生能够理解三维打印技术的基本原理、发展历程及其对现代社会的影响，形成对三维打印技术的积极态度和正确的价值观。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，分析三维打印技术的成型原理、三维打印机的结构和工作过程，以及常见三维打印技术的优缺点，形成初步的工程意识和系统观念。创新设计：学生能够基于三维打印技术，结合实际需求，提出创新性的设计方案，并进行简单的三维建模和设计优化。图样表达：学生能够运用二维、三维设计软件绘制和表达设计构想，通过技术图样准确传达设计意图。物化能力：学生能够掌握三维打印机的操作方法，将设计构想通过三维打印技术转化为实体模型或产品，提升动手实践能力和问题解决能力。二、学习目标体验三维打印技术：通过实际操作和观察，体验三维打印技术的神奇之处，理解其成型原理和应用领域。追溯发展历程：了解三维打印技术的发展历程，分析其对现代社会的影响和未来发展趋势。探究成型原理：探究常见三维打印技术的成型原理，比较不同技术的优缺点，形成对三维打印技术的全面认识。探索三维打印机结构：了解三维打印机的结构组成和工作过程，掌握其基本操作方法。体验三维打印过程：通过实际操作三维打印机，体验三维打印的全过程，包括模型切片、路径规划、打印设置等。进行设计创新：基于三维打印技术，结合实际需求，提出创新性的设计方案，并进行三维建模和设计优化。图样表达与沟通：运用二维、三维设计软件绘制设计图样，准确表达设计意图，并与他人进行有效沟通。物化实现与测试：将设计构想通过三维打印技术转化为实体模型或产品，并进行必要的测试和优化。三、评价目标设定（一）技术意识评价指标：学生能否准确描述三维打印技术的基本原理和成型过程。学生能否分析三维打印技术对社会生活的影响，并形成正确的价值观。学生能否关注三维打印技术的发展趋势，并表现出对新技术的好奇心和探索欲。评价方式：课堂讨论：组织学生对三维打印技术的基本原理和成型过程进行讨论，观察其理解和表达能力。案例分析：通过分析三维打印技术在不同领域的应用案例，评价学生对技术影响的理解和分析能力。问卷调查：设计问卷了解学生对三维打印技术的兴趣和态度，以及对未来发展的看法。（二）工程思维评价指标：学生能否运用系统分析的方法，分析三维打印技术的成型原理和工作过程。学生能否比较不同三维打印技术的优缺点，并提出改进意见。学生能否在设计过程中考虑材料、结构、工艺等因素，形成初步的工程意识。评价方式：项目任务：设计三维打印项目任务，要求学生分析三维打印技术的成型原理和工作过程，并提出改进方案。小组讨论：组织小组讨论不同三维打印技术的优缺点，观察学生的分析能力和合作精神。设计评审：对学生的设计方案进行评审，评价其工程思维和创新性。（三）创新设计评价指标：学生能否基于三维打印技术提出创新性的设计方案。学生能否运用三维设计软件进行三维建模和设计优化。学生能否在设计过程中考虑用户需求、功能实现和美观性等因素。评价方式：创意提案：要求学生提交三维打印创意提案，评价其创新性和可行性。三维建模：通过三维设计软件进行建模，评价学生的建模能力和设计水平。用户测试：组织用户对设计方案进行测试和评价，收集反馈意见。（四）图样表达评价指标：学生能否运用二维、三维设计软件准确绘制设计图样。学生能否通过技术图样准确传达设计意图和工艺要求。学生能否与他人有效沟通设计意图和工艺方案。评价方式：图样评审：对学生的设计图样进行评审，评价其准确性和规范性。沟通测试：组织学生进行设计沟通测试，观察其沟通能力和表达能力。团队合作：在团队合作项目中评价学生之间的图样表达和沟通能力。（五）物化能力评价指标：学生能否掌握三维打印机的操作方法，并进行简单的故障排除和维护。学生能否将设计构想通过三维打印技术转化为实体模型或产品。学生能否对打印出的模型或产品进行必要的测试和优化。评价方式：操作测试：组织学生进行三维打印机的操作测试，评价其操作熟练度和故障排除能力。模型打印：要求学生打印出设计模型或产品，评价其打印质量和物化能力。测试报告：要求学生提交模型或产品的测试报告，评价其测试方法和优化能力。四、评价实施（一）过程性评价课堂参与度：观察学生在课堂上的参与度，包括提问、讨论、分享等环节的表现。项目任务完成情况：评价学生在项目任务中的表现，包括方案设计、三维建模、打印制作、测试优化等环节。小组合作情况：评价学生在小组合作中的表现，包括沟通协调、分工合作、资源共享等方面。（二）总结性评价设计作品评价：对学生的设计作品进行综合评价，包括创新性、实用性、美观性等方面。三维打印技能测试：组织学生进行三维打印技能测试，包括操作熟练度、故障排除能力等方面。学业报告：要求学生提交学业报告，总结学习过程中的收获和体会，以及未来的学习计划和目标。五、评价反馈与改进及时反馈：教师应及时给予学生评价反馈，指出优点和不足，并提出改进建议。个性化指导：针对学生的不同特点和需求，提供个性化的指导和帮助。持续改进：根据评价结果和反馈意见，不断改进教学方法和评价方式，提高教学质量和学生的学习效果。通过以上学业评价方案的设计和实施，旨在全面评价学生在三维打印原理学习过程中的表现和能力提升情况，促进学生技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力的发展。通过过程性评价和总结性评价相结合的方式，确保评价的全面性和公正性，为学生的学习提供有效的指导和支持。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路整体设计理念本大单元以《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，以苏教版高中通用技术选择性必修11《产品三维设计与制造》第一章《三维打印原理》为教学内容，旨在通过理论讲解、实践操作、案例分析和项目任务等多种教学方式，帮助学生全面理解和掌握三维打印技术的原理、发展历程、应用领域以及实际操作技能，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。实施步骤第一阶段：引入与启发通过展示三维打印技术的实际应用案例，如三维打印的建筑模型、医疗器械、食品等，激发学生的学习兴趣和好奇心。介绍三维打印技术的基本概念、特点和优势，为后续学习奠定基础。第二阶段：理论学习与探究讲解三维打印技术的成型原理与发展历程，通过任务一《体验神奇的三维打印技术》、任务二《追溯三维打印技术的发展历程》和任务三《探究常见三维打印技术的成型原理》，引导学生深入理解三维打印技术的核心原理和技术特点。结合案例分析，探讨三维打印技术在不同领域的应用及其优势与局限，培养学生的技术意识和工程思维。第三阶段：实践操作与体验通过任务一《探索三维打印机的结构》和任务二《体验三维打印机的工作与维护过程》，让学生亲自动手拆卸、组装三维打印机，了解其基本结构和工作原理。指导学生进行三维打印实践操作，包括三维模型设计、切片处理、打印参数设置、打印过程监控及后期处理等，培养学生的物化能力和创新设计能力。第四阶段：项目任务与拓展安排项目任务，如设计并制造一个具有实用功能的三维打印产品，让学生综合运用所学知识，从需求分析、方案设计、模型制作到产品测试全过程参与，提升学生的图样表达能力和创新设计能力。鼓励学生探索三维打印技术的新应用和新领域，如三维扫描、逆向工程等，拓宽学生的技术视野和创新能力。第五阶段：总结与反思组织学生进行学习成果展示和交流，分享学习心得和体会。教师对学生的学习情况进行评价和反馈，指导学生进行自我反思和总结，明确后续学习的方向和目标。二、教学目标设定技术意识学生能够理解三维打印技术的基本原理、特点和应用领域，认识到三维打印技术在现代制造业中的重要性和价值。学生能够分析三维打印技术的优势与局限，形成对三维打印技术的理性认识和评价。工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的基本结构和维护方法。学生能够结合具体案例，分析三维打印技术在不同领域的应用及其解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。创新设计学生能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，掌握三维打印技术的设计流程和操作方法。学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并通过三维打印技术实现产品的物化。图样表达学生能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，掌握三维模型的设计、切片和打印参数设置方法。学生能够运用图样表达技术，清晰地传达设计思想和产品信息，提高技术交流的效率和准确性。物化能力学生能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力。学生能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，提高物化实现的能力和创新实践能力。三、教学结构图三维打印原理大单元教学/|\理论学习实践操作项目任务/|\/|\/\成型原理发展历程成型探究结构探索工作维护产品设计制造测试||||案例分析案例分析案例分析案例分析核心素养目标：/|\|\技术意识工程思维创新设计图样表达物化能力四、具体教学实施步骤第一阶段：引入与启发课时1：三维打印技术概览教学内容：介绍三维打印技术的基本概念、特点和优势，展示三维打印技术的实际应用案例。教学活动：观看三维打印技术视频，讨论三维打印技术的应用领域和未来发展趋势。教学目标：激发学生对三维打印技术的兴趣和好奇心，为后续学习奠定基础。第二阶段：理论学习与探究课时2：三维打印技术的成型原理教学内容：讲解三维打印技术的成型原理，包括离散/堆积成型法、去除成型法、冲压成型法和生长成型法等。教学活动：通过动画演示和实物展示，帮助学生理解三维打印技术的成型过程。教学目标：掌握三维打印技术的基本原理和成型方法。课时3：三维打印技术的发展历程教学内容：追溯三维打印技术的发展历程，介绍三维打印技术的起源、发展和未来趋势。教学活动：分组搜集三维打印技术的发展资料，进行汇报交流。教学目标：了解三维打印技术的发展脉络和未来发展方向。课时4：探究常见三维打印技术的成型原理教学内容：分析常见三维打印技术的成型原理，如熔融沉积成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等。教学活动：通过案例分析，比较不同三维打印技术的特点和适用范围。教学目标：掌握常见三维打印技术的成型原理和应用特点。第三阶段：实践操作与体验课时5：探索三维打印机的结构教学内容：讲解三维打印机的基本结构和工作原理，包括打印机整体框架、打印平台、传动机械、电子控制系统等部分。教学活动：分组拆卸、组装三维打印机，了解各部件的功能和连接方式。教学目标：掌握三维打印机的基本结构和维护方法。课时6：体验三维打印机的工作与维护过程教学内容：介绍三维打印机的操作流程和维护方法，包括模型设计、切片处理、打印参数设置、打印过程监控及后期处理等。教学活动：指导学生进行三维打印实践操作，监控打印过程，处理打印中出现的问题。教学目标：熟练掌握三维打印机的操作和维护方法。第四阶段：项目任务与拓展课时7-10：产品设计与制造教学内容：安排项目任务，如设计并制造一个具有实用功能的三维打印产品，包括需求分析、方案设计、模型制作、产品测试等环节。教学活动：分组进行项目设计，运用三维设计软件进行建模，通过三维打印技术实现产品的物化，并进行测试和优化。教学目标：综合运用所学知识，提升图样表达、创新设计和物化能力。课时11：三维打印技术的拓展应用教学内容：介绍三维打印技术的拓展应用，如三维扫描、逆向工程等，拓宽学生的技术视野。教学活动：分组探讨三维打印技术在新领域的应用可能性，提出创新性的应用方案。教学目标：激发学生的创新思维，拓宽技术视野。第五阶段：总结与反思课时12：学习成果展示与交流教学内容：组织学生进行学习成果展示和交流，分享项目设计心得和体会。教学活动：分组展示项目作品，进行汇报交流，互相评价和学习。教学目标：促进学生之间的交流和学习，提升自我反思和总结能力。课时13：评价与反馈教学内容：教师对学生的学习情况进行评价和反馈，指导学生进行自我反思和总结。教学活动：根据学生的项目作品和汇报表现，进行综合评价，提出改进建议。教学目标：明确后续学习的方向和目标，促进学生的持续进步和发展。十一、大情境、大任务创设教学目标设定根据《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2020版苏教版高中通用技术选择性必修11《产品三维设计与制造》第一章《三维打印原理》的教学内容，本大情境、大任务创设旨在通过一系列实践活动，培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。具体目标如下：（一）技术意识学生能够理解三维打印技术的基本原理、特点及应用领域，认识到三维打印技术在现代制造业中的重要性和价值。学生能够分析三维打印技术的优势与局限，形成对三维打印技术的理性认识和评价。（二）工程思维学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的基本结构和维护方法。学生能够结合具体案例，分析三维打印技术在不同领域的应用及其解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。（三）创新设计学生能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，掌握三维打印技术的设计流程和操作方法。学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并通过三维打印技术实现产品的物化。（四）图样表达学生能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，掌握三维模型的设计、切片和打印参数设置方法。学生能够运用图样表达技术，清晰地传达设计思想和产品信息，提高技术交流的效率和准确性。（五）物化能力学生能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力。学生能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，提高物化实现的能力和创新实践能力。大情境设计情境主题：未来智慧家居的设计与制造随着科技的飞速发展，智慧家居已经成为现代家庭的重要组成部分。智慧家居通过物联网、人工智能等技术，实现了家居设备的智能化控制和自动化管理，极大地方便了人们的生活。本大情境以“未来智慧家居的设计与制造”为主题，通过三维打印技术的应用，让学生亲身体验智慧家居产品的设计与制造过程，培养他们的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。大任务创设任务一：智慧家居产品调研与分析教学活动分组调研：将学生分成若干小组，每组选择一种智慧家居产品（如智能门锁、智能窗帘、智能照明系统等）进行调研。资料收集：通过网络、图书馆、实地考察等方式，收集所选智慧家居产品的相关信息，包括产品功能、工作原理、市场应用等。分析讨论：在小组内对收集到的资料进行整理和分析，讨论该产品的优缺点及改进方向。教学目标培养学生的技术意识和调研分析能力。引导学生了解智慧家居产品的基本原理和应用领域。任务二：智慧家居产品设计教学活动确定设计方向：基于任务一的分析结果，每组选择一个具体的设计方向，如改进现有智慧家居产品的功能或设计一款新的智慧家居产品。三维建模：运用三维设计软件（如SolidWorks、Fusion360等）进行产品三维建模。要求学生根据设计需求，绘制产品的三维模型，并考虑产品的结构、功能、美观性等因素。图样表达：完成三维建模后，将三维模型转换成二维工程图，包括主视图、俯视图、左视图等，以便后续加工制造。教学目标培养学生的创新设计和图样表达能力。让学生掌握三维设计软件的操作方法和二维工程图的绘制技巧。任务三：三维打印技术体验与产品原型制作教学活动三维打印技术体验：组织学生参观三维打印实验室，了解三维打印机的工作原理和结构。通过现场演示和操作，让学生亲身体验三维打印技术的神奇之处。产品原型制作：将任务二设计的三维模型导入三维打印机中，进行切片处理并设置打印参数。在教师的指导下，学生亲手操作三维打印机，完成产品原型的制作。后期处理与优化：对打印出的产品原型进行后期处理，如去除支撑结构、打磨、喷漆等。根据打印效果对设计进行优化和改进。教学目标培养学生的物化能力和实际操作技能。让学生了解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的操作和维护方法。任务四：智慧家居产品测试与优化教学活动功能测试：对制作完成的智慧家居产品原型进行功能测试，确保其能够实现预期的功能和效果。用户体验：邀请部分学生或教师作为用户体验者，对产品进行试用并提出反馈意见。优化改进：根据测试结果和用户体验反馈，对产品设计进行优化和改进。重新进行三维建模、打印制作和测试，直到产品达到满意的效果。教学目标培养学生的工程思维和解决问题的能力。让学生通过反复测试和优化，不断提高产品的性能和用户体验。任务五：智慧家居产品展示与交流教学活动产品展示：组织一次智慧家居产品展示会，邀请学校领导、教师和学生参加。每组学生展示自己的设计作品，并介绍产品的设计思路、制作过程和测试结果。经验分享：在展示会上，安排时间让学生分享在设计和制作过程中的经验和教训，以及遇到的困难和解决方法。交流互动：鼓励观众与学生进行互动交流，提问和讨论智慧家居产品的相关问题。收集观众的意见和建议，为后续的改进和创新提供参考。教学目标培养学生的表达能力和交流能力。通过展示和交流，增强学生的自信心和成就感，激发他们对通用技术课程的兴趣和热情。总结与反思在教学过程结束后，组织学生进行总结与反思。回顾整个大情境、大任务创设的过程，总结自己在学习和实践中的收获和成长。引导学生思考如何将所学知识和技能应用到实际生活中，解决更多实际问题。通过反思和总结，进一步巩固和提升学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。十二、单元学历案一、单元主题与课时单元主题：产品三维设计与制造——《第一章三维打印原理》课时设计：课时1：三维打印技术概览教学内容：介绍三维打印技术的基本概念、特点和优势，展示三维打印技术的实际应用案例。教学活动：观看三维打印技术视频，讨论三维打印技术的应用领域和未来发展趋势。教学目标：激发学生对三维打印技术的兴趣和好奇心，为后续学习奠定基础。课时2：三维打印技术的成型原理教学内容：讲解三维打印技术的成型原理，包括离散/堆积成型法、去除成型法、冲压成型法和生长成型法等。教学活动：通过动画演示和实物展示，帮助学生理解三维打印技术的成型过程。教学目标：掌握三维打印技术的基本原理和成型方法。课时3：三维打印技术的发展历程教学内容：追溯三维打印技术的发展历程，介绍三维打印技术的起源、发展和未来趋势。教学活动：分组搜集三维打印技术的发展资料，进行汇报交流。教学目标：了解三维打印技术的发展脉络和未来发展方向。课时4：探究常见三维打印技术的成型原理教学内容：分析常见三维打印技术的成型原理，如熔融沉积成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等。教学活动：通过案例分析，比较不同三维打印技术的特点和适用范围。教学目标：掌握常见三维打印技术的成型原理和应用特点。课时5：探索三维打印机的结构教学内容：讲解三维打印机的基本结构和工作原理，包括打印机整体框架、打印平台、传动机械、电子控制系统等部分。教学活动：分组拆卸、组装三维打印机，了解各部件的功能和连接方式。教学目标：掌握三维打印机的基本结构和维护方法。课时6：体验三维打印机的工作与维护过程教学内容：介绍三维打印机的操作流程和维护方法，包括模型设计、切片处理、打印参数设置、打印过程监控及后期处理等。教学活动：指导学生进行三维打印实践操作，监控打印过程，处理打印中出现的问题。教学目标：熟练掌握三维打印机的操作和维护方法。课时7-10：产品设计与制造教学内容：安排项目任务，如设计并制造一个具有实用功能的三维打印产品，包括需求分析、方案设计、模型制作、产品测试等环节。教学活动：分组进行项目设计，运用三维设计软件进行建模，通过三维打印技术实现产品的物化，并进行测试和优化。教学目标：综合运用所学知识，提升图样表达、创新设计和物化能力。课时11：三维打印技术的拓展应用教学内容：介绍三维打印技术的拓展应用，如三维扫描、逆向工程等，拓宽学生的技术视野。教学活动：分组探讨三维打印技术在新领域的应用可能性，提出创新性的应用方案。教学目标：激发学生的创新思维，拓宽技术视野。课时12：学习成果展示与交流教学内容：组织学生进行学习成果展示和交流，分享项目设计心得和体会。教学活动：分组展示项目作品，进行汇报交流，互相评价和学习。教学目标：促进学生之间的交流和学习，提升自我反思和总结能力。课时13：评价与反馈教学内容：教师对学生的学习情况进行评价和反馈，指导学生进行自我反思和总结。教学活动：根据学生的项目作品和汇报表现，进行综合评价，提出改进建议。教学目标：明确后续学习的方向和目标，促进学生的持续进步和发展。二、学习目标通用技术的核心素养目标：技术意识：学生能够理解三维打印技术的基本原理、特点和应用领域，认识到三维打印技术在现代制造业中的重要性和价值。学生能够分析三维打印技术的优势与局限，形成对三维打印技术的理性认识和评价。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的基本结构和维护方法。学生能够结合具体案例，分析三维打印技术在不同领域的应用及其解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。创新设计：学生能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，掌握三维打印技术的设计流程和操作方法。学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并通过三维打印技术实现产品的物化。图样表达：学生能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，掌握三维模型的设计、切片和打印参数设置方法。学生能够运用图样表达技术，清晰地传达设计思想和产品信息，提高技术交流的效率和准确性。物化能力：学生能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力。学生能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，提高物化实现的能力和创新实践能力。三、评价任务过程性评价：在每个课时的教学活动中，通过观察学生的参与度、讨论质量、实践操作表现等进行评价。记录学生在项目任务中的设计思路、制作过程和问题解决能力，进行评价和反馈。成果性评价：组织学生进行学习成果展示和交流，通过项目作品的质量、创新性和实用性进行评价。根据学生的汇报表现、自我反思和总结能力进行评价。综合评价：结合过程性评价和成果性评价，对学生进行综合评价，提出改进建议和未来学习的方向。四、学习过程课时1：三维打印技术概览引入：展示三维打印技术的实际应用案例，激发学生的学习兴趣。新知讲授：介绍三维打印技术的基本概念、特点和优势。讨论交流：讨论三维打印技术的应用领域和未来发展趋势。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时2：三维打印技术的成型原理引入：回顾上节课内容，引入三维打印技术的成型原理。新知讲授：讲解离散/堆积成型法、去除成型法、冲压成型法和生长成型法等成型原理。动画演示：通过动画演示帮助学生理解三维打印技术的成型过程。实践操作：分组进行小型三维打印体验活动，感受三维打印技术的成型原理。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时3：三维打印技术的发展历程引入：回顾上节课内容，引入三维打印技术的发展历程。新知讲授：介绍三维打印技术的起源、发展和未来趋势。分组搜集：分组搜集三维打印技术的发展资料，进行汇报交流。讨论交流：讨论三维打印技术的发展对人类社会的影响。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时4：探究常见三维打印技术的成型原理引入：回顾上节课内容，引入常见三维打印技术的成型原理。新知讲授：分析熔融沉积成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）等技术的成型原理。案例分析：通过案例分析比较不同三维打印技术的特点和适用范围。讨论交流：讨论不同三维打印技术的优缺点和应用领域。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时5：探索三维打印机的结构引入：回顾上节课内容，引入三维打印机的结构。新知讲授：讲解三维打印机的基本结构和工作原理。实践操作：分组拆卸、组装三维打印机，了解各部件的功能和连接方式。讨论交流：讨论三维打印机的结构对其工作性能的影响。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时6：体验三维打印机的工作与维护过程引入：回顾上节课内容，引入三维打印机的工作与维护过程。新知讲授：介绍三维打印机的操作流程和维护方法。实践操作：指导学生进行三维打印实践操作，监控打印过程，处理打印中出现的问题。讨论交流：讨论三维打印机的日常维护方法和注意事项。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时7-10：产品设计与制造项目启动：介绍项目任务要求和设计流程。需求分析：引导学生分析项目需求，明确设计目标。方案设计：分组进行方案设计，运用三维设计软件进行建模。模型制作：通过三维打印技术实现产品的物化，进行后期处理。产品测试：对产品进行测试和优化，确保满足设计要求。总结反思：引导学生总结项目设计过程中的经验教训，提出改进建议。课时11：三维打印技术的拓展应用引入：回顾项目设计过程，引入三维打印技术的拓展应用。新知讲授：介绍三维扫描、逆向工程等技术的原理和应用。分组探讨：分组探讨三维打印技术在新领域的应用可能性，提出创新性的应用方案。讨论交流：分享各组的应用方案，讨论其可行性和创新性。总结反思：引导学生总结本节课的学习内容，提出疑问和困惑。课时12：学习成果展示与交流成果展示：分组展示项目作品，进行汇报交流。互相评价：互相评价作品的质量和创新性，提出改进建议。经验分享：分享项目设计过程中的经验和教训，互相学习和借鉴。总结反思：引导学生总结整个单元的学习内容，提出后续学习的方向和目标。课时13：评价与反馈综合评价：结合过程性评价和成果性评价，对学生进行综合评价。反馈指导：根据学生的项目作品和汇报表现，提出改进建议和未来学习的方向。自我反思：引导学生进行自我反思和总结，明确自己的优点和不足。展望未来：鼓励学生继续保持对三维打印技术的兴趣和热情，积极探索新技术和新领域。五、作业与检测课后作业：完成三维打印技术的相关阅读材料，撰写读书笔记。设计一个简单的三维打印产品模型，并提交三维设计文件。预习下一节课的内容，准备相关问题和讨论点。课堂检测：在每个课时结束时进行小测验，检查学生对本节课内容的掌握情况。在项目任务完成后进行项目评审，评价学生的设计思路、制作过程和作品质量。六、学后反思学生反思：引导学生反思整个单元的学习过程，总结自己的收获和成长。鼓励学生提出对教学内容、教学方法和教学评价的改进建议。教师反思：总结整个单元的教学过程，评估教学目标达成情况。分析学生在学习过程中的表现和问题，提出针对性的改进措施。反思教学方法和手段的有效性，探索更加适合学生的教学模式和评价方式。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标通过本次学科实践与跨学科学习设计，旨在培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。具体目标包括：技术意识：学生能够理解三维打印技术的基本原理、特点和应用领域，认识到三维打印技术在现代制造业中的重要性和价值；能够分析三维打印技术的优势与局限，形成对三维打印技术的理性认识和评价。工程思维：学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的基本结构和维护方法；能够结合具体案例，分析三维打印技术在不同领域的应用及其解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。创新设计：学生能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，掌握三维打印技术的设计流程和操作方法；能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并通过三维打印技术实现产品的物化。图样表达：学生能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，掌握三维模型的设计、切片和打印参数设置方法；能够运用图样表达技术，清晰地传达设计思想和产品信息，提高技术交流的效率和准确性。物化能力：学生能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力；能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，提高物化实现的能力和创新实践能力。二、学习目标体验神奇的三维打印技术：通过实际操作和观察，了解三维打印技术的基本原理和实际应用，感受三维打印技术的神奇之处。追溯三维打印技术的发展历程：通过查阅资料和小组讨论，了解三维打印技术的起源、发展和未来趋势，认识三维打印技术在不同领域的应用及其影响。探究常见三维打印技术的成型原理：通过案例分析和技术实验，掌握常见三维打印技术的成型原理和特点，理解不同成型技术的适用范围和局限。探索三维打印机的结构：通过拆卸和组装三维打印机，了解三维打印机的基本结构和工作原理，掌握各部件的功能和连接方式。体验三维打印机的工作与维护过程：通过实际操作和维护三维打印机，掌握三维打印机的操作流程和维护方法，能够解决常见的技术问题。三、作业目标设定技术意识：学生能够通过查阅资料和分析案例，撰写一篇关于三维打印技术应用的论文，阐述三维打印技术在不同领域的应用及其价值，形成对三维打印技术的全面认识。工程思维：学生能够通过小组合作，设计一个三维打印项目方案，包括需求分析、方案设计、模型制作和产品测试等环节，培养解决复杂工程问题的能力。创新设计：学生能够运用三维设计软件设计一个具有创新性的三维打印产品，并撰写设计说明书，展示产品的设计理念、技术特点和实用价值。图样表达：学生能够绘制三维打印产品的三维模型图和技术文件，清晰地表达设计思想和产品信息，提高图样表达能力。物化能力：学生能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，完成产品的制作和测试，提高物化实现的能力和创新实践能力。四、学科实践与跨学科学习设计（一）实践活动一：体验神奇的三维打印技术活动目的：通过实际操作和观察，让学生亲身体验三维打印技术的神奇之处，了解三维打印技术的基本原理和实际应用。活动内容：观看三维打印技术视频：展示三维打印技术在不同领域的应用案例，如建筑模型、医疗器械、食品等，激发学生的学习兴趣和好奇心。实际操作三维打印机：在教师的指导下，让学生亲自操作三维打印机，了解三维打印机的操作界面和基本参数设置。打印简单产品：选择一个简单的三维模型文件，让学生进行打印操作，观察打印过程，感受三维打印技术的魅力。跨学科融合点：结合信息技术课程，让学生了解三维模型文件的格式和转换方法；结合数学课程，让学生计算打印产品的尺寸和体积等参数。核心素养目标：技术意识：了解三维打印技术的基本原理和实际应用。物化能力：掌握三维打印机的基本操作方法。（二）实践活动二：追溯三维打印技术的发展历程活动目的：通过查阅资料和小组讨论，让学生了解三维打印技术的起源、发展和未来趋势，认识三维打印技术在不同领域的应用及其影响。活动内容：分组搜集资料：将学生分成若干小组，每组负责搜集三维打印技术在不同领域的应用案例和发展历程。小组汇报交流：每组选派代表进行汇报交流，分享搜集到的资料和见解。讨论三维打印技术的未来趋势：结合搜集到的资料，引导学生讨论三维打印技术的未来发展趋势和可能的应用领域。跨学科融合点：结合历史课程，让学生了解三维打印技术的历史背景和发展脉络；结合物理课程，让学生分析三维打印技术的物理原理和技术特点。核心素养目标：技术意识：了解三维打印技术的起源、发展和未来趋势。工程思维：认识三维打印技术在不同领域的应用及其影响。（三）实践活动三：探究常见三维打印技术的成型原理活动目的：通过案例分析和技术实验，让学生掌握常见三维打印技术的成型原理和特点，理解不同成型技术的适用范围和局限。活动内容：案例分析：选取几种常见的三维打印技术（如熔融沉积成型、光固化成型、选择性激光烧结等），通过案例分析让学生了解其成型原理和特点。技术实验：在教师的指导下，让学生进行技术实验，观察不同成型技术的打印过程和打印效果。讨论不同成型技术的适用范围和局限：结合案例分析和技术实验的结果，引导学生讨论不同成型技术的适用范围和局限。跨学科融合点：结合化学课程，让学生了解不同成型技术所使用的材料及其化学性质；结合信息技术课程，让学生分析三维打印技术的数据处理和传输方法。核心素养目标：工程思维：掌握常见三维打印技术的成型原理和特点。图样表达：理解不同成型技术的适用范围和局限。（四）实践活动四：探索三维打印机的结构活动目的：通过拆卸和组装三维打印机，让学生了解三维打印机的基本结构和工作原理，掌握各部件的功能和连接方式。活动内容：拆卸三维打印机：在教师的指导下，让学生将三维打印机拆卸成各个部件。分析三维打印机的结构：引导学生分析三维打印机的各个部件及其功能，了解三维打印机的工作原理。组装三维打印机：让学生将拆卸下来的部件重新组装成三维打印机，并检查其工作是否正常。跨学科融合点：结合物理课程，让学生了解三维打印机的机械结构和传动原理；结合信息技术课程，让学生分析三维打印机的控制系统和数据传输方法。核心素养目标：工程思维：了解三维打印机的基本结构和工作原理。物化能力：掌握三维打印机的拆卸和组装方法。（五）实践活动五：体验三维打印机的工作与维护过程活动目的：通过实际操作和维护三维打印机，让学生掌握三维打印机的操作流程和维护方法，能够解决常见的技术问题。活动内容：学习三维打印机的操作流程：在教师的指导下，让学生学习三维打印机的操作流程和参数设置方法。实际操作三维打印机：让学生亲自操作三维打印机进行打印操作，观察打印过程并记录相关数据。维护三维打印机：引导学生对三维打印机进行日常维护，如清理喷嘴、检查传动带等。解决常见技术问题：针对学生在操作过程中遇到的技术问题，引导学生进行分析和解决。跨学科融合点：结合信息技术课程，让学生了解三维打印机的故障诊断和排除方法；结合物理课程，让学生分析三维打印机的工作原理和故障可能的原因。核心素养目标：物化能力：掌握三维打印机的操作流程和维护方法。创新设计：能够解决常见的技术问题并提出改进意见。五、总结与反思通过本次学科实践与跨学科学习设计，学生不仅深入了解了三维打印技术的基本原理、特点和应用领域，还通过实际操作和维护三维打印机，掌握了三维打印机的操作流程和维护方法。通过跨学科融合点的设置，学生能够将所学知识与其他学科知识相结合，提高综合运用知识的能力。在未来的教学中，我们将继续探索更多有效的学科实践与跨学科学习设计方式，以培养学生的核心素养和创新能力。十四、大单元作业设计一、教学目标设定本大单元的教学目标是全面培养学生的通用技术核心素养，包括技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力。通过三维打印原理的学习，学生能够理解三维打印技术的基本原理、特点和应用领域，形成对三维打印技术的理性认识和评价；能够运用系统分析的方法，掌握三维打印技术的成型原理和工作过程，培养解决复杂工程问题的能力；能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，通过三维打印技术实现产品的物化；能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，提高技术交流的效率和准确性；能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力。二、作业目标设定（一）技术意识理解三维打印技术的基本原理和特点：学生能够阐述三维打印技术的基本概念、成型原理和应用领域，认识到三维打印技术在现代制造业中的重要性和价值。分析三维打印技术的优势与局限：学生能够结合具体案例，分析三维打印技术的优势与局限，形成对三维打印技术的理性认识和评价。（二）工程思维运用系统分析的方法理解三维打印技术：学生能够运用系统分析的方法，理解三维打印技术的成型原理和工作过程，掌握三维打印机的基本结构和维护方法。分析三维打印技术在不同领域的应用：学生能够结合具体案例，分析三维打印技术在不同领域的应用及其解决方案，培养解决复杂工程问题的能力。（三）创新设计运用三维设计软件进行产品设计：学生能够运用三维设计软件进行产品设计和建模，掌握三维打印技术的设计流程和操作方法。提出具有创新性的设计方案：学生能够结合实际需求，提出具有创新性的设计方案，并通过三维打印技术实现产品的物化。（四）图样表达识读和绘制三维打印技术的相关图样：学生能够识读和绘制三维打印技术的相关图样和技术文件，掌握三维模型的设计、切片和打印参数设置方法。运用图样表达技术传达设计思想：学生能够运用图样表达技术，清晰地传达设计思想和产品信息，提高技术交流的效率和准确性。（五）物化能力熟练掌握三维打印机的操作和维护方法：学生能够熟练掌握三维打印机的操作和维护方法，具备独立完成三维打印任务的能力。通过三维打印技术实现产品物化：学生能够通过三维打印技术将设计思想转化为实际产品，提高物化实现的能力和创新实践能力。三、大单元作业设计（一）课时1：三维打印技术概览（引入与启发）作业内容：观看三维打印技术的视频资料，总结三维打印技术的基本概念、特点和优势。收集三维打印技术在不同领域的应用案例，并撰写一篇小论文，阐述三维打印技术对人类生产、生活方式的影响。作业目标：技术意识：理解三维打印技术的基本概念、特点和优势。工程思维：分析三维打印技术在不同领域的应用案例。（二）课时2：三维打印技术的成型原理（理论学习与探究）作业内容：阅读三维打印技术的成型原理相关资料，总结三维打印技术的成型方法及其特点。选择一种常见的三维打印技术（如FDM、SLA等），分析其成型原理和应用领域，并绘制其成型过程示意图。作业目标：技术意识：理解三维打印技术的成型原理和特点。工程思维：分析不同三维打印技术的成型原理和应用领域。图样表达：绘制三维打印技术的成型过程示意图。（三）课时3：三维打印技术的发展历程（理论学习与探究）作业内容：收集三维打印技术的发展历程相关资料，整理三维打印技术的重要发展节点和标志性事件。撰写一篇小论文，阐述三维打印技术的发展历程及其对未来制造业的影响。作业目标：技术意识：理解三维打印技术的发展历程和重要节点。工程思维：分析三维打印技术对未来制造业的影响。（四）课时4：探究常见三维打印技术的成型原理（理论学习与探究）作业内容：选择两种常见的三维打印技术（如FDM和SLA），比较其成型原理、特点和适用范围。设计一个实验方案，探究不同成型原理对打印质量的影响，并撰写实验报告。作业目标：技术意识：理解不同三维打印技术的成型原理和特点。工程思维：比较不同三维打印技术的成型原理和适用范围。创新设计：设计实验方案探究不同成型原理对打印质量的影响。图样表达：撰写实验报告，清晰传达实验设计和结果。（五）课时5：探索三维打印机的结构（实践操作与体验）作业内容：分组拆卸和组装一台桌面级FDM三维打印机，记录拆卸和组装过程，并绘制三维打印机的结构示意图。总结三维打印机的主要组成部分及其功能。作业目标：物化能力：熟练掌握三维打印机的拆卸和组装方法。工程思维：理解三维打印机的主要组成部分及其功能。图样表达：绘制三维打印机的结构示意图。（六）课时6：体验三维打印机的工作与维护过程（实践操作与体验）作业内容：在教师的指导下，使用三维打印机进行打印操作，记录打印过程，并总结打印参数对打印质量的影响。设计一个三维打印产品的维护方案，包括日常维护、故障排除和保养方法。作业目标：物化能力：熟练掌握三维打印机的操作方法。工程思维：分析打印参数对打印质量的影响。创新设计：设计三维打印产品的维护方案。（七）课时7-10：产品设计与制造（项目任务与拓展）作业内容：分组设计并制造一个具有实用功能的三维打印产品，包括需求分析、方案设计、模型制作和产品测试等环节。撰写项目设计报告，包括设计思路、制作过程和测试结果等内容。作业目标：创新设计：结合实际需求，提出具有创新性的设计方案。图样表达：清晰传达设计思路和产品信息。物化能力：通过三维打印技术实现产品的物化。工程思维：分析产品设计和制造过程中的工程问题。（八）课时11：三维打印技术的拓展应用（项目任务与拓展）作业内容：收集三维打印技术在新领域的应用案例，如三维扫描、逆向工程等。分组探讨三维打印技术在新领域的应用可能性，提出创新性的应用方案，并撰写研究报告。作业目标：创新设计：提出三维打印技术在新领域的应用方案。工程思维：分析三维打印技术在新领域的应用挑战和解决方案。图样表达：清晰传达研究报告的内容和结论。（九）课时12：学习成果展示与交流（总结与反思）作业内容：分组展示项目设计成果，包括三维打印产品和设计报告。进行学习心得和体会的交流，互相评价和学习。作业目标：技术意识：展示和理解三维打印技术的应用价值。图样表达：清晰传达设计成果和心得体会。工程思维：分析项目设计过程中的工程问题和解决方案。创新设计：评价和学习其他小组的创新设计方案。（十）课时13：评价与反馈（总结与反思）作业内容：根据教师和同学的评价，进行自我反思和总结，明确后续学习的方向和目标。撰写一份学习反思报告，包括学习收获、存在问题和改进措施等内容。作业目标：技术意识：反思三维打印技术的学习过程和成果。工程思维：分析学习过程中存在的问题和改进措施。图样表达：清晰传达学习反思报告的内容和结论。通过以上大单元作业设计，学生能够全面理解和掌握三维打印技术的原理、发展历程、应用领域以及实际操作技能，同时培养技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能