自制C919大飛機模型

馬強 山東省海陽市亞沙城初級中學教師。曾指導學生在2021年山東省青少年創(chuàng)意編程與智能設計大賽中榮獲省三等獎;在2021年煙臺市中小學信息素養(yǎng)提升實踐活動初中組“優(yōu)創(chuàng)未來”項目中榮獲一等獎;在2020年煙臺市第六屆創(chuàng)意編程與智能設計大賽中獲Scratch初中組一等獎;在2019年煙臺市中小學電腦作品評選活動中獲得微視頻組一等獎;等等。

教學背景

第十三屆中國國際航空航天博覽會于10月3日在廣東省珠海市圓滿落幕，民航行業(yè)新星C919真機雖未亮相，但中國商飛展出了C919移動數(shù)字飛機展示平臺，按照C919大型客機客艙實際尺寸，1∶1真實還原艙內(nèi)場景。據(jù)中國航空監(jiān)管機構透露，交付給中國東方航空公司的首架C919客機即將進入總裝階段，預計于今年年底前完成。

從2017年5月5日C919在上海浦東國際機場首飛成功時起，它一直吸引著各界關注。它攻關了100多項關鍵技術，說明我國國產(chǎn)大飛機未來可期。本節(jié)課結(jié)合3D打印技術，引導學生創(chuàng)意設計C919大飛機模型，一方面可以幫助學生鞏固3D One軟件操作的相關知識，另一方面通過設計C919飛機模型讓學生感受祖國科技的強大，讓學生們牢牢樹立熱愛祖國、建設祖國的堅定信念。

教學目標

1.能熟練掌握“旋轉(zhuǎn)”“拉伸”“渲染”“陣列”等命令，能設置相應參數(shù)。

2.能積極思考、大膽討論，從操作共性中領悟基本操作方法，提升空間思維和自主探究能力。

3.體驗飛機的制作方法，感受祖國科技的強大，培養(yǎng)愛國愛家的真摯情感。

教學重點與難點

教學重點 “旋轉(zhuǎn)”“拉伸”命令的熟練使用。

教學難點 “浮雕”“拉伸”“渲染”等命令的操作運用。

教學方法

教學演示法、任務驅(qū)動法、小組合作探究法。

教學過程

一、激情導入——觀看視頻，了解飛機

師：首先請大家觀看一段視頻，思考一下：C919客機共試飛了幾次？C919客機的成功試飛有哪些重要意義？看到祖國能制造出如此強大的客機，你有什么感受？

預設：視頻中C919客機一共試飛了6次。C919客機的成功試飛，標志著我國大型客機進入了國際先進行列。我們?yōu)榇烁械津湴僚c自豪，決心學好科學文化知識，努力成長為高質(zhì)量創(chuàng)新型人才。

二、實物展示——觀察飛機，了解構造

師：首先大家看一下老師手里的飛機，這是用咱們學校的3D打印機打印出來的。大家知道飛機由哪些部分組成嗎？各部分的功能分別是什么？

預設：飛機由機身、機翼、起降裝置、動力裝置、尾翼等組成。機身將飛機各部分連接起來;機翼負責產(chǎn)生升力，控制方向;尾翼主要負責保證飛機的正常飛行……具體答案參見圖1。

三、新課教學——依樣畫瓢，學畫飛機

師：剛才大家回答得都非常好，既然咱們已經(jīng)了解過飛機的基本構造，那你們想不想自己動手用3D One軟件設計我國第一款真正意義上的民航大飛機C919模型呢？如果設計得好，老師可以幫忙打印出來。請同學們想一想，C919飛機模型該怎么設計呢？

預設：利用“旋轉(zhuǎn)”“圓角”等命令做出機身，通過“拉伸”“抽殼”等命令做出機翼……

師：同學們的想法都很不錯，下面老師給大家演示一下C919飛機模型的制作過程。

首先繪制一個二維的多邊圖形，如圖2，并運用“鏈狀圓角”命令將兩個鈍角進行圓角，半徑分別是55mm和30mm。

旋轉(zhuǎn)繪制好的圖形，并將兩頭進行倒圓角，如圖3，這樣機身就制作好了。

再運用“草圖編輯”命令繪制兩個二維的多邊形，如圖4。

將繪制好的圖形進行拉伸，厚度為2mm;然后運用捕捉吸附和運動工具將兩個部分結(jié)合在一起，如圖5，尾翼繪制完成。

教師運用類似方法完成機翼和動力裝置的繪制，如圖6。學生認真觀察，并自己動手設計。

師：大家剛才制作得都非常認真，哪位同學有不同的設計方法？請上來展示一下自己的設計過程。

（學生設計制作并分享制作過程，約10分鐘）

四、內(nèi)化遷移——千變?nèi)f化，裝飾飛機

師：剛才老師給大家講解了飛機的制作過程，大家再仔細地看一下老師手里的飛機模型，它有哪些裝飾？

預設：給飛機加了一個底座;不同區(qū)域顏色不同;加了文字LOGO。

師：這位同學回答得很好，下面請大家開動腦筋，思考一下你打算如何裝飾自己的飛機。

（學生自主設計作品，約15分鐘）

五、交流展示——展示空間，分享飛機

師：很多小組已經(jīng)完成了自己的作品，而且做得都很不錯，想不想跟同學們分享你們的作品？下面請兩個小組來給大家展示一下。

（學生展示作品，約5分鐘）

師：第一組同學做了一個帶有國旗的飛機，用到了“浮雕”命令，制作得很精美。大家在制作的時候要注意，選擇圖片要選擇灰度圖，不要其他的LOGO，添加圖片時要旋轉(zhuǎn)90°。第二組同學給飛機添加了文字標語，用到了“預置文字”命令，制作時要注意原點的選擇，并且一定要對文字進行拉伸，有了厚度文字才能打印出來，如圖7。

六、拓展延伸——學習榜樣，為國爭光

師：剛才咱們了解了我國具有自主知識產(chǎn)權的大型噴氣式民用飛機C919，其實我國自主研發(fā)的殲擊機也很厲害，殲-20打破了美國對隱身戰(zhàn)機的壟斷。殲-20的背后有一位非常偉大的殲擊機總設計師，你知道他叫什么名字嗎？下面請大家觀看視頻。

（學生觀看視頻并思考討論）

師：通過視頻我們知道，殲-20戰(zhàn)斗機的總設計師名字叫楊偉。他從小熱愛學習，15歲被破格批準參加高考，同年被西北工業(yè)大學空氣動力學本科專業(yè)錄取。他是中國新一代殲擊機電傳飛控系統(tǒng)的組織者和開拓者，為中國航空科技和武器裝備發(fā)展做出了突出貢獻。希望同學們能向楊院士學習，認真學習科學文化知識，不斷充實自己，成為一個對社會有用的人。

七、課堂小結(jié)——溫故知新，淺談收獲

師：同學們，愉快的創(chuàng)新課馬上就要結(jié)束了，回想一下今天這節(jié)課，你都學會了哪些知識？

預設：我學會了如何用3D One軟件的“旋轉(zhuǎn)”“拉伸”“陣列”等命令設計C919飛機模型，并對它進行圖片和文字的裝飾;我認識了殲擊機，見識到祖國科技的強大;我要好好學習，將來建設我們美麗的祖國。

教學反思

由于學生掌握的3D One操作知識還比較少，所以他們設計出的飛機造型較為單一，裝飾也比較單調(diào)，總體來說創(chuàng)意有限。以后我將針對學生的年齡特點，引導學生設計一些不同形狀、造型各異的飛機模型。下一步將增加學習內(nèi)容，讓學生拓展學習，設計出符合自己性格特點和年齡特征的卡通飛機樣式。