3D創意設計——青果器皿

教學背景

中華文化博大精深，歷經五千年的積淀和發展，優秀傳統文化浩若煙海，它代表著我們祖先的睿智、文明，蘊含著豐厚的民族精神和道德理念，對人類的進步和發展產生著廣泛而又深遠的影響。習總書記深刻指出，中華優秀傳統文化是人們進行道德教育修養的“好教材”，強調要努力實現傳統文化的創造性轉化、創新性發展，讓傳統文化變成“活”的文化。因此，筆者致力于將優秀傳統文化的元素和理念貫徹到自己的教學實踐中，在三維創意設計課程中融入傳統文化。本課以“3D創意設計——青果器皿”為例，期望為傳承與發展傳統文化的研究提供導向，讓傳統文化“活”在3D設計中。

教學目標

課程標準要求 計算思維：個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生一系列思維活動;數字化學習與創新：個體通過評估并選用常見的數字化資源與工具，有效地管理學習過程與學習資源，創造性地解決問題，從而完成學習任務，形成創新作品的能力。

學科核心素養目標 義務教育信息技術學科核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等方面。本課通過作品設計、制作與分享等一系列活動讓學生在信息意識、數字化學習與創新等方面有所提高。

知識與技能目標 了解作品從創意到創造的基本流程，掌握“拉伸、陣列、浮雕”等技術;學習像工程師一樣的思考模式，學會三維設計建模的基本思想;將3D技術與中國傳統文化相結合，傳承并發展優秀的傳統文化，根據所學知識進行舉一反三，遷移學習、創新設計。

教學重點與難點

教學重點 引導學生認識中華民族特色、中國傳統文化;引導學生從實物中學習如何解析模型，學會像工程師一樣的思考，分析問題，解決問題。

教學難點 利用數字化云資源選擇中國傳統文化特色剪紙元素，利用浮雕技術將它融入做好的模具中。

教學過程

一、從傳承與發展的需求出發，導出項目任務

教師出示青果與青果器皿的圖片（如圖1），引導學生觀察。

師：小時候，我的媽媽就用這樣的器皿做青果?！扒唷敝傅氖前~，將經過特殊處理的艾葉與米粉揉成團，包裹上自己愛吃的餡，用青果器皿輕輕一壓，青果就脫模成型了。再將它上鍋蒸熟，淡淡的艾香，甜甜的味道……現在已經很少有人使用這種青果器皿了，它漸漸變成傳統文化的一部分，淡出了我們的視線。青果器皿凝結著祖先的智慧和生活經驗，今天就讓我們用3D設計來傳承這個悠久的文化傳統。

二、基于計算思維的3D設計過程

1.分析與建模設計流程：觀察—分解—討論—分析—規劃尺寸—草圖繪畫—3D設計。

計算思維的核心過程：解析問題—構建問題—分析問題—解決問題。

問題1：該模具由哪幾個部分構成？（計算思維—解析問題）

問題2：每個部分該如何設計？（計算思維—構建問題）

問題3：關于模具制作，你有什么要提醒大家的注意事項？（計算思維—分析問題）

2.草圖繪制：先用草圖繪制一個圓形和長方形手柄，再用“鏈狀圓角”工具將圓形與長方形的連接處設計成一個圓滑的線條。（計算思維—解決問題）

3.草圖拉伸：將已經處理好的二維草圖，拉伸成一個三維的立體實體。注意拉伸高度的參數設置，如圖2。

4.繪制梅花形內框：在模型內設計一個梅花形的模具，要先用草圖繪制一個大圓，然后在大圓路徑上繪制一個小圓形，利用“環形陣列”“剪切”等工具，剪去多余的線條，修剪后的圖形如圖3。

5.拉伸梅花形內框：將修剪好的梅花圖進行拉伸，并與主體進行“減運算”，此時，注意底面不能為空。模具成型圖如圖4。

6.融合傳統文化元素：將事先準備好的具有民族特色的中國傳統文化剪紙元素，利用“浮雕”技術融入做好的模具中，如圖5，然后，仿照印章成像過程，給它加上“鏡像”技術，一個模具就基本成型了，實現傳統文化與3D技術的融合。

7.細節處理：設置圓角處理、材質、顏色等屬性，處理好模具的細節問題，如圖6。至此，我們的青果器皿就設計好了，經過3D打印就可以得到實體模具。

教師小結：模型設計要兼顧實用性、美觀性、創意性、個性化，更要突出主題——中國傳統文化。

三、拓展探究，創新性發展

設計過程中，教師可引導學生融入更多的傳統文化元素，也可以讓學生根據自己的喜好融入現代元素（如卡通動物圖案），如圖7，設計豐富多樣的青果器皿，實現傳統文化的創新性發展。

當然，在3D建模設計課程中，教師還可以帶領學生，用3D技術進行更多傳統文化傳承與發展的設計，融合多學科進行創新性拓展學習。例如，用華光四射的寶蓮燈給學生講述沉香劈山救母的美麗傳說，用雕有壽字的仙桃讓學生品味人類對健康長壽的美好向往，用古韻古風的中式亭臺樓榭讓學生品味博大精深的中國藝術底蘊，用融入青花瓷的文房四寶感受中華上下五千年文化傳統藝術……

實踐反思

本課例從傳承與發展傳統文化出發，以生為本、以德為先，讓學生通過動手實踐，學習拓展、融合應用多學科知識，以技術創造美好生活為目的，設計出美觀、實用的模型。學生在學習期間，體驗了小組合作、任務驅動、自主探究等過程，思維由發散到收斂，又從收斂到發散，由一個圓孔模具聯想到串聯圓孔，由中國傳統剪紙藝術聯想到現代卡通藝術，學會了像工程師一樣去思考問題，掌握了科學有效的思維方式，提高了問題解決能力與創新思維能力。在實踐中倡導“以德為先”，將3D技術與傳統文化巧妙融合，實現傳統文化的創造性轉化、創新性發展，不僅助力學生學科素養的達成，還提升了學生的人文素養，多角度、全方位地弘揚中華民族傳統文化，讓世界真正看見中國的文化底蘊。

（本課件由i3DOne青少年三維創意社區推薦）

張小珍 江蘇省南京市古平崗小學信息技術教師，南京市鼓樓區信息技術學科帶頭人，曾獲南京市“師德先進個人”、鼓樓區“能手教師”“新秀教師”等榮譽稱號;參與鼓樓“E學?！痹诰€課堂網絡公開課錄課，多次獲南京市網絡文明夏令營“優秀輔導員”稱號。在全國中小學教師三維設計教學設計大賽中，作品《獻給抗疫英雄的禮物》獲中望杯三等獎;多篇論文獲獎與發表，多次賽課獲獎。i3DOne青少年三維創意社區“優秀創客導師”，全國OMMC線上創客馬拉松“優秀科技輔導員”;輔導的學生多次參賽獲獎，2020年6月輔導學生參加iHopeSpace雙足機器人挑戰賽，獲金獎和最佳人氣獎。