用3D One软件设计火箭

马强

教学背景

山东省海阳市的“中国东方航天港”，是我国唯一一个航天海上发射母港。2019年6月5日，长征十一号固体运载火箭从这里出发，完成了我国运载火箭首次海上发射。目前，这里正全力打造中国首个集海上发射、星箭产研、卫星应用、配套集成、航天文旅为一体的商业航天产业化基地。

作为土生土长的海阳人，我们为家乡能有这样的发展感到欢喜鼓舞，也希望能了解更多关于火箭与航天的知识，学习设计制作火箭。本节课，老师就带领大家一块学习如何用3D One软件设计火箭。

教学目标

1.通过3D One软件学习设计火箭箭身，学生能熟练掌握“旋转”“实体分割”“渲染”“浮雕”“拉伸”等命令，并能设置相应参数。

2.鼓励学生积极思考、大胆讨论，从操作共性中领悟基本操作方法，提升空间思维能力和自主探究能力。

3.让学生体验火箭箭身的制作方法，结合海阳东方航天港的背景，培养学生热爱科技、热爱家乡的情感，树立正确的人生观。

教学重点与难点

教学重点 “旋转”“实体分割”“直线”命令的熟练使用。

教学难点 “浮雕”“拉伸”“渲染”“特征造型”等命令的运用。

教学方法

教学演示法、任务驱动法、小组合作探究法。

教学过程

一、激情导入——观看视频，了解航天

师：首先请大家观看一段视频，思考几个问题：视频中选择哪里作为海上发射火箭的母港？为什么选择这作为发射基地？海上发射有哪些优势呢？

预设：视频中选择海阳作为海上发射火箭的母港。海阳作为一个海滨小城，因其独特的地理优势、便捷的交通，在众多的竞争者中脱颖而出。海上发射便于回收，对人们生活造成的影响小。

二、实物展示——观察火箭，了解构造

师：首先请大家看一下老师手里的火箭，这是用咱们学校的3D打印机打印出来的火箭（如图1）。大家知道火箭由哪些部分组成吗？各部分的功能分别是什么？

预设：火箭由助推器、第一节火箭、第二节火箭、逃逸塔等组成，助推器、第一节火箭、第二节火箭的作用是在火箭升空过程中提供动力。

三、新课教学——依样画瓢，学画火箭

师：大家回答得都非常好，咱们既然已经了解火箭的基本构造，海阳又是东方航天港，你们想不想自己动手用3D One软件设计一个火箭呢？设计得好的作品可以用学校的3D打印机打印出来。下面老师先演示一下火箭箭身、箭头、机翼和箭尾的制作步骤，大家注意观察运用了哪些命令。

预设：“通过点绘制曲线”“直线”“旋转”“实体分割”“阵列”“基本实体”“特征造型”等命令。

师：对，我们运用“通过点绘制曲线”“直线”“旋转”等命令得到了火箭箭身（如图2）;再利用“实体分割”命令得到火箭箭头（如图3），可根据自己的想法选择材质，将其渲染上色;然后运用“直线”“通过点绘制曲线”“拉伸”“阵列”等命令绘制出火箭机翼（如图4）;最后用“基本实体”命令中的“圆锥体”绘制火箭箭尾托盘，用“基本实体”命令中的“圆柱体”并结合“特征造型”命令绘制火箭箭尾火苗（如图5）。

学生动手设计制作火箭箭身、箭头、机翼与箭尾。

四、内化迁移——千变万化，特色箭身

师：刚才给大家讲解了火箭箭身的制作过程，大家再仔细看一下，老师打印出来的3D火箭模型是如何对箭身进行装饰的？

预设：用国旗、文字进行装饰。

师：刚才这位同学回答得很好，请同学们用所学知识美化一下自己的火箭箭身，一会儿咱们看一下谁设计的火箭箭身更美观、更实用，谁设计的火箭箭身更加有特色。

学生对火箭箭身进行颜色装饰，如图6。

五、交流展示——展示空间，分享箭身

师：很多小组已经完成了作品，而且做得都很不错，哪个小组想和同学们分享下你们的作品？

教师邀请两个小组学生展示他们的作品。

师：大家制作得都很棒，很精美。同学们在给火箭箭身添加国旗装饰时，用到“浮雕”命令，制作时选择图片要注意选择灰度图，不要其他的LOGO，添加图片时要旋转90°;在给火箭箭身添加文字时，用到“预置文字”命令，要注意原点的选择，并且一定要对文字进行拉伸，有了厚度文字才能打印出来。

六、小结延伸——学习榜样，为国争光

师：刚才咱们学习了如何用3D One软件设计火箭，但是你知道嗎，烟台还有一位美丽的女航天员，下面请大家观看视频来认识一下她。

师：通过观看视频我们知道，烟台的首位女航天员是福山区张格庄人，叫王亚平，从小热爱学习、热爱体育，现为中国人民解放军航天员大队一级航天员。2021年6月16日，神舟十二号载人飞船飞行乘组宣布，王亚平为备份航天员。希望同学们能向咱们的老乡学习，认真学习科学文化知识，锻炼强健体魄，奋勇向前，不断突破自己的极限，将来为实现中华民族的伟大复兴做出自己的贡献。

七、课堂小结——温故知新，浅谈收获

师：同学们，愉快的创新课马上就要结束了，回想一下今天这节课，你都学会了哪些知识？

预设：我知道了火箭的结构及各部分的功能;学会了如何用3D One设计火箭，并对它进行图片和文字的装饰;我了解了海阳中国东方航天港的建设背景和进展情况，我要好好学习，将来建设我们美丽的海阳。

师：刚才这几位同学说得都非常好，最后借用第一位登上月球的人类宇航员阿姆斯特朗的名言：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步。”希望同学们一定要好好学习，锻炼好身体，热爱科技、热爱家乡、热爱祖国，只有这样，才能成为一个对社会有用的人。

教学反思

通过本节课的学习，学生的探究精神和合作意识都有明显的增强，对树立正确的价值观起到了一定的作用。学习过程中各小组合作探究非常有效，大部分小组都能按照计划完成任务。学生都能积极主动参与到活动中去，并且有很多创意，非常值得肯定。

本节课在火箭造型设计和后期装饰上存在着过于单调的缺陷，以后我将针对学生的年龄特征，引导学生设计一些不同形状、造型各异的火箭样式，下一步将增加学习内容，让学生根据自己的喜好，设计符合自己年龄特征的卡通火箭样式。