《第二节 使用纸模型实现三维形体》名师教案.docxVIP

学而优教有方

PAGEPage1/NUMPAGESPages3

第二节使用纸模型实现三维形体

一、教材分析

（一）内容分析

本节内容主要介绍了利用三维打印机实现三维形体的另外一种实现方式——纸模型（包括创建三维模型、展开二维平面图、打印二维展开图并生成三维形体），以及对比三维打印和纸模型的两种三维形体实现的差异。本节内容比较容易理解，教师需要引导学生理解如何将三维模型展开为二维平面图，再将二维平面图生成为三维形体的过程和方法。

（二）教学目标

（1）通过实践操作，掌握将三维模型转化成可以实现纸模型的平面图纸的方法。

（2）通过对比分析，理解三维打印和纸模型两种实现三维形体工艺之间的区别和联系。

（3）通过内容讲解和演示操作，了解纸模型，并能使用折叠、裁剪、粘贴等方式制作立体模型。

（三）教学重点和难点

1.教学重点

将三维模型转化成可以实现纸模型的平面图纸的方法。

2.教学难点

使用折叠、裁剪、粘贴等方式制作立体模型。

二、学情分析

剪纸和折纸艺术是我国古老的民间艺术，利用三维建模软件设计三维模型，并将其展开为可以打印的二维平面图，之后再对其进行折叠、裁剪、粘贴等操作，制作出三维形体作品。学生对这个过程都比较感兴趣，而且在前面内容学习的基础上，经过教师的引导，比较容易掌握本节内容。

三、教学建议

（一）课前准备

设备：准备打印机、纸张、胶水、剪刀等工具，在教师机和学生机上安装三维设计软件、纸模软件等。

学生：预习本节，了解使用纸模型实现三维形体的方法。

教师：准备几款设计好的可以展开为二维平面图的三维模型。

（二）过程设计

1.设置情境，引入新课

通过展示一些精美的折纸作品，例如收纳盒、礼物盒，启发学生思考如何设计并制作出造型多样的折纸三维形体作品。除了利用传统的折纸工艺进行制作之外，还可以利用三维设计软件加纸模型制作的方式来制作，激发学生的学习兴趣。

2.创建粉笔收纳盒三维模型

粉笔收纳盒的造型可以有很多种，教师可以引导学生分组并根据自己的想法自主设计一款个性造型的粉笔收纳盒。构思完成之后，利用之前学习的三维设计知识，利用三维设计软件设计出作品的模型。教师可以选取制作一款粉笔收纳盒造型，为学生展示可能用到的命令，例如“抽壳”、绘制二维草图、“拉伸”等，之后让学生自主进行设计。

3.展开二维图

设计好三维模型作品以后，可将其保存为STL格式的模型文件，教师可以给学生介绍常见的纸模软件有哪些，例如：纸艺大师（PepakuraDesigner）、Autodesk等。利用纸模软件可以打开STL格式的三维模型文件，打开后可以将其展开为二维的平面图，类似于将已经制作好的折纸作品再重新展开，形成带有边缘线条、粘连区域的纸张。

4.打印二维展开图并生成三维实体

得到二维平面图之后，选择合适的纸张，利用打印机打印出来。教师可以挑选各小组完成的作品，打印出来，让学生自己进行裁剪、折叠、粘贴，实现作品实体。

5.实现三维形体不同工艺间的差异

利用纸模型和三维打印实现三维形体，在不同的适用场景下各有优劣。在两者的实现过程中，都要利用三维设计软件建立三维模型，而在模型的实现过程中存在很大差异。综合对比，利用三维打印，实现三维形体花费的时间较长，具体要视三维作品的复杂程度而定，而纸模型作品的制作就相对简单一些；由于材质的限制，纸模型的制作材料相对单一，能够制作的三维形体作品类型有些受限，因此在实用性和美观性方面，利用三维打印实现的三维形体更胜一筹。

四、思考与探索参考答案

探索将三维模型展开成二维图时，如何按照打印纸张的尺寸来设置二维展开图的大小？

解析：

可参考“思考与探索”模块后的“知识之窗”。

五、练习提升参考答案

观察图4-2-11中的星形收纳盒，讨论使用纸模型和三维打印实现三维形体的方法，并分析这两种工艺之间的优势及不足。

解析：

利用纸模型和三维打印两种方法实现星形盒的制作，都要先在三维软件中设计出星形盒子模型。在设计星形盒模型时，绘制五角星的方法可以参照本书第三章第七节中绘制五角星草图的方法，绘制出空心的五角星形草图，之后通过“拉伸”命令将其拉伸为五角星形柱状体，而后再利用“抽壳”命令，开放面选择柱状体的上表面，设置合适的抽壳厚度，进行抽壳，即可得到星形盒模型。

纸模型和三维打印都能够实现星形盒实体，利用纸模型实现比较方便快捷，而利用三维打印来实现的话所生成的实体会相对更加美观和坚固。