在这个跨学科项目中,学生将结合几何(数学)和基础计算机科学(3D CAD建模),通过拼接常见的几何立体(例如立方体、长方体、圆柱、圆锥等)来设计并3D打印一个全新的物体。
真实情境: 学生想象自己需要设计一个小型物品来实现某项特定功能,例如收纳装置、桌面摆件或装饰性模型。在此过程中,他们会学到如何通过形状、尺寸、角度的不同选择来影响成品的美观与结构稳定性。
核心活动:
构思与草图:学生先研究现实生活中的各类物品,进行头脑风暴并以几何立体为基础绘制初步设计草图。
CAD建模:学生在友好的3D CAD环境(如 Tinkercad 或 Fusion 360)中导入或创建几何形状,重点练习对齐、缩放、以及布尔运算(合并/相减)等操作来组合出完整模型。
数学衔接:学生估算模型的大致表面积与体积,并预测3D打印所需的时间或材料;同时,还会根据稳定性与重量分配等因素进行问题求解。
迭代打样:学生打印出小尺寸原型,观察缺陷或可改进之处,随后调整模型并在时间允许的情况下进行再次打印。
展示与反思:学生最终展示自己的3D打印作品,阐述设计决策,并反思几何知识与计算机科学技能在整个过程中的重要作用。
思维习惯
认知能力
学科知识