一技术与设计的关系1.docx

骨干教师考核材料--共同体研究课《伪全息3D投影的制作》教学设计及反思上课年级：高一年级上课教师：张宇 学校： 32中学【课　　题】 伪全息3D投影的制作 【课　　时】 3课时 【设计创新点】将平面的视频制作变得立体生动；融合STEM教育理念；【设计缘起】《伪全息3D投影的制作》是一个STEM(Science、Technology、Engineer、Math)教育理念下的通用技术整合课例教师引导学生对3D、全息等高热概念的讨论，结合生活中的具体实例，认识和理解全息3D带领学生一起探索，实现具有全息效果的伪全息3D投影的制作，让学生明白高科技并不遥远，在生活中也可以用利用身边的材料和简单的方法实现教师展示已经完成的伪全息3D投影播放效果，引导学生在观察、研究过程中结合科学、数学等相关知识；在技术、工程体系中形成设计、模型等技术成果；通过各类评价优化方案，学生在技术学习过程中逐步提高技术素养、解决问题能力和创新能力根据本课例具体情况，将内容分为3个课时，分别是：伪全息3D投影的原理、特殊视频的制作与获取、伪全息3D投影的制作学情分析】 该课授课对象为重庆32中高中一年级学生，对事物有自己一定的认识，具有一定的自学能力和较强的思维能力，有相关的物理、数学知识基础，有一定的技术制作水平。

教学目标】 知识与技能：掌握伪全息3D投影的制作方法；了解其工作原理；过程与方法：能运用物理、数学等相关知识研究、探讨其工作原理，确定设计方案；能正确使用相关工具，制作完成作品；能尝试探究多种材料的使用及利弊；情感态度价值观：培养在设计、制作活动中遵循科学合理的基本工作程序的严谨态度；培养团队合作精神；激发学习的内在动力教学重、难点】设计方案的选定及缘由；作品的制作与优化教学环境与准备】有投影仪的教室，已经制作好可播放ipad上相关视频的投影仪，ipad和其它播放设备项目教学过程】本课共分五个环节，设计1个活动第一个环节：联系生活，课堂引入回忆生活中接触过的3D技术，简单区分哪些属于3D技术，展示常见3D技术（3D电影、水幕3D、舞台3D表演等）通过一段创意全息3D视频展示，引出全息投影的概念全息投影技术也称虚拟成像技术，它是利用相关原理记录并再现物体真实的三维图像的技术全息投影技术在舞台中的应用，不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果为了能更好的制作3D投影，必须了解其原理引导学生通过“小活动：左右眼，大不同”，分析人眼看立体造型的原理(成像原理)；并推广到3D电影立体感的基本原理(偏振光原理)。

第二个环节：问题引导，确定任务常见3D技术对设备和制作技术的高要求让我们望而却步，能否使用生活中的一些简单材料制作具有全息3D效果的立体投影仪？展示自制伪全息3D投影播放效果展示伪全息3D投影及播放设备中的特殊四面视频文件分析原理：伪全息3D投影的主体是一个透明正四棱锥，播放设备中的视频光线能同时被透明正四棱锥的四个侧面反射，像潜望镜一样，光线被反射到水平方向进入人眼根据这一特性，选择同时具有物体前、后、左、右四个面的特殊视频，四个面的光线被棱锥的四个侧面同时反射，由于反射光线的棱锥侧面是透明的，所以能同时看到后面的东西，看起来好像是立体的感觉，于是就有了全息投影的效果所以为了配合伪全息3D投影达到立体效果，必须要一种包含物体前、后、左、右四个面的特殊视频确定制作任务：制作一个与自己的播放设备匹配的伪全息3D投影1. 构成分析： 透明正四棱锥+支架 = ＋2.确定制作材料、工具、制作步骤、技术参数等 材料与工具：透明塑料卡、黑色卡纸、瓦楞纸、圆规、直尺、铅笔、美工刀、胶带等 制作步骤：1. 以播放设备的宽度，作为棱锥底边长度利用公式:棱长≈0.866╳底长，计算得出棱锥的棱长。

棱长底长棱长≈0.866╳底长 2. 用圆规在白纸上以棱长为半径画圆，并在圆上标出任意一点a；用圆规以底长为点距，以a为起点，在圆上截取连续的四段，与圆交与b，c，d，e；连接圆心与a，b，c，d，e点，并依次连接ab，bc，cd，de，形成四个等腰三角形3. 把透明文件夹的一面盖在这张纸上，用刻刀沿着轮廓刻出四个连续的三角形（三角形的连接处也用刻刀轻轻刻一下，但不要把塑料划破）4. 折成四棱锥并用透明胶带粘帖在黑色的纸板上，做上简易的支架第三个环节：小组协作，完成制作任务：制作一个与自己的播放设备匹配的伪全息3D投影根据播放器宽度，确定底长和棱长）在明确本节课的制作任务后，分小组进行讨论确定各小组制作计方案，准备好相关材料和制作工作，完成制作以2人小组进行讨论，还可以使用哪些材料制作伪全息3D投影的主体（正四棱锥），如果选择其它材料（如1mm亚克力板），制作工具和步骤作怎样的调整？（制作大尺寸播放器对应的伪全息3D投影仪时，透明塑料卡纸的硬度不够，容易塌陷，建议使用1mm的亚克力板。

相应的制作工具和制作工艺都将随之发生改变，如：美工刀、曲线锯、打磨工具的使用等）因选择制作材料的不同，制作方法和工具有很大差别，老师随堂指导给予学生帮助第四个环节：知识拓展、课堂延伸1、 能否将制作正四棱锥的材料更换为其它，如：3mm亚克力板、5mm亚克力板、玻璃、平面镜？为什么？ 较厚材料会因为光的折射问题，影响播放效果2、 为什么计算棱长要使用公式：棱长≈0.866╳底长？ 棱锥侧面与底面夹角为45度 po为高线，oa⊥ab，由于底面是正方形，得出a为底边中点，oab为等腰直角三角形，所以oa=ab，由于该棱锥侧面与底面夹角为45度（∠1），所以op=ab，所以pa=√2 ab（勾股定理），再利用勾股定理可求出棱长pb=√3 ab，底边为2ab所以有之前的公式：棱长≈0.866╳底长3、 关于播放的视频 播放的特殊视频如何获得？ a.网上下载（下载时应遵循哪些原则）； 网络上可获取用于伪全息3D投影播放的特殊视频在下载时首先应遵循基本道德准则，拒绝反动、暴力等不合法视频；应遵守网络著作权等相关法律，合法下载 b.使用相关设备和软件，拍摄并制作。

使用拍摄设备同时获取物体的前、后、左、右四段视频，在会声会影中分别将四段视频添加到4个轨道，合成同时具有四个面的一段视频，可供伪全息3D投影播放使用第五个环节：课堂总结，知识巩固 课堂总结必不可少，动员学生对本节课所学以及制作中所体验的知识点进行总结，呈现这节课中使用的概念与术语，回顾制作过程，突出合作、外部支持的重要性 在本节课中我们和使用到的主要概念科学概念技术概念工程概念数学概念光的折射材料设计正四棱锥光的反射制作方案优化勾股定理成像原理构件加工团队合作棱长公式偏振光原理视频采集及处理机械加工建模算法【教学反思】本课例，以伪全息3D投影的制作为导向，将STEM课程的融合体现得非常清楚，在一个项目中运用了科学、技术、工程、数学的知识来解决一个问题，锻炼和提高了学生的综合运用知识能力 在具体教学和制作过程中还出现了一些问题，在后期作了相关改进，如：a.在实际操作中，材料的选择是决定制作成功与否的第一个关键点，在自行准备材料的过程中，学生对材料的选择准确度不高，因此出现了多种不符合要求的材料，如：雾面塑料卡纸，贴膜、相片过塑纸等；在透明度或硬度上不符合制作要求，所以造成制作失败，可在材料准备阶段将要求描述更准确详细，避免再出现类似问题。

b.使用1mm的亚克力板制作投影时，制作工具和制作工艺的具体内容作了补充C.在教学设计中，对伪全息3D投影仪所使用的特殊四面视频粗略带过，没有作具体说明和分析，但在实际教学过程中，部分学生对这此尚有疑惑，后期作了补充和完善。