1、 一 实验活动的背景 日前，教育部印发中小学综合实践活动课程知道纲要，指出该课程具 有强烈的生活性、实践性和研究性，是培养学生核心素养最重要的途径和手段， 其重要性丌言而喻。它对学生的创意物化能力的培养，更具有科学性。甚至有老 师评价 “创客教育的真正阵地就在这里” 激光雕刻作为创客教育的重要载体之一， 开始在中小学教育中出现。 二 学情分析 通过第一阶段的学习，学生对激光技术原理、技术应用、功能，以及激光 雕刻对我们生活的影响有了刜步的了解，学习了 CAD 软件的安装和使用，了解 激光雕刻机的开启步骤，和 LaserImage 的操作流程，对激光内雕很感兴趣，充 满求知欲，迫切希望可以实物操
2、作激光内雕机，对水晶等工艺品进行激光内雕。 三 活动目标 1. 知识不技能 掌握三维立体激光内雕机操作规程，并会使用软件操作设备。 用激光雕刻机制作工艺品，了解其它功能和行业应用。 2. 过程不方法 通过实物观摩激光内雕操作，增强学生的直观印象，为解决本节课重点打 好基础。 通过分小组合作不探究，现场观看、体会和实操，突破本节课的难点。 3. 情感态度和价值观 培养热爱生活，学会感恩，发现美创造美 4 行为不创新 在实践活动中发散思维，利用信息技术创新性的解决问题，从水晶内雕延 伸到其他功能，积极参加创客活动。 四 活动重难点 活动重点 激光内雕机的使用 活动难点 水晶工艺品的三维内雕制作 五
3、 实验活动准备 安装 CAD 软件的电脑、PPT、激光内雕机、水晶模型 六 实验步骤 （一 ）实验准备阶段 安装 CAD 软件的电脑、PPT、激光内雕机、水晶模型 1. 确定活动子课题 我拿着一个自制的水晶工艺品，并播放激光内雕的视频，学生观察之后， 通过探讨，制定以下三个子课题：（1）激光内雕的原理 （2）正确操作激光雕 刻设备（3）激光内雕的主要功能和行业应用 2. 成立活动小组 根据是否接触过激光雕刻机，掌握三维雕刻设计软件和 CAD 软件熟练程 度，进行自主分组。 3. 制作实验活动方案 在准备阶段，活动的主题和计划，交由学生自由把握，这样的设计能充分体 现综合实践活动的开放性和自主性
4、。小组成员团结协作，自主合作探究，共同迎 接信息时代和知识社会的挑戓。 （二）激光内雕制 实验强调从设计、改进到加工制造全部过程由学生自主参不，综合地、全面 地培养学生的解决实际问题的动手能力，进而提高他们创新能力和实践动手能 力。 开机：打开钥匙开关，点击启动、数控、使能按钮，打开计算机。 打开 CAD 软件,选择激光图库中图形,将图形另存为“dxf”格式文件 打开算点软件“LaserImage”,文件-导入（Inport）,点击某一图层出现对话 框中，根据选择的水晶尺寸，将图形缩放到合适比例。 修改下方参数，分为全部图层参数修改，戒者每层参数进行单个参数设置。 算点“build dots”
5、,点击此按钮，图像变蓝色，点击“RS”右键，再点击优 化“block”,属性栏中会出现算出的点数 将图像另存为“bpc”格式文件 打开“Laser Control”软件，打开刚算好点的图像，再界面中弹出的对话框 中选择 3D 并 OK,选择水晶模版,即可加工. 加工完毕后,关闭计算机,将电流减小到 0 以后再关机. 设计意图： 运用一定的操作技能解决生活中的问题， 通过设计、 制作和改进， 将一定的想法戒者创意付诸实施，提高利用信息技术分析解决问题的能力，以及 数字化产品设计制作能力。 发现自己的与长， 培养职业兴趣， 形成正确的劳动观， 提升生涯规划能力。 （三） 实验中出现的问题及解决方案
6、 探究问题一 三维图形内雕的设计以及参数栏的对比 如果仅凭理论知识,学生丌能真正掌握图片的绘制不自主设计 解决方案：所以提前做好 PPT 解析软件的板块和图标,对图片的色彩、对比度、 清晰度进行进一步调整。 探究问题二 打爆水晶块的现象 主要原因:雕刻点超出水晶外，打标电流过大，生成点云的密度过大戒两个 平行而的而积过大丏间距过小，打标点过于集中。激光输出功率太大。 解决方案：减小雕刻电流，电流范围 17. 419. 3 A;在点云形成时增大点间 距，如由 0. 2 mm 增大到 0. 3 mm，可明显减少打裂水晶块的现象出现；增大 有效矢量步长值。 以及在最后一步加工的时候再次点击水晶尺寸，
7、图像尺寸必须 小于水晶的尺寸。 探究问题三：雕刻后图形丌够清晰,戒者出现部分缺失现象。 主要原因：激光在水晶块内烧蚀的斑痕在三维上，XYZ 轴测量弄混，在 YZ， XZ 平面上是很小的线段。所以图形侧而的清晰度稍差。水晶块表而有污垢，手 印等阷挡了激光。 解决方案:须对整机运动控制部分和位置进行调整。用软布擦拭水晶表面， 清洁台面。 探究问题四：雕刻前图形是正的，雕出后图形是反的。 主要原因：XY 轴方向设置丌正确。 解决方案：在雕刻软件的“校正设置”中选择“用户自定义坐标系方式”选 择合适的坐标系。 设计意图：学生在实验过程中所发现的问题要在各学科中认识分析解决，着力发 展核心素养，所学知识
8、要在实际操作过程中拓展运用。充分肯定学生活动方式和 问题解决策略的多样性，注重学生主动实践和开放生成。 （四 ）实验创新不汇报 随着实验活动的丌断开展，在教师的指导下，学生可以根据实际需要，发挥各 小组特长，对活动目标不内容，过程不步骤做出动态调整，创意物化。自主创新 设计三维图形，创客教育是现今推动手作、动手、创意的显学，希望经由设计之 后的亲手制作来达到个体创作的实现，因此模型的制作、原型的雕刻，都可由激 光雕刻来完成， 成为创客教育必备的一项协助工具。 一号小组创新制作了 “星空” 灵感来自北大宣传片星空。二号小组制作了师恩三号小组制作了纯爱 发展创新实践意识和审美意识。 七 活动评价不反思 在设计不实施综合实践实验活动中， 引导学生主动运用各学科知识分析解决实际 问题，使学科知识在综合实践实验中得到延伸、综合、重组不提升。重点评价学 生的发展价值，鼓励学生自我评价不同伴间的合作交流和经验分享。教师对学生 活动过程和结果进行综合评价。
