随着社会现代科技的高速发达,科学教育对国家和社会的价值不言而喻。我国中学科学课程作为体现科学本质的课程,应立足学生发展、引导学生认识科学本质,但由于缺乏教学材料和实践的指导,科学素养教育多停留于空洞的口号和空泛的形式。3D打印作为科学技术与综合实践课的良好载体,为中学科学教育提供了新思路。本研究选取3D打印作为科学课程的教学内容,基于建构主义学习理论、5W传播理论,运用文献研究法、问卷调查法、基于设计的研究等研究方法,开展了H中学科学课了教学设计及实践研究。本研究的教学设计首先基于H中学科学教学的现状调查,利用前测问卷对教学对象进行调查分析,以我国中学科学课程纲要为标准确定三维教学目标,结合3D打印技术的特点设计教学内容主题,从内容和方法两方面确定教学评价。研究者在H中学进行了一个月的教学实践后,前后测问卷数据的对比、学生作品、课堂观察量表的分析显示,本研究的教学目标基本实现,教学效果较好,学生对科学的兴趣度明显提高。但学生学习能力的差异、教学环境及设备等因素,也导致教学效果存在不足。基于教学实践过程的可取之处与不足之处,为更好提升教学效果,从降低主题难度,改进教学内容;丰富学习方式,完善教学活动;注重过程评价,设计活动报告单三个方面完善教学设计,从而形成一套系统而全面的教学设计案例,以期填补目前中学科学教学研究缺乏具体教学设计及实践的空白。