资源简介

“生活中的自然灵感”——仿生设计
一、活动背景
广义上的仿生设计，是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象。有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。自然界中种类繁多的生物为了求得生存与发展，它们在漫长的进化过程中逐步具备了适应自然界变化的本领，而这些生物各种各样的奇异本领也吸引人们去想象与模仿，让我们的生活中有着许许多多的仿生设计。希望通过“生活中的自然灵感——仿生设计”这个主题的学习让孩子们发现生活中的仿生设计，解答孩子们对于某些奇特的仿生物品的疑惑，激发孩子们探索自然的兴趣，尊重自然，爱护自然。
二、活动时长及活动目标
活动时长：2-3周
活动目标：
1、知识与技能：
(1)知识：了解什么是仿生学，什么是仿生设计，了解人们利用仿生学原理进行的发明创造。
(2)技能：能够运用仿生设计的基本方法和原理进行设计；选择一个可操作的设计稿，利用身边的材料将仿生创意物化出来
2、过程与方法：
(1)引导学生在分析与探究的过程中，通过游戏、观察、讨论等方法循序渐进地了解仿生设计的相关知识。
(2)通过个人及小组合作的探究活动，辅以教师演示学习仿生设计的基本方法。
3、情感、态度、价值观：
(1)引发学生对自然与社会的关注和热爱，培养学生热爱生活的美好感情。
(2)通过学习仿生设计，培养学生观察、想象能力，激发学生创造思维。
三、重点难点
1．教学重点：初步了解仿生设计的相关知识与简单的仿生设计原理。
2．教学难点：仿生设计的方法及巧妙构思。
四、活动对象：六年级学生
五、活动准备
教师准备：
1、将学生分成4个小组，方便搜集资料和进行交流互助，以及成品的制作。
2、制作关于“生活中的自然灵感”——仿生设计的PPT，从而激发学生的实践兴趣。
3、设计具体的实践方案
学生准备：
通过教师的指导，每个小组选出小组长，小组成员讨论制定活动方案。各小组分别阐述自己对于活动方案的想法，一起讨论交流，在老师的指导下制定出以下初步的活动方案。
六、活动实施
阶段一：了解仿生，激发兴趣，确定小组活动主题
（一）、创设情境，视频导入
导入：自古以来自然界就是我们取之不尽的灵感源泉，观看了伏羲通过蜘蛛织网来捕食蚊子而发明渔网的小视频，我们得到了什么启示呢？（请同学来谈谈自己的理解）
从而引出本课的课题“生活中的自然灵感”——仿生设计”。
（二）、新知探究
1、通过一段视频，了解仿生学的由来。
引出名词仿生学与仿生设计。
（1）明确仿生学概念：仿生学是一门模仿生物的特殊本领、利用生物的结构和功能原理来研制新的或改造旧的机械、仪器、建筑、工艺等方面的科学。
（2）明确仿生设计概念：模仿生命形态的设计，是人类对自然生命外在形态和内在功能创造性地模仿和应用的过程。
2、通过欣赏PPT的图片，找物品的设计与动植物形态的相似之处（让同学来观察图片，小组交流）
形态仿生：椅子的靠背与孔雀开屏的图片；色彩仿生：迷彩服与树蛙的图片；结构仿生：巨型松果建筑与松果；功能仿生：弹簧与植物卷须。
总结：仿生设计包括形态仿生、色彩仿生、结构仿生和功能仿生等。
（三）、小组讨论选定探究主题：在了解了有关仿生学与仿生设计的相关概念与仿生设计的基本种类之后，由各个小组同学讨论交流确定以下活动主题。
A：大自然中的老师——仿生学的前世今生；
B：探寻生活中的仿生设计；
C：学习归纳仿生设计的思路与方法；
D：绘制仿生设计作品图稿；
（四）布置任务，指导方法
1、每组同学根据自己的兴趣爱好以及意愿选择相关主题
2、教师为每组同学开展活动方案提供具体方法指导
第一组：大自然中的老师——仿生学的前世今生
方法：资料收集法、文献法、游戏法
任务：
（一）、指导学生通过网上查阅资料以及阅读相关书籍，做成手抄报。主要分为三个部分：
1、了解仿生设计由来
2、了解仿生设计的发展
3、这个过程中的仿生设计成果。
（二）设计一个小游戏：仿生设计知多少。将搜集到的有关仿生设计前世今生的资料用游戏的方式让同学们举手抢答。
第二、三组——探寻生活中的仿生设计
方法：观察法，拍摄记录法查，找物品的说明书
任务：各个小组的同学在生活中观察，发现有关形态仿生，色彩仿生，结构仿生与功能仿生的物体，将物体的图片拍摄下来，分析它们的灵感来源于哪个生物，并将自己喜欢的仿生设计用表格记录。（培养学生观察能力、激发对大自然的关注与热爱）
记录的要点如下：
1、将拍摄的图片粘贴在表格上
2、写明姓名、班级、物品名称、仿生类别
3、灵感来源于什么生物
4、这个物品的设计优点在何处
5、自己喜爱这个仿生设计物品的原因是什么
第四、五组——学习归纳仿生设计的思路与方法；
方法：小组合作法，网上查阅资料，整理归纳资料的方法
任务：将不同的种类的仿生设计分别找出一个典型物品，思考这个物品是怎样被设计出来的，并归纳出一个仿生设计的总体思路，以及仿生设计的制作方法。
要点：不同种类仿生设计（形态仿生、色彩仿生、结构仿生、功能仿生）的灵感来源物、物品名称、设计思路、制作方法
四个小组共同完成——绘制仿生设计作品图稿
方法：小组合作，自己动手实践
任务：做小小设计师以小组合作的方式，以个人为单位，根据已有的分类（形态、色彩、结构、功能），设计出一个仿生设计作品，要有设计稿。每个小组在最后选出两名同学展示自己的设计图稿。用以下要点来制作设计稿：
设计稿要求如下
1、写明班级、姓名、第几组、作品功能
2、对什么生活用品进行仿生设计？原有生活用品有什么需要改进的地方？
3、你想仿什么生物？画出生物的简笔图：
我想仿________生物的_______特点（形态、色彩、功能、结构）
阶段二：协作交流，开展活动
1、各个小组组长与组员讨论之后选出自己感兴趣的主题认领具体任务，在小组长的带领下明确分工，共同实施本组活动计划。
2、各个小组的成员在计划实施过程中要认真收集好资料做好记录，积极参与到活动中来。
3、教师要及时了解活动开展情况，积极配合学生开展活动，及时对学生提供帮助与指导。
阶段三、活动成果的汇报与展示
（一）、小组交流：
教师主持：在本次实践活动中，大家共同努力，收获颇丰，你是否愿意来说一说在本次实践活动中的成果以及奇思妙想呢？非常期待大家的经验分享。
请小组长组织小组成员交流沟通来确立成果展现形式。准备好需要展示的材料。
（二）、小组汇报：
主持人主持，分组汇报。第一小组成员展示大自然中的老师——仿生学的前世今生活动成果；第二、三组展示探寻生活中的仿生设计成果；第四、五组展示学习归纳仿生设计的思路与方法成果；收集全班同学的设计稿展示并开展一个小活动，对设计稿进行评价。
阶段四、活动评析，反思总结。
教师主持：在这次实践活动中同学们都各尽所能,成果展示也是非常精彩,那大家想不想听听别人对自己的评价呢 评价分为自评、小组评价、以及教师评价。
（一）自评
自己对于在本次活动中的表现，给自己一个评价，有利于查漏补缺。
综合实践活动学生评价表
评价项目 具体内容 评价等级
A B C D
情感态度 1、积极参与活动
2、主动提出设想建议
3、吃苦耐劳
合作交流 1、主动与同学配合
2、积极完成自己的任务
3、认真倾听同学的观点与意见
4、对班级与小组学习作出贡献
学习技能 1、活动方案构思新颖独特
2、设计的方案细致周全、切实可行
3、会用多种方法收集处理信息
4、实践方法、方式多样
实践活动 1、积极动脑、动手、动口参与
2、人际交往能力好
3、关注社会、关注环境的意识
（二）、小组自评与互评
在了解了各个小组的实践活动开展过程以及实践成果之后，对本组与其他组的表现及成果进行评价，选出同学们心目中的最佳表现小组。
（三）、教师评价
在自评，小组自评互评的基础上，教师对于自己观察到的各组成员的表现与最后结果的考察，教师给每个小组予针对性的评价，指出每个小组的优点以及不足之处，并且，对于各个小组应该从哪些方面进行改进提出具体的建议。教师也要对此次活动过程作出整体性的评价，肯定每个同学的活动成果，对全班同学进行鼓励，激励同学们在此后的实践活动之中能够再接再厉，不断提升自我。
七、活动反思
教师组织学生对于本次活动中自己的表现进行反思，同学之间互相交流在本次综合实践活动中有什么收获，得到了什么启发，遇到了什么难题，怎样解决的，讨论结束后请同学来分享自己的感悟；
教师主持：相信大家在这次活动中收获满满，但是也要及时对自己的表现进行反思总结，生活中有数不尽的自然灵感等着我们去发现。
八、总结与提升
我们可以在之后的日常生活中继续探索自然的奥秘，这就需要我们有善于发现的眼睛与善于思考的大脑，发挥想象力与创造力，将自己的奇思妙想变为现实，相信经过这个实践活动的学习，大家都能够利用仿生设计原理来设计一个简单的物品。我们从大自然源源不断地获取灵感，向自然学习，关注生物多样性，每一种生物都值得我们去爱护与理解。
附件
活动一：大自然中的老师——仿生学的前世今生
1、手抄报
2、仿生知多少小游戏（找20个题目，抢答）
活动二：探寻生活中的仿生设计；
附表格：
班级； （小组成员）姓名：
（图片区域） 物品名称：
仿生分类：
灵感来源：
设计的优点：
喜欢的原因：
活动三：学习归纳仿生设计的思路与方法
班级： （小组成员）姓名； 分工：
分类 灵感来源物 物品名称 设计思路 制作方法
形态仿生
色彩仿生
结构仿生
功能仿生
（一）、仿生设计思路
选定物品；发现问题；仿生类别；选定自然物；仿生设计
（二）、仿生设计的物化模型制作：巧用身边物品
活动四 ：绘制仿生设计作品图稿
班级： 姓名（第几组）： 作品名称 作品功能：
对什么生活用品进行仿生设计？原有生活用品有什么需要改进的地方？
作品设计图稿：
你想仿什么生物？画出生物的简笔图：
我想仿________生物的_______特点（形态、色彩、功能、结构）

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