资源简介

便捷生活——仿生手
项目解析??
《便捷生活——仿生手》学生以小组合作的方式，利用筷子、橡皮筋、吸管、胶带纸等开放材料搭建机械手臂，以任务驱动的方式从图纸设计、动手实践、测试分析环节层层递进，使学生掌握设计作品、完成工程项目的基本过程，培养学生的工程设计思维，引导学生了解机械结构在人体和生活中的应用。?
本项目是在学生《骨骼与肌肉》的基础上，通过阅读科普资料，意识到人类在搭建人工世界的时，会从自然界中寻求灵感，应用仿生学，制作出多种发明与创造。在制作机械手臂的活动中，学生通过利用仿生学，制作出放手“手”，手指关节的运动以及抓取动作，并通过实践与测试环节，最终使学生认识到骨骼、肌肉、关节在人的身体运动中是协调工作的。?
教学目标?
1.通过阅读资料，了解自然界中的手，以及人类运用仿生学手段参照手制作出的工具。?
2.通过图纸设计、动手实践
、测试分析环节，知道机械手在抓取过程中涉及简单机械原理，引导学生了解机械在生活中的广泛运用。?
教学重点???
1.运用仿生学原理制作机械手。?
2.探究材料的选择与图纸的设计对机械手臂抓取成功率的影响。?
教学难点?
学生对于机械手臂的理解较为抽象，在制作过程中存在困难。?
教学方法?
任务驱动法、探究法?
材料准备?
剪刀、苹果、工具盒、胶带、橡皮筋、木棒、绳子、卡纸、吸管、锡纸。?
课时安排?
70分钟
?教学过程?
一、发现?
1.出示自然界与人工世界对比图片，引出仿生学。?
2.认识仿生学。阅读资料——《自然世界与人工世界的手》。
?思考：人的手能够灵活且稳固的抓取物品的原因。?
3.出示：树上的苹果。?
思考：果树上的水果高低错落，如何便捷地采摘树上的水果呢？?
发布引出项目——运用仿生学制作机械手。
?二、设计?
1.认识材料。?
2.明确设计要求：?
（1）应用杠杆原理设计机械手臂。?
（2）依据材料绘制设计图纸，并在图纸中标出各部分材料名称。?
3.小组合作，设计图纸。?
4.学生分享设计图纸的设计思路以及模型的工作方式。?
5.学生（听众）从设计图纸的优点和不足进行评价。?
三、实践?
1.阅读制作要求。?
（1）基于设计图纸，完成制作任务?
（2）保证结构稳固，具备抓取能力?
（3）模型外形美观，具有仿生效果?
2.六人一小组，合作完成制作。?
问题设计?
（1）你们图纸上的设计行得通么？?
（2）你从别的小组的设计中学到了什么？?
（3）制作过程中做了哪些改变和调整？?
（4）制作过程中遇到的问题是如何解决的？?
（5）是否应该在制作过程中检测抓取效果？?
3.机械手臂抓取测试?
规则：各组运用机械手将1枚苹果从树上摘下，并成功转移至安全区。?
四、分享?
1.小组汇报?
2.全班讨论作品优点、不足以及可以改进的地方。?
五、拓展?
1.完善项目作品，进行迭代设计。?
2.出示图片，展示机械手在生活中的运用。

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