《空投包的仿生原型导学案-2023-2024学年科学大象版》

《空投包的仿生原型》导学案第一课时一、导学目标1.了解仿生学的概念和应用2.掌握仿生设计原理和方法3.设计并制作一个具有仿生原型的空投包二、导学重点1.仿生学的定义和意义2.仿生设计原理和方法3.空投包的设计和制作过程三、导学内容1.仿生学的概念和应用-仿生学是研究生物体结构、功能和生命现象的科学，通过模拟生物体的结构和功能，设计出具有类似特征的产品或系统，以解决现实生活中的问题。-仿生学在工程、设计、医学等领域都有广泛的应用，可以帮助人类更好地理解自然界的奥秘，进而创造出更加优秀的产品和技术。2.仿生设计原理和方法-仿生设计的原理是通过对生物体的观察和研究，发现其中的优秀特征，并将其运用到设计中。这包括结构、功能、材料等方面的仿效。-仿生设计的方法包括模仿法、借鉴法、演化法等，通过这些方法可以更好地应用仿生学的理念进行创新设计。3.空投包的设计和制作过程-空投包是一种具有特殊结构和功能的包，可以用于将物品空投到目标区域。在设计空投包时，可以借鉴鸟类的翅膀结构、昆虫的翼翅设计等生物特征，使其具有更好的飞行性能和稳定性。-制作空投包的步骤包括确定设计方案、选择材料、制作样品、进行试飞测试等，通过这些步骤可以逐步完善空投包的设计并实现其功能。四、导学活动1.观看相关视频和图片，了解生物体的结构和功能，思考如何将其运用到空投包的设计中。2.分组讨论仿生设计的优点和局限性，探讨如何通过仿生学的方法创新空投包的设计。3.制作空投包的模型样品，测试其飞行性能并进行改进，最终展示并评议各组设计的成果。五、导学总结通过本次导学活动，学生们将了解到仿生学的概念和应用，掌握仿生设计的原理和方法，并通过设计和制作空投包的实践活动，加深对仿生学的理解，并培养创新设计能力。希望学生们在今后的学习和生活中，能够运用仿生学的理念，创造出更多优秀的作品和产品。第二课时导学目标：1.了解仿生学的概念及其在设计中的应用；2.了解空投包的结构和功能；3.学习使用仿生原型设计空投包。导学内容：一、仿生学的概念和应用仿生学是一门研究生物体结构、功能和机理，并运用这些知识来设计和创造新材料、新技术和新产品的学科。在设计领域，仿生学常常被运用来解决工程问题，提高产品性能，实现更好的设计效果。二、空投包的结构和功能空投包是一种在紧急情况下用于投放物资的包裹，通常用于救灾、军事、医疗等领域。它的结构一般包括袋体、降落伞、降落伞带和降落装置等部分，能够确保被投放物品安全着陆并准确送达目的地。三、使用仿生原型设计空投包1.确定设计目标：首先要确定设计空投包的具体需求，包括投放物品类型、投放高度、目的地等信息。2.分析仿生原型：通过对不同生物体结构和功能的研究，找到最适合设计空投包的仿生原型。3.设计空投包结构：根据仿生原型的特点，设计空投包的结构，并确定材料、尺寸、重量等参数。4.测试和优化：进行实际测试，不断优化空投包的设计，确保其能够达到预期目标。5.生产和应用：最终生产空投包，并投入使用，实现其在实际应用中的价值。导学案例：小明是一位设计师，他接到了一个任务：设计一款可以在紧急情况下用于投放医疗物资的空投包。他决定运用仿生学的原理来设计这款空投包。首先，小明了解了仿生学的基本概念和应用，明白了仿生学在设计中的重要性。然后，他研究了空投包的结构和功能，分析了不同部分的作用和关联。接着，小明确定了设计目标：空投包需要能够确保医疗物资安全着陆，且能够快速准确的到达目的地。在分析了一些动物的结构和功能后，他选择了鹰的爪子作为仿生原型，因为鹰的爪子具有稳定性和准确性。经过一段时间的设计和优化，小明成功地制作出了一款仿生原型设计空投包。在实际测试中，这款空投包表现出色，医疗物资能够在高空中准确投放并安全着陆。最终，小明生产了这款空投包，并成功投入使用。这款空投包的设计不仅提高了医疗物资的送达效率，还保障了医疗物资的安全性，为救灾工作提供了重要的支持。通过这个案例，学生们可以了解到仿生