22 仿生建筑模型大比拼 教学设计-2023-2024学年科学六年级下册翼人版

22仿生建筑模型大比拼教学设计-2023-2024学年科学六年级下册翼人版主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：仿生建筑模型大比拼

2.教学年级和班级：六年级（下册）翼人版

3.授课时间：2023-2024学年第二学期

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生运用科学思维和方法，观察分析自然界中生物的形态结构，理解仿生学在建筑中的应用。

2.提高学生创新意识和实践能力，通过设计、制作仿生建筑模型，发展解决问题的能力。

3.增强学生的团队协作精神，学会在合作中分享、交流，共同完成任务。重点难点及解决办法重点：

1.仿生学的概念及其在建筑中的应用。

2.仿生建筑模型的设计与制作方法。

难点：

1.学生对仿生学原理的理解。

2.模型制作中的技术创新和团队协作。

解决办法：

1.通过实物展示和案例讲解，帮助学生直观理解仿生学的原理及其在建筑中的应用。

2.分步骤指导模型制作，提供必要的工具和材料，鼓励学生尝试不同的设计方案。

3.对模型制作中的技术创新点进行引导，鼓励学生发挥创造性思维。

4.实施小组合作学习，培养学生的团队协作能力，通过小组讨论和互助解决制作过程中的问题。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.采用讲授与案例研究相结合的方式，讲解仿生学基本概念及其在建筑中的应用，通过具体案例让学生理解仿生建筑的优点。

2.设计小组合作项目，让学生分组进行仿生建筑模型的设计与制作，以项目导向学习促进学生的实践操作和创新能力。

3.利用多媒体教学，展示仿生建筑的实际案例和设计软件，帮助学生直观地理解仿生建筑的设计过程。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示自然界中具有独特形态结构的生物图片，如蜂窝、骨骼等，创设情境，引发学生对自然界生物形态的兴趣。

-提问：“你们知道这些生物的形态结构在建筑中有哪些应用吗？”激发学生的求知欲。

-学生思考并回答，教师总结并引入本节课的主题——仿生建筑。

2.讲授新课（15分钟）

-讲解仿生学的概念及其在建筑中的应用，通过展示具体案例，如北京国家体育场（鸟巢）的设计灵感来源于鸟巢的结构，让学生理解仿生建筑的特点。

-指导学生观察教材中的仿生建筑案例，分析其设计原理和优势。

-用多媒体展示仿生建筑的设计软件，让学生了解仿生建筑的设计过程。

3.巩固练习（10分钟）

-将学生分成小组，每组选取一个仿生建筑案例，讨论并分析其设计原理。

-各小组向全班展示讨论成果，教师点评并给出建议。

4.课堂提问与互动（5分钟）

-提问：“你们认为仿生建筑在未来会有哪些发展趋势？”

-学生回答，教师总结并强调仿生建筑在节能减排、环保等方面的优势。

5.小组合作设计（10分钟）

-将学生分成小组，每组根据所学知识，设计一个简单的仿生建筑模型。

-各小组展示设计成果，教师点评并给出建议。

6.总结与拓展（5分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调仿生建筑在建筑领域的重要性。

-提出拓展性问题：“如何在日常生活中发现并运用仿生学的原理？”鼓励学生课后进行思考和探索。

7.作业布置（5分钟）

-布置作业：每组完成一个仿生建筑模型的设计，下节课进行展示和评价。

整个教学过程注重师生互动，充分发挥学生的主体作用，通过讲授、讨论、实践等多种方式，帮助学生理解和掌握仿生建筑的知识，培养学生的创新能力和团队协作精神。同时，紧扣教学重难点，拓展学生的核心素养。教学资源拓展1.拓展资源：

-仿生学基本原理介绍：包括生物形态、结构、功能等方面的仿生学基本概念，以及其在建筑、设计、工程等领域的应用案例。

-仿生建筑设计案例：介绍国内外具有代表性的仿生建筑项目，如悉尼歌剧院、上海世博中心等，分析其设计理念、结构特点和环保效果。

-仿生学相关书籍：推荐《仿生学导论》、《仿生设计》等专业书籍，让学生更深入地了解仿生学的理论与实践。

-仿生学在生活中的应用：介绍仿生学在生活中的实际应用，如鲨鱼皮肤swimsuit、莲叶效应防水材料等，让学生感受仿生学的实用价值。

2.拓展建议：

-观看相关视频：建议学生观看《探索发现：仿生建筑》、《走近科学：仿生学》等科普视频，以更直观的方式了解仿生学在建筑领域的应用。

-参观仿生建筑项目：鼓励学生参观附近的仿生建筑项目，如当地的文化中心、图书馆等，实地感受仿生建筑的魅力。

-开展小组研究：组织学生进行小组研究，选取一个感兴趣的仿生建筑案例，深入研究其设计原理、环保效果等方面，形成研究报告。

-创意设计比赛：举办仿生建筑设计创意比赛，鼓励学生运用所学知识，设计具有创新性的仿生建筑模型，提升学生的创新能力和实践能力。

-阅读拓展书籍：鼓励学生阅读推荐的专业书籍，深入了解仿生学的发展历程、研究方法及其在建筑领域的应用。

-日常观察与记录：引导学生关注身边的生物形态和结构，记录下来并思考其在建筑中的应用，培养学生的观察力和创新意识。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与程度，包括提问、回答问题和参与讨论的情况。

-注意力集中度：评估学生在课堂上的注意力是否集中，是否能够跟随教学进程。

-学习态度：观察学生的学习态度，包括对仿生建筑的兴趣、对学习任务的认真程度等。

2.小组讨论成果展示：

-创新性：评价各小组设计的仿生建筑模型是否具有创新性，是否能够体现仿生学的原理。

-完成度：检查小组是否按照要求完成了设计任务，模型是否完整、准确。

-展示效果：评估小组在展示过程中的表达能力和演示效果，包括模型的展示和设计理念的阐述。

3.随堂测试：

-知识掌握：通过随堂测试，检查学生对仿生学基本概念、仿生建筑特点和设计原理的掌握程度。

-应用能力：测试题目设计应侧重于学生的实际应用能力，如设计一个简单的仿生建筑模型。

4.课后作业：

-完成情况：评估学生课后作业的完成情况，包括模型的制作质量和设计思路的清晰度。

-创新与深度：评价学生在作业中的创新点和深度思考，是否能够将所学知识运用到实际设计中。

5.教师评价与反馈：

-个性化反馈：针对每位学生的课堂表现和作业完成情况，提供个性化的反馈，指出学生的优点和需要改进的地方。

-整体评价：对全班学生的整体表现进行评价，总结本节课的教学效果，指出班级整体的进步和存在的问题。

-改进建议：根据学生的反馈和评价结果，提出具体的改进建议，帮助学生提高学习效果。

-激励措施：对表现优秀的学生给予表扬和鼓励，增强其学习的自信心和动力。

-持续关注：强调对学生的学习进度和表现持续关注，确保每位学生都能够跟上教学进度，达到学习目标。板书设计①仿生学基本概念

-仿生学定义

-仿生学应用领域

②仿生建筑特点

-结构优化

-环保节能

-美学价值

③仿生建筑设计原理

-生物形态模仿

-生物结构模仿

-生物功能模仿重点题型整理1.题型：案例分析题

题目：分析悉尼歌剧院的设计中运用了哪些仿生学原理，并简述其优势。

答案：悉尼歌剧院的设计灵感来源于贝壳的形态，其运用了仿生学中的生物形态模仿原理。这种设计使得建筑具有优美的曲线和结构稳定性，同时，其独特的形状也有利于声音的传播和反射，为观众提供了良好的听觉体验。

2.题型：设计应用题

题目：假设你需要设计一个节能环保的住宅，请运用仿生学原理，描述你的设计思路。

答案：我会模仿莲叶的超疏水性设计住宅的外墙，使其具有自清洁功能，减少维护成本。同时，借鉴鸟巢的结构原理，使用交错编织的钢材或木材构建主体结构，以提高建筑的稳定性和抗风能力。

3.题型：论述题

题目：论述仿生建筑在环保节能方面的优势。

答案：仿生建筑通过模仿自然界的生物结构和功能，能够实现更好的环保节能效果。例如，模仿植物叶片的通风系统可以改善室内空气质量，减少空调的使用；模仿动物皮肤的调温机制可以调节建筑内部的温度，减少能源消耗。

4.题型：实践操作题

题目：设计一个简单的仿生建筑模型，并解释其设计原理。

答案：设计一个基于蜂巢结构的六边形住宅模型。这种结构具有很高的稳定性，且在材料使用上更为节省。蜂巢结构还能够提供良好的隔热效