浙教版劳动九年级上册项目一-智慧创造有技巧-仿生设计单元教学课件

浙教版九年级劳动

授课课件《生活中的仿生设计》浙教版九年级教学目标1、劳动观念：能正确理解劳动对于个人生活、家庭幸福、社会进步、国家富强和人类发展的意义，懂得劳动创造人、劳动创造财富、劳动创造美好生活的道理。2、劳动能力：掌握仿生设计的含义，能联系生活实际分享自己见过的仿生设计。3、劳动习惯和品质：培养善于观察、积极合作、乐于分享的品质。4、劳动精神：在劳动中不断追求创新，开拓自己的思维，树立奋斗、创新的劳动精神。新知导入鲁班是怎么发明出锯子的呢？根据草的锯齿状，仿生设计出锯子。新知导入仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们研究生物体的结构、功能和工作原理，并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技，创造出适用于生产、学习和生活的先进技术。流线型低阻设计新知导入同学们知道我们生活中有哪些仿生设计吗？扫地机器人鸟巢体育馆新知讲解对设计师而言，大自然是个取之不尽、用之不竭的“设计资料库”。自然界到处都有活生生的“优良设计”实例。通过研究和模拟自然界生物各种各样的特殊本领，寻找大自然提供的“线索”，我们可以让身边的物品更有自然美感，通过模仿生物的某种功能或外观，改善已有产品或设计制作新的产品，让生活和生产更加高效便捷。用仿生学原理制造的机械臂新知讲解生活中，你还知道哪些产品采用了仿生设计？新知讲解仿生设计早已融入我们生活的方方面面。大到交通工具、家用电器，小到玩具文具，生活用品，我们总能找到仿生设计的身影。生活中的仿生设计吸附支架——仿生壁虎的吸附能力壁虎脚掌支架蜻蜓翅膀直升机直升机——仿生蜻蜓翅膀的结构新知讲解锯子仿生飞行装置设计图超声波传感器生活中的仿生设计大自然可谓鬼斧神工，我们可以向它学习的东西可真多。只要用心观察，运用仿生设计理念与方法，我们也可以开展仿生设计。新知讲解仿生设计是通过模仿生物的特性而发展起来的设计模式，人们对生物的结构和特性进行研究，从形态、色彩、结构、肌理、功能等方面获得启发，并且在设计实践中合理地进行模仿。仿生设计被广泛地应用于现代工业设计领域，拓宽了人们的设计思路。生活中的仿生设计新知讲解形态：仿生物形态的设计是对自然生物体外观的模仿，强调表现生物外部形态美感特征，满足人类审美需求。豌豆模仿豌豆的网球收纳包生活中的仿生设计新知讲解色彩：自然生物的色彩，对设计来说是自然美感的主要来源，丰富、纷繁的色彩关系对产品的色彩搭配具有重要参考价值。模仿生物的色彩，还可以实现隐藏、伪装等功能。原野色彩模仿自然色彩的迷彩生活中的仿生设计新知讲解结构：结构仿生设计通过对自然生物结构特征的模仿，结合不同产品的概念与功能进行设计创新，使人工产品具有自然生命的结构特征与功能。蜂巢应用蜂巢结构的建筑生活中的仿生设计新知讲解肌理：通过对生物表面肌理与质感的仿生设计，可使产品实现生物表面肌理的功能，同时增强仿生设计产品的艺术表现力。荷叶的特殊肌理有防水作用仿荷叶制造的防水面料生活中的仿生设计新知讲解学习功能：功能仿生设计主要研究自然生物客观功能的原理与特征，从中得到启示以改进或开发产品功能。苍耳刺上有倒钩，容易粘附于动物的皮毛上人们模仿苍耳的刺制造了尼龙搭扣生活中的仿生设计劳动评价评价内容达成情况感受仿生设计对智慧创造的重要作用能与同伴分享自己对创意作品的分析评价能找出生活中的仿生设计案例提升参与劳动创造的兴趣请同学们给自己本节课的表现打个分吧！劳动实践案例分析生活中的创意产品仿生对象仿生方式使用材料潜水脚蹼鸭子的脚蹼功能塑料鸟巢体育馆表格中所示生活中的仿生作品，灵感来自哪里？请找出类似的案例。鸟巢形态钢材劳动实践案例分析体育项目中的仿生仿生对象仿生方式跳高跳蚤功能起跑许多体育项目的提升也和仿生相关，请分析相关案例。袋鼠功能拓展延伸军事领域：1、说出视频中展现了哪些军事设备？飞机；舰船、潜艇；迷彩服；坦克防护装甲；2、说说这些设备模仿了什么生物？飞鸟以及蜻蜓的翅膀；鱼类、鲸以及海豚；变色龙皮肤；坚硬的贝壳；这就是军事仿生，它将这些看似不搭边的事物通过人类的思想的碰撞神奇的联系在了一起。时刻能让我们感受到大自然的神奇和人类的智慧。仿生学在其他领域的妙用课堂练习生活中基于仿生原理设计的产品还有很多！你们知道哪些产品运用了仿生设计吗？是模仿生物的哪个特征呢？如：大象的长鼻子仿生设计的喷壶。喷壶两侧内置滚轮，抓住长鼻子即可拖行，容易从一个区域移动到另一个区域。课堂练习如：鹿角插座该插座的顶部灵感来源于鹿角形态，除了外形的模仿外，它的存在还为插座增加了可收纳放置的功能，方便手机充电时的拿取。如：甲壳虫旅行背包该设计采用形态仿生，旅行背包的设计外形的灵感来源于甲壳虫。课堂总结本节课我们了解仿生设计的含义，学习了仿生设计的不同方面在我们生活中的应用，欣赏了各种丰富的仿生设计，明白了大自然中的智慧和灵感。板书设计生活中的仿生设计形态、色彩、结构肌理、功能案例分析劳动评价作业布置同学们对仿生设计有了哪些了解？你能在生活中找到应用仿生设计的物品吗？和身边的小伙伴分享你的发现。《仿生设计我能行》浙教版九年级教学目标1、劳动观念：能正确理解劳动对于个人生活、家庭幸福、社会进步、国家富强和人类发展的意义，懂得劳动创造人、劳动创造财富、劳动创造美好生活的道理。2、劳动能力：掌握仿生设计的含义，能借鉴大自然中的要素进行艺术设计。3、劳动习惯和品质：培养学生关注生活中的设计，丰富艺术设计体验和感受，养成善于观察、积极合作、乐于分享的品质。4、劳动精神：在劳动中不断追求创新，开拓自己的思维，树立奋斗、创新的劳动精神。新知导入开展仿生设计时，需要找到一位“老师”，从“老师”身上获得设计灵感。自然界中的“老师”无处不在，怎样根据需求，来进行仿生设计？找到“好老师”是关键！你选择向谁学习呢？怎样才能从“老师”身上找到灵感呢？新知导入科学家根据野猪鼻子的功能原理，设计了防毒面具，并在“猪鼻子”处填充了吸附性更强的活性炭，实现了防毒气的功能。野猪防毒面具新知导入蛋壳的结构能够分散压力，中国国家大剧院采用了模仿蛋壳的“薄壳结构”建造。鸡蛋中国国家大剧院新知讲解面对复杂对象，没有清晰的思路或想法时，可以运用属性拆解与分析的方法，按先整体后局部等顺序，画出思维导图，依次找出对象在每一个方面的所有属性特征，对感兴趣的特征进行进一步详细分析和联想，找出该特征在产品设计中可能的应用方式。这种思维方法不仅能够帮助我们加深对目标对象的了解，还能帮助我们拓展思维、明确思路。新知讲解1、属性拆解。对一个对象进行属性拆解可以依据先整体后局部或由内到外等逻辑顺序进行拆解。形态属性它的外部形态有哪些特征？（鸡冠、鸡尾巴具有辨识度；体态矮小，适应在地面活动。）我选择的研究对象是：鸡色彩属性它有哪些色彩，色彩是如何搭配的？（红、黑、黄、橙色以及花色都有。母鸡的颜色为淡黄色，公鸡的颜色更鲜艳。）肌理属性它的表面是否有特别的肌理、质感？（柔软羽毛、不易被水打湿）结构属性它有哪些独特的结构特征？（喙、爪、趾和腿上有坚硬的皮层）功能属性它有哪些独特的“本领”？（尖嘴啄食、鸡爪抓取）其他新知讲解2、属性分析。对拆解后的属性进行分析，力求罗列出分析对象的某一属性的所有细节。鸡的属性分析新知讲解仿生设计的方法可真多，真想一试身手。那我该如何选择研究对象呢?可以选择自己感兴趣的、喜爱的对象；独特、特征明显的研究对象更容易激发创意哦!新知讲解使用思维导图进行“头脑风暴”，找出你感兴趣的、认为可能激发有趣创意的分析对象。自然界气象植物其他动物云朵茅草樱花花瓣蝙蝠拓展延伸大自然的“老师”有很多根据玫瑰花设计的椅子碎纸机切碎成落叶形状拓展延伸大自然的“老师”有很多根据樱花花瓣设计的奥运火炬根据云朵形状设计的空调新知讲解确定对象后，即可开展属性拆解与属性分析，并在分析的基础上设计创意方案。以对“鸡”的分析为例，拆解属性后设计出如下几个方案：方案1：公鸡打鸣——小鸡闹钟。方案2：公鸡外形——鸡冠手提包。方案3：鸡爪造型——沙坑玩具。新知讲解我们可以针对每一种方案绘制简要设计草图。沙坑玩具设计草图慧慧的设计方案绘制草图方案说明：鸡喜欢用尖尖的爪子翻土。小朋友在沙坑玩耍时也经常需要翻动沙子，模仿鸡爪设计一个沙坑玩具。新知讲解根据以下评价指标，选择最优的方案吧！创意方案评价指标评价维度评价标准创意独特方案新颖独特，富有创意，或充满趣味。特征明显仿照的对象特征明确。巧妙对应方案特点与模仿对象有着巧妙的对应关系，使人能够联想起对应特征，给人惊喜感。技术支持该方案能够使用三维建模软件创建相应模型。我有三种设计方案，选哪个好呢？新知讲解选择最终的设计方案后，可以进一步优化哦！如标注尺寸、添加一些细节等。创意方案评价创意方案1创意方案2创意方案3创意独特特征明显巧妙对应技术支持合计经过自我评估，我选择的设计方案是：劳动评价评价内容达成情况理解仿生设计的常用方法通过头脑风暴法确定研究对象完成属性分解并提出3个初步设计方案感受智慧劳动带来的愉悦感请同学们给自己本节课的表现打个分吧！拓展延伸动物仿生跑鞋课堂练习请同学们尝试选择一个大自然的“老师”，列出你的设计理念。如：“老师”选为蜘蛛网，设计蜘蛛网状的屋顶。设计理念：小昆虫撞在蜘蛛网上，拼命的挣扎，使蜘蛛网发生形变，但它却不能将蜘蛛网撞破，因为蜘蛛网在变形的过程中，可以将运动产生的力分散掉。这种结构既节省材料，又使屋顶轻巧、坚固。拓展延伸定点法，是指把要解决的问题强调突出出来，再结合相关生物特征进行有针对性的创新设计。联想法，仿生设计思维中最为受用的方法，具体可分为相似联想、对比联想等，指对仿生对象展开丰富的想象力，挖掘仿生元素，为己所用。超常法，指运用超常性的思维方式进行创新设计。有效地开拓思路，形成高质量的设计作品。强调在设计构思的时候，能大胆超越传统的思维模式，彻底突破现有的思维模式。仿生设计方法课堂总结本节课我们了解仿生设计的具体过程，学习从一个事物引申联想到另一个事物的制作，充分发挥了创造力和观察力，深刻感受了仿生设计的魅力。板书设计仿生设计我能行确定一位“老师”属性拆解属性分析绘制草图作业布置同学们学到了哪些仿生设计的方法？尝试观察和发现身边大自然还有哪些可以仿生设计。和身边的小伙伴分享你的发现。《仿生设计制作与优化》浙教版九年级教学目标1、劳动观念：能正确理解劳动对于个人生活、家庭幸福、社会进步、国家富强和人类发展的意义，懂得劳动创造人、劳动创造财富、劳动创造美好生活的道理。2、劳动能力：掌握仿生设计制作和优化的具体步骤，简单的掌握3D建模。3、劳动习惯和品质：培养关注生活中的仿生设计的习惯，养成善于观察的品质。4、劳动精神：在劳动中不断追求创新，开拓自己的思维，树立奋斗、创新的劳动精神。新知导入一件优秀的仿生设计作品，通常能捕捉到模仿对象的一些独有特点，令人眼前一亮或会心一笑。在作品制作与优化过程中，需要努力表现出这些特点。仿生设计的实践过程中，三维建模是比较好的表现方式。按照设计图完成三维建模后，可以通过3D打印机打印出模型。作品制作完成后，还可以根据作品实物总结问题，优化改进设计，从而实现创意迭代。新知讲解1、选择建模工具。（1）在线三维建模：TinkercadA（2）三维建模软件：3DOne、Solidworks等等。新知讲解2、Tinkercad常用建模技巧：（1）精确控制尺寸：选中对象，点击控制20.00点后，可以输人精确的尺寸。在建模过程中应时刻检查模型的长、宽、高是否符合设计需求。（2）建模时，选中多个对象后，可以使用快速对齐功能，快速调整对象位置。新知讲解（3）布尔运算：实心体与空心体的组合操作，可用“减法运算”实现“挖空”。新知讲解（4）二维转三维：Tinkercad在线建模提供的“涂”功能可以快速将手绘平面图形转化为立体图形。拓展延伸常用建模技巧1、能够用几何约束的,尽量不用尺寸关系。2、草图尽量简单，可以被多次引用也不见得是坏事。3、草图时尽量引用坐标轴和坐标面作参考。4、做特征时，能做拉伸完成的就不要采用放样。5、能够在零件环境形成的特征，就要避免在草图形成。新知讲解根据前期设计，开始模型制作吧！我们来看看慧慧的仿生鸡爪造型玩具制作：劳动实践1、模型设计：在三维建模软件中（以Tinkercad为例）完成造型的初步构造。（1）制作把手：从基本形状库中拖出圆柱到舞台，将高度设为50厘米，圆柱直径设置为4毫米。新知讲解制作模型的时候，应尽量按照设计图去实现。特别要注意模型尺寸哦！新知讲解（2）制作鸡爪：从基本形状库中拖出圆球到舞台，并将长宽高分别修改为25毫米、5毫米、5毫米。通过与透明长方体组合的方式，完成一个脚趾的设计，再通过复制、旋转，完成鸡爪设计。劳动实践新知讲解（3）将把手与鸡爪进行组合，根据需要调整把手的角度。劳动实践新知讲解（4）使用“涂”工具绘制“鸡爪”的指尖，将指尖与“鸡爪”组合，使鸡爪造型更加形象。劳动实践新知讲解2、模型打印：导出的模型文件，需要先经过切片处理。然后就可以用