【辽海版】《综合实践活动》九年级上册7.1 仿生发明探知路

7.1仿生发明探知路辽海版九年级上册教学目标实践意识：理解和掌握生物仿生的基本原理和技巧，包括对生物形态、结构和功能的理解和应用。学会运用生物仿生学的原理进行创新设计，解决生活中的实际问题。培养动手能力和团队协作精神，通过实践操作提高技能和素质。教学目标社会责任：培养环保意识和可持续发展的理念，认识到生物仿生学在资源节约和环境保护方面的重要作用。通过生物仿生学的案例教学和实践，了解生物多样性的重要性，培养尊重生命、保护生态平衡的价值观。关注社会热点问题和人类发展面临的挑战，培养社会责任感和担当精神，积极参与社会公益活动和科技创新。通过小组讨论、案例分析和实践操作，培养批判性思维和创新能力，勇于提出自己的观点和建议，为社会发展做出贡献。新知导入大家发现过生活中有哪些科技技术、机械设备长得有些动物吗？比如飞机像鸟等，这些都属于仿生学范畴，我们一起来了解一下这个神奇的宝藏学科吧！新知导入新知讲解仿生设计学，亦可称之为设计仿生学（DesignBionics），它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。仿生设计学其研究范围非常广泛，研究内容丰富多彩。仿生设计活动准备生活中仿生设计的作品覆盖了很多领域，例如服装设计、生活用品、机器设计、分子材料、军事等领域都有仿生设计的运用让我们去了解一下吧!我想去博物馆了解仿生设计的作品。我想上网查阅......活动过程根据自己的兴趣组建活动小组。组名是___________________，组长是_____________________。组员是_______________________________________________。科技仿生研究组

李蕾韩为为，张小明，李小虎小组成员相互讨论，确定本组活动的主题，并制订活动计划活动准备仿生调查活动计划表活动时间2023年11月1日活动地点自然博物馆活动准备笔记本、签字笔、相机、调查路线……成员分工李蕾：组长、组织调查活动、负责全组同学安全和纪律工作韩为为：记录及摄像张小明：收集、查找资料李小虎：组织发言活动流程确定主题——查找、收集资料——确定调查地点——出发前准备必要物品——实地调查——分析数据——总结汇报可能遇到的困难及解决的办法1.合理安排时间，以免交通不便影响调查进程。2.准备少量现金，以备不时之需。3.遵守交通规则，以防出现交通意外。4.保持手机畅通，方便与老师和其他成员及时联系。活动过程查阅从人类诞生至今，人类文明发展就离不开对大自然的探索与模仿。自然界形形色色的生物给了人类很多启发。古人从锯齿草得到启发发明了锯子，今天人们模仿蜻蜓的飞行原理设计发明了直升飞机。仿生大大地开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。大家先行动起来，通过网络、图书馆等途径查找关于仿生发展历史的资料，并记录在表格中吧!活动过程查阅__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________飞机的仿生发展历史：仿生学家一直以来都在关注飞鸟翅膀的微观结构和空气动力学性能，这些研究为飞机的设计提供了许多启示。世界上最早的飞机是由莱特兄弟制造的，他们在1903年成功地完成了人类首次动力飞行。自那时以来，飞机设计和制造技术得到了迅速的发展，现代飞机已经能够实现超音速飞行和环球航行。随着科技的进步，未来的仿生飞行器将更加高效、灵活和环保。仿生查阅记录表活动过程调查仿生在生活中的研究成果已颇为可观，就让我们一起来调查一下仿生在生活中的应用吧!将调查内容填写在表格中仿生调查记录表名称仿生来源应用领域盲人探路仪蝙蝠医疗领域维可牢尼龙搭扣苍耳生活领域仿蜘蛛丝纤维蜘蛛军事、医疗保健等领域...知识卡片根据蛙眼的原理和结构，发明了电子蛙眼将电子蛙眼和雷达相结合，雷达的抗干扰能力大大增强，能像蛙眼一样，敏锐迅速地跟踪飞行中的真目标。电子蛙眼还广泛应用于机场上，在机场，它能监视飞机的起飞和降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。活动过程通过调查，大家可以体会到仿生在我们的日常生活中已经得到了非常广泛的应用。比如鸟巢的建造方式是模仿鸟类的巢穴结构，以达到高强度结构的效果。你知道下面四幅图中的作品是模仿什么制造的吗?写出自己的答案。调查活动过程调查解放军迷彩服水下无线摄影机灵感源于蝴蝶

灵感源于鱼

活动过程调查灵感源于水黾

水上漂浮指南针卡塔尔市政办公楼灵感源于仙人球

活动过程以小组为单位，选出调查中感兴趣的设计，做一次深入了解。分析名称：_________________________________________________________设计灵感：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________设计原理：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

维可牢尼龙搭扣

苍耳。苍耳是一种植物，其果实上的刺可以紧紧地附着在动物或人的皮肤上，使其难以脱落。这种设计启发了维可牢尼龙搭扣的发明者，他们想要制造一种类似苍耳果实的搭扣，能够牢固地固定物体，同时又可以轻松地松开。

维可牢实际上是两条尼龙带，它们共同扮演苍耳的角色，其中一条涂有涂层，上有类似芒刺的小钩，另外一条的上面则是数千个小环，钩与环能够牢牢地粘在一起。活动过程这样的设计为我们的生活带来了哪些便利?分析______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________维可牢尼龙搭扣的粘扣功能可以帮助人们更快地穿戴衣物，例如在冬季，可以更快地穿上保暖衣物。维可牢尼龙搭扣可以方便地将物品固定在一起，例如将手机和钱包固定在背包内，避免物品在背包内晃动或掉落。维可牢尼龙搭扣可以帮助将不同材料、厚度和大小的物体牢固地粘合在一起，可以在很多场景下提高物体的牢固性和安全性知识卡片仿生设计，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，主要可以从仿生物形态、仿生物功能、仿生物色彩、仿肌理质感、仿生物结构等方面进行巧妙设计。拓展延伸仿生设计是来自于“大自然的惊喜”，我们一起来看看仿生设计在各个领域的设计吧！拓展延伸拓展延伸仿生设计学的研究内容仿生设计学其研究范围非常广泛，研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及自然科学和社会科学的许多学科，因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。这里，我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来，仿生设计学的研究内容主要有：拓展延伸仿生设计学的研究内容1.形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用于设计之中。2.功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。拓展延伸仿生设计学的研究内容3.视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图像的识别、对视觉信号的分析与处理，以及相应的视觉流程；他广泛应用于产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。4.结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题，适用于产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。课堂总结本次活动中，我们讲解了仿生设计的概念，仿生学是一门研究生物系统的结构、功能、行为、演化等，并将这些研究成果应用于工程技术、建筑、医疗、军事等领域的新兴学科。通过了解与生物仿生相关的领域，我们成立研究小组，并确定了各成员之间的分工，明确了调查主题。我们制定了仿生调查活动计划表，以便更好地进行调查活动。课堂总结在多方面查阅资料后，我们了解了生物仿生的历史，掌握了一些生物仿生的常识，感悟了生物仿生的发展史，领略了生物仿生给我们生活带来的便利。我们还完成了仿生查阅记录表，记录了生物仿生相关的知识点和应用案例。课堂总结各小组依据调查计划，到调查地点进行实地调查，并完成了调查记录表。通过实地调查，我们更加深入地了解了生物仿生在各个领域中的应用情况，并记录了各种仿生设计的灵感和设计原理。针对常见仿生设计进行分析，我们掌握了仿生设计的灵感和设计原理，充分发挥了自己的想象力，拓展了自己的思维。我们还完成了分析记录表，记录了自己对仿生设计的理解和看法。课堂总结通过本次综合实践课程，我们不仅了解了生物仿生的历史、常识和发展趋势，还掌握了仿生设计的灵感和设计原理。通过小组合作和实地调查，我们提高了团队合作能力和实践能力。通过分析仿生设计案例，我们拓展了自己的思维和创新能力。这些知识和技能将对我们今后的学习和工作产生积极的影响。板书设计仿生发明探知路实践活动：一、了解与生物仿生相关的领域，然后成立研究小组，确定各成员之间的分工，明确调查主题，仿生调查活动计