22 仿生建筑模型大比拼 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)翼人版

22仿生建筑模型大比拼教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)翼人版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：仿生建筑模型大比拼

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：六年級(jí)（下冊(cè)）翼人版

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年第二學(xué)期

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維和方法，觀察分析自然界中生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，理解仿生學(xué)在建筑中的應(yīng)用。

2.提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，通過(guò)設(shè)計(jì)、制作仿生建筑模型，發(fā)展解決問(wèn)題的能力。

3.增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，學(xué)會(huì)在合作中分享、交流，共同完成任務(wù)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.仿生學(xué)的概念及其在建筑中的應(yīng)用。

2.仿生建筑模型的設(shè)計(jì)與制作方法。

難點(diǎn)：

1.學(xué)生對(duì)仿生學(xué)原理的理解。

2.模型制作中的技術(shù)創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)物展示和案例講解，幫助學(xué)生直觀理解仿生學(xué)的原理及其在建筑中的應(yīng)用。

2.分步驟指導(dǎo)模型制作，提供必要的工具和材料，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的設(shè)計(jì)方案。

3.對(duì)模型制作中的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維。

4.實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，通過(guò)小組討論和互助解決制作過(guò)程中的問(wèn)題。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略1.采用講授與案例研究相結(jié)合的方式，講解仿生學(xué)基本概念及其在建筑中的應(yīng)用，通過(guò)具體案例讓學(xué)生理解仿生建筑的優(yōu)點(diǎn)。

2.設(shè)計(jì)小組合作項(xiàng)目，讓學(xué)生分組進(jìn)行仿生建筑模型的設(shè)計(jì)與制作，以項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力。

3.利用多媒體教學(xué)，展示仿生建筑的實(shí)際案例和設(shè)計(jì)軟件，幫助學(xué)生直觀地理解仿生建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過(guò)展示自然界中具有獨(dú)特形態(tài)結(jié)構(gòu)的生物圖片，如蜂窩、骨骼等，創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生對(duì)自然界生物形態(tài)的興趣。

-提問(wèn)：“你們知道這些生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)在建筑中有哪些應(yīng)用嗎？”激發(fā)學(xué)生的求知欲。

-學(xué)生思考并回答，教師總結(jié)并引入本節(jié)課的主題——仿生建筑。

2.講授新課（15分鐘）

-講解仿生學(xué)的概念及其在建筑中的應(yīng)用，通過(guò)展示具體案例，如北京國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于鳥(niǎo)巢的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生理解仿生建筑的特點(diǎn)。

-指導(dǎo)學(xué)生觀察教材中的仿生建筑案例，分析其設(shè)計(jì)原理和優(yōu)勢(shì)。

-用多媒體展示仿生建筑的設(shè)計(jì)軟件，讓學(xué)生了解仿生建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-將學(xué)生分成小組，每組選取一個(gè)仿生建筑案例，討論并分析其設(shè)計(jì)原理。

-各小組向全班展示討論成果，教師點(diǎn)評(píng)并給出建議。

4.課堂提問(wèn)與互動(dòng)（5分鐘）

-提問(wèn)：“你們認(rèn)為仿生建筑在未來(lái)會(huì)有哪些發(fā)展趨勢(shì)？”

-學(xué)生回答，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)仿生建筑在節(jié)能減排、環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)。

5.小組合作設(shè)計(jì)（10分鐘）

-將學(xué)生分成小組，每組根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的仿生建筑模型。

-各小組展示設(shè)計(jì)成果，教師點(diǎn)評(píng)并給出建議。

6.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)仿生建筑在建筑領(lǐng)域的重要性。

-提出拓展性問(wèn)題：“如何在日常生活中發(fā)現(xiàn)并運(yùn)用仿生學(xué)的原理？”鼓勵(lì)學(xué)生課后進(jìn)行思考和探索。

7.作業(yè)布置（5分鐘）

-布置作業(yè)：每組完成一個(gè)仿生建筑模型的設(shè)計(jì)，下節(jié)課進(jìn)行展示和評(píng)價(jià)。

整個(gè)教學(xué)過(guò)程注重師生互動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過(guò)講授、討論、實(shí)踐等多種方式，幫助學(xué)生理解和掌握仿生建筑的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。同時(shí)，緊扣教學(xué)重難點(diǎn)，拓展學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-仿生學(xué)基本原理介紹：包括生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能等方面的仿生學(xué)基本概念，以及其在建筑、設(shè)計(jì)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-仿生建筑設(shè)計(jì)案例：介紹國(guó)內(nèi)外具有代表性的仿生建筑項(xiàng)目，如悉尼歌劇院、上海世博中心等，分析其設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和環(huán)保效果。

-仿生學(xué)相關(guān)書籍：推薦《仿生學(xué)導(dǎo)論》、《仿生設(shè)計(jì)》等專業(yè)書籍，讓學(xué)生更深入地了解仿生學(xué)的理論與實(shí)踐。

-仿生學(xué)在生活中的應(yīng)用：介紹仿生學(xué)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，如鯊魚皮膚swimsuit、蓮葉效應(yīng)防水材料等，讓學(xué)生感受仿生學(xué)的實(shí)用價(jià)值。

2.拓展建議：

-觀看相關(guān)視頻：建議學(xué)生觀看《探索發(fā)現(xiàn)：仿生建筑》、《走近科學(xué)：仿生學(xué)》等科普視頻，以更直觀的方式了解仿生學(xué)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

-參觀仿生建筑項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生參觀附近的仿生建筑項(xiàng)目，如當(dāng)?shù)氐奈幕行摹D書館等，實(shí)地感受仿生建筑的魅力。

-開(kāi)展小組研究：組織學(xué)生進(jìn)行小組研究，選取一個(gè)感興趣的仿生建筑案例，深入研究其設(shè)計(jì)原理、環(huán)保效果等方面，形成研究報(bào)告。

-創(chuàng)意設(shè)計(jì)比賽：舉辦仿生建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)意比賽，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的仿生建筑模型，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

-閱讀拓展書籍：鼓勵(lì)學(xué)生閱讀推薦的專業(yè)書籍，深入了解仿生學(xué)的發(fā)展歷程、研究方法及其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

-日常觀察與記錄：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的生物形態(tài)和結(jié)構(gòu)，記錄下來(lái)并思考其在建筑中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的積極參與程度，包括提問(wèn)、回答問(wèn)題和參與討論的情況。

-注意力集中度：評(píng)估學(xué)生在課堂上的注意力是否集中，是否能夠跟隨教學(xué)進(jìn)程。

-學(xué)習(xí)態(tài)度：觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，包括對(duì)仿生建筑的興趣、對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的認(rèn)真程度等。

2.小組討論成果展示：

-創(chuàng)新性：評(píng)價(jià)各小組設(shè)計(jì)的仿生建筑模型是否具有創(chuàng)新性，是否能夠體現(xiàn)仿生學(xué)的原理。

-完成度：檢查小組是否按照要求完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，模型是否完整、準(zhǔn)確。

-展示效果：評(píng)估小組在展示過(guò)程中的表達(dá)能力和演示效果，包括模型的展示和設(shè)計(jì)理念的闡述。

3.隨堂測(cè)試：

-知識(shí)掌握：通過(guò)隨堂測(cè)試，檢查學(xué)生對(duì)仿生學(xué)基本概念、仿生建筑特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原理的掌握程度。

-應(yīng)用能力：測(cè)試題目設(shè)計(jì)應(yīng)側(cè)重于學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的仿生建筑模型。

4.課后作業(yè)：

-完成情況：評(píng)估學(xué)生課后作業(yè)的完成情況，包括模型的制作質(zhì)量和設(shè)計(jì)思路的清晰度。

-創(chuàng)新與深度：評(píng)價(jià)學(xué)生在作業(yè)中的創(chuàng)新點(diǎn)和深度思考，是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-個(gè)性化反饋：針對(duì)每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，提供個(gè)性化的反饋，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

-整體評(píng)價(jià)：對(duì)全班學(xué)生的整體表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)效果，指出班級(jí)整體的進(jìn)步和存在的問(wèn)題。

-改進(jìn)建議：根據(jù)學(xué)生的反饋和評(píng)價(jià)結(jié)果，提出具體的改進(jìn)建議，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

-激勵(lì)措施：對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的自信心和動(dòng)力。

-持續(xù)關(guān)注：強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和表現(xiàn)持續(xù)關(guān)注，確保每位學(xué)生都能夠跟上教學(xué)進(jìn)度，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。板書設(shè)計(jì)①仿生學(xué)基本概念

-仿生學(xué)定義

-仿生學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域

②仿生建筑特點(diǎn)

-結(jié)構(gòu)優(yōu)化

-環(huán)保節(jié)能

-美學(xué)價(jià)值

③仿生建筑設(shè)計(jì)原理

-生物形態(tài)模仿

-生物結(jié)構(gòu)模仿

-生物功能模仿重點(diǎn)題型整理1.題型：案例分析題

題目：分析悉尼歌劇院的設(shè)計(jì)中運(yùn)用了哪些仿生學(xué)原理，并簡(jiǎn)述其優(yōu)勢(shì)。

答案：悉尼歌劇院的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于貝殼的形態(tài)，其運(yùn)用了仿生學(xué)中的生物形態(tài)模仿原理。這種設(shè)計(jì)使得建筑具有優(yōu)美的曲線和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)，其獨(dú)特的形狀也有利于聲音的傳播和反射，為觀眾提供了良好的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

2.題型：設(shè)計(jì)應(yīng)用題

題目：假設(shè)你需要設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能環(huán)保的住宅，請(qǐng)運(yùn)用仿生學(xué)原理，描述你的設(shè)計(jì)思路。

答案：我會(huì)模仿蓮葉的超疏水性設(shè)計(jì)住宅的外墻，使其具有自清潔功能，減少維護(hù)成本。同時(shí)，借鑒鳥(niǎo)巢的結(jié)構(gòu)原理，使用交錯(cuò)編織的鋼材或木材構(gòu)建主體結(jié)構(gòu)，以提高建筑的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力。

3.題型：論述題

題目：論述仿生建筑在環(huán)保節(jié)能方面的優(yōu)勢(shì)。

答案：仿生建筑通過(guò)模仿自然界的生物結(jié)構(gòu)和功能，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的環(huán)保節(jié)能效果。例如，模仿植物葉片的通風(fēng)系統(tǒng)可以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少空調(diào)的使用；模仿動(dòng)物皮膚的調(diào)溫機(jī)制可以調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部的溫度，減少能源消耗。

4.題型：實(shí)踐操作題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的仿生建筑模型，并解釋其設(shè)計(jì)原理。

答案：設(shè)計(jì)一個(gè)基于蜂巢結(jié)構(gòu)的六邊形住宅模型。這種結(jié)構(gòu)具有很高的穩(wěn)定性，且在材料使用上更為節(jié)省。蜂巢結(jié)構(gòu)還能夠提供良好的隔熱效