浙教版勞動九年級上冊項(xiàng)目一-智慧創(chuàng)造有技巧-仿生設(shè)計(jì)單元教學(xué)課件

浙教版九年級勞動

授課課件《生活中的仿生設(shè)計(jì)》浙教版九年級教學(xué)目標(biāo)1、勞動觀念：能正確理解勞動對于個(gè)人生活、家庭幸福、社會進(jìn)步、國家富強(qiáng)和人類發(fā)展的意義，懂得勞動創(chuàng)造人、勞動創(chuàng)造財(cái)富、勞動創(chuàng)造美好生活的道理。2、勞動能力：掌握仿生設(shè)計(jì)的含義，能聯(lián)系生活實(shí)際分享自己見過的仿生設(shè)計(jì)。3、勞動習(xí)慣和品質(zhì)：培養(yǎng)善于觀察、積極合作、樂于分享的品質(zhì)。4、勞動精神：在勞動中不斷追求創(chuàng)新，開拓自己的思維，樹立奮斗、創(chuàng)新的勞動精神。新知導(dǎo)入魯班是怎么發(fā)明出鋸子的呢？根據(jù)草的鋸齒狀，仿生設(shè)計(jì)出鋸子。新知導(dǎo)入仿生學(xué)是一門既古老又年輕的學(xué)科。人們研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，并根據(jù)這些原理發(fā)明出新的設(shè)備、工具和科技，創(chuàng)造出適用于生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和生活的先進(jìn)技術(shù)。流線型低阻設(shè)計(jì)新知導(dǎo)入同學(xué)們知道我們生活中有哪些仿生設(shè)計(jì)嗎？掃地機(jī)器人鳥巢體育館新知講解對設(shè)計(jì)師而言，大自然是個(gè)取之不盡、用之不竭的“設(shè)計(jì)資料庫”。自然界到處都有活生生的“優(yōu)良設(shè)計(jì)”實(shí)例。通過研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領(lǐng)，尋找大自然提供的“線索”，我們可以讓身邊的物品更有自然美感，通過模仿生物的某種功能或外觀，改善已有產(chǎn)品或設(shè)計(jì)制作新的產(chǎn)品，讓生活和生產(chǎn)更加高效便捷。用仿生學(xué)原理制造的機(jī)械臂新知講解生活中，你還知道哪些產(chǎn)品采用了仿生設(shè)計(jì)？新知講解仿生設(shè)計(jì)早已融入我們生活的方方面面。大到交通工具、家用電器，小到玩具文具，生活用品，我們總能找到仿生設(shè)計(jì)的身影。生活中的仿生設(shè)計(jì)吸附支架——仿生壁虎的吸附能力壁虎腳掌支架蜻蜓翅膀直升機(jī)直升機(jī)——仿生蜻蜓翅膀的結(jié)構(gòu)新知講解鋸子仿生飛行裝置設(shè)計(jì)圖超聲波傳感器生活中的仿生設(shè)計(jì)大自然可謂鬼斧神工，我們可以向它學(xué)習(xí)的東西可真多。只要用心觀察，運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)理念與方法，我們也可以開展仿生設(shè)計(jì)。新知講解仿生設(shè)計(jì)是通過模仿生物的特性而發(fā)展起來的設(shè)計(jì)模式，人們對生物的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行研究，從形態(tài)、色彩、結(jié)構(gòu)、肌理、功能等方面獲得啟發(fā)，并且在設(shè)計(jì)實(shí)踐中合理地進(jìn)行模仿。仿生設(shè)計(jì)被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，拓寬了人們的設(shè)計(jì)思路。生活中的仿生設(shè)計(jì)新知講解形態(tài)：仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)是對自然生物體外觀的模仿，強(qiáng)調(diào)表現(xiàn)生物外部形態(tài)美感特征，滿足人類審美需求。豌豆模仿豌豆的網(wǎng)球收納包生活中的仿生設(shè)計(jì)新知講解色彩：自然生物的色彩，對設(shè)計(jì)來說是自然美感的主要來源，豐富、紛繁的色彩關(guān)系對產(chǎn)品的色彩搭配具有重要參考價(jià)值。模仿生物的色彩，還可以實(shí)現(xiàn)隱藏、偽裝等功能。原野色彩模仿自然色彩的迷彩生活中的仿生設(shè)計(jì)新知講解結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)通過對自然生物結(jié)構(gòu)特征的模仿，結(jié)合不同產(chǎn)品的概念與功能進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，使人工產(chǎn)品具有自然生命的結(jié)構(gòu)特征與功能。蜂巢應(yīng)用蜂巢結(jié)構(gòu)的建筑生活中的仿生設(shè)計(jì)新知講解肌理：通過對生物表面肌理與質(zhì)感的仿生設(shè)計(jì)，可使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)生物表面肌理的功能，同時(shí)增強(qiáng)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品的藝術(shù)表現(xiàn)力。荷葉的特殊肌理有防水作用仿荷葉制造的防水面料生活中的仿生設(shè)計(jì)新知講解學(xué)習(xí)功能：功能仿生設(shè)計(jì)主要研究自然生物客觀功能的原理與特征，從中得到啟示以改進(jìn)或開發(fā)產(chǎn)品功能。蒼耳刺上有倒鉤，容易粘附于動物的皮毛上人們模仿蒼耳的刺制造了尼龍搭扣生活中的仿生設(shè)計(jì)勞動評價(jià)評價(jià)內(nèi)容達(dá)成情況感受仿生設(shè)計(jì)對智慧創(chuàng)造的重要作用能與同伴分享自己對創(chuàng)意作品的分析評價(jià)能找出生活中的仿生設(shè)計(jì)案例提升參與勞動創(chuàng)造的興趣請同學(xué)們給自己本節(jié)課的表現(xiàn)打個(gè)分吧！勞動實(shí)踐案例分析生活中的創(chuàng)意產(chǎn)品仿生對象仿生方式使用材料潛水腳蹼鴨子的腳蹼功能塑料鳥巢體育館表格中所示生活中的仿生作品，靈感來自哪里？請找出類似的案例。鳥巢形態(tài)鋼材勞動實(shí)踐案例分析體育項(xiàng)目中的仿生仿生對象仿生方式跳高跳蚤功能起跑許多體育項(xiàng)目的提升也和仿生相關(guān)，請分析相關(guān)案例。袋鼠功能拓展延伸軍事領(lǐng)域：1、說出視頻中展現(xiàn)了哪些軍事設(shè)備？飛機(jī)；艦船、潛艇；迷彩服；坦克防護(hù)裝甲；2、說說這些設(shè)備模仿了什么生物？飛鳥以及蜻蜓的翅膀；魚類、鯨以及海豚；變色龍皮膚；堅(jiān)硬的貝殼；這就是軍事仿生，它將這些看似不搭邊的事物通過人類的思想的碰撞神奇的聯(lián)系在了一起。時(shí)刻能讓我們感受到大自然的神奇和人類的智慧。仿生學(xué)在其他領(lǐng)域的妙用課堂練習(xí)生活中基于仿生原理設(shè)計(jì)的產(chǎn)品還有很多！你們知道哪些產(chǎn)品運(yùn)用了仿生設(shè)計(jì)嗎？是模仿生物的哪個(gè)特征呢？如：大象的長鼻子仿生設(shè)計(jì)的噴壺。噴壺兩側(cè)內(nèi)置滾輪，抓住長鼻子即可拖行，容易從一個(gè)區(qū)域移動到另一個(gè)區(qū)域。課堂練習(xí)如：鹿角插座該插座的頂部靈感來源于鹿角形態(tài)，除了外形的模仿外，它的存在還為插座增加了可收納放置的功能，方便手機(jī)充電時(shí)的拿取。如：甲殼蟲旅行背包該設(shè)計(jì)采用形態(tài)仿生，旅行背包的設(shè)計(jì)外形的靈感來源于甲殼蟲。課堂總結(jié)本節(jié)課我們了解仿生設(shè)計(jì)的含義，學(xué)習(xí)了仿生設(shè)計(jì)的不同方面在我們生活中的應(yīng)用，欣賞了各種豐富的仿生設(shè)計(jì)，明白了大自然中的智慧和靈感。板書設(shè)計(jì)生活中的仿生設(shè)計(jì)形態(tài)、色彩、結(jié)構(gòu)肌理、功能案例分析勞動評價(jià)作業(yè)布置同學(xué)們對仿生設(shè)計(jì)有了哪些了解？你能在生活中找到應(yīng)用仿生設(shè)計(jì)的物品嗎？和身邊的小伙伴分享你的發(fā)現(xiàn)。《仿生設(shè)計(jì)我能行》浙教版九年級教學(xué)目標(biāo)1、勞動觀念：能正確理解勞動對于個(gè)人生活、家庭幸福、社會進(jìn)步、國家富強(qiáng)和人類發(fā)展的意義，懂得勞動創(chuàng)造人、勞動創(chuàng)造財(cái)富、勞動創(chuàng)造美好生活的道理。2、勞動能力：掌握仿生設(shè)計(jì)的含義，能借鑒大自然中的要素進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)。3、勞動習(xí)慣和品質(zhì)：培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活中的設(shè)計(jì)，豐富藝術(shù)設(shè)計(jì)體驗(yàn)和感受，養(yǎng)成善于觀察、積極合作、樂于分享的品質(zhì)。4、勞動精神：在勞動中不斷追求創(chuàng)新，開拓自己的思維，樹立奮斗、創(chuàng)新的勞動精神。新知導(dǎo)入開展仿生設(shè)計(jì)時(shí)，需要找到一位“老師”，從“老師”身上獲得設(shè)計(jì)靈感。自然界中的“老師”無處不在，怎樣根據(jù)需求，來進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)？找到“好老師”是關(guān)鍵！你選擇向誰學(xué)習(xí)呢？怎樣才能從“老師”身上找到靈感呢？新知導(dǎo)入科學(xué)家根據(jù)野豬鼻子的功能原理，設(shè)計(jì)了防毒面具，并在“豬鼻子”處填充了吸附性更強(qiáng)的活性炭，實(shí)現(xiàn)了防毒氣的功能。野豬防毒面具新知導(dǎo)入蛋殼的結(jié)構(gòu)能夠分散壓力，中國國家大劇院采用了模仿蛋殼的“薄殼結(jié)構(gòu)”建造。雞蛋中國國家大劇院新知講解面對復(fù)雜對象，沒有清晰的思路或想法時(shí)，可以運(yùn)用屬性拆解與分析的方法，按先整體后局部等順序，畫出思維導(dǎo)圖，依次找出對象在每一個(gè)方面的所有屬性特征，對感興趣的特征進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)分析和聯(lián)想，找出該特征在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可能的應(yīng)用方式。這種思維方法不僅能夠幫助我們加深對目標(biāo)對象的了解，還能幫助我們拓展思維、明確思路。新知講解1、屬性拆解。對一個(gè)對象進(jìn)行屬性拆解可以依據(jù)先整體后局部或由內(nèi)到外等邏輯順序進(jìn)行拆解。形態(tài)屬性它的外部形態(tài)有哪些特征？（雞冠、雞尾巴具有辨識度；體態(tài)矮小，適應(yīng)在地面活動。）我選擇的研究對象是：雞色彩屬性它有哪些色彩，色彩是如何搭配的？（紅、黑、黃、橙色以及花色都有。母雞的顏色為淡黃色，公雞的顏色更鮮艷。）肌理屬性它的表面是否有特別的肌理、質(zhì)感？（柔軟羽毛、不易被水打濕）結(jié)構(gòu)屬性它有哪些獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征？（喙、爪、趾和腿上有堅(jiān)硬的皮層）功能屬性它有哪些獨(dú)特的“本領(lǐng)”？（尖嘴啄食、雞爪抓?。┢渌轮v解2、屬性分析。對拆解后的屬性進(jìn)行分析，力求羅列出分析對象的某一屬性的所有細(xì)節(jié)。雞的屬性分析新知講解仿生設(shè)計(jì)的方法可真多，真想一試身手。那我該如何選擇研究對象呢?可以選擇自己感興趣的、喜愛的對象；獨(dú)特、特征明顯的研究對象更容易激發(fā)創(chuàng)意哦!新知講解使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”，找出你感興趣的、認(rèn)為可能激發(fā)有趣創(chuàng)意的分析對象。自然界氣象植物其他動物云朵茅草櫻花花瓣蝙蝠拓展延伸大自然的“老師”有很多根據(jù)玫瑰花設(shè)計(jì)的椅子碎紙機(jī)切碎成落葉形狀拓展延伸大自然的“老師”有很多根據(jù)櫻花花瓣設(shè)計(jì)的奧運(yùn)火炬根據(jù)云朵形狀設(shè)計(jì)的空調(diào)新知講解確定對象后，即可開展屬性拆解與屬性分析，并在分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)創(chuàng)意方案。以對“雞”的分析為例，拆解屬性后設(shè)計(jì)出如下幾個(gè)方案：方案1：公雞打鳴——小雞鬧鐘。方案2：公雞外形——雞冠手提包。方案3：雞爪造型——沙坑玩具。新知講解我們可以針對每一種方案繪制簡要設(shè)計(jì)草圖。沙坑玩具設(shè)計(jì)草圖慧慧的設(shè)計(jì)方案繪制草圖方案說明：雞喜歡用尖尖的爪子翻土。小朋友在沙坑玩耍時(shí)也經(jīng)常需要翻動沙子，模仿雞爪設(shè)計(jì)一個(gè)沙坑玩具。新知講解根據(jù)以下評價(jià)指標(biāo)，選擇最優(yōu)的方案吧！創(chuàng)意方案評價(jià)指標(biāo)評價(jià)維度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)意獨(dú)特方案新穎獨(dú)特，富有創(chuàng)意，或充滿趣味。特征明顯仿照的對象特征明確。巧妙對應(yīng)方案特點(diǎn)與模仿對象有著巧妙的對應(yīng)關(guān)系，使人能夠聯(lián)想起對應(yīng)特征，給人驚喜感。技術(shù)支持該方案能夠使用三維建模軟件創(chuàng)建相應(yīng)模型。我有三種設(shè)計(jì)方案，選哪個(gè)好呢？新知講解選擇最終的設(shè)計(jì)方案后，可以進(jìn)一步優(yōu)化哦！如標(biāo)注尺寸、添加一些細(xì)節(jié)等。創(chuàng)意方案評價(jià)創(chuàng)意方案1創(chuàng)意方案2創(chuàng)意方案3創(chuàng)意獨(dú)特特征明顯巧妙對應(yīng)技術(shù)支持合計(jì)經(jīng)過自我評估，我選擇的設(shè)計(jì)方案是：勞動評價(jià)評價(jià)內(nèi)容達(dá)成情況理解仿生設(shè)計(jì)的常用方法通過頭腦風(fēng)暴法確定研究對象完成屬性分解并提出3個(gè)初步設(shè)計(jì)方案感受智慧勞動帶來的愉悅感請同學(xué)們給自己本節(jié)課的表現(xiàn)打個(gè)分吧！拓展延伸動物仿生跑鞋課堂練習(xí)請同學(xué)們嘗試選擇一個(gè)大自然的“老師”，列出你的設(shè)計(jì)理念。如：“老師”選為蜘蛛網(wǎng)，設(shè)計(jì)蜘蛛網(wǎng)狀的屋頂。設(shè)計(jì)理念：小昆蟲撞在蜘蛛網(wǎng)上，拼命的掙扎，使蜘蛛網(wǎng)發(fā)生形變，但它卻不能將蜘蛛網(wǎng)撞破，因?yàn)橹┲刖W(wǎng)在變形的過程中，可以將運(yùn)動產(chǎn)生的力分散掉。這種結(jié)構(gòu)既節(jié)省材料，又使屋頂輕巧、堅(jiān)固。拓展延伸定點(diǎn)法，是指把要解決的問題強(qiáng)調(diào)突出出來，再結(jié)合相關(guān)生物特征進(jìn)行有針對性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。聯(lián)想法，仿生設(shè)計(jì)思維中最為受用的方法，具體可分為相似聯(lián)想、對比聯(lián)想等，指對仿生對象展開豐富的想象力，挖掘仿生元素，為己所用。超常法，指運(yùn)用超常性的思維方式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。有效地開拓思路，形成高質(zhì)量的設(shè)計(jì)作品。強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)構(gòu)思的時(shí)候，能大膽超越傳統(tǒng)的思維模式，徹底突破現(xiàn)有的思維模式。仿生設(shè)計(jì)方法課堂總結(jié)本節(jié)課我們了解仿生設(shè)計(jì)的具體過程，學(xué)習(xí)從一個(gè)事物引申聯(lián)想到另一個(gè)事物的制作，充分發(fā)揮了創(chuàng)造力和觀察力，深刻感受了仿生設(shè)計(jì)的魅力。板書設(shè)計(jì)仿生設(shè)計(jì)我能行確定一位“老師”屬性拆解屬性分析繪制草圖作業(yè)布置同學(xué)們學(xué)到了哪些仿生設(shè)計(jì)的方法？嘗試觀察和發(fā)現(xiàn)身邊大自然還有哪些可以仿生設(shè)計(jì)。和身邊的小伙伴分享你的發(fā)現(xiàn)?！斗律O(shè)計(jì)制作與優(yōu)化》浙教版九年級教學(xué)目標(biāo)1、勞動觀念：能正確理解勞動對于個(gè)人生活、家庭幸福、社會進(jìn)步、國家富強(qiáng)和人類發(fā)展的意義，懂得勞動創(chuàng)造人、勞動創(chuàng)造財(cái)富、勞動創(chuàng)造美好生活的道理。2、勞動能力：掌握仿生設(shè)計(jì)制作和優(yōu)化的具體步驟，簡單的掌握3D建模。3、勞動習(xí)慣和品質(zhì)：培養(yǎng)關(guān)注生活中的仿生設(shè)計(jì)的習(xí)慣，養(yǎng)成善于觀察的品質(zhì)。4、勞動精神：在勞動中不斷追求創(chuàng)新，開拓自己的思維，樹立奮斗、創(chuàng)新的勞動精神。新知導(dǎo)入一件優(yōu)秀的仿生設(shè)計(jì)作品，通常能捕捉到模仿對象的一些獨(dú)有特點(diǎn)，令人眼前一亮或會心一笑。在作品制作與優(yōu)化過程中，需要努力表現(xiàn)出這些特點(diǎn)。仿生設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中，三維建模是比較好的表現(xiàn)方式。按照設(shè)計(jì)圖完成三維建模后，可以通過3D打印機(jī)打印出模型。作品制作完成后，還可以根據(jù)作品實(shí)物總結(jié)問題，優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意迭代。新知講解1、選擇建模工具。（1）在線三維建模：TinkercadA（2）三維建模軟件：3DOne、Solidworks等等。新知講解2、Tinkercad常用建模技巧：（1）精確控制尺寸：選中對象，點(diǎn)擊控制20.00點(diǎn)后，可以輸人精確的尺寸。在建模過程中應(yīng)時(shí)刻檢查模型的長、寬、高是否符合設(shè)計(jì)需求。（2）建模時(shí)，選中多個(gè)對象后，可以使用快速對齊功能，快速調(diào)整對象位置。新知講解（3）布爾運(yùn)算：實(shí)心體與空心體的組合操作，可用“減法運(yùn)算”實(shí)現(xiàn)“挖空”。新知講解（4）二維轉(zhuǎn)三維：Tinkercad在線建模提供的“涂”功能可以快速將手繪平面圖形轉(zhuǎn)化為立體圖形。拓展延伸常用建模技巧1、能夠用幾何約束的,盡量不用尺寸關(guān)系。2、草圖盡量簡單，可以被多次引用也不見得是壞事。3、草圖時(shí)盡量引用坐標(biāo)軸和坐標(biāo)面作參考。4、做特征時(shí)，能做拉伸完成的就不要采用放樣。5、能夠在零件環(huán)境形成的特征，就要避免在草圖形成。新知講解根據(jù)前期設(shè)計(jì)，開始模型制作吧！我們來看看慧慧的仿生雞爪造型玩具制作：勞動實(shí)踐1、模型設(shè)計(jì)：在三維建模軟件中（以Tinkercad為例）完成造型的初步構(gòu)造。（1）制作把手：從基本形狀庫中拖出圓柱到舞臺，將高度設(shè)為50厘米，圓柱直徑設(shè)置為4毫米。新知講解制作模型的時(shí)候，應(yīng)盡量按照設(shè)計(jì)圖去實(shí)現(xiàn)。特別要注意模型尺寸哦！新知講解（2）制作雞爪：從基本形狀庫中拖出圓球到舞臺，并將長寬高分別修改為25毫米、5毫米、5毫米。通過與透明長方體組合的方式，完成一個(gè)腳趾的設(shè)計(jì)，再通過復(fù)制、旋轉(zhuǎn)，完成雞爪設(shè)計(jì)。勞動實(shí)踐新知講解（3）將把手與雞爪進(jìn)行組合，根據(jù)需要調(diào)整把手的角度。勞動實(shí)踐新知講解（4）使用“涂”工具繪制“雞爪”的指尖，將指尖與“雞爪”組合，使雞爪造型更加形象。勞動實(shí)踐新知講解2、模型打印：導(dǎo)出的模型文件，需要先經(jīng)過切片處理。然后就可以用