21仿生建筑模型大比拼教學設計-2023-2024學年科學六年級下冊冀人版學校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析本章節內容選自2023-2024學年科學六年級下冊冀人版教材，主要圍繞仿生建筑模型大比拼展開。通過引導學生運用所學科學知識，設計并制作仿生建筑模型，培養學生的創新思維和實踐能力。課程內容與課本緊密關聯，符合六年級學生的認知水平和教學實際需求。核心素養目標學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

六年級學生在科學課程中已學習過一些基礎的物理和生物知識，如力學、材料科學和生物進化等。他們對簡單的建筑結構有一定的了解，但尚未深入探索仿生建筑的概念和原理。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對動手實踐類活動通常表現出較高的興趣，他們喜歡通過實驗和制作來學習。在能力方面，學生具備一定的觀察、分析和解決問題的能力，但在設計復雜模型時可能存在困難。學習風格上，部分學生可能更傾向于合作學習，而另一些學生則可能更獨立。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

學生在設計仿生建筑模型時可能會遇到以下困難：一是對仿生學原理理解不夠深入，難以將生物結構與建筑功能有效結合；二是材料選擇和制作工藝上的限制，可能影響模型的最終效果；三是團隊合作中可能出現溝通不暢、分工不均等問題，影響項目進度。教學方法與策略1.采用項目導向學習法，引導學生通過實際操作來理解仿生建筑的概念。

2.設計角色扮演活動，讓學生扮演建筑師和生物學家，探討如何將生物特征轉化為建筑結構。

3.實施小組實驗，讓學生通過制作模型來驗證仿生設計理念。

4.利用多媒體展示仿生建筑案例，激發學生的興趣，并提供視覺參考。

5.鼓勵學生參與討論，分享設計思路和制作經驗，促進知識交流。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。設計預習問題：圍繞仿生建筑模型大比拼課題，設計一系列具有啟發性和探究性的問題，如“如何將鳥類的翅膀結構應用到建筑設計中？”、“仿生建筑的材料選擇有哪些？”等。

監控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解仿生建筑的基本概念和設計原則。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現預習資源的共享和監控。

作用與目的：

幫助學生提前了解仿生建筑模型大比拼課題，為課堂學習做好準備。

培養學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示著名的仿生建筑圖片或視頻，引出仿生建筑模型大比拼課題，激發學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解仿生設計的基本原理，如流線型、自適應結構等，并結合實例幫助學生理解。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分享預習中的發現和疑問；進行角色扮演，模擬建筑師和工程師的角色，討論設計方案。

解答疑問：針對學生在學習中產生的疑問，如“如何將生物結構的優點轉化為建筑功能？”、“仿生材料的選擇有哪些限制？”等，進行及時解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論、角色扮演等活動，體驗仿生建筑設計的思維過程。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解仿生設計的基本原理。

實踐活動法：設計小組討論、角色扮演等活動，讓學生在實踐中掌握仿生建筑設計的基本技能。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解仿生設計的基本原理，掌握仿生建筑設計的基本技能。

通過合作學習，培養學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：根據仿生建筑模型大比拼課題，布置設計仿生建筑模型的作業，要求學生運用所學知識進行創新設計。

提供拓展資源：提供與仿生建筑相關的拓展資源，如仿生建筑案例集、相關書籍和在線資源，供學生進一步學習。

反饋作業情況：及時批改作業，給予學生反饋和指導，指出設計中的亮點和改進空間。

學生活動：

完成作業：認真完成老師布置的課后作業，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的仿生建筑設計知識，提高學生的創新設計能力。

通過反思總結，幫助學生發現自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。學生學習效果學生學習效果

在本章節的“21仿生建筑模型大比拼”教學活動中，學生的學習效果主要體現在以下幾個方面：

1.知識掌握與理解：

2.技能提升：

學生在設計仿生建筑模型的過程中，提升了以下技能：

-設計能力：學生學會了如何將生物特征轉化為建筑結構，設計出具有創新性的仿生建筑模型。

-實踐操作能力：通過動手制作模型，學生掌握了相關的制作技巧，如切割、粘合、涂裝等。

-創新思維：在設計和制作過程中，學生需要不斷思考如何改進模型，這有助于培養他們的創新思維。

3.團隊合作與溝通能力：

本節課采用了小組合作的形式，學生在團隊中分工合作，共同完成仿生建筑模型的設計和制作。在這個過程中，學生學會了如何與他人溝通、協作，提高了團隊合作與溝通能力。

4.問題解決能力：

在設計和制作仿生建筑模型的過程中，學生遇到了各種問題，如材料選擇、結構穩定性、美觀性等。通過分析問題、尋找解決方案，學生提高了問題解決能力。

5.美學素養：

6.環保意識：

仿生建筑的設計理念強調與自然和諧共生，這有助于培養學生的環保意識。學生認識到，通過仿生設計，可以減少資源消耗，降低環境污染。

7.科學素養：

本節課涉及了生物學、物理學、材料科學等多個學科的知識，學生在學習過程中，提高了自己的科學素養。他們學會了如何運用科學知識解決實際問題，培養了科學探究精神。

8.自主學習能力：

在課前自主探索環節，學生通過閱讀預習資料、思考預習問題，提高了自主學習能力。在課中強化技能環節，學生通過參與課堂活動，進一步鞏固了所學知識。

9.反思與總結能力：

在課后拓展應用環節，學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。這有助于提高學生的反思與總結能力，培養他們自我提升的意識。板書設計①本文重點知識點：

-仿生學的定義與應用

-仿生建筑的特點與優勢

-仿生建筑的設計原則

②關鍵詞：

-仿生學

-生物結構

-建筑設計

-流線型

-自適應結構

-節能環保

③重點詞句：

-“仿生學是一門研究生物結構、功能和機理，并將其應用于工程技術領域的科學。”

-“仿生建筑是一種模仿自然界生物的結構和功能，具有節能環保、適應性強等特點的建筑。”

-“在設計仿生建筑時，應遵循生物結構的優化、材料的選擇和環境的適應性等原則。”課后作業為了鞏固學生對“仿生建筑模型大比拼”課程內容的理解，以下設計了一系列課后作業，旨在促進學生深入思考和應用所學知識。

1.設計題：

請設計一個仿生建筑模型，模仿一種自然生物的結構特點，并解釋你選擇該生物的原因。

答案示例：

我選擇模仿章魚的結構特點設計仿生建筑模型。章魚能夠通過改變其身體形狀來適應不同的環境，這種靈活性可以應用于建筑設計中，使建筑能夠根據外部條件自動調整形態，提高能源利用效率。

2.分析題：

分析以下幾種生物結構在建筑設計中的潛在應用價值，并說明理由。

答案示例：

-蜻蜓翅膀的結構輕巧且堅固，可以用于設計風力發電葉片，提高能源轉換效率。

-蝴蝶的翅膀色彩豐富且具有防水功能，可以啟發設計防水且美觀的建筑涂料。

3.比較題：

比較傳統建筑和仿生建筑在設計理念、材料選擇、能源效率等方面的差異。

答案示例：

傳統建筑通常以功能性為主，材料選擇較為單一，能源效率不高。而仿生建筑則強調模仿自然生物的優異性能，材料選擇多樣，注重能源的高效利用。

4.應用題：

假設你是一位建筑師，需要設計一座能夠適應極端氣候變化的仿生建筑。請提出你的設計方案，并說明理由。

答案示例：

設計方案：模仿沙漠中的沙丘，設計一座能夠隨著風向變化調整內部空間結構的建筑。理由：沙丘能夠通過其流線