生活中的仿生学

《生活中的仿生设计》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生将：1. 了解仿生学的概念和意义；2. 掌握仿生设计的基本原则和方法；3. 培养观察生活、发现问题、解决问题的能力；4. 增强团队合作和沟通技巧。

二、作业内容任务一：观察生活中的仿生设计1. 分组进行，每组选取一种常见的仿生设计实例进行观察；2. 记录观察结果，包括设计原理、特点、应用场景等；3. 讨论并总结仿生设计在日常生活中的应用及意义。

任务二：提出问题1. 回顾课堂讲解的仿生设计原则和方法；2. 结合生活实际，从多个角度提出仿生设计的问题或设想；3. 每组选取一到两个问题或设想进行深入讨论和研究。

任务三：设计方案并制作模型或图纸1. 根据提出的问题或设想，制定仿生设计方案；2. 制作模型或绘制图纸，展示设计方案；3. 讨论并完善设计方案，确保其可行性和创新性。

三、作业要求1. 作业时间为两天，每组需提交一份完整的报告，包括观察结果、问题或设想、设计方案、模型或图纸；2. 报告中需详细阐述设计思路、原理和方法，突出创新点和团队协作；3. 作业过程中，各组需保持沟通，共同解决问题，确保任务完成质量；4. 鼓励创新思维，允许学生尝试不同的设计思路和方法，但要确保安全和可行性。

四、作业评价1. 评价内容包括作业完成情况、团队合作、创新性等；2. 教师将根据小组提交的报告进行评分，优秀报告将给予额外加分；3. 评价结果将作为期末总评的一部分，以激励学生积极参与和认真完成作业。

五、作业反馈1. 学生可根据教师和其他同学的反馈，对作业进行改进和完善；2. 教师将根据学生完成作业的情况，总结经验教训，不断优化课程内容和教学方法；3. 通过反馈和改进，提高学生的学习效果和综合素质。

通过本次初中劳动技术课程《生活中的仿生设计》的作业设计方案，学生将在观察和思考中加深对仿生学的理解和应用，同时培养解决问题的能力、团队合作和沟通技巧。

以下是作业设计方案的具体内容：一、作业目标1. 了解仿生学的概念和意义；2. 掌握仿生设计的基本原则和方法；3. 培养观察生活、发现问题、解决问题的能力；4. 增强团队合作和沟通技巧。

1。

由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。

已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。

2。

从萤火虫到人工冷光；3。

电鱼与伏特电池；4。

水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。

5。

人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。

这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。

把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。

这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。

特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。

在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。

在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。

6。

根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。

这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。

如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

7。

模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。

8。

根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。

9。

现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。

10。

屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

11。

船桨模仿的是鱼的鳍。

12。

锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。

13。

苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

14。

嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

15。

壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。

16。

贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。

17。

蜻蜓——直升机18。

青蛙——蛙眼雷达19。

蚊子——蚊式战斗机20。

苍蝇——蝇眼照相机21。

蝴蝶——迷彩服22。

海豚——潜艇动物在亿万年的漫长进化过程中，逐步形成了各种奇异的构造，特殊的功能和有趣的习性。

神七中的仿生学教材分析：为实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育，我校开展了实践素质教育活动进课堂。

《神七中的仿生学》就是其中的一个课题。

在我们的生活中，仿生学的研究成果无处不在，大到飞机、潜艇，小到纳米机器人，都是仿生成果。

在本次“神七”宇宙飞船中更是多出应用仿生学成果。

在本次活动设计上，采用“观察、查阅、交流、想一想、收集整理和设计”等方式，锻炼学生收集信息、分析和解决问题的能力及合作交流能力，引导学生学会观察、对比，养成勤于思考的习惯，培养他们敢于大胆创新和勇于实践的科学精神。

学情分析：八年级的学生兴趣广泛，好奇心强，对新鲜事物有较强的直观感知能力，但由于年龄小，注意力不易集中，缺乏主动探求知识的自觉性。

而且由于现在的孩子多为独生子女，动手操作能力、合作交流能力就略显不足，使用何种手段提高学生的动手操作能力、合作交流能力，从而锻炼学生的观察能力、创新思维能力，是本课所要探讨的。

活动目的：能力目的：1、通过查找资料，锻炼学生收集信息、获取知识的能力，培养学生自学能力，阅读能力，养成自主学习的习惯。

2、通过设计等研究活动，培养学生的观察能力、动手能力、合作精神，激发学生的创新思维能力。

情感目的：1、通过《神七中的仿生学》这一主题活动，引导学生学会探究、学会合作，体会探究学习、合作学习的快乐。

2、通过《神七中的仿生学》这一主题活动，使学生正确认识人与生物的关系，养成爱护生物，热爱大自然的美好情感。

让热爱生活，珍爱生命的理念深入我们每一个同学的心中。

教学方法：新课改大力提倡，面向全体学生，开展多样化的探究学习，这就要求在教学过程中，辨证处理学生自主学习与教师指导的关系，不仅强调学生要倾听老师，更要强调教师要倾听学生，珍视探究中学生的个人观念、独特感受和体验，并引导学生积极反思。

同时要特别强调学生间的相互倾听、交流与合作。

教师只是学生学习和发展的指导者、促进者。

这也是我在本节课教学设计和选择教学方法的指导思想。

蜻蜓的仿生学发明蜻蜓是一种生活在地球上的昆虫，它们以其独特的仿生学特性而闻名。

蜻蜓的仿生学发明已经在各个领域得到了广泛的应用。

蜻蜓的翅膀是仿生学研究的热点之一。

蜻蜓的翅膀非常轻盈，但又具有很高的稳定性和灵活性。

科学家们通过对蜻蜓翅膀的研究，发现其独特的翅膀纹理和结构可以减小空气阻力，提高飞行效率。

基于蜻蜓翅膀的仿生学设计，人们研发出了各种新型飞行器和风力发电装置。

蜻蜓的视觉系统也是仿生学研究的一个重要方向。

蜻蜓具有出色的视觉能力，能够快速准确地捕捉猎物。

科学家们通过研究蜻蜓的眼睛结构和视觉处理机制，设计出了高效的图像处理算法和智能识别系统。

这些仿生学发明被广泛应用于机器视觉、无人驾驶和安防监控等领域。

蜻蜓的身体结构也给仿生学研究提供了灵感。

蜻蜓的身体非常纤细轻巧，但又具有很高的强度和柔韧性。

科学家们通过对蜻蜓的骨骼结构和肌肉功能的研究，开发出了各种轻量化材料和仿生机械装置。

这些仿生学发明在航空航天、机器人和医疗器械等领域发挥着重要作用。

蜻蜓的生存策略也给人们带来了启示。

蜻蜓能够迅速反应和适应环境的变化，具有很高的生存能力。

科学家们通过对蜻蜓行为的研究，开发出了智能控制系统和自适应算法。

这些仿生学发明被广泛应用于自动化控制、智能交通和环境监测等领域。

蜻蜓的仿生学发明在科技创新和工程应用中发挥着重要作用。

通过研究蜻蜓的翅膀、视觉系统、身体结构和生存策略，人们得以从中汲取灵感，开发出各种具有高性能和智能化特点的新技术和装置。

蜻蜓的仿生学发明不仅丰富了科学知识，也为人类社会的可持续发展提供了有益的借鉴和指导。

生活中的仿生设计教学设计一、教材内容分析术产品设计中最有挑战性而又最能表现设计者的聪明才智和创造力的环节。

在整个模块教学中有着非常重要的地位。

“生活中的仿生设计”这一节总共有三个内容：设计分析、生活中的仿生设计、方案的比较和权衡。

生活中的仿生设计课本上列举了7 种：“形”、“色”、“声音”、“功能”、“结构”、“意象”、“质感”构思法。

本着以学生为主体，让学生亲身体验技术设计过程的技术课教学理念，本课时是以学生参与技术设计实践活动为主，以案例讲解模仿法中的仿形法和仿生法的特点为辅。

二、学生学情分析1. 本节课的教学对象是高二年级学生，刚刚接触本课程还属于参与设计的初始阶段，模仿性强，具有强烈的求知欲和表现欲，思维也较少受到束缚，敢于尝试，敢于批判，敢于超越。

2. 在实际生活中，利用模仿法设计出来的日用品数不胜数，对于高二的学生来说并不陌生。

因此本节课用了大量的日用品案例，贴近生活，从而减少学生对方案的构思的畏惧感。

3. 经过前面章节的学习，学生已经对技术与设计有了一定的了解，并且积累了一些产品设计的实践经验，为学生学习如何利用模仿法对产品进行设计奠定了良好的基础。

三、教学目标1. 知识与技能（1）认识仿生学的构思的含义；（2）了解模仿法的仿生的特点；了解我们身边的仿生学。

（3）能灵活地运用仿生进行方案的构思，说出仿生学的应用。

2．过程与方法（1）通过丰富的生活案例引入，理论解析，理解模仿法在产品构思中的应用；（2）通过组织设计与制作手机支撑架的实践活动，引导学生能灵活地运用仿形法和仿生法进行方案的构思。

3. 情感态度与价值观（1）通过大量的设计案例，激发学生的创作灵感，培养模仿创新的思维，并从中享受创造的快乐；（2）通过亲身设计感受构思方法对灵活构思的帮助并在构思过程中领悟：做个善于观察生活的有心人。

四、教学重点与难点重点：理解并运用模仿法进行方案或产品的构思；难点：组织手机支撑架的设计活动，使活动产生较好的实际效果，让每一位学生都积极参与到活动中去。

1。

由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。

已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。

2。

从萤火虫到人工冷光；3。

电鱼与伏特电池；4。

水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。

5。

人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。

这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。

把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。

这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。

特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。

电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。

在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。

在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。

6。

根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。

这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。

如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

7。

模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。

8。

根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。

9。

现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。

10。

屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。

11。

船桨模仿的是鱼的鳍。

12。

锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。

13。

苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。

14。

嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。

15。

壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。

16。

贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。

17。

蜻蜓——直升机18。

青蛙——蛙眼雷达19。

蚊子——蚊式战斗机20。

苍蝇——蝇眼照相机21。

蝴蝶——迷彩服22。

海豚——潜艇动物在亿万年的漫长进化过程中，逐步形成了各种奇异的构造，特殊的功能和有趣的习性。

生活中的仿生学案例
仿生学，这个从自然界中汲取灵感并将其应用于人类生活的科学领域，已经深入到我们生活的方方面面。

从微小的昆虫到庞大的海洋生物，无数生物的特性和行为为人类提供了无尽的启示。

以下是一些生活中仿生学的典型案例。

1.防水表面的仿生学：我们从荷叶的表面结构中获取灵感，创造出了防水、
防污的材料。

这种材料模仿荷叶的表面结构，使得水滴无法停留，从而避免了污垢的积累。

这就是为什么我们可以在雨后看到清晰的荷叶，而不会被雨水沾湿的原因。

2.生物降解塑料的仿生学：海洋中的微生物通过光合作用将二氧化碳转化为
有机物，同时释放氧气。

受此启发，科学家们研发出了生物降解塑料，这些塑料在自然环境中可以被微生物分解，从而减少了对环境的污染。

3.抗疲劳鞋垫的仿生学：观察鸟类的骨骼结构，我们发现它们的骨骼结构可
以有效地分散和减轻肌肉和韧带的压力。

基于这种原理，抗疲劳鞋垫被设计出来，它可以有效地减轻长时间站立或行走时脚部的压力。

4.降噪耳塞的仿生学：我们借鉴了海洋生物章鱼吸收声波的方式，创造出了
一种可以有效降低噪音的耳塞。

这种耳塞模仿章鱼皮肤的多层结构，可以吸收和分散噪音，为使用者提供更安静的环境。

5.能源利用的仿生学：植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，存储在有
机物中。

受此启发，科学家们正在研发模仿植物光合作用的太阳能电池，以期更高效地利用太阳能。

仿生学的案例还有很多，它们不仅改善了我们的生活质量，也让我们更加尊重和欣赏自然界的智慧。

在未来，随着科学技术的不断进步，我们相信仿生学将在更多领域发挥其巨大的潜力。

仿生学设计及其与生活的关系石油化工学院化学工程与工艺（1）班高斌基10160118 摘要：本文将列举出生活中的仿生学例子及该项仿生技术对人们生活的革新。

这些仿生学例子被应用于生活、航空、航天、建筑等各个方面，充分展示了仿生学的魅力。

同时，文章将展望仿生学，主要从于人类息息相关的生物固氮和光合作用两方面展望。

关键字：苍蝇振动陀螺仪萤火虫人工冷光建筑宇航服蝴蝶生物固氮光合作用仿生学，一门古老而又新颖的学科。

仿生学一直受到人们的重视。

很多在生活、科研、生产实践中人类难以解决的问题，大自然却很容易并且完美地将其解决。

人类从大自然中获得利益间无可估量。

只要你有一双聪慧的眼睛去欣赏大自然，去仔细聆听大自然，人类将从大自然中获得很多宝贵财富。

仿生学与生活息息相关，令人讨厌的苍蝇与雄伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密的联系起来了。

苍蝇是没有“鼻子”的，它靠什么来充当嗅觉？原来苍蝇嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

内含有上百个嗅觉细胞，若有气味进入“鼻孔”，这些神经细胞立即把其为刺激转变成电脉冲，并迅速送往大脑，大脑可判断出不同气味的物质。

由此仿生学家将活苍蝇作为气体分析仪的探头，将苍蝇的电脉冲信号经电子放大电路放大后送往计算机。

这种气体分析仪可用于宇宙飞船的座舱、潜水艇和矿井里有害气体的检测报警。

对于采矿、采煤业来说，瓦斯气体抑止着该行业的发展及人民的生命安全，因此这种气体分析仪将为该行业带来空前的革命，人民的生命安全得到保障。

苍蝇的楫翅是个（平衡棒）是个天然“导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”，这种仪器目前应用于火箭和高速飞机上，实现了自动导航。

自爱迪生发明电灯以来，人类结束了煤油灯生活，从此生活变得丰富多彩。

电灯只能将电能的一部分转变为可见光，其余大部分都耗散在空气中，而且电灯的热射线有害于眼睛。

大自然中能够发光的生物是很多很多的，萤火虫就属于其中的一类。

萤火虫发出的冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的光线一般都很柔和，很适合人类的眼睛，发光强度也比较高，因此，生物光是人类一种了想的光。

动物仿生学应用《动物仿生学应用》我还记得那一次和朋友小明去科技馆的经历，那简直就是一场奇妙的冒险。

科技馆里人山人海，到处都是好奇的眼神和兴奋的脸庞。

小明是个对科学特别痴迷的家伙，眼睛里闪烁着探索的光芒，拉着我就往一个充满科技感的展厅跑去。

一进展厅，映入眼帘的就是各种奇特的展品，那些闪烁着金属光泽的发明让我眼花缭乱。

就在我们东张西望的时候，一个巨大的模型吸引了我们的注意。

那是一个类似飞机翅膀的东西，但又有着独特的曲线和纹理。

旁边的解说牌上写着“动物仿生学在航空领域的应用——仿照鸟类翅膀的飞机机翼”。

小明一下子就兴奋起来，像个发现宝藏的小探险家，眼睛瞪得大大的，开始滔滔不绝地给我讲解：“你看，鸟儿能在天空自由翱翔，那它们的翅膀肯定有着独特的奥秘。

科学家们就像聪明的小侦探，仔细研究鸟类的翅膀结构，然后把这些奥秘运用到飞机机翼的设计上。

”我看着他那眉飞色舞的样子，忍不住打趣道：“哟，你这都快成小专家了。

”我们继续往前走，看到了一个像蜘蛛一样的机械装置在攀爬墙壁。

周围围了好多小朋友，一个个眼睛里充满了好奇。

我凑过去看了看介绍，原来是仿照蜘蛛的足部结构制造的攀爬机器人。

这个机器人的足部有着特殊的吸附装置，就像蜘蛛的小爪子一样，可以紧紧地抓住墙壁。

我心里不禁暗暗惊叹，这动物仿生学可真是神奇啊。

小明拉着我的手，来到一个展示台前面。

台上放着一个小巧的传感器，形状有点像蝙蝠的耳朵。

小明神秘兮兮地对我说：“你知道这个是什么吗？这可是仿照蝙蝠的回声定位系统制造的传感器呢。

蝙蝠在黑暗中能自由飞行捕捉昆虫，靠的就是这个神奇的回声定位。

科学家把这个原理运用到这个传感器上，它就能在很多复杂的环境中检测到周围的物体啦。

”我好奇地问：“那这个有什么实际用途呢？”小明笑着回答：“用处可大了，比如说在一些黑暗的洞穴探险中，或者在水下探测一些复杂的地形，这个传感器就像蝙蝠的耳朵一样灵敏。

”这时候，我不禁陷入了沉思。

动物们在大自然中生存了这么久，它们各自有着独特的生存技能，而人类就像一个好学的学生，从动物身上汲取灵感，创造出这么多有用的东西。

《生活中的仿生设计》教学设计一、导入：老师：大家一起看图，图上有什么？学生：一束鲜花。

老师：这不是真正的鲜花，而是模仿鲜花形态做成的花束香皂，引出本课——生活中的仿生设计。

二、教学目标1、知识与技能①、知道什么是仿生设计。

②、知道仿生设计的种类。

③、能够自己制作简单的仿生设计产品。

2、能力目标①培养学生独立思考能力②培养学生创新精神3、情感态度与价值观从科技角度激发学生爱国热情，产生为祖国学习的动力。

三、教学过程1、仿生设计的种类分别从四个方面举例说明仿生设计的种类：①红裙子像哪种植物的颜色？引出色彩仿生定义。

②给出蘑菇图片引出形态仿生定义。

③给出铲土机机械臂猜想引出结构仿生定义。

（铲土机机械臂模仿螳螂前臂的结构，实现可以自由伸缩的功能。

）④猜想雷达仿生于什么生物？引出功能仿生定义。

（蝙蝠的喉头发出一种超过人的耳朵所能听到的高频声波，这种声波沿着直线传播，一碰到物体就迅速返回来，蝙蝠用耳朵接收了这种返回来的超声波，使其能作出准确的判断，引导蝙蝠飞行。

而雷达正是运用了这一特性，科学家借助仿生原理，人类根据蝙蝠的回声定位系统制造出了雷达。

）总结仿生设计种类：色彩仿生、形态仿生、结构仿生、功能仿生。

2、仿生设计的定义根据以上案例得出仿生设计的定义：通过研究自然界生物系统的优异形态、功能、色彩、结构等特征，并有选择性地在设计过程中应用这些原理和特征进行设计。

3、详细举例加深理解，发散思维。

①色彩仿生设计较容易理解，举两个例子：迷彩服仿生于变色龙，美女的服装色彩仿生于老虎。

（变色龙周身长满了颗粒状的鳞片，具有能够随景变色的特异隐身功能。

这种功能可以根据所处环境的不同色彩、亮度，随时改变其皮肤的颜色。

科学家受变色龙变换肤色的启发，致力于研制涂料、染料等其他材料，以使这些材料能随着光照、热辐射或其他物理场变化而改变颜色。

战士们穿上这种能够变色的服装，能够更好地隐蔽自己以保护自己的安全。

）②形态仿生先举一个莲花寺的例子，再以连线的形式出现三个案例。

仿生学对生活的影响之我见文章
仿生学是指模仿物建造技术装置的科学，它是上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。

仿生学研究生物体的结构，功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。

从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间里，它的研究成果已经非常可观。

仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。

人们还根据鲨鱼的皮肤发明了泳衣，根据电龟发明了伏特电池，根据鸟的飞翔发明了飞机。

我发现，现在的科学技术很发达，根据许多动物的特点发明了古代人民意想不到的事物。

现在的科学技术真了不起!
在日常生活中我发现了许多问题。

如：人为什么不能在天上飞？而鸟儿却能在天上飞？为什么人不能在水中生活?而鱼儿却能在水中生活呢？水总有一天会干的，那该怎么办?生活中还有许多问题没有解决，希望能发明出更发达的事物。

我想发明一套带着翅膀的衣服。

如果人们要去远一点儿的地方，走着太累，也不想坐车，就可以穿上这件衣服，飞到想去的地方。

我还想发明一个有特异功能的隐形面具，上面有眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵、带上这个面具，就可以在水中自由自在的玩耍。

虽然我想发明的这些东西还实现不了，但我相信，总有一天会实现的!。