Бионика в архитектуре конспект урока

Обновлено: 08.07.2024

Конспект открытого урока "Основы бионики в проектировании. Основные методы дизайнерской бионики" с элементами ролевой игры и красочной презентацией. Материал может быть использован при изучении методов проектирования на уроках технологии или при художественном моделировании швейных изделий на уроках обслуживающего труда.

Оценить 3124 0

«С незапамятных времён пытливая мысль человека

искала ответ на вопрос: может ли человек достичь

Тема:Основы бионики в проектировании. Основные методы дизайнерской бионики.

обучающая:сформировать общее понятие бионики , биоформы; ознакомить с некоторыми видами конструкций, установить природные аналоги; рассмотреть основные методы дизайнерской бионики; обеспечить применение знаний в художественном моделировании;

развивающая:развивать у учащихся дизайнерские навыки, творческие способности, креативное мышление;

воспитательная:воспитывать чувство прекрасного, основы дизайнерского вкуса, аккуратность.

Основные понятия: бионика, биодизайн, макет, биоформы, методы бионики, материалы для макетирования: бумага, пластилин, картон, текстильные материалы.

Тип урока: комбинированный (с элементами ролевой игры).

Оборудование:мультимедийное оборудование, презентация (Приложение 1); фотографии макетов, моделей одежды, фото цветов, фруктов (Приложение 2); материалы для выполнения эскиза (листы формата А-4, цветные карандаши, фломастеры, простой карандаш, ластик).

Межпредметные связи: изо, биология, физика.

I . Организационный часть………………………………………………2-3 мин.

2. Проверка явки учащихся.

3. Определение готовности к уроку.

II .Актуализация опорных знаний………………………………………8 мин

Учитель:Сегодня у нас новая тема урок посвящён проектированию изделий. Какие методы художественного проектирования вы изучали в предыдущих классах?

(метод фантазирования, метод комбинирования, метод фокальных объектов).

метод фантазирования (5 кл) - добавление одного или нескольких фантастических свойств предмету; классическим носителем фантазии является сказка;

метод фокальных объектов (7 кл) - поиск новых идей путем присоединения к исходному объекту свойств или признаков случайных объектов;

метод комбинирования (8 кл) - комбинирование форм и элементов, используя разные методы и приёмы.

Мы говорили о том, что дизайнеры в разных сферах очень часто пользуются этими методами проектирования.

Как вы думаете, откуда дизайнеры черпают своё вдохновение, идеи для творчества?

А сегодня мы с вами рассмотрим новый метод проектирования - бионика.

Учитель:Что такое бионика? Давайте вдумаемся в слово бионика. С каким словом оно созвучно, что вам напоминает?(слайд № 2).

Предложения учащихся записываем на доске и выбираем правильные и формулируем определение.

Такое название было предложено американским учёным Джеком Стилом и принято на первом симпозиуме по бионике проходившем в г. Дайтоне (США) в 1960 году. В симпозиуме приняли участие и советские учёные А. И. Берг, Б. С. Сотсков и др.

Человек давно накапливал знания о формах и конструкциях природных объектов, которые легли в основу бионики.

Бионика- это прикладная наука, изучающая представителей животного и растительного мира с целью использования природных форм, свойств и функций живой природы для создания новых технических объектов.

Другими словами, бионика помогает человеку создавать оригинальные технические системы и технологические процессы на основе идей, заимствованных у природы, используя биоформы.

Какие примеры из жизни вы могли бы привести, где по вашему мнению, применяются элементы бионики?

Эпиграфомсегодняшнего урока будут слова Ричарда Фейнмана:

Учитель: Попробуйте сформулировать цель нашего урока: (слайд № 4).

Мы вместе с вами определили цели урока (слайд № 5)

Уметь: выделять биоформы объекта, устанавливать природные аналоги;

Применять: научимся применять метод дизайнерской бионики в художественном моделировании одежды.

III. Изучение нового материала (с практическим закреплением).

Учитель: Давайте посмотрим примеры использования природных форм в разных областях человеческой деятельности (слайды № 6-14).

Область применения биоформ очень широка.

Применение биоформ в проектировании и дизайне:

Машиностроение, авиация;

Архитектура;

Учитель: Предложите варианты использования элементов природы в дизайне одежды, его деталях, ведь название отдельных элементов швейных изделий часто указывает на их естественный аналог.

Царица цветов роза вдохновляет дизайнеров при проектировании праздничных платьев, различных аксессуаров.

При проектировании изделий дизайнеры используют различные методы.

Методы дизайнерской бионики.

Основным методом биодизайна, т. е. процесса разработки новых моделей на основе биологических форм, является метод функциональных аналогий.

Сначала дизайнер внимательно наблюдает за природными объектами, проводит сравнительный анализ живых объектов и объектов, созданных людьми.

На основании проведённого анализа делает выводы про целесообразность применения тех или иных характеристик живых объектов для создания или усовершенствования технических объектов.

Метод функциональных аналогий универсален, так как его можно применять в разных областях человеческой деятельности.

В биодизайнерском процессе обязательным-этапом является макетирование или создание макета (воспроизведение интересующих природных форм посредством объёмных моделей или макетов).

- Что такое макет?

Макет(фр. maquette — масштабная модель) — модель объекта в уменьшенном масштабе или в натуральную величину, лишённая, как правило, функциональности представляемого объекта. Предназначен для представления объекта.

Методом макетирования пользуются архитекторы, модельеры одежды, конструкторы различной техники (слайды № 21-22)

Они могут изготавливаться из различных конструкционных материалов (текстильные материалы, пенопласт, глина, пластилин, дерево и др.)

Учитель: Мы переходим к практическому заданию.

Представьте себя юными дизайнерами одежды ивашазадача - создать эскиз новой модели платья с использованием биоформ природы. Для этого я вам предлагаю рассмотреть на картинках прекрасные цветы, бабочек, различные фрукты и выбрать для себя то, что вдохновит вас на создание новой модели.

Какие методы дизайнерской бионики нам помогут воплотить в жизнь эти идеи? (слайд № 23)

Раздать картинки, показать примеры рисунков(слайды №24-25).

Практическая работа.Разработка эскиза изделия (20 мин.).

1.Вводный инструктаж. Анализ задания.

Задача: выполнить эскиз одежды с использованием биоформ, цветовых сочетаний, взятых от растений и насекомых и др.

Обосновать использование биоформ.

Самостоятельное выполнение учащимися задания с помощью учителя.

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА

Последовательность выполнения:

1) Рассмотри и проанализируй основные характеристики природного объекта: общая форма отдельных элементов, ритм, пропорции.

2) Прими решение о целесообразности использования определенных характеристик природного объекта для разработки новой модели изделия.

3) Разработай эскиз новой модели (платье, костюм).

4) Подумай, какой материал лучше использовать для твоей модели?

(лёгкие, тонкие, легко драпирующиеся ткани или ткани костюмного, платьевого ассортимента, которые хорошо держат форму- устно).

5) Обоснуй выбор модели (соответствие модным тенденциям, оптимальность форм, эстетичность).

2. Текущий инструктаж (во время обхода раб мест).

Учитель контролирует ход работы учащихся, консультирует их, указывает на ошибки и пути их решения.

Создаются условия для успешного выполнения задач.

■ Играет спокойная, приятная музыка.

Физминутка ( через 7 мин. после начала работы ).

3. Заключительный инструктаж.

- Мини - защиты творческих работ ( какие биоформы были использованы, практичность и эстетичность изделия, соответствие модным тенденциям, подбор ткани )

IV. Итоги урока (2-3 мин.)

Каким методом пользовались при выполнении эскиза?

Как вы думаете, цели урока достигнуты?

Рефлексия (учитель организует обсуждение сегодняшнего урока)

Природа – гениальный художник, архитектор и дизайнер. Любое её творение отличается надёжностью, красотой и прочностью.

Бионические формы в архитектуре

Архитектор может воплотить в объёмах зданий увиденные в жизни элементы животного.

Дом в форме яйца.

Дом -Дельфин

Дом –Улитка Болгария

Дом - Пингвин

Основоположник современной аэродинамики Н. Е. Жуковский тщательно изучил механизм полёта птиц и условия, позволяющие им парить в воздухе. На основании исследования полёта птиц появилась авиация.

Корпорация Mercedes Benz разработала бионическое транспортное средство, скопированное с тропической рыбы-кузовка .

Данная презентаци показывает связь живой и неживой природы.

На ее основе обучающимсяпредлагается выбрать объект живой природы и на его основе попытаться смоделировать техническое сооружение.

Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов, свойств, функций и структур живой природы.

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

В 1960 в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки.

Это поиск новых архитектурных форм, отличающихся красотой и гармонией, и создание новых рациональных конструкций с использованием удивительных свойств строительного материала живой природы.

Яркий пример Архитектурно-строительной бионики-полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия.

Содержимое разработки

Бионика и архитектура

“ БИО логия”и“тех НИКА ”

Плоской плиткой можно перекрыть самое большое двенадцати метровое пространство, а Тонкой скорлупой толщиной буквально в сантиметры покрывают безопорные пространства в 200 и более метров. И в этом оба краба- и натуральный и искусственный-сближаются, становятся в один ряд оригинальных инженерных конструкций.

Создатель Хрустального дворца в Лондоне Джозеф Паксон в молодости был страстным любителем-садоводом. Он тоже руководствовался строением гигантских плавающих листьев Виктории Регии; диаметр листа 2м; несмотря на незначительную толщину, листья достаточно прочны, ведь их нижняя поверхность усилена балками, которые расположены очень рационально.

Курский вокзал в Москве

Храм лотоса. Нью-Дели,Индия.

Оперный театр в Сиднее. Выполнен в форме Раковин.

Природа открывает пред инженерами и учеными бесконечные возможности по заимствованию технологий и идей.

-75%

Внимание Скидка 50% на курсы! Спешите подать
заявку

Профессиональной переподготовки 30 курсов от 6900 руб.

Курсы для всех от 3000 руб. от 1500 руб.

Повышение квалификации 36 курсов от 1500 руб.

Лицензия №037267 от 17.03.2016 г.
выдана департаментом образования г. Москвы

Муниципальное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Интегрированный урок по биологии и профессиональному модулю

Тема: Бионика и строительство

Тип урока : Изучение нового материала.

Цель: Показать взаимосвязь деятельности человека и живой природы при решении инженерных проблем..

Познакомить с особенностями решения инженерных задач при строительстве зданий и сооружений;

Развивать умения находить и использовать информацию на заданную тему;

Вступительное слово учителя . С незапамятных времен мысль человека искала ответ на вопрос: может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа ? Сможет ли он, например, летать, как птица или плавать под водой, как рыба.

Сначала человек мог только мечтать об этом, но вскоре изобретатели начали применять особенности организации живых организмов в своих конструкциях. Преимущество человека заключается в уникальной способности мозга к мышлению и способности к общественному труду.

Строительная индустрия – сложный многоплановый комплекс, оказывающий мощное воздействие на природную окружающую среду, резко изменяющий природные биогеоценозы, создающий для человека специфическую среду обитания.

Обучающийся : Круг вопросов, которые использует бионика, довольно обширен и продолжает расширяться. Чтобы получить о них представление, лучше всего рассмотреть несколько примеров. В 1889 году в г. Париже по проекту инженера Ж. Эйфеля была сооружена трехсотметровая металлическая ажурная башня, ставшая впоследствии символом столицы Франции. Эта конструкция яркий пример единства закона формирования естественных и искусственных структур. Ученые обнаружили, что силовые линии в конструкциях башни и в костях птиц и млекопитающих распределяются очень сходно, хотя при создании башни инженер не пользовался живыми моделями. Легкая и хрупкая кость, способная выдержать большие нагрузки, стала предметом пристального изучения ученых и архитекторов. Всесторонне исследуя скелет позвоночных и скелетнык образования беспозвоночных животных,известный математик и конструктор Ле Реколе, установил, что прочность этих биологических конструкций обусловлена соответствующим расположением в них обрамленных отверстий, соединяемых различным способом. На основе изучения структуры костей и других природных моделей в архитектуре родился принцип дырчатых конструкций. Французские инженеры использовали этот принцип при строительстве моста, придав ему форму скелета морской звезды.Для творчества природа предоставляет немало образцов подобных конструкций, скелеты глубоководных губок и особенно радиолярий, микроскопических организмов, относящихся к типу простейших. Скелеты радиолярий поражают богатством и разнообразием форм. При удивительной экономии материала они обладают высокой устойчивостью, выдерживая давление воды на больших глубинах. Это яркий пример достижения максимальной прочности при минимаотной затрате материала. Ле Реколе , исследовав строение радиолярий, разработал ряд конструкций универсальных ячеек, которые могут быть использованы в создании различных сооружений, от перекрытий залов до мостов и плотин. В будущем они найдут применение и в оборудовании, предназначенном для полетов в космос, поскольку в подобных условиях требуется принимать во внимание не только прочность, но и количество материала, необходимого для его изготовления. (Докладчик показывает фотографии).

Учитель : Естественный отбор сохраняет структуры, наиболее совершенные в функциональном отношении и наиболее экономные по затрате материала. Дырчатые конструкции не единственная возможность построения объектов. В природе встречаются разнообразные формы скелетных элементов окружности и овалы, ромбы и кубы, треугольники, квадраты. Комбинируя их, природа создала бесконечное множество сложных, красивых, легких, прочных и экономичных конструкций.

Обучающийся : Как известно, иглы розы, боярышника, кактусов служат растению защитой от поедания животными. Такую же защитную функцию выполняют иглы рыб, ежей, дикобразов. Их прочность при нажатии выше, чем у конструкционных металлов. Удивительной конструкцией обладают птичьи перья, они выдерживают огромные деформации, превосходя самые лучшие авиационные материалы. Строение крыла птицы по своим техническим характеристикам превосходит конструкции всех современных планеров и самолетов. В природе есть масса материалов, имеющих пористое строение; кости птиц, кора деревьев .Используя эти природные свойства, человек создал пеноматериалы для теплоизоляции, герметизации, строительства легких перекрытий, для упаковочных материалов. Механические ткани, находящиеся в стеблях растений, нити паутины, очень прочные материалы, они послужили образцами для создания материалов при строительстве моста через ущелье в Калифорнии (США), длина которого составляет 137 метров. (Докладчик показывает фотографии).

Закрепление нового материала .

Какое значение имеет изучение биологии для научно - технического прогресса?

Какие особенности строения и приспособления животных и растений используются человеком в строительстве?

Как можно использовать в строительстве сооружений на приусадебном участке принципы структурной организации растений?

Подведение итогов урока:

Учитель : Сегодня мы познакомились с наукой бионикой, которая имеет самую непосредственную связь с биологией. Эта наука делает первые шаги, и предстоит еще много узнать, провести массу исследований, чтобы сделать более совершенные самолеты, автомобили, для строительства зданий, мостов, дорог .

Читайте также: