大自然的設(shè)計師：趣味生物創(chuàng)意設(shè)計坊

　　目前，國內(nèi) STEAM 教育風(fēng)起云涌?？v觀 STEAM 教育的實(shí)施內(nèi)容，多是與工程、數(shù)學(xué)、技術(shù)等學(xué)科方向融合，如與機(jī)器人、3D 打印等多類技術(shù)項目的融合日趨成熟，而融合生物學(xué)科的 STEAM 教育較為鮮見。國內(nèi)外關(guān)于 STEAM 教育理念在生物學(xué)科領(lǐng)域教學(xué)活動中的運(yùn)用還處于剛剛起步階段， 尤其是校外生物學(xué)科課程設(shè)計中與 STEAM 教育理念結(jié)合緊密度不夠。鑒于此，我們設(shè)立了“趣味生物與創(chuàng)意工程結(jié)合的 STEAM 教育活動之開發(fā)、實(shí)踐與研究”課題，并獲得北京市課外、校外教育“十四五”科研規(guī)劃課題立項。　當(dāng)前，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的綜合性課程開發(fā)呼之欲出，在 “中國 STEM 教育 2029 創(chuàng)新行動計劃”的引領(lǐng)下，以多視角將多學(xué)科融入生物課外活動中，學(xué)生能在學(xué)習(xí)生物知識過程中學(xué)會仿生，尤其是解決生活實(shí)際問題顯得極為重要?！∩锸呛⒆觽兿矏酆蜆酚谟H近的，生物世界是創(chuàng)意妙思的源泉。我們的案例設(shè)想從有趣的生物體結(jié)構(gòu)與功能尋找項目，展開設(shè)計和仿生研究，注重創(chuàng)意工程與生物學(xué)科結(jié)合解決真情實(shí)景下的問題，由發(fā)現(xiàn)問題轉(zhuǎn)向活動項目，演變成引發(fā)學(xué)生探究的啟動器，激發(fā)學(xué)生的興趣與探究欲，讓學(xué)生了解設(shè)計、實(shí)踐、測試與迭代的工程設(shè)計循環(huán)過程，形成的生物創(chuàng)意活動，著力培養(yǎng)學(xué)生從生物體的趣聞趣事引發(fā)工程思維，激發(fā)仿生意識與創(chuàng)意設(shè)計能力，提升創(chuàng)造性地解決生活實(shí)際問題的能力，批判性地思考生命、生態(tài)與未來?！∩飫?chuàng)意系列活動，就是以興趣引導(dǎo)學(xué)生提升“生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任”的教育理念，在觀察－識別－描繪－發(fā)散－創(chuàng)意－設(shè)計－搭建－測試－迭代改進(jìn)等互動活動基礎(chǔ)上，將生物與工程、數(shù)學(xué)、技術(shù)、創(chuàng)意相融合，解決生活實(shí)際中的問題，增進(jìn)對生命價值的體會和認(rèn)識，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生以生物學(xué)獨(dú)特的視角為全球資源、環(huán)境問題尋找答案的教學(xué)目標(biāo)?！∩飫?chuàng)意系列活動是在仿生學(xué)基礎(chǔ)上建立起來的。仿生學(xué)是 20 世紀(jì)誕生并發(fā)展起來的一門屬于生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間的邊緣科學(xué)。人類在研究和認(rèn)識生物的過程中，不僅享受到了生物為人類提供的蔬菜、肉、蛋、奶等，而且從生物在環(huán)境中的巧妙行為，有意識地去研究和模擬生物系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。如根據(jù)鳥、蝙蝠的飛行，經(jīng)過無數(shù)次的試驗，終于發(fā)明創(chuàng)造了飛機(jī)；根據(jù)蛙眼的結(jié)構(gòu)功能，發(fā)明了跟蹤人造地球衛(wèi)星的電子蛙眼；模仿蒼蠅嗅覺器官，制作出極其靈敏的小型氣體分析儀；通過對鳥類感覺器官的了解，研制出現(xiàn)代高靈敏度的跟蹤導(dǎo)航和發(fā)展系統(tǒng)的雷達(dá)導(dǎo)航儀器。鳥類在長距離遷徙中的巧妙定向

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