青少年科技创新实践活动之

创意设计独山子第一中学青少年航天科技活动工作室

上周课堂核心：

学习、感悟科技发明案例，从解决感兴趣的常见问题入手，捕捉自己的创意灵感，形成自己的创意（发明）设计，开展科技创新实践活动。

上节课所学创意科技发明案例：

1 、家用急救皮肤冷却器 2 、廉价抗震屋3 、个性自行车头盔 4 、灭火电棍5 、可监控健康智能屋漏水警报器储物会议桌6 、漂亮的收纳开瓶器 7 、升降厨房桌 8 、能发电的十字路口交通系统9 、太阳能垃圾桶 10 、原水发电的新方法 11 、遥控人造云12 、仿翠鸟鸟喙的新干线列车车头 13 、人造鸟 14 、“机械雨燕”微型飞机

课堂深层目标：

在课内外活动中播下一种积极发现问题和解决问题的创新心态，在学习中主动收获创新思想…

心灵感悟：

播下一种心态，收获一种思想；播下一种思想，收获一种行为；播下一种行为，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格，播下一种性格，收获一种命运。

仿生学（仿生学（ BionicsBionics ））与与

创新设计成果集锦创新设计成果集锦

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浏览、学习、感悟课件内容，关注浏览、学习、感悟课件内容，关注身边事物，感知大自然的恩赐，重拾身边事物，感知大自然的恩赐，重拾儿时好奇心境，构建好问勤思习惯，儿时好奇心境，构建好问勤思习惯，培育好奇欲望；感悟人类仿生发明，培育好奇欲望；感悟人类仿生发明，培养创新精神；注重生活生产应用，培养创新精神；注重生活生产应用，构思创意方案，积极开展创新实践活构思创意方案，积极开展创新实践活动，形成活动成果；与时代发展同步，动，形成活动成果；与时代发展同步，践行创新精神，共建创新型国家。践行创新精神，共建创新型国家。

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设计仿生学（ Design Bionics ）

仿生设计学 , 亦可称之为设计仿生学（ Design Bionics ） , 它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，主要涉及到数学、生物学、电子学、物理学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、动力学、工程学、经济学、色彩学、美学、传播学、伦理学等相关学科。

仿生设计学与旧有的仿生学成果应用不同，它是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上，仿生设计学是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。

设计思维

作者 : Tim Brown

设计思维

这幅图主要从三方面的思考：

1. 用户的需求是什么？2. 如何在市场上生存？3. 技术上是否可行？

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。

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全球 12大仿生建筑 仿生建筑是 21世纪建筑学领域的一项新运动，仿生建筑学理论结合了生物学、美学和自然界中的科学规律。仿生建筑学把人类的建筑结构、建筑功能、和自然生态环境进行了结合和搭配。据专家介绍，目前的建筑仿生学的具体表现在四个方面：城市环境仿生，建筑功能仿生，建筑形式仿生，建筑内部结构仿生。

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巴黎“防烟雾”大厦（ Anti-Smog Building, Paris ）

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巴黎“防烟雾”大厦（ Anti-Smog Building, Paris ）

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这所建筑是一个新科技中心，建筑所用的原料都是可回收可降解材料。这所建筑的功能非常完善，有公共场所、会议室、画廊、餐厅和花园。 采用太阳能发电和光合作用净化空气，预计将修建在巴黎运河上，将成为教育巴黎市民保护环境普及可持续发展战略的重要基地。

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美国辛辛那提的“罗布林大桥坡度”大厦（ The Ascent at Roebling Bridge, Cincinna

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罗布林大桥坡度” 大厦

这座大厦位于辛辛那提市最著名的罗布林大桥（ Roebling Bridge ）旁，被称为罗布林大桥坡度”的大厦是由纽约世界贸易中心重建总体规划建筑师丹尼尔·李博斯金设计的。这座大楼最具特色的就是它顶层的倾斜坡度使用了仿生技术与周边的自然环境相适应，与著名的城市标罗布林大桥相配合。大厦的建筑色调充分反映出了城市和天空的搭配，同时，这所大厦还具有缓解交通压力的功能。

哥斯达黎加“世界方舟”（ Ark of the World, Costa Rica）

由格雷特·莱恩设计的这个“世界方舟”是基于一种“流体建筑”概念为原理，使用可变形的金属材料和使用先进的“ blob-like”流媒体图像技术。这个建筑的基础是一个球形，建筑师充分使建筑物与周围自然环境进行合理搭配。据报道，“世界方舟”计划修建在哥斯达黎加的热带雨林中，将成为一个重要的生态中心和生态教育基地。

上海“仿生塔”（ Bionic Tower, Shanghai ）

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这座始建于 1997年的宏伟建筑有 1000米的高度，楼身将被数个人工湖围绕能够吸收地震的震动波，减少大楼的晃动。大厦通体镶嵌玻璃加铝合金，透过开启特殊的拉板装置可以导入新鲜空气，保证大厦内部良好的通风情况 ( 本文来源：网易探索 )

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伦敦市政厅（ City Hall, London ）

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伦敦市政厅的设计来自诺曼·福斯特公司，设计师认为我们生活的世界是可以改变的，这座大楼的用意是激励代表提出更多的议案，促进英国的民主进程。这座建筑物全部使用了无污染的可回收的材料。

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英国莱斯特国家航天中心（ National Space Centre, Leiceste

r） 英国国家航天中心由设计师尼古拉斯·格拉姆设计。是世界上第一个采用仿生结构的建筑物。它全部使用轻钢结构，甚至连火箭发射塔也是使用轻钢。建筑物的外表使用的是太空飞行器所使用的特殊泡沫材料，这样的设计可以保证建筑物的坚固。独山子第一中学青少年航天科技活动工作室

瑞典的“螺旋中心”（ Turning Torso, Sweden ）

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瑞典的“螺旋中心”大厦是斯堪的纳维亚半岛的最高建筑物，高189 米，共有 9个区层，每区层有 5层，有 152个单元，每区层都旋转少许，使整栋大厦共旋转 90度。该大厦最底下两个区层是办公室，其余 7个区层共有 150个豪华住宅单元，总面积 1.5万平方米。卡这座极具特色的建筑已成为瑞典南部城市马尔默的标志。

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英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼(SelfridgesBuilding,Birmingham

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英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼其外型轮廓犹如女性的身体。其外表悬挂了 1.5万个铝碟，创造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的商业氛围表现到极致。设计该建筑的英国“未来系统建筑事物所”，将商场内部围合成一个顶部采光的中庭，配以交叉的自动扶梯，使购物环境呈现出一种凝聚的向心力和商业广告的展示效应。作为英国第二商业城市伯明翰的建筑地标，人们称该建筑为“未来的百货商店”。因其设计构思的前卫性，获得 2004年英国皇家建筑学会的“建筑设计奖”和 2004年“英国皇家工艺美术委员会奖”等多个奖项。 ( 本文来源：网易探索 )

美国丹佛国际机场 （ Denver International Airport, Denver）

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美国科罗拉多州丹佛国际机场是美国面积最大及全世界面积第二大的机场，丹佛国际机场 ( 简称 DIA) 已经有 18年的运营历史，是美国最为繁忙的机场之一，有二十二家航空公司提供 1200个航班。此机场的特别之处在於屋顶用特殊布料覆盖及采用张力结构的设计，令人联想到冬天受冰雪覆盖的落矶山脉。机场中杰佩森（ Jeppesen ）候机楼的白色张紧式织布屋顶使人联想起白雪皑皑的落基山脉。整个屋顶用 34 根立柱和 10英里长的钢缆支承。候机楼里还容纳了一个大型公共艺术陈列室。

荷兰鹿特丹的“城市仙人掌” （ Urban Cactus, Rotterdam）

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荷兰鹿特丹的“城市仙人掌”是一个坐落在荷兰的住宅工程，它将在 19层楼中提供 98个居住单元。这种错落有致的曲线阳台的设计 s使每个单元的室外空间能够得到足够的阳光。这意味着，当所有居民的花园中的花正在开花期时，这个绿色摩天大楼将真的是绿色的。尽管这个建筑可能缺乏技术部门，但它的碳减排能力依然很高，这多亏了在门廊处进行的光合作用。再加上，它的白色外表也帮助减轻了市内的热度。 ( 本文来源：网易探索 )

美国波特兰“连跳商业中心”（ Jumptown Building, Portland

位于美国俄勒冈州波特兰市的“连跳商业中心”由马来西亚建筑师肯·肖杨设计。这个商业中心使用了太阳能发电，并且配备有污水及雨水回收系统，建筑材料使用了可回收的建筑材料。设计师还为其设计了独特的园林景观，使得商业中心成为城市中心的绿色购物花园。 ( 本文来源：网易探索 )

未来“树纹塔”摩天大楼（ Treescraper Tower of Tomorro

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“树纹塔”摩天大楼由美国著名的环境设计大师、建筑师威廉·麦克多诺(William McDonough)设计。他设计的“树纹塔”使建筑可以像树木一样进行光合作用，在设计中，他充分利用太阳能和自然光，不仅实现视觉上震撼效果，同时使得整个建筑物被环境所包围，成为名副其实的绿色建筑。

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密尔沃基市艺术馆

密尔沃基市艺术馆是一座会动的建筑，由世界上最著名的创新建筑师之一 、“建筑师中的诗人”西班牙建筑师卡拉特拉瓦（SantiagoCalatrava）设计。卡拉特拉瓦通过机械传动装置，能够将建筑顶部的两个像翅膀一样张开的钢结构羽翼，在阳光下慢慢张开。这个结构体系是由两根平行的、倾斜47度的桅杆靠拉力支撑，一根桅杆位于屋面的中轴线上，另一根位于通向艺术馆入口的桥上，这些元素共同创造出了诗意般的结构体系和运动感的整体效果。

密尔沃基市艺术馆

　密尔沃基艺术馆于密执安湖畔具有洁白色的外观，别致的造型，如同一只大鸟双翼的巨大屋顶，成为了密尔沃基标志性建筑。

卡拉特拉瓦以厚重的混凝土拱作为基本元素反复叠加，沿着南北轴线不断向北伸展的展览空间，都归结在了遵循结构规则的绵长韵律中。最简单、最朴实的结构功能，造就了极其雅致而壮丽的美。由于混凝土的拱远远伸出的远端正好为展廊托出了檐口，因此展廊里能照得到的，基本上只是室外地面反射回来的漫射光，既能保证足够的自然采光，又避免了阳光直射对艺术藏品的破坏。

实践任务：

我的创意设计：