Архитектурная бионика
Цели мероприятия:
- развитие познавательного интереса;
- развитие у школьников умения грамотно излагать свои мысли;
- формирование умения работать в команде.
Планируемые результаты:
1. Личностные
- Российская гражданская идентичность (патриотизм, уважение к Отечеству, к прошлому и настоящему многонационального народа России, чувство ответственности и долга перед Родиной, идентификация себя в качестве гражданина России, осознание и ощущение личностной сопричастности судьбе российского народа).
- Готовность и способность учащихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию.
- Развитое моральное сознание, формирование нравственных чувств.
- Осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению. Готовность и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания. Освоение социальных норм, правил поведения, ролей и форм социальной жизни в группе. Освоение компетентностей в сфере организаторской деятельности; ценностей социального творчества, ценности продуктивной организации совместной деятельности, самореализации в группе и организации, ценности «другого» как равноправного партнера, формирование компетенций анализа, проектирования, организации деятельности, рефлексии изменений, способов взаимовыгодного сотрудничества, способов реализации собственного лидерского потенциала.
2. Метапредметные
Регулятивные УУД
- Умение самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности.
- Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.
- Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией.
- Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения.
- Владение основами самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной.
Познавательные УУД
- Умение устанавливать аналогии, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы.
Коммуникативные УУД
- Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность со сверстниками; работать в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение.
- Умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей для планирования и регуляции своей деятельности.
Оборудование: компьютер, телевизор, презентация, материал для изготовления модели башни.
Этап |
Действия учителя |
Деятельность учащихся |
Организационный 1 мин |
(слайд 1) Приветствие учащихся |
Приветствуют учителя |
Основной этап 18 мин |
(слайд 2) Перед Вами на столах лежат макароны–спагетти, зефир, скотч, веревка.
(слайд 3) Использую знания по различным учебным дисциплинам и фантазию Вам необходимо построить самую высокую свободностоящую башню только из представленных материалов по командам (4 человека). Время на выполнение задания – 18 минут. |
Работают с представленным материалом (20 макарон – спагетти, 1 зефир (marshmallow), 1 м скотча и 1 м веревки/нити) над созданием башни. Демонстрируют этапы творческой работы в команде (обмен известной информацией, генерирование новых идей, их критическая оценка и выбор наиболее приемлемых, реализация). |
Этап обсуждения 11 мин |
Замер высоты башен, обсуждение конструкций. (слайд 4, по щелчку мыши) |
|
Знания по каким учебным дисциплинам Вы использовали при строительстве? |
Озвучивают свои варианты |
|
Какие конструкционные особенности вашей башни позволили ей достичь такой высоты? |
Озвучивают свои варианты |
|
Какие архитектурные конструкции – аналоги Вы можете назвать? |
Озвучивают свои варианты |
|
Сравнение башен с известными аналогами – Эйфелевой башней, геодезическим куполом Фуллера, сетчатыми конструкциями Шухова, Останкинской телебашней.
(слайд 5) Эйфелева башня - была построена в 1889 г. и первоначально задумывалась как временное сооружение, служившее входной аркой парижской Всемирной выставки 1889 года. Названа в честь главного конструктора Гюстава Эйфеля. Построена по приницу. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера. За 40 лет до сооружения парижского инженерного чуда профессор исследовал костную структуру головки бедренной кости в том месте, где она изгибается и под углом входит в сустав. И при этом кость почему-то не ломается под тяжестью тела. Фон Мейер обнаружил, что головка кости покрыта изощренной сетью миниатюрных косточек, благодаря которым нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости. Эта сеть имела строгую геометрическую структуру, которую профессор задокументировал. Одним из главных способов защиты металлической башни от разрушения вследствие коррозии — покраска поверхности образующих башню элементов. Этот процесс занимает 18 месяцев и проводится раз в 7 лет. Предварительно, сооружение тщательно осматривается, а участки, где антикоррозийное покрытие особенно сильно повреждено, очищаются и покрываются новым слоем защиты. Остальная поверхность башни очищается паром под высоким давлением. Затем всё сооружение окрашивается в два слоя. При этом расходуется около 57 тонн краски.
(слайд 6) Шуховская телебашня - новаторская для XX века гиперболоидная конструкция, выполненная в виде несущей стальной сетчатой оболочки. Построена в 1920—1922 годах по проекту академика В. Г. Шухова. Радиобашня Шухова имеет изящную сетчатую конструкцию, благодаря чему достигается минимальная ветровая нагрузка, представляющая главную опасность для высоких сооружений. По форме секции башни — это однополостные гиперболоиды вращения, сделанные из прямых балок, упирающихся концами в кольцевые основания. Ажурная стальная конструкция сочетает в себе прочность и легкость: на единицу высоты Радиобашни Шухова израсходовано в три раза меньше металла, чем на единицу высоты Эйфелевой башни в Париже. Проект Радиобашни Шухова высотой 350 метров имел расчетную массу всего лишь 2200 тонн, а Эйфелева башня при высоте 324 метра весит более 8850 тонн. Башня нуждается в комплексной экспертизе коррозии металлоконструкций и современной системе антикоррозионной защиты.
(слайд 7) Останкинская телебашня - проект башни был придуман Н.В.Никитиным за одну ночь, образом башни стала перевёрнутая лилия — цветок с крепкими лепестками и толстым стеблем. По первоначальному проекту у башни было 4 опоры, позже — по совету всемирно известного немецкого инженера-строителя Фритца Леонхардта, автора первой в мире бетонной телебашни в Штутгарте — их число увеличили до 10. Идея использовать преднапряжённый железобетон, сжатый стальными тросами, позволила сделать конструкцию башни простой и прочной. Другой прогрессивной идеей было использование относительно мелкого фундамента: по замыслу Никитина, башня должна была практически стоять на земле и её устойчивость обеспечивается за счёт многократного превышения массы конусообразного основания над массой мачтовой конструкции.
(слайд 8) Геодезический купол Р. Фуллера - сферическое архитектурное сооружение, собранное из стержней, образующих геодезическую структуру, благодаря которой сооружение в целом обладает хорошими несущими качествами. Геодезический купол является несущей оболочкой. Купола обладают большой несущей способностью, причем чем больше купол, тем она выше (за счёт распределения нагрузки на большее количество элементов конструкции). Простые сооружения создаются очень быстро из достаточно лёгких элементов силами небольшой строительной группы: структуры до 50 метров собираются даже без строительного крана. Купола также обладают идеальной аэродинамической формой, благодаря чему их можно возводить в ветреных и ураганных районах.
(слайд 9) Введение понятия бионика (архитектурная бионика) - современная «нео-органическая» архитектура, где выразительность конструкций достигается заимствованием природных форм. Яркий пример архитектурной 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. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. Их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия (узлы) стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не «заглядывая» в природу. Идентичность строения была выявлена позже. |
Поиск конструкционных особенностей, сравнение их с биологическими объектами |
|
Рефлексия 10 мин |
(слайд 10) Какие конструкционные находки архитектурной бионики позволят вашей башне быть выше / стабильнее? Если бы Вы строили башню еще раз, какие изменения бы были внесены в конструкцию? Проанализируйте, как распределились роли внутри команд при выполнении работы (кто был генератором идей, кто главным исполнителем, кто организатором, кто занимал какие-то другие роли)?
(слайд 11) Задание на «Подумать» Придумайте название башне комплекса Москва–сити. (башня Эволюция) Почему ее конструкцию можно отнести к архитектурной бионике? (в основе ее конструкции «лежит» спираль ДНК) |
Обсуждение моделей
Эмоциональная «разрядка».
|
Оставьте свой комментарий к работе, нажав на кнопку «Написать». Расскажите, что именно вас не устраивает в работе, а если вы считаете, что работа содержит ошибки и неточности – нажмите на соответствующую галочку в форме отклика.
Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственность за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.