Idéer fra naturen

(BEMÆRK: Denne lektion består af del A og del B. Begge dele er vigtige for at nå det fulde læringsmål. Hvis tiden er knap, kan du læse begge dele igennem og udvælge de elementer, der opfylder dine elevers behov).

I denne lektion ligger den vigtigste læring i design og bionik – dvs. når mennesker efterligner naturen og bruger idéerne til at designe løsninger til menneskers problemer. Eleverne skal designe og bygge sådan en løsning.
Lektionen giver nogle forslag til inspiration. Tilskynd eleverne til at designe og bygge deres egne idéer for at løse et menneskeligt problem efter eget valg. Understreg, at der ikke kun findes én løsning.

• Videnskabelig baggrund – Idéer fra naturen: Bionik er, når mennesker tager inspiration fra naturen for at designe løsninger til menneskers problemer.
  • Inspirationen kan komme fra den måde, organismer bruger deres sanseorganer, indre og ydre kropsdele og mikroskopiske processer på.
  • I denne lektion må eleverne kun efterligne dyrenes ydre kropsdele, fordi de er synlige.
  • Lektionsplanen indeholder eksempler, og det anbefales at dele dem, der har med lys og lyd at gøre (for at gøre forløbet endnu mere sammenhængende). Vælg de eksempler, der opfylder dine elevers læringsbehov.
  • Del også billeder/information om forskellige dyrs kropsdele som inspiration for at hjælpe eleverne i designprocessen.
• Opbyg viden – Idéer fra naturen: Brug tilgængelige naturvidenskabelige materialer til at dele information, billeder og definitioner.
  • Dyrs ydre kropsdele kan f.eks. være horn, pels, gæller, leddelte ben, vinger, næb, øjne, fjer, skæl, ører, brodde, følehorn, næser, øjenlåg, skjolde, pigge og klare farver eller farvemønstre.
  • Dyr bruger deres kropsdele til at formere sig, vokse og overleve i deres miljø, f.eks. ved at camouflere sig og gå i et med omgivelserne, beskytte deres kroppe eller skræmme rovdyr væk.
  • Mennesker bruger idéer fra naturen i deres opfindelser. Eksempler med lys og lyd: 1) LED-pærer, der er inspireret af ildfluers kropsform, så de kan producere mere lys med mindre energi, 2) tog eller dele af vindmøller, der er inspireret af isfuglens næb, så de er mere støjsvage og ikke generer de lokale, 3) lysfølsomme materialer, der skifter farve efter lysniveauet, så maskiner og mennesker kan gå i et med omgivelserne.
  • Velkendte opfindelser og inspirationen bag dem: fly (fuglevinger), helikopter (guldsmed og kolibri), cykelhjelm (skildpaddeskjold), en ubåds form (hval), kunstige arme (en elefants snabel). Se evt. lektionen Dyrs opbygning.
  • Nøgleord: kropsdel, overleve, opfindelse
• Bygge- og programmeringserfaring: Gennemgå forslagene i forløbsplanen. Til denne lektion kan det også være en god idé at:
  • supplere med alle demoerne fra Start-menuen i SPIKE-appen
  • prøve en eller flere af de andre lektioner i forløbet Videnskab – Se, hør, byg! for at få mere byggeerfaring og blive fortrolig med ikonblokke i SPIKE-appen
  • understrege, at programmering er valgfrit i denne lektion.
• Materialer: Brug baggrundsinformationen ovenfor til at finde og udvælge gode materialer, billeder eller videoer om 1) dyrs ydre kropsdele og 2) bionik. Til sidstnævnte kan du prøve at søge på "bionik eksempler" eller "bionik eksempler + lys og lyd". Overvej, hvordan eleverne skal præsenteres for de videnskabelige oplysninger – hvor mange eksempler skal de se, hvor og hvordan skal oplysningerne deles, hvor mange valgmuligheder skal der være osv. Find kreative materialer, der kan hjælpe eleverne med at forbedre deres modeller.

DEL A (45 minutter)

• Præsenter historiens hovedperson(er) og den første udfordring: Daniel, Sofie, Leo og Maria har lært, at idéen til en bestemt type lyspære kom fra ildfluer i naturen. Hjælp dem med at lære om andre idéer, mennesker har fået fra naturen.

• TÆNK – Del de valgte eksempler på bionik og dyrs kropsdele med eleverne, og start en kort samtale om lektionens emne(r).

  • Se på billederne her. Hvordan bruger dyrene de her kropsdele til at overleve? Kan mennesker også gøre det? (Svarene vil variere afhængigt af eksemplerne: Nej, mennesker kan ikke: selv skabe lys (ildflue), flyve eller bruge næb til at bevæge sig lydløst (fugle), dykke dybt ned under vandet (hval), trække hovedet ind under et skjold (skildpadde).
  • Nævn nogle opfindelser, der minder om noget, dyr kan gøre. (Eksempler: Med flyvinger og helikopter-rotorblade kan mennesker flyve som en fugl eller et insekt, med en ubåd kan mennesker dykke som en hval, med hjelme kan mennesker beskytte hovedet på samme måde, som skildpaddens skjold beskytter den, med lyspærer kan mennesker skabe lys som en ildflue).
  • Se på nogle flere billeder. Hvilke kropsdele fra dyr viser de? (Svarene vil variere afhængigt af billedmaterialet, f.eks. horn, pels, gæller, leddelte ben, vinger, næb, øjne, fjer, skæl, ører, brodde, følehorn, næser, øjenlåg, skjolde, pigge og klare farver eller farvemønstre).
  • Tænk på de forskellige dyrs kropsdele. Hvilket menneskeligt problem kan de hjælpe med at løse? (Støt dem i at finde på idéer, og del idéerne med alle).

• Giv hver gruppe et SPIKE Essential-sæt og en enhed.

• Forklar eleverne, at de må designe og bygge lige den løsning til lige det problem, de vil, med inspiration fra et hvilket som helst dyr. Se forslag under Inddrag eleverne. Understreg, denne lektion består af et åbent projekt, at der ikke kun findes én løsning, og at programmering er valgfrit.

• Bed eleverne om at:

  • bruge inspiration fra Inddrag eleverne til at vælge et menneskeligt problem at løse og en dyrekropsdel, der kan hjælpe med at løse det
  • lave en skitse af deres idé, der viser den dyrekropsdel, som er inspirationen bag, og hvordan designet kan hjælpe mennesker. (Lad eleverne navngive dyrets kropsdel og markere eller vise, hvordan de vil bruge den i deres idé)
  • overveje, hvilke materialer der vil virke bedst
  • gå i gang med at BYGGE en model af deres idé
  • (valgfrit) gå i gang med at PROGRAMMERE modellen for at vise, hvordan den fungerer

• Når halvdelen af tiden er gået: Hjælp eleverne med at udveksle idéer med en metode, de er vant til at bruge i klassen. Derefter kan eleverne justere deres modeller med inspiration fra idéudvekslingen.

  • teste og tilpasse modellen, så den fungerer efter hensigten.

• Start en brainstorm om forskellige måder at kombinere kreative materialer og LEGO^® elementer på i elevernes designs. Tilskynd eleverne til at bruge fantasien, når de skal finde et problem, de vil designe en løsning til, og vælge materialer.

• Saml eleverne, så de kan dele viden.

• Bed hver gruppe om at dele deres løsning (modeller og skitser) og forklare:

  • det problem, de vil løse, og hvorfor
  • hvilken dyrekropsdel de brugte som inspiration, og hvordan dyret bruger den
  • hvordan opfindelsen bør fungere (eleverne kan beskrive eller vise, hvordan deres løsning skal fungere, men de behøver ikke at færdiggøre en fungerende model)
  • om deres design fungerede, eller om de var nødt til at ændre det
  • designudfordringer, de gerne vil have hjælp til.

Bed eleverne om ikke at skille deres modeller ad, hvis I vil gå videre til del B (Forklar), eller giv dem tid til at bygge dem igen.

DEL B (45 minutter)

• Gentag trinnene fra del A (Forklar) for at få flere grupper til at demonstrere og forklare, hvad de har lært.

• Bed eleverne om at:

  • (10 min.) fortsætte med at teste deres modeller, indtil de fungerer efter hensigten
  • (15 min.) demonstrere deres opfindelse og vise, hvordan den løser et eller flere problemer for mennesker med inspiration fra et dyrs kropsdel.

• (5 min.) Bed eleverne om at dele viden, forslag eller færdigheder, som:

  • hjalp dem med at gennemføre udfordringen
  • de lærte, mens de byggede.

• Bed eleverne om at rydde op i sættene og ved arbejdsområderne.

• Stil vejledende spørgsmål, der belyser elevernes overvejelser og valg under idégenerering, byggeri og programmering.

Observationstjekliste

• Gennemgå de primære læringsmål (i panelet Hjælp til lærere).

• Brug tjeklisten til at observere elevernes udvikling:

  • Deres beskrivelse og design identificerer eksempler på, hvordan dyr bruger ydre kropsdele til at overleve (ved hjælp af den tilgængelige baggrundsinformation).
  • Deres design løser et menneskeligt problem og har en funktion, der efterligner en bestemt dyrekropsdel (eleverne kan beskrive eller vise, hvordan deres løsning skal fungere, men de behøver ikke at færdiggøre en fungerende model).
  • De beskriver de anvendte materialer og funktionerne i deres design.

Selvevaluering

Få hver elev til at vælge den klods, de føler bedst repræsenterer deres præstation.

• Blå klods: Jeg tror, jeg kan følge en vejledning og lave et program.
• Gul klods: Jeg kan følge en vejledning og lave et program.
• Grøn klods: Jeg kan følge en vejledning og lave et program, og jeg kan også hjælpe en ven med at gøre det.

Fælles feedback

Eleverne skal i deres små grupper snakke om deres erfaringer med at samarbejde.
Bed dem om at bruge udsagn som:

• Jeg kunne godt lide, da du ...
• Jeg vil gerne høre mere om, hvordan du ...

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• reducere antallet af valgmuligheder eller vælge et specifikt menneskeligt problem og knytte det til et bestemt dyrs ydre opbygning. Understreg, at eleverne må bygge deres løsning uden at bruge hubben og programmering.
  Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:
• kræve, at eleverne PROGRAMMERER deres model til at vise, hvordan opfindelsen fungerer. Udvid evt. udfordringen under Udbyg ved at bede dem om at kombinere to eller flere kropsdele for at løse flere problemer.

• Bed eleverne om at lave deres skitse (fra Undersøg) om til en folder eller reklame for deres opfindelse. Bed dem om at bruge pile, cirkler og mærkater til at forklare, hvordan opfindelsen fungerer. De kan også tilføje et par ord eller en sætning, der fortæller folk, hvorfor de bør bruge opfindelsen.

Dette vil lægge mere tid til lektionens 45 minutter.