科技创新设计方案

科技创新设计方案

----幸福种子摩天轮

一、项目来源

在植物识别课程中，我发现孩子们竟都不知道大米的种子是稻谷，也不知道稻谷是什么样子，面粉从何而来也不知道，芝麻长在芝麻梗里更不用提。我想带他们认识一些种子，又发现他们并不是很感兴趣。于是我意识到识别种子的课程中需要有个载体激发学生的学习兴趣。

幸福种子摩天轮运用工程学的方法解决了生物环境学科在学习过程中比较枯燥的问题，让孩子们在玩摩天轮的时候了解并记住一些关于种子的知识。学科的交叉能带给孩子们较为优质的学习体验。整个项目中，摩天轮的创意、大自然的种子、数字故事、3D打印技术，金属与有机玻璃的碰撞，这些元素将科技、艺术和人文融为一体，帮助孩子更好地成长。

在摩天轮12个水晶球中放置12种种子。结合数字故事，我们可以看到它们自由传播的样子，看到它们生根发芽的样子，看到它们开花结果的样子。进而激发学生保护环境，珍惜生命，珍爱地球的热情。

二、目前已有种子识别教学方法的分析

1.传统的种子观察和解剖课程

优点：能够深刻认识某种种子的结构。

缺点：课堂的时间有限，可以用这种方法了解某一种或几种种子，但没有时间较大范围地识别种子。

2.用种子种植植物的体验教学

优点：能让学生体验种植的乐趣，感受生命的力量，并能将种子和其对应的植株联系起来。

缺点：周期比较长，课堂上无法完成。

三、幸福种子摩天轮的设计及改进

1.设计思路

做一个摩天轮式的转盘，将若干种不同的种子装入轮上透明的玻璃球中。中间配有一个放大镜，可观察种子的细微结构。摩天轮上装置多个按钮，按下按钮，摩天轮会旋转。某种种子转到放大镜下时，可以让学生看看是何种种子。摩天轮旁配备一个平板电脑，显示对应放大镜下的种子图像；显示种子来自何种植物、该植物的图片、相应花朵的颜色；说明该植物有何形态，这种形态对它的生存有何意义；并描述形态类似的不同植物间的比较。幸福种子摩天轮的设计预想图见图1。

图1 幸福种子摩天轮的设计预想图

2.选择材料

考虑到此教具将放在中心科普展厅供学生学习使用，而科普展厅位于地下室，相对比较潮湿，使用需要胶水黏合的材料显然不合适，于是放弃了塑料或有机玻璃作主体材料，而选用了不锈钢。这样，整体结构比较结实，在课堂教学中可以放心使用。

3.设计图纸

利用AutoCAD软件，画出摩天轮的设计图。图2为摩天轮正面图、俯视图和侧面图。

图2 摩天轮设计图

四、使用说明

摩天轮上共有12个水晶球，里面装有12种不同的种子，顺时针依次为1号绿豆、2号韭菜、3号水稻、4号扁豆、5号大白菜、6号罗汉果、7号小麦、8号黄瓜、9号小癞瓜、10号秋葵、11号红高粱、12号四季豆。

机箱上共有2个按钮，左边红色为选择键，右边绿色为确认键。一排指示灯，共13个，左边起第1个灯为随机指示灯，它亮时，摩天轮将随机转动；后面12个灯依次代表从绿豆开始的12种种子，它

们亮时，摩天轮会将相应的种子转到对准放大镜的位置。

打开电源，摩天轮自动定位到1号种子。

按选择键可选择任意指示灯，按确认键，摩天轮便会将相应的种子转到对准放大镜。

在放大镜下学生可以观察种子的细微结构，记住它的特征。结合数字故事，记住它是什么种子。

五、创新点

运用工程手段解决生物环境教育方面的问题，学科交叉教学引起学生兴趣。

将种子与摩天轮结合起来，容易让孩子形成一种意识：种子与幸福紧密相连，让他们爱护种子，爱护植物，爱护环境，爱护地球。

六、项目的使用情况

摩天轮在我们活动中心上社团课和暑期普及班时使用，调动了孩子识别种子的兴趣。摩天轮还在中心的科普展厅展出，供各中小学生活动参观、使用。

七、进一步的设想

在摩天轮边上设置一个种子储存盒，共2层，第1层放置更多不同的种子，供孩子们观察和触碰；第2层放纸条，供孩子们记录自己

眼中这个种子的形象和自己对种子的希冀。

可让摩天轮在没人触碰它的时候缓慢转动，设置一些灯饰，更能吸引孩子的注意力，让孩子学习种子知识的时候更能体会一种幸福感。