Cette collection d'activités vous aidera à commencer à intégrer le biomimétisme à travers des défis de conception technique dans votre classe de collège.

Introduction

Au niveau du collège, la possibilité de lier le concept de dans le programme s'étend à mesure que le contenu couvert par les étudiants s'élargit et s'approfondit. Que vous enseigniez les sciences physiques, les sciences de la Terre et de l'espace, les sciences de la vie, les sciences intégrées ou la conception technique, les étudiants ont de nombreuses possibilités d'imiter la fonction dans la nature pour résoudre un problème humain similaire.

Normes pertinentes

Vous trouverez ci-dessous quelques exemples paraphrasés d'endroits au sein des idées fondamentales disciplinaires (DCI), des pratiques scientifiques et d'ingénierie (SEP) et des concepts transversaux (CCC) de la matière des normes scientifiques de la prochaine génération du collège qui ont du sens pour introduire le biomimétisme. Pour en savoir plus sur les normes et les trois dimensions, veuillez cliquer sur les liens.

Concepts de conception d'ingénierie au collège

  • Définir précisément les critères et les contraintes d'un problème (MS-ETS1-1)
  • Évaluer les solutions de conception concurrentes (MS-ETS1-2)
  • Analyser les données des tests, identifier les meilleures caractéristiques et améliorer la conception (MS-ETS1-3)
  • Développer un modèle de test itératif qui mène à une conception optimale (MS-ETS1-4)

Concepts des sciences physiques

  • Concevoir un appareil qui libère ou absorbe de l'énergie thermique par des processus chimiques (MS-PS1-6)
  • Concevoir une solution à un problème impliquant le mouvement de deux objets en collision (MS-PS2-1)
  • Concevoir un dispositif qui minimise ou maximise le transfert d'énergie thermique (MS-PS3-1)

Concepts des sciences de la vie

  • Évaluer les solutions de conception pour maintenir et services écosystémiques (MS-LS2-5)

Concepts des sciences de la Terre et de l'espace

  • Concevoir une méthode de surveillance et de minimisation d'un impact humain sur l'environnement (MS-ESS3-3)

Mots pour les oiseaux

Une compétence importante qui s'applique au biomimétisme est la capacité d'observer et de décrire de près les traits d'un organisme. Dans la leçon d'introduction au Journal de la nature, l'activité Mots pour les oiseaux (page 6) utilise des oiseaux à cette fin, mais l'exercice pourrait être complété avec d'autres organismes tout aussi facilement. Les élèves observent et décrivent un oiseau, puis le partagent avec la classe et voient s'ils peuvent deviner de quel oiseau il s'agissait grâce à la description. L'activité peut être suivie d'une sortie à l'extérieur pour observer de vrais oiseaux. L'activité comprend un document pour aider les élèves à se concentrer sur les détails importants et les adaptations.

Design inspiré par la nature : Ingénierie inversée

Dans cette activité exploratoire, les collégiens disséquent des fleurs communes pour les regarder sous un nouvel angle. À l'aide d'une feuille de travail, les élèves décomposent la fleur en ses composants et examinent attentivement leurs structures, leurs couleurs et leurs fonctions. Ils se tournent ensuite vers le rôle d'ingénieur, s'inspirant des structures et des fonctions des fleurs pour concevoir une solution à un problème humain similaire.

Lorsque vous présentez des exemples d'innovations et leurs inspirations dans le cadre de cette activité, envisagez de montrer des exemples de pages de stratégie biologique et les pages d'innovation correspondantes d'AskNature.

Vous pouvez également envisager de lier l'évaluation préalable à l'activité de cette activité (Écouter la nature, p.5) en tant que prolongement de l'activité Words for Birds ci-dessus.

Exemples de biomimétisme

Maintenant que les élèves se sont familiarisés avec la conception inspirée par la nature, partagez avec eux une variété d'exemples passionnants. Partagez des vidéos et/ou des podcasts courts et de haute qualité qui présentent des exemples de manière concise. Les élèves pourraient se voir attribuer une étude de cas à regarder ou à écouter, puis en faire rapport à la classe et en discuter.

Ensuite, demandez aux élèves de participer à la chasse au trésor Ask Nature pour apprendre à utiliser la mine d'informations sur les stratégies et les innovations biologiques sur le site AskNature.

Apprentissage approfondi : Défi de conception biomimétisme pour les jeunes

La Biomimicry InstituteLe Youth Design Challenge de est un concours de design gratuit et une expérience d'apprentissage basée sur des projets qui permet aux élèves de la 6e à la 12e année de réinventer un monde durable avec un design inspiré de la nature. En savoir plus et s'inscrire sur www.youthchallenge.biomimicry.org.