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自然好课|向大自然学智慧 之 “植物建筑师” & “植物数学家”

 大成教育图书馆 2023-04-04 发布于山东

天地有大美而不言,自然有大智而笃行。

从昆虫费尽心思的拟态、动物精巧的巢穴到花朵缜密的心思、种子的精灵鬼怪....自然万物在千万年的生存和演化中发展出了无数的生存智慧。而作为地球的一分子,自古以来,人类不仅从大自然获取所需的物质、能量,更从天地万物间获得启发,向自然学习,进行着各种各样的创造发明,从而才使我们今日的生活得以如此便捷、丰富与多彩——

  • 受亚马逊王莲叶片的结构启发,约瑟夫.帕克斯顿设计出了水晶宫

  • 受河上倒木的启发,人类建造了独木桥

  • 受叶序的启发,人类发明了采光更加良好的阳台

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图片源自网络

从小到大,中国的孩子们更是了解过鲁班的故事——传说他正是从叶子的锯齿状边缘中获得启发从而发明了一种重要的工具:锯子

人类向大自然学习的例子古往今来不胜枚举,从未中断。由此,还专门诞生了一门专门的学科——仿生学......

“就植物而言,作为地球上数量最庞大的生物群落,其存在不仅使我们人类得以出现在地球上(光合作用产生氧气,让一切动物的存在成为可能),我们的生存依然依赖它们(植物在食物链的底层),更不要说它们还是能量的来源(化石燃料),支撑着人类数千年文明的发展。植物是食物、药品、能源和其他物质的宝贵“原材料”。而且,科学和技术的发展变得越来越依赖它们。”

--《它们没大脑,但它们有智能》

01/

向大自然学智慧 之 '植物数学家'

量子力学的先驱之一保尔·狄拉克曾说:“上帝自然是一个高明的数学家,它运用高深的数学原则来建造宇宙,而且比我们人类造得更好。”

自然中处处充满了数学的美丽奥妙,在一棵菜花上,一朵向日葵上,一个松果上,你会惊讶地发现植物学家所称的植物的“数学造诣”,它们无处不在,并且总是以最生动有趣的方式展现出来——

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对称之美是大自然的杰作之一,在植物身上,更是表现得淋漓尽致;

各种各样千姿百态的螺旋又蕴藏着怎么样的秘密?为何要如此旋转?它的作用是什么?

“1,1,2,3,5,8,13,21,34......”看到这一串数字,有没有发现什么规律?也许你听说过黄金比例、黄金分割线,但也许还不知道在美学和建筑学中应用极广的黄金比例其实在大自然处处可见。

叶脉就像一张大网,不断分支铺满整个叶子,各有主脉却相互连接,这样的网络世界透露着怎样的数学原理,让它们形状如此、功能如此?

你会发现无处不在的植物带给我们的,不只是鲜花的芬芳、大树的阴凉或是美味的菜肴,她们更像无声的讲述者,表达着宇宙万物最普遍却又最深刻的奥妙,启迪着我们不断探索宇宙苍穹的神奇科学。

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02/

向大自然学智慧 之 '植物建筑师'

自一棵树始,从根、茎、花、叶、果实、种子,植物的每一个部位都充满了无穷的奇妙和奥秘;对于植物而言,每一个部分又都如此至关重要 ,缺一不可。

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根就如植物的神经中枢一样,不仅承担着“寻找”营养和水份的重要任务,满足着植物的基本需求,更是肩负着植物屹立不倒的“重任”,只有根深才能本固。

植物的茎秆(主茎)则像人的脊柱,不仅要担负起支撑整个身体的重任,还要经受住外部冲击(如狂风、地震)的考验不被折断。为了解决这些难题,在植物漫长的进化中,茎秆逐渐具备了具有很好承重性能和抗弯性能的“优良设计”......

叶子,对于植物,不仅是进行光合作用的重要载体,在植物从根到叶运输养分的过程中,更是担当着重要职责;

而叶子在枝条上的排列,也大有文章,叶序是什么,为什么要这样排序,它们对植物的生长有什么样的好处,在人类的建筑设计中,叶序对于我们又有着怎么样的启发?

叶脉,只是美观好看的作用吗,叶脉对于叶片来讲,除了象毛细血管的功能而外,对人类在进行建筑和构造设计时,又有着什么样的启发?

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植物数学家&植物建筑师——让我们暂时忘掉那些抽象的理论,打开发现之眼和好奇之心,带上“十万个为什么”,再加上一颗爱思考的头脑,走进大自然为我们敞开的探索大门,了解不一样的建筑,玩转不一样的数学!

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03/

电子资源--“植物数学家'&'植物建筑师'  

结合多年自然体验活动的一线积累和课程研究,“发现自然”团队特推出 “向大自然学智慧之植物建筑师&植物数学家“ 半日自然体验活动的完整教师指导方案+儿童活动手册 电子资源,希望对自然教育机构、亲子基地、学校、幼儿园和亲子家庭有所启发,能够顺利开展相关活动。

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<<< 部分电子资源示例及使用场景 >>>

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* 课程主题

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* 课程亮点:

丰富的活动形式:从自然观察、各种各样的游戏体验到有趣好玩儿的动手操作和自然艺术创作,活动形式多样,趣味性强。

系统的活动内容:不论是植物建筑师还是植物数学家,从植物的根茎叶果再到数学建筑中典型的现象,都有详细系统的内容支持。

自然而然的知识学习:活动形式和内容层层递进,聚焦于通过多种形式和目的的观察、游戏、体验、手作与创作,在开心玩耍之外,自然而然帮助儿童了解、理解并学习相对抽象的自然科学现象,明了其中原理。

* 适合年龄:8—10岁幼儿(单飞)或 6-10岁亲子家庭

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在坚韧性和开创性方面,没有什么能跟植物媲美。植物在演化过程中找到了与动物截然不同的方式,成为远比动物现代化的生物。”

——《失敬,植物先生》

将教室“搬”到户外,在自然中游戏、在自然而然中以轻松、有趣、好玩的方式向大自然学习智慧,是这个夏天很cute的一个选择哦!

END

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