Biomimetik

Formålet med introfasen er at gøre biomimetik til et interessant fagligt tema for eleverne. Du kan her bruge PowerPointen’s slide 1-8 for at introducere temaet (biomimetik) for eleverne. Det er vigtigt i denne fase at få elevernes egne forestillinger omkring design inspireret af naturen frem.

I præsentationen (pdf) præsenteres emnet Biomimetik. Det er en god idé undervejs med eleverne at komme med de gode eksempler, f.eks:

• At Wilhelm Barthlott opdagede Lotus-effekten ved et tilfælde i slutningen af 90’erne. Under en systematisk undersøgelse af mere end 10.000 bladoverflader gennem en 20-årig periode havde han efterhånden bemærket, at visse blade holdt sig mere rene end andre. SEM(Scanning Elektron Mikroskopi)-undersøgelserne gav svaret på gåden. De blade der bedre holdt sig rene viste sig at have en mere ru overflade med mikroskopiske pigge. Den specielle struktur gør, at vand har svært ved at binde sig til overfladen, og i stedet samler sig i dråber, der lettere løber af bladet. Undervejs renser de så bladoverfladen for støv og andre små partikler. Selv-rensende overflader og maling som benytter sig af Lotus-effekten er nu i handlen.
• Måske et af de mest kendte eksempler på biomimetik er Velcro, som blev opfundet af den schweiziske ingeniør, George de Mestral, der blev inspireret af stikkende frø fra planter, der satte sig fast på hans tøj og på hans hund. I slutningen af 1940’erne gik den schweiziske ingeniør George de Mestral tur med sin hund. Da han kom hjem, bemærkede han små grønne frø, der hæftede på hundens pels og hans bukseben. I stedet for at irritere sig over arbejdet med at fjerne de genstridige frø, lod han sin nysgerrighed råde. Under mikroskop observerede Mestral, at frøene – fra planten filtet burre – havde utallige små kroge. I naturen sikrer krogene en effektiv spredning af frøene, men de Mestral indså, at selve hæftemekanismen kunne bruges i en anden sammenhæng. Efter en række designforsøg patenterede han i 1955 Velcro.

Undervejs i præsentationen bliver eleverne bedt om at samle nogle billedkort – de ligger som ressource her til højre (2xpdf)

Som omtalt i introen tager forløbet udgangspunkt i biomimetik, der som forholdsvis ny videnskab bruger naturen som inspiration til design og oprettelse af nye og innovative produkter. Ved at undersøge, hvordan planter og dyr med succes har tilpasset sig deres miljøer gennem årtusinder, har ingeniører været i stand til at efterligne de bedste design og processer til løsning af menneskelige problemer.

Hvordan kan vi lave vores eget produkt, der er inspireret af naturen? Hvilke egenskaber fra naturen skal vores produkt have? Hvilke problemer i hverdagen skal vores produkt løse? Kan vi få øje på problemer i vores hverdag som naturen måske har løst?

Lad eleverne nævne, hvilke andre produkter de kan komme i tanke om, der kunne være opstået på baggrund af biomimetik. Brug desuden ressourcearket (idégenerering med modellervoks – pdf) til at få flere ideer.

I denne fase skal eleverne blive fortrolige med brugen af Lego WeDo. Dette gøres nemmest ved at eleverne arbejder med nogle af de introducerende øvelser, der er i Lego WeDo, når man har downloaded appen. (kan bruges med iPad, ChromeBook og PC).

Der klikkes på ”Dit første projekt” og vælges en eller flere af øvelserne, alt efter elevernes niveau, og om de har prøvet det før. Det er en fordel, at eleverne arbejder i makkerpar. Det er vigtigt at du som lærer har afprøvet Lego WeDo inden du kaster dig ud i det med eleverne.

Nu skal eleverne udvælge, hvilken egenskab fra dyr eller plante de vil efterligne med deres Lego WeDo produkt. Der er et elevark (3 for 3 imod) til rådighed til denne proces, hvor det især er vigtigt, at eleverne flytter sig fra den divergente tænkning fra tidligere, hvor de har fået mange ideer til en mere konvergent tænkning, hvor de udvælger en ide med en bestemt målgruppe (dækker et behov) og har i baghovedet, hvilke ideer det er muligt at bygge med den WeDo, de har til rådighed. Til dette arbejde kan der også benyttes arket med Billedkort til idegenerering. Billedkortene klippes ud og eleverne trækker dem en af gangen og svarer på spørgsmålet: Dette kort får mig til at tænke på… , så min Lego WeDo skal kunne gøre…
Det er vigtigt, at eleverne er klar over, at de er i en fase, hvor der bygges prototyper og eksperimenteres, det er ikke det færdige produkt, der er vigtigt, men ideen.
Undervejs i processen er det en god ide at koble eleverne sammen i makkerpar, der så kan henholdsvis pitche en ide og give feedback til et andet makkerpar. Eleverne skal eksperimentere, udforske og hjælpe hinanden.
Lærerens rolle er ikke at give et rigtigt svar, men at støtte eleverne i udforskningsfasen, og måske også hjælpe de elever, der kan have svært ved at pitche og give feedback. Dette kan gøres ved at lave nogle fælles runder, hvor læreren understøtter eleverne i deres pitch, feedback og sprog.

Det er nu blevet tid til, at eleverne skal producere en prototype af deres udvalgte ide. Det er vigtigt at fastholde eleverne i den idé, de har fået, også når de begynder at bygge.
Der kan eventuelt være en særlig opmærksomhed på følgende:

• bevæger eleverne sig væk fra deres ide? (bygger de noget andet end det, de oprindeligt ville)
• kan man stadig få øje på den egenskab fra dyr eller plante, de havde som ide?
• bruger de WeDo´ens mulighed for programmering?
• er det en prototype? (ikke nødvendigt med fokus på detaljer i produktet, men fokus på ideen)
• hvis elevernes idé er blevet en anden er de så opmærksomme på at de har bevæget sig igennem flere af designprocessens faser igen, med ideudvikling, undersøgelse, pitch og afprøvning?

Feedbackloop

Præsenter jeres ideer for en andet makkerpar, giv hinanden feedback ud fra punkterne:
1. Kan man genkende organismernes tilpasninger?
2. Hvad virker godt? Hvorfor?
3. Løser produktet et problem? For hvem?
4. Hvordan kan det blive bedre? Forklar hvorfor

Gå tilbage i makkerpar:
1. Tal om den feedback, I har fået
2. Hvordan kan I tilpasse jeres ideer med den feedback?
3. Vælg sammen, hvordan i redesigner jeres prototype

Efter sidste feedbackloop fremstilles det endelige produkt. Eleverne foretager de sidste justeringer på deres prototype, og der gøres klar til fremlæggelse for resten af klassen. Fremlæggelsen kan både være at lave en PowerPoint til resten af klassen, eller det kan være et billede af det dyr eller plante, der er udgangspunkt for deres ide. Det er vigtigt at eleverne argumenterer for de designvalg de har truffet undervejs, og at det bliver tydeligt hvordan de har brugt den feedback de fik i feedbackloopet tidligere.

I elevernes fremlæggelse kan der både være fokus på det natur/teknologi-faglige (hvilke egenskaber fra dyr eller planter har de brugt) og det mere processuelle.

Disse spørgsmål kan hjælpe elever og lærer:
1. Hvilken egenskab fra dyr eller plante er udgangspunktet for vores ide?
2. Kan vi vise, hvad vores WeDo kan?
3. Kan man genkende naturens tilpasning i vores WeDo?
4. Løser produktet et problem? For hvem?
5. Kan det blive bedre? Hvordan?
6. Hvilke andre gode ideer har vi haft i gruppen?
7. Kan i fortælle om en idé i valgte fra og hvorfor?
8. Hvordan talte vi om problemerne og ideerne?
9. Hvad er gået godt i processen?
10. Hvilke udfordringer har der været? Hvordan løste vi dem?
11. Hvor er vores produkt i udviklingen?
12. Hvilke gode fejl har vi lavet i dag?
13. Hvornår har jeg følt mig sikker?
14. Hvornår har jeg følt mig usikker?

Se HER om du kan låne Hummingbird bit på dit lokale CFU