《创意仿生：纸艺动物的设计与展示》-四年级上册综合实践活动教学设计

《创意仿生：纸艺动物的设计与展示》——四年级上册综合实践活动教学设计一、教学内容分析  本节课隶属小学四年级上学期综合实践活动课程，核心主题为“创意物化”与“技术实践”。依据《中小学综合实践活动课程指导纲要》，本课旨在引导学生通过“设计·制作”这一关键活动方式，经历从创意构思、方案设计到动手制作、优化改进、交流展示的完整过程。从知识技能图谱看，学生需在了解动物基本形态特征（生物认知）的基础上，学习并应用基础的立体构成与插接结构原理（工程思维），掌握安全、规范地使用剪刀、美工刀等工具的技能（劳动技术），最终完成一个兼具审美性与稳定性的纸艺动物模型。其在单元序列中承上启下，既是对前期平面剪纸、折叠等技能的立体化综合应用，也为后续更复杂的项目化制作（如动力模型）奠定工程思维基础。过程方法上，本节课蕴含了“观察仿生设计制作测试改进”这一典型的工程设计思维（EDP）雏形，课堂将以此为暗线，组织学生开展探究性学习。素养价值层面，本课是发展学生劳动观念、技术意识、创新思维和审美情趣的绝佳载体。在反复试错与调整中培养耐心、专注的工匠精神；在小组协作中学会沟通与共担责任；在从二维平面到三维立体的转化中，提升空间想象与模型建构能力。  四年级学生处于具体运算思维向形式运算思维过渡期，好奇心强，乐于动手，但持久性与精细化程度有待提高。在知识经验上，他们具备基本的动物外形认知和简单的剪纸、粘贴技能，但对于立体结构的稳定性原理、从多角度观察并规划制作步骤存在普遍困难。常见的认知误区包括：认为插接就是随意拼接，忽略结构互锁的重要性；设计时过于关注局部装饰而忽视整体结构的平衡。兴趣点则多集中于制作自己喜爱的、外形酷炫的动物。基于此，教学调适应遵循“小步快走、支架清晰”的原则。过程评估将贯穿始终：通过“原型挑战”进行前测，快速诊断学生的初始水平；在新授环节，通过巡回指导观察学生操作规范性、设计图与实物的对应关系；通过组织“压力测试”和小组互评，评估作品的结构合理性与创意水平。针对不同层次学生，提供分层任务卡（如基础结构包、创意升级包）和“技术加油站”微视频，支持有困难的学生跟上节奏，同时为学有余力者提供装饰美化、场景创编等拓展空间。二、教学目标  知识目标：学生能够理解并说出“插接”是使平面纸材立起来的关键结构方法，能辨识至少两种不同的插接方式（如十字插、卡槽插）及其适用场景；能依据所选动物的特征，分析其身体各部分（如头、躯干、四肢）大致对应的几何形体或纸艺模块。  能力目标：学生能够经历完整的“设计制作优化”流程：独立或合作绘制简易的立体制作分解图；能安全、规范地使用切割与插接工具，将设计图转化为三维实体；能通过简单的承重、平衡测试发现结构问题，并进行有针对性的加固或调整。  情感态度与价值观目标：在制作过程中，表现出克服困难、精益求精的坚持；在小组合作中，能主动分配任务、倾听同伴意见，共同为作品负责；通过展示环节，学会欣赏他人作品的优点，并以建设性态度提出改进建议。  科学（学科）思维目标：初步体验“仿生设计”与“工程迭代”思维。即从观察自然界动物形态中获得设计灵感（仿生），并通过制作测试改进的循环，使作品不断趋近预想目标（迭代），理解结构与功能之间的基本关系。  评价与元认知目标：能够依据简易评价量规（如结构稳固、形象生动、制作精细）对自己及同伴的作品进行评价；能在活动后回顾制作过程，反思“最成功的一步”和“如果可以重来，我会改进的地方”，初步形成对学习过程的监控与调整意识。三、教学重点与难点  教学重点：掌握基于插接法的立体纸艺构造原理，并完成一个结构稳定的纸艺动物基本形。确立依据在于，这是实现从“平面手工”到“立体建构”认知跨越的核心节点，是“创意物化”的基础技术支撑，也是培养工程思维与技术意识的关键载体。在综合实践活动的素养评价中，作品的结构合理性与技术应用水平是重要的观测指标。  教学难点：将二维的设计构思转化为三维的可实施方案，并在制作过程中进行动态调整与优化。难点成因在于，这对学生的空间想象力、步骤规划能力及解决问题的能力提出了较高要求。学生常出现“设计图很丰满，制作出来很骨感”甚至无法立起的窘况，或是遇到问题后缺乏系统性调整策略。突破方向在于提供清晰的“设计制作”转换支架（如模块化思维引导、分步示范），并强化“测试改进”环节的设计，允许并鼓励学生在试错中学习。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：多媒体课件（含多种动物形态图片、插接结构动画演示、微视频“技术加油站”）；实物投影仪；结构稳固与不稳固的纸艺模型范例各一。1.2材料与工具：足量彩色卡纸、瓦楞纸；安全剪刀、圆头塑料美工刀、切割垫板；双面胶、透明胶带（用于应急加固）；分层任务卡与学习单。2.学生准备2.1预习与物品：课前观察一种自己喜欢的动物，思考其最突出的形态特点；每人携带铅笔、橡皮。2.2小组分工：4人一组，推选组长，初步商议想制作的动物主题。3.环境布置3.1座位安排：小组围坐式，便于讨论与合作。3.2板书记划：预留核心板书区，用于呈现关键步骤（观察→设计→制作→测试→美化）和核心概念（仿生、插接、结构、迭代）。五、教学过程第一、导入环节1.情境创设与问题提出：  （教师播放一段《动物世界》片段，画面定格在几种姿态各异的动物上）“同学们，大自然是最好的设计师。看看这些动物，猎豹流畅的线条适合奔跑，大象粗壮的腿脚稳稳支撑身体。如果请你用桌上的纸，为班级的‘纸艺动物园’贡献一个成员，你怎样才能让一张薄薄的纸，‘变’成一只站得住、长得像、有精神的立体动物呢？”（稍作停顿，让学生思考）“今天，我们就要化身小小仿生设计师，挑战这个任务！”1.1路径明晰与旧知唤醒：  “要完成这个挑战，我们需要像工程师一样工作。先仔细观察（指向板书‘观察’），抓住特征；然后画个简单的小草图来‘设计’；最关键的一步，是用一种神奇的‘魔法’——‘插接’（板书），让纸立起来，进入‘制作’；做完还得‘测试’一下它稳不稳；最后‘美化’我们的作品。大家以前折过纸，剪过窗花，那些都是让纸‘变形’，今天我们要让纸‘站起来’，构建空间！”第二、新授环节  本环节以“工程设计思维”为暗线，搭建由浅入深的认知阶梯。任务一：解构与立意——我的动物原型分析教师活动：首先提出引导性问题：“选定你要制作的动物了吗？它给你最深的形态印象是什么？是长颈鹿的脖子，还是刺猬的圆滚滚？”利用课件展示同一动物的不同动态图片，引导学生多角度观察。“想一想，它的身体可以看成哪些基本形状的组合？比如，头部接近圆形还是三角形？躯干像长方体还是圆柱体？”教师巡回，参与小组讨论，鼓励学生用几何形体概括动物特征，并指导他们在学习单上画出简单的形态分析草图。对选择复杂动物的组别，提醒：“我们可以先抓住最主要的一两个特征，让作品先‘神似’。”学生活动：小组内交流课前观察结果，确定最终要制作的动物。尝试用语言和简单草图，分析该动物的形态特征，并将其分解为头、颈、躯干、四肢、尾等几个部分，思考各部分大致对应的简单几何形状。即时评价标准：1.能否清晰说出所选动物的12个突出形态特征。2.能否尝试用简单的图形（圆形、方形、三角形等）对动物身体进行粗略的分解概括。3.小组讨论时是否有明确的分工与倾听。形成知识、思维、方法清单：  ★仿生设计起点：设计源于对自然形态的细致观察和特征提取。不是完全复制，而是抓住核心特点进行概括与抽象。“同学们，设计不是拍照，而是抓取精髓。”  ▲形态几何化：将复杂的生物形态分解、概括为基本的几何形体，是进行纸艺构造设计的重要思维转换方法。这降低了设计难度，明确了制作目标。  ★设计规划意识：“动手之前先动脑”。简单的草图能将模糊的想象初步可视化，是指导后续制作、避免盲目性的关键一步。任务二：揭秘与规划——探究“插接”的魔法教师活动：展示一个预先做好的、结构简单的纸艺立方体（用插接完成）。提问：“请大家猜一猜，这个没有用一点胶水的立方体，是怎么连接在一起的？”让学生传看、轻微拆解，直观感受。“对，秘密就在这些‘切口’上。我们把这种方法叫做‘插接’。”利用动画演示十字插接、卡槽插接等基本方式。“不同的插接方式，牢固程度和适用部位不同。请各小组领到的‘结构探索包’，里面有几种不同的插接片，你们试试看，哪种组合方式最稳固？”引导学生总结：切口深度、宽度匹配是稳固的关键。学生活动：观察教师范例与动画，动手尝试拼接“结构探索包”中的纸片，通过实际操作体验不同插接方式的效果。小组讨论并记录发现：怎样的切口能让两片纸牢牢锁住？尝试规划自己设计的动物，哪些部位连接适合用什么插接法。即时评价标准：1.能否通过操作理解“插接”需依靠切口相互咬合实现连接。2.能否在尝试中发现并说出“切口要对齐、宽度要匹配”等影响稳固性的因素。3.操作工具（如探索包中的模拟片）是否安全、规范。形成知识、思维、方法清单：  ★核心概念插接：通过在纸材上制作特定的切口，使其相互嵌入、咬合，从而实现无需粘合剂或少用粘合剂的立体构造方法。这是本课的技术核心。“插接不是随便剪个口子塞进去，而是要像钥匙和锁孔一样精准匹配。”  ★结构稳定性原理：结构的稳定性取决于连接点的牢固程度和整体的受力平衡。插接的牢固性与切口的设计（深度、位置、角度）直接相关。  ▲技术试验思维：在正式制作前，通过小模型、小样片进行技术试验，是预见问题、优化方案的科学方法。任务三：转换与绘制——从立体想到平面图教师活动：这是化解难点的关键步骤。教师拿起一个简单的纸艺动物模块（如一个插接好的身体部分），提问：“现在它是一个立体的部件，但如果我要把制作它的‘图纸’画在平面上，我需要画出什么？”引导学生意识到需要画出这个部件的展开平面形状，以及上面的切口位置和方向。通过实物投影，示范如何将一个立体模块“逆向”还原为带切口的平面图。“请大家在自己的设计草图上，试着为你分析的动物主要部分，画出12个关键部件的平面制作图。记住，切口要标清楚位置和方向哦！”为需要帮助的学生提供“部件图形模板”参考。学生活动：理解“立体部件”与“平面图纸”之间的转换关系。尝试在之前形态分析图的基础上，为动物的核心部件（如躯干、连接腿的基座）绘制简单的平面制作图，并标注计划切割的切口位置。小组间可以互相解释自己的设计思路。即时评价标准：1.绘制的平面图形是否大致能对应立体部件的形状。2.是否尝试在平面图上标注切口，且切口方向基本合理（如垂直于边缘）。3.能否向同伴解释自己图纸的意图。形成知识、思维、方法清单：  ★空间思维转换：立体制作的关键思维环节——在脑海中或在图纸上，将三维物体“拆解”为可制作的二维部件。这是工程制图的雏形体验。  ★设计图要素：一个可用于指导制作的简易图纸，至少应包含部件的外轮廓和切口的位置、方向指示。标注意识很重要。  ▲难点突破策略：对于想象困难的学生，可从模仿简单模块的绘图开始，或使用教师提供的模板进行改编，实现“梯度上手”。任务四：实践与建构——让设计“站”起来教师活动：宣布进入核心制作阶段。首先进行安全与规范教育：“使用美工刀时，务必垫好切割垫，刀刃推出少许，沿尺子缓慢切割，力量要匀。”播放微视频《技术加油站》，回顾插接要点和常见错误。教师巡回指导，重点关注：1.学生是否基本按照设计图下料。2.切割与插接操作是否安全规范。3.遇到结构不稳时，是急于用胶带粘贴，还是尝试调整切口。针对共性问题，如插接过松，可集中提示：“检查切口是不是太宽了？可以尝试剪一个窄一点的小纸条塞进去增加摩擦力。”鼓励小组内互助。学生活动：根据设计图，选择合适的纸材，使用工具进行裁剪和切割。尝试将切割好的部件通过插接方式进行组合，搭建出动物的基本形体。在此过程中，可能会发现设计图与实际的偏差，需要进行即时调整。小组成员协作，可能分工负责不同部件的制作与总装。即时评价标准：1.能否安全、规范地使用切割工具。2.能否将图纸大致转化为实物，并进行插接组合。3.遇到困难时，能否尝试通过调整切口、更换部件等方式解决问题，而非立即放弃或完全依赖胶带。形成知识、思维、方法清单：  ★技能规范与安全：安全、规范地使用工具是劳动技术的基本要求，也是作品质量的保障。反复强调形成肌肉记忆。  ★制作即调整：制作过程很少完全按图施工，它是一个动态调整的过程。发现实物与设想不符时，应回溯检查是设计问题还是制作误差，并灵活调整。  ▲合作与问题解决：在制作中遇到的许多技术问题（如如何让四条腿一样长），通过小组内部的头脑风暴和互助实践，往往能找到创造性的解决方案。任务五：测试与迭代——我们的作品稳固吗？教师活动：当大部分小组基本完成形体搭建后，组织“压力测试”活动。“各位设计师，第一个考验来了：请将你的作品放在桌上，轻轻按压它的顶部，或者对着它吹一口气，观察它是否稳固？会不会摇晃甚至散开？”引导学生发现问题。“如果站不稳，看看是腿的长度不一致，还是插接点太松？找到‘薄弱点’，想想怎么加固它——是增加一个支撑片，还是重新调整切口？”鼓励学生将作品迭代改进的过程简要记录在学习单上。学生活动：对自己的作品进行简单的稳定性测试（按压、吹气）。观察测试结果，分析不稳固的原因。小组讨论改进方案，并动手实施改进。例如，为摇晃的身体增加内部支撑骨架，或重新制作一条长度匹配的腿。体验“制作测试改进”的迭代过程。即时评价标准：1.能否主动对作品进行测试并发现问题。2.能否针对发现的问题，提出至少一种合理的改进思路。3.能否将改进思路付诸实践，优化作品。形成知识、思维、方法清单：  ★工程迭代思维：作品不是一次成型的，通过测试发现问题、分析原因、实施改进，循环往复，使作品不断完善。这是工程设计的核心思维。  ★结构优化方法：常见的加固方法包括：增加三角形支撑结构（最稳定）、增加连接点、使用更牢固的插接方式或辅助以少量粘合剂。  ▲批判性审视：学会以客观、挑剔的眼光审视自己的作品，是追求卓越品质的起点。“能发现自己作品问题的设计师，才是最厉害的设计师。”任务六：美化与点睛——赋予个性与生命教师活动：在结构稳固的基础上，引导进入创意表达阶段。“现在，我们的动物已经‘骨骼强健’了，接下来让它‘颜值爆表’！怎样让它更像、更生动？可以用剩余的纸材添加耳朵、尾巴、花纹，甚至设计一个小场景。”展示一些创意美化的范例，启发思路。提醒美化不应破坏主体结构的稳定性。“最后，请为你们的作品起个名字，并准备一句‘代言词’，在稍后的展示中介绍它。”学生活动：利用彩色纸片、画笔等，对作品进行装饰和细节添加，突出动物特征，赋予个性。小组商议为作品命名，并构思一句有趣的介绍语。整理工作台，准备展示。即时评价标准：1.装饰是否突出了动物的特征，具有创意。2.美化过程是否注意了与主体结构的协调，未造成结构破坏。3.小组是否共同完成了命名与介绍准备。形成知识、思维、方法清单：  ★功能与形式的统一：在保证核心功能（结构稳固）的前提下，追求形式的美观与创意，是完整的设计追求。  ▲创意表达与叙事：为作品命名和设计介绍语，是将物质作品转化为文化产品的过程，锻炼了综合表达能力与想象力。  ★整理与收纳：完成制作后，自觉整理工具和剩余材料，清理碎屑，是良好劳动习惯的体现。第三、当堂巩固训练  1.分层展示与互评：举办“班级纸艺动物秀”。各小组派代表上台展示作品，并说出作品名和一句创意介绍（如：“这是‘闪电刺球’，它虽然圆滚滚，但跑起来像风一样快！”）。  2.应用评价量规：发放简易评价表（含“结构稳固”、“形象生动”、“制作精细”、“合作良好”四项，每项13颗星），引导学生依据量规进行小组互评和自评。教师点评时，不只评结果，更点评过程中体现的思维亮点和合作精神。“这个小组的‘长颈鹿’脖子用了双层插接来增加强度，这个创意非常棒！”“我发现第三组在测试时发现腿不平，他们没有直接用胶粘，而是重新测量裁剪，这种严谨的态度值得学习。”  3.变式问题挑战：  基础层：“如果想让你的纸艺动物‘坐’下来，腿部或身体的结构需要怎样调整？”（引导学生思考动态与结构的关系）。  综合层：“如果只用一张A4纸，不粘贴，你能做出一个能承重一本薄书的立体结构吗？”（迁移插接与结构知识）。  挑战层：“观察生活中还有哪些物品运用了类似的插接或卡扣结构？（如家具、玩具、包装盒）”。（建立知识与生活的广泛联系）。第四、课堂小结  1.结构化总结：教师引导学生一起回顾并完善板书上的学习路径：“今天我们像真正的设计师一样，走完了‘观察→设计→制作→测试→美化’的全过程。最核心的‘魔法’是——（学生齐答）插接！我们不仅做出了作品，更体验了‘迭代改进’的工程思维。”  2.元认知反思：邀请学生进行“一分钟静思”，并在学习单上简单填写：“今天，我最满意自己（或我们小组）在______环节的表现。如果再做一次，我会在______方面做得更好。”教师分享：“学习就是在不断的反思和尝试中进步的。”  3.作业布置与延伸：  基础性作业（必做）：完善课堂学习单的填写，并根据课堂互评意见，对自己的作品进行至少一处修改或美化。  拓展性作业（选做）：尝试用插接法设计制作一个生活中的小物品，如笔筒、相框。  探究性作业（挑战选做）：研究不同的纸材（如卡纸、瓦楞纸、牛皮纸）对插接结构强度和作品效果的影响，并做简单记录。六、作业设计  基础性作业：每位学生需完成课堂学习单的整理与填写，重点回顾“我的设计草图”、“测试中发现的问题及改进方法”以及“课堂反思”部分。同时，根据展示环节获得的建议，对自己的纸艺动物作品进行至少一处看得见的优化（如加固一个松动的部位、添加一个缺失的细节），并于下次课带来展示优化结果。  拓展性作业：请学生运用本课所学的插接构造方法，为自己的书桌设计并制作一个简易的“创意笔筒”或“桌面收纳盒”。要求先画出简要设计图，注明主要插接结构，制作完成后能稳定站立并实际使用。鼓励使用环保再生材料。  探究性/创造性作业：提供一项微型项目挑战：“纸结构承重探索”。任务：使用不超过5张A4卡纸，通过剪、切、插接等方式（可少量使用胶水），设计并制作一个高度不低于10cm的结构，使其能承受尽可能多的课本重量。记录所用结构形式、承重数据，并简单分析成功或失败的原因。此作业鼓励小组合作完成，并将在班级科技角进行展示与挑战赛。七、本节知识清单及拓展  1.★仿生设计：设计灵感来源于对自然界生物形态、结构、功能的观察与模仿。在本课中，表现为观察动物特征，并将其转化为纸艺造型的出发点。这是连接自然科学与艺术设计的重要桥梁。  2.★插接结构：本课核心技能概念。指通过在纸材等片状材料上切割出特定的缝隙或卡口，使其相互嵌入、咬合，从而形成稳定立体结构的连接方法。其稳固性取决于切口的精确度、匹配度以及受力方向。  3.★从平面到立体：关键的思维转换过程。需要将头脑中或图纸上的三维形象，分解为若干个可制作的二维平面部件（展开图），并通过插接等手法重新组装为立体形态。这需要一定的空间想象力。  4.★工程设计流程（简化版）：本课体验的“观察→设计（绘图）→制作→测试→改进→美化”循环，是工程思维（EDP）的雏形。它强调规划性、实证性和迭代优化，而非盲目动手。  5.▲结构稳定性：指物体在受力时保持其形状和位置的能力。在纸艺中，三角形结构、低重心、对称分布、连接点牢固是增加稳定性的常见原则。课堂上的“压力测试”就是检验稳定性的实践。  6.★工具安全规范：使用美工刀、剪刀等利器的基本要求：专注操作、使用垫板、沿尺切割、刀片推出适度、用后及时收回。安全是实践活动的第一前提。  7.▲形态几何概括：一种化繁为简的设计思维。将复杂的生物外形概括为球体、柱体、锥体等基本几何形体的组合，有助于快速把握造型特征，简化制作难度。  8.★迭代改进：指基于测试反馈，对作品进行反复修改、优化的过程。认识到“第一次做不好是正常的”，关键在于能从失败中分析原因并找到解决方案，这是培养成长性思维和解决问题能力的关键。  9.▲功能与形式统一：良好设计的基本原则。在本课中，先确保作品“站得稳”（功能），再追求“做得像、做得美”（形式），二者需平衡，避免因过度装饰破坏结构。  10.★合作与交流：综合实践活动的重要素养。小组内需合理分工、有效沟通、协同解决问题；展示环节需清晰表达设计理念，并能倾听、评价他人的作品。  11.▲材料特性认知：不同厚度、纹理、韧性的纸材（如卡纸、瓦楞纸），其适合的切割方式、插接的牢固程度和最终表现效果不同。鼓励学生在实践中积累对材料的感性认识。  12.★创造性问题解决：在制作和测试中，会遇到各种预期之外的问题（如切口太松、腿长短不一）。鼓励学生不拘泥于单一方案，尝试多种方法（如加垫片、调整角度、增加辅助支撑）来创造性解决问题。八、教学反思  （一）目标达成度分析：从最终作品展示和学生学习单反馈来看，知识目标基本达成，绝大多数学生能清晰说出“插接”是关键方法，并能用几何形粗略分析动物形态。能力目标上，约80%的小组能完成结构相对稳固的基本形体，但在“绘制可指导制作的平面图”这一环节，部分学生仍存在困难，显示空间转换能力存在较大个体差异。情感与思维目标达成度较高，学生在迭代改进环节表现出的坚持、合作中的协商以及互评时的专注，都体现了积极的素养生长。“测试后，很多孩子第一反应不是找老师，而是和小伙伴一起商量怎么修，这个转变让我很欣喜。”  （二）环节有效性评估：1.导入环节的情境创设成功激发了兴趣和挑战欲。2.任务二（探究插接魔法）的“结构探索包”设计至关重要，它让抽象原理变得可触摸、可试验，有效突破了技术认知难点。3.任务三（绘制平面图）是预设的难点，尽管提供了支架，但仍有约三分之一的学生需要教师一对一引导才能完成转换。未来可考虑增加一个“将简单立体模型拆开抚平”的逆向体验活动，作为更直观的铺垫。4.任务五（测试与迭代）是本节课的亮点和高潮，它将学生的思维从“做出东西”推向“做