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小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案


自然結構的科學啟發

好掛鉤=生物智慧+結構科學+環保實踐

親自然設計(Biophilic Design):研究指出,自然元素造型能降低壓力荷爾蒙。浴室掛鉤的壁虎外型,比冰冷工業設計更讓人放鬆。

仿生科學啟蒙:透過掛鉤製作,解釋「范德華力」、「結構仿生」等基礎物理概念。

兒童接受度高:動物造型吸引小學生興趣,提升動手學習意願。調查顯示,生物主題手作課程參與度比普通DIY高40%。

聚焦

日常材料、簡易操作與永續實踐,提供多個具體參考模型。分四部分清晰引導製作流程:

一、設計核心思路

1. 生物特徵提煉

壁虎腳掌→ 多點黏貼(模仿腳趾分佈)

壁虎腳掌→ 可重複黏貼(模擬腳趾微結構)

模仿壁虎腳掌:用特殊膠帶模擬微結構,黏貼後可輕鬆撕下重複使用。

守宮尾巴→ 彎曲掛鉤造型(模仿尾巴弧度)

動物外型:掛鉤形狀模仿壁虎尾巴或身體曲線。

皮膚紋理→ 表面裝飾(斑點/條紋)

生物美學:外觀如何連結主題

生物特徵設計手法

低成本實現方案

守宮鱗片

表面貼波浪形紙膠帶

廢報紙條染色後螺旋黏貼

瓶身剪出鋸齒邊模仿壁虎脊椎

變色能力用

溫變顏料(遇熱顯色)

可擦指甲油塗層(40°C以上變色)小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案

1耐潮濕→ 壁虎皮膚的疏水微結構可排水,掛鉤表面鑽孔或塗蜂蠟防水層,模仿此特性防止浴室發霉。

2. 材料選擇原則

作为教学项目,需优先选择

易获取、易操作、直观体现环保理念的材料。

日常可得:牛奶盒、飲料瓶、彩色膠紙、麵粉

優先使用家中廢棄材料(如舊塑膠盒、舊牙刷、舊扭蛋),以及環保材料,(例如廢棄木材、竹片、再生塑料或不鏽鋼)。

文具,如冰棒棍、紙黏土、綠色毛條、彩色膠紙

裝飾材料,如樹葉、天然纖維布料、廢紙DIY彩繪

安全易操作:避免鋒利工具,使用剪刀預先裁剪

永續性:優先使用回收材料

二、掛鉤製作四部曲(P-D-I-R)

P 計畫(Plan)

1.功能需求

承重:至少掛1條毛巾(0.5kg)

重複黏貼:可撕下重貼≥5次

生物外型:尾巴彎鉤+腳掌黏貼點2.

材料清單(範例)

部件

可選材料

掛鉤主體

牛奶盒剪裁、寶特瓶底部切割

黏貼層

納米膠帶、壁虎膠帶

裝飾

彩色膠紙、樹葉、咖啡渣染色3.

設計草圖

繪製掛鉤形狀,計算尺寸(建議掛鉤長度8-10cm),預留黏膠貼面積(至少3cm²以增強穩定性)。

畫出守宮尾巴形掛鉤(長10cm,尾端彎曲成鉤狀)。

標記黏貼點:主體背面貼3個圓形膠片(模仿壁虎腳掌的三點支撐)。

規劃多層結構(如底層黏膠、中層支撐板、表層防滑設計)。小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案 2D 製作(Do)

工具準備

基礎工具(鋸子、砂紙、螺絲釘)。

黏合劑(如膠水、熱溶膠)。

基礎版:牛奶盒守宮掛鉤(30分鐘完成)1.

剪裁主體牛

奶盒剪出尾巴形,尾端折彎成鉤

加固:用迴紋針嵌入折邊強化2.

黏貼層製作

方案A:把膠帶剪3個硬幣大小圓片,貼背面。

方案B:把膠帶剪成與背面面積一樣大小,貼背面。3.

裝飾

貼彩色圓點膠紙模仿鱗片。

噴透明指甲油防水。

可持續實踐:

減少浪費:利用邊角料製作小掛鉤,剩餘材料保存備用。

I 改進(Improve)

1. 常見問題與解決

問題排查

問題

學生可操作的改進方案

掛鉤易變形

用雙層牛奶盒疊黏,或貼冰棒棍加固

黏性不足

改用「可移除式奈米膠貼」(可重複水洗使用),或塗蜂蠟防水層

支撐力弱

在支撐板背面增加X型結構加固。

不夠美觀

用麥克筆畫鱗片,貼亮片當「眼睛」

優化建議:

增加標籤或顏色分類,方便辨識(如用舊布料製作標籤)。

擴展功能:掛鉤下方加小網袋收納小物(用廢棄紗網製作)。小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案 3

2. 進階挑戰

生物結構實驗

:對比不同黏貼點數量(3點 vs 5點)的承重差異。

材料測試

:用壁虎膠紙代替其他膠紙,記錄黏性時長。

3. 可持續設計技巧

A.材料升級再造(Upcycling)

廢棄物

改造應用

科學原理

牙刷柄

加熱彎折成掛鉤骨架

熱塑性塑料(ABS)特性

橡皮擦碎屑

融化後壓模做防滑墊

橡膠彈性與摩擦力

雞蛋盒

剪裁波浪邊緣模仿鱗片

結構仿生學應用

B.天然替代方案

黏膠

:木薯粉+檸檬汁煮成糊,黏性維持2週(適合輕量掛鉤)。

無毒防水塗層

:如需防水,使用天然蜂蠟(蜂蠟+椰子油(1:1))或環保漆塗抹,替代塑料貼膜。

R 回顧(Review)1.

成果評估表

項目

評估方法

範例結果

承重能力

掛500ml水瓶是否脫落

✅ 成功承重,無脫落

重複使用性

撕下重貼5次後黏性保留率

3次後需清潔膠面

環保程度

材料是否100%可回收/降解

牛奶盒+膠紙可回收2.

反思討論

壁虎的腳掌結構如何幫助我們設計更好的掛鉤?

如果全校學生都做這個掛鉤,一年能減少多少塑膠垃圾?

如果掛鉤用一年後丟棄,哪些部分會對環境造成負擔?如何改良?

三、具體 Final Model 參考成品範例

模型1:基礎版「納米膠守宮掛鉤」

材料:牛奶盒 + 迴紋針 + 納米膠帶 + 彩色膠紙

優點:低成本、易撕貼、適合DIY小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案 4

生物連結:剪出守宮身體及尾巴形狀,貼上彩色圓點花紋

模型2:升級版「納米膠守宮掛鉤」

材料:寶特瓶剪裁 + 納米膠帶 + 廢棄夾子

優點:承重強(1kg)、可水洗

生物連結:瓶身剪出鋸齒邊模仿壁虎脊椎

模型3:進階版「微結構壁虎膠掛鉤」

材料:3D列印PLA掛鉤 + 市售壁虎膠帶

優點:承重強(2kg)、可水洗

生物連結:掛鉤表面雷射雕刻鱗片紋路

Link for 3D-printing

模型4:環保天然版「麵粉膠樹葉守宮」

材料:竹片/硬紙板 + 麵粉膠 + 細沙 + 真實樹葉 + (天然樹脂膠 )

優點:100%可分解、適合輕量物品

生物連結:黏貼貼5個小膠點模仿五趾

四、教學配套建議1.

安全措施

低年級預先裁剪材料,提供鈍頭安全剪刀。

使用熱熔膠時由教師操作。2.

學習延伸

家庭實驗:測試掛鉤在不同表面(玻璃、木板、塑膠)的黏性差異。

藝術創作:用黏土捏製壁虎模型,腳掌貼砂紙模擬黏附力。小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案 5

3.跨學科連結

透過「觀察→模仿→改良」,讓學生體驗科學家如何向大自然學智慧!

自然課:播放壁虎爬牆慢動作影片,觀察腳掌動作。

數學課:測量不同黏貼面積的承重比例。4.

永續行動

組織「回收材料收集週」,讓學生自帶牛奶盒/寶特瓶。

掛鉤報廢後,拆解分類投入學校回收箱。

此方案以

低門檻、高趣味、強實踐

為核心,確保小學生能安全完成製作,同時深入理解仿生設計與環保理念。小學階段「壁虎/守宮主題浴室掛鉤」完整製作方案 6

 
 
 

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