biomimicry

• Mens & Natuur
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

Biomimicry

De roodoogmakikikker komt voor in delen van Midden-Amerika en leeft in tropische regenwouden. Het is een boombewoner die 's nachts actief is en zich overdag verstopt tussen de bladeren.

 De kikker is een uitstekende klimmer die sterk vergrote hechtschijven bezit.

Les 1 en 2 Introductie biomimicry 

Les 3 en 4 Formuleren van een vraagstelling 

Les 5 en 6 Onderzoek doen 

 Les 7 en 8 De beste oplossing uit de natuur 

 Les 9 en 10 Een ontwerp maken 

Intro

https://www.youtube.com/channel/UCDhMGRX4uz37IPatz_hYk_w

bij dit kanaal zijn nog meer filmpjes te vinden over biomimicry

waar zal biomimicry zich mee bezig houden?

De term biomimicry is afgeleid van de samentrekking van de Griekse woorden bios ’leven’ en mimesis ’imiteren’, dus letterlijk ’het leven imiteren’. De term biomimicry werd voor het eerst gebruikt door Janine Benyus in haar boek ‘Biomimicry, innovation inspired by nature’ (1997). Daarbij hanteerde zij de volgende definitie: 

De natuur als model. Biomimicry is de kunst en wetenschap die strategieën uit de natuur bestudeert, als inspiratie gebruikt en navolgt om problemen in onze menselijke maatschappijen  op te lossen, bijvoorbeeld een zonnecel geïnspireerd op een blad. 

De natuur als maatstaf. Biomimicry past ecologische maatstaven toe om de ‘passendheid/ geschiktheid’ van innovaties te bepalen. Na 3,8 miljard jaar evolutie heeft de natuur geleerd: Wat werkt. Wat geschikt is. Wat blijvend is. 

De natuur als mentor. Biomimicry is een nieuwe manier van kijken naar en waarderen van de natuur. Het introduceert een tijdperk dat niet gebaseerd is op wat we uit de natuur kunnen halen, maar wat we van de natuur kunnen leren

Wat is het verschil tussen iets ‘gebruiken’ uit de natuur en het ‘toepassen’ van biomimicry?
En wat is dan het verschil tussen leren over de natuur en leren van de
natuur?

Life’s Principles

De 6 ‘life’s principles’ zijn :

• Gebruik levensvriendelijke chemie  

• Wees goed afgestemd op je lokale omgeving  

• Integreer ontwikkeling met groei  

• Pas je aan veranderende omstandigheden aan  

 • Ga efficiënt om met grondstoffen 

• Evolueer om te overleven

Bij het toepassen van Biomimicry gebruiken we de zogenaamde ‘life’s principles’ zoals ze in  

biomimicry termen worden genoemd. Deze principes helpen je tijdens het ontwerpen om  

oplossingen te vinden zoals de natuur dat doet. Hoe meer je van deze principes in jouw  

oplossing verwerkt, hoe beter jouw resultaat zal zijn!  

Waarom? Omdat natuur gebruik maakt van al deze principes. Weet je deze te gebruiken in  

de oplossing, dat weet je dus zeker dat je de natuur zo goed mogelijk nabootst!

deze video duurt 20 min.

laat leerlingen dit zelfstandig bekijken.

natuurbeleving

• Doelstelling 

Het doel van deze opdracht: 

‘Je door natuurbeleving bewust laten worden van de werking van je zintuigen en dat je  hiermee tevens leert over jezelf en je gevoelens’

• Werkblad 1
• 30 minuten de tijd

Deel je ervaringen

Starbursting: Observeren en vragen stellen 

Een belangrijk onderdeel van biomimicry is observeren. Wie van de natuur wil leren  zal op een andere manier naar planten en dieren moeten leren kijken. 

Nieuwsgierig  worden naar de natuurlijke wereld draait om leren goede vragen te stellen.

‘Starbursting’ is een techniek voor het genereren van vragen over een nieuw idee, of in dit  

geval, een organisme dat de basis kan vormen voor (natuur) wetenschappelijk onderzoek.  

Om het maximale uit deze aanpak te halen, is het belangrijk dat de vragen op een  

systematische en uitgebreide manier worden gesteld. Ga naar buiten en kies een organisme  

om op te focussen en, kun je, zonder dat je probeert iets te beantwoorden, verschillende  

specifieke vragen ontwikkelen voor elk punt van de ster

Alternatief bij slecht weer: neem een organisme in gedachten en doe dan dezelfde opdracht.  

Tip: ondersteun dit met plaatjes van dieren, dan wordt het wat echter en kiezen leerlingen niet direct  

voor dieren de ze al goed kennen. Benodigdheden: voldoende plaatjes van dieren.

Nabespreking 

"Vissen"

kun je bedenken wat de vraag van de onderzoekers/het bedrijf was dat heeft geleid tot de oplossing uit het filmpje?

Uitdaging

In deze les zijn er vier uitdagingen waar je uit kan kiezen om mee aan de slag te gaan:

1. functie sportschoenen
2. materiaal sportschoenen
3. verpakkingen en afval
4. functies van verpakkingen

Kies

• lees de 4 uitdagingen van werkblad 3 door en kies er een
• Je werkt alleen of samen
• noteer op het bord welke je gaat doen
• tijdsduur: 45 minuten om de uitdaging te beantwoorden

Life's Principles

De Life’s Principles kun je zien  

als een ‘Handleiding Voor Het  

Leven Op Planeet Aarde’.  

Wetenschappers hebben  

onderzocht hoe het kan dat  

vele planten en dieren vaak al  

miljoenen jaren succesvol op  

aarde leven. Hoe doen ze  

dat? Dat willen wij ook!

Opdrachten

• In je werkblad nr. 4 worden de life's principles uitgelegd aan de hand van een voorbeeld. 
• Bij elk principe staat een voorbeeld uit de natuur en de toepassing ervan. na het voorbeeld krijg je een opdracht. 
• Doe alle zes de opdrachten.

Intro: onderzoek doen

Dit filmpje bevat een mooi voorbeeld van hoe een behoefte/wens die mensen hebben,  

namelijk ‘op tijd gewaarschuwd worden voor tsunami’s’ geleid heeft tot biologisch  

onderzoek (namelijk: hoe communiceren dolfijnen onder water) wat weer vertaald is in een  

product (tsunami waarschuwingssysteem). Lijkt het je niet cool om zelf ook ooit iets te  

bedenken wat levens kan redden? Vraag het de natuur!

Biomimicry ontwerp

Je moet een aantal stappen doorlopen: 

1. Wat wil je dat je oplossing gaat doen? 

2. Onder welke omstandigheden moet je oplossing het doen; de context (weer, tijd,  

voor wie is het, etc.) 

3. Biologiseer de vraag (stel je vraag aan de natuur, bijvoorbeeld: Hoe zou de natuur  

‘water filteren? Op de volgende pagina staan nog wat voorbeelden) 

4. Vind natuurlijke modellen 

a. denk na over verschillende habitats (een habitat is een leefomgeving zoals:  

woestijn, oceaan, bos, bergen, etc.) 

b. er zijn veel manieren om informatie te krijgen 

c. zoek de ‘kampioenen’

Ad 1) Het allerbelangrijkste om te beginnen met biomimicry is je af te vragen: "wat wil ik dat  

mijn ontwerp gaat doen?" Dus je vraagt je af wat de functie van je sportschoen of  

verpakking moet zijn in plaats van hoe het eruit moet zien. Een functie van een sportschoen  

kan bijvoorbeeld zijn: grip hebben op een gladde ondergrond. Of energie omzetten in  

sprongkracht. Bij verpakkingen kun je denken aan: ‘waterdicht houden’, of ‘luchtdicht  

Challenge 1 – pagina 20Challenge 1 – pagina 21  

houden’. Of ‘versheid communiceren’. Let op: er moet altijd een WERKWOORD in  

voorkomen!  

Want dan kun je vervolgens de vraag stellen; "Hoe zou de natuur deze functie  

vervullen/oplossen?"  

Gaat jouw uitdaging over materiaalgebruik en/of afval (van schoenen of verpakking), dan  

kun je denken aan functies als: ‘herbruikbaar maken’ of ‘minimaliseren van  

materiaalgebruik’ of ‘materiaal afbreken’.  

 

Ad 2) De context van het gebruik van de sportschoen of de verpakking is ook zeer bepalend!  

Hoe ziet de omgeving eruit? Wat voor ondergrond is er? Wat voor bewegingen horen er bij  

de sport? Hoe vaak worden ze gebruikt? Maakt het wat uit bij welke temperatuur je ze  

gebruikt? En bij verpakkingen: Hoe lang moet het werkelijke product verpakt worden? Hoe  

groot moet de verpakking zijn? Moet het lang bewaard worden? Moet het vervoerd  

worden? Wat moet je eigenlijk verpakken - is het nat of droog? Voor wie is het product  

(kinderen, bejaarden). Onder welke omstandigheden en beperkingen moet de oplossing de  

functie voor elkaar krijgen?  

 

Ad 3) Het biologiseren van de vraag is niks anders dan je onderzoeksvraag (of vragen) aan de  

natuur te stellen. Hier zijn een paar voorbeelden:  

- Hoe zou de natuur een ruimte koelen?  

- Hoe zou de natuur zacht op de grond landen?  

- Hoe zou de natuur iets waterdicht maken?  

- Hoe zou de natuur bederfelijke waar bewaren?  

- Hoe zou de natuur verleiden om opgegeten te worden?  

- Hoe zou de natuur grip houden op ijs en sneeuw?  

- Dus: Hoe zou de natuur…… (en dan een werkwoord invullen; de functie waar je een  

oplossing voor zoekt)  

-  

Ad 4) Natuurlijke modellen vinden is misschien wel het leukste onderdeel van biomimicry  

doen. Want nu ga je op zoek naar voorbeelden uit de natuur/biologie die jou met je  

onderzoek kunnen helpen. Hoe dat in zijn werk gaat lees je hieronder. 

Onderzoeksvraag

Werkblad 5

Onderzoeksvraag: Open opdracht  

Probleemstelling:  onderzoeksopdracht is een open opdracht die je zelf mag invullen.  

Uitdaging: Wat betreft benadering mag je kiezen uit ‘ van biologie naar design’ of ‘van designvraag naar to biologie’ ofwel: je kiest een plant of dier en onderzoekt wat je ervan kunt leren of je kiest een van de 4 uitdagingen ( zie werkblad 3)  en formuleert dat tot een ontwerpuitdaging. 

vul werkblad 5 in.

Toepassen functie/context

Functie en context   

Kun jij dit toepassen voor jou onderzoeksvraag? Probeer een    

lijstje te maken van 'functies' en probeer ook een aantal voorbeelden van de 'context' te    

bedenken. Soms kan het helpen om een snelle schets te maken. Je hebt voor deze opdracht    

10 minuten Deel een aantal voorbeelden met de rest van de klas, misschien brengen jullie    

elkaar op ideeën.

De beste oplossing uit de natuur

Kijk het filmpje van Grommen met Grol ‘Giraf’  

(https://www.youtube.com/watch?v=ul66KAL0O70&t=10s)  

Dit filmpje laat zien dat de meeste planten en dieren meerdere slimme 

aanpassingen (adaptaties) hebben zodat ze iets voor elkaar kunnen krijgen. Welke  aanpassingen heeft de giraf zodat er genoeg bloed helemaal naar zijn kop kan komen?

De vorige les zijn we gestart met het doen van het onderzoek. Als het goed is hebben jullie  

nu een groot aantal mogelijke oplossingen opgeschreven voor jullie uitdaging/onderzoek.  

Hoe is het onderzoek verlopen? Waar zijn jullie tegenaan gelopen? Hoe heb je dit opgelost?  

Was het lastig om de oplossingen te vinden en heb je zelf ook oplossingen kunnen  

bedenken? Wat heb je hiervan geleerd? We bespreken in de klas hoe dit is gegaan.

Werkblad 6

Kies 2 a 3 oplossingen voor jou onderzoeksvraag

Werkblad 7

De oplossing

Werkblad 8

Het ontwerp

Check Life's Principles

In de vorige les hebben we geoefend met de Life’s  

Principles en hebben we gezegd dat hoe meer  

natuurprincipes je kunt toepassen, hoe beter jouw  

ontwerp is. Hoeveel Life’s Principles zijn er al  

verwerkt in jullie ontwerp? Kijk met elkaar heel  

kritisch naar jullie ontwerp. Zou je er nog een aantal  

in kunnen verwerken? Daar wordt je ontwerp  

beslist beter van!

Vul werkblad 9 in! en geef elkaar feedback op de gevonden oplossingen en life's principles

Uitvoering

Samenvatting

1. Je hebt een onderzoeksvraag en belangrijke (zoek)termen.  

2. Je hebt de functie omschreven. 

3. Je weet in welke context je het geheel moet plaatsen. 

4. Je hebt een oplossing uit de natuur gevonden en verder onderzocht. 

5. Je hebt onderzocht welke Life's Principles je kan/wil toepassen op jouw ontwerp (je  hebt bijvoorbeeld nagedacht over materialen, gebruik van grondstoffen, of het een  veranderlijke vorm of een vaste vorm heeft etc.).