《生物的启示》教案.doc

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25《生物的启示》

【教学内容】六年级上册第五单元第25课

【教学目标】

1、通过探究和学习，认识什么是仿生，了解仿生过程，尝试仿生设计，了解人们在生物的启示下进行的发明创造，意识到科学技术对人类社会的发展推动作用。

2、能提出进行探究活动的大致思路，能制作简易的科学模型，做简单的观察实验，会查阅书刊及其他信息源。

3、在小组学习过程中，学会自我评价、尊重他人的想法的相互合作的科学态度；在整个学习活动过程中，保持强烈的探究欲望和积极尝试不断反省的探究态度。

4、培养学生亲近自然，热爱科学，勇于创新的科学态度。

【教学重难点】

教学重点：

认识什么是仿生，了解仿生过程，尝试仿生设计，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。

教学难点：

能提出进行探究活动大致思路；能用简单的器材做简单的观察实验；能制作简单科学模型。

【教具、学具】

学生准备：

查阅有关仿生产品的信息资料

教师准备：

实验材料：

葱叶、纸、双面胶、剪刀等。

观察材料﹙新鲜葱叶，剪刀，苍耳，粘扣，蛋壳，铅笔﹚、分组实验材料（每组棋子若干，卡纸一张，钩码若干，木块、表格若干张）

【教学过程】

一、创设情境，提出问题

1、播放《蜘蛛侠》片段。

学生欣赏，谈谈蜘蛛侠，从蜘蛛侠的秘密武器---吐丝，得出人们正是受到了蜘蛛的启示，根据蜘蛛的一些特性创造了蜘蛛侠这个科幻人物形象。

2、观察苍耳。

发现它的特征（有刺、刺前有小钩），猜想利用它能做什么（防身用，造这样的衣服扎手，小偷不敢偷），试一试能不能粘到衣服上（很容易粘在衣服上）。

谈话：

有人受苍耳特性的启发完成了一项发明，他就是瑞士的乔治•迈斯楚先生，利用它发明了尼龙搭扣（出示实物），想不到吧，一个不起眼的生物竟引起了一项发明！

这就是生物带给人们的启示！

（板书课题：

生物的启示）

生活中有很多受到生物的启示进行发明创造的例子，人们发明了哪些东西以及怎样发明的？

这节课我们就来研究从生物中得到的启示。

二、小组学习，自主探究

活动一:

葱叶的启示

谈话：

葱是我们熟悉的一种作调味的植物，你知道葱叶结构的特性吗？

拿出准备好的葱叶，先玩一玩，看看有什么发现？

1、玩葱叶，找发现

（1）出示大葱，玩吹葱叶游戏。

学生分组做吹葱叶游戏，汇报结果：

葱叶很难被吹弯。

谈话:

为什么葱叶不容易被吹弯呢？

请同学们仔细观察葱叶，想一想，小组进行讨论，看看你们有什么发现？

（2）小组合作，观察特点：

带着“葱叶为什么很难吹弯？

”这个疑问，观察葱叶有什么特点。

学生观察，教师巡视。

（3）汇报交流：

学生讨论交流发现。

预设：

①我发现葱叶是筒形的，可能葱叶吹不弯跟这个特点有关系。

②我发现葱叶是筒形的，而且上尖下粗，这可能是葱叶吹不弯的原因吧。

③我发现葱叶是筒形的，中间是空的，葱叶吹不弯的原因与葱叶筒形的形状，中间是空的有关系。

教师小结：

同学们认为葱叶吹不弯的原因是因为它是筒形的。

到底对不对呢？

我们把葱叶切开，再试一试。

（特别提醒同学们，在使用剪刀时要注意安全，用完后要注意把它们收好）

学生分组活动，教师巡视，参与活动。

（4）班上交流新发现：

说说小组是怎样做的，有什么发现？

预设:

①我们小组是竖着把葱叶切开，吹一吹，弹一弹，很容易就吹弯了。

②我们小组发现当把葱叶切开后，原来葱叶很薄的，当把它竖起来时，它自己就弯了.

③我们小组发现把葱叶横着切开，它还是直的，不容易弯曲，可是当我们竖着切开的时候，葱叶就很容易弯曲了。

（5）活动总结，得出结论：

教师引导学生交流通过刚才的活动，对比葱叶的前后变化，你有什么发现？

班上汇报，交流自己的想法。

大家的猜测是对的，通过刚才的活动，我们发现了葱叶吹不弯的原因是因为它是

筒形结构的，很显然筒形的葱叶比剪开后的条形葱叶承受压力的能力更强。

其他物体是不是也具有这种特性呢？

我们再来做一个游戏。

2、玩蛋壳，找发现。

教师玩铅笔撞击蛋壳的游戏，学生找发现。

设疑：

把蛋壳的凸面朝上，让铅笔从15cm的高度自由下落，撞击蛋壳，猜猜它能不能碎？

如果把蛋壳的凹面朝上，让铅笔从同样的高度自由下落，猜猜又会怎样？

教师演示，学生观察，找发现，班上交流。

预设：

凸形的蛋壳不容易扎破，凹形的蛋壳很容易扎破。

蛋壳虽然很薄，但是凸形的蛋壳却很结实。

3、大胆猜想

谈话：

刚才我们玩的两个游戏，葱叶为什么吹不弯？

而剪开的葱叶为什么容易变弯？

凹面朝上的蛋壳容易击碎，而凸面朝上的蛋壳不容易击碎。

你们猜这是为什么？

学生大胆猜想，可能与它们的形状有关。

谈话：

通过我们观察葱叶和蛋壳，发现筒形结构不容易变弯，拱形结构承受能力强。

同学们的观察很仔细，大胆的推测如果得到科学的验证，同学们将会像科学家一样获取科学的结论。

三、汇报交流，评价质疑

活动二：

建立模型并对模型进行检验，使学生感受仿生的过程

（1）设计方案

 设疑：

是不是用其它的材料制成的筒形或拱形也不容易变形呢？

你们想研究吗？

怎么证明？

（做实验）

你打算用什么材料做成葱叶模型或蛋壳模型？

（把一张纸卷成筒状）

请先在小组内讨论实验方案, 并把它记录下来。

（老师给每个小组准备了一份实验材料）

 小组讨论，设计方案，教师参与其中。

（2）学生讨论，班上汇报，集体评议。

预设：

①我们组准备用一张白纸（平面形）吹一下,看能不能吹弯？

再把它卷成筒形试

试,能不能吹弯？

②先将一张白纸展开，代替剪开后的条形葱叶，将钩码放在白纸上，观察结果，

再将白纸卷成筒形，用胶水粘好，代替筒形葱叶，然后挂上钩码，观察结果。

这

样就能对比出哪种结构的白纸承重能力更强。

③我们组准备把一张白纸放在两个木块之间，往上面放棋子，直到变弯，然后再

把它变成筒形，放上同样的棋子，看能不能变弯？

小结：

同学们的主意都不错，我发现咱班同学真聪明。

通过刚才同学们的汇报，我发现大家设计的都是对比实验，通过葱叶模型对比出平面材料和筒形材料各自承重能力的差别。

我们给它起一个名字，就叫它《葱叶模型实验》吧。

我们再看看本次实验中还应该注意那些问题。

（课件出示，学生读一读）   

（3）根据实验方案，实验探究

小组长领实验材料，按照自己的方案 分组进行探究，并做好记录。

  （给学生充足的时间，教师巡视指导）

（4）展示交流实验结果：

谈话：

刚才同学们做的很认真，哪个小组愿意汇报自己的研究发现？

学生汇报。

预设：

①我们组发现筒形结构不容易弯曲。

②我们组发现筒形结构承受能力强。

③筒状的白纸比展开的白纸承重能力更强。

④平面材料承重能力较弱，而筒形材料的承重能力较强。

（5）得出结论：

谈话：

通过我们前面对葱叶结构性能的探究，你能得出什么样的结论呢？

（平面材料承重能力较弱，而筒形材料的承重能力较强）

通过实验同学们都发现了与平面材料相比，筒形材料不容易弯曲，圆筒形结构的承受力比较强。

四、总结概括，抽象提升

活动三：

研究产品的开发

1、学生交流：

生活中，很多产品就是利用这种特性开发出来的。

葱叶的这种性能在日常生产和生活中的应用你知道有哪些？

学生举例（电线杆、钢管、笔杆、窗帘杆、红旗杆、、、、、、）

2、教师总结提炼

你认为做成筒形有什么好处？

（比较轻、薄、节省材料、承受能力强、坚固）

根据葱叶的这种性能，依据制作的模型，你打算设计什么产品？

学生交流。

教师总结：

回顾刚才我们进行的两个探究活动，实际上经历了这样一个过程：

我们先是发现生物（葱叶）的结构性能（筒形的葱叶比剪开后的条形葱叶承压能力强。

）；再根据生物结构特点（葱叶筒形）建立生物模型（纸筒）；接着做承压对比实验检测模型是否也具有生物性能；最后根据检测结果研制、开发新产品。

这就是仿生的过程，什么是仿生呢？

师引导总结并板书：

葱叶筒形-------------纸筒----------------承压实验------------------钢管

人们模仿生物的特性，研制产品，这就是仿生。

五、巩固应用，拓展提高

1、生活中的仿生实例简介

补充资料，拓展提高（结合课件介绍）

（1）鱼的启示

鱼儿在水中有自由来去的本领，相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察

鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，于是人们就模仿鱼的外形制造了什么？

（船）

（2）小草的启示

相传我国古代的著名工匠鲁班，他在土木工程方面有许多创造发明。

由带锯齿的小草发明了（锯）你知道锯的发明与谁有关吗？

（学生讲述鲁班发明锯的故事）提问：

根据你搜集的资料，在生物的启示下，人们完成了哪些发明创造？

你知道它是受到哪种生物的启示吗?

你有什么感受？

学生结合课前收集的仿生资料，小组讨论交流，班上汇报，谈感受。

2、仿生练习题：

仿生在生活中运用很广泛，用线将他们之间相关的标出来。

鸟的翅膀雷达

蝙蝠的耳朵潜水艇

鱼鳔照相机

蜂眼飞机

鸡蛋的外壳隐身衣

变色龙薄壳结构屋顶

壁虎吸盘挂钩

3、结合日常生活中了解或知道的有关生物的本领和特点，提出自己发明创造的设想设计。

学生活动，教师巡视指导，班上交流。

六、课后总结：

谈话：

通过这节课的探究和学习，你有什收获和想法？

学生自由畅谈，教师结合板书梳理知识。

正是由于仿生学的发展，人们在生物的启示下进行仿生发明创造，已经惠及人类，推动了科学技术的发展。

我们已经从生物身上学到很多知识，人类在生物的启示下已经发明了很多物品。

大自然中的还有很多奥秘，等待我们去发现。

希望同学们在生活中注意观察，不断地去探索生物的奥妙，在生物的启示下，发明创造出更多更先进的物品。

课下请同学们继续探究，仔细观察熟悉的生物，从中会得到得到什么启示？

完成表格，下节课我们举行一次生物仿生比赛，好吗？

板书设计：

25生物的启示

葱叶筒形-------------纸筒----------------承压实验------------------钢管

人们模仿生物的特性，研制产品，这就是仿生。

【使用说明】

1、教学反思。

（1）本课教学前采用上网及看书等各种方式来查询资料，让学生通过鼠标点击、看书等方式自由地寻找知识点，将信息技术与科学教学有机结合起来，大大节约了教学时间，同时培养了学生各方面的能力，学生在短时间内接受大量信息、扩大视野，打破书本的局限、提高了教学效果。

（2）注重学生能力的培养。

本节课运用多媒体教学手段，激发了学生的学习兴趣，激活了学生的思维。

通过学生的课前查阅资料和课上积极思考、讨论、实验研究，充分发挥了学生的主体作用，培养了学生的学习能力、实验能力、想象能力和创造能力，激发了学生发明创造的激情，学生通过感受先辈的发明创造激发内心发明创造的欲望，从而引发学生能够在生活中发现一些生物的功能和特点进行小发明、小创造。

2、使用建议。

学生建立模型分组实验和班上交流汇报时，要给学生充足的时间，让学生自主探究，主动获取知识，主动与同学合作分享。

2、需破解的问题。

学生设计的方案很多，在交流汇报时，如何让学生学会倾听，关注他人的见解，提出自己的意见和建议？

西山阴小学张美