新蘇教版五年級科學(xué)下第二單元教學(xué)設(shè)計全套仿生

1、 蘇教版五年級下2.5生物的啟示教學(xué)設(shè)計課題 生物的啟示單元2學(xué)科科學(xué)年級5學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認識不同的仿生現(xiàn)象，意識到人類的很多發(fā)明創(chuàng)造可以在自然界找到原型。2、能多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點，知道蜂巢結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。3、對仿生設(shè)計產(chǎn)生探究的興趣。重點認識不同的仿生現(xiàn)象。難點多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課1、漁網(wǎng)是怎么發(fā)明的？ 明確：伏羲每天到河邊，望著水里魚呀，蝦呀，游來游頭，蹦來蹦去。一天，他躺在河岸上大柳樹下， 無意中看見樹枝上一只蜘蛛在織網(wǎng)，捉蚊子、飛蟲吃。伏羲想：如果做個像蜘蛛網(wǎng)一樣?xùn)|西來捉魚捉蝦，不就行了嘛？于是，伏羲歡歡喜喜跑回家，帶著妹妹

2、和孩子們上山割來葛藤，編起了像蜘蛛網(wǎng)一樣網(wǎng)。拿著網(wǎng)到河里捕魚蝦下，一網(wǎng)撒下去，捕魚可更多啦！魚網(wǎng)就是這樣發(fā)明的。2、生物在長期進化的過程中，形成了許多有利于生存的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點，人們從中獲得很多啟示。講故事創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課。講授新課一、找物品設(shè)計與動植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的相似之處1、下面物品的設(shè)計與動植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)有什么相似之處。（展示四幅圖片）明確：鐵絲網(wǎng)和植物莖上的刺的尖銳部分都能起到保護作用。塑料吸盤和八爪魚的吸盤都呈碗狀，具有吸附功能。尼龍搭扣上的彎鉤和蒼耳果實上的鉤刺都有很強的附著力 。降落傘與帶冠毛的蒲公英種子的整體形狀相似。鋸子與鋸齒草的細齒相似都非常鋒利。2、你還知道哪些物品的設(shè)

3、計是受了動植物的啟示？預(yù)測：王蓮葉子的背面有粗大葉脈和相互交鍺的小葉脈，支撐力很強。英國著名建筑師約瑟很據(jù)王蓮葉的葉脈結(jié)構(gòu)，設(shè)計建造了一座頂棚跨度很大的展覽大廳，結(jié)構(gòu)輕巧雄偉，經(jīng)濟耐用。水母的耳朵有塊小小的聽石，能聽到正在來臨的風(fēng)暴隆隆聲。于是設(shè)計了水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀，能提前15小時對風(fēng)暴作出預(yù)報，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。螢火蟲發(fā)出的光不產(chǎn)生熱，稱為“冷光”。根據(jù)螢火蟲發(fā)光的生理特點，人們研究出人工冷光。在迅速飛動的各種形狀的小動物里，青蛙可立即識別出它最喜歡吃的蒼蠅和飛蛾，而對其他飛動著的東西和靜止不動景物都毫無反應(yīng)。弄清了蛙眼的原理和結(jié)構(gòu)，人們就發(fā)明了電子蛙眼。二、對蜂巢形狀特征研究

4、（一）資料閱讀：蜂窩猜想公元 4 世紀，古希臘數(shù)學(xué)家佩波斯提出猜想：截面呈正六邊形的密鋪（不留空隙，也不相互重疊）的蜂窩巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蠟建成的。這一猜想被稱為“蜂窩猜想”。找一找：蜂巢結(jié)構(gòu)有什么主要特點？明確：正六邊形密鋪。（二）研究蜂巢形狀奧秘1、動動手：在正多邊形中能密鋪的有哪些？ 明確：在同種正多邊形中，能密鋪的只有正三角形、正方形、正六邊形。2、假設(shè)蜜蜂用正五邊形建蜂巢，結(jié)果會怎樣？明確：用正五邊形建蜂巢，不能密鋪，浪費空間和蜂蠟。3、假設(shè)蜜蜂用下面3種面積相等的圖形建蜂巢，計算每種圖形的內(nèi)切圓直徑，以及蜂巢壁的總長度，并進行排序。（單位：厘米）明確：實驗結(jié)論:在面積相等的

5、條件下，正三角形的內(nèi)切圓直徑<正方形的內(nèi)切圓直徑<正六邊形的內(nèi)切圓直徑。內(nèi)切圓的直徑越大，蜂巢的容積越大。在面積相等的條件下，正三角形的蜂巢壁總長度>正方形的蜂巢壁總長度>正六邊形的蜂巢壁總長度。蜂巢壁總長度越小，耗費蜂蠟越少。4、將 3 張A4 紙分別折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，放上同一種重物，比較哪種形狀抗壓能力最強。溫馨提示：棱柱需要黏合；棱柱高低相同，統(tǒng)一折長邊；緩慢放置重物；放置的重物要一致，大小適宜；將重物置于棱柱上平面的中央。明確：正六棱柱的抗壓能力最強。5、假如你是蜜蜂，你會選擇哪種形狀建蜂巢？為什么？明確：假如我是蜜蜂，我會選擇建造正六邊形的蜂巢

6、。因為正六邊形的蜂巢有三大優(yōu)點：第一，每個蜂房都是密鋪的，既不留空隙，也不相互重疊；第二，正六邊形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蠟建成最大的蜂巢；第三，正六邊形的蜂巢抗壓能力最強。雖然圓柱體抗壓能力最強，但在平面密鋪的基礎(chǔ)上，圓形最終會被擠壓成六邊形。比較正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗壓能力最強。三、交流有蜂巢結(jié)構(gòu)的物體1、觀察這些物體的結(jié)構(gòu)具有怎樣的共同點？明確：蜂巢結(jié)構(gòu)。2、你還發(fā)現(xiàn)哪些物體有蜂巢結(jié)構(gòu)？這種設(shè)計有什么好處？明確：蜂窩板材、蜂窩填充料、蜂窩底的鍋、移動通信基站的蜂窩狀排列，等等。設(shè)計好處：六邊形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少。四、從魚類身上獲得的啟示1

7、、魚的結(jié)構(gòu)是怎樣的，你了解嗎？播放視頻。2、船的設(shè)計分別借鑒了魚的哪些特征，找出魚與船各個部位的對應(yīng)關(guān)系。明確：魚的鰭對應(yīng)船的槳和櫓，提供前進和轉(zhuǎn)彎的動力；魚的流線型身體對應(yīng)潛艇的外形，減少水的阻力，行進更快更省力；魚的骨架對應(yīng)船的龍骨，提供整個身體的支撐；魚肚子里的鰾對應(yīng)潛艇的蓄水艙，通過充氣和注水，調(diào)節(jié)上浮和下沉。五、拓展：鳥與發(fā)明創(chuàng)造查資料，了解人類從鳥的身上獲得了哪些發(fā)明創(chuàng)造的啟示。明確：鳥類滑翔機 蝙蝠雷達 蜂鳥直升機鴿子的視覺發(fā)達電子鴿眼貓頭鷹眼睛的特殊構(gòu)造夜視儀鷹的眼睛電子鷹眼 啄木鳥覓食防震頭盔六、解釋仿生學(xué) 人類模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)造出各種人造物。這些做法逐漸發(fā)展為一門從

8、自然中學(xué)習(xí)，進而應(yīng)用到工程技術(shù)中的學(xué)科 仿生學(xué)。七、課堂練習(xí)（一）選擇題1.采用蜂巢結(jié)構(gòu)設(shè)計的妙處是（ ） A.六邊形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少 B.正方形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少 C.三角形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少2.抗壓能力最強的是（ ） A.三棱柱 B.四棱柱 C.六棱柱3.尼龍搭扣的彎鉤與（ ）相似。 A.蒼耳果實上的鉤刺 B.植物莖上的刺的尖銳部分 C.八爪魚的吸盤4.從鳥身上獲得發(fā)明創(chuàng)造啟示的是（ ） A.潛水艇 B.滑翔機 C.船槳5.公元 4 世紀，提出“蜂窩猜想”的古希臘數(shù)學(xué)家是（ ） A.佩波斯 B.胡克 C.列文虎克6.不是采用蜂窩

9、結(jié)構(gòu)設(shè)計的物體是（ ）A.足球網(wǎng) B.足球 C.石拱橋（二）判斷題1.蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程師”。（ ）2.人們根據(jù)魚利用魚鰾上浮下沉制造了潛水艇。（ ）3.人類通過模仿鳥的形狀及羽毛制造了飛機。（ ）4.“騎馬打仗”游戲?qū)儆诜律鷮W(xué)應(yīng)用。（ ）5.正三角形、正方形、正六邊形都能密鋪。（ ）八、作業(yè)布置 許多動物具有與生俱來的特殊本領(lǐng)，你認為可以從它們身上獲得什么啟示？進行哪些發(fā)明創(chuàng)造？（活動手冊）觀察圖片，分析相似點列舉自己知道的事例閱讀，分析動手探究計算分析數(shù)據(jù)動手探究回答觀察歸納列舉交流觀看視頻找一找閱讀，記憶獨立完成認識不同的仿生現(xiàn)象，意識到人類的很多發(fā)明創(chuàng)造可以在自然界找到原型

10、。能多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點，知道蜂巢結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。對仿生設(shè)計產(chǎn)生探究的興趣。對學(xué)生探究能力的一次鍛煉和提升，也是研究話題的再一次延伸。建立仿生學(xué)概念完成達標(biāo)測評鞏固課堂知識課堂小結(jié)通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們認識不同的仿生現(xiàn)象，意識到人類的很多發(fā)明創(chuàng)造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點，知道蜂巢結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。從而對仿生設(shè)計產(chǎn)生探究的興趣?？偨Y(jié)課堂板書板書設(shè)計蘇教版五年級下2.6蛋殼與薄殼結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計課題 蛋殼與薄殼結(jié)構(gòu)單元2學(xué)科科學(xué)年級5學(xué)習(xí)目標(biāo)1、嘗試用握、戳、承重等方式破壞蛋殼，直觀感受蛋殼的穩(wěn)固。2、對比蛋殼和拱形，找出兩者之間的關(guān)聯(lián)。3、通過承重對比實驗，知道拱橋

11、的承重能力大于平橋。4、了解拱結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)在建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用。重點研究蛋殼和拱的承重能力。難點研究拱的承重能力。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課1、猜一猜：尖尖腦袋圓圓肚，母雞身體藏著多?？┼┼ü陕?，孵出小雞真可愛。2、觀察這些建筑的外形，它們和雞蛋有什么相似之處嗎？猜謎語：雞蛋觀察比較回答創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課。 講授新課一、雞蛋殼的形狀特點材料準(zhǔn)備：雞蛋、蛋殼、鉛筆、平板、塑料瓶蓋等。（一）觀察并描述雞蛋殼的特點1、觀察方法 眼睛直接觀察借助放大鏡觀察用手摸觀察順序：外內(nèi)2、觀察結(jié)果雞蛋呈橢球形，外表光滑，表面有細微的氣孔，內(nèi)部有一層薄膜。3、雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣，并

12、不堅硬致密。用手掰一掰雞蛋殼，有什么發(fā)現(xiàn)？明確：易碎。（二）研究蛋殼的精妙之處1、試試用手能把1 枚雞蛋握碎嗎？注意：用力要均勻，不能掐、磕。明確：不易握碎。 通常情況下，蛋殼厚度只有0.38毫米。蛋殼這么薄，為什么禁得住這樣的擠壓？明確：雞蛋是橢球形的，用手握雞蛋時，手部施加的壓力能被蛋殼外凸的曲面分散，所以雞蛋不易握碎。蛋殼內(nèi)附著的一層富有彈性的薄膜所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，能拉緊整個蛋殼，增加了蛋殼的抗壓能力。2、哪種情況的蛋殼不容易被戳破？雞蛋殼放在塑料瓶蓋上，空殼朝上。捏住鉛筆，垂直向下，筆尖對準(zhǔn)雞蛋殼，松手，觀察。雞蛋殼倒扣在桌面上。捏住鉛筆，垂直向下，筆尖對準(zhǔn)雞蛋殼，松手，觀察。注意：鉛筆

13、要從同一高度下落，蛋殼無裂紋。明確：凹形容易被戳破，凸形不容易被戳破。解釋：為什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？明確：凸面朝上，受力均勻，蛋殼沒破；凹面朝上，受力不均，蛋殼破裂。3、 4 枚雞蛋能支撐多重的物體？將 4 枚雞蛋立在桌面上（每枚雞蛋的上下兩端用塑料瓶蓋固定），在上面放一塊平板，再在平板上逐個加放重物。注意：重物要輕放，逐步放，越往后重物越要小心輕放。實驗現(xiàn)象：雞蛋能承受很多本書的重力。實驗結(jié)論：從外部給蛋殼施壓，蛋殼具有較大的承重力。解釋：蛋殼為什么能承受這么大的壓力？明確：雞蛋表面的曲面結(jié)構(gòu)能夠很好地分散所承受的壓力，因此雞蛋殼雖然很薄，但它承受外界沖擊的能力較強。二、

14、觀察比較蛋殼和拱的外形1、在蛋殼上畫一條線，這條線是什么形狀的？或者說像什么？ 明確：這條線是拱形，蛋殼曲面可以看成由無數(shù)的拱形拼接而成。2、外形為弧形的建筑結(jié)構(gòu)被稱為拱。如，玉帶橋、無梁殿。無梁殿沒有木梁、木柱，全殿用磚石砌成大大小小的拱券結(jié)構(gòu)。3、你見過哪些拱形建筑或建筑上的拱結(jié)構(gòu)？預(yù)測：常見的拱形：拱門、牌坊、城堡、水渠、宮殿等。著名拱形建筑：法國的凱旋門、中國的趙州橋、古羅馬水渠等。4、蛋殼抗壓力能強，拱結(jié)構(gòu)也具有這樣的特點嗎？我們來測一測拱的承重能力吧。（1）材料準(zhǔn)備：A4紙、木塊、墊圈（2）實驗步驟平行擺放兩塊小木塊，小木塊間距離小于A4紙的寬度。A4紙平放兩木塊之上，做成平橋。同

15、樣的A4紙拱成拱形，兩底邊用木塊抵住，做成拱橋。分別在平橋和拱橋上逐個加放墊圈，直到橋面坍塌。（3）注意：橋墩不可移動，橋墩距離一樣。 墊圈大小一樣，要輕放。（4）實驗記錄（5）實驗結(jié)論：拱形橋面的承重能力比平橋的橋面承重能力強。5、拱為什么能承受巨大的壓力？明確：拱能把受到的壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的壓力。三、認識薄殼結(jié)構(gòu)1、薄薄的雞蛋殼之所以能承受很大的壓力，是因為蛋殼曲面可以看成由無數(shù)的拱拼接而成的，能夠把受到的壓力分散到蛋殼的各個部分。人們從蛋殼中得到怎樣的啟示？明確：人們從蛋殼中得到啟示，發(fā)明了薄殼結(jié)構(gòu)。薄殼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的受力性能，且輕便省料，

16、因此在建筑中被廣泛使用。2、科學(xué)閱讀：薄殼結(jié)構(gòu) 在自然界中，一些植物的種子外殼、動物的蛋殼和各種貝殼，都是天然的薄殼結(jié)構(gòu)。它們用很少的材料獲得無比堅硬的外殼，以抵御外界的侵襲。 以蛋殼為例，通常情況下，蛋殼厚度只有0.38毫米。這么薄的蛋殼，簡直不堪一擊。然而，蛋殼的形狀可以增大它的承受力，凸出向外的曲面能把壓力分散。特別是當(dāng)它均勻受力時，抗壓性就更強了，遠不是看上去的那么脆弱。人類從蛋殼這樣的天然殼體中受到啟發(fā)，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，將各種形式的薄殼結(jié)構(gòu)運用到大跨度的建筑中。這些薄殼結(jié)構(gòu)的建筑能夠達到力學(xué)設(shè)計的基本要求用料少，抗壓能力強。尋找生活中的薄殼結(jié)構(gòu)建筑或物品，與大家分

17、享吧。預(yù)測：薄殼結(jié)構(gòu)建筑：國家大劇院、悉尼歌劇院薄殼結(jié)構(gòu)的物品：燈泡、安全帽、野外帳篷四、課堂練習(xí)（一）選擇題1.下列說法正確的是（ ） A.人不可能站在雞蛋上 B.一張A4紙不可能托起一塊紅磚 C.蛋殼具有較大的承重力2. 蛋殼很薄，但用手使勁捏壓一個完整的雞蛋，雞蛋卻能保持不破，這是因為雞蛋的形狀近似于（ ） A.圓頂形 B.球形 C.拱形3.拱形能承載很大的重量是因為（ ） A.拱形比較厚 B.受到的壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分 C.拱形的形狀好看4.人們根據(jù)( )的結(jié)構(gòu)，發(fā)明了薄殼結(jié)構(gòu)屋頂，既堅固又節(jié)省材料。 A.鳥 B.蛋殼 C.植物的葉子5.從一定高度落下鉛筆，哪種蛋殼容易戳破？

18、（ ） A.凹面朝上的 B.凸面朝上的C.凹面朝上的或凸面朝上的（二）判斷題1.雞蛋呈橢球形，外表粗糙。（ ）2.蛋殼曲面可看成由無數(shù)的拱形拼接而成。（ ）3.拱橋的承重能力大于平橋。（ ）4.薄殼結(jié)構(gòu)是仿生學(xué)的具體應(yīng)用。（ ）5.建筑物沒有橫梁一定不安全。（ ）6.安全帽很薄，偷工減料。（ ）五、作業(yè)布置 查閱資料，搜集更多的薄殼結(jié)構(gòu)建筑或物品的照片，粘貼在活動手冊上。準(zhǔn)備材料觀察雞蛋特點交流掰雞蛋殼握雞蛋實驗解釋做戳雞蛋實驗解釋做雞蛋承重實驗描述現(xiàn)象，交流結(jié)論解釋畫一畫，觀察閱讀資料回答實驗操作解釋閱讀資料回答閱讀分享獨立完成指導(dǎo)學(xué)生觀察并描述蛋殼的特點，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。嘗試用握、戳、

19、承重等方式破壞蛋殼，直觀感受蛋殼的穩(wěn)固。對比蛋殼和拱形，找出兩者之間的關(guān)聯(lián)。通過承重對比實驗，知道拱橋的承重能力大于平橋。了解拱結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)在建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用。完成達標(biāo)測評增加見識，開闊眼界課堂小結(jié)本節(jié)課，通過研究雞蛋殼的形狀特點發(fā)現(xiàn)蛋殼抗壓能力的優(yōu)勢，在和拱的外形比較與測試中發(fā)現(xiàn)拱也具有抗壓能力強的特點。通過閱讀了解人們受蛋殼的啟示發(fā)明了薄殼結(jié)構(gòu)，并在建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用?？偨Y(jié)課堂板書板書設(shè)計蘇教版五年級下2.7海豚與聲吶教學(xué)設(shè)計課題 海豚與聲吶單元2學(xué)科科學(xué)年級5學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是超聲波，了解超聲波回聲定位和無線電波反射定位的原理。2.通過閱讀和對比，發(fā)現(xiàn)海豚探路、聲吶、B超、雷達的工

20、作原理。3.在“海豚捉魚”的游戲活動中，進一步認識模擬活動的特點。4.分工合作，提升團隊合作意識。重點了解海豚活動以及捕食的工作原理。難點團隊合作，完成游戲教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課1、你在哪見過海豚？海豚在做什么？預(yù)測：在動物園里、電視、書籍上看到海豚表演：跳圈、搖呼啦圈、高空頂球等。2、聰明、優(yōu)雅、頑皮，海豚成為人們最喜愛的動物。然而，誰會想到生活在海洋里的海豚卻被稱為“天生殺手”。播放視頻。 你知道其中的奧秘嗎？回答觀看視頻，回答創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課。講授新課一、科學(xué)家研究海豚探路秘密的實驗1、人們在水池里插上金屬棒，海豚游動時絕不會碰到；即使被蒙上眼睛，照樣暢游無阻

21、，還能準(zhǔn)確捕捉獵物。這說明了什么？明確：海豚探路不是依靠視覺。2、20世紀60年代，生物學(xué)家諾里斯發(fā)現(xiàn)，把海豚的前額蒙住，它在水下就像瞎子一樣，到處亂撞。說明海豚探路與前額有關(guān)。海豚的一個鼻孔是封閉的，埋于皮下。聲波就是靠這封閉鼻孔發(fā)生震動產(chǎn)生的。發(fā)聲時，聲波通過頭部額隆發(fā)射出去。反彈回來的聲波，將通過下頜骨骼組織傳送到內(nèi)部耳朵，從而感知聲波。二、模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚1、材料準(zhǔn)備小魚頭飾、海豚頭飾。2、游戲規(guī)則在一塊空地上畫一個大圈，45 人一組，一人蒙上眼睛扮演海豚，其余同學(xué)扮演小魚。 “海豚”一邊快速移動一邊說“小魚”，“小魚”們只能在圈內(nèi)腳跟碰腳尖地移動，并且都要發(fā)聲回應(yīng)。

22、 “海豚”捉到“小魚”后，互換角色，繼續(xù)游戲。3、溫馨提示“小魚”只能緩慢移動，不能移動太快。游戲中不能瘋鬧，不能亂講話。4、討論：游戲中各種角色在模擬什么？蒙上扮演海豚同學(xué)的眼睛：在海中游動的海豚扮演海豚的同學(xué)說“小魚”：海豚發(fā)出超聲波扮演“小魚”的同學(xué)發(fā)出回應(yīng)聲：反射回的超聲波快速移動和慢速移動：海豚與小魚的游動速度差別5、游戲結(jié)論 海豚在水里能夠發(fā)出一種人耳聽不見的聲波，聲波遇到物體后會反射回來，被海豚的耳朵接收，海豚就能確定物體的形狀、大小和位置。這種方法叫回聲定位。6、知識卡物體振動的越越快,發(fā)出的聲音就越高,物體振動的越慢,發(fā)出的聲音就越低。人耳能聽到的聲音頻率是20-20000赫

23、茲,高于20000赫茲的聲波叫超聲波,低于20赫茲的聲波叫次聲波。三、海豚探路與仿生物品1、根據(jù)回聲定位原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶?，F(xiàn)在，聲吶已被廣泛應(yīng)用于各種艦艇、水下作業(yè)及漁業(yè)勘測等。潛艇的聲吶系統(tǒng)利用聲波對水下目標(biāo)進行探測、定位、識別等。B 超診斷儀同樣利用回聲定位原理，將超聲波射入人體，通過分析體內(nèi)組織產(chǎn)生的回聲，探測人體內(nèi)部是否健康。雷達則利用類似的原理進行工作。雷達發(fā)出的電磁波（無線電波）遇到目標(biāo)時會返回，從而測定目標(biāo)位置、速度等，為飛機導(dǎo)航。2、知識卡 超聲波是頻率超過20000HZ的聲波，聲波是由空氣振動產(chǎn)生的。因其方向性很好，常用作探測工具。電磁波是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的能量波。常作為

24、信息載體，如手機信號。3、畫出聲吶、B超診斷儀和雷達的工作原理示意圖。4、聲吶、B超、雷達的工作原理和海豚探路有什么相似之處？四、拓展活動蝙蝠是唯一能夠真正飛翔的哺乳動物，具有很強的飛行能力。蝙蝠視覺較差，聽覺異常發(fā)達，在夜間或十分昏暗的環(huán)境中它們能夠自由地飛翔和準(zhǔn)確無誤地捕捉食物 。蝙蝠是怎么做到的呢？科學(xué)閱讀：蝙蝠與回聲定位飛機在夜間飛行是安全的，這是受到什么啟發(fā)的？視頻：飛機與雷達。五、課堂練習(xí)（一）選擇題1、不是利用超聲波回聲定位的是（ ） A.聲吶 B.雷達 C.海豚2、蒙上海豚的眼睛，海豚會（ ） A.照樣暢游無阻，準(zhǔn)確捕捉獵物 B.失去前進方向，到處亂撞 C.捕捉不到獵物3、模仿

25、蝙蝠尋找獵物的超聲波定位原理而設(shè)計的定位設(shè)備是（ ）。A.雷達 B.飛機 C.導(dǎo)航儀4、聲吶被廣泛應(yīng)用于（ ） A.探測人體內(nèi)部是否健康 B.飛機導(dǎo)航 C.各種艦艇、水下作業(yè)及漁業(yè)勘測5、蝙蝠探測障礙物利用（ ） A.眼睛 B.超聲波C.嗅覺（二）判斷題1、海豚、聲吶、B 超、蝙蝠都屬于回聲定位的工作原理。（ ）2、利用超聲波可以診斷身體疾病。（ ）3、超聲波能被人耳聽到。（ ）4、海豚能利用超聲波捕食，屬于回聲現(xiàn)象。（ ）5、蝙蝠的回聲定位是靠耳朵來進行的。（ ）六、作業(yè)布置 查閱資料，了解更多仿生學(xué)事例。回答閱讀認識材料做游戲回答歸納閱讀閱讀資料閱讀知識卡做活動手冊比較獨立完成知道海豚探路

26、不是依靠視覺。理解海豚回聲定位原理。通過閱讀和對比，發(fā)現(xiàn)海豚探路、聲吶、B超、雷達的工作原理。知道蝙蝠的回聲定位原理及其放生物品。完成達標(biāo)測評拓寬知識面課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解海豚活動以及捕食的工作原理回聲定位。人們利用回聲定位原理發(fā)明了聲吶、B超診斷儀、雷達等，服務(wù)人類，對仿生學(xué)有了更進一步的了解和認識?？偨Y(jié)課堂板書板書設(shè)計蘇教版五年級下2.8我們來仿生教學(xué)設(shè)計課題 我們來仿生單元2學(xué)科科學(xué)年級5學(xué)習(xí)目標(biāo)1、能按要求制作手臂的結(jié)構(gòu)模型。2、通過閱讀資料和分析，了解一些生活中的仿生產(chǎn)品。3、發(fā)揮團隊合作意識，共同完成游戲任務(wù)。4、嘗試進行仿生設(shè)計。重點通過對仿生產(chǎn)品的了解和分析，嘗試

27、進行仿生產(chǎn)品的設(shè)計。難點設(shè)計仿生產(chǎn)品。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課人類模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)造岀各種人造物，如新干線列車、直升機、尼龍搭扣、雷達、安全帽、國家大劇院等。你還知道哪些仿生物品呢？預(yù)測：1. 蒼蠅小型氣體分析儀2. 螢火蟲人工冷光3. 蚊子無痛針頭4. 水母水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀5. 蛙眼電子蛙眼6. 蝙蝠盲人用的超聲探路儀7. 藍藻的不完全光合器光解水裝置8.動物的爪子起重機的掛鉤9. 章魚煙幕彈10. 鴨蹼船槳11. 螳螂臂或鋸齒草鋸子12. 蒼耳果實尼龍搭扣13. 龍蝦氣味探測儀14. 蝴蝶上的鱗片變色衣服15. 荷葉防水衣服16. 樹葉的排列悉尼大劇院17.

28、 魚的沉浮潛艇18. 響尾蛇空對空響尾蛇導(dǎo)彈 我們能不能也像科學(xué)家那樣來仿生？列舉交流通過大量的列舉仿生物品，激發(fā)學(xué)生仿生興趣。講授新課一、模仿手臂的結(jié)構(gòu)和功能1、跟老師一起做重復(fù)運動：伸直手臂，彎曲手臂；體會：肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)是怎樣配合工作的？明確：手臂運動是肌肉、關(guān)節(jié)、骨骼共同作用的結(jié)果。曲臂時，手臂上側(cè)的骨骼肌收縮、鼓起，與此同時下側(cè)的骨骼肌伸長、緊繃。伸臂時，手臂下側(cè)的骨骼肌收縮、舒展，上側(cè)的骨骼肌伸長、緊繃，與曲臂時正好相反。2、觀察假肢手臂的結(jié)構(gòu)和功能假肢，也稱“義肢”，是供截肢者使用以代償缺損肢體部分功能的人 造肢體，有上肢假肢和下肢假肢。多用鋁板、木材、皮革、塑料等材料制作，其

29、關(guān)節(jié)采用金屬部件，現(xiàn)在假肢界主流是鈦合金和碳素纖維材料。結(jié)構(gòu)如下：假肢能和正常肢體一樣自由活動嗎？播放視頻。3、討論：假肢手臂是怎么制造出來的？明確：假肢手臂是模仿人的手臂外形、結(jié)構(gòu)和功能制造出來的。4、做一只手臂模型（1）活動材料：制作手臂的寬窄卡紙、鉚釘、線、膠帶、剪刀等。（2）制作演示：播放視頻。（3）動手制作：剪兩塊硬紙板，其中一塊是另一塊的兩倍寬。將寬紙板沿長邊對折，將窄紙板的一端剪圓。把剪圓的紙板夾在對折紙板的一側(cè)，用鉚釘連接，再把“手”固定在對折紙板的另一側(cè)。用膠帶將兩根等長的繩子的兩端分別固定在兩塊硬紙板上。拉動繩子，帶動整個“手臂”運動。（4）溫馨提示：硬紙板長骨（肱骨）對折

30、的硬紙板前臂的橈骨和尺骨鉚釘關(guān)節(jié) 繩子連接上臂與前臂的肌肉（5）實驗現(xiàn)象：當(dāng)我們拉動繩子,可以帶動整個“手臂”運動。前臂可以繞著鉚釘“關(guān)節(jié)”處上下運動。（6）實驗結(jié)論：二、做“保護色”游戲1、找一找，圖片中的小動物？它們的體色與周圍環(huán)境有什么特點？明確：動物具有與其生活的環(huán)境顏色一致或近似的體色，這種顏色叫保護色。自然界里有許多生物就是靠保護色避過敵人，在生存競爭中保存自己。（1）材料準(zhǔn)備：各種小動物、彩筆、剪刀。（2）游戲規(guī)則：分組給螞蚱、蝴蝶、菜青蟲、青蛙等小動物 卡片涂上顏色，并剪下來。 選一條樹叢邊的小路，各組將小動物卡片沿 途放在其中。 以正常速度走過這條小路，比一比哪個小組 做的卡

31、片被發(fā)現(xiàn)得最少。 重走一遍這條小路，你能發(fā)現(xiàn)更多的小動 物卡片嗎？（3）討論：游戲中的各種行為代表什么？明確：小動物卡片生活在樹叢中的小動物以正常速度走過這條小路不經(jīng)意的觀察狀態(tài)重走一遍小路仔細的觀察狀態(tài)（4）游戲提示：卡片可不能被其他物體遮蓋。做好游戲分工：A組放置卡片，B組和C組搜尋；B組放置卡片，A組和C組搜尋；在指定活動區(qū)域活動，聽從指揮，遵守紀律。（5）游戲記錄（6）游戲結(jié)論：動物的保護色能幫助動物躲避敵人，保存自己。2、迷彩服是作訓(xùn)服的一種基本類型?！懊圆省笔怯删G、黃、茶、黑等顏色組成不規(guī)則圖案的一種新式保護色。黃綠色的迷彩服是叢林迷彩，用于陸軍夏作訓(xùn)服?；哪圆?，用于陸軍冬作訓(xùn)服

32、。藍色的迷彩服是海洋迷彩，用于海軍陸戰(zhàn)隊。（1）這三種迷彩服分別在什么環(huán)境中不易被發(fā)現(xiàn)？請連線。（2）迷彩服是模仿什么制成的？明確：動物的保護色原理。三、科學(xué)閱讀：六足機器人1、六足機器人可以輕松跨越森林、沙地、 沼澤等特殊路面，能夠從事工程勘測、反恐防暴、軍事偵察等難度較大或具有危險性的工作。這跟什么有關(guān)？明確：六足。2、觀看視頻，觀察機器人行路有什么特點？明確：六足機器人總是以三條足為一組，以三角形支架結(jié)構(gòu)交替前行。3、閱讀短文回答：六足機器人是模仿什么發(fā)明的？明確：工程師借鑒昆蟲的三角步態(tài)在穩(wěn)定性、機動性等方面的優(yōu)勢， 設(shè)計并制造了六足仿生機器人。4、介紹竹節(jié)蟲：竹節(jié)蟲，形狀細長似竹節(jié)，綠色或