2022新蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊8《我們來仿生》教學(xué)設(shè)計

1、8我們來仿生【課標(biāo)落實】1本單元通過一系列觀察、探究、設(shè)計等活動，落實課程標(biāo)準(zhǔn)高年級的課程目標(biāo)。 科學(xué)知識：認(rèn)識人類與自然資源的緊密關(guān)系。工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計和制造物品、解決技術(shù)應(yīng)用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界 的一系列活動?？茖W(xué)探究：通過觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信息?？茖W(xué)態(tài)度：表現(xiàn)出對事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系進(jìn)行研究的興趣。能大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、設(shè) 計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境：了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力，技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā) 展。2本課學(xué)習(xí)內(nèi)容基于課程標(biāo)準(zhǔn)

2、課程內(nèi)容中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的高年段要求。3知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型，能夠在自然界生物與仿生物品間建立聯(lián)系。能 夠從生物特性中獲得啟示或根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。【教材分析】我們來仿生是蘇教版科學(xué)五年級下冊第 2 單元仿生的第四課時。通過本單元前 三課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步建立仿生學(xué)的概念，并通過對具體案例的分析，了解生物和仿生 物品之間的聯(lián)系，體會仿生學(xué)的思維和方法。在此基礎(chǔ)上，本課旨在為學(xué)生創(chuàng)建仿生設(shè)計的 平臺，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生物結(jié)構(gòu)、功能等特征或從實際生活需要入手，運用仿生學(xué)設(shè)計簡單器 具、生產(chǎn)物品。引導(dǎo)學(xué)生將本單元的知識進(jìn)行吸收融合并內(nèi)化成自身的知識應(yīng)用能力，

3、進(jìn)一 步激發(fā)學(xué)生對于仿生設(shè)計的興趣。本課教學(xué)內(nèi)容分四個部分：第一部分是通過用眼觀察、動腦思考、動手制作等多種形式， 研究手臂的結(jié)構(gòu)和功能，再動手自制手臂模型。第二部分通過動物“保護(hù)色”游戲，讓學(xué)生 發(fā)現(xiàn)自然界中有些小動物，用其自身與周圍環(huán)境融為一體的顏色來保護(hù)自己，從而能舉一反 三理解迷彩服的設(shè)計原理。第三部分是借助六足機(jī)器人的仿生案例，通過找尋所仿生物的活蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第 2 單元仿生1動，強(qiáng)化學(xué)生的仿生意識。第四部分通過真實情境：器皿的清洗困難，引導(dǎo)學(xué)生展開仿生設(shè) 計。第五部分在前面的鋪墊和模擬練習(xí)的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生嘗試自主設(shè)計仿生用品。 【學(xué)情分析】學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)逐步建

4、立起仿生的概念。對于生物與仿生物品在結(jié)構(gòu)、原理上 的聯(lián)系都有所掌握，但又都還停留在了解層面，未能結(jié)合仿生學(xué)展開具體的實踐，嘗試將自 己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化成仿生產(chǎn)品。通過仿生產(chǎn)品設(shè)計的全過程，加深學(xué)生對工程和機(jī)械設(shè)計的體驗， 加強(qiáng)學(xué)生對工程和機(jī)械領(lǐng)域的認(rèn)知和應(yīng)用能力。從學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)和心理特征來看，五年級的學(xué)生對于感興趣的事物充滿好奇心，有較 強(qiáng)的探究欲望，他們總希望能有更多自主思考和實踐的機(jī)會。因此，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計盡可 能以游戲、活動為主線開展教學(xué)，盡可能提供學(xué)生自主研究的時、空間，讓學(xué)生在自主體驗 中，促進(jìn)其科學(xué)知識、探究能力、科學(xué)思維的生長。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)知識：1知道人體手臂的結(jié)構(gòu)和功能。2知

5、道仿生物品具有廣泛的用途?？茖W(xué)探究：1能按要求制作手臂的結(jié)構(gòu)模型。2能通過閱讀資料和分析，了解一些生活中的仿生產(chǎn)品。3能通過對仿生產(chǎn)品的了解和分析，嘗試進(jìn)行仿生產(chǎn)品的設(shè)計?？茖W(xué)態(tài)度：1在科學(xué)探究中，能意識到要用實驗證明自己的猜想。2在科學(xué)探究中，能從不同視角提出研究思路，完成探究、設(shè)計與制作，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。 科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境：1認(rèn)識到仿生學(xué)給人們的生產(chǎn)、生活帶來的便利。2根據(jù)生活需要進(jìn)行研究，并結(jié)合仿生學(xué)展開思考是否可以改進(jìn)或生產(chǎn)出仿生學(xué)產(chǎn)品。 【教學(xué)重點】通過對仿生產(chǎn)品的了解和分析，嘗試進(jìn)行仿生產(chǎn)品的設(shè)計。【教學(xué)難點】設(shè)計仿生產(chǎn)品的?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年

6、級下冊第 2 單元仿生2學(xué)生材料：硬紙板、繩子、鉚釘、“保護(hù)色”游戲道具。 【教學(xué)時間】1 課時【教學(xué)過程設(shè)計】探究活動一、視頻導(dǎo)入，制作模型教師活動1音樂具有強(qiáng)大的魔力，往往讓人 陶醉其中。下面想邀請大家一起來欣賞 一場有些許不同的小提琴演奏。（視頻內(nèi) 容：殘疾音樂家的演奏視頻。）2提問：欣賞完了，這場表演的特學(xué)生活動探究意圖 設(shè)計意圖：利 用 視 頻 讓學(xué) 生 直 觀 感 受假 肢 的仿真效果，激 發(fā) 起 學(xué) 生自 制殊之處在哪？ 1學(xué)生欣賞完演 手 臂 模 型的 興3講述：小提琴演奏者雖然身體有 奏后匯報：演奏者的趣。以此為驅(qū)動缺陷，但在假肢的幫助下依然能演奏出 如此優(yōu)美的音樂。這些假肢

7、無論外形和 功能都和我們的手臂十分相似，它就是 一個仿生產(chǎn)品；大家想不想自己也動手 做一個呢？（出示板書：我們來仿生）4過渡：想要做好一個手臂模型就 必須十分了解手臂的構(gòu)成？各部分是怎 樣配合工作的？在此過程中又有什么變 化？下面兩人一組，通過伸直和彎曲手 臂的動作感受并認(rèn)真觀察我們的手臂手臂是假肢。力，有針對性的 進(jìn) 行 曲 伸臂 的 活動，掌握手臂 的結(jié)構(gòu)和功能。 通 過 手 臂模 型 的制作，讓學(xué)生 經(jīng) 歷 仿 生的 探 究過程，初步體 驗 仿 生 學(xué)的 思 維和方法。吧！ 2同桌合作展開 5講述：我們一起觀察手臂伸縮運 探究。動的動態(tài)圖，驗證一下你們的發(fā)現(xiàn)。（連 3學(xué)生匯報：曲接骨骼的

8、肌肉稱為骨骼肌，骨骼肌的兩 端分別連接兩塊骨骼，它們成對存在。 曲臂時，上方的骨骼肌收縮、鼓起而下臂時，手臂在關(guān)節(jié)處 彎曲；曲臂時上側(cè)的 肌 肉 有 一 點 鼓方的骨骼肌伸長、緊繃；伸臂時則相反。） 起.6講述：通過一系列的觀察，大家對于手臂已有細(xì)致的了解。老師為大家 4小組合作展開蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第 2 單元仿生3準(zhǔn)備了材料，你們能做出一個手臂模型制作。嗎？事不宜遲，我們馬上開始！ 5學(xué)生介紹各自 7提問：哪個組愿意展示并講解一 模型。下你們的模型。二、游戲 1講述：發(fā)現(xiàn)生物無論外形、結(jié)構(gòu)設(shè)計意圖：在體驗，初歷仿生或功能上的特點是制作仿生物品的關(guān) 鍵，這就要求我們善于觀察。下面我們

9、就來一場眼力競技，看看誰最火眼金睛！游戲介紹：每組都會拿到一張圖紙， 找出隱藏其中的全部動物，比一比哪個 組找的又快又準(zhǔn)。(全班共叢林、荒漠、趣味性強(qiáng)、學(xué)生 樂于參與的“保 護(hù)色”游戲中融 入仿生活動，引 導(dǎo) 學(xué) 生 在游 戲1小組展開游戲 中 自 主 感受 并海洋三種不同的圖紙)2提問：現(xiàn)在 12 張圖紙已經(jīng)按各 小組的完成順序排列在黑板上，你有什 么發(fā)現(xiàn)嗎？比拼?？偨Y(jié)“保護(hù)色” 的重要作用，再 嘗 試 聯(lián) 系生 活 進(jìn)行思考，最終3追問：那么你覺得哪種外形更有2學(xué)生回答：圖 完 成 迷 彩服 的利于動物呢？4 講述 : 那么，如果要讓自己隱藏 在剛剛的場景中，你會為自己設(shè)計一件 怎么的外衣

10、呢？請各小組根據(jù)各自的圖紙上動物顏色越繽紛 的組越快；最慢的都 是那些動物顏色和背景相似的小組.設(shè)計。在輕松、 愉悅的氛圍中， 親 歷 一 次仿 生 物 品 的 產(chǎn)生 過紙開始你們的繪制。 3學(xué)生觀察后總 程，加深學(xué)生對5提問：看完各組組的設(shè)計，你發(fā) 結(jié)：動物外形色彩和于 仿 生 學(xué)的 認(rèn)現(xiàn)什么共同點嗎？這種衣服你有沒有似 曾相識的感覺?周圍環(huán)境越相近越有 利于動物。識，建立自制仿 生 產(chǎn) 品 的 信6小結(jié)：是的，迷彩服的設(shè)計靈感4小組討論并設(shè) 心。就是來自于此，利用與周圍環(huán)境相近的計。配色幫助軍人更好的隱藏自己，不被敵 5學(xué)生歸納：大人發(fā)現(xiàn)。通過觀察并收集生物的特點， 把獲得的啟示聯(lián)系生活加

11、以思考，你們 自己就設(shè)計出了仿生物品，給自己來點 掌聲吧！家設(shè)計的衣服都與周 圍環(huán)境相近，設(shè)計的 服 裝 都 很 類 似 迷 彩 服。蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第 2 單元仿生4三、實例 1講述：隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人設(shè)計意圖：通分析，鞏固仿生愈加頻繁的出現(xiàn)在我們的視野中，你都 見過什么樣的機(jī)器人呢？長這樣的機(jī)器 人你見過嗎？它有什么與眾不同之處 呢？我們一起通過視頻來了解一下吧！2全班觀看六足機(jī)器人視頻介紹。 3提問：六足機(jī)器人也是一種仿生產(chǎn)品，它模仿的哪種生物呢？請認(rèn)真閱 讀四張介紹卡片上的信息，找出這種生過 視 頻 和閱 讀 卡，幫助學(xué)生進(jìn) 一 步 在 生物 與 仿 生 物 品間 建 立聯(lián)

12、系，通過從 仿 生 物 品到 生 物的逆向分析， 強(qiáng) 化 學(xué) 生的 仿物。 1學(xué)生閱讀信息 生思維。聯(lián)系生4小結(jié)：為了應(yīng)對森林、沙地、沼 卡?；顚嶋H，說明仿澤等特殊路面，我們需要機(jī)動性、穩(wěn)定 2學(xué)生嘗試總結(jié) 生 物 品 具有 廣性更強(qiáng)的機(jī)器人；結(jié)合實際需求設(shè)計師 們再次將目光聚焦自然界的生物，最終 在竹節(jié)蟲身上獲得了啟示。四、聯(lián)系 1講述：從生活中遇到的問題或?qū)嵔榻B卡信息并陳述自 己的選擇。泛的用途，為后 續(xù) 的 學(xué) 生仿 生 設(shè) 計 打 下 基 礎(chǔ)。設(shè)計意圖：創(chuàng)生活，自主仿生際需求出發(fā)，展開仿生產(chǎn)品的設(shè)計也是 一種途徑。剛好最近老師在打掃實驗室 時就遇到了這樣一個小麻煩：在清洗各 自瓶瓶罐罐

13、時，像燒瓶這樣口小體大的 器皿用刷子清洗起來費時費力還常常洗 不干凈。你能從生物中找尋靈感設(shè)計個 新型工具解決這個難題嗎？2教師追問：目前刷子的弊端是什 么？我們希望達(dá)到的效果是什么？設(shè) 真 實 的生 活 情境，讓學(xué)生嘗 試 以 解 決實 際 問題入手，展開 仿生設(shè)計，了解 仿 生 的 現(xiàn)實 真 正意義：仿生設(shè) 計為生活服務(wù)，1學(xué)生小組討論 并 引 發(fā) 學(xué)生 思3提示：如果毫無頭緒可以找老師 并展開設(shè)計?？己蛣?chuàng)新。拿個錦囊找找靈感哦！(錦囊內(nèi)有河豚的 介紹卡片)2各小組分享各 自的仿生設(shè)計方案。五、拓展延伸講述：通過本課的學(xué)習(xí)，大家嘗試 從生物的特點出發(fā)思考如何運用于生蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第 2 單元仿生5活，設(shè)計出了迷彩服；又試著從生活問 題出發(fā)在生物身上找尋靈感，完成燒瓶 刷的改良。選擇你喜歡的方式，試著設(shè) 計一種仿生產(chǎn)品吧！【板書設(shè)計】8我們來仿生保護(hù)色竹節(jié)蟲河豚迷彩服 六足機(jī)器人 仿生刷仿生產(chǎn)品【知識要點】本課通過用眼觀察、動腦思考、動手制作等多種形式，從手臂模型模型的制作、迷彩服 的設(shè)計結(jié)合六足機(jī)器人的分析、仿生刷的設(shè)計；引導(dǎo)學(xué)生學(xué)