《同步備課：海豚與聲吶》參考教案

蘇教版科學(xué)五年級下2.7《海豚與聲吶》教學(xué)設(shè)計(jì)課題仿生單元2學(xué)科科學(xué)年級5學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容:本課關(guān)注的是仿生學(xué)中的一個(gè)典型案例：海豚與聲吶，即科學(xué)家從海豚在海里游動(dòng)和捕食的行為得到啟發(fā)，發(fā)明了聲吶。本課教學(xué)內(nèi)容分三部分。第一部分，通過了解科學(xué)家所做的海豚游動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，知道海豚游動(dòng)和捕食時(shí)離不開嘴巴和耳朵。第二部分，做模擬海豚游動(dòng)和捕食的游戲，感受海豚利用嘴巴和耳朵捕食的情況，了解海豚游動(dòng)躲避障礙物和捕食的過程。第三部分，通過閱讀了解海豚探路的原理，以及聲吶、B超、雷達(dá)的工作原理。教學(xué)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(dá)的工作原理。3、在“海豚捉魚”的游戲活動(dòng)中，進(jìn)一步認(rèn)識模擬活動(dòng)的特點(diǎn)。重點(diǎn)了解海豚活動(dòng)以及捕食的工作原理難點(diǎn)團(tuán)隊(duì)合作，完成游戲教學(xué)準(zhǔn)備相關(guān)視頻和圖片、學(xué)生分組材料、游戲頭飾。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖活動(dòng)一：介紹科學(xué)家研究海豚探路秘密的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二：分析海豚探路與仿生物品工作原理上的相似之處活動(dòng)一：1、導(dǎo)入：觀看視頻想一想海豚是如何捕食？2、介紹科學(xué)家做過的實(shí)驗(yàn)，有人曾做過這樣的實(shí)驗(yàn)，在水池里插上36根金屬棒，每排6根，然后把海豚放進(jìn)去。只見海豚在棒中間游來游去，而絕不會碰到金屬棒。提問：如果把海豚眼睛蒙住，海豚還可以自如游動(dòng)嗎？明確：人們把海豚蒙上眼睛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)海豚照樣暢游無阻，還能準(zhǔn)確捕捉獵物。提問：通過實(shí)驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)什么？明確：這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明，海豚探路不是依靠視覺模仿游戲①在一塊空地上畫一個(gè)大圈，4~5人一組，一人蒙上眼睛扮演海豚，其余同學(xué)扮演小魚。②“海豚”一邊快速移動(dòng)一邊說“小魚”，“小魚”們只能在圈內(nèi)腳跟碰腳尖地移動(dòng)，并且都要發(fā)聲回應(yīng)。③“海豚”捉到“小魚”后，互換角色，繼續(xù)游戲明確：在這個(gè)游戲中，蒙上扮演海豚同學(xué)的眼睛是為了避免學(xué)生看見“小魚”的位置，也是模擬在海中游動(dòng)的海豚；扮演海豚的同學(xué)說“小魚”模擬的是海豚發(fā)出超聲波；扮演“小魚”的同學(xué)發(fā)出回應(yīng)聲模擬的是反射回的超聲波；扮演海豚同學(xué)的快速移動(dòng)和扮演小魚同學(xué)的慢速移動(dòng)模擬的是海豚與小魚的游動(dòng)速度差別。4、通過游戲結(jié)合你的理解，你能說說海豚是如何確定食物位置的嗎？活動(dòng)二：閱讀認(rèn)識海豚在水里能夠發(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。海豚采用的這種方法叫回聲定位。根據(jù)回聲定位原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶。現(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2、潛水艇的聲吶系統(tǒng)利用聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、識別等；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(dá)則利用類似的原理進(jìn)行工作。雷達(dá)發(fā)出的電磁波遇到目標(biāo)時(shí)會返回，從而測定目標(biāo)位置、速度等，為飛機(jī)導(dǎo)航。3、B超、雷達(dá)的工作原理和海豚探路有什么相似之處？明確：海豚、聲吶、B超、蝙蝠都屬于回聲定位的工作原理。某些動(dòng)物能通過口腔或鼻腔把從喉部發(fā)出超聲波，利用反射回的聲波來定向，這種空間定向的方法稱為回聲定位。聲吶是利用水中聲波進(jìn)行探測、定位和通信的電子設(shè)備。雷達(dá)將電磁波以定向方式發(fā)射至空間，借由接收空間內(nèi)存在物體所反射的電磁波，可以計(jì)算出該物體的方向、高度及速度.并且可以探測物體的形狀，以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測地面的精確形狀?？茖W(xué)閱讀蝙蝠的視力很弱，但是聽覺很靈敏。實(shí)驗(yàn)證明，蝙蝠主要靠聽覺來發(fā)現(xiàn)昆蟲。蝙蝠在飛行的時(shí)候，喉內(nèi)發(fā)出超聲波。超聲波能夠像波浪一樣向前推進(jìn)，遇到物體就被反射回來，形成根據(jù)物體性質(zhì)不同而產(chǎn)生不同聲音特征的回聲。蝙蝠能夠用耳朵接收這種回聲，并根據(jù)回聲的頻率、音調(diào)、聲音間隔等特征，確定物體的性質(zhì)和位置，判斷探測目標(biāo)是昆蟲還是障礙物，以及距離它有多遠(yuǎn)。蝙蝠的這種探測目標(biāo)的方式，叫作回聲定位。蝙蝠利用回聲定位來捕捉昆蟲，其靈活性和準(zhǔn)確性是非常驚人的。有人統(tǒng)計(jì)，蝙蝠在幾秒時(shí)間內(nèi)就能捕捉到一只昆蟲，一分鐘可以捕捉十幾只昆蟲。蝙蝠還能從雜亂無章的充滿噪聲的回聲中檢測出某一特殊的聲音，然后迅速進(jìn)行分析和辨別，以區(qū)別反射聲波的物體是昆蟲還是石塊，或者更精確地判斷是可食昆蟲還是不可食昆蟲。蝙蝠回聲定位的精確性和抗干擾能力，對于人們研究提高雷達(dá)的靈敏度和抗干擾能力，有著重要的參考價(jià)值。觀看視頻回答問題小組討論做游戲小組討論閱讀思考小組討論閱讀思考介紹科學(xué)家做的關(guān)于海豚的實(shí)驗(yàn)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起對了解海豚捕食行為的探究欲望。通過模擬活動(dòng)，將看不見的海豚回聲定位的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為直觀現(xiàn)象，讓學(xué)生在活動(dòng)中形象化地感受過程和原理。同時(shí)，增進(jìn)學(xué)生的研究興趣。切入仿生話題，將海豚探路、聲吶、B超、雷達(dá)等零散的認(rèn)知，通過比較分析，找出相似之處，進(jìn)一步加深對仿生事例兩者之間關(guān)系的認(rèn)知小試牛刀1.海豚蒙著眼睛就不能捕食了。（）2.海豚依靠回聲定位捕食。（）3.蝙蝠和海豚一樣依靠回聲定位來捕食。（）4.人類從海豚身上沒有獲得啟示。（）5.海豚是用前額發(fā)出聲波來測定方向的。（