《同步備課：生物的啟示》參考教案

蘇教版科學五年級下2.5《生物的啟示》教學設計課題仿生單元2學科科學年級5學習目標教學內容：本課在生物和仿生制品之間建立關聯(lián)，安排了三部分內容。第一部分是找物品設計與動植物形態(tài)結構的相似之處，讓學生對比幾組圖片，了解生活中的一些物品是人們受動植物形態(tài)結構的啟示設計出來的，并讓學生說說身邊更多這樣的案例。第二部分是對蜂巢形狀特征的研究。第三部分是關注仿生產(chǎn)品與仿生對象的關系，即船舶的設計從魚類身上獲得的啟示。教學目標：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構的特點，知道蜂巢結構在生活中的應用。3、對仿生設計產(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構的特點教學準備各種蜂巢結構、魚身體的圖片和視頻、A4紙、記錄單教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖活動一：觀察圖片，在仿生物品和動植物之間建立關聯(lián)活動二：研究蜂巢結構的優(yōu)勢活動三：對比魚與船在形狀和結構方面的相似之處活動一：1、導入：人們發(fā)現(xiàn)，植物和動物在幾百萬年的自然進化當中不僅適應了自然，而且其程度接近完美。仿生學就是試圖在技術方面模仿動物和植物在自然中的功能和行為，創(chuàng)造出一系列滿足人類需求的產(chǎn)品，它是科學與技術相結合的一個重要領域。我們生活中還有哪些例子？我們身邊的仿生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)結構和生理特點，人們從中獲得很多啟示。下面物品的設計與動植物的形態(tài)結構有什么相似之處？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。3、你還知道哪些物品的設計是受了動植物的啟示？鋸子與鋸齒草、大跨度建筑屋頂架構與王蓮葉、人工冷光與螢火蟲的光、風暴預測儀與水母耳、電子蛙眼與蛙眼等活動二：1、蜂窩猜想：公元4世紀，古希臘數(shù)學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”。2、假設蜜蜂用正五邊形建蜂巢，結果會怎樣？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3、假設蜜蜂用下面3種面積相等的圖形建蜂巢，計算每種圖形的內切圓直徑，以及蜂巢壁的總長度，并進行排序。（單位：厘米）明確：通過比較發(fā)現(xiàn)，六邊形用料最少4、將3張A4紙分別折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較哪種形狀抗壓能力最強明確：雖然圓柱體抗壓能力最強，但在平面密鋪的基礎上，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5、假如你是蜜蜂，你會選擇哪種形狀建蜂巢？為什么？明確：選擇六邊形因為六邊形能密鋪、用料最少和抗壓能力最強6、你還發(fā)現(xiàn)哪些物體有蜂巢結構？這種設計有什么好處？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。這種設計的好處是：六邊形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少等?；顒尤喝藗冊谠齑瑫r，從魚的身上得到了哪些啟示？明確：魚的鰭對應船的槳和櫓，提供前進和轉彎的動力；魚的流線型身體對應潛艇的外形，減少水的阻力，行進更快更省力；魚的骨架對應船的龍骨，提供整個身體的支撐；魚肚子里的鰾對應潛艇的蓄水艙，通過充氣和注水，調節(jié)上浮和下沉。學生討論學生觀察學生討論小組討論小組討論學生思考通過出示幾組圖片，讓學生將動植物與仿生品的形狀關聯(lián)起來，意識到人類創(chuàng)新設計出的一些物品是受到了動植物的啟示。以蜂巢為例，感受生物進化的完美，為人類的創(chuàng)造發(fā)明提供了很好的借鑒。引入第二個仿生事例。利用學生熟悉且有較強認同感的魚與船進行分析，進一步深化學生對仿生的理解，為仿生概念的提出做好鋪墊總結人類模仿生物的結構和功能，創(chuàng)造出各種人造物。這些做法逐漸發(fā)展為一門從自然中學習，進而應用到工程技術中的學科——仿生學。小試牛刀許多動物具有與生俱來的特殊本領，你認為可以從它們身上獲得什