Unit5LearningfromNatureStartingout教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二英語外研版（2019）選擇性必修第三冊

Unit5LearningfromNatureStartingout教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二英語外研版（2019）選擇性必修第三冊學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教材分析《Unit5LearningfromNatureStartingout》選自2023-2024學(xué)年高二英語外研版（2019）選擇性必修第三冊，本單元以自然界為背景，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物仿生學(xué)這一跨學(xué)科領(lǐng)域。通過學(xué)習(xí)本單元，學(xué)生能夠了解仿生學(xué)原理及其在日常生活中的應(yīng)用，提高英語閱讀理解能力，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和環(huán)保意識。課程內(nèi)容涉及自然界中的生物特點(diǎn)及其對人類發(fā)明創(chuàng)造的啟示，與必修課程中相關(guān)話題相呼應(yīng)，深化學(xué)生對英語學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系的理解，為后續(xù)相關(guān)話題學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本課程旨在提升學(xué)生的英語學(xué)科核心素養(yǎng)，通過學(xué)習(xí)《Unit5LearningfromNatureStartingout》，學(xué)生將能夠：發(fā)展語言能力，準(zhǔn)確理解并運(yùn)用相關(guān)詞匯、句型描述自然界生物特點(diǎn)及仿生學(xué)應(yīng)用；培養(yǎng)文化意識，了解并尊重不同文化背景下的仿生學(xué)發(fā)展，認(rèn)識到自然界與人類文明的相互影響；提高思維品質(zhì)，通過分析仿生學(xué)案例，鍛煉邏輯思維和批判性思維能力；強(qiáng)化學(xué)習(xí)能力，主動探索仿生學(xué)新知，形成跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力，為終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：1.仿生學(xué)相關(guān)詞匯的掌握與運(yùn)用；2.對自然界生物特點(diǎn)及其在仿生學(xué)應(yīng)用的理解。

難點(diǎn)：1.復(fù)雜句型的分析與運(yùn)用；2.仿生學(xué)案例中邏輯思維和批判性思維的運(yùn)用。

解決辦法：針對重點(diǎn)，通過課前預(yù)習(xí)、課堂講解、課后鞏固三個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化詞匯記憶與運(yùn)用；結(jié)合課本圖片和實(shí)際案例，幫助學(xué)生形象理解仿生學(xué)應(yīng)用。針對難點(diǎn)，采用以下突破策略：

1.通過分析課本中的典型句型，引導(dǎo)學(xué)生掌握句子結(jié)構(gòu)和用法，進(jìn)行仿句練習(xí)，提高句型運(yùn)用能力；

2.設(shè)計(jì)課堂討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組探討仿生學(xué)案例，鼓勵(lì)發(fā)表見解，培養(yǎng)邏輯思維和批判性思維能力；

3.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的仿生學(xué)實(shí)例，進(jìn)行課后拓展，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。教學(xué)資源1.硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備、投影儀、實(shí)物展示架；

2.軟件資源：外研版英語教材、電子白板軟件、PPT演示文稿；

3.課程平臺：學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；

4.信息化資源：仿生學(xué)相關(guān)圖片、視頻、動畫；

5.教學(xué)手段：講授、小組合作、討論、探究、角色扮演、任務(wù)驅(qū)動。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，發(fā)布仿生學(xué)預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“自然界中的仿生學(xué)應(yīng)用”，設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“什么是仿生學(xué)？”“你能給出至少三個(gè)自然界生物的仿生學(xué)應(yīng)用實(shí)例嗎？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺數(shù)據(jù)跟蹤學(xué)生預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，理解仿生學(xué)基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，獨(dú)立思考并記錄答案。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果以筆記或思維導(dǎo)圖形式提交至平臺。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解仿生學(xué)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放自然界仿生學(xué)應(yīng)用的視頻，引發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解仿生學(xué)原理，結(jié)合課本案例。

-組織課堂活動：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生探討仿生學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-解答疑問：針對學(xué)生在討論中提出的問題，進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考仿生學(xué)的實(shí)際應(yīng)用。

-參與課堂活動：在小組討論中，分享自己的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)。

-提問與討論：對不懂的問題進(jìn)行提問，參與課堂討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過案例講解，幫助學(xué)生深入理解仿生學(xué)原理。

-實(shí)踐活動法：通過小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識。

-合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

作用與目的：

-加深對仿生學(xué)原理的理解，掌握相關(guān)應(yīng)用。

-通過實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關(guān)的寫作或研究作業(yè)。

-提供拓展資源：推薦與仿生學(xué)相關(guān)的書籍和網(wǎng)站，供學(xué)生深入研究。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，進(jìn)行更深入的探索。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：幫助學(xué)生認(rèn)識到自己的學(xué)習(xí)進(jìn)步和不足。

作用與目的：

-鞏固課堂所學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

-拓寬知識視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

-通過反思，促進(jìn)學(xué)生的自我提升和持續(xù)發(fā)展。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《生物仿生學(xué)：從大自然中學(xué)習(xí)的智慧》：介紹仿生學(xué)的發(fā)展歷程、研究方法和在各領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

-《自然界的設(shè)計(jì)法則》：探討自然界中的設(shè)計(jì)原理如何在工程和技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

-《仿生學(xué)的未來》：展望仿生學(xué)在解決現(xiàn)實(shí)問題，如環(huán)境、能源等方面的潛在應(yīng)用。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究專題：鼓勵(lì)學(xué)生選擇一個(gè)自然界生物，深入研究其在仿生學(xué)中的應(yīng)用，如蝙蝠的回聲定位在雷達(dá)技術(shù)中的應(yīng)用。

-創(chuàng)新設(shè)計(jì)：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新產(chǎn)品或解決方案，解決生活中的實(shí)際問題。

-小組項(xiàng)目：組織學(xué)生成立小組，共同探究仿生學(xué)在建筑、醫(yī)療、交通工具等領(lǐng)域的應(yīng)用，并進(jìn)行展示和交流。

1.仿生學(xué)的歷史發(fā)展

-古代：人類通過觀察自然界的生物，模仿其結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)造出許多工具和建筑。

-現(xiàn)代：科學(xué)家們通過生物學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科交叉研究，將仿生學(xué)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

2.仿生學(xué)的研究方法

-生物觀察：通過觀察自然界生物的結(jié)構(gòu)、功能和行為，尋找靈感。

-生物模擬：模仿生物的某種特性或結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造新的技術(shù)和產(chǎn)品。

-生物系統(tǒng)集成：將生物系統(tǒng)的原理應(yīng)用于工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3.仿生學(xué)在各領(lǐng)域的應(yīng)用案例

-航空航天：模仿鳥類的飛行原理，設(shè)計(jì)飛機(jī)和無人機(jī)。

-建筑設(shè)計(jì)：模仿生物的結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理，設(shè)計(jì)更環(huán)保、高效的建筑。

-醫(yī)療器械：模仿生物組織結(jié)構(gòu)和生物材料，開發(fā)新型醫(yī)療器械和治療方法。

4.仿生學(xué)的未來發(fā)展方向

-環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展：利用仿生學(xué)原理，開發(fā)環(huán)保型材料和能源。

-智能化：結(jié)合人工智能和仿生學(xué)，實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)和機(jī)器人的發(fā)展。

-生命科學(xué)：通過仿生學(xué)研究，揭示生物體的生長、發(fā)育和修復(fù)機(jī)制，為醫(yī)學(xué)提供新思路。典型例題講解例題1：描述蝴蝶翅膀的微觀結(jié)構(gòu)和其在防污技術(shù)中的應(yīng)用。

解答：

蝴蝶翅膀表面具有特殊的微觀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以有效地阻止液體滲透，使其在翅膀表面形成珠狀。這一特性在防污技術(shù)中得到了應(yīng)用，例如，開發(fā)防水涂層和自清潔表面。

例題2：分析鯊魚皮膚表面的“riblets”結(jié)構(gòu)，以及它在泳衣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

解答：

鯊魚皮膚表面的“riblets”結(jié)構(gòu)可以減少水流阻力，提高游泳效率。這一原理被應(yīng)用于泳衣設(shè)計(jì)中，通過模仿“riblets”結(jié)構(gòu)，制造出能減小水流阻力的泳衣，從而提高運(yùn)動員的游泳速度。

例題3：探討蓮葉表面的超疏水性，以及在自清潔材料中的應(yīng)用。

解答：

蓮葉表面具有超疏水性，能使水分在其表面形成球狀，并攜帶灰塵和污垢一同滾落，實(shí)現(xiàn)自清潔效果。這一原理被用于開發(fā)自清潔材料，如納米涂層和疏水性玻璃。

例題4：解釋章魚如何利用生物發(fā)光原理，以及在照明技術(shù)中的應(yīng)用。

解答：

章魚利用生物發(fā)光原理，通過控制體內(nèi)的生物發(fā)光酶，實(shí)現(xiàn)發(fā)光效果。這一現(xiàn)象啟發(fā)人們開發(fā)出新型生物發(fā)光照明技術(shù)，如生物發(fā)光光源和生物發(fā)光標(biāo)識。

例題5：分析蜘蛛絲的力學(xué)性能，以及在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

解答：

蜘蛛絲具有極高的強(qiáng)度和韌性，這些力學(xué)性能使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，模仿蜘蛛絲的力學(xué)性能，開發(fā)新型生物降解縫合線和人工韌帶。

補(bǔ)充和說明：

1.例題1：蝴蝶翅膀的微觀結(jié)構(gòu)

-知識點(diǎn)：仿生學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用。

-解題思路：介紹蝴蝶翅膀微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，以及其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢。

2.例題2：鯊魚皮膚表面的“riblets”結(jié)構(gòu)

-知識點(diǎn)：仿生學(xué)在流體力學(xué)中的應(yīng)用。

-解題思路：分析“riblets”結(jié)構(gòu)的作用原理，以及如何在泳衣設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)這一效果。

3.例題3：蓮葉表面的超疏水性

-知識點(diǎn)：仿生學(xué)在表面科學(xué)中的應(yīng)用。

-解題思路：闡述蓮葉表面的超疏水性原理，以及在自清潔材料中的應(yīng)用。

4.例題4：章魚的生物發(fā)光原理

-知識點(diǎn)：仿生學(xué)在光學(xué)和生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-解題思路：解釋章魚生物發(fā)光的原理，以及如何將這一原理應(yīng)用于照明技術(shù)。

5.例題5：蜘蛛絲的力學(xué)性能

-知識點(diǎn)：仿生學(xué)在生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)中的應(yīng)用。

-解題思路：探討蜘蛛絲的力學(xué)性能優(yōu)勢，以及在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)1.課程主題：Unit5LearningfromNatureStartingout

2.仿生學(xué)概念簡介：

-定義：仿生學(xué)是研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，并將這些原理應(yīng)用于工程和技術(shù)領(lǐng)域的一門科學(xué)。

3.自然界中的仿生學(xué)應(yīng)用案例：

-蝴蝶翅膀：防污技術(shù)

-鯊魚皮膚：“riblets”結(jié)構(gòu)在泳衣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

-蓮葉：超疏水性在自清潔材料中的應(yīng)用

-章魚：生物發(fā)光原理在照明技術(shù)中的應(yīng)用

-蜘蛛絲：力學(xué)性能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

4.仿生學(xué)的意義：

-提高人類生活質(zhì)量

-解決現(xiàn)實(shí)問題

-促進(jìn)科技創(chuàng)新

5.思考與討論：

-你還知道哪些自然界生物的仿生學(xué)應(yīng)用？

-仿生學(xué)在未來的發(fā)展方向有哪些？

板書設(shè)計(jì)圖示：

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|Unit5LearningfromNatureStartingout|

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|仿生學(xué)概念簡介:|

|-定義:研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，應(yīng)用于工程和技術(shù)領(lǐng)域|

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|自然界中的仿生學(xué)應(yīng)用案例:|

|-蝴蝶翅膀:防污技術(shù)|

|-鯊魚皮膚:“riblets”結(jié)構(gòu)在泳衣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用|

|-蓮葉:超疏水性在自清潔材料中的應(yīng)用|

|-章魚:生物發(fā)光原理在照明技術(shù)中的應(yīng)用|

|-蜘蛛絲:力學(xué)性能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用|

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|仿生學(xué)的意義:|

|-提高人類生活質(zhì)量|

|-解決現(xiàn)實(shí)問題|

|-促進(jìn)科技創(chuàng)新