蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊教案

【教學(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：了解細(xì)胞是動物、植物、細(xì)菌的基本組成單位。在觀察植物與動物以及人體的各種細(xì)胞圖片中，知道細(xì)胞的種類、形狀、大小具有多樣性。2.科學(xué)思維：能用科學(xué)語言、自然筆記等方式描繪不同細(xì)胞的形狀。3.探究實踐：能用放大鏡、手持顯微鏡、光學(xué)顯微鏡觀察獲得不同的信息，知道完成某些任務(wù)需要特定的工具。4.態(tài)度責(zé)任：能對觀察、探究生物細(xì)胞具有興趣和熱情，能嚴(yán)謹(jǐn)客觀地將觀察所得描繪出來。了解科學(xué)就在我們身邊，需要一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛?！窘虒W(xué)重點】了解細(xì)胞是動物、植物、細(xì)菌的基本組成單位?！窘虒W(xué)難點】描繪不同細(xì)胞的形狀?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】放大鏡、手持簡易顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、洋蔥鱗片內(nèi)表皮、載玻片、蓋玻片、一次性茶杯、實驗記錄單、課件、學(xué)習(xí)資料【教學(xué)時間】1課時【教學(xué)過程】一、談話導(dǎo)入新課1.同學(xué)們，你們玩過積木嗎?你們用積木搭過什么東西呢?學(xué)生自由交流。2.你們知道我們的身體是由什么組成的嗎?學(xué)生思考。教師引導(dǎo)：同學(xué)們，如果把我們的身體和其他有生命的物體比作房子，那么搭建這座房子的“積木”又是什么呢?作出自己的推測，學(xué)生再次交流。3.教師引導(dǎo)揭題。今天這節(jié)課我們就來研究我們生命體的“積木”。(板書課題：搭建生命體的“積木”)細(xì)胞是生命體的微小結(jié)構(gòu)，是構(gòu)成生命體的“積木”。二、指導(dǎo)學(xué)生觀察人體表皮和洋蔥鱗片內(nèi)表皮大家想看看手背皮膚的“積木”嗎?人的皮膚會不會也像拼圖一樣，也由一些小單位組成呢?(1)小組用放大鏡和手持顯微鏡分別觀察。(2)集體交流。你看到了什么,用語言描述一下。流)(1)學(xué)生借助顯微鏡來觀察，并將觀察到的情況畫下來。(畫在實驗手冊P.1上)(2)匯報：你們發(fā)現(xiàn)了什么?是否看到了一個神秘的生命世界?(小組展示、匯報交流。)(1)教師提問：在顯微鏡下看到的洋蔥表皮和人體表皮結(jié)構(gòu)有什么相同之處?個近似于長方形的格子組成，每個格子實際上是一個近似的長方體，這就是一個細(xì)胞。(板書：細(xì)胞)(1)閱讀：胡克的發(fā)現(xiàn)。(2)提問交流閱讀：細(xì)胞是誰發(fā)現(xiàn)的?細(xì)胞與生命體有什么關(guān)系?(學(xué)生回答)(3)學(xué)生觀看多媒體課件胡克的研究。師：胡克向人類揭開了細(xì)胞神秘的面紗后，人類就此著觀察工具的不斷改進(jìn)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)了越來越多的細(xì)胞。大家請看，部位的細(xì)胞，這是動物不同部位的細(xì)胞，看完后你有什么啟發(fā)。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞具有多樣性)(1)(課件出示植物的根、莖、葉細(xì)胞圖)這是植物根、莖、葉不同部位的細(xì)胞。(2)(課件出示動物的肌肉細(xì)胞和骨細(xì)胞圖)這是動物不同部位的細(xì)胞，看完后你有什么啟發(fā)。(引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞具有多樣性)(板書：具有多樣性)小結(jié)：動物、植物等都是由細(xì)胞組成的。2.觀察人體細(xì)胞形狀的不同。師：胡克向人類揭開了細(xì)胞神秘的面紗后，人類就此開始了對生物細(xì)胞的探究之旅。(1)課件出示教材中人體各類細(xì)胞圖。學(xué)生觀察思考后，小組交流。(2)集體匯報。師“你能說說細(xì)胞是什么形狀嗎?”,"它的形狀像什么?"3.鞏固練習(xí)，強(qiáng)化“細(xì)胞具有多樣性”這一概念。(實驗手冊P.1第二題連線題。)(1)學(xué)生嘗試獨立完成。(2)匯報交流。讓學(xué)生上臺，分享自己的思考、認(rèn)識。1.師：今天我們看到的細(xì)胞是需要顯微鏡才能看得到的，但生物界還有一些細(xì)胞是我們?nèi)庋勰軌蛑苯涌吹降模銈冎绬?2.了解動物和植物界最大的細(xì)胞。(1)課件展示鴕鳥卵細(xì)胞的圖片和數(shù)據(jù)、苧麻莖部韌皮細(xì)胞的圖片和數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解最大的動物細(xì)胞和最長的植物細(xì)胞。鴕鳥卵細(xì)胞直徑5cm,是現(xiàn)有最大的細(xì)胞。(2)身邊的較大的細(xì)胞。雞蛋、鵪鶉蛋3.補(bǔ)充：認(rèn)識白細(xì)胞。(1)提出要求：看視頻，了解白細(xì)胞的形狀和功能。(播放視頻)(2)回答問題，交流所得。五、全課總結(jié)1.教師提問：同學(xué)們，今天我們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識了生命體的微觀結(jié)構(gòu)——細(xì)胞，關(guān)于細(xì)胞知識，你們知道些什么?說說吧!2.學(xué)生回憶，相互補(bǔ)充?！景鍟O(shè)計】1.搭建生命體的“積木”【知識要點】1.借助不同的工具觀察手背皮膚或洋蔥鱗片內(nèi)表皮。2.動物、植物、細(xì)菌等都是由細(xì)胞組成的。細(xì)胞是構(gòu)成生命體的基本單位。注意：病毒不是由細(xì)胞組成的，它是一種沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特殊生物。3.1665年，英國科學(xué)家胡克用顯微鏡觀察軟木薄皮時，發(fā)現(xiàn)上面有許多小孔，看上去像一個個規(guī)則的小室，他把它們命名為細(xì)胞。4.顯微鏡的使用。(1)正確使用顯微鏡的步驟：安放→對光→上片→調(diào)焦→觀察。(2)注意事項。①使用時要輕拿輕放。②反光鏡不能對著太陽。③不能用手觸摸目鏡和物鏡。④物鏡不要碰到載玻片。5.大多數(shù)細(xì)胞都非常小，要借助顯微鏡才能看清。但有些細(xì)胞很大，如魚卵，動物的卵【課堂流程圖】(通過三種不同觀察方法，體會結(jié)果的不一樣。通過顯微鏡的觀察，知道細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與(通過圖片和視頻直觀感受細(xì)胞具有多樣性，知道不同部位的細(xì)胞形狀的異同。)(通過圖片和數(shù)據(jù)說明，細(xì)胞有小有大，大的【核心概念】5.生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】5.2地球上存在動物、植物、微生物等不同類型的生物。5-6年級：①列舉生活中常見的微生物(如酵母菌、霉菌、病毒),舉例說出感冒、痢疾等疾病是由微生物引起的。5.3細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位。5-6年級：③初步學(xué)會使用顯微鏡觀察細(xì)胞，知道細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位。【教材分析】《微小的生命體》是蘇教版科學(xué)五年級下冊第1單元《顯微鏡下的生命世界》的第二課時。通過三年級下冊第1單元《植物的一生》和四年級上冊第1單元《動物大家族》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解地球上存在不同的動物和植物，不同的動物或植物具有許多不同的特征，同一物種也存在個體差異。本課帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識微觀世界的生物——微生物。但學(xué)生對“微生物”這個詞缺乏理解，本課要從細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生存方式等方面入手，幫助學(xué)生建立起“微生物”的概念，認(rèn)識微生物廣泛存在且具有多樣性，知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。本課教學(xué)內(nèi)容分七個部分：第一部分，引導(dǎo)學(xué)生由“大”到“小”地觀察，引出微生物的概念。第二部分，學(xué)生在顯微鏡下，觀察水中的微生物，發(fā)現(xiàn)微生物的存在及其特征。第三部分，組織學(xué)生觀察各種微生物的圖片，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)微生物有多種形狀，讓學(xué)生認(rèn)識到微生物的多樣性。第四部分，在認(rèn)識不同各類微生物的基礎(chǔ)上，了解微生物分布的廣泛性。第五部分，通過列文虎克發(fā)現(xiàn)微生物的故事，讓學(xué)生了解運用和改進(jìn)工具在科學(xué)探究中的重大意義。第六部分，引導(dǎo)學(xué)生從微生物的結(jié)構(gòu)特點思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也屬于微生物。第七部分，采用視頻介紹的形式，指導(dǎo)學(xué)生制作“小水塘”,讓微生物在自制的水塘中的水中大量繁殖，鼓勵學(xué)生勇于探究?！緦W(xué)情分析】通過三年級下冊第1單元《植物的一生》和四年級上冊第1單元《動物大家族》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解地球上存在不同的動物和植物，不同的動物或植物具有許多不同的特征，同一物種也存在個體差異。這些都有助于學(xué)生通過觀察了解微生物的共同特征，認(rèn)識微生物的多樣性。五年級學(xué)生已經(jīng)具有了較強(qiáng)的閱讀分析能力和觀察、表達(dá)能力。在探究過程中，著重培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、詳實記錄等實驗習(xí)慣，對所觀察記錄的現(xiàn)象和閱讀的文本進(jìn)行分析并得出從學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)和心理特征來看，五年級的小學(xué)生對一切事物都充滿好奇心，他們對未知世界有很強(qiáng)的探究欲。同時，隨著知識的積累，他們的思辯能力進(jìn)一步增強(qiáng)。通過觀察與閱讀分析，學(xué)生能更好地認(rèn)識微生物的特點?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：通過觀察、閱讀等，認(rèn)識微生物是包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物等在內(nèi)的一大類生物群體。知道列文虎克是第一位用自制顯微鏡發(fā)現(xiàn)微生物的科學(xué)家。知道微生物在大自然界中分布廣泛，種類繁多。2.科學(xué)思維：通過觀察和比較微生物圖片，知道微生物的種類、形狀、大小具有多樣性。能夠用圖表現(xiàn)出自己觀察到的水滴里的幾種常見微生物。能列舉生活中常見的微生物，舉例說出感冒等疾病是由微生物引起的。3.探究實踐：能夠認(rèn)真細(xì)致觀察并用自己的方式描述水滴里的微生物。能夠在進(jìn)行資料閱讀時收集重要信息，并進(jìn)行總結(jié)歸納。能夠通過自制小水塘，體會自然界微生物的生存環(huán)境，為后面微生物的分解腐敗作學(xué)習(xí)鋪墊。4.態(tài)度責(zé)任：認(rèn)識微生物及其對人類生產(chǎn)生活的影響?！窘虒W(xué)重點】了解微生物的共同特征?！窘虒W(xué)難點】描繪不同微生物的形狀?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：制備好的“小水塘”,電子顯微鏡，課件和視頻。學(xué)生材料：載玻片，蓋玻片，滴管，放大鏡，傳統(tǒng)顯微鏡?！窘虒W(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】一、激趣導(dǎo)入1.播放有微生物圖片的視頻，從視頻中你看到了什么?2.觀看并匯報(預(yù)設(shè)：一些生物)。3.這些其實是生活在水中的一些微小的生命體。(揭示課題)[設(shè)計意圖：通過播放視頻，激發(fā)學(xué)生對微小生命體的觀察興趣。]1.這些只是水中的一小部分生物，想不想自己做個小水塘進(jìn)行觀察?2.出示制作小水塘步驟：(1)在一個干凈的廣口瓶中加入三分之二的冷水。(2)把一些腐爛的和新鮮的樹葉、草撕碎后放入水中，再放進(jìn)一把土。(3)把瓶子放在有陽光的窗邊。35.提問：在制作小水塘的時候為什么要加入樹葉泥土呢?為什么要放在陽光下呢?6.預(yù)設(shè)：給生物提供食物；有合適的溫度......8.由于小水塘的制成需要三周的時間，老師便提前三周制備了(出示自制小水塘)。9.你能看到里面有什么?請你繼續(xù)用放大鏡觀察，還能看到什么?10.觀察并匯報(預(yù)設(shè)：腐爛的落葉、沙土…;一些絮狀物……)11.能看到我們看到的那些微小的生命體嗎?可以借助什么來觀察呢?[設(shè)計意圖：結(jié)合觀察工具的變化(肉眼觀察、放大鏡觀察、顯微鏡觀察),引導(dǎo)學(xué)生由1.用顯微鏡來觀察微生物，你準(zhǔn)備怎么做?預(yù)設(shè)1:取一滴水滴在截玻片上，放在顯微鏡下觀察。預(yù)設(shè)2:水滴上還要蓋上蓋玻片。預(yù)設(shè)3:多余的水份要吸掉。9.師生共同小結(jié)：微生物是一類非常微小的生命體，它們結(jié)構(gòu)簡單，沒有頭、腳、眼睛，也沒有根、莖、葉，通常要借助顯微鏡才能看清楚。[設(shè)計意圖：通過課前教師有意地培養(yǎng)，提高微生物密度，以便學(xué)生用顯微鏡發(fā)現(xiàn)水中生活著多種多樣的微生物。進(jìn)而觀察和歸納微生物的特征，為后續(xù)的認(rèn)知沖突做好鋪墊。]四、認(rèn)識微生物形態(tài)的多樣性1.剛才我們觀察到幾種不同的微生物，但是微生物的世界豐富多彩，它們可不僅僅是我們所觀察到的這些(教師補(bǔ)充出示各種不同的微生物圖片，如菌類、病毒類，引導(dǎo)學(xué)生辨識)。2.觀察、比較這些微生物的形狀有什么不同，判斷自己觀察到的可能是什么微生物，并進(jìn)行交流、匯報。3.小結(jié)：微生物形態(tài)各異，他們具有多樣性的特點。[設(shè)計意圖：通過補(bǔ)充多種微生物圖片資料，讓學(xué)生在觀察比較中發(fā)現(xiàn)微生物的形態(tài)具有多樣性。]五、認(rèn)識微生物分布的廣泛性1.通過剛才的了解，我們在水中發(fā)現(xiàn)了微生物。它們只生活在水里嗎?預(yù)設(shè)1:土壤中也有微生物的存在。預(yù)設(shè)2:空氣中也有微生物的存在。3.播放視頻《無處不在的微生物》4.通過視頻你了解到什么?預(yù)設(shè)：微生物無處不在，甚至一些極寒、極熱的地方都有微生物的存在。6.微生物分布具有廣泛性的特點。[設(shè)計意圖：在微生物多樣性的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考不同微生物的生存環(huán)境，并利用微課讓學(xué)生認(rèn)識微生物分布的廣泛性。]六、介紹列文虎克的故事1.微生物是誰最早發(fā)現(xiàn)的呢?2.生：匯報(預(yù)設(shè)：列文虎克)。3.播放視頻《列文虎克與顯微鏡》(發(fā)明和改進(jìn)顯微鏡、發(fā)現(xiàn)微生物等貢獻(xiàn))。4.生：談?wù)剰囊曨l中了解了哪些信息?“列文虎克發(fā)現(xiàn)微生物”的事例對自己有什么啟發(fā)?5.安東尼·列文虎克是荷蘭顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開拓者。在一生當(dāng)中，他磨制了超過500個鏡片，并制造了400種以上的顯微鏡，其中只有9種至今仍有人使用。從視頻中我們了解到，他不但會使用工具進(jìn)行觀察，還能不斷改進(jìn)工具。而隨著時代的發(fā)展，我們現(xiàn)在不但有更清晰的手持顯微鏡，還有高倍顯微鏡，乃至于電子顯微鏡。[設(shè)計意圖：從擴(kuò)大知識面和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的角度出發(fā)，滲透一些科學(xué)史的內(nèi)容，介紹列文虎克發(fā)明和改進(jìn)顯微鏡并發(fā)現(xiàn)微生物的故事，激發(fā)學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習(xí)并開展科學(xué)研究的熱情。]七、辨識真核微生物1.同學(xué)們，微生物的世界真是奇妙。它們一定需要顯微鏡才能觀察到嗎?有肉眼可以直接觀察到的微生物嗎?蘑菇、木耳也屬于微生物，你知道為什么嗎?預(yù)設(shè)1:蘑菇和木耳屬于真菌，即真核微生物。預(yù)設(shè)2:它們擁有細(xì)胞壁。預(yù)設(shè)3:它們沒有頭、腳、眼睛，也沒有根、莖、葉。3.師生共同小結(jié)：蘑菇和木耳這類真菌，它們雖然“體型”較大，但它們結(jié)構(gòu)簡單，繁殖快，和其他微生物具有許多共同特征，一般被視為微生物。[設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生從微生物的結(jié)構(gòu)特點思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也屬于微生物。]八、課后作業(yè)將我們今天自己制作的“小水塘”培養(yǎng)三周后再取水樣到學(xué)校觀察，三周中需要大家每天記錄小水塘的變化。[設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生自制“小水塘”,鼓勵學(xué)生在“雙減”背景下，開展實踐性活動，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和動手能力。]【板書設(shè)計】微生物【知識要點】2.微小的生命體個體微小、結(jié)構(gòu)簡單形態(tài)：多樣性分布：廣泛性1.制作“小水塘”進(jìn)行觀察。①放大鏡的觀察結(jié)果：水面上出現(xiàn)霉點，水看起來很渾濁，水中有一些水草、小蟲子、泡沫等。②顯微鏡的觀察結(jié)果如右圖。2.微生物是一類非常微小的生命體，它們沒有頭、腳、眼睛，也沒有根、莖、葉，通常需要借助顯微鏡才能看清楚。如草履蟲、變形蟲等都是單細(xì)胞微生物。3.1675年，荷蘭人列文虎克利用自制的顯微鏡觀察井水、雨水、污水等，第一次發(fā)現(xiàn)了微生物的存在，為人類敲開了微生物世界的大門。4.微生物包括細(xì)菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物等在內(nèi)的一大類生物群體。(1)草履蟲、變形蟲、水蚤、釣鐘蟲、輪蟲、鼓藻等都是原生生物。(2)細(xì)菌形狀多樣，主要有三種基本形態(tài)：球狀、桿狀和螺旋狀。(3)病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特殊生物，個體及其微小，絕大多數(shù)要在電子顯微鏡下才能看到。根據(jù)病毒寄生的生物細(xì)胞不同，可將病毒分為三類：動物病毒、植物病毒、細(xì)菌(4)在日常生活中，使衣物、食品等發(fā)霉的霉菌，用來發(fā)酵的酵母菌，味道鮮美的蘑菇、木耳，都屬于真菌。5.微生物在大自然中分布極廣，空氣中、水中、泥土中、動植物的體內(nèi)和體表都生活著微生物。有的微生物還能生活在其他生物無法生存的地方，如火山、巖石里。6.有些微生物并不微小，如蘑菇、木耳、銀耳、靈芝等，把它們歸為微生物，是因為它們的生存方式與某些微生物相似。【課堂流程圖】(由“大”到“小”,激發(fā)學(xué)生對微生物的觀察興趣)(觀察“水中的微生物”,歸納微生物的特征)(在觀察比較中發(fā)現(xiàn)微生物的形態(tài)具有多樣性)(思考不同微生物的生存環(huán)境，認(rèn)識其分布的廣泛性)(滲透科學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識運用和改進(jìn)工具的重大意義)(從微生物的結(jié)構(gòu)特點思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也屬(由“大”到“小”,激發(fā)學(xué)生對微生物的觀察興趣)(觀察“水中的微生物”,歸納微生物的特征)(在觀察比較中發(fā)現(xiàn)微生物的形態(tài)具有多樣性)(思考不同微生物的生存環(huán)境，認(rèn)識其分布的廣泛性)(滲透科學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識運用和改進(jìn)工具的重大意義)(從微生物的結(jié)構(gòu)特點思考和辨析，懂得蘑菇和木耳也屬于微生物)(鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)開展探究活動)【核心概念】5.生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】5.2地球上存在動物、植物、微生物等不同類型的生物。5-6年級：①列舉生活中常見的微生物(如酵母菌、霉菌、病毒),舉例說出感冒、痢疾等疾病是由微生物引起的?！窘滩姆治觥勘菊n圍繞學(xué)生在生活中常見的微生物——霉，按照科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，展開三個主要活動。第一個活動，安排學(xué)生先后用放大鏡、顯微鏡觀察不同物品上的霉斑的外顯形態(tài)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它們的相同與不同之處。第二個活動，也是本課的主活動，探究物品發(fā)霉的條件。在學(xué)生以往經(jīng)歷科學(xué)探究的基礎(chǔ)上，教材在此部分呈現(xiàn)出一個探究物品發(fā)霉條件的參考方案，并借助卡通人物之口給予提示，引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)、設(shè)計方案、驗證假設(shè)以及得出實驗結(jié)論，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，并為下一活動的開展做好準(zhǔn)備。第三個活動，用圖文并茂的方式介紹一些防霉方法，啟發(fā)學(xué)生對探究結(jié)果加以應(yīng)用，同時，鼓勵學(xué)生思考常見防霉方法的依據(jù)，將科學(xué)與技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起。在2課時的情況下教材使用情況如上，在1課時的前提下，可以調(diào)換第二個、第三個活動的順序。【學(xué)情分析】五年級的學(xué)生首次接觸“控制變量”實驗設(shè)計，思維、方法、流程需要進(jìn)一步熟練；“探究發(fā)霉條件”需要長周期觀察、驗證；學(xué)生持續(xù)觀察、實驗的習(xí)慣尚未養(yǎng)成。但是學(xué)生對于發(fā)霉現(xiàn)象和發(fā)霉條件有一定的生活經(jīng)驗積累，對發(fā)霉現(xiàn)象有比較濃厚的探究欲望。從生命視角思考“霉菌的生長”與防霉的觀念待進(jìn)一步強(qiáng)化?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：能在比較觀察到的現(xiàn)象中，說出不同物體上霉斑的不同之處和相同之處。通過科學(xué)探究，在比較現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物體發(fā)霉的條件。能運用探究結(jié)果，針對具體情況說明防霉方法的依據(jù)。2.科學(xué)思維：能利用對比，控制變量的方法設(shè)計對比實驗。3.探究實踐：培養(yǎng)學(xué)生敢于試錯的精神。4.態(tài)度責(zé)任：建立擁有防霉手段對人類生存生活具有必要性的認(rèn)知。知道現(xiàn)成的防霉技【教學(xué)重點】探究物品發(fā)霉的條件。【教學(xué)難點】在指定探究方案時，組合出不同的條件進(jìn)行驗證?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件。學(xué)生材料：至少兩種發(fā)霉的物體，顯微鏡，放大鏡，記錄單等?！窘虒W(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】為引導(dǎo)學(xué)生初次體驗完整科學(xué)探究方案設(shè)計，將教材內(nèi)容分為四個環(huán)節(jié)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化改造：(1)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)“霉菌”情境，喚起生活經(jīng)驗，聚焦研究的問題；(2)觀察環(huán)節(jié)，觀察不同實物霉菌，歸納霉菌的相同與不同點；(3)思維環(huán)節(jié)，通過生活中的防霉手段推測發(fā)霉條件，做出假設(shè)；(4)探究環(huán)節(jié)，課堂上集體完成控制變量實驗設(shè)計，課后完成觀察、本課建議2課時：第1課時完成上述過程任務(wù)；第2課時擬安排在連續(xù)觀察(一周)之后對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、交流、總結(jié)。一、情境導(dǎo)入1.談話：每年的梅雨季節(jié)，我們常常會見到這樣一位客人?？纯催@些場景，你們熟悉嗎?這些物品，有什么共同特點?2.交流：我們確定物品已經(jīng)“發(fā)霉”的依據(jù)是什么?這些物品有哪些特征?3.追問：在我們的“衣食住行”中，哪些場景能發(fā)現(xiàn)發(fā)霉的現(xiàn)象?4.設(shè)問：這些物品上的霉都完全相同嗎?哪些地方不一樣?[設(shè)計意圖：通過對生活經(jīng)驗的喚醒，引導(dǎo)關(guān)注“微生物就在我們的生活中”,引出霉菌的話題及觀察任務(wù)。]二、觀察霉菌1.討論：要觀察真正的霉菌，你們打算怎么做?需要注意什么?2.交流：直接用肉眼觀察、借助放大鏡觀察、將霉菌放在顯微鏡下觀察等方法都是我們準(zhǔn)備用到的方法，誰能逐一說說它們的操作方法和注意事項?3.分組觀察：(1)根據(jù)需要取用器材；(2)按約定，規(guī)范(安全)操作；(3)進(jìn)行簡單的觀察記錄。4.交流：通過觀察，你發(fā)現(xiàn)了什么?5.小結(jié)：靠孢子繁殖的霉菌都會產(chǎn)生絲狀的菌絲，隨著精密度的提高，我們能觀察到微生物更多的細(xì)節(jié)。[設(shè)計意圖：通過肉眼、使用放大鏡、顯微鏡構(gòu)建出“隨著精密度的提高，我們能觀察到微生物更多的細(xì)節(jié)”的概念。]三、防霉討論1.交流：在生活中，哪些措施可以防霉?2.分組討論：這些防霉措施的科學(xué)依據(jù)是什么?3.追問：根據(jù)這些科學(xué)依據(jù)，我們可以得出物品發(fā)霉的條件有哪些?[設(shè)計意圖：通過小組對比，快速排除學(xué)生前概念中無爭議的防霉舉措，再針對有疑義的部分重點解答，最后通過分析、綜合，直觀列出影響霉菌的條件。]四、探究發(fā)霉1.談話：在什么樣的水分和溫度條件下，物品更容易發(fā)霉?2.討論、匯報：要如何為該實驗創(chuàng)設(shè)環(huán)境條件?哪些保持不變，哪些需要改變，如何改變?3.交流：根據(jù)我們剛剛設(shè)計的實驗，你能預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有哪些嗎?[設(shè)計意圖：學(xué)生第一次進(jìn)行獨立的實驗設(shè)計，本環(huán)節(jié)是本課的重點。由于課時限制，最后的結(jié)論只能采用假設(shè)的方式給出。學(xué)生預(yù)測正確與否并不重要，重要的是在本課學(xué)會設(shè)五、課后拓展用剩米飯、饅頭或面包培養(yǎng)霉菌，證明自己的觀點，并將設(shè)計方案、觀察記錄以及結(jié)論整理在資料袋內(nèi)，一周后帶回課堂匯報、分享?！景鍟O(shè)計】發(fā)霉的條件發(fā)霉的條件水分【知識要點】1.觀察不同物品上的霉。(1)用放大鏡觀察不同物品上的霉：霉菌形狀各異，呈現(xiàn)紅、黃、綠、白等多種顏色，能看到許多絲狀物。(2)用顯微鏡觀察不同物品上的霉：在顯微鏡下觀察到霉菌多為一簇一簇的，呈絨毛狀、絮狀或網(wǎng)狀等，絲狀物上面還有小圓球。(3)我們平時看到的霉塊是由無數(shù)的霉菌聚集在一起形成的，霉菌從物品中獲得營養(yǎng)并生長和繁殖，導(dǎo)致物品的腐敗。2.探究物品發(fā)霉的條件。問題：饅頭在什么情況下容易發(fā)霉?假設(shè)：饅頭放置在溫暖、潮濕的環(huán)境中容易發(fā)霉。實驗設(shè)計：為了證明我們的猜測，可以找出與之相反的環(huán)境條件(寒冷、干燥),并對這四種環(huán)境條件進(jìn)行組合，通過對比實驗，每天觀察饅頭的變化。1寒冷、潮濕把裝有濕饅頭片的塑料袋放在冰箱冷藏室里2溫暖、潮濕把裝有濕饅頭片的塑料袋放在3寒冷、干燥把裝有干饅頭片的塑料袋放在冰箱冷藏室里注意：觀察時不要打開塑料袋!實驗結(jié)果：饅頭在溫暖、潮濕的環(huán)境中最容易發(fā)霉。分析：霉菌在水分和溫度適宜的條件下會迅速生長、繁殖，因此物品在溫暖、潮濕的條件下容易發(fā)霉，在寒冷、干燥的條件下不容易發(fā)霉。3.防霉方法及其依據(jù)?？梢詼鐨⒉糠置咕⒁种泼咕L、繁殖【課堂流程圖】創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課觀察不同的霉菌幾探究發(fā)霉的條件幾分析發(fā)霉的原因幾討論防霉的方法【核心概念】5.生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】5.2地球上存在動物、植物、微生物等不同類型的生物。5-6年級：①列舉生活中常見的微生物(如酵母菌、霉菌、病毒),舉例說出感冒、痢疾等疾病是由微生物引起的?！窘滩姆治觥勘菊n屬于《顯微鏡下的生命世界》單元最后一課，是學(xué)生經(jīng)歷用顯微鏡觀察細(xì)胞、認(rèn)識微生物、了解霉菌后對微生物與人類生活關(guān)系的進(jìn)一步思考。通過相互交流、閱讀資料、利用乳酸菌自制酸奶活動等方式感受微生物對人類生活的利害關(guān)系?？傮w而言，本課圍繞微生物的“功”與“過”這個中心，采用總一分一總的邏輯結(jié)構(gòu)，展開三個部分的內(nèi)容。第一部分為“總”,指導(dǎo)學(xué)生談?wù)撐⑸锏摹肮Α薄斑^”,即本課的第一個活動。此活動的設(shè)計為先指出微生物對人類既有“功”,也有“過”,然后安排學(xué)生通過討論交流的方式分析微生物在具體事例中的“功”與“過”;通過觀察蘋果腐爛變質(zhì)的視頻思考如果沒有微生物，世界會怎么樣，從中領(lǐng)會一件事情可以從正反兩個方面看待其影響。第二個部分為“分”,組織學(xué)生認(rèn)識人們是怎樣對待微生物的。這個部分由兩個并列的活動組成，其中，第一個活動主要呈現(xiàn)青霉素的發(fā)現(xiàn)和新冠肺炎疫苗研發(fā)過程，讓學(xué)生了解人類在醫(yī)療領(lǐng)域利用微生物“功”的具體事例；第二個活動，組織學(xué)生交流人們消滅病菌、自我防護(hù)的方法，讓學(xué)生了解人們在生活中消減微生物“過”的一些具體事例。第三個部分又為“總”,通過自制酸奶活動引導(dǎo)學(xué)生分析酸奶制作過程中一些具體操作的原因，讓學(xué)生在體驗和思考中進(jìn)一步了解人們是如何利用微生物造福生活的。【學(xué)情分析】通過本單元學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對細(xì)胞有了一些直觀認(rèn)識，對部分微生物的形態(tài)、特征、類型有一定了解。但由于學(xué)生在生活中知曉的微生物多屬于致病菌，因此他們?nèi)菀桩a(chǎn)生微生物是一類對人類有害的生物這一錯誤概念。同時，五年級學(xué)生具有一定的獨立思考和交流能力，樂于嘗試新鮮事物，愿意積極與同伴分享自己的觀點。因此，本課在教學(xué)中重在通過基于事例的交流與辨析活動幫助學(xué)生突破迷思概念，讓他們認(rèn)識到微生物與人類生活關(guān)系緊密，同時建立起微生物兼有“功”和“過”的觀點，并通過親歷制作酸奶的活動過程、評價制作效果來反思應(yīng)當(dāng)如何更好地利用微生物的特性幫助制作酸奶。進(jìn)而進(jìn)一步感受到如何利用微生物的習(xí)性特點造福人類生活這一主題。以此來引導(dǎo)學(xué)生正確、全面地認(rèn)識微生物?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：通過交流討論，理解微生物對人類“功”“過”的辯證關(guān)系。知曉對微生物的深入研究具有重要價值，并舉例說明。如青霉素的發(fā)現(xiàn)，新冠肺炎疫苗的研發(fā)等。知曉防護(hù)自身，減少病菌侵害的具體方法。2.科學(xué)思維：注重習(xí)慣的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、理性分析、交流反思等。3.探究實踐：通過自制酸奶活動感受微生物的繁殖和作用，體會一些微生物對人的價值。能在自制酸奶活動中反思制作步驟中蘊含的與微生物特性相關(guān)的科學(xué)原理。4.態(tài)度責(zé)任：在科學(xué)史學(xué)習(xí)時，能意識到科學(xué)家所具有的善于發(fā)現(xiàn)、大膽求證、堅持不懈的科學(xué)品質(zhì)。在體驗操作時中，樂于將所學(xué)應(yīng)用于實際操作，并及時總結(jié)經(jīng)驗，反思成敗?！窘虒W(xué)重點】能認(rèn)識到微生物對人類生活有“功”也有“過”,并能舉例闡述?！窘虒W(xué)難點】【教學(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻。學(xué)生材料：教師提前自制發(fā)酵的酸奶。【教學(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】一、微生物與人類生活活動一：火眼金睛找微生物8min1.同學(xué)們，昨天，我和班上的XX同學(xué)聊了聊天，他向我分享了他愉快的校園生活。我當(dāng)時就覺得他和微生物特別有緣。怎么個有緣法呢?我來簡單地向大家描述一下他的經(jīng)歷，請大家來找找他的一天都經(jīng)歷了哪些微生物。好不好?(板書：微生物)教師陳述：(一本正經(jīng))早上，XX去上學(xué)。走在路上，邊啃饅頭，一邊把小石頭踢進(jìn)了旁邊的水溝，差點被水給上午，他的同桌他感冒了，打了一個大大的噴嚏。晚上回家，順便幫媽媽到超市買了一瓶醬油。到家后本想吃個橘子，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可能放太久了，有些長霉了。于是，他改喝了一瓶酸奶當(dāng)點心，度過了愉快的一天!2.學(xué)生匯報：酵母菌、草履蟲、感冒病毒、真菌、霉菌、乳酸菌。(教師板書或板貼)3.教師補(bǔ)充完整并追問：看著這么些，你們有什么感受嗎?4.學(xué)生回答：微生物和我們的生活密切相關(guān)。(板書：人)[設(shè)計意圖：通過發(fā)生在學(xué)生們身上的尋常一天經(jīng)歷引發(fā)學(xué)生的情感共鳴，通過火眼金睛活動激發(fā)他們的好勝心，雙管齊下，既考查了學(xué)生對前三課知識的掌握情況，也可以潛移默化地滲透微生物與人類的密切關(guān)系，同時為活動二：暢所欲言話分類10min2.學(xué)生回答，并陳述分類理由。教師引導(dǎo)通過對人類的價值進(jìn)行分類。(板書：功過，并用豎線隔開)3.從功過的角度來分的話，大家都同意這個分類結(jié)果嗎?(學(xué)生點頭，達(dá)成一致)(教師手指霉菌)我想問問，為什么說霉菌是有過的微生物呢?5.真是這樣嗎?我們一起來看看視頻(播放蘋果腐爛視頻)誰能說說，你從視頻中看到了什么?(蘋果被分解，腐爛，白色的毛)追問：毛是什么?(發(fā)霉了，是霉菌。)所以，你們覺得這應(yīng)該屬于——(過)我還想問一問，腐爛的蘋果后來怎樣了?(變小了，分解了，消失了)(變成腐殖質(zhì)，為土壤增肥。)那這是還是過嗎?追問：所以，你應(yīng)該如何評價這種讓蘋果腐爛的微生物呢?(有功也有過，關(guān)鍵看從什么角度)(板書：擦除豎線格擋，橫線連接功——過)6.你還知道哪些微生物也像霉菌這樣?(大腸桿菌，能平衡腸道菌群，但如果進(jìn)入膽囊和膀胱等處就有可能引起局部發(fā)炎)[設(shè)計意圖：通過師生、生生交流豐富、完善學(xué)生對微生物與人類之間關(guān)系的理解，明確微生物對人類有功也有過。在此基礎(chǔ)上，以“蘋果腐爛”事件中霉菌的功過討論讓學(xué)生在思維的交流碰撞中意識到功與過不能簡單割裂開來，潛移默化地培養(yǎng)他們從正反兩方面辯證活動三：閱讀資料明歷史(青霉素的發(fā)現(xiàn)與新冠肺炎疫苗的研發(fā))15min1.(PPT出示青霉素的圖片)接下來，我們來看一張微生物的圖片。(請學(xué)生閱讀資料)這是霉菌的一種，叫做青霉菌。通常，我們可以在腐爛的水果、蔬菜、肉食中看見它。青霉2.接下來，我們來認(rèn)識一位偉微生物學(xué)家，英國的弗萊明。他是1945年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的獲得者之一。想知道他是怎么獲獎的嗎?這和他在1926年的一次實驗有關(guān)。(PPT出示弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的故事)產(chǎn)生什么想法?(了解微生物，揚功抑過)4.你還知道哪些類似的，經(jīng)過對微生物科學(xué)研究后，造福人類的例子?人類科學(xué)家攻關(guān)新冠肺炎病毒結(jié)構(gòu)，研制疫苗的案例。而在這一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中，光線)[設(shè)計意圖：由于青霉素以及后續(xù)眾多抗生素的發(fā)現(xiàn)對治療細(xì)菌性感染有著劃時代的意5.(提示)現(xiàn)在，國內(nèi)外新冠肺炎疫情依然沒有止息，大家也更加注意日常對病毒的防護(hù)。你知道哪些方法?或者見過哪些防護(hù)方法?(PPT播放課本圖片)這些殺菌的方法運用了什么原理?致病細(xì)菌、病毒，我們則會想方法來抑制滅除它們。(板書：過打叉)你們知道哪些方法呢?[設(shè)計意圖：從人的健康角度而言，消滅病菌意義重大，這也是學(xué)生在日常生活中經(jīng)歷并關(guān)心的事情。讓學(xué)生掌握一些講究衛(wèi)生以活動四：品酸奶聊原理10min1.同學(xué)們的表現(xiàn)太棒了!我也給大家準(zhǔn)備了一點小獎勵。昨天老師制作了一些酸奶，想要分給大家品嘗一下，和你常喝的超市里的酸奶比比看。希望大家如實告訴我你的感受和發(fā)2.分組品嘗。交流：粘稠，無味道，酸味，奶味。3.為了確保大家品嘗的是原汁原味的酸奶，這是無任何添加劑的。大家可以根據(jù)喜好和口味自行進(jìn)行后續(xù)的添加。4.真的是老師制作的，有視頻為證。(播放制作過程)5.想不想自己動手試試?你覺得要制作成功，關(guān)鍵要注意什么?6.如果要給大家提到的這些注意事項排個順序的話，你覺得最重要的是哪一項?[設(shè)計意圖：制作酸奶是比較容易達(dá)成的有益菌繁殖活動，學(xué)生可以通過自制酸奶，感受細(xì)菌(乳酸菌)的繁殖速度和作用，體會到細(xì)菌(乳酸菌)對人的益處?？紤]到自制酸奶耗時較長，難以在當(dāng)堂課上呈現(xiàn)，因此采用教師先出示自制酸奶成品讓學(xué)生品鑒引發(fā)學(xué)生關(guān)注，后提供酸奶制作步驟鼓勵學(xué)生分析的方式，從技術(shù)層面引導(dǎo)學(xué)生解釋其中一些做法的原因，知其然還要知其所以然。]五、總結(jié)今天我們一起交流了微生物的功與過這個話題。微生物作為地球生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，與我們的生活密不可分。希望大家能運用好今天課上學(xué)到的知識，揚功抑過，讓這些微小的生命更好地造福我們的生活?！景鍟O(shè)計】功微生物【知識要點】1.微生物的“功”與“過”:微生物對人類既有“功”也有“過”。(1)可以利用微生物生產(chǎn)新的食物，例如，制作饅頭和面包，離不開酵母菌；制作泡菜和酸奶，離不開乳酸菌。(2)可以利用微生物生產(chǎn)調(diào)味品，例如，釀酒離不開一些曲霉和酵母菌，制醋要用醋酸菌，制醬要用多種霉菌。(3)微生物會導(dǎo)致食物變質(zhì)，如食物發(fā)霉是因為霉菌的生長和繁殖。(4)有的微生物會引起疾病，如流感病毒會導(dǎo)致人感冒。(5)微生物能產(chǎn)生腐殖質(zhì)，增加土壤肥力。2.做酸奶實驗步驟：①在鮮牛奶里加入1-2勺白糖，加熱至60℃左右。②待溫度降到37℃左右，往牛奶中加入2勺酸奶，并攪拌均勻。③倒進(jìn)消毒過的保溫容器里，蓋上蓋子。④保溫8-10小時后，酸奶就完成了。原理：①為什么牛奶會變成酸奶：酸奶中有一種名為乳酸菌的細(xì)菌，在適宜的溫度下(保溫容器),乳酸菌會大量繁殖并把牛奶發(fā)酵成酸奶。②保溫容器消毒、鮮牛奶加熱的原因：滅殺霉菌，防止酸奶變質(zhì)。注意：要把自制的酸奶放入冰箱冷藏，但不能存放太久。吃了變質(zhì)的酸奶會出現(xiàn)腹瀉、嘔吐等癥狀。3.弗萊明和青霉素：①英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明首先發(fā)現(xiàn)青霉菌分泌出的某種物質(zhì)能殺死一些細(xì)菌，他把這種物質(zhì)稱為青霉素。②繼青霉素后，人類又利用其他微生物生產(chǎn)出多種治療細(xì)菌性疾病的抗生素。③濫用抗生素，會導(dǎo)致有些病菌不再“害怕”抗生素而產(chǎn)生耐藥性，所有使用抗生素需遵照醫(yī)囑，不能亂用、濫用。4.將疫苗注射到人體內(nèi)，使人體產(chǎn)生免疫力，是預(yù)防病毒性疾病強(qiáng)有力的科技手段。我國新冠病毒疫苗研發(fā)處于世界領(lǐng)先水平，為全球抗擊疫情提供強(qiáng)大助力。5.人們采用多種方法消滅病菌：高溫煮沸、紫外線照射、噴灑消毒液、涂碘酒等。6.在傳染病流行期間，我們應(yīng)該做好：戴口罩、勤洗手、不聚集、打預(yù)防針等?！菊n堂流程圖】(通過分類探查學(xué)生對微生物的理解程度，引導(dǎo)分析功過的辯證關(guān)系)(通過青霉素、新冠肺炎疫苗研發(fā)的歷史資料和有害菌防護(hù)，體會通【核心概念】6.生物與環(huán)境的相互關(guān)系12.技術(shù)、工程與社會【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】7.1生物能適應(yīng)其生存環(huán)境5~6年級：①舉例說出動物在氣候、食物、空氣和水源等環(huán)境變化時的行為。12.1技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程隊核心是建造。5~6年級：①知道技術(shù)包括方法、程序和產(chǎn)品等；知道發(fā)明的常用方法，舉例說出一些典型的發(fā)明，知道發(fā)明會用到一定的科學(xué)原理，很多發(fā)明可以在自然界找到原型?！窘滩姆治觥俊渡锏膯⑹尽肥翘K教版科學(xué)五年級下冊第2單元《仿生》的第一課時。通過蜂巢、魚、鳥等常見案例分析仿生現(xiàn)象，了解仿生的含義，認(rèn)識常見的仿生制品。借助閱讀、討論、探究、游戲等多種方式，解釋生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、活動方式的特點。本課教學(xué)內(nèi)容分四個部分：第一部分，這是一個導(dǎo)入活動，讓學(xué)生通過鐵絲網(wǎng)、吸盤、降落傘、鞋面魔術(shù)貼等常見物品，勾連與自然界生物的聯(lián)系，引發(fā)仿生概念聯(lián)結(jié)。第二部分，通過蜂巢模型的觀察、分析，探究蜂巢六邊形結(jié)構(gòu)的成因，體會自然界的鬼斧神工。第三部分，通過魚類與船的對比，逐步建構(gòu)仿生概念。最后通過鳥類動物的范例，激發(fā)學(xué)生體會仿生學(xué)的博大精深，引發(fā)對仿生學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。【學(xué)情分析】《仿生》是全新的一個單元。絕大多數(shù)學(xué)生并不了解仿生的概念，但對于仿生的應(yīng)用并不陌生，他們在生活中知道和使用過多種仿生物品，對這一領(lǐng)域充滿學(xué)習(xí)的興趣。本課的設(shè)計就是從實際事例出發(fā)，幫助學(xué)生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，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，同時幫助學(xué)生理解仿生概念，提升知識應(yīng)用能力。【教學(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：知道物品與動植物之間的相似之處，知道正六邊形巢房的優(yōu)點。2.科學(xué)思維：通過觀察、分析、比較、實驗探究以及資料收集等方法探究生物與創(chuàng)造物之間的關(guān)系。3.探究實踐：能多角度探究蜂巢的結(jié)構(gòu)特點，知道蜂巢結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。4.態(tài)度責(zé)任：樂于探究，對仿生設(shè)計有濃厚興趣，善于觀察生活案例，設(shè)計利于生產(chǎn)、生活的仿生小發(fā)明?！窘虒W(xué)重點】認(rèn)識不同的仿生現(xiàn)象?！窘虒W(xué)難點】多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻。學(xué)生材料：鐵絲網(wǎng)局部、塑料吸盤、小降落傘、魔術(shù)貼、正三角形、四邊形、五邊形、六邊形卡片、A4紙，記錄卡、筆。【教學(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】一、建立仿生物品與動植物之間的關(guān)聯(lián)1.師：同學(xué)們，桌上有以下材料，你見過嗎，它們有什么作用?(局部鐵絲網(wǎng)、塑料吸盤、小降落傘、魔術(shù)貼；學(xué)生自主觸摸、感受，聯(lián)結(jié)生活體驗)(注意提醒學(xué)生觸摸局部鐵絲網(wǎng)時的安全)師：它們能具有這樣的作用，與它們的形狀有什么關(guān)聯(lián)?你能寫一寫嗎?(將學(xué)生對物品的思考聚焦到形狀，為后續(xù)聯(lián)系動植物形態(tài)打下基礎(chǔ)。)生：討論物品形狀特點后，將形狀功能用簡介的語言歸納到表格中。2.師：剛才我們觸摸的這些材料，似乎能與自然中的一些生物產(chǎn)生聯(lián)系?？纯雌聊簧系倪@些動植物，你能從形狀、功能上找一找他們的相似之處嗎?(屏幕課件展示圖片：植物帶刺的莖、章魚底部、蒼耳、蒲公英。)生：討論交流桌上物品對應(yīng)哪一種動植物，闡述理由并思考相似之處。(注意：教師要引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的語言表達(dá)二者之間的相似點。)3.過渡：我們身邊有很多物品都能在自然界中找到原型。生物在長期進(jìn)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，人們從中獲得了很多啟示。今天，就讓我們一起來看看，我們?nèi)祟悘纳镏蝎@得的啟示。(出示課題)4.師：除了剛剛的物品，你還知道哪些物品的設(shè)計受了生物的啟示?生：說說自己知道的仿生物品。(預(yù)設(shè)：輪船、飛機(jī)、雷達(dá)等。)[設(shè)計意圖：從學(xué)生的原有經(jīng)驗來看，他們并不清楚什么是讓學(xué)生將動植物與仿生品的形狀、特點關(guān)聯(lián)起來，意識到人類創(chuàng)新設(shè)計出的一些物品是受到1.師(過渡):生物在長期進(jìn)化過程中，為了更好的生存，其掌握了更多奇妙的本領(lǐng)。例如，小小的蜜蜂，就擁有著令人驚艷的建筑能力。(展示蜂巢圖片)對于蜂巢的形狀結(jié)構(gòu)，生(預(yù)設(shè))——問題1:蜂巢形狀為六邊形，為什么不是其他形狀?——問題2:六邊形的蜂巢是不是更加節(jié)省材料?——問題3:六邊形的蜂巢是不是更加堅固、抗壓?(將學(xué)生的問題匯總，對應(yīng)探究活動選擇)2.問題1:蜂巢的形狀為六邊形，為什么不是其他形狀呢?我們嘗試下用其他形狀。(分發(fā)正三角形、正四邊形、正五邊形、正六邊形的硬卡紙到各組，各組嘗試拼接，交流結(jié)果)邊形。那為什么蜂巢不是正三角形、正四邊形，而是六邊形呢?你能說說你的猜想嗎?(可以直接引到問題2的探究設(shè)計)4.問題2:(1)閱讀材料：我們假設(shè)用3種面積相等的正三角形、正四邊形、正六邊形建蜂巢，每種圖形的內(nèi)切圓直徑，以及蜂巢壁總長度已在閱讀材料當(dāng)中，請閱讀后嘗試進(jìn)行排序。(屏幕展示數(shù)據(jù)，分析使用六邊形筑巢的優(yōu)劣點，辯證看待正六邊形的筑巢方式)問題3:(2)用A4紙折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較下抗壓能力的差別。(討論匯報交流)5.總結(jié)思考：使用這樣的結(jié)構(gòu)建蜂巢，有什么好處?(拓展思考)1.師(過渡):蜜蜂用它的辛勤智慧搭建起了牢固的蜂巢，人們也從蜜蜂的蜂巢中得到師：人們?yōu)榱松娴男枨?，也從更多的動植物身上得到了啟示。例如，我們在造船會從哪種動物得到啟示?(展示魚類3D動畫模型，條件允許情況下可使用電子書包。大屏幕展示船只的各個結(jié)構(gòu)圖片)3.師：那么,你若是船舶設(shè)計師，你會根據(jù)魚身上的哪些結(jié)構(gòu)特點，把它運用到船上來呢?生：魚骨、脊椎——船身支架魚身——船身魚鰭——船槳、槳櫓魚尾——船尾螺旋槳魚鰾——氣囊、潛水艇蓄水艙[設(shè)計意圖：引入第二個仿生事例。利用學(xué)生熟悉的且有較強(qiáng)認(rèn)同感的魚和船進(jìn)行分析，進(jìn)一步深化學(xué)生對仿生的理解，為仿生概念的提出做好鋪墊。]四、總結(jié)拓展1.師(過渡):就像剛剛的活動一樣，人類模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)造各種人造物。這些做法逐漸發(fā)展為一門從自然中學(xué)習(xí)，進(jìn)而應(yīng)用到工程技術(shù)中的學(xué)科——仿生學(xué)(板書)。2.師：仿生學(xué)是工程學(xué)的一門基礎(chǔ)，我們生活中大量物品都是仿生學(xué)的產(chǎn)物。大家課后可以通過資料查詢，了解人類從鳥的身上獲得了哪些發(fā)明創(chuàng)造的啟示，并與同伴一同交流分[設(shè)計意圖：學(xué)生在對蜂巢結(jié)構(gòu)和魚的分析之后，已經(jīng)有能力獨立研究動植物和仿生物品之間的關(guān)聯(lián)性了。這是對學(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。]【板書設(shè)計】5.生物的啟示植物的刺八爪魚的吸盤蒼耳魚魚鳥鐵絲網(wǎng)塑料吸盤降落傘船仿生學(xué)【知識要點】1.生物在長期進(jìn)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，設(shè)計了一些很實用的物品。(1)鐵絲網(wǎng)和植物莖上的刺的尖銳部分都能起到保護(hù)作用。(2)塑料吸盤和八爪魚的吸盤都早碗狀，具有吸附功能。(3)尼龍搭扣上的彎鉤和蒼耳:的鉤刺都有很強(qiáng)的附著力。(4)降落傘與帶冠毛的蒲公英種子的整體形狀相似。2.蜂窩猜想：公元4世紀(jì)，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的蜂窩巢房，是蜜蜂采用最少量的峰蠟建成的。3.研究蜂巢形狀的奧秘。問題1:假設(shè)蜜蜂用正五邊形建蜂巢，結(jié)果會怎樣?分析：用正五邊形建巢，因為不能密鋪，浪費空間和蜂蠟。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。問題2:假設(shè)蜜蜂用下面三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(jìn)行排序。實驗結(jié)論：①在面積相等的條件下，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。②在面積相等的情況下，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，耗費峰蠟越少。問題3:將A4紙折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較那種形狀抗壓能力最強(qiáng)。實驗結(jié)論：正六棱柱的抗壓能力最強(qiáng)。4.蜜蜂用正六邊形建蜂巢的特點：耗最少的蜂蠟、修建容積最大的容器，且容器抗壓能力強(qiáng)。因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程師”。5.人們造船時從魚身上得到的啟示。①魚的鰭對應(yīng)船的槳和櫓，提供前進(jìn)和轉(zhuǎn)彎的動力。②魚的流線型身體對應(yīng)潛艇的外形，減少水的阻力，行進(jìn)更快更省力。③魚的骨架對應(yīng)船的龍骨，提供整個身體的支撐。④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。6.人們模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能，創(chuàng)造出各種人造物，這些做法逐漸發(fā)展為一門從自然中學(xué)習(xí)、進(jìn)而應(yīng)用到工程技術(shù)中的學(xué)科——仿生學(xué)。【課堂流程圖】(從實物探究聚焦到實物的形狀，為后續(xù)聯(lián)系和動(了解蜂窩猜想，知道蜂巢是正六邊形及正六邊形的優(yōu)勢。同時以蜂巢為例，感受生物進(jìn)化的完美，(從學(xué)生熟悉且有較強(qiáng)認(rèn)同感的魚和船的分析出發(fā)，感受魚和船的相似性，進(jìn)一步深化學(xué)生對仿生的(通過課外探究，了解鳥和飛機(jī)之間的關(guān)聯(lián)性，認(rèn)識到仿生學(xué)是人類從模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)設(shè)計制造各類物品的學(xué)科。)【核心概念】12.技術(shù)、工程與社會13.工程設(shè)計與物化【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】12.1;技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計5～6年級①知道技術(shù)包括方法、程序和產(chǎn)品等；知道發(fā)明的常用方法，舉例說出一些典型的發(fā)明，知道發(fā)明會用到一定的科學(xué)原理，很多發(fā)明可以在自然界找到原型。5～6年級②利用示意圖、影像、文字或?qū)嵨锏榷喾N方式，闡明自己的創(chuàng)意?！窘滩姆治觥勘菊n從關(guān)注蛋殼的結(jié)構(gòu)特征到認(rèn)識與之相似的拱形結(jié)構(gòu)，并通過探究拱形結(jié)構(gòu)的精妙之處，了解拱形結(jié)構(gòu)在仿生學(xué)在建筑物上的應(yīng)用，本課內(nèi)容由四部分組成。第一部分，研究雞蛋殼的形狀特點。這里包括兩個活動，一是指導(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；二是探究蛋殼的獨特之處，通過試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。第二部分，觀察比較蛋殼和拱形的外形，并通過測試拱形結(jié)構(gòu)的承重能力，發(fā)現(xiàn)拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。第三部分，認(rèn)識拱形建筑和建筑物上的拱形結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中這類仿生物體的應(yīng)用，進(jìn)一步夯實對拱形優(yōu)勢的理解?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：知道蛋殼的特點；認(rèn)識拱形和蛋殼都具有承受力大的特點；了解拱形結(jié)構(gòu)在仿生學(xué)在建筑物上的應(yīng)用。2.科學(xué)思維：能基于所學(xué)知識，在事物觀察后提出可探究的科學(xué)問題。3.探究實踐：嘗試用握、戳等方式破壞蛋殼，直觀感受蛋殼的穩(wěn)固；通過對比蛋殼和拱形，探究兩者之間的關(guān)系。4.態(tài)度責(zé)任：在進(jìn)行合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點；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【教學(xué)重點】探究蛋殼和拱形的承重能力?！窘虒W(xué)難點】探究拱形的承重能力?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻學(xué)生材料：完好的雞蛋，蛋殼，平板，紙張，重物?！窘虒W(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】一、導(dǎo)入1.師：請同學(xué)們觀看這張圖片，這是什么?生：一盒雞蛋。2.師：為什么超市出售的雞蛋總是用塑料或者紙盒包裹的嚴(yán)嚴(yán)實實?生：因為雞蛋是“易碎品”,紙盒可以避免雞蛋破碎。3.師：是的，蛋殼的確易碎，但你可別小看這一枚枚“易碎”的蛋殼，它在建筑業(yè)上為人們做出了巨大的貢獻(xiàn)!揭示課題：這節(jié)課讓我們一起探尋蛋殼的奧秘吧——《蛋殼與拱形建筑》。[設(shè)計意圖：出示一幅常見的“盒裝雞蛋”圖，調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗，回顧雞蛋“易碎”的特點，將與后續(xù)發(fā)現(xiàn)蛋殼具有承受力強(qiáng)的特點產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而加深印象。]二、探究蛋殼的結(jié)構(gòu)(一)觀察并描述蛋殼的特點1.師：你仔細(xì)觀察過雞蛋嗎?接下來請以四人小組為單位觀察雞蛋殼("完整的”和“打破的"),它是什么形狀?有什么特點?生：完整的蛋殼是球形的、肉粉色、表面較為光滑。生：打碎的蛋殼從側(cè)面觀察，看起來很薄，并且用手輕輕一掰就碎了……生：敲擊桌子邊緣，蛋殼就開裂了。2.小結(jié)：通過剛剛的觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)雞蛋的形狀是橢球形的；且蛋殼很??；用手掰或者敲擊堅固的物體時容易碎。(板書：雞蛋，橢球形，薄，敲和掰的時候易碎)[設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察蛋殼的特點，主要是關(guān)注它的形狀，初步感知雞蛋殼的形狀是橢球形的。](二)探究蛋殼結(jié)構(gòu)的精妙1.師：我們知道母雞孵蛋時，整個身子都壓在蛋上。為什么母雞不會害怕自身重量壓碎雞蛋呢?2.師：這樣薄薄的蛋殼，結(jié)構(gòu)上究竟有什么精妙之處?接下來通過三個小實驗一探究竟：【實驗一】3.師：用手緊緊握住蛋殼，蛋殼這么薄，能禁得住這樣的擠壓嗎?蛋殼會碎嗎?要注意：握雞蛋時，要均勻用力握，不能掐、磕。)(學(xué)生以小組為單位體驗握雞蛋實驗)生：我緊緊握住雞蛋，但是蛋殼居然沒有碎!小結(jié)：剛剛同學(xué)們嘗試從外面施加均勻的握力，雞蛋沒有碎?！緦嶒灦?.師：如果多幾個雞蛋，是否能承受更大的壓力呢?2.師：接下來我們測試四枚雞蛋的承重能力。我們可以怎樣進(jìn)行測試?生：可以把四枚雞蛋立起來，在上面放上重物，觀察它是否能夠承受壓力。3.師：是的，我們可以將四枚雞蛋放在塑料瓶蓋上，上面蓋上同樣的瓶蓋；放上一塊平板，在平板上放重物(書),測試四枚雞蛋能夠支撐多重的物體(書本)。4.師：你認(rèn)為這個實驗要注意什么?生：書本要輕輕放，要居中放不能傾斜一側(cè)。生：要慢慢放，每放一本要觀察雞蛋是否有開裂的痕跡。(四人小組為單位，開展實驗，時間控制在5分鐘)5.師：你有什么發(fā)現(xiàn)?生：我們小組的承受了十五本書的重量，但是蛋殼還沒有任何要裂開的預(yù)兆，可能還能承受更多重量。6.師：這個實驗現(xiàn)象，說明了什么?生：說明蛋殼能承受較大的壓力。7.小結(jié)：雞蛋殼在承受均勻的外力時，能承受很大的壓力?！緦嶒炄?.師：同學(xué)們，請看這幅圖，小雞在做什么?生：小雞在孵化，它正用尖尖的嘴啄破蛋殼!2.師：蛋殼能承受很大的外力，但是為什么弱小的雛雞只需要用小嘴輕輕啄幾下就能擺脫天然的“牢籠”?生：可能從里面用力和從外面用力是不一樣的。3.師：接下來我們用筆尖來模擬一下小雞啄蛋殼的過程吧。每組準(zhǔn)備兩只尖頭鉛筆，將鉛筆筆尖懸空相同高度，分別墜落在蛋殼外側(cè)和內(nèi)側(cè)同一位置，哪種情況蛋殼不容易被戳破?要注意：半個蛋殼的斷裂面要盡可能地平整一些且不能有裂紋哦。生：筆尖落在蛋殼內(nèi)側(cè)(凹面)時，蛋殼裂開了被戳破了。但是筆尖落在蛋殼外側(cè)(凸面)時，蛋殼沒有碎、沒有破。4.師：這個實驗說明了什么?生：說明雞蛋殼能承受較大的外力，但卻很承受從內(nèi)部施加的壓力。[設(shè)計意圖：通過兩個實驗探究蛋殼的獨特之處，試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、用蛋殼承載重物，發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢。]三、了解拱形結(jié)構(gòu)1.師：蛋殼為什么有如此大的承受能力?和它的結(jié)構(gòu)是否有關(guān)系?生：可能是因為蛋殼的形狀是拱形的。2.師：蛋殼每個部分都是拱形嗎?如果我們把蛋殼切碎，碎蛋殼是不是拱形呢?生：蛋殼兩端拱形弧度比較大，其他地方也是拱形，但是弧度不大。3.師：我們怎樣判斷蛋殼每個部分都是拱形結(jié)構(gòu)?生：我們可以把蛋殼切碎，用尺子和碎蛋殼碎片作比較，就可以判斷蛋殼的各個部分是否都是拱形的。(學(xué)生利用尺子和碎蛋殼進(jìn)行比較)4.小結(jié)：通過將蛋殼碎片和尺子作比較，我們能發(fā)現(xiàn)整個蛋殼都是拱形結(jié)構(gòu)，拱形結(jié)構(gòu)有什么特點?我們通過下面這個實驗來驗證一下。【實驗四：拱形承重】1.師：用兩張A4卡紙分別做成平橋和拱橋的橋面，在橋面上放置重物，比較兩者的承重能力。你有什么發(fā)現(xiàn)?生：重物放上平橋，平橋很快就塌陷了，而拱形能承受更多重物，說明拱形結(jié)構(gòu)能承受更大的力。2.小結(jié)：拱形結(jié)構(gòu)有和蛋殼相同的特征：堅固、能承重。3.討論：為什么拱形結(jié)構(gòu)具有堅固、能承重的特性呢?4.總結(jié)：拱形受壓時會把這個力傳給相鄰的部分抵住拱足散發(fā)的力就可以承受更大的壓力，所以拱形所能承受的力量更重。[設(shè)計意圖：從蛋殼到拱形，就是從蛋殼的構(gòu)造過渡到對拱形結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，這是本課探究過程的轉(zhuǎn)折點，也是引導(dǎo)學(xué)生對又一對仿生事例的研究。觀察比較蛋殼和拱形的外形，并通過測試拱形結(jié)構(gòu)的承重能力，發(fā)現(xiàn)拱形和蛋殼都具有承受力大的特點。]四、生活中拱形結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1.出示圖片：國家大劇院、臺北小巨蛋、東京巨蛋、歐洲廣場建筑、意大利悉尼歌劇院2.師：請你找出圖片中的拱形結(jié)構(gòu)。3.師：請同學(xué)上臺在白板上畫出你找到的拱形結(jié)構(gòu)。4.師：你還見過哪些拱形建筑或建筑物上的拱形結(jié)構(gòu)?生：拱門、電燈泡……【知識加油站】電燈泡：一個直徑十厘米的燈泡兩面可承受一個成人重量的壓力。無梁殿：南京紫金山下靈谷寺景區(qū)內(nèi)有一座國內(nèi)現(xiàn)存最大的無梁殿。它建于明朝，整座建筑全部用磚壘砌，沒有木梁、木柱，全殿用磚石砌成大大小小的拱券結(jié)構(gòu)，其中正殿東西向并列成三個拱券，中間的拱券跨度達(dá)11.5米，高14米，兩側(cè)的拱券稍小，跨度為5米，高7.4米。全國各地的無梁殿的結(jié)構(gòu)和建筑原理都與此相似。[設(shè)計意圖：更多地了解拱形結(jié)構(gòu)，需要去發(fā)現(xiàn)生活中的拱形建筑，這是對所學(xué)知識的一次應(yīng)用和復(fù)習(xí)，同時可以擴(kuò)充學(xué)生的認(rèn)知面。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中這類仿生物體的應(yīng)用，進(jìn)一步夯實對拱形優(yōu)勢的理解。]【板書設(shè)計】6.蛋殼與拱形建筑(橢球形)【拱形結(jié)構(gòu)】堅固、能承重【知識要點】1.雞蛋殼的特點：很薄、很輕、表面呈球形。2.研究蛋殼結(jié)構(gòu)的精妙之處。問題1:用手能把1枚雞蛋握碎嗎?結(jié)果：用手不能把1枚雞蛋握碎。問題2:哪種情況喜愛的蛋殼不容易被戳破?結(jié)果：凸形的蛋殼不容易被戳破，凹形的蛋殼很容易被戳破。問題3:4枚雞蛋能支撐多重的物體?結(jié)論：4枚雞蛋能支撐起自身重量幾十倍乃至幾百倍的物體。分析：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。此外，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。3.拱形結(jié)構(gòu)和蛋殼結(jié)構(gòu)很相似，拱形結(jié)構(gòu)的承重能力強(qiáng)，很多建筑物上都運用了拱形結(jié)構(gòu)。常見的拱形有：拱門、牌坊、城堡、水渠、宮殿等。著名的建筑有法國的凱旋門、中國的趙州橋、古羅馬水渠等。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)。4.拱橋的承重能力大于平橋。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。5.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，因此在建筑中被廣泛使用。除了建筑外，野營的帳篷、各種各樣的燈泡、工地上的安全帽、頭盔等也是薄殼結(jié)構(gòu)?！菊n堂流程圖】【核心概念】12.技術(shù)、工程與社會13.工程設(shè)計與物化【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】12.1;技術(shù)與工程創(chuàng)造了人造物，技術(shù)的核心是發(fā)明，工程的核心是建造13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計5～6年級①知道技術(shù)包括方法、程序和產(chǎn)品等；知道發(fā)明的常用方法，舉例說出一些典型的發(fā)明，知道發(fā)明會用到一定的科學(xué)原理，很多發(fā)明可以在自然界找到原型。5～6年級②利用示意圖、影像、文字或?qū)嵨锏榷喾N方式，闡明自己的創(chuàng)意?！窘滩姆治觥俊逗ｋ嗯c聲吶》是蘇教版科學(xué)五年級下冊第2單元《仿生》的第三課。通過前兩課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步建立了仿生的概念，了解仿生與仿生物品之間的聯(lián)系。在第二課《蛋殼與拱形建筑》中學(xué)生習(xí)得人類可以通過模仿自然界生物的結(jié)構(gòu)制造仿生物品。在此基礎(chǔ)上，本課是基于仿造自然界中生物原理的一個案例：海豚與聲吶，即人們從海豚在水中的游行和捕食的行為得到啟發(fā)，完善了聲吶系統(tǒng)。從而幫助學(xué)生進(jìn)一步了解仿生，建立仿生的概念。本課教學(xué)內(nèi)容分四個部分：第一部分，通過人們所做的海豚在水中游行和捕食的實驗，知道海豚的游行和捕食不需第二部分，做模擬海豚游行和捕食的游戲，感受海豚利用前額(鼻孔)發(fā)聲和耳朵接收聲音捕食的情況，了解海豚游行和捕食過程。第三部分，通過閱讀，了解海豚探路方式以及潛艇、B超、雷達(dá)的工作原理。說明海豚、潛艇的聲納、B超的探測利用的是回聲定位，而雷達(dá)利用的是無線電波的反射來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)，它們的原理相似?！緦W(xué)情分析】(知識方面)五年級的學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識儲備。他們經(jīng)過前課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步建立了仿生的概念，了解仿生與仿生物品之間的聯(lián)系，并了解人類可以通過模仿自然界生物的結(jié)構(gòu)而制造仿生物品。但對于我們進(jìn)行生物原理的仿生雖有了解，但并不清晰，需要進(jìn)行實例的具體分析加深印象。此外，對于海豚這種生物，學(xué)生對海豚回聲定位的原理并不清晰，依靠的是什么,如何進(jìn)行定位等。很大一部分學(xué)生認(rèn)為是依靠人類聽得到的海豚“叫聲”進(jìn)行游行和捕食，而不知道海豚是用兩種頻率發(fā)聲：一種是人耳聽不到的超聲波，這些超聲波用于獲知水中的魚餌或物體的存在；另一種是次聲波，是人們在水中可聽見的海豚發(fā)出的低頻聲音，用于同伴間的交流。(技能方面)五年級的孩子已經(jīng)具備較好的交流、協(xié)作能力，能較好的展開科學(xué)探究，并能運用理性思維對收集到的證據(jù)進(jìn)行比較、分析、歸納、概括等整理加工，并在此基礎(chǔ)上形成種種解釋。(心理特征)高段的學(xué)生隨年齡增長，已經(jīng)漸漸沉穩(wěn)，也具有較強(qiáng)的規(guī)則意識，有意注意漸漸占優(yōu)勢，并具備一定的邏輯思維能力。但仍需同直接與感性經(jīng)驗相聯(lián)系。因此，有趣的探究活動仍比較容易引發(fā)他們較持久的關(guān)注和興趣?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：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.科學(xué)思維：通過閱讀和對比，發(fā)現(xiàn)海豚、潛艇的聲納、B超、雷達(dá)相似的工作原理。3.探究實踐：通過層層遞進(jìn)的模擬海豚聽音辨位，從單個聲源到發(fā)出聲音并接收回聲，探索并感受回聲定位原理的作用。4.態(tài)度責(zé)任：分工合作，提升團(tuán)隊合作的意識?！窘虒W(xué)重點】了解海豚游行以及捕食的原理?！窘虒W(xué)難點】分工合作，提升團(tuán)隊合作的意識?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師材料：課件和視頻學(xué)生材料：水，實驗盤，方形木塊，一次性塑料杯子、滴管，記錄單【教學(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】1.(出示海豚圖片)認(rèn)識它嗎?生：海豚2.今天我們通過一段視頻來了解一下海豚的生活。3.播放海豚在水中游行和捕食的視頻。4.在視頻中你看到了什么?生：海豚在水中靈活的游行，捕食。5.為什么海豚能在水中這么靈活的游行捕食?這節(jié)課我們一起來探究一下。生：通過眼睛觀察周圍環(huán)境；發(fā)出的聲音進(jìn)行定位……[設(shè)計意圖：利用海豚圖片直接導(dǎo)入，再結(jié)合視頻引導(dǎo)學(xué)生聚焦到海豚靈活游行秘密上，通過充分的交流挖掘?qū)W生的前概念，為后續(xù)的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。]二、認(rèn)識海豚的回聲定位1.同學(xué)們的想法都不一樣。接下來，我們通過幾則資料的閱讀了解一下。2.(出示閱讀資料)學(xué)生閱讀資料。資料一：有人曾做過這樣的實驗，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。即使把它的眼睛蒙上，它也照樣暢游無阻。如果偷偷地在水池里放進(jìn)一條小魚，它就會立刻游過去進(jìn)行捕捉。20世紀(jì)60年代，生物學(xué)家諾里斯發(fā)現(xiàn)，用橡皮蒙住海豚的雙眼，它的活動絲毫不受影響，可把海豚的前額蒙住，它在水下就像瞎子一樣，到處亂撞。顯然，海豚是用前額發(fā)出聲波來測定方向的。海豚不同于須鯨，它只有一個鼻孔，另一個鼻孔是封閉的，埋于皮下。聲波就是靠這個封閉的鼻孔發(fā)生震動產(chǎn)生的。發(fā)聲時，聲波通過頭部額隆，這個額隆就像凸透鏡一樣可以聚焦放大聲波。海豚接收聲波是通過下頜的骨骼組織，將分散的聲波集中傳送至位于下頜后部的內(nèi)部耳朵，從而感知聲波。3.從資料中你獲得了什么信息?生：海豚那么靈活和眼睛無關(guān)；是由前額的鼻孔里發(fā)出聲波；鼻孔發(fā)出了聲波，耳朵接收……4.交流：人們發(fā)現(xiàn)，海豚的音域比較寬廣，可以發(fā)出兩種聲音，一種是人耳可以聽見的聲音，一種是人耳聽不到的超聲波?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，海豚是利用超聲波獲知水中的魚餌或物體的存在。(超聲波：超過人能聽到的最高頻(20000赫茲)的聲波，是人耳不能聽到的聲音。)5.海豚是怎么利用超聲波在水中靈活游行和捕食呢?生：前額(鼻孔)發(fā)出超聲波，超聲波遇到物體返回，耳朵接收。6.請你畫出海豚能自如游行的工作原理圖。7.學(xué)生畫原理示意圖。8.交流學(xué)生的原理示意圖，學(xué)生講解——聚焦到超聲波以什么形式傳播。9.超聲波到底以什么樣形式傳播呢?因為超聲波看不見，所以我們用水波來模擬超聲波。模擬超聲波活動①用水波模擬超聲波。②將實驗盤裝水，保持水面平靜。③將水滴到實驗盤中，觀察水波的變化的情況。④在水中放入不同的物體(一，○,再滴水，觀察水波遇到物體時的情況。⑤畫出示意圖，交流發(fā)現(xiàn)。10.交流發(fā)現(xiàn)：水波遇到物體會返回來。物體離波源的距離不一樣，水波返回來的時間也不一樣。遇到不同的物體后水波返回來的波形不一樣。[設(shè)計意圖：因?qū)W生對海豚回聲定位的本領(lǐng)并不清晰，因此結(jié)合幾則資料讓學(xué)生通過資料閱讀進(jìn)行分析從而了解海豚。此外，借助可視的水波模擬超聲波的活動，將看不見的海豚利用超聲波反射定位的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為直觀現(xiàn)象，讓學(xué)生在活動中形象化地感受過程和原理。同時，增進(jìn)了學(xué)生的研究興趣。]11.小結(jié)：海豚的前額(鼻孔)發(fā)出超聲波，超聲波遇到物體返回，進(jìn)入到海豚的耳朵，海豚通過對接收到的信號進(jìn)行分析，從而知道前方有無物體，物體的大小、形狀和位置，就能靈活的游行和捕食了。這樣的探路方式稱為回聲定位。三、搭建海豚探路與仿生物品工作原理上的關(guān)系1.我們已經(jīng)知道了海豚在水中自如游行和捕食的秘密了。其實人類是很擅于向大自然學(xué)習(xí)的。人類利用海豚的這項本領(lǐng)做了什么?生：完善了聲吶系統(tǒng)。2.聲吶系統(tǒng)被應(yīng)用在哪些地方?它的原理是什么?你能嘗試畫出來嗎?3.學(xué)生畫聲吶系統(tǒng)的原理圖4.你還知道人類的發(fā)明與我們今天介紹的海豚的回聲定位原理相似的?5.學(xué)生交流。6.介紹B超診斷儀和雷達(dá)，學(xué)生交流原理。B超診斷儀：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)：發(fā)出電磁波遇到目標(biāo)時會返回，從而測定目標(biāo)位置、速度等，為飛機(jī)導(dǎo)航。[設(shè)計意圖：切入仿生話題，將雷達(dá)、聲納、B超、海豚探路等零散的認(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。]四、拓展——我是小小設(shè)計師1.我們知道海豚的回聲定位本領(lǐng)已經(jīng)運用到許多領(lǐng)域，人們也還在做各種嘗試。今天，讓我們也做個小小設(shè)計師，運用海豚的本領(lǐng)嘗試設(shè)計一個物品，解決我們生活遇到的一些問2.學(xué)生交流。3.學(xué)生畫設(shè)計圖并展示交流。[設(shè)計意圖：通過學(xué)生根據(jù)回聲定位原理自行設(shè)計物品，一方面加強(qiáng)了對仿生認(rèn)識與應(yīng)用，另一方面也滲透了工程設(shè)計意識。這個環(huán)節(jié)只要學(xué)生設(shè)計及解釋合理即可。]【板書設(shè)計】【知識要點】7.海豚與聲吶回聲定位1.海豚探路不是依靠視覺。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?，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。2.潛艇的聲吶系統(tǒng)利用聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、定位、識別等。3.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。4.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)時會返回，從而測定目標(biāo)位置、速度等，為飛機(jī)導(dǎo)航。【課堂流程圖】【課堂流程圖】具口具【核心概念】13.工程設(shè)計與物化【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】13.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計5～6年級①知道技術(shù)包括方法、程序和產(chǎn)品等；知道發(fā)明的常用方法，舉例說出一些典型的發(fā)明，知道發(fā)明會用到一定的科學(xué)原理，很多發(fā)明可以在自然界找到原型。【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)生從生物結(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，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?！緦W(xué)情分析】學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)逐步建立起仿生的概念。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?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：知道人體手臂的結(jié)構(gòu)和功能；知道仿生物品具有廣泛的用途。2.科學(xué)思維：在科學(xué)探究中，能意識到要用實驗證明自己的猜想；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。3.探究實踐：能按要求制作手臂的結(jié)構(gòu)模型；能通過閱讀資料和分析，了解一些生活中的仿生產(chǎn)品；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。4.態(tài)度責(zé)任：認(rèn)識到仿生學(xué)給人們的生產(chǎn)、生活帶來的便利；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?！窘虒W(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?！窘虒W(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。學(xué)生材料：硬紙板、繩子、鉚釘、“保護(hù)色”游戲道具?！窘虒W(xué)時間】1課時【教學(xué)過程設(shè)計】一、視頻導(dǎo)入，制作模型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：悅耳的樂聲戛然而止，這場表演的特殊之處在哪?3.師生交流。4.提問：小提琴家依然能演奏出如此優(yōu)美的音樂，依靠的是什么?假肢的作用是什么?5.學(xué)生回答：代替真實的手臂進(jìn)行演奏。6.追問：那么要想做出一個仿真度高的假肢你認(rèn)為第一步要做什么?7.學(xué)生回答：了解手臂的結(jié)構(gòu)和功能。8.講述：下面我們兩人一組，通過伸直和彎曲手臂的動作感受并認(rèn)真觀察我們的手臂吧!9.同桌合作探究。10.學(xué)生匯報：曲臂時，手臂在關(guān)節(jié)處彎曲；曲臂時上側(cè)的肌肉有一點鼓起......11.講述：我們一起觀察手臂伸縮運動的動態(tài)圖，驗證一下你們的發(fā)現(xiàn)。(連接骨骼的肌肉稱為骨骼肌，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、鼓起而下方的骨骼肌伸長、緊繃；伸臂時則相反。)12.講述：通過一系列的觀察，大家對于手臂已有細(xì)致的了解?，F(xiàn)在你能做出一個仿真的手臂模型嗎?事不宜遲，我們馬上開始!13.小組合作展開制作。14.提問：哪個組愿意展示并講解一下你們的模型。15.學(xué)生介紹模型。16.小結(jié)：了解手臂的結(jié)構(gòu)與特征，從而模仿制作出一個十分相似的假肢來代替缺失的手臂，這就是一個仿生物品的產(chǎn)生過程。[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)生自制手臂模型的興趣。以此為驅(qū)動力，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。]二、游戲體驗，初歷仿生1.講述：在此過程中，要善于觀察并歸納出生物的特征，首先考驗的就是大家的眼力。下面我們就來一場眼力競技，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、海洋三種不同的圖紙)2.小組展開游戲比拼。3.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?4.學(xué)生回答：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......5.追問：那么你覺得哪種外形更有利于動物呢?6.學(xué)生回答7.提問：你覺得動物的這個特征能被我們利用嗎?能啟發(fā)我們制成什么樣的仿生產(chǎn)品呢?8.學(xué)生大膽猜想。9.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)計一件怎么的外衣呢?請各小組根據(jù)各自的圖紙開始你們的繪制。10.小組討論并設(shè)計。11.提問：看完各組的設(shè)計，你發(fā)現(xiàn)什么共同點嗎?這種衣服你有沒有似曾相識的感覺?12.小結(jié)：是的，迷彩服的設(shè)計靈感就是來自于此，利用與周圍環(huán)境相近的配色幫助軍人更好的隱藏自己，不被敵人發(fā)現(xiàn)。仿生產(chǎn)品的制作可以從發(fā)現(xiàn)生物特征入手，再思考可以[設(shè)計意圖：在趣味性強(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)生在游戲中自主感受并總結(jié)