《生物的启示》教学设计
教学目标:
1.能用简单的器材做简单的观察实验;能制作简易科学模型;会查阅书刊及其他信息源。
2.培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度;认识到科学是不断发展的;乐于用学到的知识改善生活;在学习过程中,学会自我评价尊重他人的想法的相互合作的科学态度。
3.了解仿生过程,了解人们在生物的启示下进行的发明创造。认识什么是仿生,并且尝试仿生设计。
教学重点:
了解仿生过程,了解人们在生物的启示下进行的发明创造。认识什么是仿生,并且尝试仿生设计。
教学难点:
能用简单的器材做简单的观察实验;能制作简易科学模型。
突破措施:采用科学实验的方法
教学准备:
1.苍耳、木块底座、小木块、胶棒、钩码、两张一样大小的纸
2.查阅有关仿生学的资料
教学过程:
一、导入新课
师:今天老师为大家带来了一种植物的种子,请组长负责打开小纸袋,给大家看一看。你知道它是什么吗?
(出示苍耳图片和实物)
请同学们轻轻的拿起苍耳,仔细观察,你有什么发现?
生 1:它身上有刺。
生 2:刺上还有小钩,很容易粘在衣服上。
师:上面有刺,刺上还有小钩,很容易粘在衣服上。同学们都是火眼金睛,观察的真仔细啊。
师:看到苍耳的这个特点你受到了什么启示?
(学生自由回答)
师:同学们的想象力真丰富!一粒小小的苍耳就引起了大家这么多的思考。其实,真的有人受苍耳特性的启发完成了一项发明,那就是瑞士的乔治·迈斯楚,利用它发明了尼龙搭扣。
(出示图片和实物)你看,尼龙搭扣是不是跟苍耳的刺很像啊。很多同学的衣服或鞋子上都有尼龙搭扣,它给我们的生活带来了很多的方便,是不是。师:想不到吧,一个不起眼的生物,竟引起了一项发明!这就是生物带给人们的启示。这节课我们一起来学习:生物的启示(板书课题)
二、探究学习(一)
活动:葱叶的启示。
1、引导学生发现葱叶性能师:(出示一棵葱)同学们,这个大家都认识吧。它外形上有什么特点?仔细观察观察,发现了吗?
(仔细观察他的叶子是什么形状的?用手势表示)
生:它的叶子是圆筒形的。
生:刮风时吹不倒/直立的......
师:它的叶子是筒形的,直立的,风都吹不弯,那你能把它吹弯吗?想不想来试一试?我们来做一个小游戏,不改变葱叶形状,你能把葱叶吹弯吗?大家都来试着吹一吹,看谁能把它吹弯。
师:好,停下吧。我看有些同学的脸都涨红了。
师:吹弯了吗?使劲吹了吗?
生:没有弯,使劲吹也没有。
师:那,如果不是圆筒形的呢?我把它的筒形结构给破坏掉。(纵向剪开试一试)看,能把它吹弯吗
生:很容易吹弯啦/不用吹自己就弯了。
师:刚才进行的两个吹葱叶小游戏,第一次是筒形葱叶,很难吹弯,第二次是平面形葱叶,很容易吹弯,这说明了什么?
生:平的不如圆筒的承受力强/圆筒结构比平面的结实。(ppt出示结论)回顾:刚才,我们发现了葱叶是什么形状的?(筒形)通过观察比较,我们又发现了筒形的葱叶比平面的承受力要大,那是不是把物体做成圆筒状的承受力就变大了?我们可以建立一个模型来进行科学的检测。
2、建立筒形结构模型师:在每个组的桌子上,老师给同学们准备了一些材料(两个木块,2张大小一样的纸,钩码,木板底座,胶棒。)
(1)我们应该选择什么样的材料来做葱叶模型呢?(用纸)
(2)为什么?
(3)大家的想法都不错,那怎么知道你做的模型有葱叶结构的特性吗?(检测)怎样才能看出圆筒形纸承受的力更大呢?(对比)与什么对比呢?
生:与平面纸对比。
师:这样很好,用圆筒形纸和平面形纸对比,这样才能看出到底哪种形状的纸承受的压力大。你们准备具体怎样操作?
(小组讨论交流)
生:把筒形纸和平板纸分别架在两个木块之间,往上放钩码,看哪种多。(其他同学小组补充完善)
师:放钩码时要注意什么?谁来提醒提醒大家?
生:要一个一个往上放,放在中间,两个木块之间的距离不变。师:在数据记录中,最后压弯纸筒的那个钩码算不算?
生:不算。
师:同学们想的真周到,在做实验之前请先看老师给你们的温馨提示吧。
温馨小提示:(ppt)
(1)纸筒只卷一圈,用胶水粘贴。
(2)另一张纸不折叠。
(3)两端小木块距离保持不变。
(4)钩码要放在中间,轻轻地一个一个地放,直到把圆筒纸或平板纸压弯不能承受为止。
实验记录单
纸的形状 钩码个数
筒形纸
平面纸
3、模型检测检测纸筒的性能,并做好记录。
汇报,得出结论。
师:同学们检测好了吗?哪个小组来汇报你们的数据?
(小组分别把实验数据上报)
师:观察数据,有什么发现?所以得出了一个怎样的结论?
生:筒形结构比平面的承受力大。
师:看来,筒形的物品确实比平面形的物品承受压力大,承受力强,抗弯曲能力强。(ppt出示结论)
4、开发产品
师:既然筒形的结构具有这么好的性能,我们可以把它应用到生活中吗 你来想一想生活中哪些物品设计成了葱叶样的筒形结构?
(学生回答)
师:是的,根据筒形的这种结构性能创造发明的产品已经在生产和生活当中有了广泛的应用。
(出示图片:电线杆、路灯杆、桥、旗杆和篮球架)
师:这些都是受到葱叶的筒形结构启示发明的,看来植物的特性不容忽视,人类聪明的大脑更了不起。
(二)了解仿生的过程
师:我们来回顾下刚才通过对筒形葱叶的研究,到筒形产品的开发,我们都经历了怎样的研究过程?
(同时课件出示):发现生物结构性能(葱叶筒形承受力强)——根据生物结构性能建立生物模型(纸筒)——检测模型性能——根据检测结果研制、开发新产品。
人们根据葱叶的结构性能,设计制造了筒形物品,这就是仿生。仿生是一门了不起的科学,被称为仿生学。仿生是受到了生物的启示而进行发明创造产品,人们受苍耳的启示发明出尼龙搭扣就是仿生。
三、许多重大发明都受到生物的启示。
1、大家还知道哪些东西也是受到了生物的启示发明的?生交流课前查阅资料汇报。
2、老师收集了一些,大家看(ppt)讲解:电子蛙眼、悉尼歌剧院、直升机、蝇眼照相机、机器人等。机器人是一种模仿人类的机器,它能帮组我们干许多事情,特别是智能机器人在某些方面已经超过了人类。
四、观察不同的树叶,会得到什么启示?
1、师:接下来,我们从各种各样的树叶上面看能受到哪些启示?请同学们仔细观察这些树叶,他们有什么相同的特点?
生:所有的叶子都有叶脉。
师:叶脉有什么作用吗?
2、我们用什么方法来证明叶脉的这种作用呢?(做一个模型)
3、延伸活动。课下请同学们继续探究,仔细观察树叶,从中会得到什么启示?
下节课我们进行一次仿生比赛,好吗?
五、课堂总结
1、短短的一节课马上就要结束了,这节课你有什么收获?
2、正是由于仿生学的发展,人们在生物的启示下仿生发明创造,推动了科学技术的发展,我们已经从生物身上学到很多知识,在生物启示下发明了很多物品。大自然中还有很多奥秘等着去发现,希望同学们在生活中注意观察,不断探索,在生物的启示下创造发明出更多更先进的物品。最后送给大家一句话:没有大胆的猜测就做不出伟大的发现。探究永无止镜,无畏奔跑,趁阳光正好,正值少年。
《生物的启示》教学反思
我执教的《生物的启示》在课堂上总的看学生学得积极主动,学得灵活快乐,思维得到激活,创新的火花得到点燃。本课的设计由介绍苍耳种子引入,导入揭示生物的启示。然后学生研究准备好的鲜葱叶,研究其结构特点并且通过让生吹一吹的活动,体会圆筒形的抗压力强而平面的葱叶很容易吹弯。然后组织学生用复印纸制作模型,验证不同结构的葱叶给予我们什么启示。这个部分是本节课的关键,学生通过验证很容易就会得出筒形的结构有更强的支撑力。这样这节课重点和难点就基本突破了。然后介绍生活中哪些物体是有生物的启示得来的。然后学生观察自己带来的树叶观察其特点,然后总结自己的有什么启示。整个学习设计就是这样进行的。总体上看学生们都能够有所收获。反思整个教学过程,我有几点体会:首先学生在做圆筒形与平面形抗压力的这个对比实验上,如果时间充足的话的还是应该反复多次实验取平均值才更有说明力。其次,教师要学会等待。当学生有疑问时,当小组出现不同结果时,没有直接告诉学生,而是让学生自己去思考自己动手去验证,才会有课堂上精彩的呈现。