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大象版(2017)·科学五年级下册(2024)分层作业
单元 第五单元 大自然里的老师 课题 1.苍耳的启示
学习目标 科学观念目标:知道苍耳子带有钩状、有弹性的硬刺,能通过沾附动物皮毛传播种子。了解仿生学的定义,知道尼龙搭扣是模仿苍耳子结构发明的仿生学案例。知道很多发明能从大自然中找到原型,了解仿生学在生活中的应用。 科学思维目标:能通过观察苍耳子的结构,推理其沾附动物皮毛的原因,培养观察和推理能力。能结合仿生学原理,分析苍耳子与尼龙搭扣的关联,理解仿生学的设计思路。 探究实践目标:能借助放大镜观察苍耳子和尼龙搭扣的结构,找出两者的相似之处。能利用身边材料模仿苍耳子结构,制作尼龙搭扣模型,验证粘连效果。 态度责任目标:激发对大自然的好奇心,养成认真观察、主动探究的科学习惯。认识到大自然的智慧,树立“向大自然学习、善于发现、勇于创新”的意识。
理解掌握 练一练 ☆☆☆ 预估时间
填空题: 1.苍耳的种子苍耳子带有 ( )的、有弹性的硬刺,容易沾附在动物皮毛上传播。 2.瑞士工程师乔治德梅斯特拉尔模仿苍耳子的结构,发明了 ( )。 3.人们从大自然中获得灵感,研究生物体的结构与功能并据此发明新设备、工具的学科,叫作 ( )。 4.模仿苍耳子发明尼龙搭扣,是人类发明史上典型的 ( )案例。 4分钟
实验探究 做一做 ☆☆☆☆ 预估时间
5.观察下图,回答问题: (1)图片中,苍耳子的主要结构是( )、有弹性的硬刺;尼龙搭扣中与该结构对应的部分是布满( )的部分。 (2)苍耳子的钩状结构具有( )、可( )的特点,能钩住动物皮毛上的细毛,这也是它能传播种子的原因。 (3)乔治·德梅斯特拉尔观察到苍耳子的结构后,产生的想法是:制作两块布,一块布满钩子,一块布满细线,实现互相( )且能轻松拉开的效果。 6.观察图片,完成填空: (1)图片中,苍耳子通过( )硬刺沾附在动物皮毛上,这种方式能帮助苍耳传播( )。 (2)苍耳子的钩状结构能钩住动物皮毛上的( ),且摘下来不会断裂,体现了其结构的( )。 (3)这种“沾附传播”的方式,是苍耳适应大自然的一种( )方式。 第五题 第六题 6分钟
实践应用 固一固 ☆☆☆☆ 预估时间
7.根据材料分析(阅读题): 1948年,瑞士工程师乔治·德梅斯特拉尔带狗散步时,发现裤腿和狗毛上沾了很多苍耳子。他没有懊恼,而是用放大镜仔细观察,发现苍耳子上有很多弯曲而有弹性的钩状结构,这种结构能钩住细毛,且韧性强、不易断裂。于是他产生灵感,模仿苍耳子的结构,做了两块布——一块布满钩子,一块布满细线,经过反复实验,终于发明了尼龙搭扣。 仿生学就是人们从大自然中获得灵感,研究生物体的结构与功能,据此发明新设备、工具和技术的学科。除了尼龙搭扣,锯子模仿茅草叶子的锯齿、飞机模仿鸟类、迷彩服模仿蝴蝶的迷彩,都是常见的仿生学案例。 结合材料,回答问题: (1)乔治·德梅斯特拉尔带狗散步时,发现裤腿和狗的毛上沾了很多( ),从而产生了观察和探究的兴趣,获得了发明灵感。 (2)苍耳子的结构特点:带有弯曲而有弹性的( )结构,韧性强、不易断裂,能钩住细毛。启发:乔治模仿这种钩状结构,设计出布满钩子和细线的两块布,实现粘连且可轻松拉开的效果,最终发明( )。 (3)仿生学是人们从大自然中获得灵感,通过研究生物体的结构与功能,并根据其中的原理发明出新的设备、工具和技术的学科。案例:①尼龙搭扣模仿( )的钩状结构;②( )模仿茅草叶子的锯齿。 6分钟
迁移创新 试一试 ☆☆☆☆☆ 预估时间
8.根据材料选择: 下列关于仿生学和苍耳的说法,正确的是( )。 A.苍耳子的钩状结构没有韧性,从动物皮毛上摘下来容易断裂 B.尼龙搭扣是模仿苍耳子的钩状结构发明的,属于仿生学成果 C.仿生学是人类凭空想象发明新工具,与大自然中的生物没有关系 2分钟
项目类、实践类 (合作完成)☆☆☆☆☆ 预估时间
9.辩论会:人类模仿大自然中的生物进行发明创造(仿生学),对人类社会发展是利大于弊,还是弊大于利? 活动要求:(1)以小组为单位,分为正方(利大于弊)和反方(弊大于利),每组4-5人。(2)结合本课苍耳与尼龙搭扣的案例,以及生活中的仿生学实例(如飞机、锯子、迷彩服等),说明自己的观点和理由,理由要科学、合理。 (3)每组推选1-2名代表发言,发言结束后可进行简短辩论,最后全班交流评价,重点关注理由的科学性和逻辑性。 12分钟
参考答案:
理解掌握 练一练
1.钩状 2.尼龙搭扣 3.仿生学 4.仿生学
实验探究 做一做
5.(1)钩状、钩子 (2)韧性、弯曲 (3)粘连
6.(1)钩状、种子 (2)细毛、韧性 (3)生存
实践应用 固一固
7.(1)苍耳子 (2)钩状、尼龙搭扣 (3)苍耳子、锯子
迁移创新 试一试
8.B
项目类、实践类(合作完成)
9.正方(利大于弊):仿生学从自然中汲取灵感,比如模仿鸟类飞行发明飞机,让全球交通效率大幅提升;借鉴蝙蝠回声定位创造雷达,保障了航空、航海安全;参考荷叶自洁原理研发的易清洁材料,也让生活更便捷。这些发明不仅推动科技进步,还改善了人类的生活质量,助力社会高效发展。
反方(弊大于利):仿生学的部分应用存在隐患:比如模仿鲨鱼皮的泳衣打破了体育竞技的公平性;一些仿生武器的研发加剧了军事对抗风险;同时,过度依赖仿生思路可能限制人类的原创性思维,且部分仿生技术在大规模应用时,可能对生态环境造成未知的负面影响。
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