《生物的启示》教材分析
《生物的启示》是青岛版五四学制五年级下册科学第五单元“科技与能源”中的一课。本课以学生玩葱叶的典型生活经验为切入点，通过做葱叶模型，搜集有关仿生学的信息资料，使学生了解什么是仿生，怎样进行仿生，知道人们在是生物的启示下进行的发明创造，培养学生亲近自然的情感和勇于创新的科学态度。
本课的活动有三个：
活动一：葱叶的启示。这一活动的设计目的是让学生经历仿生的过程，了解仿生产品的研制过程，培养学生亲近自然的情感，激发学生向生物寻求智慧的兴趣。活动二：许多重大发明都受到了生物的启示。教科书展示了3种仿生产品，目的是给学生以启示，让学生结合搜集到的信息资料，说说其他的仿生产品，了解这些仿生产品是模仿生物的哪些性能开发的，从而让学生充分感知科学就在我们身边，我们也可以研究仿生。活动三：观察不同的树叶，你能得到什么的启示？这一活动的设计目的是启发、鼓励学生到大自然中去观察，研究生物的性能，根据所得启示，结合对仿生的理解，进行仿生设计，培养学生的想象能力和创造能力。
通过对教材的反复解读，我认为第一个活动“葱叶的启示”是本课的重点，它引领学生经历了仿生的过程，为了增加学生的感知体验，在这一环节我增加了“蛋壳的结构”这一实验。让课的内涵更加丰厚，让学生在具体操作中经历人类怎样在生物的启示下一步一步的进行发明创造的，从而培养学生亲近自然的情感，激发向生物寻求智慧的兴趣。《生物的启示》课后反思
在试讲过程，自己基于学情，反复改进，感觉本课在以下几方面处理比较好。
一、联系生活，精彩导入
科学来源于生活，服务于生活，因此本课在导入环节，我立足于生活，选取了一幅自己在野外采摘时苍耳粘到衣服上的图片。“苍耳粘贴在衣服上”是生活中极其常见的一种现象，但就是受这种常见现象的启发，人们发明了尼龙搭扣。一个小生物竟然能引起一个发明，在同学们感受科技神奇的同时趁机导入新课，从而激发起学生探究的兴趣。
二、巧妙设计，有效探究
本课教学着力体现以探究为核心的教学理念，让学生亲历仿生探究的研究过程，即经历了提出问题——猜想假设——设计方案——实验探究——交流总结——得出结论的过程。首先，本课先让学生玩葱叶，让学生在玩中发现葱叶吹不弯的特性。然后，鼓励学生对所要研究的问题进行大胆的猜想，作出多种假设和预测。葱叶吹不弯与筒形结构有关系吗？如果改变它这种筒形结构，葱叶又会怎样呢？接着，捋平葱叶，让学生吹或观察，用感官发现验证猜想，再建立模型进行检测。接下来引导学生进行深入探究，引导和帮助学生经历科学探究，形成知识技能。在这期间，给学生以充分的思考、设计实验和动手操作的时间，引导他们去探索、讨论，通过学生亲自动手、切身体验到葱叶不易吹弯确实是跟它的筒形结构有关系。
三、巧用多媒体，情景再现
本课利用12xue的摄像功能，在学生分组实验时，我将学生实验时的情景进行了拍摄，让学生在汇报实验现象时，结合自己的实验图片进行汇报，这样既有图像的引领，又有口头的介绍，让实验结论更具有说服力，充分调动起了学生的学习兴趣。另外，我搜集了大量的仿生的图片和仿生的视频制成课件，让学生通过抢答的形式，汇报在这些生物的启示下进行的发明创造。这样既让学生领略了现代仿生学的发展前沿，开阔了学生思维和眼界，又培养了学生联系生活实际，勇于探索和实践的科学创新精神。
四、尊重学生，张扬个性
学生是课堂的主体，是课堂的主人。在教学中，我把提出问题、猜想假设、设计实验、实践探究等机会全部交给了学生。让不同层次的学生在课堂上均得到不同的发展。张苟钧、刘淼水、宋倩倩等思维敏捷的同学提出的问题、提出的猜想具有创新性和针对性，叶润、徐清雅、王海锐、李智翔等心思缜密的同学将方案修改得更加完善，周禹、焦宇、贾京瑞等动手能力较为薄弱的同学在小组合作中也得了动手和展示自我的机会。在生生交流、师生交流中，学生的思维成果互相碰撞，结出了智慧的火花。《生物的启示》教学设计
教学目标：
1．能提出进行“葱叶模型”和“蛋壳模型”检测活动的大致思路；能用简单的器材做简单的模型并进行对比观察实验；会查阅书刊及其他信息源搜集有关仿生学的资料。
2．培养亲近自然，热爱仿生科学，勇于创新的科学态度；在小组学习过程中，学会自我评价与尊重他人的想法的相互合作的科学态度；通过对仿生学的认识，意识到科学技术对人类社会的发展推动作用。
3．认识什么是仿生，了解人们在生物的启示下进行的发明创造；了解仿生过程，尝试仿生设计。
教学重点：
通过活动使学生感知仿生学的研究方法，并尝试仿生设计。
教学难点：
通过研究“葱叶”“蛋壳”结构的性能，归纳仿生学的研究程序。
教前准备：
1.教具准备
观察材料：新鲜葱叶、蛋壳、苍耳、尼龙搭扣；
分组实验材料：钩码一盒、螺母若干、卡纸一张、A4纸一张、细绳一根、两摞书。
2.学具准备
学生查阅有关仿生学的资料；搜集各种树叶。
教学过程：
一、创设情景，导入新课
1．谈话导入
同学们，老师到野外爬山，带回了一位植物界的朋友，请同学们看照片，认识它吗？(课件出示“苍耳粘到老师衣服”的照片)
想一想：苍耳为什么会粘到衣服上？
出示苍耳，学生分组观察苍耳的特点。
小结：苍耳身上有许多小刺，因此易粘到衣服上。
2．课件出示：小动物粘到苍耳的图片
指生观察发现：苍耳不但容易粘贴到毛绒绒的衣服上，有时候小动物经过它旁边时，也会粘到自己身上。
提出问题：你知道人们受苍耳特点的启发，发明了什么？
3．出示尼龙搭扣
分组观察：苍耳和尼龙搭扣有什么相似的地方？
学生观察后互相交流。
小结：搭扣上的小弯钩与苍耳的刺非常相似，尼龙搭扣就是受苍耳的启发发明的，一个小生物竟然能引起一个发明。这就是生物带给人们的启示。
（板书课题：生物的启示）
除了苍耳以外，还有哪些生物都带给我们启示呢？人们是怎样在生物的启示下一步步来发明创造的呢？这节课，我们就一起来研究。
【设计意图】科学学习要以探究为核心，爱因斯坦认为，只有热爱才是最好的老师。通过出示苍耳实物和尼龙搭扣，让学生感受到在生物的启示下，人们可以搞发明创造，提起研究生物的兴趣。同时创设良好的学习气氛，为新知探究做好了铺垫。
二、实验探究，了解仿生
活动一：探究仿生
（一）出示生物，发现性能
1．玩葱叶
（1）吹葱叶：
葱是大家非常熟悉的一种植物，谁来试着把它吹弯？ (生参与吹)
为什么吹不弯呢？
（2）寻找葱叶的特点：
你们观察葱叶有什么特征？谁来说说？
（3）破坏葱叶结构：
葱叶不易吹弯，是不是和它的筒形结构有关呢？现在我把圆筒形破坏掉，不用吹，它自己就弯了。咦，这说明了什么呢？
小结：圆筒形牢固，不容易弯曲。这就是我们发现的葱叶的性能。（板书：生物性能）
2．玩蛋壳。
（1）蛋壳放重物
出示蛋壳。
猜想：我们都知道蛋壳容易破碎，但如果把这几个蛋壳竖着放到盘子里，再在上面放一摞书会怎么样呢？
（老师演示把一摞书放到蛋壳上面。）
（2）观察蛋壳特点
鸡蛋壳完好无损，这是怎么回事呢？
学生思考后回答。（鸡蛋壳是拱形的）
小结：我们可以发现拱形的结构比较牢固。这是蛋壳的性能。
（二）制定方案，建立模型
1．通过观察葱叶和蛋壳，我们发现筒形结构不容易变弯，拱形结构承受能力强。是不是用其它的材料制成的筒形或拱形，也会这样呢？猜想一下。
2．你们想研究吗？怎么证明？（做实验。）
3．出示实验材料：钩码一盒、螺母若干、卡纸一张、A4纸一张、细绳一根、两摞书
4．分组设计实验方案，并汇报交流，同学们补充。
5．同学们的主意都不错。不过老师有个问题，你们知道什么是物体的最大承受力吗？
生讨论、汇报。（当物体的形状发生改变前所受的力，就是物体的最大承受力。）
6．小结：刚才，同学们利用其它材料来模拟葱叶和蛋壳建立模型，并设计出了实验方案。（板书：建立模型）
（三）实施探究，模型检测
1．想一想：实验中应该注意什么问题？（学生思考后回答。）
2．课件出示温馨提示：
⑴每个实验先做平面的，再做筒形或者拱形的。
⑵纸筒只卷一圈，用双面胶粘贴。
⑶用同样的两摞书做支撑物，距离约为15厘米。
3．小组长领取实验材料，分组实验。
教师巡回， 随机拍照，并利用12xue发到电脑上。
4．展示交流 。
（学生交流时，电脑放映学生的实验照片。）
5．小结：我们刚才进行了模型的检测，发现筒形结构和拱形结构相对于平面结构来说承受能力要强一些。（板书：模型检测）
（四）开发产品
1．想一想：生活中有哪些产品是利用筒形结构和拱形结构开发出来的？
生举例。
2．老师也搜集了一些图片，我们来欣赏一下。
3．小结：利用筒形结构和拱形结构承受力较大这一特性，人类开发了许多新产品。（板书：开发产品）
4．回过头来想一想，在生物的启示，人们发明产品需要哪些步骤？
师引导总结：一般经过生物特性、建立模型、模型检测、开发产品这四步，这就是仿生。
【设计意图】通过动手实验让学生建立模型——检验模型——开发产品，使学生经历和感受仿生产品的研制过程，了解什么是仿生，怎样进行仿生，让学生在探究的活动中得出结论，使学生感受仿生的全过程，形成关于仿生的完整认识。在小组合作探究的过程中，学生不仅得到了知识，还培养他们的科学精神、科学方法，学会了自我评价，尊重他人的想法，相互合作的科学态度。
活动二：生活中的仿生
1．提出问题：仿生是一门了不起的科学，它推动了科学的进步和社会的发展，你知道生活中还有哪些产品是受生物的启示而发明的吗？
（采用抢答的形式，学生交流搜集的资料。）
2．生活中的仿生产品真不少，老师也搜集了一段视频，我们来共同欣赏一下。
3．通过资料汇报和观看视频，相信同学们对仿生产品了解了不少，下面我们来进行一次抢答比赛，如果你知道就赶快举手。
教师评价：听了大家的介绍，老师非常高兴，为你们精彩表现鼓掌。
小结：仿生的过程不是一帆风顺的，是科学家经历了重重磨难和挫折，在经历反复实验后才获得了成功，仿生学的探究是无止境的。但只要细心观察，就能搞发明创造。
【设计意图】让学生结合搜集的信息资料，说说其他的仿生产品，了解这些产品是根据生物的哪些性能研制的，从而让学生充分感知科学就在我们身边，我们也可以研究仿生，并能亲身经历仿生的过程。同时，让学生了解到仿生的过程不是一帆风顺，是充满艰辛的，仿生学的探究是无止境的，但只要细心观察，就能搞发明创造。从而培养学生学生亲近自然，热爱科学，勇于创新的科学态度和为科学献身的精神。
活动三：尝试仿生设计
1．出示各种各样的树叶，观察有什么共同特点？
学生分组观察。
2．学生交流汇报。
3．根据树叶的特点，指生开动脑筋大胆设想，进行仿生设计。
4．学生活动，交流汇报。
（教师及时给予肯定的评价，鼓励孩子的大胆设想。）
【设计意图】结合对仿生学的理解，进行仿生设计，培养学生的想象能力和创造能力。让学生充分感知科学就在我们身边，我们也可以研究仿生。给予学生及时评价，让学生体会科学探究永无止境，鼓励学生勇于创新，培养学生的想像力和创造力。
三、回顾总结
这节课各小组同学团结协作、自主探究，通过探究，你有什么收获吗？还有什么问题呢？
小结：如果大家注意观察，不断探索生物的奥秘，那么，那些未知的、奇妙的生物一定被大家所认识。在生物的启示下，你们一定能发明创造出更多、更好的东西，那时，你就是科学家了。
【设计意图】：激励学生到大自然中寻求生物的性能，进行大胆的设想、仿制，培养学生的创新精神。
四、课后拓展
将水滴在新鲜的荷叶正面，观察有什么现象。认真研究其中的奥秘，设计仿生产品。
【设计意图】引导学生把仿生探究由课内拓展到课外，使学生保持与发展想要了解世界、勇于尝试、乐于探索与发现周围事物奥秘的欲望。
板书设计：
19.生物的启示
生物性能
建立模型
模型检测
开发产品
仿生《生物的启示》评测练习
班级：五年级 姓名：
一、思考交流：
同学们回过头来想一想,在生物的启示,人们发明产品需要哪些步骤？
二、课堂抢答：
想一想，受下列生物的启示，人类发明了哪些产品？
三、尝试仿生设计
1.请同学们观察各种各样的树叶，看看有什么共同特点？这个共同特点有什么样的性能？
2.请你根据树叶的这些特点，开动你的脑筋大胆设想，进行仿生设计。
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((共36张PPT)
毛面
钩面
尼龙搭扣
毛面
生物的启示
1.每个实验先做平面的，再做筒形或者拱形的。
2.纸筒只卷一圈，用双面胶粘贴。
3.用同样的两摞书做支撑物，距离约为15厘米。
生活应用——筒形结构不易弯曲
广州大学城体育中心
仿生建筑——拱形结构承受力大
仿生一般要经过（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四个过程。
生物性能
模型检测
开发产品
建立模型
想一想：受下列生物的启示，人类发明了哪些产品？
生活中的仿生设计
生活中的仿生设计
受到鸟在天空飞翔的启示，人类发明了飞机。
生活中的仿生设计
蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内。科学家经过研究，为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统。
蝴蝶与人造卫星
生活中的仿生设计
生活中的仿生设计
IT产品中最常见的仿生产品就是鼠标，它是仿照老鼠灵活小巧的特性而发明设计的。
生活中的仿生设计
2008年北京奥运会的标志性建筑——国家体育场就是一个“鸟巢”式建筑，结构的组件相互支撑，形成了网络状的构架，它就是仿照现实中鸟巢的多支架结构建造的，具有很强的稳固性。
生活中的仿生设计
根据章鱼腕足上有许多吸盘的启示，人们发明了吸盘。
蝙蝠的回声定位与雷达
蝙蝠口中发出一种频率极高的声波，超过人类听觉范围以外，这种声波碰到墙上，必然折回，它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近，而向适宜方向飞去。
生活中的仿生设计
生活中的仿生设计
根据变色龙变色本领的启示，人们发明了军事伪装装备。
在响尾蛇眼睛与鼻孔之间的颊窝里有一种能探测周围环境中温度变化的红外线感受器，对0.001摄氏度的温差都能感觉出来。由于响尾蛇具备了这种红外线感受器，在黑暗中也能准确无误地捕获猎物。
科学家根据响尾蛇这一奇特功能，研制出空对空响尾蛇导弹，以及仿生红外探测器。
响尾蛇与“响尾蛇”导弹
生活中的仿生设计
第一次世界大战期间，德军与英法联军展开激战。毒气一共造成英法联军5000多人丧命，甚至连周围的禽兽也不能幸免。然而，令人惊奇的是，这里的野猪却安然无恙。经过生物学家的细致研究，结果发现，猪在感受到刺激性气味时，便拼命地用嘴巴拱地，这样，含有毒气的空气经过土壤颗粒过滤后，就变得无害了，所以野猪在毒气中能够存活下来。根据这一发现，英国的军事科学们很快就设计、制造出了世界上第一批防毒面具，样式酷似猪嘴。
生活中的仿生设计
生活中的仿生设计
啄木鸟大脑被一层密实而富有弹性的头骨紧密地包裹起来，头骨骨质呈海绵状，形成一个避震功能极佳的保护垫，可以有效抵御外力的撞击。啄木鸟的头盖骨和大脑之间有极窄的缝隙和少量的液体，使得震波在啄木鸟头部的传播比在人的头部困难得多。此外，啄木鸟头部的肌肉有助于吸收、分散受到撞击的力量。人们从啄木鸟身上得到了许多减震防震的启示，如在设计头盔和安全帽时，帽顶与头顶之间留有空隙，中间设有填充物，填充材料要用轻而有弹性的海绵状物体。
生活中的仿生设计
降落伞之所以能慢悠悠地飘落到地面上，是因为巨大的伞受到了空气的阻力，这正是仿造蒲公英有长长的绒毛而飘落的原理。
观察不同的树叶，有什么共同之处吗？
叶脉——
①输送水分；
②运送养分;
③支撑叶片；
……
小小仿生家
根据树叶的特性，你能进行仿生设想吗？
课后拓展：
将水滴在新鲜的荷叶正面，观察有什么现象。认真研究其中的奥秘，设计仿生物品。
