25.生物的启示 教案

25.生物的启示

【教学内容】 青岛版六年级上册第五单元。
【教学目标】
1．了解仿生过程：知道什么是仿生，尝试仿生设计，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。
2．提出进行探究活动的大致思路；能用简单的器材作简单的观察实验；能制作简单科学模型；会查阅书刊及其他信息源。
3．培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度；愿意交流合作；认识到科学是不断发展的；乐于用学到的知识改善生活；关心新科技、新产品；关注与科学有关的社会问题。
【教学重难点】
教学重点：了解仿生的整个过程。
教学难点：知尝试仿生设计。
【教具、学具】
学生准备：放大镜（学生桌上）
教师准备: 多媒体课件、粘着苍耳的毛衣、尼龙粘扣、葱叶、鸡蛋、花蛤壳等生物材料、实验报告单、1/2 A4纸张（模型） 放大镜。
课前交流
师：我们来做个游戏，叫“看到了就想到了联想接龙”，看谁的脑子反应快。
生：看到了棉花，就想到了海绵。
生：我看到了荷叶，就想到了雨伞。
生：我看到了鸭子，就想到了小船。
……
师：在这个游戏中，我们海阔天空地进行了联想，接下来的学习中我们也会用到联想，希望你们继续发挥你们宽广的思路。准备好了吗，我们现在上课好吗？
[设计意图] 培养学生的联想能力，解除师生陌生感，缓和学生的紧张气氛，为课上做好研讨铺垫。
【教学过程】
创设情景，提出问题
出示鸟窝和蜂窝的图片。
画面展示的是什么？看到这两幅照片你能想到我们国家哪两座非常著名的建筑？（鸟巢和水立方）
师出示对比图。
讲述：中央电视台在采访鸟巢和水立方的中方设计师时，他们表示，设计的灵感均来自大自然中的生物—鸟和蜜蜂的窝。看来，生物的本领真不小，它们在很多方面给人类一些启示，人们根据这些启示可以做许多事情。今天我们就来研究生物的启示。
（板书课题：生物的启示）
[设计意图]六年级的学生已经具备一定的认知能力和判断能力，以鸟窝和蜂窝的图片让其联想到鸟巢和水立方是自然而然的事情，继而为探究勾起欲望。
二、小组学习，自主探究
（一）研究葱叶的性能。
1．玩大葱，找发现。
（1）寻找大葱叶子的特点。
这个大家都认识吧！（大葱）它有什么独特的地方呢？你发现了吗？学生自由交流。（叶子是圆筒形、是直的、里面是空的）
（2）圆筒形的叶子有什么好处呢？（叶子向上生长、更加牢固）你说的真有道理。是呀，它直直的长在地里，风都不能把它吹弯，你能把它吹弯吗？想不想试一试？
（3）吹葱叶。咱们动动嘴巴吹一吹，看看谁的力气最大。（学生吹葱叶）我看到有的同学的脸都涨红了，腮帮都鼓得圆圆的，可是葱叶却丝毫没有被吹倒的迹象。能说一说你吹葱叶的感觉吗？（头晕、很累）这说明了什么呢？（圆筒形能使葱叶牢固）
（4）捋平葱叶。
如果我把圆筒形破坏掉，看，我把葱叶捋平，看还用把它吹弯吗？它自己就弯了？咦，这说明了什么呢？（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：圆筒形——葱叶性能）
2、做葱叶模型，并检测性能。
（1）看来呀，这种圆筒形的葱叶要比捋平的承受力要大。能大多少呢？需要我们设计一个模型要进行科学的检测。
（2）讨论做圆筒形模型。
会做圆筒形模型吗？（学生发言并动手操作）老师为每组准备了两张相同的纸，请大家赶快用其中的一张做个圆筒吧，看看哪个小组的同学手最巧。做好了吗？做好的同学举起来让老师看一看。那么，这个就是根据圆筒形的葱叶所做的模型（板书——筒形纸），这给就是平板式的了，现在怎么来做检测呢？谁能想出好办法？
（3）讨论模型的检测方法。把它放在两块木头上，往上放重物，哪个放得多就说明承受力强。也就是说，把这两个模型分别放在两个木块上，支撑起来，然后呢？我们可以用围棋子来代替重物。要注意什么？（要一颗一颗慢慢放、要放在圆筒中间不要滑下来、要固定模型）对，要一个一个往上放，直到把它压弯不能承受为止。赶快猜一猜，上面能放几个？平板式的呢？这是大家的猜测，还需要我们大家通过实验来进行检测。（板书——放棋子）实验时要注意：两个木块之间的距离应保持不变，结果记录在1号记录单种，听明白吗？还等什么呢，孩子们赶快开始吧！
（4）学生实验，教师巡视。有的小组在做完实验时总是不会忘记整理材料，这种习惯非常好。
（5）实验结束，汇报实验发现。采用当场记录的方法。（圆——平）记录发棋子的数量。仔细看检测的结果，这说明了什么？（圆筒纸承受力更强）
（6）圆筒形的用途。
[设计意图]葱对学生并不陌生，但是把葱拿到课堂上作为研究确实对学生来说很新鲜、也很有意思，科学就是利用这种兴趣来研究问题，也是在玩中把要掌握的知识很自然的消化掌握。
三、汇报交流，评价质疑。
通过刚才的检测，我们发现圆筒形结构的物体承受力非常强，那么受它的启发我们可以来干什么？（支柱、管道、桥墩、暖气管、排气管）下面我们就来欣赏一下我们身边的圆筒形设计。（视频资料：篮球架、旗杆、烟囱、管道、电线杆）它们都是用了圆筒形的设计，小小的葱叶真了不起，人们受它筒形叶的启发竟开发了这么多产品。（板书——新产品）看来，植物的特性不容忽视，而人类的慧眼和聪明的大脑更了不起。我们再来看鸡蛋的奥秘。
1、这是一枚普通的鸡蛋，她又有什么与众不同的地方呢？
（1）生交流：椭圆形的、易碎。蛋壳很薄，轻轻一捏就碎了，那你能把鸡蛋捏碎吗？（能与不能）
（2）学生捏鸡蛋。其他同学咱们也别闲着，我们给他们助威。加油！使劲！
（3）谈感觉：用力，捏不碎！很坚硬，不碎！孩子们，这说明了什么呢？
（鸡蛋里有支撑的东西、鸡蛋有硬度、椭圆形很坚固）
（4）揭秘：（打破鸡蛋）无论是生鸡蛋还是熟鸡蛋都没有被大力士捏碎！这说明这个蛋壳的承受力怎么样？（很强）
（5）这与鸡蛋的外壳特点有关吗？（它无论从哪个面看都是拱形的）就是我们发现的拱形蛋壳的性能。（板书——蛋壳拱形性能）看来呀，这种拱形的蛋壳承受力很大呀，它比平面的大多少呢？让我们用上面学到的方法来验证一下。
（6）检测拱形纸和平板纸的承受力。
（7）生做实验，交流结果。
（8）观察结果，得出结论。
孩子们，现在让我们看一下检测的结果，这又说明了什么？拱形纸比平板纸的承受力要大，要坚固。那么受它的启发，我们又可以干什么呢？（拱形桥）生活中有许多建筑也是用这种特性而建筑的，让我们一起来看一下。（放图片）
看，它的外形多像拱形的蛋壳呀！它们都是利用了薄壳状拱形物体承受压力强的特性而建造的。（板书——新产品）
[设计意图]鸡蛋对学生并不陌生，把外壳作为研究重点确实对学生来说也同样很新鲜、也很有意思，科学就是把生活中看到或遇到的现象作为研究问题，经过学生自己探究，找到现象所在，问题所在，在玩中把要掌握的知识很自然的消化掌握。
四．总结概括，抽象提升。
孩子们，刚才我们通过对筒形葱叶和拱形蛋壳的研究，想一想，回顾研究经过，我们都经过了怎么的研究过程呢？
（1）学生小组内交流研究方法。
（2）学生回答：研究物体的特点——制作纸——检测——新产品。我们做检测的目的是什么呢？也就是为我们科学研究提供强有力的依据。是这样的吗？
（3）揭示仿生学的产生：板书（生物性能——生物模型——模型验证——研发产品），其实人们受苍耳的启发发明尼龙搭扣，也是经历了这样的过程。刚才我们所经历的发现性能——制作模型——模型验证——研发产品，在科学上这个过程就叫做仿生。仿生是一门了不起的科学，又称仿生学。（板书——仿生）许多科学家的发明也是如此。
[设计意图]学生归纳整理，形成自己的知识体系，教师画龙点睛。
五、巩固应用，拓展提高
1、导语：同学们，仿生是受到了生物的启示，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？
2、学生交流：
3．多媒体播放：老师也搜集了一些这样的资料。

课件：(锯齿形的草叶──锯、鸟──滑翔机、蝙蝠──雷达，变色龙──迷彩服，鱼──潜艇，壁虎的脚──吸盘，手──机械手，人──机器人)
结束语：同学们，仿生的过程并不是一帆风顺的，是科学家经过重重的磨难和挫折，比如：在很久以前人们能像鸟一样在天空上飞翔，他们尝试了各种器械模仿飞行，有些人甚至献出了自己宝贵的生命。可以说，每一项科学发明都是历经反复实验，最后才获得成功。现在，给你一些生物，你能发现它们的特性，进行大胆的设想吗？除了这几种生物，你还可以选择其他的生物。谁先来？
（留一点时间让学生大胆发言。）
师：希望大家课下继续查阅资料，进行仿生设想，相信未来的生活有了大家的智慧一定能够发明出跟多的产品，服务于我们的生活，服务于我们的社会。
[设计意图]以视频资料将生活中生物给人类带来的启示展现给学生，激发研究和创造的兴趣，同时让学生感受到每一项科学发明都是历经反复实验，最后才获得成功。

【使用说明】
1．教学反思。
探究是科学课程的核心，没有探究的课不能算作一节成功的科学课。要想贯彻探究，首先要了解探究的过程，从提出问题，到解决问题，整个过程环节要清晰可见，而且这些最好要由学生自己去发现，去说。多学生能够自己解决的问题，就不要过多地帮助他们，要让他们自己去考虑，去操作。如果长期代替他们解决问题，就会让学生慢慢变得依靠老师，不愿意自己去想，这样，探究会变得越来越少！
一节好课,首先要有一定的深度。深度怎么体现呢？就这节课来说，开始的设计是“苍耳的仿生设计-其它材料的仿生设计”这样的过程，看似是一个探究的递进，而实际上，这样的探究活动只是平级的，即使设计得再花哨，也不是一个有深度的探究活动。所以，我就从生活实际入手，以鸟窝和蜂窝的图片让其联想到鸟巢和水立方是自然而然的事情，继而为探究勾起欲望。然后把两个生活中经常遇到的葱和鸡蛋，作为切入点，引发思考与探究。继而对其本节课重难点予已破解。把复杂的事情简单化，这本身就是深入。加大课的深度并不难，主要是要开拓思维，在备课中深入下去，多想想这个问题还能怎么处理，哪种处理方式可挖掘的深度更大一些。长此以往，每一节课的学习都会变得渐渐有深度，学生、老师的探究活动，也都会自然而然地深入下去。
2、使用建议。准备齐实验物品，特别是葱叶一定要挺拔。
3、需破解的问题。