《同步备课：生物的启示》参考教案

苏教版科学五年级下2.5《生物的启示》教学设计课题仿生单元2学科科学年级5学习目标教学内容：本课在生物和仿生制品之间建立关联，安排了三部分内容。第一部分是找物品设计与动植物形态结构的相似之处，让学生对比几组图片，了解生活中的一些物品是人们受动植物形态结构的启示设计出来的，并让学生说说身边更多这样的案例。第二部分是对蜂巢形状特征的研究。第三部分是关注仿生产品与仿生对象的关系，即船舶的设计从鱼类身上获得的启示。教学目标：1、认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。2、能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。3、对仿生设计产生探究的兴趣。重点认识不同的仿生现象难点多角度探究蜂巢结构的特点教学准备各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频、A4纸、记录单教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图活动一：观察图片，在仿生物品和动植物之间建立关联活动二：研究蜂巢结构的优势活动三：对比鱼与船在形状和结构方面的相似之处活动一：1、导入：人们发现，植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅适应了自然，而且其程度接近完美。仿生学就是试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能和行为，创造出一系列满足人类需求的产品，它是科学与技术相结合的一个重要领域。我们生活中还有哪些例子？我们身边的仿生生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。下面物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？明确：铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用；塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能；尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力；降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。3、你还知道哪些物品的设计是受了动植物的启示？锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等活动二：1、蜂窝猜想：公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。2、假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，结果会怎样？明确：在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形3、假设蜜蜂用下面3种面积相等的图形建蜂巢，计算每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁的总长度，并进行排序。（单位：厘米）明确：通过比较发现，六边形用料最少4、将3张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比较哪种形状抗压能力最强明确：虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗压能力最强5、假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？明确：选择六边形因为六边形能密铺、用料最少和抗压能力最强6、你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？明确：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列，等等。这种设计的好处是：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少等。活动三：人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启示？明确：鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；鱼的流线型身体对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个身体的支撑；鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。学生讨论学生观察学生讨论小组讨论小组讨论学生思考通过出示几组图片，让学生将动植物与仿生品的形状关联起来，意识到人类创新设计出的一些物品是受到了动植物的启示。以蜂巢为例，感受生物进化的完美，为人类的创造发明提供了很好的借鉴。引入第二个仿生事例。利用学生熟悉且有较强认同感的鱼与船进行分析，进一步深化学生对仿生的理解，为仿生概念的提出做好铺垫总结人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。小试牛刀许多动物具有与生俱来的特殊本领，你认为可以从它们身上获得什