資源簡介

(共17張PPT)
蘇教版 五年級下
第二單元 仿生
2.5 生物的啟示
1.仿生物品與動植物之間的關聯
左欄物品和右欄生物，有什么相似之處？
1.仿生物品與動植物之間的關聯
生物在長期進化的過程中，形成了許多有利于生存的形態結構和生理特點，人們從中獲得了很多啟示。
2.探究蜂巢房的結構優勢
觀察蜂巢結構
正六邊形
2.探究蜂巢房的結構優勢
如果用其他形狀可以筑巢嗎？
2.探究蜂巢房的結構優勢
2.探究蜂巢房的結構優勢
假如我用3種面積相等的圖形建蜂巢，每種圖形的內切圓直徑，以及蜂巢壁總長度如下圖所示，嘗試進行排序，并說說你發現了什么？
正三角形密鋪 正四邊形密鋪 正六邊形密鋪
內切圓直徑 2.64 3 3.22
蜂巢壁總長度 27.36 24 26.04
2.探究蜂巢房的結構優勢
用A4紙折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較下抗壓能力的差別。
探究蜂巢房的結構優勢
思考：假如你是蜜蜂，你會選擇哪種形狀建蜂巢？為什么？
蜂巢這種結構有什么好處？
探究蜂巢房的結構優勢
3.對比魚和船相似性
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3.對比魚和船相似性
對比魚和船相似性
人類模仿生物的結構和功能，創造各種人造物。這些做法逐漸發展為一門從自然中學習，進而應用到工程技術中的學科——仿生學。
4.拓展
人類從鳥的身上獲得了哪些發明創造的啟示
·蘇教版小學科學五年級下冊課件系列·
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php蘇教版科學五年級下冊第二單元
《生物的啟示》教學設計
1、教材分析
《生物的啟示》是蘇教版科學五年級下冊第2單元《仿生》的第一課。通過鐵絲網、吸盤、降落傘、尼龍搭扣等常見物品，引出其與自然界生物的聯系，引發仿生概念，再通過蜂巢模型、魚類與船的對比案例分析仿生現象，了解仿生的含義，認識常見的仿生制品。用閱讀、討論、探究、游戲等多種方式，解釋生物的形態、結構、功能、活動方式的特點。
因此本課教學內容分四個部分：第一部分是找物品設計與動植物之間的相似點，通過圖片的對比，了解生活中的一些物品是人們受動植物形態結構的啟示設計出來的；第二部分是對蜂巢形狀特征的研究，通過閱讀、對比、交流等方式了解蜂巢結構的優點；第三部分通過觀察和交流，找出魚類與船各部分存在的對應關系，分析它們在結構和功能上的相似之處，加深仿生概念的理解；最后通過拓展學習鼓勵學生調查了解人們在設計飛機時，從鳥類身上獲得了哪些啟示。
2、學情分析
雖然絕大多數學生并不了解仿生的概念，但對于仿生的應用并不陌生，在四年級科學中我們學習了魚類，知道魚的體型是流線型可減少水的阻力，聯系了船的形狀、火箭的形狀、車的形狀之所以這樣設計的原因等知識，并且學生在生活中知道和使用過多種仿生物品，只是不知道這些其實就屬于仿生的范疇，對這一領域充滿學習的興趣。本課的設計就是將仿生物品與生物聯系起來，幫助學生了解仿生的概念，體會仿生學的思維和方法，從而激發學生的學習興趣，發展學生的創造性思維，同時幫助學生理解仿生概念，提升知識應用能力。
3、教學目標
科學知識：
1．知道常用物品和動植物形態之間的相似之處。
2．能通過觀察比較蜂巢結構，知道正六邊形巢房結構的優點。
3．能通過對比魚和船，知道兩者之間在結構和功能上的相似之處。
4. 愿意通過調查了解鳥類和飛機給人類的啟示。
科學探究：
1.多角度地探究蜂巢的結構特點，知道蜂巢結構在生活中的應用。
科學態度：
1．在科學探究中，可利用數學思維解決科學問題。
2．在科學探究中，樂于嘗試，通過資料查詢、案例分析來得出結論。
3. 對仿生設計產生探究的興趣。
科學、技術、社會與環境：
1．認識到科技的發展給人們的生產、生活帶來的便利。
2．結合生活中常見的應用仿生的實例進行研究，尋找其中的原理，并思考是否可以進行改進。
4、教學重點與難點
1、認識不同的仿生現象。
2、多角度探究蜂巢結構的特點。
5、教學準備
各種蜂巢結構、魚類圖片、鳥類圖片、視頻、A4紙等。
6、教學時間
1課時
7、教學過程
1、 導入新課
活動一、觀察圖片，在仿生物品和動植物之間建立關聯
1. 出示鐵絲網、吸盤、魔術貼、降落傘以及植物的刺、章魚底部、蒼耳的鉤刺、蒲公英圖片，提問：左邊的這些物品和右邊的這些動植物之間有什么聯系呢？
2. 學生討論，并將動植物和仿生產品一一對應。
3. 小結：我們身邊有很多物品都能在自然界中找到原型。生物在長期進化的過程中，形成了許多有利于生存的形態結構和生理特點，人們從中獲得了很多啟示。今天，就讓我們一起來看看，我們人類從生物中獲得的啟示。（出示課題）
【設計意圖：從學生的認知規律出發，先觀察仿生物品，看它有什么優點，再出示動植物圖片，充分調動學生生活經驗，對比找到原來物品的制作是有依據的，來源于動植物的啟示，既引出了課題，又更好的為提出仿生概念做好準備。】
二、講授新知
活動二、研究蜂巢結構的優勢
1. 生物在長期進化過程中，為了更好的生存，其掌握了更多奇妙的本領。例如，小小的蜜蜂，就擁有者令人驚艷的建筑能力。
（課前通過交流已知學生對密鋪、蜂巢壁總長度的了解和計算情況）出示蜂巢圖片，引導學生提出問題：
（1） 提問：蜂巢的形狀為六邊形，為什么不是其他形狀呢？我們嘗試下用其他形狀。
（2） 學生用正三角形、正四邊形、正五邊形、正六邊形的硬卡紙分組嘗試拼接，交流結果。
（3） 小結：同種正多邊形，能密鋪的只有正三角形、正四邊形、正六邊形。
（4） 那為什么蜂巢不是正三角形、正四邊形，而是六邊形呢？你能說說你的猜想嗎？請同學們閱讀材料：我們假設用3種面積相等的正三角形、正四邊形、正六邊形建蜂巢，每種圖形的內切圓直徑，以及蜂巢壁總長度已在閱讀材料當中，請閱讀后嘗試進行排序。屏幕展示數據，分析使用六邊形筑巢對的優劣點，得出結論。
（5） 小結：蜂巢結構用最少的壁拼出更大的圓，從而提供最大的空間。
（6） 教師出示A4紙折好的不同形狀的棱柱，用A4紙折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較下抗壓能力的差別。
（7） 學生實驗并交流討論。
（8） 小結：正六棱柱抗壓能力最強。
（9） 提問：通過以上三個實驗，如果你是蜜蜂，你會選擇哪種形狀建蜂巢？為什么？
（10）學生交流討論、匯報。
2. 播放蜂巢結構科普視頻。
3. 小結：使用這樣的結構建蜂巢，既能減少材料用量，從而減輕自重，而且抗壓能力強。
4.講授：人類從蜜蜂的這種蜂巢結構上獲得了啟示，生活中具有蜂巢結構的物體還有：蜂窩板材、蜂窩填充料、蜂窩底的鍋、移動通信基站的蜂窩狀排列，等等，這就是仿生。
［設計意圖：以蜂巢為例，通過探究、閱讀、計算、討論等方式了解蜂巢結構的優點，感受生物進化的完美，為人類創造發明提供了很好的借鑒。]
活動三、對比魚與船在形態和結構方面的相似之處
1.人們為了生存的需求，也從更多的動植物身上得到了啟示。我們在造船時，會從哪種動物得到啟示？（魚）
2.出示魚類多角度圖片（外形和內部構造）。
3.你若是船舶設計師，你會從魚（外形和內部構造）身上的那些結構特點，把它運用到船上來呢？學生觀察、討論、交流。
4.小結：魚骨、脊椎——船身支架
魚鰭——船槳、腳蹼
魚尾——船尾螺旋槳
魚鰾——氣囊、潛水艇排水器。正是因為人們從各種動植物身上獲得了啟示，創造了仿生物品，才給我們的生活帶來了更多的便利，所以我們應該愛護和保護各種動植物資源，感激大自然的饋贈。
［設計意圖：利用學生學過的魚類和船進行分析，了解兩者之間的相似之處，進一步深化學生對仿生的理解。]
活動四、拓展
1.就像剛剛的活動一樣，人類模仿生物的結構和功能，創造各種人造物。這些做法逐漸發展為一門從自然中學習，進而應用到工程技術中的學科——仿生學（板書）。
2.仿生學是工程學的一門基礎，我們生活中大量物品都是仿生學的產物。大家課后可以通過資料查詢，了解人類從鳥的身上獲得了哪些發明創造的啟示，并與同伴一同交流分享。
［設計意圖：學生在對蜂巢結構和魚的分析之后，已經有能力獨立研究動植物和仿生物品之間的關聯性了。這是對學生探究能力的一次鍛煉和提升，也是研究話題的再一次延伸。]
8、板書設計
4. 生物的啟示
鐵絲網 蒼耳 蜂巢結構
吸盤 蒲公英 仿生 魚與船
魔術貼 植物的刺
降落傘 烏賊的底部 鳥與飛機
9、教學反思
《生物的啟示》是蘇教版科學五年級下冊第2單元《仿生》的第一課時。
本課教學內容分四個部分：第一部分是找物品設計與動植物之間的相似點，通過圖片的對比，了解生活中的一些物品是是人們受動植物形態結構的啟示設計出來的；第二部分是對蜂巢形狀特征的研究，通過閱讀、對比、交流等方式了解蜂巢結構的優點；第三部分通過觀察和交流，找出魚類與船各部分存在的對應關系，分析它們在結構和功能上的相似之處，加深仿生概念的理解；最后通過拓展學習鼓勵學生調查了解人們在設計飛機時，從鳥類身上獲得了哪些啟示。
在對比魚與船在形態和結構上的相似之處時，盡可能多的展示魚的各部分立體結構，了解其相應的功能，猜想可能與船的哪些結構有關，從而為仿生概念的加深理解提供更好的證據。
在最后的拓展知識上，可讓學生自己調查鳥類和飛機的相似之處，放手讓學生去找去做，再交流匯報，這樣可以提高學生的興趣，他在掌握基本知識的基礎上還會有自己想去了解和研究的更多關于仿生的問題，激發學生對仿生學的興趣和對學習的熱愛。

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