資源簡介

(共33張PPT)
小學(xué)科學(xué)蘇教版
五年級下冊 第二單元 仿生
我
們
來
仿
生
游戲：一秒鐘點10次頭？
腦震蕩
人——沖擊力
80克
每次撞擊樹干時，它的頭部要承受1200克的沖擊力
？
森林醫(yī)生——啄木鳥
仿生
堅硬的外殼
里面有松軟的套具，中間留有空隙
帽子中有防護領(lǐng)圈，防止撞擊時的旋轉(zhuǎn)運動
生物
特點
仿生物品
15
你找到了多少只小動物？
保護色
迷彩服
用于陸軍夏作訓(xùn)服
用于陸軍冬作訓(xùn)服
用于海軍陸戰(zhàn)隊
叢林迷彩
荒漠迷彩
海洋迷彩
迷彩服的種類和用途
用10秒鐘找一找圖片中的軍人？
游戲：
火眼金睛大PK
你找到了多少人？
設(shè)計制作
仿生物品
生物
特點
關(guān)節(jié)
骨骼
肌肉
手臂伸直和彎曲
觀察手臂運動時，哪幾部分在協(xié)同運動？
收縮
舒張
舒張
收縮
手臂伸直和彎曲
收縮
舒張
肌肉
骨骼
關(guān)節(jié)
靈活
運動
如何配合工作？
肌肉
骨骼
關(guān)節(jié)
探索：假肢結(jié)構(gòu)
釘子
探索：制作手臂模型
紙板
繩子
模仿？
連接寬窄紙板——兩個1號孔對齊
用膠帶固定繩子
3
3
4
4
固定手——兩個2號孔對齊
溫馨提示
骨骼
肌肉
關(guān)節(jié)
結(jié)構(gòu)
功能
假肢是如何模仿手臂運動？
？
？
？
清理錐形瓶和燒瓶
原理分析
擠壓手柄洗刷頭膨脹改變試管的大小。
河豚遇敵時胸
腹部膨脹如球
仿生——河豚
仿生——昆蟲
原
理
仿
生
翠鳥的喙成錐形， 高速列車頭設(shè)計成錐形，
捕魚時可減小阻力； 行駛時可減小空氣阻力提高車速。
生活中的仿生
生活中的仿生
仿
生
原
理
野豬鼻子中塞滿細泥土， 豬鼻子防毒面具前端
進氣口填充活性炭，
泥土細粒可以吸附氯氣； 活性炭吸附有毒物質(zhì)。
生活中的仿生
模仿周圍生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能，設(shè)計一種新產(chǎn)品。
產(chǎn)品設(shè)計圖
_______________
仿生原理：
周圍的生物
腳蹼
可以為人們游泳、潛水提供前進動力。
模仿了如鴨蹼這樣的形態(tài)和功能，
產(chǎn)品再設(shè)計
模型制作
期待你們的成品！
謝
謝
觀
看
小學(xué)科學(xué)蘇教版4.我們來仿生
【主要概念】
手臂的運動是靠骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)相互配合而完成的。
【涉及課標】
·18.2.2將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩?br/>·18.2.3根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。
【教材分析】
《我們來仿生》是新版蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第二單元“仿生”的第四課。本單元由四節(jié)課組成，第一課向?qū)W生介紹仿生的概念，第二三課從具體案例探究中體會仿生的方法和價值，本課為學(xué)生創(chuàng)建仿生設(shè)計的平臺，讓學(xué)生將本單元的知識進行吸收融合內(nèi)化成自身的知識應(yīng)用能力。
本課教學(xué)內(nèi)容主要有七個部分組成：
1、通過啄木鳥腦部結(jié)構(gòu)的防震特點引出仿生設(shè)計產(chǎn)品安全頭盔。
2、對課前做的“保護色”游戲的結(jié)果分析。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自然界的有些小動物，用其自身與周圍環(huán)境融為一體的顏色來保護自己，從而理解各種迷彩服的設(shè)計是為了與環(huán)境融為一體，避免被發(fā)現(xiàn)。
3、通過用眼觀察、動腦思考、動手制作等多種形式，研究手臂的結(jié)構(gòu)和功能。
4、提出錐形瓶與燒瓶清洗問題，介紹了一種有創(chuàng)意的仿生設(shè)計。
5、了解六足機器人的仿生案例。
6、介紹生活中的其他仿生產(chǎn)品，親自動手設(shè)計仿生物品。在前面的鋪墊和模擬練習(xí)的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生嘗試設(shè)計仿生用品。
【學(xué)情分析】
五年級學(xué)生具有豐富地生活經(jīng)驗，他們對仿生產(chǎn)品在生活中的應(yīng)用了解較多，并能說出一些仿生產(chǎn)品的作用和模仿的對象。學(xué)生的對于設(shè)計產(chǎn)品方面接觸的較少，很少有相關(guān)的設(shè)計產(chǎn)品經(jīng)歷，讓他們通過某種生物的結(jié)構(gòu)特點去設(shè)計制造一個仿生物品對于學(xué)生來說是有困難的。通過引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)生物的特點、動手制作模型、思考設(shè)計產(chǎn)品的遞進教學(xué)，讓學(xué)生知道該如何著手設(shè)計制作。
【教學(xué)目標】
1、能按要求制作手臂的結(jié)構(gòu)模型。
2、通過視頻介紹和分析，了解一些生活中的仿生產(chǎn)品。
3、發(fā)揮團隊合作意識，共同完成游戲任務(wù)。
4、嘗試進行仿生設(shè)計。
【重點與難點】
重點：通過對仿生產(chǎn)品的了解和分析，嘗試進行仿生產(chǎn)品的設(shè)計；
難點：設(shè)計仿生產(chǎn)品的。
【教學(xué)準備】
制作手臂的寬窄卡紙、工字釘、線、膠帶、泡沫、小動物卡片
【教學(xué)過程設(shè)計】
一、活動導(dǎo)入，感受生物的特點（5min）
1、挑戰(zhàn)：同學(xué)們我們先來做一個挑戰(zhàn)。試一試，用一秒鐘點10次頭？我說1開始，我說2結(jié)束。準備1、2，有同學(xué)點滿了10次嗎？（不能）
2、但是有一只小動物一秒鐘可以點20次左右，你知道是誰嗎？（啄木鳥）
3、講述：啄木鳥每次撞擊樹干時，它的頭部要承受1200克的沖擊力。而人類腦部受到80克的沖擊力就極有可能發(fā)生腦震蕩，啄木鳥的腦部怎么沒有損傷呢？
4、科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)了啄木鳥這樣的特點。播放錄音。
5、啄木鳥的這個特點真厲害，如果我們也有這個特點會有什么好處呢？（防止頭部的腦震蕩）
6、講述：所以人們設(shè)計出了安全頭盔。頭盔的這三種結(jié)構(gòu)模仿了啄木鳥的特點起到減震防震的作用。
7、談話：這種頭盔的設(shè)計就是一種仿生。（板書：仿生）那什么是仿生學(xué)呢？我們一起來看一下。（播放視頻）
8、提問：你能說說仿生模仿的對象是什么？（生物）模仿生物的哪一方面呢？（特殊本領(lǐng)）仿生設(shè)計的產(chǎn)品有什么好處？（用于學(xué)習(xí)生活）
9、過渡：你覺得要設(shè)計制作一個仿生產(chǎn)品首先要怎樣做？（發(fā)現(xiàn)生物的本領(lǐng)）我們來找找生物的特殊本領(lǐng)。
【設(shè)計意圖】通過點頭的活動，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景，通過啄木鳥腦部的特殊結(jié)構(gòu)認識到自然界的生物之所以能生存下來都有自己適應(yīng)生活環(huán)境的本領(lǐng)。
二、分析討論“保護色”游戲（5min）
1、提問：課前我們尋找了大家涂的小動物卡片，紅色的找到了幾只？藍色的呢？綠色？褐色？為什么綠色褐色的小動物你們找到的比較少呢？
預(yù)設(shè)：它們身體的顏色和周圍的環(huán)境顏色類似，不容易被發(fā)現(xiàn)。
2、自然界中很多動物都不容易被發(fā)現(xiàn)。它們有保護色保護自己。在生活中人們有沒有根據(jù)小動物們的這個本領(lǐng)，設(shè)計制造出什么仿生物品呢？
預(yù)設(shè)：迷彩服（出示圖片）
3、軍人們穿著迷彩服就能很好地隱藏起來。這三種迷彩服在什么環(huán)境下不易被發(fā)現(xiàn)？
預(yù)設(shè)：叢林迷彩適合在樹林中、荒漠迷彩適合在荒漠地帶、海洋迷彩適合在海軍。
4、是的，這位同學(xué)回答的很棒，叢林迷彩用于陸軍夏作訓(xùn)服；荒漠迷彩用于陸軍冬作訓(xùn)服；海洋迷彩用于海軍陸戰(zhàn)隊。
5、火眼金睛大PK
規(guī)則：我們來試試迷彩服的效果好不好？請同學(xué)們用10秒鐘的時間來找一找隱藏起來的軍人？請一個同學(xué)上來用筆圈一圈？
師：這里一共有10個人，所以說迷彩服的效果好不好？（好）
談話：剛才我們一起尋找了生物的本領(lǐng)，今天我們還要模仿一名仿生學(xué)家來學(xué)習(xí)設(shè)計仿生產(chǎn)品。（板書：我們來）
【設(shè)計意圖】本活動用趣味性強、學(xué)生樂于接受和參與的形式，引導(dǎo)學(xué)生在體驗中感受利用保護色的仿生設(shè)計。
三、探索：做一做“模仿手臂的結(jié)構(gòu)和功能”（16min）
1、請同學(xué)們動一動自己的手臂，觀察一下，哪些結(jié)構(gòu)在協(xié)同運動？（骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)）
2、當手臂彎曲時，上邊的肌肉有什么變化？（上面的變硬）這叫肌肉收縮。下面的呢？（拉伸）這叫肌肉舒張。
3、手臂伸直時上面和下面的肌肉又是怎樣的？（伸直時上邊是舒張的，下邊是收縮的）
4、手臂彎曲和伸直時骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)怎樣配合工作的？誰帶動了骨的運動？
（肌肉的收縮）關(guān)節(jié)有什么作用呢？（讓骨的運動更加靈活）
5、講述：手臂可以靈活運動做各種各樣的動作。生活中有些人因為缺少手臂無法正常的活動，人們就模仿了人的手臂制造出了假肢手臂。
6、提問：假肢手臂為了能做各種動作，也設(shè)計了關(guān)節(jié)、肌肉和骨骼，誰來找一找？
出示：繩子起到固定和牽引的動作，模仿的是手臂肌肉。
7、過渡：今天我們要來仿照自己的手臂制作一個手臂模型，模擬手臂的運動。
8、材料：老師給大家準備了這些材料，誰能說說些材料分別模擬了什么結(jié)構(gòu)？
預(yù)設(shè)：兩塊硬紙板模擬骨骼、繩子模擬肌肉、釘子模擬關(guān)節(jié)。
9、講述：大家一起來看看制作過程。播放視頻
提示：我們要用到釘子、剪刀，使用時要注意安全。請同學(xué)們根據(jù)提示完成手臂模型的制作。
10、請一個小組上臺來展示一下你們的手臂模型，拉動繩子讓手臂運動起來。
11、分析比較假肢與手臂模型
根據(jù)手臂的模型的運動，能不能說說假肢是如何運動的？
預(yù)設(shè)：假肢也是靠骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)相互配合而完成運動的。
【設(shè)計意圖】本活動從學(xué)生最熟悉的人體手臂入手，了解手臂的結(jié)構(gòu)和功能，學(xué)習(xí)制作手臂模型，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
四、清洗錐形瓶、燒瓶（3min）
1、通過上面的學(xué)習(xí)我要考考大家。能否利用仿生的知識幫老師解決一個小麻煩。
實驗室里有一些錐形瓶和燒瓶，使用之后要清洗它們，可是我找了各種各樣的刷子都不是特別的滿意。
2、提問：什么樣的刷子能刷干凈呢？
預(yù)設(shè)：設(shè)計出可以變大縮小的刷子。
3、同學(xué)們在大自然中就有一種生物具有這樣的本領(lǐng)。出示河豚遇險視頻。
這個刷子就是模仿河豚的特點來設(shè)計的。
【設(shè)計意圖】本活動提出生活中的實際問題，讓學(xué)生知道問題來源于生活，以便學(xué)生了解仿生的現(xiàn)實真正意義：仿生設(shè)計為生活服務(wù)，并引發(fā)學(xué)生思考和創(chuàng)新。
五、“介紹六足機器人”（3min）
1、善于觀察和發(fā)現(xiàn)生物體的結(jié)構(gòu)和功能是設(shè)計出仿生物品的關(guān)鍵。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了昆蟲六足行走的特點設(shè)計出了六足機器人。我們來看看。（播放視頻）
2、六足機器人模仿了竹節(jié)蟲足的什么特點？（三角步態(tài)）有什么優(yōu)點？
【設(shè)計意圖】本活動介紹一個仿生的案例，并借此說明仿生物品具有廣泛的用途，為后續(xù)的學(xué)生仿生活動打下基礎(chǔ)。
六：設(shè)計一種產(chǎn)品（7min）
1、生活中還有很多的仿生物品比如根據(jù)翠鳥仿生出了高速列車，模仿了翠鳥的什么結(jié)構(gòu)？（錐形的喙）這個形狀有什么作用 （減少阻力）ppt同步出示。
2、根據(jù)野豬仿生了防毒面具。模仿了野豬的什么特點？（在鼻子中塞泥土）這樣做有什么作用？（過濾有毒氣體）ppt同步出示。
3、這里是一名仿生學(xué)家設(shè)計制作的產(chǎn)品——腳蹼，他模仿的是什么？（鴨蹼的形態(tài)和功能）像鴨子這樣有腳蹼的動物，有什么作用呢？（游泳提供動力）
4、讓我們像這位設(shè)計師一樣，來做一名小仿生學(xué)家。請同學(xué)們回憶一下身邊的生物有什么特殊獨特的本領(lǐng)，根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)和功能來設(shè)計一種新的產(chǎn)品。可以小組內(nèi)討論一下，快速寫下來。
5、交流：請一個同學(xué)上臺來介紹一下他的設(shè)計，其他同學(xué)可以提出你的疑問，請我們的小仿生學(xué)家來解答。
【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的仿生學(xué)初步知識運用于實際生活，鼓勵其關(guān)注生活，提高解決問題和創(chuàng)新實踐的能力。
七、拓展（1min）
師：針對同學(xué)們的疑問，可以完善你們的設(shè)計，并且嘗試利用身邊的材料把你設(shè)計的物品制作出來。期待大家課后能將我們的作品制作出來。
【板書設(shè)計】
我們來仿生
生物 蝴蝶 昆蟲
仿生物品 迷彩服 六足機器人
【教學(xué)反思】
《我們來仿生》為本單元的第四課。在前幾課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過仿生學(xué)習(xí)和仿生實踐，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，嘗試模仿一種生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能，設(shè)計一種產(chǎn)品。首先讓學(xué)生了解生物和仿生物品之間的關(guān)系，體會仿生學(xué)的思維和方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，將自己簡單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩Ｍㄟ^對本節(jié)課的教學(xué)，我有以下幾點反思：
活動導(dǎo)入激發(fā)學(xué)生的興趣
導(dǎo)入新課是一節(jié)課的首要環(huán)節(jié)。課堂一開始就能生活活潑，就能抓住學(xué)生的注意力，提高興趣，很好的投入新課的學(xué)習(xí)。本節(jié)課通過一個挑戰(zhàn)活動讓學(xué)生在參與中提高學(xué)習(xí)興趣，增長見識。啄木鳥每天敲擊樹木約為500-600次，每次的速度達到555cm/s,而頭部搖動的速度更快，580cm/s。相當于每秒中敲擊樹木20次左右。通過讓學(xué)生用1秒中能否點10次頭，感受啄木鳥的速度，再講述啄木鳥撞擊的力度但是它們的腦部沒有損傷，找到啄木鳥的特點。
1.觀察發(fā)現(xiàn)生物的特點
學(xué)生能設(shè)計制作出一件新的產(chǎn)品，就要求學(xué)生首先要通過觀察發(fā)現(xiàn)周圍的生物的結(jié)構(gòu)和功能特點。引導(dǎo)學(xué)生尋找生物的結(jié)構(gòu)特點是設(shè)計的基礎(chǔ)。教學(xué)的過程中讓學(xué)生給小動物卡片涂上紅色、綠色、藍色、褐色，涂好的卡片放在校園的草坪上，草坪是綠色還有很多的落葉，學(xué)生通過尋找各種顏色的卡片進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)綠色和褐色的小動物卡片找到的最少，從而發(fā)現(xiàn)小動物的體色與環(huán)境顏色相近可以隱藏起來的特點。整個環(huán)節(jié)以游戲的形式進行，在游戲中體驗尋找發(fā)現(xiàn)生物的特點。
2.體驗動手制作過程
找到生物的特點之后，要模仿這種特點設(shè)計制作仿生產(chǎn)品，學(xué)生通過手臂模型的制作可以知道假肢模型的運動特點還能鍛煉學(xué)生的動手制作能力，為后續(xù)學(xué)生將自己設(shè)計出來的產(chǎn)品能夠利用生活中的材料制作出簡易模型作鋪墊。
蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊 第二單元 仿生 - 4

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