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(共18張PPT)
蘇教版五年級(jí)下冊(cè) 第二單元 仿生
它是誰(shuí)？
人們?cè)谒乩锊迳辖饘侔簦ｋ嘤蝿?dòng)時(shí)絕不會(huì)碰到；即使被蒙上眼睛，照樣暢游無(wú)阻，還能準(zhǔn)確捕捉獵物。這說(shuō)明了什么？
海豚探路不是依靠視覺(jué)。
模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚(yú)。
1. 在一塊空地上畫(huà)一個(gè)大圈，4~5 人一組，一人蒙上眼睛扮演海豚，其余同學(xué)扮演小魚(yú)。
2.“海豚”一邊快速移動(dòng)一邊說(shuō)“小魚(yú)”，“小魚(yú)”們只能在圈內(nèi)腳跟碰腳尖地移動(dòng)，并且都要發(fā)聲回應(yīng)。
3.“海豚”捉到“小魚(yú)”后，互換角色，繼續(xù)游戲。
海豚探路的啟示
海豚在水里能夠發(fā)出一種人耳聽(tīng)不見(jiàn)的聲波，聲波遇到物體后會(huì)反射回來(lái)，被海豚的耳朵接收，海豚就能確定物體的形狀、大小和位置。海豚采用的這種方法叫回聲定位。
根據(jù)回聲定位原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶。現(xiàn)在，聲吶已被廣泛應(yīng)用于各種艦艇、水下作業(yè)及漁業(yè)勘測(cè)等。
回聲定位與聲吶
　　潛艇的聲吶系統(tǒng)利用聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位、識(shí)別等。
回聲定位與B超
　 B 超診斷儀同樣利用回聲定
位原理，將超聲波射入人體，通
過(guò)分析體內(nèi)組織產(chǎn)生的回聲，探
測(cè)人體內(nèi)部是否健康。
回聲定位與雷達(dá)
雷達(dá)則利用類似的原理進(jìn)行工作。雷達(dá)發(fā)出的電磁波遇到目標(biāo)時(shí)會(huì)返回，從而測(cè)定目標(biāo)位置、速度等，為飛機(jī)導(dǎo)航。
B 超、雷達(dá)的工作原理和海豚探路有什么相似之處？
海豚、聲吶、B 超、蝙蝠都屬于回聲定位的工作原理。
蝙蝠能夠發(fā)出一種人耳聽(tīng)不見(jiàn)的聲音——超聲波。在它飛行時(shí)，超聲波遇到物體后會(huì)返回，被耳朵接收，這樣的探路方式叫回聲定位
蝙蝠與回聲定位
雷達(dá)就是回聲定位的工作原理。雷達(dá)通過(guò)天線發(fā)出電磁波，無(wú)線電波遇到障礙物后就會(huì)反射回來(lái)，顯示在熒光屏上，這樣就可以測(cè)定目標(biāo)的方向、距離、大小等。因?yàn)闊o(wú)線電波不受天氣等條件的影響，所以雷達(dá)廣泛應(yīng)用于軍事、地形測(cè)繪、氣象觀測(cè)、航行保障等領(lǐng)域。
雷達(dá)與回聲定位
填空題
填空題
將雷達(dá)和蝙蝠的相對(duì)應(yīng)內(nèi)容用線連起來(lái)
填空題
1、下列與蝙蝠夜間能飛行無(wú)關(guān)的是（ A ）。
A、眼睛
B、耳朵
C、嘴巴
2、蝙幅探路的方式叫（ B ）。
C、蕩氣回腸
A、回光返照
B、回聲定位
C、無(wú)人機(jī)
3.科學(xué)家根據(jù)蝙幅探路的啟示,發(fā)明了( A )。
A、雷達(dá)
B、直升機(jī)
填空題
C、B超診斷儀
4、下列應(yīng)用了回聲定位原理的器械是( C )。
A、顯微鏡
B、電腦
填空題
5.下面是幾位同學(xué)的觀點(diǎn),其中錯(cuò)誤的是( C )。
A、樂(lè)樂(lè)同學(xué)認(rèn)為:蝙幅利用嘴巴發(fā)出超聲波,利用耳朵接收遇到障礙物反射回來(lái)的超聲波,從而進(jìn)行探路
B.小科同學(xué)認(rèn)為:科學(xué)家通過(guò)對(duì)蝙蝠探路方式的模仿,發(fā)明了雷達(dá)、聲吶等,這是仿生學(xué)的應(yīng)用
C.小明同學(xué)認(rèn)為:潛水艇能夠在水底安全航行,是因?yàn)殚_(kāi)了燈,駕駛員能夠看清楚路線第7課 海豚與聲吶
1.教學(xué)內(nèi)容
本課關(guān)注的是仿生學(xué)中的一個(gè)典型案例：海豚與聲吶，即科學(xué)家從海豚在海里游動(dòng)和捕食的行為得到啟發(fā)，發(fā)明了聲吶。如果說(shuō)蛋殼與薄殼結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)上的相似，那么，海豚與聲吶則是工作原理上的相似。本課教學(xué)內(nèi)容分三部分。
第一部分，通過(guò)了解科學(xué)家所做的海豚游動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，知道海豚游動(dòng)和捕食時(shí)離不開(kāi)嘴巴和耳朵。
第二部分，做模擬海豚游動(dòng)和捕食的游戲，感受海豚利用嘴巴和耳朵捕食的情況，了解海豚游動(dòng)躲避障礙物和捕食的過(guò)程。
第三部分，通過(guò)閱讀了解海豚探路的原理，以及聲吶、B超、雷達(dá)的工作原理。說(shuō)明海豚、聲吶、B超利用的是回聲定位，而雷達(dá)利用的是無(wú)線電波的反射來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)，它們的原理相同。
2.教學(xué)目標(biāo)
知道什么是超聲波，了解超聲波回聲定位和無(wú)線電波反射定位的原理。
通過(guò)閱讀和對(duì)比，發(fā)現(xiàn)海豚探路、聲吶、B超、雷達(dá)的工作原理。
在“海豚捉魚(yú)”的游戲活動(dòng)中，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)模擬活動(dòng)的特點(diǎn)。
分工合作，提升團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
3.重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)：了解海豚活動(dòng)以及捕食的工作原理。
難點(diǎn)：團(tuán)隊(duì)合作，完成游戲。
4.教學(xué)準(zhǔn)備
教師材料：相關(guān)視頻和圖片。
學(xué)生分組材料：游戲頭飾。
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了蛋殼與拱形建筑，知道人類從蛋殼結(jié)構(gòu)中獲得啟發(fā)，建造出了各種各樣的拱形結(jié)構(gòu)的建筑物，比如拱橋、澳大利亞悉尼歌劇院、紫金山腳下靈谷寺內(nèi)的無(wú)梁殿。
今天這節(jié)課，我們來(lái)探討人類從海豚身上獲得的啟發(fā)。
板書(shū)課題：7.海豚與聲吶
二、學(xué)習(xí)新課
活動(dòng)1：海豚暢游無(wú)阻的奧秘
出示課本20頁(yè)上面的兩幅圖片，教師引導(dǎo)：人們?cè)谒乩锊迳辖饘侔?海豚游動(dòng)時(shí)絕不會(huì)碰到;即使被蒙上眼睛,照樣暢游無(wú)阻,還能準(zhǔn)確捕捉獵物。
這是什么原因？說(shuō)明了什么？
科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)是讓海豚在插滿金屬棒的水池中游動(dòng)。從左圖上看,海豚能夠在插滿金屬棒的水池中自如游動(dòng);從右圖中看,海豚即使被蒙上眼睛,仍然能夠在水池中自如游動(dòng)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,海豚探路不是依靠視覺(jué)。
提出疑問(wèn)：海豚探路不是依靠視覺(jué)，那是靠什么呢？
活動(dòng)2：模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚(yú)
教師引導(dǎo)：海豚是依靠嘴巴和耳朵相互配合，才能在插滿金屬棒的水池中游動(dòng)，絕不會(huì)碰到金屬棒，還能準(zhǔn)確捕捉獵物。下面我們來(lái)做一個(gè)游戲，模仿海豚怎樣用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚(yú)的。
出示課本20頁(yè)下面一幅插圖，學(xué)生觀察這幅插圖并讀一讀上面的文字，初步了解游戲的內(nèi)容與方法。
游戲方法：
1.在一塊空地上畫(huà)一個(gè)大圈,4~5人一組,一人蒙上眼睛扮演海豚,其余同學(xué)扮演小魚(yú)。
2.“海豚”一邊快速移動(dòng)一邊說(shuō)“小魚(yú)”,“小魚(yú)”們只能在圈內(nèi)腳跟碰腳尖地移動(dòng),并且都要發(fā)聲回應(yīng)。
3.“海豚”捉到“小魚(yú)”后,互換角色,繼續(xù)游戲。
游戲設(shè)計(jì)說(shuō)明：
在這個(gè)游戲中,蒙上扮演海豚同學(xué)的眼睛是為了避免學(xué)生看見(jiàn)“小魚(yú)”的位置,也是模擬在海中游動(dòng)的海豚;扮演海豚的同學(xué)說(shuō)“小魚(yú)”模擬的是海豚發(fā)出超聲波;扮演“小魚(yú)”的同學(xué)發(fā)出回應(yīng)聲模擬的是反射回的超聲波;扮演海豚同學(xué)的快速移動(dòng)和扮演小魚(yú)同學(xué)的慢速移動(dòng)模擬的是海豚與小魚(yú)的游動(dòng)速度差別。
學(xué)生分小組活動(dòng)，按照活動(dòng)方法及要求進(jìn)行游戲，邊游戲邊體會(huì)海豚是怎樣用嘴巴和耳朵相配合捕捉小魚(yú)的。
教師小結(jié)：通過(guò)剛才這個(gè)游戲，我們初步了解了海豚在夜間飛行，依靠尾巴和耳朵相配合來(lái)捕捉小魚(yú)的。那么人類根據(jù)海豚這一特點(diǎn)，從中獲得什么啟發(fā)呢？
活動(dòng)3：海豚探路的啟示
出示課本21頁(yè)“海豚探路”的圖片，學(xué)生觀察這幅圖片，進(jìn)一步體會(huì)海豚的耳朵和嘴巴是如何相配合捕捉小錢魚(yú)的。
學(xué)生自由讀一讀課本21頁(yè)“海豚探路的啟示”這段文字，學(xué)生認(rèn)真的讀一讀，進(jìn)一步了解海豚的耳朵和嘴巴是怎樣相互配合探路的。
海豚在水里能夠發(fā)出一種人耳聽(tīng)不見(jiàn)的聲波,聲波遇到物體后會(huì)反射回來(lái),被海豚的耳朵接收,海豚就能確定物體的形狀、大小和位置。海豚采用的這種方法叫回聲定位。
出示課本21頁(yè)雷達(dá)和潛水艇以及B超診斷儀的圖片，學(xué)生觀察這幾幅圖片并讀一讀對(duì)應(yīng)的文字，進(jìn)一步了解這三種物體工作的原理是怎樣的？
預(yù)設(shè)：
雷達(dá)，通過(guò)天線發(fā)出無(wú)線電波，無(wú)線電波遇到障礙物后就會(huì)反射回來(lái)，顯示在熒光屏上，這樣就可以測(cè)定目標(biāo)的方向、距離、大小等等。因?yàn)闊o(wú)線電波不受天氣等條件的影響，所以雷達(dá)廣泛應(yīng)用于軍事、地形測(cè)繪、氣象觀測(cè)、航行保障等領(lǐng)域。
潛水艇的聲吶系統(tǒng)，利用聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位、識(shí)別、導(dǎo)航等等。
B超診斷儀，利用回聲定位原理,通過(guò)發(fā)射超聲波射入人體,通過(guò)分析體內(nèi)組織產(chǎn)生的回聲，探測(cè)人體內(nèi)部是否健康。
討論問(wèn)題：雷達(dá)、聲吶、B超診斷儀的工作原理和海豚探路有什么相似之處呢？
相同之處：
海豚、聲吶、B超、海豚都屬于回聲定位的工作原理。某些動(dòng)物能通過(guò)口腔或鼻腔把從喉部發(fā)出超聲波,利用反射回的聲波來(lái)定向,這種空間定向的方法稱為回聲定位。聲吶是利用水中聲波進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備。雷達(dá)將電磁波以定向方式發(fā)射至空間,借由接收空間內(nèi)存在物體所反射的電磁波,可以計(jì)算出該物體的方向、高度及速度.并且可以探測(cè)物體的形狀,以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測(cè)地面的精確形狀。
不同之處：
海豚發(fā)出的是超聲波，超聲波碰到物體后反射回來(lái)被海豚的耳朵接收。
雷達(dá)發(fā)出的是無(wú)線電波，無(wú)線電波遇到障礙物后反射回來(lái)顯示在熒光屏上。
聲吶發(fā)出的是聲波，聲波碰到障礙物會(huì)反射回來(lái)，顯示在熒光屏上。
B超診斷儀發(fā)出的是超聲波，超聲波反射回來(lái)，顯示在熒光屏上。
三、課堂總結(jié)
今天這節(jié)課，我們探索了海豚探路的秘密，知道人類根據(jù)海豚探路的秘密發(fā)明了雷達(dá)、聲吶和B超診斷儀等物體，他們的工作原理都與海豚探路的原理相似。課后，同學(xué)們可以查閱資料，了解更多的有關(guān)海豚探路的秘密。
四、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)
畫(huà)出聲吶、B超診斷儀和雷達(dá)的工作原理示意圖。
聲吶
B超診斷儀 B型超聲診斷儀的基本工作原理超聲波是一種超出人耳聽(tīng)力范圍的聲波，發(fā)射頻率在2萬(wàn)赫茲以上，通過(guò)人體組織后反射回來(lái)顯示在熒光屏上，形成很多亮暗不一的光點(diǎn)，構(gòu)成一幅切面圖像來(lái)診斷疾病。
雷達(dá)
科學(xué)閱讀。
蝙蝠與回聲定位
蝙蝠的視力很弱，但是聽(tīng)覺(jué)很靈敏。實(shí)驗(yàn)證明，蝙蝠主要靠聽(tīng)覺(jué)來(lái)發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)。蝙蝠在飛行的時(shí)候，喉內(nèi)發(fā)出超聲波。超聲波能夠像波浪一樣向前推進(jìn)，遇到物體就被反射回來(lái)，形成根據(jù)物體性質(zhì)不同而產(chǎn)生不同聲音特征的回聲。蝙蝠能夠用耳朵接收這種回聲，并根據(jù)回聲的頻率、音調(diào)、聲音間隔等特征，確定物體的性質(zhì)和位置，判斷探測(cè)目標(biāo)是昆蟲(chóng)還是障礙物，以及距離它有多遠(yuǎn)。蝙蝠的這種探測(cè)目標(biāo)的方式，叫作回聲定位。
蝙蝠利用回聲定位來(lái)捕捉昆蟲(chóng)，其靈活性和準(zhǔn)確性是非常驚人的。有人統(tǒng)計(jì)，蝙蝠在幾秒時(shí)間內(nèi)就能捕捉到一只昆蟲(chóng)，一分鐘可以捕捉十幾只昆蟲(chóng)。蝙蝠還能從雜亂無(wú)章的充滿噪聲的回聲中檢測(cè)出某一特殊的聲音，然后迅速進(jìn)行分析和辨別，以區(qū)別反射聲波的物體是昆蟲(chóng)還是石塊，或者更精確地判斷是可食昆蟲(chóng)還是不可食昆蟲(chóng)。蝙蝠回聲定位的精確性和抗干擾能力，對(duì)于人們研究提高雷達(dá)的靈敏度和抗干擾能力，有著重要的參考價(jià)值。

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