資源簡介

(共38張PPT)
蘇教版科學五年級下冊
★1. 認識不同的仿生現象，意識到人類的很多發明創造可以在自然界找到原型。
★2. 能多角度探究蜂巢結構的特點，知道蜂巢結構在生活中的應用。
★3.對仿生設計產生探究的興趣。
教學目標
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，人們從中獲得很多啟示。
設計與動植物的形態結構
下面物品的設計與動植物的形態結構有什么相似之處？
設計與動植物的形態結構
鐵絲網和植物莖上的刺的尖銳部分都能起到保護作用；
下面物品的設計與動植物的形態結構有什么相似之處？
設計與動植物的形態結構
到保護作用；塑料吸盤和八爪魚的吸盤都呈碗狀，具有吸附功能；
下面物品的設計與動植物的形態結構有什么相似之處？
設計與動植物的形態結構
尼龍搭扣上的彎鉤和蒼耳果實上的鉤刺都有很強的附著力；
下面物品的設計與動植物的形態結構有什么相似之處？
設計與動植物的形態結構
降落傘與帶冠毛的蒲公英種子的整體形狀相似。
　　你還知道哪些物品的設計是受了動植物的啟示？
設計與動植物的形態結構
鋸子與鋸齒草、
大跨度建筑屋頂
架構與王蓮葉、
人工冷光與螢火蟲的光、
風暴預測儀與水母耳、
電子蛙眼與蛙眼等。
公元4世紀，古希臘數學家佩波斯提出猜想：截面呈正六邊形的密鋪（不留空隙，也不相互重疊）的蜂窩巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蠟建成的。這一猜想被稱為“蜂窩猜想”。
蜂窩猜想
研究蜂巢形狀的奧秘。
假設密封用正五邊形建蜂巢，結果會怎樣？
蜂窩猜想
分別研究密鋪問題、用料最少問題和抗壓能力最強問題。
蜂窩猜想
能夠密鋪的形狀有正三角形、正方形和正六邊形。
假設蜜蜂用下面三種面積相等的圖形建蜂巢，計算每種圖形的內切圓直徑，以及蜂巢壁的總長度，并進行排序。
蜂窩猜想
分別研究密鋪問題、用料最少問題和抗壓能力最強問題。
蜂窩猜想
將A4紙折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比較哪種形狀抗壓能力最強。
蜂窩猜想
雖然圓柱體抗壓能力最強，但在平面密鋪的基礎上，圓形最終會被擠壓成六邊形。比較正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗壓能力最強。
　　假如你是蜜蜂，你會選擇哪種形狀建蜂巢？為什么？
你還發現哪些物體有蜂巢結構？這種設計有什么好處？
蜂窩猜想
蜂窩猜想
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。
這種設計的好處是：六邊形排列沒有縫隙，有效空間最大，所用材料少等。
人在造船時，從魚的身上得到了哪些啟示？
仿生學
人在造船時，從魚的身上得到了哪些啟示？
它們的對應關系是：
魚的鰭對應船的槳和櫓，提供前進和轉彎的動力；
魚的流線型身體對應潛艇的外形，減少水的阻力，行進更快更省力；
魚的骨架對應船的龍骨，提供整個身體的支撐；
魚肚子里的鰾對應潛艇的蓄水艙，通過充氣和注水，調節上浮和下沉。
仿生學
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。
仿生學
人們根據蔥葉的結構特性，設計、制造出了筒形的物品，這就是仿生。
生物性能 建立模型 模型檢測 開發產品
仿生學
查資料，了解人類從鳥的身上獲得了哪些發明創造的啟示。
仿生學
人們根據鳥的飛行，發明了滑翔翼和飛機。
仿生學
　 許多動物具有與生俱來的特殊本領，你認為可以從它們身上獲得什么啟示？進行哪些發明創造？
仿生學
　 許多動物具有與生俱來的特殊本領，你認為可以從它們身上獲得什么啟示？進行哪些發明創造？
仿生學
尼龍搭扣的發明
尼龍搭扣的發明
尼龍搭扣的發明
　　你還知道哪些物品的設計是受了動植物的啟示？
蜂窩猜想
　　你還知道哪些物品的設計是受了動植物的啟示？
生物的啟示
全緣 鋸齒 淺裂 毛緣 齒牙緣 羽狀裂
　　你還知道哪些物品的設計是受了動植物的啟示？
生物的啟示
鋸條及其仿生對象——露兜
生物的啟示
蝙蝠的回聲定位與雷達
生物的啟示
根據蝙蝠超聲定位器的原理，人們還仿制了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內裝一個超聲波發射器，盲人帶著它可以發現電桿、臺階、橋上的人等。如今，有類似作用的“超聲眼鏡”也已制成。
鳥巢體育場
鳥窩
生物的啟示
機器人
人
生物的啟示
電子鷹眼
鷹的眼睛
鷹眼很敏銳，由其特殊的結構得以保證，它獨特的視覺系統可將物體放大數倍。人們根據鷹眼的特點發明了電子鷹眼。
生物的啟示
蒼蠅的眼睛是一種“復眼”，由3000多只小眼組成，人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用于印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質量。
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生物的啟示
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