資源簡(jiǎn)介

(共33張PPT)
蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)
★1. 能按要求制作手臂的結(jié)構(gòu)模型。
★2. 通過(guò)閱讀資料和分析，了解一些生活中的仿生產(chǎn)品。★3. 發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，共同完成游戲任務(wù)。
★4. 嘗試進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。
教學(xué)目標(biāo)
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
　　
做手臂伸直和彎曲的動(dòng)作，觀察肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)是怎樣配合工作的。
　　 觀察假肢手臂的結(jié)構(gòu)。比較人體手臂與假肢手臂在外形、結(jié)構(gòu)、功能上的相似之處。
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
　　 手臂由骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉構(gòu)成，各部分是怎樣配合工作呢？
做手臂伸直和彎曲的動(dòng)作，觀察肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)是怎樣配合工作的。
曲臂
伸臂
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
做手臂伸直和彎曲的動(dòng)作，觀察肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)是怎樣配合工作的。
曲臂時(shí)：手臂上側(cè)的骨骼肌收縮、鼓起，與此同時(shí)下側(cè)的骨骼肌伸長(zhǎng)、緊繃。
伸臂時(shí)：手臂下側(cè)的骨骼肌收縮、舒展，上側(cè)的骨骼肌伸長(zhǎng)、緊繃，與曲臂時(shí)正好相反。
做一只手臂模型，研究手臂是怎樣工作的。
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
　　1. 剪兩塊硬紙板，其中一塊是另一塊的兩倍寬。將寬紙板沿長(zhǎng)邊對(duì)折，將窄紙板的一端剪圓。
　　2. 把剪圓的紙板夾在對(duì)折紙板的一側(cè)，用鉚釘連接，再把“手”固定在對(duì)折紙板的另一側(cè)。
　　3. 用膠帶將兩根等長(zhǎng)的繩子的兩端分別固定在兩塊硬紙板上。
　　4. 拉動(dòng)繩子，帶動(dòng)整個(gè)“手臂”運(yùn)動(dòng)。
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
硬紙板代表長(zhǎng)骨；
對(duì)折的硬紙板代表前臂的橈骨和尺骨；
鉚釘代表關(guān)節(jié)；
繩子代表連接上臂與前臂的骨骼肌肉。
1.手臂的工作原理
吊臂相當(dāng)于手臂的骨骼
肌肉
骨骼
關(guān)節(jié)
牽拉骨骼
繞著關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)
2.人體手臂的仿生應(yīng)用
液壓動(dòng)力部分相當(dāng)于肌肉
連接部分相當(dāng)于關(guān)節(jié)
模擬手臂的結(jié)構(gòu)和功能
做“保護(hù)色”游戲
　　1. 分組給螞蚱、蝴蝶、菜青蟲(chóng)、青蛙等小動(dòng)物
卡片涂上顏色，并剪下來(lái)。
　　2. 選一條樹(shù)叢邊的小路，各組將小動(dòng)物卡片沿
途放在其中。
許多動(dòng)物為了保護(hù)自己，不被敵人發(fā)現(xiàn)，并方便捕食，形成了與周?chē)h(huán)境十分相似的體色，這種體色就叫保護(hù)色。
做“保護(hù)色”游戲
　　3. 以正常速度走過(guò)這條小路，比一比哪個(gè)小組做的卡片被發(fā)現(xiàn)得最少。
　　4.重走一遍這條小路，你能發(fā)現(xiàn)更多的小動(dòng)物卡片嗎？
小動(dòng)物卡片代
表生活在樹(shù)叢
中的小動(dòng)物；
以正常速度走
過(guò)這條小路代
表不經(jīng)意的觀
察狀態(tài)；重走
一遍小路，代
表仔細(xì)的觀察
狀態(tài)。
做“保護(hù)色”游戲
　　你覺(jué)得在不同的環(huán)境中，哪種外形更有利于動(dòng)物呢？
這三種迷彩服分別在什么環(huán)境中不易被發(fā)現(xiàn)？
做“保護(hù)色”游戲
迷彩服分別在什么環(huán)境中不易被發(fā)現(xiàn)？
沙漠迷彩作訓(xùn)服
海洋迷彩作訓(xùn)服
叢林迷彩防護(hù)服
叢地迷彩作訓(xùn)服
軍人經(jīng)常在野外作戰(zhàn)，很多時(shí)候需要更好地隱蔽自己，人們根據(jù)動(dòng)物的保護(hù)色，發(fā)明了迷彩服。
做“保護(hù)色”游戲
這三種迷彩服分別在什么環(huán)境中不易被發(fā)現(xiàn)？
做“保護(hù)色”游戲
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(duì)。
做“保護(hù)色”游戲
六足機(jī)器人
　　
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，像螞蟻、竹節(jié)蟲(chóng)等昆蟲(chóng)都有三對(duì)足，在爬行時(shí)總是以三條足為一組以三角形支架結(jié)構(gòu)交替前行。它們可以輕松跨過(guò)障礙物，也可以隨時(shí)隨地停下來(lái)。工程師借鑒昆蟲(chóng)的三角步態(tài)在穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性等方面的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)并制造了六足仿生機(jī)器人。這種機(jī)器人可以輕松跨越森林、沙地、沼澤等特殊路面，能夠從事工程勘測(cè)、反恐防暴、軍事偵察等難度較大或具有危險(xiǎn)性的工作。
六足機(jī)器人
六足機(jī)器人
河豚的啟示
　　觀察錐形瓶與燒瓶，想一想：用普通刷子清洗它們時(shí)會(huì)有什么不方便？
錐形瓶和燒瓶?jī)?nèi)大口小，普通刷子無(wú)法將其內(nèi)部清洗干凈。
河豚的啟示
　　
河鲀又叫氣鼓魚(yú)，它有個(gè)本領(lǐng)：一遇到驚嚇，身就會(huì)迅速脹大好幾倍，以嚇退天敵。技術(shù)人員從中受到啟示，發(fā)明了一種像河樣形狀可變的試管刷子。
仿照河鲀?cè)O(shè)計(jì)的試管刷，使用方法：擠壓手柄，使刷頭膨大。
仔細(xì)觀察周?chē)纳铮胍幌?，它們給你什么啟示？試著模仿一種生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能，設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品。
更多的啟示
更多的啟示
日本新干線列車(chē)最初高速行駛時(shí)，原有的子彈型頭部設(shè)計(jì)，因聲爆效應(yīng)產(chǎn)生的噪聲超過(guò)了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。工程師從翠鳥(niǎo)的嘴巴得到了靈感。翠鳥(niǎo)的長(zhǎng)嘴呈流線型，向后部直徑逐漸增加，水流可以順暢地向后流動(dòng)，扎向水中捕魚(yú)時(shí)只會(huì)濺起很少的水花。工程師據(jù)此對(duì)子彈型車(chē)頭進(jìn)行重新改造后，車(chē)速比原有設(shè)計(jì)提升了10%，而電力消耗降低了15%，噪聲水平也有了顯著下降。
更多的啟示
第二次世界大戰(zhàn)期間，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)野豬在聞到刺激性異味時(shí)，用有力的長(zhǎng)嘴拱地得以存活下來(lái)——松軟的土壤顆粒吸附和過(guò)濾了毒氣，由此受到啟示發(fā)明了防毒面具，用吸附性強(qiáng)的活性炭來(lái)過(guò)濾毒氣。
更多的啟示
更多的啟示
火箭設(shè)計(jì)應(yīng)用了水母的反沖原理。
更多的啟示
蜂巢與散熱器
“水立方” 國(guó)家游泳中心
戶(hù)外帳篷的設(shè)計(jì)
更多的啟示
醫(yī)療領(lǐng)域仿生義肢的研究和開(kāi)發(fā)使肢體殘缺者重新獲得了原本已經(jīng)失去的肢體功能。
更多的啟示
創(chuàng)意仿生飛魚(yú)椅設(shè)計(jì)
更多的啟示
1. 蒼蠅—小型氣體分析儀
2. 螢火蟲(chóng)—人工冷光
3. 蚊子—無(wú)痛針頭
4. 水母—水母耳風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀
5. 蛙眼—電子蛙眼
6. 蝙蝠—盲人用的超聲探路儀
7. 藍(lán)藻的不完全光合器—光解水裝置
8.動(dòng)物的爪子—起重機(jī)的掛鉤
9. 章魚(yú)—煙幕彈
仿生現(xiàn)象簡(jiǎn)表
10. 鴨蹼—船槳
11. 螳螂臂或鋸齒草—鋸子
12. 蒼耳果實(shí)—尼龍搭扣
13. 龍蝦—?dú)馕短綔y(cè)儀
14. 蝴蝶上的鱗片—變色衣服
15. 荷葉—防水衣服
16. 樹(shù)葉的排列—悉尼大劇院
17. 魚(yú)的沉浮—潛艇
18. 響尾蛇—空對(duì)空響尾蛇導(dǎo)彈
學(xué)科學(xué) 愛(ài)科學(xué)
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