资源简介

苏教版科学五年级下册第二单元
《我们来仿生》教学设计
教材分析
《我们来仿生》这节课仿生的关注点在于“我们”，我们小学生也可以通过仿生学习和仿生实践，学以致用，尝试模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。教学内容主要有四部分：第一部分，通过模仿手臂的结构和功能了解手臂的工作及仿生假肢的工作的相似之处，最后让学生在制作仿生手臂模型的过程中知道手臂的工作原理及仿生的重要意义。第二部分，通过做保护色的游戏体验小动物的隐藏本领，让学生发现自然界的有些小动物，用其自身与周围环境融为一体的颜色来保护自己，从而理解各种迷彩服的设计是为了与环境融为一体，避免被发现，真正理解迷彩服的意义。第三部分，阅读材料，了解六足昆虫的特点及六足机器人的发明。第四部分，意在让学生尝试仿生，发现清洗锥形瓶的困难，结合河豚胀大的案例来设计合适的刷子。第五部分是亲自动手设计仿生物品。在前面的铺垫和模拟练习的基础上，鼓励学生尝试设计仿生用品。
学情分析
五年级的科学进入课程实验的新阶段。通过几年的学习，学生有了自己的科学思维方式，对科学探究过程有所了解，并能分析解答问题并运用合适的方法解决问题。但与前面的学习相比，五年级教材中实验探究和实践活动增多，需要学生自主探究和联系生活实际解决问题，也需要长时间地观察记录和分析总结，因此对学生科学素养的要求更高了。而第二单元仿生与生活实际联系非常紧密，学生能发现分析生活中的仿生现象，但是试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品对五年级的学生有点困难，容易找不到头绪，如果在课堂上临时设计更不容易出成果，因此做成课后的项目学习，带着问题观察、设计可能效果会更好。
三、教学目标
科学知识目标：
知道手臂的结构和功能，并按要求制作手臂的结构模型。
通过做保护色游戏，体会动物的隐藏本领，理解迷彩服的设计特点。
通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品，并尝试进行仿生设计。
科学探究目标：
1.发挥团队合作意识，共同完成探究任务。
2.在科学探究中，能用实验证明自己的猜想，发现仿生的奥秘。
科学态度目标：
1.表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣，并以事实为依据做出相应判断。
科学、技术、社会与环境目标：
1.认识到仿生学给人们的生产、生活带来的便利。
2.了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。
教学重点与难点
重点：通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。
难点：设计仿生产品。
教学准备
手臂模型材料（硬纸板、铆钉、剪刀、胶带、绳子）、保护色游戏材料（动物卡、野外场景图）、烧瓶、刷子等
教学时间
一课时
教学过程
（一）导入新课
谈话：同学们，通过前几节课的学习，我们学到了很多仿生的秘密，今天我们在座的同学们才是主角，一起学习《我们来仿生》
讲授新课
1.模仿手臂的结构和功能
谈话：我们人有哪些仿生的案例呢？
学生尝试回答。
教师出示手臂和假肢的图，提出问题：
①做手臂伸直和弯曲的动作，观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的。
②观察假肢手臂的结构。
同桌合作探究，并汇报自己的发现。
师生小结：现人体手臂与假肢手臂在外形、结构、功能上有的相似之处。曲臂时，手臂在关节处弯曲，上侧的肌肉有一点鼓起；伸直时，上侧肌肉不再鼓起。
谈话：肌肉、骨骼和关节到底是怎样配合工作的呢？我们可以通过制作仿真的手臂模型来直观了解。
播放制作模型微课，指导学生实验。
学生小组合作展开制作。
提问：拉动两条绳子分别有什么现象发生？手臂是怎样工作的？
学生回答，师生小结：拉动上面的绳子，手臂弯曲；拉动下面的绳子，手臂伸直。
教师提问：硬纸板、绳子、铆钉分别代表什么？
学生回答。
师生小结：硬纸板代表骨头，铆钉代表关节；绳子代表连接骨骼的肌肉。（连接骨骼的肌肉称为骨骼肌，骨骼肌的两端分别连接两块骨骼，它们成对存在。曲臂时，上方的骨骼肌收缩、鼓起而下方的骨骼肌伸长、紧绷；伸臂时则相反。）
总结：了解手臂的结构与特征，从而模仿制作出一个十分相似的假肢来代替缺失的手臂，这就是一个仿生物品的产生过程。
2.做保护色游戏
过渡：我们周围的环境中也有很多仿生的案例，下面我们做个游戏，看看谁有火眼金睛。
游戏规则介绍：每组都会拿到一张图纸（不同颜色对比度），找出隐藏其中的全部动物，比一比哪个组找的又快又准。
小组合作游戏，完成就举手。
谈话：这个小组最快，他们真的有火眼金睛吗？我们来看看最快一组的图纸和最慢一组的图，你有什么发现吗？
学生回答。（图纸上动物颜色越缤纷的组快；动物颜色和背景相似的小组慢。）
提问：对于动物来说哪种情况更有利呢？
学生回答。
追问：你觉得动物的这个特征能被我们利用吗？能启发我们制成什么样的仿生产品呢？
学生猜测回答。
教师出示不同迷彩服的图片，提问：它们分别应用于什么环境？
学生回答。
教师总结：迷彩服的设计灵感就是来自于动物的保护色，利用与周围环境相近的配色帮助军人更好的隐藏自己，不被敌人发现。仿生产品的制作可以从发现生物特征入手，再思考可以如何被我们利用，从而开展仿生产品的设计。
3.阅读材料，感受仿生的科技意义
讲述：随着科技的发展，机器人愈加频繁的出现在我们的视野中，你见过这样的机器人吗？它有什么特点？
学生看图回答。
阅读材料，回答问题：工程师是怎样发明这种六足机器人的呢？
学生阅读课本24页的材料，并回答。
小结：为了应对森林、沙地、沼泽等特殊路面，我们需要机动性、稳定性更强的机器人；结合实际需求设计师们再次将目光聚焦自然界中的竹节虫，最终在它身上获得了启示。从生活中遇到的问题或实际需求出发，带着困惑在生物身上找解决之道，再展开仿生产品的设计也是一种途径。
4.河豚的启示
谈话：我们在日常的工作或学习中，经常会遇到很多问题，可以利用仿生知识来解决，比如我在管理科学活动室时就遇到问题：观察锥形瓶与烧瓶，用普通刷子清洗它们时会有什么不方便？怎样解决这个问题？你是从什么生物中得到的启示？
学生小组讨论并展开设计。
提示：如果毫无头绪可以找老师拿个锦囊找找灵感哦！(锦囊内有河豚的介绍卡片)
学生阅读锦囊并思考。
提问：从河豚中得到了什么启示？你想怎么设计刷子？
学生回答，教师补充介绍仿生刷子。
5.设计仿生产品
过渡：回忆你平时观察到的周围的生物，思考它们能给你什么启示？
（如果学生没回应，教师提示：给学生一个生物特点的案例）
学生思考回答。
教师布置任务：试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种仿生产品，完成实验记录单。
全课总结
讲述：通过本课的学习，大家尝试从生物的特征入手思考如何运用于生活。通过模仿手臂的结构和功能，知道了手臂的工作原理；又通过做保护色的游戏，体验迷彩服的设计优点；最后通过阅读材料，体验仿生的过程，自主设计仿生产品，认识到仿生学给人们的生产、生活带来的便利。
布置作业
模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种仿生产品，完成实验记录单。
板书设计
8.我们来仿生
假肢 手臂
保护色 迷彩服
竹节虫 六足机器人
河豚 仿生刷
教学反思
九、记录单(共15张PPT)
苏教版 五年级下
第二单元 仿生
2.8 我们来仿生
0
模仿手臂的结构和功能
0
观察任务：
①做手臂伸直和弯曲的动作，观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的。
②观察假肢手臂的结构。
模仿手臂的结构和功能
0
曲臂时：
手臂上侧的骨骼肌收缩、鼓起，与此同时下侧的骨骼肌伸长、紧绷。
伸臂时：
手臂下侧的骨骼肌收缩、舒展，上侧的骨骼肌伸长、紧绷，与曲臂时正好相反。
0
游戏规则：
1.每组领取一张图纸。
2.小组合作找出隐藏其中的全部动物（13种）。
3.完成的小组举手，比一比哪个组找的又快又准。
做保护色游戏
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阅读材料，巩固仿生
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小提示
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仔细观察周围的生物，思考它们能给你什么启示。试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。
·苏教版小学科学五年级下册课件系列·
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