资源简介

(共17张PPT)
苏教版 五年级下
第二单元 仿生
2.5 生物的启示
1.仿生物品与动植物之间的关联
左栏物品和右栏生物，有什么相似之处？
1.仿生物品与动植物之间的关联
生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得了很多启示。
2.探究蜂巢房的结构优势
观察蜂巢结构
正六边形
2.探究蜂巢房的结构优势
如果用其他形状可以筑巢吗？
2.探究蜂巢房的结构优势
2.探究蜂巢房的结构优势
假如我用3种面积相等的图形建蜂巢，每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁总长度如下图所示，尝试进行排序，并说说你发现了什么？
正三角形密铺 正四边形密铺 正六边形密铺
内切圆直径 2.64 3 3.22
蜂巢壁总长度 27.36 24 26.04
2.探究蜂巢房的结构优势
用A4纸折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比较下抗压能力的差别。
探究蜂巢房的结构优势
思考：假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？
蜂巢这种结构有什么好处？
探究蜂巢房的结构优势
3.对比鱼和船相似性
0
3.对比鱼和船相似性
对比鱼和船相似性
人类模仿生物的结构和功能，创造各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。
4.拓展
人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示
·苏教版小学科学五年级下册课件系列·
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php苏教版科学五年级下册第二单元
《生物的启示》教学设计
1、教材分析
《生物的启示》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第一课。通过铁丝网、吸盘、降落伞、尼龙搭扣等常见物品，引出其与自然界生物的联系，引发仿生概念，再通过蜂巢模型、鱼类与船的对比案例分析仿生现象，了解仿生的含义，认识常见的仿生制品。用阅读、讨论、探究、游戏等多种方式，解释生物的形态、结构、功能、活动方式的特点。
因此本课教学内容分四个部分：第一部分是找物品设计与动植物之间的相似点，通过图片的对比，了解生活中的一些物品是人们受动植物形态结构的启示设计出来的；第二部分是对蜂巢形状特征的研究，通过阅读、对比、交流等方式了解蜂巢结构的优点；第三部分通过观察和交流，找出鱼类与船各部分存在的对应关系，分析它们在结构和功能上的相似之处，加深仿生概念的理解；最后通过拓展学习鼓励学生调查了解人们在设计飞机时，从鸟类身上获得了哪些启示。
2、学情分析
虽然绝大多数学生并不了解仿生的概念，但对于仿生的应用并不陌生，在四年级科学中我们学习了鱼类，知道鱼的体型是流线型可减少水的阻力，联系了船的形状、火箭的形状、车的形状之所以这样设计的原因等知识，并且学生在生活中知道和使用过多种仿生物品，只是不知道这些其实就属于仿生的范畴，对这一领域充满学习的兴趣。本课的设计就是将仿生物品与生物联系起来，帮助学生了解仿生的概念，体会仿生学的思维和方法，从而激发学生的学习兴趣，发展学生的创造性思维，同时帮助学生理解仿生概念，提升知识应用能力。
3、教学目标
科学知识：
1．知道常用物品和动植物形态之间的相似之处。
2．能通过观察比较蜂巢结构，知道正六边形巢房结构的优点。
3．能通过对比鱼和船，知道两者之间在结构和功能上的相似之处。
4. 愿意通过调查了解鸟类和飞机给人类的启示。
科学探究：
1.多角度地探究蜂巢的结构特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。
科学态度：
1．在科学探究中，可利用数学思维解决科学问题。
2．在科学探究中，乐于尝试，通过资料查询、案例分析来得出结论。
3. 对仿生设计产生探究的兴趣。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到科技的发展给人们的生产、生活带来的便利。
2．结合生活中常见的应用仿生的实例进行研究，寻找其中的原理，并思考是否可以进行改进。
4、教学重点与难点
1、认识不同的仿生现象。
2、多角度探究蜂巢结构的特点。
5、教学准备
各种蜂巢结构、鱼类图片、鸟类图片、视频、A4纸等。
6、教学时间
1课时
7、教学过程
1、 导入新课
活动一、观察图片，在仿生物品和动植物之间建立关联
1. 出示铁丝网、吸盘、魔术贴、降落伞以及植物的刺、章鱼底部、苍耳的钩刺、蒲公英图片，提问：左边的这些物品和右边的这些动植物之间有什么联系呢？
2. 学生讨论，并将动植物和仿生产品一一对应。
3. 小结：我们身边有很多物品都能在自然界中找到原型。生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得了很多启示。今天，就让我们一起来看看，我们人类从生物中获得的启示。（出示课题）
【设计意图：从学生的认知规律出发，先观察仿生物品，看它有什么优点，再出示动植物图片，充分调动学生生活经验，对比找到原来物品的制作是有依据的，来源于动植物的启示，既引出了课题，又更好的为提出仿生概念做好准备。】
二、讲授新知
活动二、研究蜂巢结构的优势
1. 生物在长期进化过程中，为了更好的生存，其掌握了更多奇妙的本领。例如，小小的蜜蜂，就拥有者令人惊艳的建筑能力。
（课前通过交流已知学生对密铺、蜂巢壁总长度的了解和计算情况）出示蜂巢图片，引导学生提出问题：
（1） 提问：蜂巢的形状为六边形，为什么不是其他形状呢？我们尝试下用其他形状。
（2） 学生用正三角形、正四边形、正五边形、正六边形的硬卡纸分组尝试拼接，交流结果。
（3） 小结：同种正多边形，能密铺的只有正三角形、正四边形、正六边形。
（4） 那为什么蜂巢不是正三角形、正四边形，而是六边形呢？你能说说你的猜想吗？请同学们阅读材料：我们假设用3种面积相等的正三角形、正四边形、正六边形建蜂巢，每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁总长度已在阅读材料当中，请阅读后尝试进行排序。屏幕展示数据，分析使用六边形筑巢对的优劣点，得出结论。
（5） 小结：蜂巢结构用最少的壁拼出更大的圆，从而提供最大的空间。
（6） 教师出示A4纸折好的不同形状的棱柱，用A4纸折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比较下抗压能力的差别。
（7） 学生实验并交流讨论。
（8） 小结：正六棱柱抗压能力最强。
（9） 提问：通过以上三个实验，如果你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？
（10）学生交流讨论、汇报。
2. 播放蜂巢结构科普视频。
3. 小结：使用这样的结构建蜂巢，既能减少材料用量，从而减轻自重，而且抗压能力强。
4.讲授：人类从蜜蜂的这种蜂巢结构上获得了启示，生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列，等等，这就是仿生。
［设计意图：以蜂巢为例，通过探究、阅读、计算、讨论等方式了解蜂巢结构的优点，感受生物进化的完美，为人类创造发明提供了很好的借鉴。]
活动三、对比鱼与船在形态和结构方面的相似之处
1.人们为了生存的需求，也从更多的动植物身上得到了启示。我们在造船时，会从哪种动物得到启示？（鱼）
2.出示鱼类多角度图片（外形和内部构造）。
3.你若是船舶设计师，你会从鱼（外形和内部构造）身上的那些结构特点，把它运用到船上来呢？学生观察、讨论、交流。
4.小结：鱼骨、脊椎——船身支架
鱼鳍——船桨、脚蹼
鱼尾——船尾螺旋桨
鱼鳔——气囊、潜水艇排水器。正是因为人们从各种动植物身上获得了启示，创造了仿生物品，才给我们的生活带来了更多的便利，所以我们应该爱护和保护各种动植物资源，感激大自然的馈赠。
［设计意图：利用学生学过的鱼类和船进行分析，了解两者之间的相似之处，进一步深化学生对仿生的理解。]
活动四、拓展
1.就像刚刚的活动一样，人类模仿生物的结构和功能，创造各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学（板书）。
2.仿生学是工程学的一门基础，我们生活中大量物品都是仿生学的产物。大家课后可以通过资料查询，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示，并与同伴一同交流分享。
［设计意图：学生在对蜂巢结构和鱼的分析之后，已经有能力独立研究动植物和仿生物品之间的关联性了。这是对学生探究能力的一次锻炼和提升，也是研究话题的再一次延伸。]
8、板书设计
4. 生物的启示
铁丝网 苍耳 蜂巢结构
吸盘 蒲公英 仿生 鱼与船
魔术贴 植物的刺
降落伞 乌贼的底部 鸟与飞机
9、教学反思
《生物的启示》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第一课时。
本课教学内容分四个部分：第一部分是找物品设计与动植物之间的相似点，通过图片的对比，了解生活中的一些物品是是人们受动植物形态结构的启示设计出来的；第二部分是对蜂巢形状特征的研究，通过阅读、对比、交流等方式了解蜂巢结构的优点；第三部分通过观察和交流，找出鱼类与船各部分存在的对应关系，分析它们在结构和功能上的相似之处，加深仿生概念的理解；最后通过拓展学习鼓励学生调查了解人们在设计飞机时，从鸟类身上获得了哪些启示。
在对比鱼与船在形态和结构上的相似之处时，尽可能多的展示鱼的各部分立体结构，了解其相应的功能，猜想可能与船的哪些结构有关，从而为仿生概念的加深理解提供更好的证据。
在最后的拓展知识上，可让学生自己调查鸟类和飞机的相似之处，放手让学生去找去做，再交流汇报，这样可以提高学生的兴趣，他在掌握基本知识的基础上还会有自己想去了解和研究的更多关于仿生的问题，激发学生对仿生学的兴趣和对学习的热爱。

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