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(共22张PPT)
小学科学苏教版
五年级下册 第二单元 仿生
生
物
的
启
示
生物在长期进化过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特征，人们从中获得了很多启示。
蜂窝猜想
公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。
谁的抗压能力最强呢？
（各种结构受力抗压对比实验）
蜂窝猜想
截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量蜂蜡建造的空间最大、抗压能力最强的结构。
鱼的仿生
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小学科学苏教版
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还意外提速了10=15%1.生物的启示
【主要概念】
蜂巢采用六边形结构是最少量的材料造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。
【涉及课标】
12.1.1知道很多发明能从自然界找到原型。
【教材分析】
《生物的启示》是新版苏教版小学科学五年级下册第二单元“仿生”的第一课。本单元由四节课组成，第一课让学生了解仿生，然后是第二三课从具体案例探究中体会仿生的方法和价值，最后在第四课为学生创建仿生设计的平台，本课在生物和仿生制品之间建立关联，按照学生认知的逻辑顺序逐渐深入地安排了三部分内容。
第一部分是找形态的相似之处，主要让学生对比几组图片，了解生活中见过的许多物品都是人们受到动植物形态的启示设计出来的，并启发学生关注身边更多的这样的关联。
第二部分是对蜂巢形状特征的研究，其中包括三个活动。一是阅读资料，了解蜂巢结构的特点； 二是通过几种巢房形状的对比，让学生意识到正六边形蜂巢结构的优势所在，并从平面拓展到不同立体结构承重力的认识； 三是交流生活中更多具有这种结构的物体，以及它们的优点。
第三部分是关注仿生产品与仿生对象的关系，即船舶的设计从鱼身上获得的启示。通过观察和交流，找出鱼和船各部分存在的一一对应关系，分析它们在构造和功能上的相似，加深对仿生学概念的理解。
拓展学习内容是鼓励学生调查了解：人们在设计飞机时从鸟身上获得了哪些发明创造的启示。
【学情分析】
五年级的学生对于生活中的仿生现象并不陌生，但他们大多对仿生的概念不怎么了解，让他们直接说出仿生物的原理还有点困难。因此从他们熟悉的实际事例出发，帮助学生了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法。五年级的学生有了自己的科学思维方式,对科学探究过程有所了解，并能运用这一方法解决问题，因此可让学生自己设计验证实验，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。
【教学目标】
认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明可以在自然界里找到原型；
能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；
对仿生设计产生探究的兴趣。
【重点与难点】
重点：认识不同的仿生现象。
难点：多角度探究蜂巢结构的特点。
【教学准备】
各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频，A4纸，记录用的纸和笔。
【教学过程设计】
（一）导入新课（2min）
播放视频
交流：生物在长期进化过程中，形成了许许有利于生存的形态结构和生理特征，人们从中获得很多启示。接下来让我们看看生物给我们带来了什么启示？
板贴 课题《生物的启示》
（二）活动一：仿生（2min）
1.我们从蒲公英身上模仿出了什么？章鱼呢？那我们鞋子上魔术贴的设计灵感又是来自于谁？有点难？给个提示。这幅图呢
2.在日常生活中，我们还经常看见这样一种图形，它是？那除了我们人类在用，还有谁也在用呢？
【设计意图】从学生的原有经验来看，他们并不清楚什么是仿生，通过出示一组组的图片，让学生将动植物与仿生品的形状关联起来，意识到人类创新设计出的一些物品是受到了动植物的启发。
（三）活动二：蜂巢猜想（25min）
1.在公元4世纪的时候也有一个数学家进行了这方面的研究并提出了一个猜想，请以小组为单位进行讨论，你们组认同它的猜想吗？不认同的话是哪个部分有问题呢 上台用不同图形铺蜂巢 你发现了什么问题？（圆形、五边形....会留缝隙、浪费材料.....）
2.那为什么蜜蜂只选择了六边形呢？四边形、三角形也可以密铺呀。接下来，老师将相同数量的蜂蜡发给你们，请你们小组自行选择上面的图形进行密铺，看看你能发现什么。
板书：三角形0.43正方形1六边形2.6
学生实验汇报
3.看来这个猜想是正确的，那蜜蜂选择正六边形来建造只有密铺和省材料的原因吗？还可能是？嗯，老师将相同的A4纸分别折成高度相同的三棱柱、四棱柱、六棱柱，请你们用实验桌下的书本来当重物，检测一下，谁的抗压能力是最强的。
学生实验汇报
还有你看，吸管困扎，这是什么形状？所以大自然不会无缘无故选择六边形，看它有这么多的优点。蜂巢六边形结构的优势是，用最少量的蜂蜡造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。
【设计意图】以蜂巢为例，感受生物进化的完美，为人类的创造发明提供了很好的借鉴。蜂巢结构有独特的优势，它可以运用到生活中许多物品的设计中。通过交流，不仅可以考察学生对蜂巢结构的理解程度，同时也扩展了他们的知识面。
（四）活动三：鱼的仿生（4min）
刚刚我们了解了六边形这一种结构的启示，那我们在设计船时能不能从鱼身上获得多种启示呢？仔细看！出示鱼的动图。学生上台来连线。找的真准，这个奥运冠军身上也有样物品来自鱼的启示，猜一猜。（鱼皮）
【设计意图】引入第二个仿生事例。利用学生熟悉的且有较强认同感的鱼和船进行分析，进一步深化学生对仿生的理解，为仿生概念的提出做好铺垫。
（五）拓展（7min）
那我们又从鸟身上获得了什么？请欣赏鸟类飞行视频，在看完后别忘记将你的发现和组员分享，并记录在学习单上。（先播放一次，等学生讨论记录的时候再播放一次）
交流你的发现。
除了我们今天认识到的生物启示，自然界还有什么生物带给我们启示吗？
播放视频
神奇的大自然真的还有很多值得我们去学习的地方，期待大家未来有更多的发现。
【设计意图】这是一个拓展活动。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。
【板书设计】
1.生物的启示
=0.43 =1 =2.6
【教学反思】
生物的启示作为一个单元的起始课其目的是让学生在生物与仿生制品之间建立关联，因此通过让学生重点研究蜂巢结构的特点，增进学生对差异法实验的理解并逐渐掌握设计方法，培养学生独立探究的问题的能力。针对本节课的教学，我有以下几点反思：
1、设计合适的项目，激发学生的学习兴趣
一个好的活动项目对学生学习的兴趣、学习的动力有很大影响，因此选用蜂巢结构这个学生日常生活中见过的活动。真实的活动项目往往涉及的知识太过复杂，学生需要自学掌握大量的有关知识，为了降低难度，用密铺这个限制条件将图形减少为正三角形、正方形、正六边形，让学生能完成与他们知识水平接近的问题，这大大激发他们的成就感，激发学生的学习兴趣。
2、注重动手过程，培养学生的小组合作的能力
在实验的过程中学生总会遇到这样那样的问题，这时学生通过小组进行头脑风暴，然后对获得的信息进行整理和分析，最后形成解决方案。学生在收集、分析、处理这些信息的过程中，学生的合作能力就在潜移默化的过程中得到了培养。
3、重视学生在实验中的失败
“失败”并非毫无价值，在失败中学生在一次次的试错，而对于这些失败原因的分析正是其价值所在。学生会思考如何综合考虑问题，时间如何安排最节约、人员如何分工更合理...。要给学生留有充足的时间让其自己观察、思考以及反思，学生在这样的思考中，思维能力得到了锻炼，实践能力得到了提升。
苏教版小学科学五年级下册 第二单元 仿生 - 1

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