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2.5《生物的启示》练习
一、填空题
1、人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。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 ，叫做________。
2、生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的______和______，人们从中获得很多启示。
二、判断题，对的打√，错的打 。
1、蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。（ ）
2、人们根据鱼利用鱼鳔上浮下沉制造了潜水艇。（ ）
3、人类通过模仿鸟的形状及羽毛制造了飞机。（ ）
4、“骑马打仗”游戏属于仿生学应用。（ ）
5、正三角形、正方形、正六边形都能密铺。（ ）
三、选择题，将正确的序号填在括号内。
1、采用蜂巢结构设计的妙处是（ ）
A.六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
B.正方形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
C.三角形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
2、抗压能力最强的是（ ）
A.三棱柱 B.四棱柱 C.六棱柱
3、尼龙搭扣的弯钩与（ ）相似。
A.苍耳果实上的钩刺
B.植物茎上的刺的尖锐部分
C.八爪鱼的吸盘
4、从鸟身上获得发明创造启示的是（ ）
A.潜水艇 B.滑翔机 C.船桨
5、公元 4 世纪，提出“蜂窝猜想”的古希腊数学家是（ ）
A.佩波斯 B.胡克 C.列文虎克
6、不是采用蜂窝结构设计的物体是（ ）
A.足球网 B.足球 C.石拱桥
四、连线题
将下列动植物与受其启发设计的物品连接起来。
蒲公英种子 魔术贴
鱼 飞机
鸟 降落伞
蜂巢 船
苍耳 潜水艇
鱼鳔 蜂窝式建筑物
五、实验题
用下面3种面积相等的图形建蜂巢。
计算每种图形的内切圆直径以及蜂巢壁的总长度如下。（单位：厘米）
1、实验结论：
内切圆的直径越大，蜂巢的容积越______；蜂巢壁总长度越小，耗费蜂蜡越______。
2、如果蜜蜂用正五边形建蜂巢，结果是________________________________________。
3、蜜蜂用正六边形建巢有哪些优点？
4、家用电器包装箱里用于防碰撞的泡沬块，它的结构是仿照( )做的。
A.雪花 B.蜂巢 C.贝壳
参考答案
一、填空题
1、仿生学
2、形态结构 生理特点
二、判断题
1、√ 2、√ 3、√ 4、 5、√
三、选择题
1、A 2、C 3、A 4、B 5、A 6、C
四、连线题
蒲公英种子 魔术贴
鱼 飞机
鸟 降落伞
蜂巢 船
苍耳 潜水艇
鱼鳔 蜂窝式建筑物
五、实验题
1、大 小
2、不能密铺，浪费空间和蜂蜡
3、第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙，也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。
4、B
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生物的启示
苏教版 五年级下
新知导入
伏羲每天到河边，望着水里鱼呀，虾呀，游来游头，蹦来蹦去。一天，他躺在河岸上大柳树下， 无意中看见树枝上一只蜘蛛在织网，捉蚊子、飞虫吃。伏羲想：如果做—个像蜘蛛网一样东西来捉鱼捉虾，不就行了嘛？于是，伏羲欢欢喜喜跑回家，带着妹妹和孩子们上山割来葛藤，编起了像蜘蛛网一样网。拿着网到河里捕鱼虾下，一网撒下去，捕鱼可更多啦！鱼网就是这样发明的。
渔网是怎么发明的？
新知导入
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，人们从中获得很多启示。
新知讲解
一、找物品设计与动植物
形态结构的相似之处
下面物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处。
铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用。
新知讲解
塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能。
尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力 。
新知讲解
降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似
锯子与锯齿草的细齿相似都非常锋利
新知讲解
你还知道哪些物品的设计是受了动植物的启示？
王莲叶子的背面有粗大叶脉和相互交锗的小叶脉，支撑力很强。英国著名建筑师约瑟很据王莲叶的叶脉结构，设计建造了一座顶棚跨度很大的展览大厅，结构轻巧雄伟，经济耐用。
水母的耳朵有块小小的听石，能听到正在来临的风暴隆隆声。于是设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
新知讲解
萤火虫发出的光不产生热，称为“冷光”。根据萤火虫发光的生理特点，人们研究出人工冷光。
在迅速飞动的各种形状的小动物里，青蛙可立即识别出它最喜欢吃的苍蝇和飞蛾，而对其他飞动着的东西和静止不动景物都毫无反应。弄清了蛙眼的原理和结构，人们就发明了电子蛙眼。
新知讲解
二、对蜂巢形状特征研究
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。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。
1.资料阅读：蜂窝猜想
找一找：蜂巢结构有什么主要特点？
新知讲解
正六边形密铺
蜂巢结构主要特点
新知讲解
2.研究蜂巢形状奥秘
在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。
动动手：在正多边形中能密铺的有哪些？
新知讲解
假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，结果会怎样？
用正五边形建蜂巢，不能密铺，浪费空间和蜂蜡。
新知讲解
假设蜜蜂用下面3种面积相等的图形建蜂巢，计算每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁的总长度，并进行排序。（单位：厘米）
新知讲解
3
2.64
3.22
9
12
19
41.04
36
35.34
实验结论:
①在面积相等的条件下，正三角形的内切圆直径<正方形的内切圆直径<正六边形的内切圆直径。内切圆的直径越大，蜂巢的容积越大。
②在面积相等的条件下，正三角形的蜂巢壁总长度>正方形的蜂巢壁总长度>正六边形的蜂巢壁总长度。蜂巢壁总长度越小，耗费蜂蜡越少。
新知讲解
将 3 张A4 纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，放上同一种重物，比较哪种形状抗压能力最强。
正六棱柱的抗压能力最强。
棱柱需要黏合；
棱柱高低相同，统一折长边；
缓慢放置重物；
放置的重物要一致，大小适宜；
将重物置于棱柱上平面的中央。
温馨提示
新知讲解
假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？
新知讲解
三、交流有蜂巢结构的物体
观察这些物体的结构具有怎样的共同点？
蜂巢
结构
新知讲解
你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？
六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少。
设计好处：
新知讲解
四、从鱼类身上获得的启示
鱼的结构是怎样的，你了解吗？
新知讲解
船的设计分别借鉴了鱼的哪些特征，找出鱼与船各个部位的对应关系。
鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；
鱼的流线型身体对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；
鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个身体的支撑；
鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。
新知讲解
五、拓展：鸟与发明创造
查资料，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。
◆鸟类——滑翔机
◆蝙蝠——雷达
◆蜂鸟——直升机
◆鸽子的视觉发达——电子鸽眼
◆猫头鹰眼睛的特殊构造——夜视仪
◆鹰的眼睛——电子鹰眼
◆啄木鸟觅食——防震头盔
新知讲解
人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。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。
仿生学
课堂练习
1.采用蜂巢结构设计的妙处是（ ）
A.六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
B.正方形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
C.三角形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少
2.抗压能力最强的是（ ）
A.三棱柱 B.四棱柱 C.六棱柱
3.尼龙搭扣的弯钩与（ ）相似。
A.苍耳果实上的钩刺
B.植物茎上的刺的尖锐部分
C.八爪鱼的吸盘
A
C
A
课堂练习
4.从鸟身上获得发明创造启示的是（ ）
A.潜水艇 B.滑翔机 C.船桨
5.公元 4 世纪，提出“蜂窝猜想”的古希腊数学家是（ ）
A.佩波斯 B.胡克 C.列文虎克
6.不是采用蜂窝结构设计的物体是（ ）
A.足球网 B.足球 C.石拱桥
B
A
C
课堂练习
1.蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。（ ）
2.人们根据鱼利用鱼鳔上浮下沉制造了潜水艇。（ ）
3.人类通过模仿鸟的形状及羽毛制造了飞机。（ ）
4.“骑马打仗”游戏属于仿生学应用。（ ）
5.正三角形、正方形、正六边形都能密铺。（ ）
√
√
√

√
课堂总结
通过这节课的学习，我们认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。从而对仿生设计产生探究的兴趣。
板书设计
生物的启示
仿生学
作业布置
许多动物具有与生俱来的特殊本领，你认为可以从它们身上获得什么启示？进行哪些发明创造？（活动手册）
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苏教版五年级下2.5《生物的启示》教学设计
课题 生物的启示 单元 2 学科 科学 年级 5
学习目标 1、认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。2、能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。3、对仿生设计产生探究的兴趣。
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。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1、渔网是怎么发明的？ 明确：伏羲每天到河边，望着水里鱼呀，虾呀，游来游头，蹦来蹦去。一天，他躺在河岸上大柳树下， 无意中看见树枝上一只蜘蛛在织网，捉蚊子、飞虫吃。伏羲想：如果做—个像蜘蛛网一样东西来捉鱼捉虾，不就行了嘛？于是，伏羲欢欢喜喜跑回家，带着妹妹和孩子们上山割来葛藤，编起了像蜘蛛网一样网。拿着网到河里捕鱼虾下，一网撒下去，捕鱼可更多啦！鱼网就是这样发明的。2、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，人们从中获得很多启示。 讲故事 创设情境，导入新课。
讲授新课 一、找物品设计与动植物形态结构的相似之处1、下面物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处。（展示四幅图片）明确：◆铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用。◆塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能。◆尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力 。◆降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。◆锯子与锯齿草的细齿相似都非常锋利。2、你还知道哪些物品的设计是受了动植物的启示？预测：◆王莲叶子的背面有粗大叶脉和相互交锗的小叶脉，支撑力很强。英国著名建筑师约瑟很据王莲叶的叶脉结构，设计建造了一座顶棚跨度很大的展览大厅，结构轻巧雄伟，经济耐用。◆水母的耳朵有块小小的听石，能听到正在来临的风暴隆隆声。于是设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。◆萤火虫发出的光不产生热，称为“冷光”。根据萤火虫发光的生理特点，人们研究出人工冷光。◆在迅速飞动的各种形状的小动物里，青蛙可立即识别出它最喜欢吃的苍蝇和飞蛾，而对其他飞动着的东西和静止不动景物都毫无反应。弄清了蛙眼的原理和结构，人们就发明了电子蛙眼。二、对蜂巢形状特征研究（一）资料阅读：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。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。找一找：蜂巢结构有什么主要特点？明确：正六边形密铺。（二）研究蜂巢形状奥秘1、动动手：在正多边形中能密铺的有哪些？ 明确：在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。2、假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，结果会怎样？明确：用正五边形建蜂巢，不能密铺，浪费空间和蜂蜡。3、假设蜜蜂用下面3种面积相等的图形建蜂巢，计算每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁的总长度，并进行排序。（单位：厘米）明确：实验结论:①在面积相等的条件下，正三角形的内切圆直径<正方形的内切圆直径<正六边形的内切圆直径。内切圆的直径越大，蜂巢的容积越大。②在面积相等的条件下，正三角形的蜂巢壁总长度>正方形的蜂巢壁总长度>正六边形的蜂巢壁总长度。蜂巢壁总长度越小，耗费蜂蜡越少。4、将 3 张A4 纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，放上同一种重物，比较哪种形状抗压能力最强。温馨提示：◆棱柱需要黏合；◆棱柱高低相同，统一折长边；◆缓慢放置重物；◆放置的重物要一致，大小适宜；◆将重物置于棱柱上平面的中央。明确：正六棱柱的抗压能力最强。5、假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？明确：假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙，也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗压能力最强。三、交流有蜂巢结构的物体1、观察这些物体的结构具有怎样的共同点？明确：蜂巢结构。2、你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？明确：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。设计好处：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少。四、从鱼类身上获得的启示1、鱼的结构是怎样的，你了解吗？播放视频。2、船的设计分别借鉴了鱼的哪些特征，找出鱼与船各个部位的对应关系。明确：◆鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；◆鱼的流线型身体对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；◆鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个身体的支撑；◆鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。五、拓展：鸟与发明创造查资料，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。明确：◆鸟类——滑翔机 ◆蝙蝠——雷达 ◆蜂鸟——直升机◆鸽子的视觉发达——电子鸽眼◆猫头鹰眼睛的特殊构造——夜视仪◆鹰的眼睛——电子鹰眼 ◆啄木鸟觅食——防震头盔六、解释仿生学 人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。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。七、课堂练习（一）选择题1.采用蜂巢结构设计的妙处是（ ） A.六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少 B.正方形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少 C.三角形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少2.抗压能力最强的是（ ） A.三棱柱 B.四棱柱 C.六棱柱3.尼龙搭扣的弯钩与（ ）相似。 A.苍耳果实上的钩刺 B.植物茎上的刺的尖锐部分 C.八爪鱼的吸盘4.从鸟身上获得发明创造启示的是（ ） A.潜水艇 B.滑翔机 C.船桨5.公元 4 世纪，提出“蜂窝猜想”的古希腊数学家是（ ） A.佩波斯 B.胡克 C.列文虎克6.不是采用蜂窝结构设计的物体是（ ）A.足球网 B.足球 C.石拱桥（二）判断题1.蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。（ ）2.人们根据鱼利用鱼鳔上浮下沉制造了潜水艇。（ ）3.人类通过模仿鸟的形状及羽毛制造了飞机。（ ）4.“骑马打仗”游戏属于仿生学应用。（ ）5.正三角形、正方形、正六边形都能密铺。（ ）八、作业布置 许多动物具有与生俱来的特殊本领，你认为可以从它们身上获得什么启示？进行哪些发明创造？（活动手册） 观察图片，分析相似点列举自己知道的事例阅读，分析动手探究计算分析数据动手探究回答观察归纳列举交流观看视频找一找阅读，记忆独立完成 认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，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。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。建立仿生学概念完成达标测评巩固课堂知识
课堂小结 通过这节课的学习，我们认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。从而对仿生设计产生探究的兴趣。 总结课堂
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