资源简介

Lesson 1毛毛虫动起来
教学内容
在生物界，仅仅依靠身体变形波传导获得有效运动能力的动物（如蚯蚓、毛毛虫）遍布整个地球，由于特殊的运动模式和省力结构，它们具有很强的环境适应性。本节课利用纸品折叠两种不同运动方式的毛毛虫，施加外力，让毛毛虫动起来，通过建立假设、制作模型、实验测试、修改变量，最终得出结论的实验过程，确定最接近真实毛毛虫运动方式的模型，建立毛毛虫身体结构与运动特点之间的联系。
教学目标
科学知识：在生物界，仅仅依靠身体变形波传导获得有效运动能力的动物（如蚯蚓、毛毛虫）遍布整个地球，由于特殊的运动模式和省力结构，它们具有很强的环境适应性。
科学探究：利用纸质模型，推测毛毛虫运动方式，根据实验，验证推测，并进一步通过修改变量，测试毛毛虫运动结果，揭示毛毛虫运动背后的原理。
科学应用：利用变形波传导的原理，设计运动灵活的毛毛虫运动鞋。
跨学科内容：技术（T）：使用吸管吹气，为毛毛虫模型提供动力。
工程（E）：纸张的结构不同，施力点不同，运动结果不同。
教学重点
揭示毛毛虫的蠕动是如何发生的原理。
教学难点
毛毛虫蠕动的运动方式与其身体结构的关系。
教学准备
解决问题所需材料：毛毛虫的模切卡纸、吸管、木棒、点点胶。教学
教学活动流程
一、引入（5min）
师：STEAM科学大课堂开始啦！
让我们看一段爆眼球的视频。
教师根据爆眼球视频内容，引导学生展开讨论。
＊主题引入
师：从视频中你观察到毛毛虫是如何向前运动的？如果把毛毛虫身体分为头部，中间，尾部三部分，哪里先开始动？（提示：毛毛虫是中间腹部先向上拱起，通过向前向后推，重复此动作，完成蠕动。）
师：如果你要到前方去，你要怎么过去？这与毛毛虫的方式有什么区别？毛毛虫的身体特点与它的运动方式有什么联系？（提示：人类因为体内有骨骼支撑，我们通过行走的方式向前运动，单次运动距离较远。毛毛虫身体柔软，尚未进化出骨骼，通过伸展弯曲蠕动的方式向前推进。单次运动距离近。）
＊实验引入
师：现在给你两张画有毛毛虫身体的纸，想一想，如何折叠毛毛虫，让它快速的向前运动呢？（推测：可以用手去推，也可以对着它吹气，从后面吹、上面吹等。）（提示：引导学生开放式回答）
今天，让我们一起利用纸来做一个毛毛虫模型，研究一下毛毛虫是如何向前运动的吧！
二、实验过程（30min）
＊认识材料
师：请取出袋子中的材料，看看它们如何帮助你解决实验问题？
教师带领学生从袋子中取出材料，根据学生水平及实验需要，引导学生初步观察，并了解不同实验材料特征及使用方法。
＊ 开始实验
教师引导学生开展探究实验，（注意：探究过程中，应以学生自主探究为主，如果学生遇到操作问题，教师可根据情况选择为学生展示相应的手部视频，帮助学生了解操作方法。）
1．建立假设，制作模型
师：根据手部视频中老师的方法，首先用纸张折叠两只不同的毛毛虫。思考：哪种方式的毛毛虫可能运动的更快？不同的折叠方式对它的运动会有什么影响？
学生取出毛毛虫纸质材料，将纸质毛毛虫取下，分别尝试两种不同方式的折叠。推测哪种折叠方式下毛毛虫运动的更快。
2．验证推测，确定最优模型
师：现在请用吸管尝试在毛毛虫身体多个位置吹气，观察两种不同的折叠方式。
观察并思考：吸管吹哪个位置可以让毛毛虫通过伸缩的方式向前运动？哪种伸缩方式的毛毛虫运动的更快？请将你的实验结果记录在实验记录单上。（提示：如果学生多次尝试仍没有找到让毛毛虫运动起来的施力点，需教师演示手部视频）。
3．改变实验条件，设置实验变量，收集数据
师：现在请两人一组，再次观察／比较（ppt中图片）毛毛虫和我们人类外形和运动方式的不同，如果我们在毛毛虫身体里增加骨骼，是否会让它运动的更好？它会对毛毛虫的运动带来什么影响？你得到什么样的实验结论？哪种方式才是更接近毛毛虫运动的方式。（请将你的实验结论记录在实验记录单上）
学生各自拿出上一步已经确定的毛毛虫模型，选择其中一个毛毛虫身体不做改变（作为对照组），给另外一个毛毛虫身体增加骨骼（用点点胶将木棒沿着纵向依次粘贴在毛毛虫腹面），在上一个实验已确定的最佳位置吹气，观察该变化对毛毛虫的运动带来什么影响，并将实验结果记录在实验记录单上。
4．分析数据，得出结论
毛毛虫的运动更接近哪种模型？它的体内是否有骨骼？为什么？学生分析已有实验数据，将实验结果记录在实验记录单上。
5．拓展活动
师：接下来，根据刚才得到的实验结论，两人一组，选择最佳折叠方式以及吹气的位置，开始一次毛毛虫的运动会。看谁的毛毛虫运动最先到达终点。
三、分享与讨论（10min）
教师引导学生对以下问题展开讨论，分享自己的观点。
1．让毛毛虫动起来你想了哪些办法？
2．你是如何得到了毛毛虫最佳运动方案？
3．毛毛虫运动的伸缩和简单的弹簧伸缩有什么不同？
4．想一想：这样的运动特点在生活中会有什么应用呢？
四、实验结论（5min）
师：通过这个实验，请陈述一下你所看到的现象，并解释这个实验现象背后的科学原理。（教师可根据学生分享与讨论的内容，结合以下信息做简要总结。）
总结：
师：我们通过纸张的折叠并在恰当位置施加外力，模拟毛毛虫的运动。通常折叠方式有两种，一个是波纹状，一个是“Ω”状。通过测试施力点，“Ω”状更符合真实的毛毛虫的运动方式。通过改变其中一个变量（在确定的“Ω”状身体的毛毛虫身体上增加木棒，或改变施力点），测试实验推测，最终确定，毛毛虫身体内没有骨骼，且是以拱起身体中后段，接下来向前向后伸展并重复此动作，形成蠕动完成运动。
在生物界，仅仅依靠身体变形波传导获得有效运动能力的动物（如蚯蚓、毛毛虫）遍布整个地球，由于特殊的运动模式和省力结构，它们具有很强的环境适应性。毛毛虫的爬行行动在于其自由伸缩的身体和交替运动的多足之间的相互配合。
（提示：教师可根据师训视频中的实验总结部分，了解本次实验的原理。）
五、拓展与迁移（5min）
教师可利用“科学大讲堂”视频，帮助学生拓展本节课相关知识。
师：科学大讲堂中发生了哪些有意思的事情和有趣的实验呢？让我们一起去看看吧。播放科学大讲堂视频。
六、回顾与总结（5min）
教师请学生拿出活动单页，引导学生完成自我反思与评价。
师：经过本节课的学习，你得到哪些收获和成长？请将你本节课的实验收获和心得以及还需提高和优化的部分记录在《回顾与总结》中，并对自己本堂课在科学兴趣、科学实践、科学思维方面的成长给予评价。(共20张PPT)
毛毛虫动起来
1. 从视频中你观察到毛毛虫是如何向前运动的？
2.观察毛毛虫的身体特点与它的运动方式有什么联系？
现在给你一张画有毛毛虫身体的纸。
思考一下：如何让你所制作的纸模型以最接近毛毛虫真实运动的方式，快速的向前运动呢？
今天，让我们一起利用纸来做一个毛毛虫模型，研究一下毛毛虫是如何移动的吧！
毛毛虫卡纸×2
彩色吸管
木棍×5
点点胶
1.折叠毛毛虫模型
首先用纸张折叠两只不同的毛毛虫。
思考：哪种方式的毛毛虫可能运动的更快？不同的折叠方式对它的运动会有什么影响？
2. 吸管吹气，让两只毛毛虫动起来
用吸管尝试在毛毛虫身体多个位置吹气，观察两种不同的折叠方式，吸管吹哪个位置可以让毛毛虫通过伸缩的方式向前运动？
哪种伸缩方式的毛毛虫运动的更快？请将你的实验结果记录在实验记录单上。
3.毛毛虫为什么可以这样运动？
现在请2人一组，再次观察、比较、讨论毛毛虫和我们人类外形和运动方式的不同。
4.给毛毛虫增加骨骼会运动的更好吗？
如果我们在毛毛虫身体里增加骨骼，是否会让它运动的更好？
它会对毛毛虫的运动带来什么影响？
5.给毛毛虫增加骨骼会运动的更好吗？
小组各自拿出毛毛虫模型，其中一个毛毛虫身体不做改变（作为对照组），给另外一个毛毛虫身体增加骨骼（用点点胶将木棒沿着纵向依次粘贴在毛毛虫腹面）
在最佳位置吹气，观察该变化对毛毛虫的运动带来什么影响，并将实验结果记录在实验记录单上。
6.拓展活动
接下来，2人一组，开始一次毛毛虫的运动会。看谁的毛毛虫运动最先到达终点。
1.让毛毛虫动起来你想了哪些办法？
2.你是如何得到了毛毛虫最佳运动方案？
3.毛毛虫运动的伸缩和简单的弹簧伸缩有什么不同？
4.想一想：这样的运动特点在生活中会有什么应用呢？
我们通过纸张的折叠并在恰当位置施加外力，模拟毛毛虫的运动。通常折叠方式有两种，一个是波纹状，一个是欧姆状。通过测试施力点，欧姆状更符合真实的毛毛虫的运动方式。通过改变其中一个变量（在确定的欧姆状身体的毛毛虫身体上增加木棒，或改变施力点），测试实验推测，最终确定，毛毛虫身体内没有骨骼，且是以拱起身体中后段，接来下向前向后伸展并重复此动作，形成蠕动完成运动。
在生物界，仅仅依靠身体变形波传导获得有效运动能力的动物（如蚯蚓、毛毛虫）遍布整个地球，由于特殊的运动模式和省力结构，它们具有很强的环境适应性。毛毛虫的爬行行动在于其自由伸缩的身体和交替运动的多足之间的相互配合。
请你回顾本堂课的学习过程
用心记录下自己的成长与收获吧！

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