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苏教版 五年级下册 《仿生》单元 1.生物的启示 教学设计及反思
单元 《仿生》 课题 1.生物的启示 课时 1
核心 概念 12.技术、工程与社会
学习内容及要求 12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 5～6年级①知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 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。 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 科学思维 能在自然界中找到发明创造的灵感。 探究实践 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。 态度责任 对仿生设计产生探究的兴趣。
教学 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
认识不同的仿生现象。
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
多角度探究蜂巢结构的特点。
教学 准备 教师：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频，A4纸，记录用的纸和笔
学生：记录册
教学过程
教学环节 教学活动 设计思路 教学备注
上课仪式 教师自我介绍： 同学们好！ …… 好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起探索生物的启示。 1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。
一、导入课题 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、探索 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。
三、研讨小结 通过观察和交流，找出自然物和创造物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。
四、拓展 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。
五、练一练 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 D.三角形排列有缝隙，有效空间最小，所用材料多 2、抗压能力最强的是（）。 A.三枝柱 B.四棱柱 C.六棱柱 D.七棱柱 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 D.蛇头的三角部分 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 D.船头 5、公元 4世纪，提出“峰窝猜想”的希腊数学家是（） A.佩波斯 B.胡克 C.列文虎克 D.伽利略 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。（） 参考答案： 1、A 2、C 3、A 4、B 5、A 1、√ 2、√ 3、√ 4、X 5、√
六、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。
七、板书设计 1.生物的启示 =0.43 =1 =2.6
八、课堂反思
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。

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