资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 五 学期 春季
课题 海豚与声呐
教科书 书 名：苏教版教材 出版社：江苏凤凰教育出版社
教学目标
科学观念 知道什么是超声波； 了解超声波回声定位原理。 科学思维 通过对比和分析，发现海豚、潜艇的声呐、B超、雷达相似的工作原理。 通过水波模拟超声波的实验，分析海豚的回声定位本领。 探究实践 能通过阅读材料的方式，了解海豚探路的原理。 能用画图的方式记录实验中观察到的现象并分析。 态度责任 分工合作，提升合作学习的意识。 能在好奇心的驱使下，表现出对海豚奥秘探究的兴趣。
教学重难点
教学重点： 能通过阅读材料的方式，了解海豚探路的原理。 通过对比和分析，发现海豚、潜艇的声呐、B超、雷达相似的工作原理。 教学难点： 通过水波模拟超声波的实验，分析海豚回声定位的本领。 能用画图的方式记录实验中观察到的现象并分析。
教学过程
一、情境导入，激发好奇心 通过成语故事“刻舟求剑”进行导入，创设一定的情境，引发学生思考，提出本课要学习的内容。 播放海豚在水下灵活游泳、捕食的视频，引发学生思考：海豚能在水下灵活捕食、游泳的原因？ ［设计意图：利用“刻舟求剑”的成语典故进行导入，通过问题串再结合视频引导学生聚焦到海豚灵活游泳、捕食的秘密上，通过充分的交流挖掘学生的前概念，为后续的教学奠定基础。] 二、阅读资料，认识海豚的回声定位 (出示阅读资料)阅读资料,了解海豚的回声定位原理。 资料一： 科学家做过这样的实验，在水池里插上36根金属棒，每排6根，然后把海豚放进去。只见海豚在棒中间游来游去，而绝不会碰到金属棒。即使把它的眼睛蒙上，它也照样畅游无阻。如果偷偷地在水池里放进一条小鱼，它就会立刻游过去进行捕捉。 资料二： 20世纪60年代，生物学家诺里斯发现，蒙住海豚的双眼，它的活动丝毫不受影响，可把海豚的前额蒙住，它在水下就像瞎子一样，到处乱撞。显然，海豚是用前额发出声波来测定方向的。 资料三： 海豚不同于须鲸，它只有一个鼻孔，另一个鼻孔是封闭的，埋于皮下。声波就是靠这个封闭的鼻孔发生震动产生的。发声时，声波通过头部额隆，这个额隆就像凸透镜一样可以聚焦放大声波。海豚接收声波是通过下颌的骨骼组织，将分散的声波集中传送至位于下颌后部的内部耳朵，从而感知声波。 交流从资料中获得的信息，总结海豚能在水下灵活游泳、捕食的秘密是海豚具有回声定位的本领。 补充：人们发现，海豚的音域比较宽广，可以发出两种声音，一种是人耳可以听见的声音，一种是人耳听不到的超声波。科学家研究发现，海豚是利用超声波获知水中的鱼饵或物体的存在。超声波是超过人能听到的最高频(20000赫兹)的声波，是人耳不能听到的声音。 ［设计意图：因学生对海豚回声定位的本领并不清晰，因此让学生通过阅读资料，对资料进行分析归纳从而了解海豚。] 三、动手实验，用水波模拟超声波 提问：超声波以什么形式传播？为什么海豚通过分析反射回来的超声波就可以判断物体的特点？ 做模拟超声波的实验，用水滴模拟海豚发出的超声波，用不同形状的物体模拟海洋中的障碍物，用水波模拟超声波的传播轨迹，分析海豚的回声定位原理。具体的实验步骤如下：①实验盘中装水，保持水面平静。②用滴管将水滴滴到实验盘中，观察水波的变化情况。③放入不同形状的物体，滴水观察水波遇到不同物体时，水波的情况。④同一障碍物，在距离不同的位置滴水，观察水波的情况。 记录实验中水波的变化情况。 交流发现：水波遇到物体会返回来。物体离波源的距离不一样，水波返回来的时间也不一样。遇到不同的物体后水波返回来的波形不一样。 ［设计意图：借助可视的水波模拟海豚发出的超声波，将看不见的现象转化为直观现象，让学生在实验中形象化地感受海豚的回声定位原理，激发学生的兴趣。] 四、对比分析，认识海豚探路的应用与发明 结合实验发现，分析海豚回声定位的原理。 小结：海豚的前额（鼻孔）发出超声波，超声波遇到物体返回，进入到海豚的耳朵，海豚通过对接收到的信号进行分析，从而知道前方有没有物体，物体的大小、形状和位置，就能灵活的游行和捕食了。这样的探路方式称为回声定位。 了解人类根据海豚回声定位原理，发明了声呐、B超诊断仪、雷达等。 对比分析声呐、B超诊断仪、雷达的工作原理，了解声呐和B超诊断仪是通过发出超声波工作的，雷达是通过发出电磁波工作的。 尝试画出声呐、B超诊断仪、雷达的工作原理示意图。 ［设计意图：了解海豚给人类带来的仿生学启示，将雷达、声纳、B超、海豚探路等零散的认知，通过比较分析，找出相似之处，进一步加深对仿生事例两者之间关系的认知。] 五、课后作业，小小发明家 我们知道海豚的回声定位本领已经运用到许多领域，人们也还在做各种尝试。课后，运用海豚的回声定位本领尝试设计一个物品，帮助“刻舟求剑”故事的主人公寻找宝剑。 ［设计意图：注重培养学生的创新意识和责任意识，呼吁学生课后尝试设计与发明，运用掌握的知识解决实际问题，培养学生践行科学、热爱科学的品质。]

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