资源简介

课 时 教 案 A
主备人：CCC 审核组长：BBB
课题 生物的启示 课型 新授课
课 时 教 学 目 标 第一课时：1.知道物品和动植物形态之间的相似之处。 2.意识到身边的物品是人们有意参考动植物的形态 第二课时：1.比较巢房，知道正六边形巢房结构的优点。 2.动手实践，比较不同形状的“巢房”的区别。
教 学 重 点 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 设 计 思 路 1.展示蒲公英、苍耳等生物特点，引导发现生物结构本领。
2.模拟实验，研究蜂巢结构优势，建立“生物特征→发明”思路。
3.搜集仿生案例，初步建立仿生学概念，感受大自然的启发价值。
教 学 准 备 教师
学生 铁丝网局部、塑料吸盘、小降落伞、魔术贴、多边形卡片、A4纸，记录卡、笔
课时板书 (场地) 设计
5.生物的启示 苍耳 ———————— 铁丝网 蒲公英 ———————— 降落伞 鱼 ———————— 船 鸟 ———————— 飞机 仿生
教 学 资 料 补 充
仿生在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接收、信息传递、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。 仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来。 运用仿生方法可创制新的机械，发明现代化识辨仪器，改进通信系统，设计新颖的工艺和研制人工脏器等。如现代的飞机、极地越野汽车、雷达系统的电子蛙眼、航海的声纳系统、航空建造工程的蜂窝结构、人工肾及人工心脏等，都是仿生的结晶
课 时 教 案 B1
教 师 主 导 与 学 生 主 体 活 动 设 计 二次备课
第一课时 建立仿生物品与动植物之间的关联 1.分发器材：局部铁丝网、塑料吸盘、小降落伞、魔术贴；提问：这些物品有什么作用？ 分组探究：多感官结合观察物品，思考物品的作用。 2.将学生对物品的思考聚焦到物品形状，提问：刚才我们接触这些材料，似乎能与自然中的一些朋友产生联系。看看屏幕上的这些动植物，桌上物品的形状和功能，与它们有什么相似之处呢？ 讨论：桌上物品的形状特点，将形状功能用简洁的语言归纳到表格中。 讨论：交流桌上物品对应哪一种动植物，阐述理由并思考相似之处。 3.师生小结：我们身边有很多物品都能在自然界中找到原型。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，人们从中获得了很多启示。今天，就让我们一起来看看，我们人类从生物中获得的启示。 4.师追问：除了刚刚的物品，你还知道哪些物品的设计受了动植物的启示？ 二、建构仿生学概念 1.教师：蜜蜂用它的辛勤智慧搭建起了牢固的蜂巢，人们也从蜜蜂的蜂巢得到了很多的建筑方面的启示。人们为了生存的需求，也从更多的动植物身上得到了启示。 2.对比鱼和船的相似性
教 师 主 导 与 学 生 主 体 活 动 设 计 二次备课
引导：我们在造船时，会从哪种动物得到启示？ 学生观察鱼的结构，对比船的各部分构造，进行比较思考。 2.展示鱼类3D动画模型，屏幕展示船只的各结构图片。 3.提问：那么，你若是船舶设计师，你会从鱼身上的那些结构特点，把它运用到船上来呢？ 学生讨论交流在造船时，从鱼得到启示： 鱼骨、脊椎——船身支架 鱼鳍——船桨、脚蹼 鱼尾——船尾螺旋桨 鱼鳔——气囊、潜水艇排水器 4.师总结：就像刚刚的活动一样，人类模仿生物的结构和功能，创造各种人造物。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。 三、联系实际，拓展活动 1.交流：仿生学在生活中的运用实例。 交流仿生学在生活中的运用实例。 2.仿生学是工程学的一门基础，我们生活中大量物品都是仿生学的产物。 3.布置任务：通过资料查询，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。 课后通过资料查询，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。巩固仿生学的概念。
课 时 教 案 B2
教 师 主 导 与 学 生 主 体 活 动 设 计 二次备课
第二课时 联系实际复习仿生学概念 1.交流：仿生学在生活中的运用实例。 2.引出仿生学是工程学的基础，生活中大量物品都是仿生学的产物。 二、探究蜂巢的结构优势 1.介绍蜂巢结构：生物在长期进化过程中，为了更好的生存，其掌握了更多奇妙的本领。例如，小小的蜜蜂，就拥有者令人惊艳的建筑能力。 生：观察蜂巢图片结构，用自己的语言表述蜂巢的外形。2.展示蜂巢图片。 3.引导提问：对于蜂巢的形状结构，你能提出什么值得研究的问题？ 针对蜂巢的结构，自主提出可以研究的问题，例如： ——问题（1）：蜂巢形状为六边形，为什么不是其他形状？ ——问题（2）：六边形的蜂巢是不是更加节省材料？ ——问题（3）：六边形的蜂巢是不是更加坚固、抗压？ 三、探究不同形状的“巢房”的区别 1.根据学生提出的结构性问题，进行如下对应分组探究活动： 问题（1）：分发正三角形、正四边形、正五边形、正六边形的硬卡纸到各组，各组尝试拼接，交流结果 问题（2）：阅读材料，假设用3种面积相等的正三角形、正四边形、正六边形建蜂巢，每种图形的内切圆直径，以及蜂巢壁总长
教 师 主 导 与 学 生 主 体 活 动 设 计 二次备课
度已在阅读材料当中，阅读后尝试进行排序。 ——问题（3）：用A4纸折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，比较下抗压能力的差别。 5.提问：通过上述实验，我们可以总结出蜂巢结构有哪些优点？ 6.引导思考：使用这样的结构建蜂巢，有什么好处？教师根据学生回答进行板书。 7.师生小结：蜂巢使用六边形结构，可密铺、可节省建筑材料、可有较强的抗压性、美观…… 8.师总结：这一些蜜蜂的工程设计，也可以运用到我们现实生活中来。 9.播放蜂巢结构科普视频。 四、整理、总结 1.完成活动手册：仿生学在生活中的运用实例。 2.利用仿生学设计一个我们生活中的物品。 3.了解人类利用仿生学获得了哪些发明创造的启示。
课 时 教 案 C
作 业 设 计
1. 人类模仿生物的结构和功能，创造出新物品，这种技术叫做仿生。 2. 蜂巢是六边形结构，优点是节省材料、承重能力强。 3. 连线：苍耳 ——尼龙搭扣；蒲公英——降落伞 拓展实践（选做） 搜集1个仿生发明小故事，简单记录生物原型和人类的发明。
教 学 反 思 (优点、不足、努力方向)

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