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生物的启示
课题 5.17 生物的启示 课型 新授课
教学目标 1. 科学观念：知道仿生就是模仿生物的形态结构进行发明创造；能说出铁丝网、吸盘挂钩、尼龙搭扣、蜂窝板材、飞机等仿生产品对应的生物原型；了解蜂巢结构节省材料、抗压能力强两大特点。 2. 科学探究：能观察课本图片，对比生物和人造物品，找到二者相似特征；可以完成密铺、棱柱抗压模拟实验，收集实验证据，认识蜂巢结构优势。 3. 科学思维：通过图文对比，建立 “生物特征→人类发明” 的对应关系；能根据实验现象推理蜂巢结构优势，会简单分析仿生产品原理。 4. 态度责任：感受大自然是发明的宝库，体会仿生技术给生活带来便利，乐于观察生活中的仿生制品。
教学重难点 教学重点：认识仿生现象，能找出仿生产品对应的生物原型；知晓蜂巢结构节省材料、抗压能力强的特点。 教学难点：理解仿生发明的思维过程；通过模拟实验解释蜂巢结构的优势。
教学环节 教学过程
课堂导入 一、单元导入，初识仿生世界 1.欣赏单元封面，走进仿生单元 教师语言：同学们请看课本单元封面，蜜蜂在蜂巢上忙碌。大自然的生物有很多独特本领，会给人类带来创造灵感，这就是我们本单元要学习的仿生。 学生活动：观察单元封面蜜蜂、蜂巢图片，朗读单元小诗，初步感知仿生含义。 设计意图：单元开篇激趣，建立本课学习大背景。 预设提问及答案 提问：看一看封面，说一说什么给人类带来发明灵感？ 答案：大自然生物的形态、结构、生存本领。 2.观察课题图片，明确课堂学习任务 教师语言：翻开 68 页，今天学习 17 课《生物的启示》，课本给我们准备了很多组图片，我们一起来找找生物和发明物之间的秘密。 学生活动：浏览 68 页全部观察图片，大致浏览本课内容。 设计意图：整体感知课本素材，明确本节课探究方向。
课 程 学 习 二、看图对比，寻找生物与发明的联系 1.看图配对，荆棘与铁丝网 教师语言：看第一组图片，左边是带刺的荆棘，右边是铁丝网，请大家仔细观察，找一找两者哪里长得相像。 学生活动：观察荆棘、铁丝网对照图，小组交流两者相似之处。 设计意图：第一组仿生实例，建立仿生对比的思考方法。 预设提问及答案 提问：铁丝网模仿荆棘的什么特点？ 答案：模仿荆棘身上尖刺的结构。 2.看图辨析，章鱼与吸盘挂钩 教师语言：第二组图片，海洋里的章鱼和吸盘挂钩，请观察章鱼触手，想一想吸盘挂钩模仿章鱼的什么结构。 学生活动：观察章鱼、吸盘挂钩图片，小组讨论相似点。 设计意图：巩固仿生对比思路，认识吸盘类仿生产品。 预设提问及答案 提问：吸盘挂钩模仿章鱼的什么部位？ 答案：模仿章鱼触手上的吸盘。 3.看图思考，蒲公英与降落伞 教师语言：第三组，蒲公英种子和降落伞，观察蒲公英种子，说一说降落伞借鉴蒲公英的什么特点。 学生活动：观察蒲公英、降落伞图片，交流两者共同点。 设计意图：进一步练习从图片寻找生物与人造物品的联系。 预设提问及答案 提问：降落伞模仿蒲公英种子的什么本领？ 答案：模仿蒲公英种子依靠薄大的结构在空中飘落的特点。 4.归纳阅读文本，初识仿生概念 教师语言：课本告诉我们，生物进化形成利于生存的形态结构，人类从中得到启示，发明很多有用物品，这就是仿生。 学生活动：阅读课本文字，勾画仿生相关关键语句。 设计意图：生成仿生科学概念。 预设提问及答案 提问：什么是仿生？ 答案：人们从生物生存的形态结构中获得启示，发明有用物品，就是仿生。 三、聚焦苍耳，认识尼龙搭扣的仿生秘密 1.观察图片，研究苍耳果实的结构 教师语言：请看图片，小狗皮毛粘住苍耳，放大镜放大苍耳果实，仔细看一看苍耳表面有什么。 学生活动：观察狗身上苍耳、放大镜下苍耳果实图片，寻找苍耳的倒钩。 设计意图：看清原型生物关键结构倒钩。 预设提问及答案 提问：放大镜下，苍耳果实表面有什么特殊结构？ 答案：苍耳果实表面有很多细小的倒钩。 2.对比观察，苍耳和尼龙搭扣 教师语言：再看一看尼龙搭扣图片，对比苍耳，找一找尼龙搭扣模仿苍耳的什么结构。 学生活动：对照苍耳图片和尼龙搭扣图片，小组交流相似之处。 设计意图：落实课本探究任务，理解尼龙搭扣仿生原理。 预设提问及答案 提问：尼龙搭扣模仿苍耳的什么结构？ 答案：模仿苍耳果实上细小的倒钩结构。 四、探究蜂巢，模拟实验研究蜂巢结构优势 1.阅读资料，了解蜂窝猜想 教师语言：翻到 69 页，观察蜂巢图片，阅读蜂窝猜想资料，想一想蜜蜂选择正六边形巢房有什么好处。 学生活动：阅读蜂窝猜想文字，观察蜂巢实拍图片，小组猜想蜂巢优势。 设计意图：了解历史猜想，引出蜂巢两个探究方向：省材料、抗压。 预设提问及答案 提问：蜂窝猜想认为正六边形蜂巢有什么优点？ 答案：用最少的蜂蜡，造出足够大的巢房，节省材料。 2.读懂实验，棉签密铺图形对比面积 教师语言：看课本示意图，用同样数量棉签，分别密铺正方形和正六边形，比一比哪一个图形围成的面积更大。 学生活动：观察课本密铺示意图，理解实验变量，猜想实验结果。 设计意图：理解密铺实验，验证蜂巢节省材料的特点。 预设提问及答案 提问：同样多棉签，密铺正六边形和正方形，哪个围成面积更大？ 答案：正六边形密铺围成的面积更大，节省材料。 3.认识实验器材，棱柱抗压实验 教师语言：我们用 A4 纸折正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，往上面放练习本，测试不同柱子能承受多大压力。观察课本学生操作插图。 学生活动：观察课本实验插图，读懂实验操作方法，预测抗压强弱。 设计意图：明确抗压模拟实验，指向蜂巢抗压能力强的特点。 4.推理分析，总结蜂巢两大特点 教师语言：结合两组模拟实验，想一想蜂巢结构有哪两个突出优点。 学生活动：小组交流，归纳蜂巢结构特点，填写课本填空。 设计意图：依托模拟实验推理得出科学结论。 预设提问及答案 提问：蜂巢结构有哪两个突出特点？ 答案：节省材料，抗压能力强。 5.看图联系生活，认识金属蜂窝面板 教师语言：看图片，金属蜂窝面板，想一想它利用了什么仿生原理。 学生活动：观察金属蜂窝面板实物图，说出它模仿蜂巢结构。 设计意图：把蜂巢仿生联系现代工业产品。 预设提问及答案 提问：金属蜂窝面板模仿谁的结构？有什么好处？ 答案：模仿蜂巢；节省材料同时抗压能力强。 五、阅读史料，了解鸟类启发人类发明飞机 1.图文研读，人类模仿鸟儿飞行的历程 教师语言：翻到 70 页，看一看鸟儿、扑翼机、滑翔机的系列图片，读一读文字，了解人类如何模仿鸟类实现飞行梦。 学生活动：分组阅读鸟与飞机图文，观察多幅历史插图，梳理仿生发展过程。 设计意图：完整体会仿生发明不是一步完成，需要不断研究改进。 预设提问及答案 提问：飞机的发明主要从哪种生物身上得到启示？ 答案：鸟类，模仿鸟翅膀的结构特点。 2.交流研讨，反思仿生发明的过程 教师语言：从观察鸟儿，到达·芬奇设计扑翼机，再到滑翔机，想一想仿生发明需要哪些过程。 学生活动：小组交流，总结：观察生物特征、猜想、不断实验改进。 设计意图：升华仿生思维，懂得仿生发明需要反复研究。
课堂 小结与课后作业 六、课堂复盘总结，布置分层课后作业 1.整体回顾，布置观察任务与分层作业 教师语言：今天我们学习生物的启示，很多发明来自生物的形态结构；铁丝网、尼龙搭扣、蜂窝板材、飞机都是仿生成果。完成分层作业，课后找一找家里还有哪些仿生物品。 学生活动：回顾本课全部知识点，记下课后习题和课外观察任务。 设计意图：巩固课堂所学，拓展课外观察。 2.教师结语 大自然就是一位厉害的工程师，无数生物的结构给人类带来灵感。善于观察、敢于尝试，我们也可以从生物身上得到新启发。
板书设计 生物的启示 1. 仿生：模仿生物形态结构，发明有用的物品 生物原型 ———→ 人类发明 荆棘 →铁丝网；章鱼吸盘→吸盘挂钩；蒲公英→降落伞；苍耳倒钩→尼龙搭扣 2. 蜂巢结构优点：①节省材料 ②抗压能力强 应用：金属蜂窝面板 3. 鸟 →启发人类发明飞机 仿生过程：观察生物→得到启示→实验、不断改进

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