第8课《生物的启示》教案-2022-2023学年六年级科学下册同步备课（冀人版）

第1课 生物的启示 1、 教学目标 知识目标：1、了解苍耳种子的外形特点 2、认识什么是仿生 3、能举例说出几种仿生产品，并对仿生产品进行分类 能力目标：在初步了解仿生的基础上，感知仿生学独特的研究方法，并在此基础上培养学生的想象能力和发明能力 情感目标：1、对人们在生物启示下的发明创造，保持强烈的探究欲望 2、培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度 二、教学重难点 重点：通过苍耳启示下粘扣的发明，理解仿生的概念，介绍仿生产品 难点：说出仿生产品模仿生物的哪些特点，了解仿生过程，尝试仿生设计 三、教学准备 PPT课件、苍耳种子、羊毛织物、尼龙粘扣、放大镜、教学视频等 4、 教学过程 （1） 情景与问题 上一节我们学习了蝙蝠与雷达，知道了人们利用蝙蝠声波定位发明了雷达，根据眼睛的结构发明了照相机，在自然界中还有很多生物有其独特的本领，如人手能够灵活地拾取细小的物品，鱼儿能够在水中自由地游泳，鸟儿能在空中自由地飞翔，苍耳的种子能够挂在动物的皮毛上，四处为家…… 那么，这些生物的独特本领能带个人们什么启示？根据这些启示又有哪些发明创造呢？ 这一节，我们一起来学习第8课生物的启示 课题：8 生物的启示 （2） 探究与发现 1、 苍耳的启示 苍耳属一年生草本植物，常生长于平原、丘陵、低山、荒野路边、田边等。种子常粘附于家畜和人体上，故易于散布。（出示苍耳图片） 实验探究： 实验材料：苍耳种子、毛衣、放大镜 实验方法： 1. 用放大镜观察苍耳种子和羊毛织物的特点。2. 将羊毛织物平放在桌面，把苍耳种子按在羊毛织物上。 3. 向上拉起苍耳种子，观察有什么现象。 现象：苍耳种子粘到羊毛织物上，不易掉下来 想一想，苍耳种子的外形有什么特点？为什么粘到羊毛织物上不易掉下来？ 苍耳的种子呈长椭圆形，种子表层长有很多的刺，刺上有倒钩，这些刺很细，也很直。 由于苍耳种子上的刺有倒钩，很容易钩住织物上的纤维，因此不容易掉下来。 苍耳种子的这种特点能给我们什么启示呢？ 让我们选择尼龙粘扣，继续通过实验进行研究。 实验方法： 1. 用放大镜观察粘扣上下两层的特点。 2. 将尼龙粘扣上下层对齐，按压，并平放在桌面。 3. 向上拉起粘扣上层，观察有什么现象 现象：上下两层不容易分开；将要扯开的部分，上层会带着下层向上隆起 讨论：苍耳种子与尼龙粘扣各有什么特点？它们在结构上有什么相同点？ 苍耳种子表面有倒钩，尼龙粘扣有两层，一层是倒钩面，一层是毛面。它们在结构上的相同点都具有倒钩。 由此，我们能够得出什么结论呢？科学家受到了苍耳的启发，发明了尼龙粘扣这种生活用品 播放视频 像粘扣这样，通过模仿某一生物的结构、功能、行为等特征，来发明创造新产品的科学方法就是仿生。仿生产品都能够在自然界找到相似的原型 2、 各种各样的仿生 随着生产的需要和科学技术的发展，从20世纪50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。模拟生物不再是引人入胜的幻想，而成了可以做到的事实。 （1） 蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家精确计算出来的--菱形钝角109°28'，锐角70°32'完全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。 （2） 青蛙的眼睛对活动的东西非常敏锐，对静止的东西却"视而不见"。仿生学家模仿青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼，广泛应用在机场及交通要到上（3） 苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，能看清几乎360°范围内的物体。在蝇眼的启示下，人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照相机，在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。 （4） 五彩的蝴蝶锦色粲然，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。 （5） 蛋壳呈拱形，跨度大，包括许多力学原理。虽然它只有2mm的厚度，但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少，跨度大，坚固耐用。 （6） 蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。科学家据此结构基础研制成功了直升机。 （7） 在自然界中，有许多生物都能发光，萤火虫是其中的一类。萤火虫发出的光不产生热，所以又被称为"冷光"。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都