23《生物的启示》（教案）五年级上册科学青岛版

青岛版小学科学五年级上册《生物的启示》教学设计 【教学目标】 1.科学观念：知道很多发明可以在自然界找到原型，知道什么是仿生，以及仿生的流程。 2.科学思维：能对设计仿生产品产生浓厚的创作热情，会设计简单的仿生产品，并用文字、实物、图片表达创意。 3.探究实践：会根据葱叶结构制作圆筒结构模型；能做圆筒结构与平板结构的承重对比实验。 4.态度责任：对仿生技术有探究的兴趣，乐于尝试运用多种思维和方法完成探究。了解人类的好奇心和社会的需求是科学技术发展的动力。 教学重难点： 让学生了解什么是仿生、仿生发明的流程，并根据生物的特点尝试进行仿生创意设计。为后面的两课的古老发明----印刷术、现代 VR虚拟技术的探究打好基础。 【教学过程】 教学准备：教具：苍耳、尼龙搭扣、大葱叶、A4 纸、简易砝码、线、胶水、木块、带提手的塑料杯等课前准备：教师的手持云台与手机连接，手机录像投屏至教室大屏幕 活动过程： 一、沉浸式导入 1. 感知手持云台，了解鸡头的特性 （1）教师手持云台稳定器，边录像边向同学们打招呼。 师：很高兴今天以这种特殊的方式向同学们问好。同学们从屏幕里看到自己了吗？ （2）请同学们仔细看老师的手部动作------摇摆，再观察大屏幕上的画面，你发现了什么？学生发现尽管老师的手在摆动，但视频画面依然保持平稳。 老师质疑：你们知道这是为什么吗？学生进行猜测。 师：老师手里的设备叫----手持云台，我们常常在媒体中会看到制作精良的小视频，画面清晰稳定，大都是使用手持云台录制的。你们知道发明它的灵感来自于哪里吗？出示图片：大公鸡 （3）播放视频，介绍鸡在身体晃动的情况下头部始终保持稳定的特性。所以有人把摄像头安在鸡头上摄像，无论鸡做多么惊险的动作，录像画面始终稳若泰山。请一两个同学上台亲自体验手持云台的奇特功能。 2.玩苍耳，初步感知仿生学。 （1）每组桌上的绿色小盒里藏着小宝贝，打开看看认识吗？苍耳 （2）请你用眼睛观察，用手触摸，发现苍耳有什么特征？用你能想到的方法玩一玩，但注意安全。交流发现。预设：有刺、刺的顶端有小钩，很容易粘在衣服上。 （3）你猜猜想利用它能做什么呢？学生猜想。所以瑞士的乔治•迈斯楚先生从中受到启示，发明了尼龙搭扣。 （4）每组桌上的红色小盒里就藏着尼龙搭扣，请同学们观察。学生观察实物后发现尼龙搭扣确实具备和苍耳同样的的外形特征。在我们的鞋子、书包经常能看到他的身影。你们看，一个不起眼的小生物竟能引起一项重大发明！刚才看到的手持云台和尼龙搭扣的发明，都是受到了生物的启示！出示课题：23.生物的启示 [设计意图: 本环节通过让学生了解日新月异的科技产品，体验科技带来的便利，初步感知人类的发明可以在自然界找到原型。通过近距离的观察触摸苍耳，培养学生对自然事物的探究热情，在好奇心的驱使下对产品设计的来源产生兴趣。 ] 二、问题与猜测 1.出示葱叶在风中挺立的图片，你们注意到过葱叶能够在风中挺立而不易弯折的现象吗？大部分学生生活在城市，没有见过。 2.我们可以模拟一下菜地的环境，用“大风”吹一吹葱叶，观察现象。学生分组做吹葱叶游戏。 汇报结果：葱叶确实很难被吹弯。 3.为什么葱叶不易被吹弯呢？ 学生领取截断（能呈现葱叶横截面和内部结构）的葱叶进行观察并提出假设。 学生猜想：（预设）葱叶是圆筒结构，不易弯折可能与它的这种结构有关。(板书：圆筒结构)师视情况追问：如果把葱叶压扁再吹，会是什么现象？学生再次尝试。[设计意图:引导学生从身边熟悉的事物入手，通过观察和玩游戏发现葱叶的独特结构，基于所学知识进行假设，为下一步制定比较完整的实验方案做好准备 ] 三、探究与实践 （一）研究圆筒结构的性能 1.刚才同学们的猜想如何来验证呢？每小组准备 A4 纸，思考如何借助纸来模拟葱叶的圆筒结构。（板书：卷成纸筒） 小结：通过制作某些东西来解释难以直接观察的事物（如内部构造、事物的变化以及事物之间的关系等），就是在建立模型。 2. 圆筒结构不易弯折，它的承压能力一定是最强的吗？你还能想到哪些结构？平板型（压扁的葱叶形状）、三边筒、四边筒如果更多结构与葱叶结构比赛的话，它的承压能力还会是最强的吗？出示材料：A4 纸、简易砝码、胶水、木块、带提手的塑料杯根据这些材料，小组讨论实验方案：用模型来检测不同结构的承压能力的大小。教师引导学生明确对比实验的注意事项： （1）除了模型的结构不同，纸的厚度、大小要相同，砝码的规格要一致 （2）两端搭建支撑物要保持高度一致、间距相等。特别提醒：压垮模型的最后一个砝码不计入总数内。分组进行检测，并将试验方法和数据记录在活动手册中。学生汇报实验结果，得出结论：圆筒结构比其他结构的承重能力都强，所以葱叶的圆筒结构使它不易弯折。（板书：承重能力强） 3. 了解仿生人们根据葱叶的结构特性，制造