内容正文:
冀人版三年级下册教学设计
第9课动物的特殊器官
一、教材分析
本课按照动物器官与环境之间的联系设计了两个活动。活动1“探究鱼如何感知危险”目的是通过实验认识鱼通过侧线感知周围环境的本领。活动2“了解蝙蝠的神奇感官”目的是通过分析蝙蝠的“回声定位”需要哪些器官参与,认识到蝙蝠是从喉部发出超声波来感知周围环境的。应用与拓展“热眼定位”目的是通过查阅资料,认识到响尾蛇是靠“热眼”接收红外线来感知周围环境的。了解人们根据“热眼”发明的仿生产品及其在生活中的应用。通过本课的学习,激发学生探究动物利用感官感知环境的兴趣,让学生体会到仿生技术对人们生活的影响。
二、学情分析
三年级的学生对动物的感官有一定的了解,对鲫鱼、蝙蝠比较熟悉,在日常生活中也接触过一些仿生用品,这些都为本课的学习做了铺垫。
三、课标要求
核心概念:生物与环境的相互关系
内容与要求:
7.1 生物能适应其生存环境
3~4年级 ②举例说出动物适应季节变化的方式,说出这些变化对维持动物生存的作用
四、教学目标
科学观念:能说出鱼通过侧线,蝙蝠通过喉发出的超声波,响尾蛇通过“热眼”来感知环境。
科学思维:能比较不同动物感知环境变化的方式对其生存的作用
科学探究:能按照实验方法进行实验,获取鱼通过什么感知环境的事实。能通过查阅资料的方式获取蝙蝠、响尾蛇靠什么感知环境的事实。
态度责任:激发学生对探究动物靠什么器官感知环境的兴趣,能与他人分工合作进行探究学习,分享彼此的想法。
五、教学重难点
重点:认识鲫鱼、蝙蝠、响尾蛇等动物利用特殊器官感知周围环境
难点:说出仿生产品模仿生物的哪些特点,了解仿生过程。
六、教学准备
鲫鱼两条、放大镜、鱼缸、凡士林、水盆、水、记录表、PPT课件
七、教学过程
(一)情境与问题
在自然界中徒手抓鱼不是一件容易的事情,即使我们蹑手蹑脚地靠近水塘,鱼儿还是迅速地逃离了。
你知道水中的鱼是如何感知危险的吗?
(二)探究与发现
1、探究鱼如何感知危险。
观察鲫鱼的身体,寻找鱼的背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍、尾鳍,用放大镜观察鱼的侧线。
(鱼的侧线在鱼身体的两侧,由许多小孔组成。)
实验探究鱼的侧线有什么作用。
①掌握实验方法。
A.将两条鲫鱼同时放入鱼缸中,用手拍打水面,观察两条鱼的反应。
B.取出一条鱼,将凡士林涂抹在它的两侧侧线处,再放回鱼缸。
C.用手拍打水面,观察两条鱼的行为变化。
②温馨提示。
A.两条鲫鱼应大小相似,确保实验结果的可比性
B.前后几次用手拍打水面时应保持用力大小一样,确保实验条件的一致性
C.涂抹凡土林时,掌握好用力大小,以免用力过大造成鱼鳞脱落。
D.实验结束后,要及时用温水洗掉涂抹在鱼侧线处的凡土林。
③学生实验:将观察到的现象记录在《科学学生活动手册》第11页中。
实验现象:第一次拍打水面,两条鱼的反应是一样的,侧线涂抹凡士林后,发现涂有凡士林的鱼失去了反应
结论:鱼是靠侧线感知周围环境的
小结:鱼的侧线是一种特殊感官,不仅能感知水体的震动,还能感知水温和水流的方向。
2.了解蝙蝠的神奇器官。
蝙蝠的视觉不发达,蝙蝠能借助“回声定位”在黑夜中捕捉飞蛾,它是靠什么器官来感知环境的?
阅读资料:学生以小组为单位观察图片、阅读资料,查找问题的答案。
整理资料:学生根据阅读的结果将蝙蝠“回声定位”的器官画在《科学学生活动手册》第11页中。(如下图)
得出结论:蝙蝠在黑夜中捕捉飞蛾时需要喉、耳朵的参与。在飞行时,其喉内能够产生超声波,这种超声波通过嘴或鼻孔发射出来。当超声波遇到昆虫或障碍物时,会发生反射。蝙蝠的耳朵能够接受这些反射回来的超声波,并根据回声的特性判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及目标的距离和方向。通过回声的接受和处理,蝙蝠不仅可以探测到运动物体的距离、方向和运动速率,还可以判断其大小、形状和结构
蝙蝠飞行时,常常是张着嘴的,如果堵上它的嘴巴或耳朵,它便会撞到墙上。蝙蝠的回声定位系统是非常精密的,它允许蝙蝠在夜间或昏暗的环境中自由飞行和捕食。人类通过模仿蝙蝠的回声定位系统,发明了雷达和声呐等重要的导航和探测技术
(三)应用与拓展
热眼定位
响尾蛇的眼镜对光线一点都不敏感,然而它能敏捷地捕食田鼠和其他小动物,
那么,响尾蛇是怎样敏捷地捕食田鼠和其他小动物的?
科学家们发现响尾蛇有一种特殊感官,被称为“热眼”。
查阅资料:认识响尾蛇是怎样通过“热眼”感知周围环境的
响尾蛇的“热眼”位于眼睛和鼻孔之间的颊窝处,这个颊窝呈喇叭形,颊窝内部被薄膜分为内外两部分,内部通过细管与外界相通,保持与周围环境相同的温度;外部则是热收集器,能够感应到前方热物体发出的红外线。当红外线照射到薄膜外侧时,会引起内外侧的温差,布满在薄膜上的神经末梢会感受到这一温差,并通过生物电传递给蛇的大脑。响尾蛇的大脑通过分析这些信息,可以判断出前方存在物体的大致形状,并做出捕获或躲避的动作。
问题:是不是所有的蛇都有“热眼"?“热眼”在仿生学上有哪些应用?哪些动物可以感受到红外线?
不是所有的蛇都有“热眼”,“热眼”的仿生学应用有红外成像仪、红外传感器、响尾蛇导弹等。绝大多数的变温动物都可以感受到红外线。
(四)课堂小结
本课通过观察鲫鱼,查阅资料了解鱼、蝙蝠、蛇等不同动物感知外界环境的方式不同,所用的器官也不同,鱼利用侧线感知周围环境,蝙蝠利用喉、耳通过回声定位感知周围环境,蛇则利用热眼感知周围环境。科学家利用动物的特殊器官生产出很多仿生产品
八、板书设计
9 动物的特殊器官
动物的特殊器官:鱼:侧线
蝙蝠:喉、耳
蛇:热眼
九、教学反思
在教学过程中,通过创设在自然界徒手抓鱼,鱼却能迅速逃离的情境,成功引发了学生的好奇心和探究欲望,让学生积极主动地参与到对动物特殊感官的探究中来。在探究鱼侧线的作用时,让学生按照实验方法进行操作,不仅掌握了基本的实验技能,还学会了如何控制变量、对比观察,培养了严谨的科学态度。在了解蝙蝠和响尾蛇感知环境的方式时,指导学生通过查阅资料获取信息,使学生学会了自主获取知识的方法,提高了信息检索和整理的能力。
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