3.2.2 鱼类（课件+导学案）-2024-2025学年鲁科版生物六年级下册

该初中生物学课件以“鱼”为核心，围绕鱼的体型、鱼鳔、鳍、鳃等结构与功能适应展开，通过仿生技术案例（如江豚机器人、仿魔鬼鱼）导入，结合基础感知与深度初探，以姿态平衡、运动系统、供能系统三子任务构建学习支架，引导学生逐步探究。 其亮点是以仿生机械鱼制作为核心任务，融合生命观念（如鱼鳔控制浮力体现结构与功能观）、科学思维（工程建模）和探究实践（小组合作制作原型机）。通过分析体型与游泳方式表格、应用鱼鳔原理等实例，帮助学生建立知识联系，提升动手与问题解决能力，也为教师提供任务驱动的教学方案。

人教版 · 七年级上册·第二单元多种多样生物 从基础感知到深度初探分层预习单 核心技术：模仿生物功能的技术创造 导入:仿生技术 教学目标 1.通过对鱼的外形、结构和习性的观察、比较和分析，认识到鱼类都有与其生存环境相适应的特征。 2.通过对鱼的形态、结构、运动的观察和对鱼呼吸的探究，认识到鱼的主要特征与其在水中运动、呼吸都有密切关系，形成结构与功能相适应的生命观念。 3.通过尝试制作一个简易的仿生机械鱼，认识到基于对生物原型（鱼类）的结构与功能的理解进行工程建模，是验证科学知识和解决实际问题的一种重要科学思维方式。 “鱼”你共探：仿生机械鱼制作与生物学原理 要制作一款仿生机械鱼，必须解决哪些问题？ 核心任务：制作一款仿生机械鱼 问题一：如何保持仿生机械鱼在水中的姿态稳定？ 问题二：如何使仿生机械鱼在水中实现高效、灵活的水中推进? 问题三：如何解决仿生机械鱼在水中的供能问题？ 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 小组合作，分析讨论：请利用平板打开网页（https://space.coze.cn/s/JLb-BfQKBe0/）和deepseek，查阅屏幕中几种鱼的资料，讨论并完成导学案中的任务： 1.鱼类的身体分为几部分？ 2.鱼类的体型都有哪些？适合何种游泳方式？请按照体型归类，完成导学单中表格。 3.鱼类是通过体内的哪个结构来控制深度的？原理是？（deepseek） 鲢鱼 青鱼 鳙鱼 草鱼 鲨鱼 比目鱼 鲳鱼 石斑鱼 带鱼 1.鱼的身体分为几部分？ 2.鱼的体形都有哪些？适合何种游泳方式？请按照体形归类，完成导学单中表格。 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 头部、躯干部、尾部 尾部 躯干部 头部 体型 代表鱼类 游泳方式 结构与功能相适应 流线型 侧扁型 平扁型 青鱼、草鱼、鲢鱼 鳙鱼、鲨鱼 鲳鱼、石斑鱼、带鱼 比目鱼 流线型，阻力小，快速游动 适合灵活、精准的慢速游动和转向 身体扁平，双眼同侧、完美适应海底潜伏和底栖生活 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 3.鱼类是通过体内的哪个结构来自由控制水中深度的？ 底层 中下层 中上层 上层 鱼鳔 鱼鳔就像一个气囊，可以充气和放气，从而改变整条鱼的密度，从而起到控制浮力的目的。当鱼要上浮时，便会将血液中溶解的气体释放出来，向鱼鳔充气，使鱼的密度比水更轻，自然就漂了起来。当需要下沉时，就使鱼鳔放气。 小组合作，动手制作：请根据项目说明书将材料包①中的“鱼”外形拼接完成，并根据其体形适合的工作，设计出符合用途的代号。 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 仿生机械鱼原型机1.0 体形 种类 特点 流线型 负责速度与广度，解决大范围、快速调查的需求。例如：远洋探测、快速巡航、军事侦察机器人 侧扁型 精度与灵活度，解决复杂空间内的精细作业需求。例如：管道巡检、珊瑚礁观察、狭窄空间探测 平扁型 负责隐蔽与稳定，解决对静默性和低干扰性要求极高的特殊任务。例如：海底测绘、沉船探测、军事伪装平台 胸鳍 腹鳍 背鳍 臀鳍 尾鳍 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 阅读课本80页并观察真鱼在水中的运动，回答以下问题： 1.鱼特有的运动器官是什么？ 2.鳍的种类有哪些？ 鳍 1 2 3 4 5 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 鳍有什么功能？ 维持平衡，控制方向 再次观察并思考：鱼的运动是只靠鳍就能完成吗？鱼类游泳需要的动力来源于什么结构呢？ 提供直接动力 尾部和躯干部的摆动 鳍 协调作用 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 小组合作，动手制作：请利用材料包②中的材料修改原型机，使其能实现“游”得直和简单的转弯。 仿生机械鱼原型机2.0 子任务三：仿生机械鱼供能系统设计 能量转换器线粒体 鱼可以在水中通过呼吸获得氧气，从而进行呼吸作用释放出鱼生命活动所需的能量。 鱼是如何呼吸的呢？ 子任务三：仿生机械鱼供能系统设计 1.墨水流入鱼口后，会从什么地方流出? 2.观察鱼的口和鳃盖后缘是同时张合，还是交替张合? 3.流入鱼口中的水和流出的水，溶解的气体成分会有哪些变化? 交替张合 鳃盖后缘 观察鱼的呼吸，并思考以下问题： 氧气含量减少，二氧化碳的含量增加。 子任务三：仿生机械鱼供能系统设计 鳃有哪些适于呼吸的结构特点呢？ 鳃丝密、多、细，内含丰富毛细血管，加大与水中氧气的接触面积，利于气体交换。 结构与功能相适应 螃蟹的鳃 鱼的鳃 空气中放置24小时后 思考：鱼离开水后，很快就会死亡，而螃蟹不会，原因是什么？ 鱼离开水后，鳃丝粘连，与空气接触面积减少，因此会窒息而死。螃蟹离开水后，鳃无变化，与空气接触面积不变，可以存活一段时间。 鳃丝 子任务三：仿生机械鱼供能系统设计 能量转换器 线粒体 氧气含量减少 二氧化碳含量增加 氧气 二氧化碳 （流入） （流出） 口 鳃 鳃盖后缘 鱼获得的氧气，最终为每个细胞利用，参与完成呼吸作用，释放生命活动所需要的能量。 小结 核心任务突破：仿生机械鱼最终验收 小组合作，动手制作：利用材料包③完成仿真机械鱼的制作，并放在水槽中试运行，观察在水中运行情况，记录问题并尝试解决。最后根据评价表进行小组内互相评价。 仿生机械鱼原型机3.0 评价维度 具体观测点与评价标准 得分 一、生物原型分析与仿生设计 1. 身体结构与体型分析： 解析鱼体结构与体型，明晰其栖息水层与游泳方式 ✩✩✩✩✩✩ 2. 设计定位与用途： 能为小组选择的鱼体型设计出合理的仿生机械鱼“代号”，并能结合体型特点阐述其预设用途 ✩✩✩✩✩✩ 二、科学原理理解与应用 1. 运动系统原理： 能准确指出鱼的运动器官是鳍和动力来源，能解释如何通过调整模型实现“游得直”和“转弯” ✩✩✩✩✩✩ 2. 呼吸系统原理： 能准确描述鱼用鳃呼吸的过程，理解水流方向及气体交换原理 ✩✩✩✩✩✩ 3. 能量系统概念： 能基于鱼的呼吸原理，模仿气体交换的概念为机器鱼供能 ✩✩✩✩✩✩ 三、模型制作与功能实现 1. 模型制作： 模型拼接完整、结构牢固；外形能体现所选鱼类的体型特征；制作工艺精细。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 功能实现： 仿生机械鱼能实现稳定的游动（或模拟游动），并能通过简单的操控实现前进和基本的转向。 ✩✩✩✩✩✩ 四、创新思维与问题解决 1. 创意与独特性： 在设计方案、模型改进或“人工鳃”概念中有独特的思考和创意。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 问题解决： 在制作和调试过程中遇到问题，能主动观察、分析原因并尝试多种方法解决。 ✩✩✩✩✩✩ 体形：流线型、侧扁型、平扁型 运动：躯干部和尾部的摆动提供动力，鳍协调游泳 呼吸：用鳃呼吸 核心任务：制作一款仿生机械鱼 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 子任务三：仿生机械鱼能量系统概念设计 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 课堂小结 平衡：鱼鳔，浮力控制 结构与功能相适应 作业超市 1.流入的水和流出的水，溶解的气体成分氧气含量减少，二氧化碳的含量增加。如何通过设计实验来验证？请根据提示，设计实验方案。 2.根据饲养鱼类的生活习性、食性等，利用生活中简单易得的材料设计并制作水族箱，观察并记录鱼类等的生长、发育和繁殖过程。 提示：即溴麝香草蓝（BTB），遇二氧化碳后，BTB溶液的颜色会从蓝色逐渐变为绿色，并最终变为黄色。短时间内使用BTB对鱼没有影响。 1.【国家社会发展情境题】苕溪鱲是在浙江苕溪水系发现的新物种（如图），其身形小巧，通体闪耀着金属光泽。下列生物与苕溪鱲属于同一类群的是（ ） A．鱿鱼 B．鲨鱼 C．娃娃鱼 D．鳄鱼 2、苕溪鱲的身体结构中有很多利于在水中游动的特征，下列与减小水中游动时遇到的阻力有关的是（ ） A.身体呈流线型 B.体表具有侧线 C.脊柱支撑身体 D.用鳃呼吸 3、“波浅戏鱼多，多鱼戏浅波”描绘了水面上鱼儿嬉戏的场景，给人一种生机勃勃的感觉，为小鱼游泳提供主要动力的是（ ） A.胸鳍和尾鳍的左右摆动 B.尾鳍和臀鳍的左右摆动 C.躯干和尾的左右摆动 D.所有鱼鳍的共同协调配合 当堂检测 Lavf57.56.101 $ QXSYCZ2025 用心思考，精心练习。专心听讲，全力以赴 “鱼”你共探：仿生机械鱼制作与生物学原理 使用时间：2025.10.15 主备人：高海伦 审核人： 【核心任务】 制作一款仿生机械鱼 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 子任务三：仿生机械鱼能量系统概念设计 【教学目标】 1.通过对鱼的外形、结构和习性的观察、比较和分析，认识到鱼类都有与其生存环境相适应的特征，培养学生比较归纳的科学思维。 2.通过对鱼的形态、结构、运动的观察和对鱼呼吸的探究，认识到鱼的主要特征与其在水中运动、呼吸都有密切关系，形成结构与功能相适应的生命观念。（重难点） 3.通过尝试制作一个简易的仿生机械鱼，认识到基于对生物原型（鱼类）的结构与功能的理解进行工程建模，是验证科学知识和解决实际问题的一种重要科学思维方式。 【教学过程】 情境导入：仿生技术初探 思考问题： ①什么是仿生技术？ ②仿生技术有哪些应用？ 课前分层预习单，小组搜集资料分享。 提出核心问题：要制作一款仿生机械鱼，必须解决哪些问题？ 问题一：如何保持仿生机械鱼在水中的姿态稳定？ 问题二：如何使仿生机械鱼在水中实现高效、灵活的水中推进? 问题三：如何解决仿生机械鱼在水中的供能问题？ 子任务一：仿生机械鱼的姿态平衡探究 小组合作，分析讨论：请利用平板打开网页（https://space.coze.cn/s/JLb-BfQKBe0/）和deepseek，查阅屏幕中几种鱼的资料，讨论并完成导学案中的任务： 1.鱼类的身体分为几部分？ 2.鱼类的体型都有哪些？适合何种游泳方式？请按照体型归类，完成导学单中表格。 体形 代表鱼类 游泳方式 3. 鱼类是通过体内的哪个结构来控制深度的？（deepseek查询） 小组合作，动手制作：请根据项目说明书将材料包①中的“鱼”外形拼接完成，并根据其体形适合的工作，设计出符合用途的代号。 体型 种类 特点 流线型 负责速度与广度，解决大范围、快速调查的需求。例如：远洋探测、快速巡航、军事侦察机器人 侧扁型 精度与灵活度，解决复杂空间内的精细作业需求。例如：管道巡检、珊瑚礁观察、狭窄空间探测 平扁型 负责隐蔽与稳定，解决对静默性和低干扰性要求极高的特殊任务。例如：海底测绘、沉船探测、军事伪装平台 我们小组机械鱼的代号是： 设计目的是： 子任务二：仿生机械鱼运动系统设计 观看鱼类运动生物3D动画及观察真鱼在水中的运动，思考并完成以下任务： 1.鱼特有的运动器官是什么？ 2.鳍的种类有哪些？ 思考：鱼的运动是只靠鳍就能完成吗？鱼类游泳需要的动力来源于什么结构呢？ 小组合作，动手制作：如何让仿生机械鱼“游”得直和如何实现简单的转弯？请利用材料包②中的材料修改原型机。 子任务三：仿生机械鱼供能系统设计 思考：鱼离开水后，很快就会死亡，而螃蟹不会，原因是什么？ 小组合作，动手制作：利用材料包③完成仿真机械鱼的制作，并放在水槽中试运行，观察在水中运行情况，记录问题并尝试解决。最后根据评价表进行小组内互相评价。 仿生机械鱼在水中出现的问题 尝试分析出原因以及解决方案 评价维度 具体观测点与评价标准 得分 一、生物原型分析与仿生设计 1. 身体结构与体型分析： 能准确说出鱼的身体分为头、躯干、尾三部分；能清晰阐述不同体型（流线型、侧扁型、平扁型）的特点及其对应的游泳方式与栖息水层。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 设计定位与用途： 能为小组选择的鱼体型设计出合理的仿生机械鱼“代号”，并能结合体型特点（如速度、灵活、隐蔽）清晰地阐述其预设用途。 ✩✩✩✩✩✩ 二、科学原理理解与应用 1. 运动系统原理： 能准确指出鱼的运动器官是鳍，并理解动力主要来自躯干部和尾部肌肉的摆动，鳍起协调平衡作用。能解释如何通过调整模型（如尾鳍角度、摆动幅度）实现“游得直”和“转弯”。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 呼吸系统原理： 能准确描述鱼用鳃呼吸的过程（口和鳃盖交替张合），理解水流方向及气体交换原理（水中氧气进入血液，二氧化碳排出）。能说出鳃丝展开以增大接触面积是关键特点。 ✩✩✩✩✩✩ 3. 能量系统概念： 能基于鱼的呼吸原理，提出“人工鳃”能量系统的合理构想。 ✩✩✩✩✩✩ 三、模型制作与功能实现 1. 模型制作： 模型拼接完整、结构牢固；外形能体现所选鱼类的体型特征；制作工艺精细。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 功能实现： 仿生机械鱼能实现稳定的游动（或模拟游动），并能通过简单的操控实现前进和基本的转向。 ✩✩✩✩✩✩ 四、创新思维与问题解决 1. 创意与独特性： 在设计方案、模型改进或“人工鳃”概念中有独特的思考和创意。 ✩✩✩✩✩✩ 2. 问题解决： 在制作和调试过程中遇到问题时，能主动观察、分析原因并尝试多种方法解决。 ✩✩✩✩✩✩ 【作业超市】 1. 流入的水和流出的水，溶解的气体成分氧气含量减少，二氧化碳的含量增加。如何通过设计实验来验证？请根据提示，设计实验方案。 提示：即溴麝香草蓝（BTB），遇二氧化碳后，BTB溶液的颜色会从蓝色逐渐变为绿色，并最终变为黄色。短时间内使用BTB对鱼没有影响。 2.根据饲养鱼类的生活习性、食性等，利用生活中简单易得的材料设计并制作水族箱，观察并记录鱼类等的生长、发育和繁殖过程。 4 学科网（北京）股份有限公司 $