内容正文:
7.大自然的启示
六年级下册第一单元
1
目录
1
情境与问题
2
探究与发现
3
研讨与拓展
4
回顾与练习
5
总结与评价
科学观念:知道人类的许多发明都可以在自然界中找到原型。
科学思维:能通过查阅资料,了解并举例说出工程师模仿生物的科学原理进行发明创造的事例。
探究实践:能模仿苍耳黏附动物皮毛的原理自制尼龙搭扣,初步了解模仿生物设计的过程。
态度责任:知道从古到今许多模仿生物的设计对人类的生活、生产起到非常大的推动作用。
核心素养
1.情境与问题
学习任务
聚焦
为什么苍耳会粘住我的裤子呢?
聚焦
苍耳,菊科苍耳属,一年生草本植物。
苍耳高20-90厘米;根纺锤状,茎下部圆柱形,上部有纵沟,叶片三角状卵形或心形;头状花序近于无柄;7-8月开花,9-10月结果。常生长于平原、丘陵、低山、荒野路边、田边。
苍耳具有祛风、散热、除湿、解毒等功效,主治感冒、头风、头晕、鼻渊、目赤等病症。
2.探索与发现
学习任务
探索一:神奇的倒钩
苍耳果实能够牢牢地粘在动物的皮毛上,随着动物的活动而传播到远处。苍耳果实能粘住动物皮毛与它的结构有关吗?
探索
探索一:神奇的倒钩
苍耳表面的具有细小的倒钩结构,动物的皮毛或衣服表面有很多纤维,当两者接触时,倒钩就会勾住纤维,所以苍耳能粘住衣服或动物的皮毛上。
探索
探索一:神奇的倒钩
尝试将苍耳果实粘到毛巾上,再取下来,描述你的感受。
探索
反复粘连
探索一:神奇的倒钩
用放大镜观察苍耳果实和毛巾底结构,并用简图记录下来。分析苍耳果实能反复粘连毛巾并可恢复原状的原因。
探索
探索
苍耳与动物皮毛粘连的原理与日常生活中哪种物品相似?
探索二:能粘连的搭扣
探索
尼龙搭扣是一种常见的黏合工具,广泛应用于生活、医疗以及航空等领域。
探索二:能粘连的搭扣
探索
用放大镜观察尼龙搭扣的两个面,说说它们各有什么特点。
尼龙绒带:环状结构
尼龙钩带:倒钩
探索二:能粘连的搭扣
探索
尼龙搭扣的这些特点与苍耳、牛蒡果实粘住动物皮毛的特点类似吗?
探索二:能粘连的搭扣
探索
尝试模仿苍耳果实与动物皮毛的结构特点,利用身边的材料自制尼龙搭扣。
毛巾块:模仿动物皮毛
尼龙丝:模仿苍耳倒钩
探索二:能粘连的搭扣
探索
怎样把尼龙丝弄成倒钩形状?
固定热胶枪,避免操作时滑动被烫伤。
接上电源,加热胶枪。
把尼龙线的一端放置在发热的枪头,用镊子夹住尼龙线的加热端并弯成倒钩状,然后夹离枪头。夹离时须保持尼龙线处于倒钩状态。
松开镊子,尼龙线末端即定型为倒钩状。
探索二:能粘连的搭扣
探索
怎样固定尼龙倒钩?
将尼龙倒钩的末端剪下。
加热胶枪,把热熔胶均匀地涂抹在塑料片上。
在热熔胶凝固前,用镊子夹住尼龙倒钩快速地、竖直插入溶胶上。
热熔胶冷却后,尼龙倒钩即可固定在塑料片上。
探索二:能粘连的搭扣
探索
将模拟动物皮毛的绒面与模拟苍耳的倒钩面接触,测试其粘连效果。
探索三:模仿生物的设计
探索
自古以来,自然界就是人类发明创造的源泉。除了牛蒡,人们还从其他生物上得到启示,设计了很多实用的物品。
这几种物品的发明分别是从哪些生物身上得到启示的呢?
探索三:模仿生物的设计
探索
鸟类利用流线型的身体和强有力的翅膀自由翱翔,人类模仿这种原理发明了飞机,飞向蓝天。
探索三:模仿生物的设计
探索
蝙蝠依靠嘴巴发出超声波,耳朵接收障碍物反射回来的超声波,顺利避开障碍物在夜空中畅飞无阻。人类模仿这种原理发明了雷达,雷达通过发射和接收电磁波对目标的空间位置进行测定。
探索三:模仿生物的设计
探索
鸡蛋壳虽然薄、脆,但圆形顶的结构能承受更大压力。这种原理运用到建筑上,既节省材料,又能使建筑物更加牢固。
探索三:模仿生物的设计
探索
观察身边更多的生物,了解它们的特点。你能得到哪些设计的启示?说说你的想法。
壁虎能够在墙壁和天花板上自由行走,是因为四肢上无数的细毛产生了强大的黏附力。
探索
从尼龙搭扣到飞机,都是人类模仿生物设计的产品。它们大大地提高了人类的生产效率,改善了人们的生活。
3.研讨与拓展
学习任务
研讨一:苍耳能反复粘贴衣服的原理。
研讨
衣服的表面具有环状的纤维,苍耳的表面有细小的倒钩结构。当两者接触时,苍耳倒钩就能勾住衣服表面的环状纤维,两者就粘连在一起。苍耳的钩具有一定的弹性,能在被拉伸后恢复原状。所以,苍耳可以反复粘贴在衣服上。
拓展
尼龙搭扣的发明
1941年的一天,瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔带着他的猎狗狩猎归来。他的裤子和猎狗的身上粘了许多牛蒡的果实。在清除牛蒡果实的过程中,他对这种果实的结构产生了兴趣。他发现在显微镜下,牛蒡果实表面的刺末端都有微小的倒钩。这些倒钩能钩住毛发或者织物表面纤维形成的环。这些倒钩还具有一定的弹性,能在脱离毛发或织物后回复最初的形状,因此能反复粘贴毛发或织物而不受损。受到牛蒡果实的启发,他模仿牛蒡与织物的搭接原理,设计并发明了尼龙搭扣。
4.回顾与学习
学习任务
回顾
这节课,你学会了什么?
一、选择题。
练习
1.尼龙搭扣(魔术贴)是我们生活中常见的物品,它模仿( )这类果实的倒钩结构制造出来的。
A.猪笼草
B.茅草叶
C.苍耳
C
二、填空题。
练习
1.尼龙搭扣,一面模仿苍耳带有 ,一面模仿动物的 。
2.人类模仿生物的 和功能,创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习,进而应用到工程技术中的学科—— 。
倒钩
皮毛
结构
仿生学
三、判断题。
练习
1.人类的很多发明创造都可以从大自然中找到原型。 ( )
2.仿生只能模仿生物的外形结构。 ( )
✓
×
5.总结与评价
学习任务
总结
大自然的启示
苍耳
模仿生物的设计
苍耳表面的具有细小的倒钩结构,动物的皮毛或衣服表面有很多纤维,当两者接触时,倒钩就会勾住纤维,所以苍耳能粘住衣服或动物的皮毛上。
苍耳——搭扣
飞机——鸟类
雷达——蝙蝠
蛋型建筑物——鸡蛋
科学态度
合作学习
评价
作业
通过查阅资料,了解还有哪些模仿生物设计的案例?
感谢您的聆听
THANKS
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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