5.3 空投包的仿生原型（教学课件）科学大象版五年级下册

5.3 空投包的仿生原型 五年级下册第五单元 大象版 1 目录 1 情境与问题 2 探究与发现 3 回顾与练习 4 总结与评价 核心素养 科学观念 了解仿生学，知道空投包的设计可以从大自然中寻找灵感。 科学思维 通过观察、比较、分析，培养解决实际问题的能力。 探究实践 通过设计和制作空投包，体验科学探究的完整过程。 态度责任 激发对科学的兴趣，培养创新意识和严谨的实践能力。 1.情境与问题 学习任务 情境 飞机的作用真大，能让我们走得更快、更远，可以便捷地把物资运送到各地。 提出任务 让我们从大自然中寻找原型， 用仿生学的方法制作一个空投包。 思考：蒲公英的种子、松鼠的尾巴、青蛙的蹼，它们有什么值得借鉴的降落本领？ 如何制作一个安全的空投包呢？ 让我们一起探究吧！ 2.探索与发现 学习任务 活动一：讨论 要设计一个合格的空投包，首先要明确项目需求： 空投什么物资？ 物资的质量是多少？ 空投包的质量、大小有何限制？ 如何测试空投包的效果？ 分组讨论 · 头脑风暴 安全提示 在日常生活中禁止高空抛物，做有关实验时也注意安全。 重要提醒：安全无小事，实验需规范，生命价更高。 鸡蛋空投包项目分析表 核心物资：鸡蛋 饮用水空投包项目分析表 空投物资 瓶装饮用水 物资质量 约 500 克 空投包限制 质量 ≤ 1000克；体积 ≤ 30cm×30cm×30cm 测试方法 从 3 米高处落下，观察水瓶是否破损 安全防护标准 大自然中的生物是如何安全降落的呢？ 观察这只松鼠，它张开四肢，利用身体与空气的阻力来控制下落速度。 大自然的智慧，是我们仿生设计的灵感源泉。 让我们一起去大自然中寻找答案吧！ 带上好奇心，开启一场奇妙的发现之旅 活动三：调查 安全着陆是大自然中许多生物的拿手本领。观察下图，从大自然中寻找原型，设法了解它们是如何实现安全降落的。 蒲公英 绒毛助飞 松鼠 尾巴滑翔 青蛙 后腿缓冲 猫 肉垫减震 生物原型特征 宽大翅膀 厚厚肉垫 它们有的长了宽大的翅膀，有的长了厚厚的肉垫。 生物原型特征 椰子坚硬的外壳也起到保护的作用。 坚硬外壳 · 保护机制 仿生学应用：头盔、装甲车等防护设计 小贴士 科学家们往往并不能直接从大自然中找到可以仿效的解决方案，他们首先需要观察，找到自己需要的生物原型，接着研究这种动物或者植物是如何解决这一问题的。 活动四：表达交流 来自大自然的生物原型给我们带来了哪些启示？ 学生A：我们可以模仿蒲公英，做一个降落伞！ 学生B：我们可以模仿猫的肉垫，用棉花做缓冲！ 学生C：我们可以模仿椰子，用硬纸板做一个坚固的外壳！ 课堂讨论现场 设计思路 模仿蒲公英：制作降落伞，增加空气阻力。 模仿松鼠/猫：增加缓冲材料，如棉花、泡沫。 模仿椰子：制作坚固的外壳，保护内部物资。 制作材料 塑料袋 绳子 棉花 泡沫 硬纸板 制作步骤 01.用塑料袋制作降落伞 02.用硬纸板制作外壳 03.在外壳内填充棉花或泡沫作为缓冲 04.将物资固定在缓冲材料中 05.将降落伞与外壳连接起来 制作流程示意图参考 测试与改进 测试 从指定高度落下， 观察物资是否完好。 改进 分析损坏原因， 调整设计或增加缓冲。 再测试 重复测试和改进， 直到物资安全着陆。 💡 科学思维：通过“测试-改进-再测试”的循环，不断优化设计方案 3.回顾与练习 学习任务 练习：选择题 1. 下列哪种生物的结构可以为空投包提供缓冲灵感？ A. 蒲公英 B. 蝙蝠C. 猫 (正确) 2. 椰子的坚硬外壳主要起到什么作用？ A. 保护内部种子 (正确)B. 增加空气阻力 C. 帮助滑翔 3. 制作空投包的降落伞可以用什么材料？ A. 棉花B. 塑料袋 (正确)C. 硬纸板 练习：填空题 1. 模仿生物的结构和功能来发明创造的科学叫做（仿生学）。 2. 蒲公英的种子依靠（绒毛）来减慢下落速度。 3. 猫的（肉垫）可以起到缓冲作用，保护它从高处跳下时不受伤害。 4. 制作空投包时，我们可以用（棉花）或（泡沫）作为缓冲材料。 练习：判断题 1. 所有的生物都能从高处安全降落。 2. 我们可以直接模仿生物的外形来制作空投包。 3. 降落伞的原理是增加空气阻力。 4. 缓冲材料可以减轻落地时的冲击力。 5. 测试是改进空投包设计的重要环节。 参考答案：1.错 2.错 3.对 4.对 5.对 4.总结与评价 学习任务 课堂总结 核心知识：了解仿生学在空投包设计中的应用，知道生物原型的特征可以为工程设计提供灵感。 科学方法：通过观察、分析、设计、制作、测试和改进，体验完整的工程设计流程。 科学精神：激发创新意识，培养解决实际问题的能力和实践精神。 评价维度 优秀 良好 一般 待提高 知识掌握 实践能力 合作交流 创新思维 请大家根据自己在本单元的表现，从知识掌握、实践能力、合作交流和创新思维四个方面进行客观自我评价。 课堂评价 布置作业 1.改进自己的空投包设计，并再次进行测试。 2.观察生活中还有哪些生物具有安全降落的本领，并记录下来。 感谢您的聆听 THANKS 大象版 32 $