《19.海豚与声呐》教学设计-2026-2027学年科学五年级上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦海豚回声定位原理及声呐发明应用，通过海豚蒙眼捕猎图片引发问题，结合球碰墙反弹类比动画，搭建从现象观察到原理理解的学习支架，梳理回声定位“发声—传声—反射—接收—定位”的完整过程。 此资料以游戏体验法让学生模拟“海豚捕鱼”，亲身体验回声定位过程，通过填图解说和比较分析表培养科学思维与探究实践能力，激发对仿生学的兴趣。多样活动帮助学生迁移应用原理，结构化流程助力教师高效教学，提升科学观念与实践能力。

课 题 《海豚与声呐》 （共 课时） 总第 课时 教学内容 海豚与声呐 第___课时 教学目标 科学观念：知道声呐是根据回声定位原理发明的探测水下目标的工具。 科学思维：能通过类比分析（回声与球碰墙反弹），推理海豚避开障碍物的原理。 探究实践：能参与模拟海豚回声定位的游戏，体验“发声—接收回声—定位”的过程；能完成回声定位原理图的填空（发声—传声—反射—接收—测距），解说声呐工作原理。 态度责任：了解仿生学在科技发明中的重要作用，保持对仿生学的探究兴趣。 教学重点与难点 教学重点：理解海豚回声定位的原理（发声→反射→接收→定位），了解声呐的发明与应用。 教学难点：理解回声定位的完整过程，能类比分析不同技术应用（海豚探路、B超、雷达、地震波探矿）的异同。 教学方法 游戏体验法、类比法、讨论法、小组合作法、阅读法 教学准备 教师材料：课件、回声与球碰墙反弹类比动画 学生分组材料：记录单、回声定位原理图填空纸、比较分析表 学生活动设计 观察海豚图片思考捕猎原理→根据回声与球碰墙反弹类比解释原理→参与模拟海豚捕鱼游戏体验回声定位过程→阅读利用回声定位动物资料→认识声呐发明与应用→完成回声定位原理图填空→解说声呐工作原理→阅读B超/雷达/地震波探矿资料→比较异同完成表格。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入——海豚的秘密（约5分钟） 1.观察与思考 （1）课件出示海豚在有许多障碍物的水池中游动、蒙眼捕猎的图片。 （2）教师提问：“海豚在有许多障碍物的水池里游动时，不会碰到障碍物。即使被蒙上眼睛也能畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这是为什么？” （3）学生自由猜测：海豚有特殊感觉、能发出声音…… 2.类比启发 （1）教师出示回声示意图和球碰墙反弹的类比动画。 （2）教师引导：“声音遇到障碍物会怎样？就像球碰到墙会怎样？” （3）学生回答：声波遇到障碍物会反射回来（回声）；球碰到墙会反弹回来。 3.揭示课题 （1）教师：“海豚正是利用回声定位来探测物体的。今天我们来研究——海豚与声呐。” （2）板书课题：第3课 海豚与声呐。 二、模拟体验——海豚捕鱼游戏（约8分钟） 1.游戏规则 （1）教师说明游戏方法： ① 在空地画一个大圈，4-5人一组，1人蒙上眼睛扮演海豚，其他人扮演小鱼。 ② “海豚”一边快速移动一边喊“小鱼”，“小鱼”们只能在圈内用脚跟碰脚尖的方式移动，并且都要发声回应“唉”。 ③ “海豚”捉到“小鱼”后，两人互换角色，继续游戏。 （2）教师强调安全：移动时注意不要碰撞。 2.学生游戏 （1）学生分组在教室空地或走廊进行游戏。 （2）教师巡视参与，鼓励学生体验。 3.体验交流 （1）教师提问：“扮演海豚的同学，你是怎样确定‘小鱼’位置的？” （2）学生回答：通过“小鱼”发出的声音判断方向和距离。 （3）教师引导：海豚也是通过发出声音，接收回声来判断物体位置的。 三、认识回声与回声定位（约6分钟） 1.建立回声概念 （1）教师讲解：声波遇到障碍物后反射回来再度被听到的声音，称为回声。 （2）举例：在山谷中大喊能听到回声、在空旷的大厅说话有回音。 2.理解海豚的回声定位 （1）教师讲解：海豚在水里能发出一种人耳听不见的声波（超声波），声波遇到物体发生反射，被海豚接收，海豚就能据此确定物体的形状、大小和位置等，这种方法叫回声定位。 （2）板书：发声 → 声波传播 → 遇到物体反射 → 接收回声 → 确定位置 3.阅读拓展——利用回声定位的动物 （1）学生阅读“利用回声定位的动物”资料。 （2）提取关键信息： 蝙蝠利用回声定位捕捉昆虫，精确性惊人。 虎鲸发出高频咔嗒声确定方向和追踪猎物。 小型鼠类发出吱吱声探测周围环境。 （3）教师补充：蝙蝠回声定位的精确性和抗干扰能力，对人类研究提高雷达性能有重要参考价值。 四、仿生应用——声呐的发明（约8分钟） 1.认识声呐 （1）教师讲解：声波在水中比在空气中跑得远、传得稳。科学家利用回声定位的原理，发明了帮助人类探测水下世界的重要工具——声呐。 （2）课件出示潜艇水下作业、海底测绘图片。 （3）教师提问：“声呐能帮助人类做什么？” （4）学生交流：探测潜艇、测绘海底地形、寻找水下目标…… 2.填图理解工作原理 （1）教师出示回声定位原理图填空任务： 把“发声”“传声”“反射”“接收”“测距”填入相应的括号里。 （2）学生独立完成填空。 （3）全班交流，确认正确答案： 声呐发声 → 声波在水中传声 → 遇到目标反射 → 仪器接收回声 → 计算测距（确定位置） （4）教师：“根据海豚捕猎的过程，请你解说声呐的工作原理。” （5）学生用自己的语言解说：声呐像海豚一样发出声波，声波遇到物体反射回来，仪器接收后判断物体的位置和距离。 五、回声定位的广泛应用（约8分钟） 1.自主阅读 （1）学生阅读教材中B超诊断仪、雷达、地震波探矿的资料。 （2）提取关键信息： B超诊断仪：超声波进入人体，在组织中反射形成回声，医生据此诊断健康状况。 雷达：发射电磁波，遇到目标反射，处理回波信号获得目标位置、速度等信息。 地震波探矿：人工引爆炸药产生地震波，探头接收反射波，分析找出地下油矿位置。 2.比较分析 （1）学生小组合作完成比较表： 比较对象 不同之处 相同之处 海豚探路 生物（海豚）自身完成，水中，自然声波 都利用“发声→反射→接收”的原理 B超诊断 医疗领域，人体内部，超声波 都利用“发声→反射→接收”的原理 雷达探测 空中，电磁波，军事/气象领域 都利用“发声→反射→接收”的原理 地震波探矿 地下，人工地震波，石油勘探 都利用“发声→反射→接收”的原理 （2）全班交流，教师订正。 （3）教师总结：无论海豚探路、B超诊断、雷达探测还是地震波探矿，核心原理都是回声定位——发出信号→遇到目标反射→接收信号→分析信息。 六、课堂总结与作业布置（约3分钟） 师生共同总结 （1）回声：声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音。 （2）海豚利用回声定位探测物体：发声→反射→接收→定位。 （3）声呐是根据回声定位原理发明的探测水下目标的工具。 （4）B超、雷达、地震波探矿等也利用了回声定位原理。 从海豚的神奇能力入手，用球碰墙反弹类比回声，帮助学生初步理解回声定位的基本原理。 通过角色扮演游戏，让学生亲身体验“发声—接收—定位”的过程，为理解回声定位原理奠定感性基础。 建立回声和回声定位的核心概念，拓展其他利用回声定位的动物，为后续学习仿生应用做铺垫。 通过填空和口述解说，让学生从“理解原理”过渡到“解释原理”，培养科学表达能力。 通过比较分析，让学生发现不同领域的技术应用背后共同的科学原理，培养类比迁移和归纳概括能力。 梳理本课核心知识，形成清晰的概念体系。 作业设计： 1. 基础作业（必做） ：向家人介绍海豚是怎样利用回声定位探测物体的。 拓展作业（选做其一） ： 1　 找一找生活中利用回声定位原理的3个物品或技术（除教材提到的），记录下来。 2　 画一张海豚回声定位的示意图，标出“发声—传声—反射—接收—定位”五个环节。 板书设计： 第19课　海豚与声呐 一、回声 声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音 二、海豚的回声定位 发声 → 声波传播 → 遇到物体反射→接收回声 ↓ 确定物体的形状、大小和位置 三、回声定位的仿生应用 海豚 → 声呐（探测水下目标） 蝙蝠 → 雷达（探测空中目标） 原理 → B超（医学诊断） 原理 → 地震波探矿（勘探石油） 四、应用比较 相同原理：发声→反射→接收→定位 不同介质/领域：水中/空中/人体内/地下 学科网（北京）股份有限公司 $