19.《海豚与声呐》 教学设计 - 2026-2027学年科学五年级上册苏教版

19.《海豚与声呐》教学设计

核心概念：12.技术、工程与社会

跨学科概念：结构与功能、系统与模型

内容要求:

12.1  ①知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。

12.2  ③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。

教材分析：

本课是单元第3课，在前两课“形态仿生”和“结构仿生”的基础上，引入“功能仿生”——即模仿生物的工作机制进行发明创造。教材以海豚在水中的行为为研究对象，首先呈现科学家的实验（海豚蒙眼仍能畅游），引发认知冲突；然后通过“海豚捉小鱼”游戏让学生亲身体验回声定位的过程；接着通过分析声呐的工作原理，引导学生归纳出它的“发声—传声—反射—接收—测距”模式，建立“功能相似”的认知框架；最后以回声定位的现代科技应用收尾，展示了B超诊断仪、雷达、地震波探矿的内容，引导学生发现它们与海豚探路的相似之处。本课教学内容相对抽象，涉及超声波、电磁波等学生难以直接感知的概念，需要借助类比、模拟游戏等方式将抽象原理具象化。

学情分析：

学生在生活中对海豚有一定了解（海豚聪明、会表演等），但对“回声定位”这一核心概念普遍缺乏认识，多数学生认为海豚靠眼睛或“叫声”来探路。在游戏中，学生对“扮演海豚”有较高热情，但可能只关注游戏本身而忽略对原理的体悟，需要教师在游戏前明确任务、游戏后及时复盘，将游戏体验与科学原理建立联系。对于“声呐、B超、雷达”等应用，学生可能有所耳闻但不太了解具体原理，需要借助示意图和类比讲解帮助学生理解。本课适合采用“游戏体验→原理建构→对比迁移”的教学路径。

学习目标：

1.科学观念：

（1）知道海豚利用回声定位来探路和捕食——从鼻孔发出超声波，遇到物体反射回来被耳朵接收。

（2）理解回声定位的基本原理：发声→传声→反射→接收→判断。知道声呐、B超诊断仪、雷达等设备的工作原理与海豚回声定位相似。

2. 科学思维：

（1）能通过分析科学家实验资料，推理海豚探路不依靠视觉而依靠听觉。

（2）能运用“发射—反射—接收—判断”的模型，解释海豚、声呐、B超、雷达的工作过程。

（3）能比较海豚探路与声呐、B超、雷达的不同之处和相同之

处。

3. 探究实践：

（1）能积极参与“海豚捉小鱼”模拟游戏，在游戏中体验“发声—反射—接收”的全过程。

（2）能画出海豚回声定位、声呐、B超、雷达的工作原理示意图。

4. 态度责任：

（1）对海豚等动物的特殊本领产生好奇和探究兴趣，乐于通过游戏和阅读获取知识。

（2）感受仿生学在医疗、军事、探测等领域的重要应用价值。

重点与难点：

重点：了解海豚回声定位的原理；知道声呐、B超、雷达与海豚探路原理相似。

难点：能画出并解说海豚回声定位和声呐的工作原理示意图。

教法与学法：

教法：情境导入法、游戏体验法、类比分析法

学法：资料阅读、角色扮演、画图建模、对比归纳。

教学准备：

教师材料：多媒体课件（含海豚实验视频、声呐工作动画、B超原理示意）、海豚回声定位示意图模板。

学生材料：海豚头饰1个、“小鱼”卡片若干、记录单。

教学课时：1课时（40分钟）