5.1《苍耳的启示》教学设计

新大象版科学五年级下册5.1《苍耳的启示》教案
【教学分析】
本课是本单元的第1课，意在引导学生了解很多发明都可以从大自然中找到原型。

本课通过故事引入主题，很好地激发了学生的好奇心和探究欲。

在学生自主观察苍耳子结构的基础上，引入阅读资料《尼龙搭扣的发明》，使学生了解工程师是如何模仿苍耳子进行发明的。

在充分认知的基础上，带领学生进入“设计制作”环节，在观察的基础上利用提供的材料制作尼龙搭扣模型，尝试实现粘连。

在学生知道了创造发明也可以在自然界找到原型后，进入拓展活动-身边的仿生学，引导学生将工程师的创造发明和大自然里的动植物-仿生学的原型联系起来，说说这些创造发明模仿了自然界中的什么原型，我们利用大自然中的这些“老师”还能做出什么样的创造发明？
【教学目标】
（1）通过观察，知道苍耳子表面具有倒钩结构，可以粘连在动物的皮毛上。

（2）知道很多发明可以在自然界找到原型，乐于尝试，能模仿苍耳子粘连动物皮毛的原理制作尼龙搭扣模型，实现粘连。

（3）培养动手能力和探究兴趣。

【教学准备】
（1）材料准备：放大镜、苍耳子、尼龙搭扣、细铜丝、剪刀、毛巾等。

（2）活动场地：实验室或教室。

（3）学生分组：4～6人一个探究小组。

【教学过程】
师：今天，我们先来听一段一位工程师有趣的偶遇。

（播放图片和录音）
师：听了这段有意思的偶遇，你有什么想说的？
生1：苍耳子长什么样子？
生2：工程师为什么会对苍耳子感兴趣呢？
生3：我知道苍耳子粘连在动物皮毛上可以借助动物把种子传播到更远的地方。

生4：苍耳子为什么能粘连在狗的皮毛上和人的裤子上不掉下来呢？
师：是呀，苍耳子粘连在动物皮毛上可以获得更多有利的繁殖机会。

可是，苍耳子为什么能沾在动物皮毛上呢？这对工程师有什么启发呢？今天老师也准备了苍耳子，为了方便大家观察，老师还特地准备了放大镜。

请各组认真观察苍耳子，希望你们能有所发现，并把你们的发现及时用文字或者图画记录下来。

（2）观察比较。

（学生分组观察并记录）
师：同学们，你们组有发现了吗？请各组汇总一下你们的发现，我们一组一组地进行交流展示。

生1：我们组发现苍耳子表面有很多凸起，每个凸起末端都有一个钩子。

生2：我们组发现这些钩子不是硬硬的、直挺挺的，而是很有弹性。

生3：我们组有补充，只有特定的衣服才容易被沾住，如果衣服很光滑，苍耳子就没有办法沾在上面了。

师：同学们，你们观察得很仔细，最难能可贵的是，不仅会观察，而且会思考。

师：其实，工程师乔治的故事才刚刚开始。

他到底从苍耳子受到了什么启发呢？我们来听一段故事《尼龙搭扣的发明》。

（播放图片和录音）
师：听完了故事，谁来说一说工程师乔治是怎样发明尼龙搭扣的？
生：苍耳子上有很多弯曲且富有弹性的倒钩，这种结构能使它钩住很细的线和毛，而布料和动物皮毛上就有很多这样的线和毛。

所以，苍耳子能牢牢地沾在上面。

师：我们不仅要关注苍耳子的结构，也要注意苍耳子能勾住的布料或皮毛的结构。

（出示书本的示意图）
（4）设计制作。

师：尼龙搭扣模仿了苍耳子的什么结构？
师：（出示放大镜、苍耳子、尼龙搭扣、细铜丝、剪刀、毛巾等）请同学们利用身边的这些材料，用剪刀将细铜丝加工成倒钩的形状，模仿苍耳子的弹性倒钩，不断调整尝试，直到（学生分组操作，教师巡视各组并给予帮助和提示）
师：同学们都制作完成了吗？通过制作，你们有什么想法？
（学生汇报制作成果）
（5）小结。

师：模仿苍耳子发明尼龙搭扣是人类发明史上一个典型的仿生学案例。

事实上，很多发明都可以从大自然中找到原型。

（教师出示总结：研究并模仿各种生物的形态、功能、结构等特征进行设计和发明，是常见的仿生学思路）
师：老师这里准备了一些工程师和发明家进行发明的故事，这些发明都给人类社会发展带来了深远的影响和变化。

大家读一读，想一想，这些发明有没有受到大自然里的动植物的启发，它们都利用了什么原理？
（学生交流资料）
师：看来，很多发明都可以在自然界找到原型。

【教学反思】
本课教学内容通过故事引入主题。

学生对苍耳子粘连在衣物和动物皮毛上的现象并不陌生，但是对它为什么能粘连却不一定很了解，因此会很好奇。

好奇心和求知欲被很好地调动起来之后，组织学生用放大镜仔细观察苍耳子的弹性倒钩，与此同时，引导学生还要观察衣物表面结构。

可以将苍耳子与衣物反复粘连，以便仔细观察这一现象。

然后在《尼龙搭扣的发明》的故事启发中，引导学生深入思考。

紧接着再次组织观察尼龙搭扣的结构特点，学生明显从容了许多。

最后，引导学生从教材回到生活，寻找身边的仿生学，知道很多发明都可以在自然界中找到原型，从而理解仿生学的作用。

本课的学难点是利用身边的材料和工具制作尼龙搭扣模型。

教师在教学的过程中，一定要明确两次观察的目的，引导到位。

在学生动手操作时，教师要关注各组进度，给予不同程度的提示或帮助。