《25 生物的启示》教案2

《25 生物的启示》教案

一、教学目标

（一）知识与技能

1、了解仿生过程，使学生认识到什么是仿生，尝试仿生设计。

2、了解人们在生物的启示下进行的发明创造。

（二）过程与方法

1、能提出进行探究活动的大致思路；能用简单的器材做简单的观察实验。

2、能制作简易科学模型；会查阅书刊及其他信息源。

（三）情感态度与价值观

1、培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度；愿意合作与交流。

2、认识到科学是不断发展的；乐于用学到的知识改善生活；关心日常生活中的科技新产品、新事物；关注与科学有关的社会问题。

二、教学重点

认识到什么是仿生，尝试仿生设计。

三、教学难点

认识到什么是仿生，尝试仿生设计。

四、教学准备

葱叶（新鲜、较硬的）、钩码4个、A4白纸2张，双面胶，三角支架（可用其他物品代替），剪刀，细绳等。

五、教学过程

新课导入：

同学们，今天老师给同学们带来了一包礼物，小组长打开纸包，看看是什么？

小组长打开盛有苍耳的纸包。

认识吗？这是一种植物的种子，名叫苍耳。仔细观察它的外形有什么特点，然后把它放在你的衣服上看看有什么发现？

生观察、活动。活动结束，小组长把苍耳收起来包好。

谁来说说苍耳的外形有什么特点？放在身上什么发现？

生：苍耳的身上有刺，能粘在身上。

人们根据它的这一特点发明了尼龙搭扣（出示尼龙搭扣），广泛用于纽扣、文具盒、书包盖上。可见人们从生物的身上可以得到一些启示发明物品，这一节课就让我们一起学习第《生物的启示》（板书：生物的启示）

新课讲解：

了解仿生过程

(一)研究葱叶的性能

这节课老师也给同学们带来了一种生物——大葱。请同学们仔细观察葱的横切面是什么形状？猜测一下这种圆筒形的结构有什么好处？教师引导把筒形葱叶和剪开的葱叶来对比筒形葱叶的结构是圆筒形，这种结构承受压力大，承重能力强。

（二）做葱叶模型，检测模型的性能

1.是不是把物体做成筒形的，承受的压力大呢？我们可以做一个葱叶模型，我们用什么做葱叶模型，并且检测一下模型的性能呢？

生说（用纸，卷成纸筒）

怎样检测纸筒也具有承受压力大、承重能力强呢？

生：用平面纸和卷成的纸筒来对比。怎样来对比呢？实验时注意什么问题呢？下面小组讨论一下实验方案。

2.学生分小组讨论。

3.小组交流实验方案，教师适时补充实验方案及注意事项。边补充边演示实验材料。取两张一样大小、材质一样的纸，一张卷成纸筒，另一张平铺开。用针把线缝在平面纸上，打结，放在两个木块搭成的小桥上，看看最多承受几个钩码。再用双面胶把纸卷成纸筒，拴上线打结，放在同样距离上的小桥上，看看最多承受几个钩码。

做实验时关键是要控制好对比实验的相同条件：两张纸的大小、材料一样，两个结的长短要一样。

实验前，老师还有一个温馨小提示（出示课件）：

（1）纸筒只卷一圈，用双面胶粘贴。

（2）前后两次实验小木块的距离保持不变。

（3）小组长及时记录数据，分析结论。

4. 小组实验，教师巡视。

5. 小组汇报、交流。

师总结：通过做模型检测实验我们知道筒形的物品承受压力大，承重能力强。人们根据

这一特点，设计发明了许多筒形物品，你知道有哪些？

学生说。

还有其他物品，我们来看一下。课件展示：筒形桥、钢管、电线杆、竹梯、竹椅、地下管道、建筑用脚手架等。

（三）总结仿生过程

通过我们观察葱叶的性能到开发这些筒形物品，我们经历了哪几个步骤？谁来说一说？

学生说。

教师适时板书：发现性能——建立模型——模型检测——开发产品

像这样人们根据葱叶的结构特性，设计制造出筒形物品，这就是仿生。（板书：仿生）实际上我们刚才就经历了一个仿生过程。

生活应用

生活中的仿生产品有很多，你知道哪些是受到生物的启示发明出来的产品？

学生说。

教师适时补充。在这里老师给同学们带来了一些生物原型和仿生产品。

1.出示实物：

机器人：是根据人发明的，当然老师给同学们带来的是最简单的机器人玩具，现在的机器人无论是在智慧、还是在四肢的灵活多方面都能与人相媲美。

蜂巢：人们根据蜂巢具有很好的防震作用制造了蜂窝纸箱；根据它很坚固的特点，设计制造了2008北京奥运会游泳场馆——水立方（出示课件图片）。

鱼：人们根据鱼能在水中游动的特点发明了船和潜艇（出示课件图片）。

乌龟：人们根据乌龟壳能承受很大的压力，仿造出了一种建筑屋顶。北京火车站的屋顶就是利用这一特点创造出来的（出示课件图片）。像不像一个乌龟壳？

2.此外，出示课件：

迷彩服是根据变色龙和周围颜色相近的特点发明出来的。

雷达是根据蝙蝠能发射和接收超声波发明出来的。

鸟巢是根据鸟窝结构坚固的特点发明出来的。

3.下面我们再来欣赏一下自然界中其他仿生产品的发明。

播放视频《大自然仿生产品的发明》

课堂练习

1.正如大家看到的一样，生活中仿生产品的例子有很多，只要你有一双慧眼和聪明的大

脑，你就能设计出更多的仿生产品来。下面我们来进行一个创新设计大赛。课件出示：观察荷叶、壁虎、蛋壳，选择其中一个，说说它们的特点，提出自己的发明设想。

2.小组讨论。

3.小组交流，教师适时补充：人们根据荷叶不沾水的特点设计制作了雨伞、雨衣、雨靴；壁虎能在竖着的墙壁上爬行，人们利用这一特性制作了吸盘（出示实物）。出示蛋壳，蛋壳怎么握也握不碎，人们根据这一特点创造出了著名的悉尼歌剧院（出示图片）。

4.学生评价谁的设计最有新意，老师适时评价设计很有新意的同学，并且及时表扬鼓励。同学们的想法真好，根据你的设想，建立模型，模型检测，开发产品，申请专利，你就可已成为一个小小发明家了。没有想出来的同学不要紧，因为仿生学的研究是需要一定周期的，短短的四十分钟是远远不够的。不过同学们可能有了比较宝贵的收获，那就是我们初步了解了仿生学的研究方法，只要你善于观察、发现，善于想象，善于创造，你一定会成为一个小小发明家的。

布置作业

最后，老师送给同学们一包礼物，里面有各种各样的树叶，以后同学们在春暖花开的日子可以再搜集、充实一些，仔细观察其特点，设计出更好的仿生产品来。我们这一节就上到这里，下课！