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文檔簡(jiǎn)介
5.生物的啟示
【課標(biāo)落實(shí)】
1.本單元通過(guò)一系列案例分析,借助閱讀、討論、探究、游戲等多種方式,了解仿生的
含義,落實(shí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》高生段的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識(shí):
知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型,能夠說(shuō)出工程師利用科學(xué)原理發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)例。
科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識(shí),通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信
息。
能基于所學(xué)的知識(shí),運(yùn)月分析、比較、推理、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論,判斷結(jié)
論與假設(shè)是否一致。
科學(xué)態(tài)度:
在尊重證據(jù)的前提下,堅(jiān)持正確的觀點(diǎn),以事實(shí)為依據(jù)作出判斷。
能大膽質(zhì)疑,從不同視角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、設(shè)
計(jì)與制作,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境:
了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影晌著社會(huì)發(fā)
展。
2.本課學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的5?6七段要求。
【教材分析】
《生物的啟示》是蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第2單元《仿生》的第一課時(shí)。通過(guò)蜂巢、魚(yú)、
鳥(niǎo)等常見(jiàn)案例分析仿生現(xiàn)象,了解仿生的含義,認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的仿生制品。借助閱讀、討論、探
究、游戲等多種方式,解釋生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、活動(dòng)方式的特點(diǎn)。
本課教學(xué)內(nèi)容分四個(gè)部分:第一部分,這是一個(gè)導(dǎo)入活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)鐵絲網(wǎng)、吸盤(pán)、
降落傘、鞋面等常見(jiàn)物品,勾連與自然界生物的聯(lián)系,引發(fā)仿生概念鏈接。第二部分,通過(guò)
蜂巢模型的觀察、分析,探究蜂巢六邊形結(jié)構(gòu)的成因,體會(huì)自然界的鬼斧神工。第三部分,
通過(guò)魚(yú)類與船的對(duì)比,逐步建構(gòu)仿生概念。最后通過(guò)鳥(niǎo)類動(dòng)物的范例,激發(fā)學(xué)生體會(huì)仿生學(xué)
的博大精深,引發(fā)對(duì)仿生學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。
【學(xué)情分析】
《仿生》是全新的一個(gè)理元。絕大多數(shù)學(xué)生并不了解仿生的概念,但對(duì)于仿生的應(yīng)用并
不陌生,他們?cè)谏钪兄篮褪褂眠^(guò)多種仿生物品,對(duì)這一領(lǐng)域充滿學(xué)習(xí)的興趣。本課的設(shè)
計(jì)就是從實(shí)際事例出發(fā),幫助學(xué)生了解生物和仿生物品之間的聯(lián)系,體會(huì)仿生學(xué)的思維和方
法,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,同時(shí)幫助學(xué)生理解仿生概念,提升
知識(shí)應(yīng)用能力。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)知識(shí):
1.知道物品和動(dòng)植物形態(tài)之間的相似之處。
2.比較巢房,知道正六邊形巢房結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
3.比較魚(yú)和船,知道兩者之間的關(guān)聯(lián)。
4.了解鳥(niǎo)與發(fā)明創(chuàng)造的關(guān)聯(lián)。
科學(xué)探究:
1.多角度地探究蜂巢的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),知道蜂巢結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用。
2.對(duì)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)生探究的興趣。
科學(xué)態(tài)度:
1.在科學(xué)探究中,能意識(shí)到要用實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、推演驗(yàn)證。
2.在科學(xué)探究中,樂(lè)于嘗試,通過(guò)資料查詢、案例分析來(lái)得出結(jié)論。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境:
1.認(rèn)識(shí)到科技的發(fā)展給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)的便利。
2.結(jié)合生活中常見(jiàn)的應(yīng)用仿生的實(shí)例進(jìn)行研究,尋找其中的原理,并思考是否可以進(jìn)行
改進(jìn)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
認(rèn)識(shí)不同的仿生現(xiàn)象。
【教學(xué)難點(diǎn)】
多角度探究蜂巢結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料:課件和視頻。
學(xué)生材料?:鐵絲網(wǎng)局部、塑料吸盤(pán)、小降落傘、魔術(shù)貼、正三角形、四邊形、五邊形、
六邊形卡片、A4紙,記錄卡、筆
【教學(xué)時(shí)間】
1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
探究活動(dòng)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)探究意圖
一、建立仿1.分發(fā)器材:局部鐵絲網(wǎng)、1.分組探究:多感官[設(shè)計(jì)意圖:從
生物品與動(dòng)塑料吸盤(pán)、小降落傘、魔術(shù)貼:結(jié)合觀察物品,思考物品的學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)
植物之間的提問(wèn):這些物品有什么作用?作用。來(lái)看,他們并不
關(guān)聯(lián)2.將學(xué)生對(duì)物品的思考聚2.討論:桌上物品的清楚什么是仿
焦到物品形狀,提問(wèn):剛才我們形狀特點(diǎn),將形狀功能用簡(jiǎn)生,通過(guò)實(shí)物觸
接觸這些材料,似乎能與自然中潔的語(yǔ)言歸納到表格中。摸體臉,讓學(xué)生
的一些朋友產(chǎn)生聯(lián)系??纯雌聊?.討論:交流桌上物將動(dòng)植物與仿生
上的這些動(dòng)植物,桌上物品的形品對(duì)應(yīng)哪一種動(dòng)植物,闡述品的形狀、特點(diǎn)
狀和功能,與它們有什么相似之理由并思考相似之處。關(guān)聯(lián)起來(lái),意識(shí)
處呢?4.小組匯報(bào)。到人類創(chuàng)新設(shè)計(jì)
3?師生小結(jié):我們身邊有出的一些物品是
很多物品都能在自然界中找到受到了動(dòng)植物的
原型。生物在長(zhǎng)期進(jìn)化的過(guò)程啟發(fā)。]
中,形成了許多有利于生存的形
態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn),人們從中獲
得了很多啟示。今天,就讓我們
一起來(lái)看看,我們?nèi)祟悘纳镏?.討論:哪些物品的
獲得的啟示。設(shè)計(jì)受了動(dòng)植物的啟示。
4.出示課題:《生物的啟
示》
5.提問(wèn):除了剛剛的物品,
你還知道哪些物品的設(shè)計(jì)受了
動(dòng)植物的啟示?
二、探究蜂1.介紹蜂巢結(jié)構(gòu):生物在1.觀察蜂巢圖片結(jié)構(gòu),[設(shè)計(jì)意圖:以
巢房的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,為了更好的生用自己的語(yǔ)言表述蜂巢的蜂巢為例,感受
優(yōu)勢(shì)存,其掌握了更多奇妙的本領(lǐng)。外形。生物進(jìn)化的完
例如,小小的蜜蜂,就擁有者令2.針對(duì)蜂巢的結(jié)構(gòu)美,,為人類創(chuàng)造
人驚艷的建筑能力。自主提H可以研究的問(wèn)題,發(fā)明提供了很好
2.展示蜂巢圖片。例如:的借鑒。]
3.引導(dǎo)提問(wèn):對(duì)于蜂巢的形——問(wèn)題(1):蜂巢
狀結(jié)構(gòu),你能提出什么值得研究形狀為六邊形,為什么不是
的問(wèn)題?其他形狀?
4.根據(jù)學(xué)生提出的結(jié)構(gòu)性問(wèn)——問(wèn)題(2):六邊
題,進(jìn)行如下對(duì)應(yīng)分組探究活形的蜂巢是不是更加節(jié)省
動(dòng):材料?
——問(wèn)題(1):分發(fā)正三一一問(wèn)題(3):六邊
角形、正四邊形、正五邊形、正形的蜂巢是不是更加堅(jiān)固、
六邊形的硬卡紙到各組,各組嘗抗壓?
試拼接,交流結(jié)果
一一問(wèn)題(2):閱讀材料,
假設(shè)用3種面積相等的正三角3.根據(jù)自己小組提出
形、正四邊形、正六邊形建蜂巢,的問(wèn)題,進(jìn)行對(duì)應(yīng)問(wèn)題的分
每種圖形的內(nèi)切圓直徑,以及蜂組探究實(shí)驗(yàn),做好實(shí)驗(yàn)記
巢壁總長(zhǎng)度已在閱讀材料當(dāng)中,錄,并進(jìn)行組內(nèi)交流。
閱讀后嘗試進(jìn)行排序。
問(wèn)題(3):用A4紙
折成正三棱柱、正四棱柱、正六
棱柱,比較下抗壓能力的差別。
5.提問(wèn):通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),4.小組匯報(bào)
我們可以總結(jié)出蜂巢結(jié)構(gòu)有哪
些優(yōu)點(diǎn)?
6.引導(dǎo)思考:使用這樣的
結(jié)構(gòu)建蜂巢,有什么好處?教師5.總結(jié)思考:使用這
根據(jù)學(xué)生回答進(jìn)行板書(shū)。樣的結(jié)構(gòu)建蜂巢,有什么好
7.師生小結(jié):蜂巢使用六處?
邊形結(jié)構(gòu),可密鋪、可節(jié)省建筑6.觀看蜂巢結(jié)構(gòu)科普
材料、可有較強(qiáng)的抗壓性、美視頻,了解人類工程針對(duì)蜂
觀……巢結(jié)構(gòu)所引用學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
8.師總結(jié):這一些蜜蜂的
工程設(shè)計(jì),也可以運(yùn)用到我們現(xiàn)
實(shí)生活中來(lái)。
9.播放蜂巢結(jié)構(gòu)科普視頻
三、對(duì)比魚(yú)1.過(guò)渡:蜜蜂用它的辛勤1.學(xué)生觀察魚(yú)的結(jié)構(gòu),[設(shè)計(jì)意圖:引
和船相似智慧搭建起了牢固的蜂巢,人們對(duì)比船的各部分構(gòu)造,進(jìn)行入第二個(gè)仿生事
性,建構(gòu)仿也從蜜蜂的蜂巢得到了很多的比較思考。例。利用學(xué)生熟
生學(xué)概念建筑方面的啟示。人們?yōu)榱松?.學(xué)生討論交流在造悉的且有較強(qiáng)認(rèn)
的需求,也從更多的動(dòng)植物身上船時(shí),從魚(yú)得到啟示:同感的魚(yú)和船進(jìn)
得到了啟示。例如,我們?cè)谠齑~(yú)骨、脊椎一一船身支行分析,進(jìn)一步
時(shí),會(huì)從哪種動(dòng)物得到啟示?架深化學(xué)生對(duì)仿生
2.展示魚(yú)類3D動(dòng)畫(huà)模型,魚(yú)鰭一一船槳、腳蹊的理解,為仿生
屏幕展示船只的各結(jié)構(gòu)圖片。魚(yú)尾一一船尾螺旋槳概念的提出做好
3.提問(wèn):那么,你若是船魚(yú)鰥---氣囊、潛水艇鋪墊。]
舶設(shè)計(jì)師,你會(huì)從魚(yú)身上的那些排水器
結(jié)構(gòu)特點(diǎn),把它運(yùn)用到船上來(lái)3.了解仿生學(xué)概念。
呢?
4.師總結(jié):就像剛剛的活
動(dòng)一樣,人類模仿生物的結(jié)構(gòu)和
功能,創(chuàng)造各種人造物。這些做
法逐漸發(fā)展為一門(mén)從自然中學(xué)
習(xí),進(jìn)而應(yīng)用到工程技術(shù)中的學(xué)
科一一仿生學(xué)。
四、聯(lián)系實(shí)1.交流:仿生學(xué)在生活中1.交流仿生學(xué)在生活[設(shè)計(jì)意圖:學(xué)
際,拓展活的運(yùn)用實(shí)例。中的運(yùn)月實(shí)例。生在對(duì)蜂巢結(jié)構(gòu)
動(dòng)2.仿生學(xué)是工程學(xué)的?門(mén)和魚(yú)的分析之
基礎(chǔ),我們生活中大量物品都是2.課后通過(guò)資料查詢,后,已經(jīng)有能力
仿生學(xué)的產(chǎn)物。了解人類從鳥(niǎo)的身上獲得獨(dú)立研究動(dòng)植物
3.布置任務(wù):通過(guò)資料查了哪些發(fā)明創(chuàng)造的啟示。鞏和仿工物品之間
詢,了解人類從鳥(niǎo)的身上獲得了固仿生學(xué)的概念。的關(guān)球性了。這
哪些發(fā)明創(chuàng)造的啟示。是對(duì)學(xué)生探究能
力的一次鍛煉和
提升,也是研究
話題的再一次延
伸。]
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
啟水
仿生學(xué)
6.蛋殼與拱形建筑
【課標(biāo)落實(shí)】
1.本單元通過(guò)一系列觀察、探究、設(shè)計(jì)等活動(dòng),落實(shí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年級(jí)的課程目標(biāo)。
(1)科學(xué)知識(shí):
認(rèn)識(shí)人類與自然資源和能源的關(guān)系。
了解技術(shù)是人們改造周圍環(huán)境的方法,是人類能力的延伸,工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)和
制造物品、解決技術(shù)應(yīng)用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動(dòng)。
了解科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展和文明進(jìn)程。
(2)科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識(shí),通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信
息。
能基于所學(xué)的知識(shí),運(yùn)月分析、比較、推理、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論,判斷結(jié)
論與假設(shè)是否一致。
能基于所學(xué)的知識(shí),采月不同的表述方式,如科學(xué)小論文、調(diào)查報(bào)告等方式,呈現(xiàn)探究
的過(guò)程與結(jié)論;能基于證據(jù)質(zhì)疑并評(píng)價(jià)別人的探究報(bào)告。
能對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行過(guò)程性反思,及時(shí)調(diào)整,并對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià),完善探究報(bào)
告。
(3)科學(xué)態(tài)度:
表現(xiàn)出對(duì)事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系進(jìn)行研究的興趣。
能大膽質(zhì)疑,從不同視角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、設(shè)
計(jì)與制作,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
(4)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境:
了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā)
展。
2.本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的高年級(jí)段要求。
17.1技術(shù)發(fā)明通常蘊(yùn)含著一定的科學(xué)原理
知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型,能夠說(shuō)出工程師利用科學(xué)原理創(chuàng)造的實(shí)例。
18.2工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)
利用攝影、文字與圖案、繪圖或?qū)嵨?,表達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。
將自己簡(jiǎn)單的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為模型或?qū)嵨铩?/p>
根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單器具、生產(chǎn)物品或完成任務(wù)。
【教材分析】
本課從關(guān)注蛋殼的結(jié)構(gòu)特征到認(rèn)識(shí)與之相似的拱形結(jié)構(gòu),并通過(guò)探究拱形結(jié)構(gòu)的精妙之
處,了解拱形結(jié)構(gòu)在仿生學(xué)在建筑物上的應(yīng)用,本課內(nèi)容由四部分組成。
第一部分,研究雞蛋殼的形狀特點(diǎn)。這里包拈兩個(gè)活動(dòng),一是指導(dǎo)學(xué)生觀察并描述蛋殼
的特點(diǎn),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣;二是探究蛋殼的獨(dú)特之處,通過(guò)試著握碎雞蛋、戳破蛋殼、
用蛋殼承載重物,發(fā)現(xiàn)蛋殼承受力的形狀優(yōu)勢(shì)。
第二部分,觀察比較蛋殼和拱形的外形,并通過(guò)測(cè)試拱形結(jié)構(gòu)的承重能力,發(fā)現(xiàn)拱形和
蛋殼都具有承受力大的特點(diǎn)。
第三部分,認(rèn)識(shí)拱形建筑和建筑物上的拱形結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中這類仿生物體的
應(yīng)用,進(jìn)一步夯實(shí)對(duì)拱形優(yōu)勢(shì)的埋解。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)知識(shí):
1.知道蛋殼的特點(diǎn)。
2.認(rèn)識(shí)拱形和蛋殼都具有承受力大的特點(diǎn)。
3.了解拱形結(jié)構(gòu)在仿生學(xué)在建筑物上的應(yīng)用。
科學(xué)探究:
1.能基于所學(xué)知識(shí),在事物觀察后提出可探究的科學(xué)問(wèn)題。
2.嘗試用握、戳等方式破壞蛋殼,直觀感受蛋殼的穩(wěn)固。
3.通過(guò)對(duì)比蛋殼和拱形,探究?jī)烧咧g的關(guān)系。
科學(xué)態(tài)度:
1.在進(jìn)行合作時(shí),愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見(jiàn),形成集體的觀點(diǎn)。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境:
1.了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)
發(fā)展。
【教學(xué)重點(diǎn)】
探究蛋殼和拱形的承重能力。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究拱形的承重能力。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料,:課件和視頻
學(xué)生材料:完好的雞蛋,蛋殼,平板,紙張,重物。
【教學(xué)時(shí)間】
1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
探究活動(dòng)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)探究意圖
一、導(dǎo)入1.師:請(qǐng)同學(xué)們觀看這張圖片,1.?盒雞蛋。[設(shè)計(jì)意圖:出
這是什么?示一幅常見(jiàn)的
2.師:為什么超市出售的雞蛋總2.因?yàn)殡u蛋是“盒裝雞蛋”
是用塑料或者紙盒包裹的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)?“易碎品”,紙盒可以圖,調(diào)動(dòng)學(xué)生的
3.師:是的,蛋殼的確易碎,但避免雞蛋破碎。生活經(jīng)驗(yàn),回顧
你可別小看這一枚枚“易碎”的蛋殼,雞蛋“易碎”的
它在建筑業(yè)上為人們做出了巨大的貢特點(diǎn),將與后續(xù)
獻(xiàn)!發(fā)現(xiàn)蛋殼具有
揭示課題:這節(jié)課讓我們一起探尋承受力強(qiáng)的特
蛋殼的奧秘吧一一《蛋殼與拱形建筑》。點(diǎn)產(chǎn)生認(rèn)知沖
突,從而加深印
象。]
—?、(一)觀察并描述蛋殼的特點(diǎn)[設(shè)計(jì)意圖:引
探究蛋殼1.師:你仔細(xì)觀察過(guò)雞蛋嗎?接導(dǎo)學(xué)生觀察蛋
的結(jié)構(gòu)下來(lái)請(qǐng)以四人小組為單位觀察雞蛋殼殼的特點(diǎn),主要
(“完整的”和“打破的”),它是什1.完整的蛋殼是是關(guān)注它的形
么形狀?有什么特點(diǎn)?球形的、肉粉色、表狀,初步感知雞
2.小結(jié):通過(guò)剛剛的觀察,我們面較為光滑。蛋殼的形狀是
不難發(fā)現(xiàn)雞蛋的形狀是橢球形的;且蛋2.打碎的蛋殼從桶球形的。]
殼很??;用手掰或者敲擊堅(jiān)固的物體時(shí)側(cè)面觀察,看起來(lái)很
容易碎。(板回雞蛋,橢球形,薄,薄,并且用手輕輕一
敲和掰的時(shí)候易碎)掰就碎了……
(二)探究蛋殼結(jié)構(gòu)的精妙3.敲擊桌子邊
1.師:我們知道母雞孵蛋時(shí),整緣,蛋殼就開(kāi)裂了。
個(gè)身子都?jí)涸诘吧?。為什么母雞不會(huì)害
怕自身重量壓碎雞蛋呢?
2.師:這樣薄薄的蛋殼,結(jié)構(gòu)上
究竟有什么精妙之處?接下來(lái)通過(guò)三
個(gè)小實(shí)驗(yàn)一探究竟:
【實(shí)驗(yàn)一】
3.師:用手緊緊握住蛋殼,蛋殼
這么薄,能禁得住這樣的擠壓?jiǎn)??蛋?/p>
會(huì)碎嗎?要注意:握雞蛋時(shí),要均勻用
力握,不能掐、磕。)4.我緊緊握住雞
(學(xué)生以小組為單位體驗(yàn)握雞蛋蛋,但是蛋殼居然沒(méi)
實(shí)驗(yàn))有碎!
小結(jié):剛剛同學(xué)們嘗試從外面施加
均勻的握力,雞蛋沒(méi)有碎。
【實(shí)驗(yàn)二】
1.師:如果多幾個(gè)雞蛋,是否能
承受更大的壓力呢?
2.師:接下來(lái)我們測(cè)試四枚雞蛋5.可以把四枚雞
的承重能力。我們可以怎樣進(jìn)行測(cè)試?蛋立起來(lái),在上面放
3.師:是的,我們可以將四枚雞上重物,觀察它是否
蛋放在塑料瓶蓋上,上面蓋上同樣的瓶能夠承受壓力。
蓋;放上一塊平板,在平板上放重物6.書(shū)本要輕輕
(書(shū)),測(cè)試四枚雞蛋能夠支撐多重的放,要居中放不能傾
物體(書(shū)本)。斜一-側(cè)。
4.師:你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)要注意什7.要慢慢放,每
么?放一本要觀察雞蛋是
(四人小組為單位,開(kāi)展實(shí)驗(yàn),時(shí)否有開(kāi)裂的痕跡。
間控制在5分鐘)8.我們小組的承
5.師:你有什么發(fā)現(xiàn)?受了十五本書(shū)的重
生:量,但是蛋殼還沒(méi)有
6.師:這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說(shuō)明了什任何要裂開(kāi)的預(yù)兆,
么?可能還能承受更多重
7.小結(jié):雞蛋殼在承受均勻的外量。
力時(shí),能承受很大的壓力。9.說(shuō)明蛋殼能承
【實(shí)驗(yàn)三】受較大的壓力。[設(shè)計(jì)意圖:通
1.師:同學(xué)們,請(qǐng)看這幅圖,小10.小雞在孵化,過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探
雞在做什么?它正用尖尖的嘴啄破究蛋殼的獨(dú)特
2.師:蛋殼能承受很大的外力,蛋殼!之處,試著握碎
但是為什么弱小的雛雞只需要用小嘴11.可能從里面雞蛋、戳破蛋
輕輕啄幾下就能擺脫天然的“牢籠”?用力和從外面用力是殼、用蛋殼承載
3.師:接下來(lái)我們用筆尖來(lái)模擬不一樣的。重物,發(fā)現(xiàn)蛋殼
一下小雞啄蛋殼的過(guò)程吧。每組準(zhǔn)備兩12.筆尖落在蛋承受力的形狀
只尖頭鉛筆,將鉛筆筆尖懸空相同高殼內(nèi)側(cè)(凹面)時(shí),優(yōu)勢(shì)。]
度,分別墜落在蛋殼外側(cè)和內(nèi)側(cè)同一位蛋殼裂開(kāi)了被戳破
置,哪種情況蛋殼不容易被戳破?要注了。但是筆尖落在蛋
意:半個(gè)蛋殼的斷裂面要盡可能地平整殼外側(cè)(凸面)時(shí),
一些且不能有裂紋哦。蛋殼沒(méi)有碎、沒(méi)有破。
4.師:這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?說(shuō)明雞蛋殼能承受較
大的外力,但卻很承
受從內(nèi)部施加的壓
力。
三、J1.師:蛋殼為什么有如此大的承1.可能是因?yàn)榈埃墼O(shè)計(jì)意圖:從
解拱形結(jié)受能力?和它的結(jié)構(gòu)是否有關(guān)系?殼的形狀是拱形的。蛋殼到拱形,就
構(gòu)2.師:蛋殼每個(gè)部分都是拱形嗎?是從蛋殼的構(gòu)
如果我們把蛋殼切碎,碎蛋殼是不是拱2.蛋殼兩端拱形造過(guò)渡到對(duì)拱
形呢?弧度比較大,其他地形結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),
3.師:我們?cè)鯓优袛嗟皻っ總€(gè)部方也是拱形,但是弧這是本課探究
分都是拱形結(jié)構(gòu)?度不大。過(guò)程的轉(zhuǎn)折點(diǎn),
4.小結(jié):通過(guò)將蛋殼碎片和尺子3.我們可以把蛋也是引導(dǎo)學(xué)生
作比較,我們能發(fā)現(xiàn)整個(gè)蛋殼都是拱形殼切碎,用尺子和碎對(duì)又一對(duì)仿生
結(jié)構(gòu),拱形結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)?我們通過(guò)蛋殼碎片作比較,就事例的研究。觀
下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下。可以判斷蛋殼的各個(gè)察比較蛋殼和
【實(shí)驗(yàn)四:拱形承重】部分是否都是拱形拱形的外形,并
L師:用兩張A4卡紙分別做成的。(學(xué)生利用尺子通過(guò)測(cè)試拱形
平橋和拱橋的橋面,在橋面上放置重和碎蛋殼進(jìn)行比較)結(jié)構(gòu)的承重能
物,比較兩者的承重能力。你有什么發(fā)4.重物放上平力,發(fā)現(xiàn)拱形和
現(xiàn)?橋,平橋很快就塌陷蛋殼都具有承
2.小結(jié):拱形結(jié)構(gòu)有和蛋殼相同了,而拱形能承受更受力大的特
的特征:堅(jiān)固、能承重。多重物,說(shuō)明拱形結(jié)點(diǎn)。]
3.討論:為什么拱形結(jié)構(gòu)具有堅(jiān)構(gòu)能承受更大的力。
固、能承重的特性呢?
4.總結(jié):拱形受壓時(shí)會(huì)把這個(gè)力
傳給相鄰的部分抵住拱足散發(fā)的力就
可以承受更大的壓力,所以拱形所能承
受的力量更重。
四、1.出示圖片:國(guó)家大劇院、臺(tái)北[設(shè)計(jì)意圖:更
生活中拱小巨蛋、東京巨蛋、歐洲廣場(chǎng)建筑、意多地了解拱形
形結(jié)構(gòu)的大利悉尼歌劇院結(jié)構(gòu),需要去發(fā)
應(yīng)用2.師:請(qǐng)你找出圖片中的拱形結(jié)現(xiàn)生活中的拱
構(gòu)。形建筑,這是對(duì)
3.師:請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)在白板上畫(huà)出所學(xué)知識(shí)的一
你找到的拱形結(jié)構(gòu)。次應(yīng)用和復(fù)習(xí),
4.師:你還見(jiàn)過(guò)哪些拱形建筑或同時(shí)可以擴(kuò)充
建筑物上的拱形結(jié)構(gòu)?學(xué)生的認(rèn)知面。
生:拱門(mén)、電燈泡……引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注
【知識(shí)加油站】生活中這類仿
電燈泡:一個(gè)直徑十厘米的燈泡兩生物體的應(yīng)用,
面可承受一個(gè)成人重量的壓力。進(jìn)一步夯實(shí)對(duì)
無(wú)梁殿:南京紫金山下靈谷寺景區(qū)拱形優(yōu)勢(shì)的理
內(nèi)有一座國(guó)內(nèi)現(xiàn)存最大的無(wú)梁殿。它建解。]
于明朝,整座建筑全部用磚壘砌,沒(méi)有
木梁、木柱,全殿用磚石砌成大大小小
的拱券結(jié)構(gòu),其中正殿東西向并列成三
個(gè)拱券,中間的拱券跨度達(dá)11.5米,
高14米,兩側(cè)的拱券稍小,跨度為5
米,高7.4米。全國(guó)各地的無(wú)梁殿的
結(jié)構(gòu)和建筑原理都與此相似。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
6.蛋殼與拱形建筑
雞蛋拱形
【拱形結(jié)構(gòu)】
堅(jiān)固、能承重
【知識(shí)要點(diǎn)】
1.雞蛋殼是橢球形結(jié)構(gòu)。
2,拱形和蛋殼都具有承受力大的特點(diǎn)。
3.拱形結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)上。
【課堂流程圖】
生活中的拱形結(jié)構(gòu)應(yīng)用
7.海豚與聲吶
【課標(biāo)落實(shí)】
1.本單元通過(guò)一系列觀察、探究、設(shè)計(jì)等活動(dòng),落實(shí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年級(jí)的課程目標(biāo)。
科學(xué)知識(shí):
認(rèn)識(shí)人類與自然資源的關(guān)系。
了解技術(shù)是人們改造周圍環(huán)境的方法,是人類能力的延伸,工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)和
制造物品、解決技術(shù)應(yīng)用的難題、創(chuàng)造豐富多彩的人工世界的一系列活動(dòng)。
了解科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著人類社會(huì)的發(fā)展和文明進(jìn)程。
科學(xué)探究:
能基于所學(xué)的知識(shí),通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信
息。
能基于所學(xué)的知識(shí),運(yùn)月分析、比較、推理、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論,判斷結(jié)
論與假設(shè)是否一致。
科學(xué)態(tài)度:
表現(xiàn)出對(duì)事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系進(jìn)行研究的興趣。
能大膽質(zhì)疑,從不同視角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、設(shè)
計(jì)與制作,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境:
了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影呵著社會(huì)發(fā)
展。
2.本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的高年級(jí)段要求。
3.知道很多發(fā)明可以在自然界找到原型,能夠說(shuō)出工程師利用科學(xué)原理創(chuàng)造的實(shí)例。并
能利用文字與圖案、繪圖或?qū)嵨?,表達(dá)自己的創(chuàng)意與構(gòu)想。
【教材分析】
《海豚與聲吶》是蘇教版科學(xué)玉年級(jí)下冊(cè)第2單元《仿?!返牡诙n.通過(guò)前兩課的學(xué)
習(xí),學(xué)生已經(jīng)初步建立了仿上的概念,了解仿生與仿生物品之間的聯(lián)系。在第二課《蛋殼與
拱形建筑》中學(xué)生習(xí)得人類可以通過(guò)模仿自然界生物的結(jié)構(gòu)制造仿生物品。在此基礎(chǔ)上,本
課是基于仿造自然界中生物原理的一個(gè)案例:海豚與聲吶,即人們從海豚在水中的游行和捕
食的行為得到啟發(fā),完善了聲吶系統(tǒng)。從而幫助學(xué)生進(jìn)一步了解仿生,建立仿生的概念。
本課教學(xué)內(nèi)容分四個(gè)部分:
第一部分,通過(guò)人們所做的海豚在水中游行和捕食的實(shí)驗(yàn),知道海豚的游行和捕食不需
要眼睛。
第二部分,做模擬海豚游行和捕食的游戲,感受海豚利用前額(鼻孔)發(fā)聲和耳朵接收
聲音捕食的情況,了解海豚游行和捕食過(guò)程。
第三部分,通過(guò)閱讀,了解海豚探路方式以及潛艇、B超、雷達(dá)的工作原理。說(shuō)明海豚、
潛艇的聲納、B超的探測(cè)利月的是回聲定位,而雷達(dá)利用的是無(wú)線電波的反射來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、
跟蹤目標(biāo),它們的原理相似。
【學(xué)情分析】
(知識(shí)方面)五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識(shí)儲(chǔ)備。他們經(jīng)過(guò)前課的學(xué)習(xí),學(xué)生己經(jīng)
初步建立了仿生的概念,了解仿生與仿生物品之間的聯(lián)系,并了解人類可以通過(guò)模仿自然界
生物的結(jié)構(gòu)而制造仿生物品。但對(duì)于我們進(jìn)行生物原理的仿生雖有/解,但并不清晰,需要
進(jìn)行實(shí)例的具體分析加深印象。此外,對(duì)于海豚這種生物,學(xué)生對(duì)海豚回聲定位的原理并不
清晰,依靠的是什么,如何進(jìn)行定位等。很大一部分學(xué)生認(rèn)為是依靠人類聽(tīng)得到的海豚“叫
聲”進(jìn)行游行和捕食,而不知道海豚是用兩種頻率發(fā)聲:一種是人耳聽(tīng)不到的超聲波,這些
超聲波用于獲知水中的魚(yú)餌或物體的存在;另一種是次聲波,是人們?cè)谒锌陕?tīng)見(jiàn)的海豚發(fā)
出的低頻聲音,用于同伴間的交流。
(技能方面)五年級(jí)的孩子已經(jīng)具備較好的交流、協(xié)作能力,能較好的展開(kāi)科學(xué)探究,
并能運(yùn)用理性思維對(duì)收集到的證據(jù)進(jìn)行比較、分析、歸納、概括等整理加工,并在此基礎(chǔ)上
形成種種解釋。
(心理特征)高段的學(xué)生隨年齡增長(zhǎng),已經(jīng)漸漸沉穩(wěn),也具有較強(qiáng)的規(guī)則意識(shí),有意注意
漸漸占優(yōu)勢(shì),并具備一定的邏輯思維能力。但仍需同直接與感性經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系。因此,有趣的
探究活動(dòng)仍比較容易引發(fā)他們較持久的關(guān)注和興趣。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知道什么是超聲波,了解超聲波回聲定位和無(wú)線電波反射定位的原理。
2.通過(guò)閱讀和對(duì)比,發(fā)現(xiàn)海豚、潛艇的聲納、B超、雷達(dá)相似的工作原理。
3.分工合作,提升團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
了解海豚游行以及捕食的原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】
分工合作,提升團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師材料:課件和視頻
學(xué)生材料:水,實(shí)驗(yàn)盤(pán),方形木塊,一次性塑料杯子、滴管,記錄單
【教學(xué)時(shí)間】
1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
探究活動(dòng)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)探究意圖
一、導(dǎo)入1.(出示海豚圖片)認(rèn)識(shí)它嗎?1.學(xué)生互動(dòng)。[設(shè)計(jì)意圖:利
2.今天我們通過(guò)一段視頻來(lái)了解用海豚圖片直
一下海豚的生活C2.觀看視頻。接導(dǎo)入,再結(jié)合
3.播放海豚在水中游行和捕食的3.學(xué)生交流:海視頻引導(dǎo)學(xué)生
視頻。豚在水中靈活的游聚焦到海豚靈
4.在視頻中你看到了什么?行,捕食?;钣涡忻孛苌?,
5.為什么海豚能在水中這么靈活4.學(xué)生交流:通通過(guò)充分的交
的游行捕食?這節(jié)課我們?起來(lái)探究過(guò)眼睛觀察周圍環(huán)流挖掘?qū)W生的
一下。境;發(fā)出的聲音進(jìn)行前概念,為后續(xù)
定位....的教學(xué)奠定基
礎(chǔ)。]
二、認(rèn)識(shí)1.同學(xué)們的想法都不一樣。接下[設(shè)計(jì)意圖:因
海豚的回來(lái),我們通過(guò)幾則資料的閱讀了解一學(xué)生對(duì)海豚回
聲定位下。聲定位的本領(lǐng)
2.(出示快讀資料)1.學(xué)生閱讀資并不濟(jì)晰,因此
資料?:料。結(jié)合幾則資料
有人曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn),在水池里讓學(xué)生通過(guò)資
插上36根金屬棒,每排6根,然后把料閱讀進(jìn)行分
海豚放進(jìn)去。只見(jiàn)海豚在棒中間游來(lái)游析從而了解海
去,而絕不會(huì)碰到金屬棒。即使把它的豚。此外,借助
眼睛蒙上,它也照樣暢游無(wú)阻。如果偷可視的水波模
偷地在水池里放進(jìn)一條小魚(yú),它就會(huì)立擬超聲波的活
刻游過(guò)去進(jìn)行捕捉。動(dòng),將看不見(jiàn)的
資料二:海豚利用超聲
20世紀(jì)60仁代,生物學(xué)家諾里斯波反射定位的
發(fā)現(xiàn),用橡皮蒙住海豚的雙眼,它的活現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為直
動(dòng)絲毫不受影響,可把海豚的前額蒙觀現(xiàn)象,讓學(xué)生
住,它在水下就像瞎子一樣,到處亂撞。在活動(dòng)中形象
顯然,海豚是用前額發(fā)出聲波來(lái)測(cè)定方化地感受過(guò)程
向的。和原理。同時(shí),
資料三:增進(jìn)了學(xué)生的
海豚不同十須鯨,它只有一個(gè)鼻研究興趣。]
孔,另一個(gè)鼻孔是封閉的,埋于皮下。
聲波就是靠這個(gè)封閉的鼻孔發(fā)生震動(dòng)
產(chǎn)生的。發(fā)聲時(shí),聲波通過(guò)頭部額隆,
這個(gè)額隆就像凸透鏡一樣可以聚焦放
大聲波。海豚接收聲波是通過(guò)下頜的骨
骼組織,將分散的聲波集中傳送至位于
下頜后部的內(nèi)部耳朵,從而感知聲波。
3.從資料中你獲得了什么信息?
4.交流:人們發(fā)現(xiàn),海豚的音域
比較寬廣,可以發(fā)出兩種聲音,一種是
人耳可以聽(tīng)見(jiàn)的聲音,一種是人耳聽(tīng)不
到的超聲波??茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn),海豚是
利用超聲波獲知水中的魚(yú)餌或物體的
存在。2.學(xué)生分析資料
(超聲波:超過(guò)人能聽(tīng)到的最高頻并交流:海豚那么靈
(20000赫茲)的聲波,是人耳不能聽(tīng)到活和眼睛無(wú)關(guān);是由
的聲音。)前額的鼻孔里發(fā)出聲
5.海豚是怎么利用超聲波在水中波;鼻孔發(fā)出了聲波,
靈活游行和捕食呢?耳朵接收……
6.請(qǐng)你畫(huà)出海豚能自如游行的工
作原理圖。
7.交流學(xué)生的原理示意圖,學(xué)生
講解一一聚焦到超聲波以什么形式傳
播。
8.超聲波到底以什么樣形式傳播
呢?因?yàn)槌暡床灰?jiàn),所以我們用水1.學(xué)生交流:前
波來(lái)模擬超聲波c額(鼻孔)發(fā)出超聲
模擬超聲波活動(dòng)波,超聲波遇到物體
①用水波模擬超聲波。返回,耳朵接收。
②將實(shí)驗(yàn)盤(pán)裝水,保持水面平靜。2.學(xué)生回原理
③將水滴到實(shí)驗(yàn)盤(pán)中,觀察水波的
小意圖。
變化的情況。
④在水中放入不同的物體
(■,?),再滴水,觀察水波遇到
3.學(xué)生分組開(kāi)
物體時(shí)的情況。
模擬活動(dòng)。
⑤畫(huà)出示意圖,交流發(fā)現(xiàn)。
9.交流發(fā)現(xiàn):水波遇到物體會(huì)返
回來(lái)。物體離波源的距離不一樣,水波
返回來(lái)的時(shí)間也不一樣。遇到不同的物
體后水波返回來(lái)的波形不一樣。
10.小結(jié):海豚的前額(鼻孔)發(fā)
出超聲波,超聲波遇到物體返回,進(jìn)入
到海豚的耳朵,海豚通過(guò)對(duì)接收到的信
號(hào)進(jìn)行分析,從而知道前方有無(wú)物體,
4.學(xué)生交流發(fā)
物體的大小、形狀和位置,就能靈活的
現(xiàn)。
游行和捕食了。這樣的探路方式稱為回
聲定位。
三、搭建1.我們已經(jīng)知道了海豚在水中自1.學(xué)生交流:完[設(shè)計(jì)意圖:切
海豚探路如游行和捕食的秘密了。其實(shí)人類是很善了聲吶系統(tǒng)。入仿生話題,將
與仿生物擅于向大自然學(xué)習(xí)的。人類利用海豚的雷達(dá)、聲納、B
品工作原這項(xiàng)本領(lǐng)做了什么?超、海豚探路等
理上的關(guān)2.聲吶系統(tǒng)被應(yīng)用在哪些地方?零散的認(rèn)知,通
系它的原理是什么?你能嘗試畫(huà)出來(lái)2.學(xué)生畫(huà)聲吶系過(guò)比較分析,找
嗎?統(tǒng)的原理圖。出相似之處,進(jìn)
3.你還知道人類的發(fā)明與我們今一步加深對(duì)仿
天介紹的海豚的回聲定位原理相似3.小組討論,交生事例兩者之
的?流發(fā)現(xiàn)。間關(guān)系的認(rèn)
4.介紹B超診斷儀和雷達(dá),學(xué)生知。]
交流原理。
B超診斷儀:利用回聲定位原理,
將超聲波射入人體,通過(guò)分析體內(nèi)組織
產(chǎn)生的回聲,探測(cè)人體內(nèi)部是否健康。
雷達(dá):發(fā)出電磁波遇到目標(biāo)時(shí)會(huì)返
回,從而測(cè)定目標(biāo)位置、速度等,為飛
機(jī)導(dǎo)航。
四、拓展1.我們知道海豚的回聲定位本領(lǐng)1.小組討論,交[設(shè)計(jì)意圖:通
__我是已經(jīng)運(yùn)用到許多領(lǐng)域,人們也還在做各流想法。過(guò)學(xué)生根據(jù)回
小小設(shè)計(jì)種嘗試。今天,讓我們也做個(gè)小小設(shè)計(jì)2.學(xué)生畫(huà)設(shè)計(jì)圖聲定位原理自
師師,運(yùn)用海豚的本領(lǐng)嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)物并展示交流。行設(shè)計(jì)物品,一
品,解決我們生活遇到的一些問(wèn)題。方面加強(qiáng)了對(duì)
仿生認(rèn)識(shí)與應(yīng)
用,另一方面也
滲透了工程設(shè)
計(jì)意識(shí)。這個(gè)環(huán)
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