生物的启示教学实录

熟悉学生：

1.告诉学生葱叶是——圆筒形的。

2.举例说明承受力——纸条书包

3.纸筒——怎么做

4.拱形、凹形。

5.小组同学商量实验方案——是让大家干什么？

实验注意事项：声音小，4个人听见就行了。做完了实验，要把器材放回原处。小组要分好工，记录员（想一想怎样汇报，做好准备）、实验员一起做，小组不能闲人。

填写实验记录：第一个实验填到——第三次填到——

6.个人交流声音响亮。

7.发仿生资料，能熟练说下来。

8.筒形结构生活见过吗？柱子、管道。

9.起跑（60米，2个起跑）

10.停的手势：暂停、端正

11.变色龙——我想发明会变色的衣服，夏天是浅颜色，穿着比较凉快。

【教学目标】

1. 搜集整理信息资料；制作简易的科学模型。

2.培养学生亲近自然，热爱科学勇于创新的科学态度；愿意交流与合作。

3.通过本课的探究，了解仿生过程，认识什么是仿生，尝试仿生设计，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。

【教学重难点及突破措施】

重点：了解仿生过程，使学生认识到什么是仿生，尝试仿生设计，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。

难点：能用简单的器材做简单的观察实验；能制作简单科学模型。

突破措施：采用科学实验的方法。

【教学准备】

1.多媒体课件、分组实验材料（放在支架上的蛋壳两个、新鲜的大葱三棵，水笔二支，记录纸一张，圆筒纸一张，平板纸一张，螺母若干个）。

2.查阅有关仿生学的资料。

【教学过程】

一、课前活动【课件播放自然界的各种生物图片】（1分钟）

1.清点实验器材。

2.我们再来一起热热身：“看图片——说特性”，愿意吗？

请看——【出示课件】它们有什么共同的特性？（举手）同意吗？(游泳？是啊，能在水里游！)

继续——它们的共同特性是——

这是——它呢？——一吹，它会——（种子能随风——）

最后一张——漂亮吧？月季花茎上有——

师：通过交流，老师觉得咱班同学（手势）：发言积极、观察能力也很强。课堂上，大家能不能表现得更出色？好，上课！

二、激情导入

【出示课件】苍耳

师：这是——（指屏幕）！以前见过吗？

师：桌上有吗？它有什么特性？

生：扎手。有刺。同意吗？（能粘衣服上——）

师：（他说能粘到衣服上）你也试试！粘上了吗？

看这件衣服——（师举着）怎么样了？

为什么会这样呢，仔细看看，小刺最尖的地方有什么？（小勾）

看到了吧！

师：根据它的这个特性，动脑想一想，可以用来干什么呢？（这个想法怎么样？不错！挺奇妙！）

有点难度，是吧？诶，没关系。（你知道的真多！）

师：（举着苍耳）其实呀，还真有人受苍耳特性的启发完成了一项发明，请看——瑞士科学家发明的——【出示尼龙搭扣】这就是——（举实物）它在我们的生活中应用得广泛吗？

（走下讲台）

大家的衣服或鞋子上有吗？还真有！（摸一摸——，告诉大家——搭扣上的小弯钩与苍耳的刺是怎样？生说——）

（看前面的同学坐得真端正——）

（上讲台）没想到吧？【出示课件】（指课件）根据苍耳的特性，进行——（学生说），这就是生物带给人们的启示。

【板贴】是什么？生说——生物的启示

三、探究活动

活动一：葱叶的启示。

（一）引导学生发现葱叶特性。

师：看！（出示一棵葱）这是——，葱叶——有什么独特的地方吗？

生：它的叶子是圆筒形的。

师：圆筒形叶子，有什么好处呢？

生：不容易倒，直立的。

师：是呀，直直的，风都吹不弯，你能把它吹弯吗？每个人都试试！（使劲吹，再使点劲！）

师：（好停下来，）

脸都涨红了，结果呢？

师：这说明——？

生：圆筒形的葱叶不容易吹弯。

师：也就是葱叶的承受力——很（大、强）

师：（一棵葱，两个葱叶）那，把它捋平，（师把葱叶捋平），筒形结构——变成平板式结构，一下子——就弯了。

师：通过比较，我们知道——【版贴：筒形葱叶不易弯曲】

（学生随着说——）圆筒形的葱叶不易弯曲，也就是承受力——，这就是——葱叶的特性。

圆筒形的比平板式的承受力——大，究竟大多少呢？我们可以建立一个——模型来进行科学的——检测。

（二）建立筒形结构模型。

师：（举着）用这张纸，会做葱叶模型吗？

来，怎么做？（学生台下说）（生答：我们可以把纸卷成筒状）

师：行吗？桌上有没有两张相同的纸？用有双面胶的那张做一个圆筒！

学生动手做筒形结构模型。

师：请大家坐好。

师：做好的小组请举起来。（眼睛扫视——这个小组快点——我们等等这个小组。）

请大家坐好。

（三）对模型进行对比检测

师：【出示圆筒】好，这是根据圆筒形的葱叶建立的模型【版贴：圆筒纸】这是——平板式的。两个模型有了，再看其他的实验材料（书上）：有——（举着）2个木块、一些——棋子。用这些，怎样检测两个模型承受力的大小呢？想一想——（停顿一会儿）诶，你有实验方案？到前面给大家介绍介绍！

生：演示摆木块——

在两个模型上分别放棋子——看哪种模型放的棋子多。放棋子也就是——【板书：放重物】

师：怎么做，大家听明白了吗？

也就是—先把它——支撑起来，然后呢？

师：放棋子时该注意什么？生：一个一个往上放。

生：先放中间，轻轻地。

师：圆筒容易滚动——，可以轻轻——按着。

放棋子，直到把它——（演示）压弯不能承受为止。

师：老师还想问，两次检测，木块的距离能不能变？

怎么检测，清楚了吗？猜一猜，这上（筒形结构）能放多少个棋子？学生猜。

这种平板式呢？学生猜。（2人）

师：有了猜想，就要——检验。

下面小组检测，结果填到实验（一）表格里（老师手里拿着）。比比哪个小组最有序，最会合作！

学生动手实验，教师指导学生实验。（每个小组都要巡视，会不会合作？记录填了没有？）

师：——组已经把做完了实验，还整理好实验材料。其他小组能不能也这样啊？

（找2个小组，切换投影）

师：实验都完成了吧？请大家坐好。下面我们一起交流交流。

（投影：一张实验单，放一张）

1组汇报：实验结果——结论——

我们再听听3组的——

3组汇报：实验结果——结论——

师：其他小组的结论？

（好，你们——请回。）

师：通过检测，我们发现：筒形结构的物体承受力的确非常强。

师：受它的启发，我们可以用筒形结构做什么？

生1：

师：为什么？

生：因为筒形结构的承受力强。

师：还可以来做什么？

生2：可以做钢管。

生3：生4——（大家见过吧？有没有？同意吗？是不是？）

（三）葱叶仿生。】

师：的确，生活中许多物品都是应用了筒形的特性设计的。我们一起来看看——

（课件播放：烟囱、电线杆、地下水管、篮球架、旗杆、圆柱子）

师小结：（在板书的位置）小小的葱叶了不起吧！（指板书）——受它的启示（大题目）竟然开发了这么多的产品。【钢管……】

师：看来，植物的特性能不能忽视？当然，我们还需要用慧眼去——观察，用大脑去——思考。

活动二：蛋壳仿生。

（一）引导学生发现蛋壳特性。

师：【出示鸡蛋】研究了葱叶，再看：这是——，它有与众不同的地方吗？

生1：蛋壳非常薄。

生2：蛋壳是椭圆形的。

师：哦，蛋壳很薄，那这样捏，能碎吗？

生1：捏不碎。

生2：能捏碎。

师：诶，大家意见不同了，得怎么样？你，还有你，来试试。

大家给他俩加油——加油，加油！

使劲，再使劲！

我要采访一下两位：有什么感觉？你呢？——

（好，请回——）

师：两个同学都没有把鸡蛋捏碎，说明蛋壳的承受力——诶，很强。

同样都是蛋壳，这是——拱形的，这是——凹形的，它们相比哪种更结实，承受力更强？

看——这些实验器材，怎样检测呢？（书）

师：有同学说敲。

敲，（举着两只笔）能不能保证每次用的力一样？

师：那怎么办？

生：空中抛下去。

师：怎么抛呀，能比划一下吗？

生演示。

师：哦，自由下落。

师：下落时要对准——蛋壳的中心。

师要是这样（演示——从高、低不同的位置）让笔下落，可以吗？

生：笔的高度要一样。请回——

请看温馨提示：（读一读）

1.两只笔的高度要一样，并对准蛋壳的中心。

2.让笔自由下落，不能加任何外力。

3.为了受力均匀，建议大家最好站起来做！

清楚了吧，小组合作完成实验。

（老师快速到各小组巡视，控制声音，时间不要太长。）

师：各个小组都完成了检测，请大家都坐好。

师：哪些小组拱形蛋壳（举着）扎破？（——个）凹形的蛋壳呢？（都扎破了——）

师：这说明了什么？

生：拱形——承受力大。

师：【板书：蛋壳薄拱形结实】蛋壳虽然——很薄，拱形的却——很结实——这就是拱形蛋壳的——特性。

（二）建立拱形结构模型。

师：（指板书）拱形的比凹形的承受力要大，大多少呢？也需要建立一个——模型来检测。

怎么做拱形模型呢？

生演示。（我们请木块帮帮忙——）

师：【板书：拱形纸】拱形纸就是根据拱形的蛋壳建立的模型。

（三）对模型进行对比检测。

这样放呢？——平板式。

师：下面，我们还是通过放棋子，检测拱形、平板纸承受力的大小。结果填到实验（二）表格里，赶快开始吧！

学生活动。

师：检测完成了吗？这组同学检测完了及时在整理实验用品，习惯真好！

师：实验都完成了吧？请大家坐好。下面我们一起交流交流。

（投影：一张实验单，放一张）

5组汇报：实验结果——结论——

我们再听听6组的——

6组汇报：实验结果——结论——

师：其他小组的`结论？

（好，你们——请回。）

师：通过检测，我们发现：薄壳状、拱形物体的承压能力比较强。

（三）蛋壳仿生。

师：受它的启发，我们又可以来干什么呢？

生：造一个拱形桥。

师：为什么呀？

生：因为拱形的物体承受力大，比较牢固。

师：有道理吗？

师：生活中，确实有不少建筑是利用拱形的特性来建造的。【板书：薄壳建筑】

请看——出示课件。

师：这是——澳大利亚的悉尼歌剧院，这是我们的国家大剧院。

它们都是利用了（指板书）——薄壳状拱形物体承压能力强的特性而建造的。

继续看—— 【课件展示各种薄壳、拱形建筑】

这些都是——指板书。

四、活动总结

师：以上，我们对筒形葱叶、拱形——蛋壳进行了研究。回想一下，我们经历了怎样的研究过程？

教师引导：先干什么？——对，观察生物的特性，然后做什么了？这就是建立——模型，放重物就是对模型进行——检测。

师：检测，就是为科学研究提供——强有力的依据。

最后——做成一些东西，也就是在开发——产品。

师：（共同归纳总结，加箭头——）发现生物的特性——建立生物模型——再检测模型的性能——最后，根据检测结果研制、开发新产品。科学上这个过程就是仿生。【板书：仿生】

【板书】

生物的启示

仿生生物特性建立模型模型检测开发产品

圆筒形葱叶不易弯曲圆筒纸放重物钢管……

蛋壳薄拱形结实拱形纸放重物薄壳建筑

师：人们受苍耳的启发，发明尼龙搭扣也是经历了这样的过程。

五、生活中的仿生实例简介

1．科学家的仿生。

师：接下来，我们一起看看科学家是怎样进行仿生的：

【课件播放鸟窝】

师：鸟巢用什么做的？结构简单吧？但是很牢固。有这样的仿生建筑吗？

都知道啊！(你怎么知道的？)

【课件展示鸟巢的仿生过程】

能看明白吗？

师：（指课件）根据鸟窝的——特性，建立模型——进行检测——完成了北京奥运会主体育场——鸟巢的设计。

2．生活中的仿生例子。

生活中还有哪些产品是受生物的启示而发明的，你知道吗？这么同学都想交流，好，你来。

生1：由鸟发明了直升飞机。

师：怎么知道的？

生1：查阅资料。

师：真会学习！

生2：由鱼发明了潜水艇。

师：你又是怎么知道的呢？

生2：上网查资料。师：不错。

师：看来，咱班同学都非常爱学习、会学习，都搜集了不少资料，是吧？

赶紧在小组里交流交流。（老师前面小组听听）

交流完了没有？老师也想交流交流，可以吧？请看——

【课件展示】

由——发明了——

这是——它是根据什么的特性建造的？肥皂泡玩过了吗？水立方像——？

咱班谁最能跑？你参加短跑比赛起跑时用什么姿势？（点课件）他们也这样，这样的姿势是怎么来的？

蝙蝠夜间飞行的秘密知道吗？（它是根据耳朵发射——）根据这个特性制成了——

蝴蝶隐藏在花丛中，不好发现对吧？有人就发明了——，在野外作战穿着——就不容易——。

它们的结构——像不像？

师：仿生产品多吗？大家想不想也来一次发明创造？

六、拓展创新

【课件出示：树叶、变色龙、啄木鸟的嘴、爬山虎的脚……】

师：好，这些生物，各有什么特性？根据它们的特性又能开发哪些产品？你也可以选自己熟悉的生物进行仿生设计。一会儿，咱们比一比，谁的设计最有创意！开始——（巡视两个人商量）

诶，大家都在积极动脑，有想法了吗？

怎么样？可以吗？有没有创意？

（彩笔）这是你的想法。

变色龙——我想发明会变色的衣服，夏天是浅颜色，穿着比较凉快。冬天是深色的，穿着比较暖和。

诶，这个创意好不好？的确，非常奇妙！

师：看来大家的想法特别多，课下愿意继续查阅资料，进行创新发明吗？好，下节课我们继续交流。