《生物的启示》教学设计

《生物的启示》教学设计能建峰教学目标：1．能用简单的器材做简单的观察实验；能制作简易科学模型；会查阅书刊及其他信息源。2．培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度；认识到科学是不断发展的；乐于用学到的知识改善生活；在小组学习过程中，学会自我评价尊重他人的想法的相互合作的科学态度。3．了解仿生过程，了解人们在生物的启示下进行的发明创造。认识什么是仿生，并且尝试仿生设计。4、通过对仿生学的认识，意识到科学技术队人类社会的发展起着促进作用。教学准备：尼龙搭扣、苍耳、带葱叶的大葱若干、勾码若干个、鸡蛋、同样的白纸2张，硬卡纸1张、双面胶，三角支架（可用其他物品代替）等。教学过程：一、激趣导课，直入课题。1、老师给大家带来了一位植物界的朋友，你们认识它吗？（老师身上沾满了苍耳）苍耳。仔细观察，你发现它有什么特点？（椭圆形的、有刺、刺上带钩、很容易粘在衣服上。）2、有人受苍耳特点的启发完成一项发明——那就是瑞士的梅斯特拉尔先生发明的尼龙搭扣。它在我们的生活中应用得很广泛，你都在哪儿看到过它？4、出示苍耳和尼龙搭扣进行对比。搭扣上的小弯钩与苍耳的刺是多么相似呀！想不到吧，一个小生物竟然能引起一个发明。这就是生物带给人们的启示。（板书课题：生物的启示）二、探究活动（一）研究葱叶的性能。1．玩大葱，找发现。（1）寻找大葱叶子的特点。这个大家都认识吧！（大葱）它有什么独特的地方呢？你发现了吗？学生自由交流。（叶子是圆筒形、是直的、里面是空的）（2）圆筒形的叶子有什么好处呢？（叶子向上生长、更加牢固）你说的真有道理。是呀，它直直的长在地里，风都不能把它吹弯，你能把它吹弯吗？想不想试一试？（3）吹葱叶。咱们动动嘴巴吹一吹，看看谁的力气最大。（学生吹葱叶）我看到有的同学的脸都涨红了，腮帮都鼓得圆圆的，可是葱叶却丝毫没有被吹倒的迹象。能说一说你吹葱叶的感觉吗？（头晕、很累）这说明了什么呢？（圆筒形能使葱叶牢固）（4）捋平葱叶。如果我把圆筒形破坏掉，看，我把葱叶捋平，看还用把它吹弯吗？它自己就弯了？咦，这说明了什么呢？（圆筒形牢固，不容易弯曲。）这就是我们发现的葱叶的性能。（板书：圆筒形——葱叶性能）2、做葱叶模型，并检测性能。（1）看来呀，这种圆筒形的葱叶要比捋平的承受力要大。能大多少呢？需要我们设计一个模型要进行科学的检测。（2）讨论做圆筒形模型。会做圆筒形模型吗？（学生发言并动手操作）老师为每组准备了两张相同的纸，请大家赶快用其中的一张做个圆筒吧，看看哪个小组的同学手最巧。做好了吗？做好的同学举起来让老师看一看。那么，这个就是根据圆筒形的葱叶所做的模型（板书——筒形纸），这给就是平板式的了，现在怎么来做检测呢？谁能想出好办法？（3）讨论模型的检测方法。把它放在两块木头上，往上放重物，哪个放得多就说明承受力强。也就是说，把这两个模型分别放在两个木块上，支撑起来，然后呢？我们可以用围棋子来代替重物。要注意什么？（要一颗一颗慢慢放、要放在圆筒中间不要滑下来、要固定模型）对，要一个一个往上放，直到把它压弯不能承受为止。赶快猜一猜，上面能放几个？平板式的呢？这是大家的猜测，还需要我们大家通过实验来进行检测。（板书——放棋子）实验时要注意：两个木块之间的距离应保持不变，结果记录在1号记录单种，听明白吗？还等什么呢，孩子们赶快开始吧！（4）学生实验，教师巡视。有的小组在做完实验时总是不会忘记整理材料，这种习惯非常好。（5）实验结束，汇报实验发现。采用当场记录的方法。（圆——平）记录发棋子的数量。仔细看检测的结果，这说明了什么？（圆筒纸承受力更强）（6）圆筒形的用途。通过刚才的检测，我们发现圆筒形结构的物体承受力非常强，那么受它的启发我们可以来干什么？（支柱、管道、桥墩、暖气管、排气管）下面我们就来欣赏一下我们身边的圆筒形设计。（视频资料：篮球架、旗杆、烟囱、管道、电线杆）它们都是用了圆筒形的设计，小小的葱叶真了不起，人们受它筒形叶的启发竟开发了这么多产品。（板书——新产品）看来，植物的特性不容忽视，而人类的慧眼和聪明的大脑更了不起。我们再来看。（二）鸡蛋的奥秘。1、这是一枚普通的鸡蛋，她又有什么与众不同的地方呢？（1）生交流：椭圆形的、易碎。蛋壳很薄，轻轻一捏就碎了，那你能把鸡蛋捏碎吗？（能与不能）（2）学生捏鸡蛋。其他同学咱们也别闲着，我们给他们助威。加油！使劲！（3）谈感觉：用力，捏不碎！很坚硬，不碎！孩子们，这说明了什么呢？（鸡蛋里有支撑的东西、鸡蛋有硬度、椭圆形很坚固）（4）揭秘：（打破鸡蛋）无论是生鸡蛋还是熟鸡蛋都没有被大力士捏碎！这说明这个蛋壳的承受力怎么样？（很强）（4）这与鸡蛋的外壳特点有关吗？（它无论从哪个面看都是拱形的）就是我们发现的拱形蛋壳的性能。（板书——蛋壳拱形性能）看来呀，这种拱形的蛋壳承受力很大呀，它比平面的大多少呢？让我们用上面学到的方法来验证一下。（5）检测拱形纸和平板纸的承受力。（6）生做实验，交流结果。（7）观察结果，得出结论。孩子们，现在让我们看一下检测的结果，这又说明了什么？拱形纸比平板纸的承受力要大，要坚固。那么受它的启发，我们又可以干什么呢？（拱形桥）生活中有许多建筑也是用这种特性而建筑的，让我们一起来看一下。（放图片）看，它的外形多像拱形的蛋壳呀！它们都是利用了薄壳状拱形物体承受压力强的特性而建造的。（板书——新产品）3、提炼研究过程。孩子们，刚才我们通过对苍耳、筒形葱叶和拱形蛋壳的研究，想一想，回顾研究经过，我们都经过了怎么的研究过程呢？（1）学生小组内交流研究方法。（2）学生回答：研究物体的特点——制作纸——检测——新产品。我们做检测的目的是什么呢？也就是为我们科学研究提供强有力的依据。是这样的吗？（3）揭示仿生学的产生：板书（生物性能——生物模型——模型验证——研发产品），其实人们受苍耳的启发发明尼龙搭扣，也是经历了这样的过程。刚才我们所经历的发现性能——制作模型——模型验证——研发产品，在科学上这个过程就叫做仿生。仿生是一门了不起的科学，又称仿生学。（板书——仿生）许多科学家的发明也是如此。三、拓展延伸1、导语：同学们，仿生是受到了生物的启示，它推动了科学的进步和社会的发展，你知道生活中还有哪些产品是受生物的启示而发明的吗？2、学生交流：3．多媒体播放：老师也搜集了一些这样的资料。课件：(变色龙──迷彩服，等)三、总结同学们，仿生的过程并不是一帆风顺的，是科学家经过重重的磨难和挫折，比如：在很久以前人们能像鸟一样在天空上飞翔，他们尝试了各种器械模仿飞行，有些人甚至献出了自己宝贵的生命。可以说，每一项科学发明都是历经反复实验，最后才获得成功。现在，给你一些生物，你能发现它们的特性，进行大胆的设想吗？除了这四种生物，你还可以选择其他的生物。谁先来？希望大家课下继续查阅资料，进行仿生设想，相信未来的生活有了大家的智慧一定能够发明出跟多的产品，服务于我们的生活，服务于我们的社会。