王園園

一、教學目標

科學探究目標：1.能用簡單的器材做簡單的觀察實驗；能制作簡易科學模型；會查閱書刊及其他信息源。2.指導學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題—建立模型—模型檢測—實際應用的過程。3.培養(yǎng)學生的想象能力和創(chuàng)造能力。

情感態(tài)度與價值觀目標：1.珍愛并善待周圍環(huán)境中的自然事物，初步形成人與自然和諧相處的意識。2.培養(yǎng)學生親近自然、熱愛科學、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度。3.在小組學習過程中，學會自我評價、尊重他人的想法的相互合作的科學態(tài)度；在整個學習活動過程中，保持強烈的探究欲望和積極嘗試不斷反省的探究態(tài)度。

科學知識目標：1.通過探究和學習，認識什么是仿生，了解仿生過程，嘗試仿生設計。2.通過本課教學，使學生了解人們在生物啟示下進行的發(fā)明創(chuàng)造。

二、教學重難點

教學重點：認識什么是仿生，了解仿生過程；嘗試仿生設計，聯(lián)系生活實際列舉生物仿真設計實例；了解人們在生物的啟示下進行的發(fā)明創(chuàng)造。

教學難點：能提出進行探究活動大致思路；能用簡單的器材做簡單的觀察實驗，制作簡單生物仿真模型。

三、教學準備

尼龍搭扣、蒼耳、帶蔥葉的大蔥若干、白紙、雙面膠若干。

四、教學過程

（一）課堂導入

先向?qū)W生展示蒼耳，后引出生物仿真設計實例，具體過程如下。

師：這是什么？（蒼耳）觀察它有什么特征？（有刺、刺前有小鉤）猜想利用它能做什么？（防身用，造這樣的衣服扎手，小偷不敢偷）試一試能不能粘到衣服上？（很容易粘在衣服上）有人受蒼耳特性的啟發(fā)完成了一項發(fā)明，他就是瑞士的喬治·邁斯楚先生，利用它發(fā)明了尼龍搭扣（出示實物）。想不到吧，一個不起眼的生物竟引起了一項發(fā)明！這就是生物帶給人們的啟示?。ò鍟n題：生物的啟示）生活中有很多受到生物的啟示進行發(fā)明創(chuàng)造的例子，人們發(fā)明了哪些東西以及怎樣發(fā)明的？這節(jié)課我們就來研究從生物中得到的啟示。

（二）知識內(nèi)容教學

根據(jù)教材編排，收集圖片或視頻課件，穿插在課堂教學過程中，以教師講述為主，學生思考為輔，時間控制在十分鐘左右。

（三）探究活動

1.研究蔥葉

教師先借助問題讓學生展開觀察。

師：這個大家都認識吧?。ù笫[）它有什么獨特的地方呢？你發(fā)現(xiàn)了嗎？

下發(fā)實物，學生自由交流。（葉子是圓筒形、是直的、里面是空的）

再結(jié)合實際現(xiàn)象，讓學生發(fā)現(xiàn)蔥葉特征。

師：圓筒形的葉子有什么好處呢？（葉子向上生長、更加牢固）你說得真有道理。是呀，它直直地長在地里，風都不能把它吹彎，你能把它吹彎嗎？想不想試一試？（讓學生吹蔥葉）

最后進行猜想驗證。

師：如果我把圓筒形破壞掉，看，我把蔥葉捋平，看還用把它吹彎嗎？它自己就彎了？咦，這說明了什么呢？（圓筒形牢固，不容易彎曲。）這就是我們發(fā)現(xiàn)的蔥葉的性能。（板書：圓筒形——蔥葉性能）

2.建立模型

師：會做圓筒形模型嗎？（學生發(fā)言并動手操作）老師為每組準備了兩張相同的紙，請大家趕快用其中的一張做個圓筒吧，看看哪個小組的同學手最巧。做好了嗎？做好的同學舉起來讓老師看一看。那么，這個就是根據(jù)圓筒形的蔥葉所做的模型（板書——筒形紙），這就是平板式的了，現(xiàn)在怎么來做檢測呢？誰能想出好辦法？

而后教師再引導學生進行討論模型的檢測方法。

師：把做好的模型放在兩塊木頭上，往上放重物，哪個放得多就說明承受力強。也就是說，把這兩個模型分別放在兩個木塊上，支撐起來，然后呢？我們可以用圍棋子來代替重物。要注意什么？（要一顆一顆慢慢放、要放在圓筒中間不要滑下來、要固定模型）對，要一個一個往上放，直到把它壓彎不能承受為止。趕快猜一猜，上面能放幾個？平板式的呢？這是大家的猜測，還需要我們大家通過實驗來進行檢測。（板書——放棋子）實驗時要注意：兩個木塊之間的距離應保持不變，結(jié)果記錄在1號記錄單中，聽明白嗎？還等什么呢，趕快開始吧！

實驗結(jié)束，教師讓學生匯報實驗發(fā)現(xiàn)，并進行評價。采用當場記錄的方法。（圓——平）記錄發(fā)棋子的數(shù)量。仔細看檢測的結(jié)果，這說明了什么？（圓筒紙承受力更強）

最后教師總結(jié)。

師：回顧剛才進行的兩個探究活動，實際上經(jīng)歷了這樣一個過程：我們先是發(fā)現(xiàn)生物（蔥葉）的結(jié)構(gòu)性能（筒形的蔥葉比剪開后的條形蔥葉承壓能力強）；再根據(jù)生物結(jié)構(gòu)特點（蔥葉筒形）建立生物模型（紙筒）；接著做承壓對比實驗檢測模型是否也具有生物性能；最后根據(jù)檢測結(jié)果研制、開發(fā)新產(chǎn)品。這就是仿生的過程，什么是仿生呢？

教師引導總結(jié)并板書：

蔥葉筒形——紙筒——承壓實驗——鋼管

（四）拓展延伸

教師借助多媒體播放壁虎在墻壁上爬行的視頻，讓學生思考這在生活中有何應用，再向?qū)W生提出問題，讓學生進行小組討論：為什么飛機飛行與小鳥飛行有這么大差別？

（五）總結(jié)

同學們，仿生的過程并不是一帆風順的，是科學家經(jīng)過重重的磨難和挫折，比如，在很久以前人們渴望能像鳥一樣在天空上飛翔，他們嘗試了各種器械模仿飛行，有些人甚至獻出了自己寶貴的生命。可以說，每一項科學發(fā)明都是歷經(jīng)反復實驗，最后才獲得成功?，F(xiàn)在，給你一些生物，你能發(fā)現(xiàn)它們的特性，進行大膽的設想嗎？除了這四種生物，你還可以選擇其他的生物。誰先來？

五、課后作業(yè)

自己在課后進行仔細觀察，進行仿生設計設想，做一份設計簡圖并配上設計思路，有條件的同學做出實物。

【作者單位：煙臺市芝罘區(qū)萬華小學 山東】