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1、苏教版五年级下2.8我们来仿生教学设计课题 我们来仿生单元2学科科学年级5学习目标1、能按要求制作手臂的结构模型。2、通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品。3、发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。4、尝试进行仿生设计。重点通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。难点设计仿生产品。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课人类模仿生物的结构和功能，创造岀各种人造物，如新干线列车、直升机、尼龙搭扣、雷达、安全帽、国家大剧院等。你还知道哪些仿生物品呢？预测：1. 苍蝇小型气体分析仪2. 萤火虫人工冷光3. 蚊子无痛针头4. 水母水母耳风暴预测仪5. 蛙眼电子蛙眼6. 蝙蝠盲
2、人用的超声探路仪7. 蓝藻的不完全光合器光解水装置8.动物的爪子起重机的挂钩9. 章鱼烟幕弹10. 鸭蹼船桨11. 螳螂臂或锯齿草锯子12. 苍耳果实尼龙搭扣13. 龙虾气味探测仪14. 蝴蝶上的鳞片变色衣服15. 荷叶防水衣服16. 树叶的排列悉尼大剧院17. 鱼的沉浮潜艇18. 响尾蛇空对空响尾蛇导弹 我们能不能也像科学家那样来仿生？列举交流通过大量的列举仿生物品，激发学生仿生兴趣。讲授新课一、模仿手臂的结构和功能1、跟老师一起做重复运动：伸直手臂，弯曲手臂；体会：肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的？明确：手臂运动是肌肉、关节、骨骼共同作用的结果。曲臂时，手臂上侧的骨骼肌收缩、鼓起，与此同时
3、下侧的骨骼肌伸长、紧绷。伸臂时，手臂下侧的骨骼肌收缩、舒展，上侧的骨骼肌伸长、紧绷，与曲臂时正好相反。2、观察假肢手臂的结构和功能假肢，也称“义肢”，是供截肢者使用以代偿缺损肢体部分功能的人 造肢体，有上肢假肢和下肢假肢。多用铝板、木材、皮革、塑料等材料制作，其关节采用金属部件，现在假肢界主流是钛合金和碳素纤维材料。结构如下：假肢能和正常肢体一样自由活动吗？播放视频。3、讨论：假肢手臂是怎么制造出来的？明确：假肢手臂是模仿人的手臂外形、结构和功能制造出来的。4、做一只手臂模型（1）活动材料：制作手臂的宽窄卡纸、铆钉、线、胶带、剪刀等。（2）制作演示：播放视频。（3）动手制作：剪两块硬纸板，其中
4、一块是另一块的两倍宽。将宽纸板沿长边对折，将窄纸板的一端剪圆。把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧，用铆钉连接，再把“手”固定在对折纸板的另一侧。用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上。拉动绳子，带动整个“手臂”运动。（4）温馨提示：硬纸板长骨（肱骨）对折的硬纸板前臂的桡骨和尺骨铆钉关节 绳子连接上臂与前臂的肌肉（5）实验现象：当我们拉动绳子,可以带动整个“手臂”运动。前臂可以绕着铆钉“关节”处上下运动。（6）实验结论：二、做“保护色”游戏1、找一找，图片中的小动物？它们的体色与周围环境有什么特点？明确：动物具有与其生活的环境颜色一致或近似的体色，这种颜色叫保护色。自然界里有许多生物就是
5、靠保护色避过敌人，在生存竞争中保存自己。（1）材料准备：各种小动物、彩笔、剪刀。（2）游戏规则：分组给蚂蚱、蝴蝶、菜青虫、青蛙等小动物 卡片涂上颜色，并剪下来。 选一条树丛边的小路，各组将小动物卡片沿 途放在其中。 以正常速度走过这条小路，比一比哪个小组 做的卡片被发现得最少。 重走一遍这条小路，你能发现更多的小动 物卡片吗？（3）讨论：游戏中的各种行为代表什么？明确：小动物卡片生活在树丛中的小动物以正常速度走过这条小路不经意的观察状态重走一遍小路仔细的观察状态（4）游戏提示：卡片可不能被其他物体遮盖。做好游戏分工：A组放置卡片，B组和C组搜寻；B组放置卡片，A组和C组搜寻；在指定活动区域活动
6、，听从指挥，遵守纪律。（5）游戏记录（6）游戏结论：动物的保护色能帮助动物躲避敌人，保存自己。2、迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。黄绿色的迷彩服是丛林迷彩，用于陆军夏作训服。荒漠迷彩，用于陆军冬作训服。蓝色的迷彩服是海洋迷彩，用于海军陆战队。（1）这三种迷彩服分别在什么环境中不易被发现？请连线。（2）迷彩服是模仿什么制成的？明确：动物的保护色原理。三、科学阅读：六足机器人1、六足机器人可以轻松跨越森林、沙地、 沼泽等特殊路面，能够从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等难度较大或具有危险性的工作。这跟什么有关？明确：六足。2、观看视频，观
7、察机器人行路有什么特点？明确：六足机器人总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。3、阅读短文回答：六足机器人是模仿什么发明的？明确：工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势， 设计并制造了六足仿生机器人。4、介绍竹节虫：竹节虫，形状细长似竹节，绿色或褐色。有3对足， 在爬行时总是以三条腿为一组，以三角形支架结构交替前行，可以轻松跨过障碍物，可以随时随地停息下来。四、观察锥形瓶与烧瓶1、观察锥形瓶与烧瓶有什么特点？明确：内大口小。2、用普通刷子清洗它们时会有什么不方便？明确：普通刷子无法将其内部清洗干净。3、根据锥形瓶与烧瓶特点，你能从生物中找寻灵感设计个仿生工具解决这个难题吗
8、？预测：河鲀又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌。技术人员从中受到启示，发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子：挤压手柄， 使刷头膨大。五、设计一种仿生产品仔细观察周围的生物，思考它们能给你什么启示。试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。1、设计流程（1）选择一种你熟悉的生物；（2）说出该生物的形态、结构或功能特点；（3）由某一点出发，思考可以应用在何处。2、活动手册仿照示例，观察身边的生物，设想仿生两件物品。六、课堂练习（一）选择题1.三种迷彩服中，用于陆军夏作训服的是（ ） A.丛林迷彩 B.荒漠迷彩 C.海洋迷彩 2. 下列物品或工具没有模仿
9、手臂工作原理的是（ ）3.不属于仿生作品的是（ ） A.六足机器人 B.假肢 C.竹节虫4.列车的车头设计为锥形目的是（ ） A.节省材料，更环保 B.翠鸟的锥形喙前小后大特点，可减小空气阻力 C.造型优雅美观（二）判断题1.脚蹼是模仿鸭蹼的形态和功能设计的。（ ）2. “迷彩”是一种新式保护色。（ ）3.六足机器人可以轻松跨越特殊路面。（ ）4.手臂工作时，骨骼带动肌肉和关节。（ ）5.人们根据动物的保护色发明了迷彩服。（ ）七、作业布置 试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。跟老师一起做伸臂和曲臂运动交流手臂运动体会观察假肢结构观看视频，体会假肢和正常手臂的共同点回答认识材料观
10、看制作演示动手制作交流观察到的现象归纳找一找再分析认识材料野外游戏开始回答交流游戏记录归纳阅读连线回答回答看视频，回答阅读教材回答阅读资料观察回答回答交流做活动手册，并交流独立完成能按要求制作手臂的结构模型。理解各种迷彩服的设计是为了与环境融为一体，避免被发现。了解六足机器人的仿生案例。提出锥形瓶与烧瓶清洗问题，介绍了一种有创意的仿生设计。通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。完成达标测评巩固课堂知识课堂小结本节课，我们在前几课学习的基础上，通过仿生学习和仿生实践，学以致用，尝试模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。总结课堂板书板书设计
