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生物的啟示 一、 教材分析 《生物的啟示》一課選自青島出版社出版的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《科學(xué)》（六年級上冊）第五單元生物與環(huán)境?！渡锏膯⑹尽肥潜締卧淖詈笠徽n，主要讓學(xué)生親歷仿生科學(xué)過程，喚起學(xué)生對身邊生物性能的觀察、研究和模擬。學(xué)生對仿生有一定的認識，但知識貧乏，需要經(jīng)過大量知識搜索共享，達到學(xué)習(xí)目的。 二、 教學(xué)目標(biāo) 1．搜集整理信息資料；學(xué)會制作簡易的科學(xué)模型。 2．培養(yǎng)學(xué)生親近自然，熱愛科學(xué)勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度；愿意交流與合作。 3．通過本課的探究，了解仿生過程，使學(xué)生認識什么是仿生，嘗試仿生設(shè)計，了解人們在生物的啟示下進行的發(fā)明創(chuàng)造。 教學(xué)重點：讓學(xué)生經(jīng)歷仿生的過程。 教學(xué)難點：仿生的應(yīng)用 三、課前準(zhǔn)備： 學(xué)生：①預(yù)習(xí)本課觀察實驗操作的方法及內(nèi)容 ②查詢百度網(wǎng)站收集有關(guān)仿生的知識 教師：①課件 ②準(zhǔn)備蔥葉、小剪刀、細線、圓筒紙、螺母或砝碼、木塊。 四、教學(xué)過程 一、導(dǎo)入新課 師：這節(jié)課老師給大家?guī)砹艘唤M圖片，一起來欣賞?！菊n件出示鳥巢圖】 認識它嗎？ 師：對，是北京的鳥巢，2008年北京奧運會主體育場。大家仔細來觀察觀察，它有什么特點？ 生1：它像鳥窩。 生2：科學(xué)家是根據(jù)鳥窩的形狀制成的。 生3：形態(tài)如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃…… 師：接著看【課件出示水立方圖】 師：這是什么？師：它又是模仿什么而建造的呢？ 生：蜂窩！師：看一下?。úシ欧涓C圖，）有相似的地方嗎？ 師：原來，每個小蜂窩形狀是六邊形的！其實相互擠在一起的水泡也是六邊形的。 師：由此我們知道了，鳥巢和水立方分別模仿鳥窩、蜂巢的構(gòu)造來建造的。 師：想不到吧，不起眼的生物，竟引起了發(fā)明！這就是生物帶給人們的啟示！【板書課題】 二、探究活動 活動一：蔥葉的啟示。 （一）引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)蔥葉性能。（讓學(xué)生玩蔥葉——匯報分享——板書：生物性能） 師：（出示蔥葉）看這里，這個，大家都認識吧。它有什么獨特的地方嗎？ 仔細觀察，發(fā)現(xiàn)了嗎？ 生：它的葉子是圓筒形的。 師：它的葉子是筒形的，有什么好處呢？ 生：刮風(fēng)時吹不倒，不容易倒，直立的。 師：風(fēng)吹不倒它，那，你能把它吹彎嗎？想不想試一試？好，大家都來試著吹一吹，看誰能把它吹彎。 生參與吹蔥葉的活動。（來，使勁吹，再使點勁！） 師：好，停下吧。我看有些同學(xué)的臉都漲紅了，腮幫子都鼓得圓圓的了！ 師：吹蔥葉時感覺怎樣？ 生：吹不動，很費力氣。 師：這說明了什么？ 生：圓筒形的蔥葉不容易吹彎，承受力非常強。 師：那，如果把這個圓筒捋平，（師把蔥葉捋平），我把它的筒形結(jié)構(gòu)給破壞掉。 看，還用再把它吹彎吧。它自己就彎了。 師：這說明了什么？ 回顧：剛才，我們發(fā)現(xiàn)了蔥葉是什么形狀的？通過觀察比較，我們又發(fā)現(xiàn)了筒形的蔥葉比平板式的承受力要強，不容易彎曲。 這就是蔥葉的性能 。 【板書：蔥葉性能】 師：那，圓筒形的比平板式的承受力大，究竟大多少呢？我們可以建立一個模型來進行科學(xué)的檢測。 （二）建立蔥葉筒形結(jié)構(gòu)模型。 板書：建立模型 師：這個模型該怎么做呢？（ 放手讓學(xué)生探究） （生答：我們可以把一張紙卷成筒狀） 師：這個就是圓筒模型，這個就是平板式的。現(xiàn)在，怎樣檢驗這兩個模型誰的承受力大呢？誰有好辦法？ 學(xué)生設(shè)想檢測方法，小組討論交流 （三）對蔥葉模型進行對比檢測。 【學(xué)生說完方法，讓生在實物投影下操作演示?！? 師：老師聽明白你的意思了。把圓筒紙和平板紙分別放在木塊上。是這樣的嗎？然后呢？ 生：在上面放重物，看哪種模型放的重物多。 師：重物可用螺母來代替。放螺母時應(yīng)該注意什么？誰來提醒提醒大家？ 生：要一個一個的往上放。 師：要輕輕地一個一個地放，直到把它壓彎不能承受為止。你們猜一猜能放多少個？ 這種紙呢？能放多少？ 師：這只是大家的猜測，還需要我們親自來檢測檢測?！景鍟耗Ｐ蜋z測】 師：到底能放多少呢？趕快來試一試吧。記住要把結(jié)果記錄下來，看哪個小組做得又快 又好。 學(xué)生動手實驗 師：同學(xué)們檢測出來了嗎？都坐好,現(xiàn)在哪個小組來匯報你們的檢測結(jié)果？ 學(xué)生匯報檢測結(jié)果（老師隨機做好記錄） 師：仔細觀察檢測結(jié)果，這說明了什么？ 生：圓筒紙和平板紙相比，圓筒紙的承受力大。 實驗結(jié)論：通過檢測，我們發(fā)現(xiàn)：筒形結(jié)構(gòu)的承受力比較強。 （四）蔥葉仿生。（開發(fā)產(chǎn)品） 師：那，可以利用它來干什么呢？ 生1：可以做圓筒形的橋墩。 師：為什么？ 生：因為筒形結(jié)構(gòu)的承受力強。 師：還可以來做什么？ 生2：可以做鋼管、電線桿、用竹子做梯子、椅子等等。 師：其實，生活中有許多物品都是應(yīng)用了筒形的特性而設(shè)計的?？梢杂脕黹_發(fā)許多產(chǎn)品。 【板書：開發(fā)產(chǎn)品】 你還知道哪些應(yīng)用了筒形的特性而設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品？ （生聯(lián)系現(xiàn)實生活：煙囪、電線桿、地下水管、籃球架、旗桿、圓柱子……）出示圖片。 師小結(jié)：小小的蔥葉真了不起！人們受它筒形葉子的啟示，竟然開發(fā)了這么多的產(chǎn)品。 這個過程就是仿生。板書：仿生。 我們一起再來說說仿生的過程: 生物性能——建立模型——模型檢測——開發(fā)產(chǎn)品 師：看來，植物的特性不容忽視，而人們的慧眼和聰明的大腦更了不起。 三、生活中的仿生實例簡介 師：仿生是因為受到了生物的啟示，它推動了科學(xué)的進步和社會的發(fā)展。你知道生活中還有哪些產(chǎn)品是在生物的啟示下而發(fā)明的嗎？ 學(xué)生展示自己收集到的圖片、文字資料。 教師出示圖片資料?！菊n件播放】 師：同學(xué)們剛才看到的這些產(chǎn)品都是模仿了生物的外部特征或本領(lǐng)而發(fā)明的。這些生物中當(dāng)然也包括蔥葉。 板書：擦去“蔥葉”寫出“生物”。 師：剛才，我們經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)生物的性能，建立模型，進行模型檢測，直至研制出產(chǎn)品，在科學(xué)上這個過程就是仿生。剛才我們經(jīng)歷的過程，就是仿生的過程。 師：同學(xué)們，仿生的過程并不是一帆風(fēng)順的，可能會經(jīng)歷重重磨難和挫折。比如：很久以前，許多人都向往飛上藍天，像鳥兒一樣有一雙翅膀，自由自在的飛翔，他們模仿制作了多種器械，嘗試飛行，有些人甚至犧牲了自己的生命?？梢哉f，每一項科學(xué)發(fā)明都是歷經(jīng)反復(fù)實驗，最后才獲得了成功。 四、拓展應(yīng)用 師：正如大家看到的一樣，任何一門科學(xué)的發(fā)展都是永無止境的，仿生學(xué)也是這樣。生活中還有許多的奧秘等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，想想生活中還有哪些生物具有的特性引起了你的注意，你準(zhǔn)備利用這種特性做些什么？說說看？ 師：可能大家一時想不起來，不要緊，希望同學(xué)們做個有心人，之后我們就舉行一次發(fā)明創(chuàng)新大賽怎么樣？有沒有信心獲獎？ 師：好，老師給大家提供一條信息：植物不同，葉子就不同。請看大屏幕：播放葉子圖片。漂亮嗎？ 師：請同學(xué)們選擇不同的樹葉進行觀察，看看你能從中得到哪些啟示。另外通過本課的探究，你能根據(jù)仿生學(xué)設(shè)計出什么新產(chǎn)品呢？課下同學(xué)們想一想、試一試，我們下次上課交流。 《生物的啟示》教學(xué)反思 曹德芝 本課教學(xué)體現(xiàn)了以探究為核心的教學(xué)理念，讓學(xué)生親歷學(xué)習(xí)過程，即經(jīng)歷了提出問題→猜想→設(shè)計實驗方案→實驗探究→整理分析→得出結(jié)論的全過程。 葉圣陶先生說過：“教師的教不在于全盤授予，卻在相機誘導(dǎo)”教師是課堂的組織者、引導(dǎo)者，是導(dǎo)演而不是主演。以課堂為主要形式的教學(xué)活動，應(yīng)當(dāng)成為學(xué)生自我發(fā)展的陣地，教師的任務(wù)就是想方設(shè)法讓學(xué)生動起來，主動參加到探究活動中，在教學(xué)中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，給學(xué)生提供了充分的時間和空間進行探究。 在本課設(shè)計中，充分發(fā)揮教師的“導(dǎo)”： 1．要引導(dǎo)學(xué)生進行猜想 猜想與假設(shè)是學(xué)生探究活動的重要組成部分，如果沒有猜想，怎么會有愛迪生發(fā)明電燈；如果沒有猜想，怎會有魯班發(fā)明鋸子；如果沒有猜想，怎會有那么多的發(fā)明創(chuàng)造？因此，鼓勵學(xué)生對要研究的問題或?qū)ο筮M行大膽的猜想，作出多種假設(shè)和預(yù)測，這樣不僅對學(xué)生進行了發(fā)散性思維的訓(xùn)練，更可以激起學(xué)生對新知識的主動探究的欲望。本課中蔥葉承受力大跟它是筒形的有關(guān)系，是學(xué)生的猜想，如果改變它這種筒形結(jié)構(gòu),蔥葉又會怎樣呢?也是學(xué)生充分發(fā)揮猜想的空間。 2．要引導(dǎo)學(xué)生深入探究 科學(xué)探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式，教師的任務(wù)是引導(dǎo)和幫助學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究，形成知識和技能，而不是把現(xiàn)成的知識灌輸給學(xué)生。 當(dāng)學(xué)生有了“蔥葉承受力大跟它是筒形結(jié)構(gòu)是否有關(guān)系？”“是不是把物體做成圓筒狀承受的力就變大了呢”的疑問后，教師要及時引導(dǎo)學(xué)生用實驗的方法驗證自己的猜想是否正確。在這期間要給學(xué)生以充分的思考和動手操作的時間，引導(dǎo)他們?nèi)ヌ剿?、討論，通過學(xué)生親自動手，體會到：蔥葉承受力大確實跟它是筒形結(jié)構(gòu)有關(guān)系；筒形的物品確實比條形的物品承受壓力大，承重能力強。 3．要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會科學(xué)描述 通過描述可以使學(xué)生把自己的觀點展示出來，進而交換各自的意見形成正確的認識?？茖W(xué)的描述是建立在對研究對象觀察和分析的基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)學(xué)生客觀準(zhǔn)確的描述所觀察或發(fā)生的現(xiàn)象。交流時要注意，交流要充分，要讓學(xué)生充分發(fā)表自己的看法和想法，比如，學(xué)生對筒形紙和平板形紙的承受力的比較，學(xué)生對仿生步驟的認識等。同時要尊重學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)，比如，筒形紙和平板形紙的承受力的試驗中，可能受到外在條件的影響，學(xué)生的實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差時，老師首先要肯定學(xué)生的實事求是的科學(xué)態(tài)度，再幫助學(xué)生分析原因，找出存在的問題，也可以重做實驗，重新觀察現(xiàn)象，千萬不能有半點的強迫和牽制，更不能把自己的意見強加給學(xué)生。同時本課的教學(xué)中多媒體課件的利用，有著不可或缺的地位，它能很好地激發(fā)了學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生的知識面，增強課堂教學(xué)的實效性。 本節(jié)課通過探究性實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，同時充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢引導(dǎo)學(xué)生主動地獲取科學(xué)知識，初步了解仿生的過程，在科學(xué)探究的過程中培養(yǎng)學(xué)生的搜集信息的能力，學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。本節(jié)課學(xué)生通過搜集資料，得出結(jié)論并進行創(chuàng)新思維，進行小發(fā)明、小創(chuàng)造。