2022-2023第二学期第二次科学教研组活动

活动主题：教研课

活动内容：刘颖老师执教《生物的启示》

活动地点：实验室三

活动时间：2023.3.15

教案

【核心概念】

12.技术、工程与社会

【学习内容与要求】

12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造

内容要求：

5-6年级：知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。

【教材分析】

本课立足于探究生物给人类的启示，掌握人类模仿生物的结构和功能，创造出人造物的方法，即仿生学。本课教学内容由三个部分组成: 第一部分，观察、讨论一些物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处，从而引出生物的启示这一主题。第二部分，探究蜂巢结构的组成的奥秘；最后学生讨论蜂巢结构应用在物体设计中的好处。第三部分，讨论人们在造船时，从鱼身上得到了哪些启示，概括出仿生学的概念。

【学情分析】

学生虽然并不了解仿生的概念，但对仿生的应用并不陌生，本课是在前边的基础上，进一步培养学生科学素养。学生对鱼、蜂巢已有所观察。但他们对鱼和船、蜂巢和蜂巢结构设计的物品三间有什么了解并不了解，对什么是仿生学，更是不知道。这些对学生来讲都是难点。要采用适当的教学方法，指导学生开展问题探究。

【教学目标】

1. 科学观念：认识不同的仿生现象，了解生物可以给人类带来很多启示。

2. 科学思维：基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。

3. 探究实践：通过比较不同形状的蜂巢，了解这些形状的特点，从而得出正六边形的优势，结合具体生活事例，分析出正六边形应用在物体设计中的好处。

4. 态度责任：有基于证据和逻辑发表自己见解的意识，严谨求实。

课前准备

在水盒中吹泡泡游戏

观察泡泡形状的变化，加以记录

授课过程

一．导入

1.通过教师视频了解苍耳果实能够黏附在动物皮毛上。引导学生观察苍耳果实的外部结构。思考其结构与黏附功能间的关系。

2.观察魔术贴的外部结构，思考它的结构与功能间的关系。

3.了解魔术贴的发明正是收到了苍耳果实的启示。

4.揭示课题，今天这节课我们就一同研究更多生物给人类带来的启示！

二．仿生事例环节

1.举出多种生物与人造物事例，观察其在结构功能上的相似之处。

2.小结：生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。

三．蜂巢结构特点及其生活应用（小故事）

播放蜜蜂视频，引出蜂巢。蜂巢都是由一个个蜂巢小室组成。

（一）不同形状密铺程度

1. 出示不同形状的蜂巢小室，分别是圆、等边三角形、正方形、正五边形、正六边形。

2. 谈话：假设现在每个小组都是一个蜜蜂家族，在搭建蜂巢时你会选择哪一种图形的蜂巢小室呢？

3. 小组交流讨论，确定形状，按照组员人数领取蜂巢小室图形。并按要求拼一拼。3min

4. 将小组完成情况展示在黑板上，全班一同观察思考，不同图形组成的蜂巢模型图，交流发现。

5. 小结：圆形和正五边形边与边有空隙，而等边三角形、正方形、正六边形边与边没有空隙。（能够实现密铺）

（二）小蜜蜂建筑蜂巢周长

1. 谈话：那真正的蜜蜂，它的蜂巢究竟是什么形状呢？

2. 出示蜂巢形状图片，为什么蜂巢不是等边三角形、正方形呢？这就要先了解一下蜜蜂筑巢的主要材料了。

3. 播放蜂蜡的视频。了解蜂蜡的宝贵。

4. 谈话：因为蜂蜡十分珍贵，所以小蜜蜂在筑巢时需要节省蜂蜡。因此接下来我们要来比较哪一个图形更省材料。

5. 分组计算，12组算正方形，34组算正五边形，56组算正六边形，78组算正三角形（老师则来算圆的）1min

6. 每个组分享比较计算结果，排序，发现：相同面积的不同图形中，按照周长从短到长的顺序排列，圆形第一，正六边形第二，所以圆形是最省材料的，那为什么小蜜蜂建成的蜂巢是正六边形呢？

7. 学生：因为在密铺条件中，正六边形使用材料最少。

8. 教师：你们可真厉害呀。播放蜜蜂筑巢视频，进一步了解真实的蜜蜂筑巢过程。

9. 正六边形除了我们今天了解的，它还具有较强的抗压能力等优点。

10. 因此，人们受其启示，将其运用到了生活之中。举出事例。（视频）

（三）探究从鱼身上得到的启示，揭示仿生学概念

1. 人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启示?

2. 教师课件出示教材图片，学生认真观察，找找它们的对应关系。

3. 小组内交流发现。各组推荐代表全班汇报，教师记录。船桨——鱼的胸鳍；船的龙骨——鱼骨架；船舵——鱼尾鳍；潜艇——鱼鳔。

4. 师生共同小结：人们从鱼身上受到启示，造出了船。

5. 小结，并揭示仿生学定义。通过探究，我们知道了人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。

（四）小结并拓展

1.今天这节课我们了解了很多，想请一个同学说一说你收获了什么？

2.老师也给大家留下一个课后思考环节，图片中的生物，你能从它的身上获得什么启示，进行那些发明创造呢？

教学反思

《生物的启示》是苏教版科学五年级下册第2单元《仿生》的第一课时。

本课教学内容分四个部分：第一部分是找物品设计与动植物之间的相似点，通过图片的对比，了解生活中的一些物品是是人们受动植物形态结构的启示设计出来的；第二部分是对蜂巢形状特征的研究，通过对比、交流等方式了解蜂巢结构的优点；第三部分通过观察和交流，找出鱼类与船各部分存在的对应关系，分析它们在结构和功能上的相似之处，加深仿生概念的理解；最后通过拓展学习鼓励学生尝试自主仿生。

在对比鱼与船在形态和结构上的相似之处时，尽可能多的展示鱼的各部分立体结构，了解其相应的功能，猜想可能与船的哪些结构有关，从而为仿生概念的加深理解提供更好的证据。

在最后的拓展知识上，在掌握基本知识的基础上还会有自己想去了解和研究的更多关于仿生的问题，激发学生对仿生学的兴趣和对学习的热爱。

研讨照片

上课照片

听课照片

签到表