生物的启示.docx
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生物的启示.docx
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生物的启示
活动一、玩葱叶、找发现。
1、导入课题:
葱是我们熟悉的一种植物,你知道葱叶有什么性能吗?
拿出你准备好的葱叶,利用桌上给出的材料,参考课本插图,玩一玩,看你有什么发现。
2、学生分组玩葱叶,教师巡视指导,必要时可做一下点拔:
我们试试一条葱叶可承受多大的压力?
剪成条形再试试,看能承受多大压力,看哪种情况承受压力大。
3、学生讨论、交流玩中的发现。
(学生的发现不一定相同,交流的内容也不一样。
)教师要引导学生对自己和他人的研究结果认真分析、细致比较。
4、小结:
筒形葱叶比剪开的条形葱叶承压能力强。
过渡:
其它物体是不是也具有这种特性呢?
活动二、我们来做葱叶模型
2你打算用什么材料做葱叶模型?
为什么?
教师也可以向学生推荐桌上预先准备的材料。
3学生动手制作葱叶模型,教师巡视指导。
提示:
你做的模型具有葱叶的特性吗?
比一比,看谁制作的最接近。
7检测模型性能。
让学生参照课本上的两幅图分组检测,看纸筒和纸片分别承受多大压力。
8你的检测结果是什么呢?
9我们如果把葱叶的这种性能应用到日常生产和生活当中,你打算设计件什么产品来为人类服务?
10学生自由交流。
教师引导总结:
同学们进行两项探究,实际上经历了这样一个过程:
(板书)发现生物(葱叶)性能->根据生物结构特点(葱叶筒形)->建立生物模型(纸筒)->检测模型是否也具有生物性能->研制开发新产品。
教师明确:
人们模仿生物的特性,研制产品,这就是仿生。
(板书“仿生”)
课外拓展:
1、你知道人们在生物的启示下完成了哪些发明创造吗?
请你在课下做调查看谁搜集到的资料多?
提示学生可参考课本上列举的几种仿生产品。
了解他们是根据生物的那些特性研制的。
2、仔细观察周围的动植物,看你能否得到启示,进行仿生设计。
比一比,看哪些同学的发现多、设计的合理。
下一节课我们在课堂上展示(可以把生物带进课堂,但要注意保护生物)。
窗体顶端
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:
(锯齿形的草叶──锯、鸟──滑翔机、蝙蝠──雷达,变色龙──迷彩服,鱼──潜艇,壁虎的脚──吸盘,手──机械手,人──机器人)
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。
窗体底端
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?
蒺藜,也叫苍耳。
仔细观察,它有什么特点?
(椭圆形的、有刺、刺上带钩、很容易粘在衣服上。
)有人受苍耳特点的启发完成了一项发明知道是什么吗?
那就是瑞士的乔治发明的尼龙搭扣。
(出示尼龙搭扣)看:
尼龙搭扣上的小弯钩与苍耳的小弯钩是多么相似呀!
想不到吧,一个不起眼的生物,竟引起了一项发明!
这就是生物给人们的启示。
(板书课题:
生物的启示)
二、探究活动
活动一:
葱叶的启示。
(一)引导学生发现葱叶的性能。
师:
这个大家都认识吧!
(出示大葱)它有什么独特的地方吗?
生:
(叶子是圆筒形、是直的、里面是空的)
师:
圆筒形的叶子有什么好处呢?
生:
(叶子向上生长,不下垂)你说的真有道理。
师:
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?
找学生来试。
感觉如何?
(很累,用了很大的力气也吹不倒它。
)看来它还是蛮有抗风性的。
如果我把圆筒形破坏掉,看,我把葱叶压平,看还用把它吹弯吗?
它自己就弯了?
咦,这说明了什么呢?
(圆筒形比扁平形的承受力大)这就是我们发现的葱叶的性能。
看来呀,这种圆筒形的葱叶要比压平的承受力要大。
是不是这样呢?
需要我们设计一个模型要进行科学的检测。
(二)建立筒形结构模型。
师:
会做圆筒形模型吗?
老师给每组同学准备了两张相同的纸,请大家用其中的一张做个圆筒。
生做完后,出示一个圆筒,这就是圆筒模型。
师:
出示一张平板纸,这个就是平板式的。
现在怎样来进行检测呢?
谁有好办法?
学生设想检测方法。
(三)对模型进行对比实验
学生说完方法做实验。
师:
通过刚才的检测,说明了什么?
学生汇报:
圆筒纸和平板纸相比,圆筒纸的承受力大。
师总结:
通过检测,我们发现圆筒形结构的物体承受力比较强。
那可以利用这种特性来做什么?
生:
支柱、管道、桥墩、暖气管、排气管。
师:
其实生活中有许多物品都是应用了筒形的特性而设计的。
课件展示。
师小结:
小小的葱叶真了不起!
人们受它的启发,竟然开发了这么多产品。
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。
三、活动总结:
师:
刚才,通过我们对筒形葱叶的研究,回顾研究经过,我们都经历了怎样的研究过程?
(学生小组内交流研究方法。
学生回答)
师:
我们先发现生物的性能,受其启示——根据它的结构性能建立生物模型——然后检测模型的性能——最后根据检测结果研制、开发新产品。
板书(生物启示——制作模型——模型检测——开发产品)。
师:
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。
刚才我们所经历的生物启示——制作模型——模型检测——开发产品,在科学上这个过程就叫做仿生。
(板书——仿生)。
四、生活中的仿生
师:
仿生是一门了不起的科学,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?
(学生交流)
师:
老师也搜集了一些这样的资料,让我们一起来欣赏。
(课件展示搜集的图片资料)
师:
现在,如果给你一些生物,你能发现它们的特殊本领,并进行大胆的仿生设想吗?
课件出示:
啄木鸟、爬山虎、树叶、变色龙。
学生自由畅谈。
五、总结
同学们,仿生的过程并不是一帆风顺的,可能会经历重重磨难和挫折,比如:
在很久以前人们向往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。
希望同学们能学习科学家这种持之以恒、锲而不舍的精神。
师:
生活中有许许多多的生物,每一种生物都有自己的特性。
课下请大家注意观察,发现它们的特性,更好的利用它们进行创新发明,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,提高我们的生活水平。
一、创设情境,导入新课
视频导入《鲁班发明锯的故事》
师:
鲁班是在一个叶片的启示下发明了锯。
自然界中许许多多的生物都有着超群的本领,带给人类很多启示,今天让我们共同走进“生物的启示”一课。
板书课题:
生物的启示
二、葱叶的启示。
(一)研究葱叶的性能
1.师:
这节课,老师也给同学们带来了一种生物:
大葱。
请同学们仔细观察葱叶,你有什么发现或想提出什么问题?
2.师生交流。
提示学生,可以剪开看一看。
3.提出探究问题:
葱叶的结构上有什么特点?
这个特点有什么优势?
(葱叶是筒形的。
)
4.学生进一步观察探究。
5.搭建葱桥小实验:
课件出示要求:
1.比一比筒形葱叶和条形葱叶谁的承重能力强。
2.葱叶两端的“小桥墩”距离保持不变,建议在10厘米左右。
3.由于筒形葱叶易滚动,可以在下面挂钩码。
4.建议使用葱叶的根部。
简单讲述实验器材的使用及实验过程。
(用三角支架当作小桥墩,葱叶为桥面)
6.学生实验。
7.学生汇报,得出结论:
筒形的葱叶比剪开的条形承受压力大,承重能力强。
这就是葱叶筒形结构的性能。
(二)做葱叶模型,并检测性能
1.师:
葱叶的筒形结构具有承受压力大,承重能力强的性能,那其他材料这种结构的物品,是否也具有这种性能呢?
我们可以建立一个模型来检测一下。
2.我们应该选择什么样的材料来做葱叶模型呢?
学生交流。
(用纸)
3.想知道所做的葱叶模型是否也具有葱叶结构的性能,应该怎么办?
(检测)
4.课件出示:
温馨小提示:
1)纸筒只卷一圈,用双面胶粘贴。
2)另一张纸不折叠。
3)两端“小桥墩”距离保持不变。
4)检测纸筒的性能。
5)学生制作葱叶模型,并且检测。
6.汇报,得出结论:
筒形的物品确实比条形的物品承受压力大,承重能力强。
(三)设计产品
1.我们如果把葱叶筒形的这种性能应用到生产和生活当中,你想设计什么样的产品呢?
2.学生交流。
3.师:
其实,根据葱叶的性能研制的产品已经在生产和生活中有了广泛的应用。
4.出示图片:
电线杆、路灯杆和建筑用的脚手架。
(四)了解仿生的过程
师:
刚才我们所进行的探究活动,实际上经历了这样一个过程(同时课件出示):
发现生物结构(葱叶筒形)性能——根据生物结构特点建立生物模型——检测模型性能——根据检测结果研制、开发新产品。
人们根据生物的性能,研制开发新产品,这就是仿生
三、了解人们在生物的启示下进行的仿生发明创造。
1.师:
正是由于仿生学的发展,人们在生物的启示下进行仿生发明创造,已经惠及人类,推动了科学技术的发展。
你知道有哪些产品是受的生物的启示而发明的?
2.学生交流搜集到的资料。
结合学生交流,课件出示相关图片:
雷达,飞机,薄壳建筑,筒形叶桥,电子蛙眼雷达,蝇眼照相机等。
3.师:
我们人类在生物的启示下已经发明了很多物品,在今后还会有更多的发明不断出现。
因为任何一门科学的发展都是无止境的,我们已经从生物身上学到很多知识,然而大自然里还有许许多多的奥秘,等待着我们去发现。
四.尝试仿生设计
1.师:
接下来,我们从各种各样的树叶上面,看能受到哪些启示呢?
请同学们观察各种各样的树叶,看看有什么共同特点?
这个共同特点有什么样的性能?
并做好记录。
我们组的发现记录单
各种树叶的共同点:
这些共性有哪些作用:
我们的猜想和感受:
记录人:
小组成员:
2.学生分组观察,并且做好记录。
3.学生交流汇报。
(共同特点:
都有叶脉,作用:
运输和支撑)
1.请你根据树叶的这些特点,开动你的脑筋大胆设想,进行仿生设计。
2.学生活动,交流汇报。
五、拓展作业(课件出示)
大自然中的生物都具有各自的特性,请同学们课后仔细观察,能受到什么启示?
根据观察所得,进行仿生设计,完成自己的发明创造。
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