1、21.生物的启示教学设计 【教材分析】生物的启示是青岛版小学科学（五四学制）四年级下册创新与发明单元的第一课时。本课以学生研究葱叶的典型生活经验为切入点，通过构建模型，搜集有关仿生学的信息资料，使学生了解什么是仿生，怎样进行仿生，知道人们在生物的启示下进行的发明创造，培养学生亲近自然的情感和勇于创新的科学态度。本课教科书分为三部分。第一部分问题与猜测，是通过观察葱叶，发现葱叶不容易弯曲，由此引发猜测与什么有关。第二部分探究与实践，有两个活动。活动一：研究圆筒结构的性能。教科书展示了同学研究圆筒结构的情境图，意在提示学生利用纸筒模拟葱叶结构，把一个纸筒像桥面一样架起来，然后往上面放小祛码，会发现
2、圆筒结构不易弯折，平板结构易弯折。通过研究圆筒结构使学生发现，圆筒结构比平板结构的纸筒承受压力大，承重能力强。活动二：观察生物的特点，进行仿生设计。引导学生根据仿生的发明过程，尝试设计仿生产品。第三部分拓展与创新，提出拓展活动的两个指向。一是继续调查身边的仿生实例，了解人们是怎样模仿生物设计产品的。目的是加深学生对仿生的认识，培养学生搜集整理信息的探究能力。二是把仿生探究拓展到课外，使学生保持与发展想要了解世界，勇于尝试，乐于探索与发现周围事物奥秘的欲望。教材活动的设计目的是让学生经历仿生的过程，了解仿生产品的研制过程，培养学生亲近自然的情感，激发学生向生物寻求智慧的兴趣。【学生分析】学生经过
3、四年级的科学学习，学生已经学会了在教师的引导下，自主探究学习，前面的学习已经为本科的学习打下了基础，学生能够结合身边的实物，分析了解生物的特征和身边的实物的关系，让学生了解观察生活的重要性，明白科学来自生活。【教学目标】科学概念目标：1.通过研究葱叶结构了解仿生过程；2.认识什么是仿生。科学探究目标：1.能通过身边的事物制作简易的科学模型；2.能根据生物特性尝试仿生设计；3.能做简单的观察实验；4.会查阅书刊及其他信息源。科学态度目标：1.培养学生勇于创新、愿意交流与合作的科学态度；2.培养学生亲近自然、热爱科学的态度。3.在小组学习过程中，学会自我评价尊重他人的想法的互相合作的科学态度。科学
4、、技术、社会与环境目标：1.了解人们在生物的启示下进行的发明创造；2.通过对仿生学的认识，意识到科学技术对人类社会的发展推动作用。【重 难 点】让学生经历仿生的过程。【器材准备】学生准备：鲜葱叶、韭菜叶，纸、双面胶、硬币、剪刀。教师准备：鲜葱叶、韭菜叶，纸、双面胶、硬币、剪刀、课件。【教学过程】一、导入新课：1.PPT 3-4 出示 我们来看几幅图片好吗？看看这些图片和生活中的什么比较像?（播放）学生观看图片，思考老师提出的问题。学生通过观察思考并交流（根据植物叶子发明锯子，根据蘑菇发明伞等）。二、学习新课：PPT 5 出示人们正是受到了生物的启示，进行发明创造的，镜头我们就来研究一下仿生。活
5、动一：建立模型并对模型进行检验，使学生感受仿生的过程1.PPT 6 出示设计方案：师：刚才我们通过观察蛋壳和葱叶发现了，拱形的材料能承受很大的力量，筒形的材料不容易弯曲。师：是不是同一种材料制成拱形就能承受很大的力量，制成筒形就不容易弯曲呢，你们想研究吗？师：在每个组的桌子上我给同学们准备了一些材料，利用这些材料你们想怎样研究呢，先在小组里讨论出你们的实验方案。学生利用教师准备的实验材料，在小组内讨论实验方案。2.学生讨论并汇报：师：你们想验证谁的特性，你们想怎样做？师:我在和大家交流的过程中，发现了同学们都是设计了对比实验，那我想问问你们在做对比实验的时候要注意什么？学生讨论并汇报：你们想验
6、证谁的特性？你们想怎样做？学生思考并汇报：在做对比实验时要注意哪些问题。师：我还想提醒同学们在做对比实验的时候只有一个条件不同，其他的条件都要相同，下面各小组开始实验，在实验的同时填好实验记录表。3.学生实验并汇报：师：你们验证的是哪个问题?是怎么做的？发现了什么 ?结论是什么?学生交流。学生实验并汇报：你们验证的是哪个问题？是怎么做的？发现了什么？结论是什么？师小结:通过实验同学们都发现了与平面材料相比，筒形材料不容易弯曲。（板书）4.PPT 7 出示研究产品的开发：师:在日常生中人们可以利用这些特性来解决一些实际问题，大家想一想，生活中有哪些物品是根据这一特性设计出来的呢？学生思考，交流汇
7、报。PPT 8出示学生思考：这些产品在开发过程中经历了怎样的一个过程？师：我们先是通过观察发现了生物的一些特性，然后又建立了模型对这些特性进行验证，并且根据验证的结果开发了一些产品，这样一个过程就是仿生。（板书）与学生一起梳理仿生的过程，引导学生了解仿生的过程。师：我们一起来设计一个仿生产品。（出示章鱼图片）PPT 9 出示学生小组交流：根据章鱼的特点，可以设计哪些仿生产品？教师出示课件，引导学生交流。三、 拓展延伸PPT 10-12 出示 教师：哪些重大发明受到了生物的启示？学生交流汇报。PPT 13 出示 教师：想一想我们生活中还有什么仿生与动植物呢？学生结合生活实际交流汇报。教师总结。【板书设计】21、生物的启示仿生过程：生物性能建立模型模型检测开发产品仿生学的发展及其在科学技术方面的应用。
