1、生活中的仿生学 一、教学目标 【知识目标】 1、列举生活中的一些器械设计源于仿生 2、了解仿生学模仿生物的某些特征（形状、结构、原理等） 3、了解仿生学是解决问题的一种方式，并尝试仿生设计的初步方向（即设计思路的初 步表达） 【能力目标】 1、通过调查和资料搜集等活动提高学生获取信息和分析信息的能力。 2、通过讨论交流提高学生归纳总结和表达能力 【情感目标】： 1、通过教育培养学生热爱科学，让学生运用仿生学的原理，结合自己学习的知识，展 开联想，表达未来世界的设计发明。 二、教学重点、难点 【教学重点】 1、通过前人的发明创造，了解仿生学的科学原理（仿什么、怎么仿）。 2、针对生活中的问题或困
2、难，结合有关生物的某些特征，引导学生展开仿生设计，并 简谈设计思路。 【教学难点】 1、学生思维的开拓，创造意识的增强。 三、教学策略 本节教学内容具有较强的开放性， 课前先布置学生进行分组查阅生活中仿生现象， 初步 了解仿生学在生活中的应用。 在教学过程中以学生活动为主，教师引导为辅，尽量让更多小组的代表上来汇报结果， 积极调动学生主动参与学习，构建知识体系，形成能力和方法。 四、教学媒体运用：电脑、实物投影仪 五、教学过程 【引入课题】 以火车头的变迁引入课题，具体见课件上的图片。 提问：火车的速度越来越快，车头的形状有什么变化？ 学生回答：略 再问：CRH2 型动车组（高铁）这种形状的车
3、头有什么好处？ 学生回答：略 引导语： 科学家或工程师是怎样想到这种设计的呢？这里有一段真实的历史故事， 教师 讲述火车头仿生翠鸟喙的故事，从而引入“生活中的仿生学”。 【新课教学】 1、 什么叫仿生学 启发学生：在这段真实的科研史中，我们大概对仿生学有了初步的印象。现在请回答： 你认为什么是仿生学？ 叫不同的学生站立回答（此环节激发学生自我构建仿生学的概念） PPT 上显示“什么是仿生学”的内容。 提问：除了翠鸟和火车头之外，请看看你们查阅过来的资料，你能举出更多仿生的例子 吗？ 叫不同的学生站立回答 （此环节可以判断学生所列举的是否真实， 还能检测查阅资料这 个任务在不同学生身上的落实情况
4、） PPT 上出示模板，要求学生完成任务一。模板如下，任务一见导学稿。 分别抽不同组的学生上台展示并自述。 展示完毕之后， 再问： 现在， 你对仿生学有哪些新的认识？请结合组内的例子进行说明。 （此环节促进学生归纳总结并论述的能力） 引导学生得出“为何仿”（仿生学的价值）、“仿什么”（仿生学的方向）、“怎么仿” （仿生学的操作）等。 教师进行必要的板书，顺利进入下一环节。 2、 仿生学仿什么？ 在学生的上述回答后，结合学生提供的例子和我自己准备的例子，完成本环节的教学。 利用生物的特点，我们可以“仿外形、仿结构、仿原理”。具体见 ppt 的展示。 此外，仿生学还能仿能量转换、信息控制等各种优异
5、的特征。 仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统 的技术系统，为人类造福。（仿生的目的和价值） 引导语：如果未来有一天需要你用仿生学解决一项工程或生活“困难”，你将采用哪些 步骤进行仿生研究呢？ 3、 怎样进行仿生设计 先叫学生再回答，然后教师归纳总结，并在 PPT 上展示： （1）、面对生活中需要解决的某些困难。 （2）、寻找已经解决该困难（问题）的生物，并对生物原型进行研究。也可以利 用前人已研究的成果进行移植。 （3）、提出模型，进行模拟。 讲解两个例题： 例 1：以雷达的应用为例，可以将飞机上的雷达移植到汽车上，使汽车在倒车时能 “看见”。 例 2
6、：出示洗外墙、洗车的图片，问清洗工作这么辛苦，你能再自然界找到一种不 用清洗但能保持洁净的生物（莲），待学生回答后出示荷叶的自洁效应，引导学生仿生 设计出一种产品。 通过这两个例题的引导和启发，激发学生热爱科学、形成仿生发明的基本思路。 引导语：接下来，我们尝试体验仿生设计师的工作吧。 4、 我们也来仿生设计 由易至难的适当练习 练习 1（提示启发较多，容易说出设计思路） ：盲人走路时不能看见路面，而雷达能 “看 见”路上各种障碍物或陷阱。请为盲人设计一款走路 能“看见”的工具。请说出你的设计 思路。 请学生站立回答。 练习 2（难度较大，需小组合作讨论完成）：请找出生活中的“困难”，利用仿生学的 知识，设计一款能解决该“困难”的器械。 小组合作完成，并展示汇报。 至此，学生基本上形成仿生设计的思维方向和方法。 【课堂总结】 本课结束，出示一张蜂窝及仿生产品的画面，回应本课时的主题“生活中的仿生学”作 为谢幕。 附注：导学稿在下一页。 生活中的仿生学 班级 姓名 小组 任务一：列举生活中的仿生学现象（可以讨论）。 器械（工具）名称 生物及被仿生部位的特点 （形态、结构、功能） 解决的困难或带来的益处 任务二：小组合作尝试设计一款仿生学作品，展示你的设计思路。 遇到的困难 生物及被仿生部位的特点 （形态、结构、功能） 仿生产品的设计思路
