1、单元显微镜下的生命世界课题1.搭建生命体的“积木”课时1核心 概念生命系统的构成层次学习内容及要求细胞是生物体结构与生命活动的基本单位56年级初步学会使用显微镜观察细胞，知道细胞是生物体的基本结构单位。教学目标科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）科学观念理解细胞是构成生命体的基本单位，细胞有不同的形状、大小和功能。科学思维通过显微镜观察细胞装片，发展动手操作能力。能够比较洋葱表皮细胞和人体表皮细胞的不同与相同。探究实践意识到科学技术给人类与社会发展带来的好处。态度责任在探究活动
2、中体验与人合作与交流的乐趣，愿意与同学合作交流。教学 重点本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。洋葱表皮细胞和人体表皮细胞的比较。教学 难点学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？理解细胞是构成生命体的基本单位，白细胞消灭病菌的过程。教学 准备教师：教学PPT 显微镜、抹布、洋葱切片学生：记录册教学过程教学环节教学活动设计思路教学备注上课仪式教师自我介绍：同学们好！好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起搭建生命体的“积木” 。1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。一、导入课题1.出示Flash:我是细胞，我是构成生命体
3、的“积木”。2.同学们，搭建生命体的积木是什么呢？（细胞）好，那就让我们走进“细胞”世界，探究微观世界里“细胞”的奥秘。二、探索初步感知细胞出示课件，展示几种细胞，初步感知细胞的形状和结构特点。1.仔细观察图片，把观察到的细胞的形状、结构、像什么填写在活动记录单中。2.活动开始。3.下面我们请小组同学，把你们观察到的给大家介绍一下。4.实物展台：展示观察后填写的表格。5.小组汇报。（三）对比观察细胞1.下面我们再来观察6组细胞，看看它们之间在形状上有什么不同。2.观察对比、汇报交流。3. 通过这几组细胞的对比，你发现了什么？4.大多数细胞都是非常小的，要借助显微镜才能看清，但有个别细胞却很大。
4、如鸡蛋中的蛋黄（未受精的）就是一个细胞。（四）显微镜观察细胞1. 通过刚才的自主学习，我们知道细胞的形状和结构是多种多样的。大家想亲眼看到显微镜下细胞的样子吗？接下来我们借助显微镜来观察一下神奇的细胞世界。2.教师介绍显微镜使用注意事项3.观察洋葱表皮细胞4.分组汇报5. 猜图游戏：判断下面这些图片是动物细胞、还是植物细胞?三、研讨小结1.通过这节课的学习，你有哪些收获？2.生物体基本上都是由细胞构成的，细胞是构成生物体的基本单位。生物体的生长发育过程就是细胞的生长发育过程；生物体的衰老、死亡也是由细胞的衰老、死亡造成的。而细胞世界远比我们这节课看到的要复杂得多，希望同学们努力学习，将来有能力
5、去探索更深奥的微观世界。四、拓展你还能用显微镜观察其他东西吗？例：皮肤五、练一练一、选择题1.生物体的衰老、死亡是由()衰老、死亡引起的。A、细胞B、细菌C、病毒D、微生物 2.“脓”就是死亡的()和病菌等的尸体。A、红血球细胞B、白细胞C、神经细胞D、细胞3.生命体大都由()构成。A、细胞B、细菌C、霉D、病毒4.()不是单细胞生物。A.草履虫B.紫丁香C.细菌 D.百合5、显微镜下的洋葱表皮细胞呈()A.近似长方形 B.近似正方形 C.不规则形状 D.三角形二、判断题1.人体表皮细胞早近似长方形。2.细胞都很小。鸡蛋太大，不是单个细胞。3.细胞的生命与生物的生命一样长。4.所有的细菌都是单
6、细胞生物。5.不同生物的细胞是不同的，同一种生物的不同器官也是不同的。参考答案：1、A 2、B 3、B 4、B 5、A1. 2. 3. 4. 5.六、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计搭建生命体的“积木” 细胞八、课堂反思单元显微镜下的生命世界课题3.发霉与防霉课时1核心 概念生命系统的构成层次学习内容及要求5.6生态系统由生物与非生物环境共同组成56年级举例说出常见的栖息地为生物提供光、空气、水、适宜的温度和食物等基本条件。教学目标科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态
7、度责任（科学态度 社会责任）科学观念能在比较观察到的现象中，说出不同物体上霉斑的不同之处和相同之处。科学思维能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。探究实践通过科学探究，在比较现象中发现物体发霉的条件。态度责任鼓励学生思考常见防霉方法的依据，将科学与技术有机地结合在一起。教学 重点本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。探究物品发霉的条件。教学 难点学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？在指定探究方案时，组合出不同的条件进行验证。教学 准备教师：教学PPT 显微镜，霉菌切片，干净的小碟、发霉的物品，放大镜，馒头或面包，自封口塑料袋学生：学生活动手
8、册。教学过程教学环节教学活动设计思路教学备注上课仪式同学们好！好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起探索发霉与防霉。一、导入1.依次比较用放大镜和显微镜仔细观察物品上的霉。说说不同物品上的霉有什么相同之处和不同之处。2.讨论交流：你们有什么新发现。3.分组汇报二、探索探究物品发霉的条件1.引导学生猜测物品发霉的原因2.请学生自主交流讨论设计实验3.完成实验记录单中的问题、假设、实验设计部分4.分组实验5.汇报各组的实验结论。（三）交流防霉方法1.根据我们刚才进行的实验分析在日常生活中我们有哪些防霉方法吗？2.比如：真空包装、放干燥剂、烈日暴晒、空调除湿等等3.这些防霉方法的防霉
9、依据是什么呢？三、研讨小结怎样进行防霉？多晒太阳，多在干燥的地。四、拓展有没有些霉的东西是人们喜欢的？五、练一练一、选择题1、不同物体上的霉具有共同的特点是() A.颜色相同B.形状相同C.呈丝状D.呈条状2、最适合霉菌生长的环境条件是 ()A.温暖、潮湿B.干燥、寒冷C.温暖、干燥D.寒冷、潮湿3、下列方法中，哪项不是防毒方法()A.真空包装B.放干燥剂C.涂碘酒D.避免食用变质食物4、物品在烈日下暴晒可以有效防霉，其依据是。A.隔绝了空气B.减小了湿度C.降低了温度D.提高了温度5、防止衣物发霉，最好的办法是()A.保持衣物干净B.往衣柜中放樟脑丸C.经常晾晒，保持衣物干燥D.长期放在衣柜
10、里二、判断题1、把保存物晒干的防霉方法是清除水分。2、物品上的霉都一样。3、霉是一种微生物。 4、霉菌的生长需要一定条件。5、发霉的食品不能食用。 参考答案：1、C 2、A 3、C 4、B 5、C1、 2、X 3、 4、 5、六、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计发霉与防霉问题：假设：变量：不变量：八、课堂反思单元仿生课题1.生物的启示课时1核心 概念技术、工程与社会学习内容及要求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56年级知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明
11、可以在自然界找到原型。教学目标科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）科学观念蜂巢采用六边形结构是最少量的材料造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明可以在自然界里找到原型科学思维能在自然界中找到发明创造的灵感。探究实践能多角度地探究蜂巢的结构特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。态度责任对仿生设计产生探究的兴趣。教学 重点本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。认识不同的仿生现象。教学 难点学生难以掌握的东西，如
12、：难理解什么？难操作什么？多角度探究蜂巢结构的特点。教学 准备教师：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频，A4纸，记录用的纸和笔学生：记录册教学过程教学环节教学活动设计思路教学备注上课仪式教师自我介绍：同学们好！好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起探索生物的启示。1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。一、导入课题播放视频交流：生物在长期进化过程中，形成了许许有利于生存的形态结构和生理特征，人们从中获得很多启示。接下来让我们看看生物给我们带来了什么启示？板贴 课题生物的启示二、探索活动一：仿生（2min）1.我们从蒲公英身上模仿出了什么？章鱼呢？那我们鞋子上魔术
13、贴的设计灵感又是来自于谁？有点难？给个提示。这幅图呢?2.在日常生活中，我们还经常看见这样一种图形，它是？那除了我们人类在用，还有谁也在用呢？【设计意图】从学生的原有经验来看，他们并不清楚什么是仿生，通过出示一组组的图片，让学生将动植物与仿生品的形状关联起来，意识到人类创新设计出的一些物品是受到了动植物的启发。（三）活动二：蜂巢猜想（25min）1.在公元4世纪的时候也有一个数学家进行了这方面的研究并提出了一个猜想，请以小组为单位进行讨论，你们组认同它的猜想吗？不认同的话是哪个部分有问题呢?上台用不同图形铺蜂巢 你发现了什么问题？（圆形、五边形.会留缝隙、浪费材料.）2.那为什么蜜蜂只选择了六
14、边形呢？四边形、三角形也可以密铺呀。接下来，老师将相同数量的蜂蜡发给你们，请你们小组自行选择上面的图形进行密铺，看看你能发现什么。板书：三角形0.43正方形1六边形2.6学生实验汇报3.看来这个猜想是正确的，那蜜蜂选择正六边形来建造只有密铺和省材料的原因吗？还可能是？嗯，老师将相同的A4纸分别折成高度相同的三棱柱、四棱柱、六棱柱，请你们用实验桌下的书本来当重物，检测一下，谁的抗压能力是最强的。学生实验汇报还有你看，吸管困扎，这是什么形状？所以大自然不会无缘无故选择六边形，看它有这么多的优点。蜂巢六边形结构的优势是，用最少量的蜂蜡造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。【设计意图】以蜂巢为例，
15、感受生物进化的完美，为人类的创造发明提供了很好的借鉴。蜂巢结构有独特的优势，它可以运用到生活中许多物品的设计中。通过交流，不仅可以考察学生对蜂巢结构的理解程度，同时也扩展了他们的知识面。（四）活动三：鱼的仿生（4min）刚刚我们了解了六边形这一种结构的启示，那我们在设计船时能不能从鱼身上获得多种启示呢？仔细看！出示鱼的动图。学生上台来连线。找的真准，这个奥运冠军身上也有样物品来自鱼的启示，猜一猜。（鱼皮）【设计意图】引入第二个仿生事例。利用学生熟悉的且有较强认同感的鱼和船进行分析，进一步深化学生对仿生的理解，为仿生概念的提出做好铺垫。三、研讨小结通过观察和交流，找出自然物和创造物各部分存在的一
16、一对应关系，分析它们在构造和功能上的相似，加深对仿生学概念的理解。四、拓展那我们又从鸟身上获得了什么？请欣赏鸟类飞行视频，在看完后别忘记将你的发现和组员分享，并记录在学习单上。（先播放一次，等学生讨论记录的时候再播放一次）交流你的发现。除了我们今天认识到的生物启示，自然界还有什么生物带给我们启示吗？播放视频神奇的大自然真的还有很多值得我们去学习的地方，期待大家未来有更多的发现。【设计意图】这是一个拓展活动。学生在对蜂巢结构和鱼的分析之后，已经有能力独立研究动植物和仿生物品之间的关联性了。这是对学生探究能力的一次锻炼和提升，也是研究话题的再一次延伸。五、练一练一、 选择题1、采用蜂巢结构设计的妙
17、处是（）。A.六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少B.正方形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少C.三角形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少D.三角形排列有缝隙，有效空间最小，所用材料多2、抗压能力最强的是（）。A.三枝柱 B.四棱柱C.六棱柱D.七棱柱3、尼龙搭扣的弯钩与() 相似。A.苍耳果实上的钩刺B.植物茎上的刺的尖锐部分C.八爪鱼的吸盘D.蛇头的三角部分4、从鸟身上获得发明创造启示的是（）A.潜水艇B.滑翔机C.船桨D.船头5、公元 4世纪，提出“峰窝猜想”的希腊数学家是（）A.佩波斯B.胡克C.列文虎克D.伽利略二、 判断题1、蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。（）
18、2、人们根据鱼利用鱼上浮下沉制造了潜水艇。（）3、人类通过模仿鸟的形状及羽毛制造了飞机。（）4、“骑马打仗”游戏属于仿生学应用。（）5、正三角形、正方形、正六边形都能密铺。（）参考答案：1、A 2、C 3、A 4、B 5、A1、 2、 3、 4、X 5、六、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计1.生物的启示 =0.43 =1 =2.6八、课堂反思单元仿生课题2.蛋壳与薄壳结构课时1核心 概念技术、工程与社会 13.工程设计与物化学习内容及要求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 13.2工程的关键是设计56年级知道技术包括方法、程序和产品
19、等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，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；56年级利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意。教学目标科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）科学观念1.外形为弧形的建筑结构称为拱。2.薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料科学思维对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关系，从而认识薄壳结构。探究实践观察蛋壳，发现蛋壳的特点；尝试用握、戳等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固；通过拱形承重实验，知道拱桥的称重能力大于
20、平桥。态度责任产生对工程设计的兴趣。教学 重点本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。探究蛋壳和拱形的承重能力。教学 难点学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？探究拱形的承重能力。教学 准备教师：完好的鸡蛋，蛋壳，平板，纸张，铅笔、吸管瓶盖、相关拱形建筑的视频或图片等。学生：记录册。教学过程教学环节教学活动设计思路教学备注上课仪式教师自我介绍：同学们好！好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起探索蛋壳与薄壳结构。1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。一、导入观察鸡蛋壳，描述其特点1.交流：鸡蛋大家都熟悉都了解，仔细观察鸡
21、蛋的蛋壳形状有什么特点？2.为什么不是球形的呢？（播放视频）现在你们知道了吗？3.除了鸡蛋以外，还有很多动物的蛋，它们的形状都类似，这不是偶然的巧合，里面蕴含着科学道理，它有什么特点呢？【设计意图】鸡蛋对学生来说再熟悉不过了，但蛋壳的形状是什么样的，它有什么样的特点，学生也许从来没有思考过。所以引导学生仔细观察，并学会描述是进入本话题研究的基础。复习引入，过渡自然，拉开新课学习的序幕，激发学生的学习兴趣。二、探索探究蛋壳结构的精妙1.鸡蛋vs大力士我请班里的大力士上来和鸡蛋比试一下，请你用手包裹住鸡蛋，均匀用力，不能用手掐哦。（生展示握鸡蛋）鸡蛋真的那么厉害吗？我们再去自然界中去看看更多动物的
22、蛋。（播放视频）2.鸡蛋从外面握不碎，但是从里面轻轻一啄就破了，这是怎么回事？活动一：研究蛋壳的抗击打能力1.假如要研究这个问题的话，你觉得可以怎么做？（模拟实验）用什么模拟小鸡的嘴呢？（铅笔尖）2.实验步骤：吸管平的一头紧贴蛋壳铅笔尖在三处高度进行自由下落记录在哪个高度被戳破注意事项：不能借助外力3.学生实验，将实验结果记录汇总到黑板上4.观察全班记录表，你有什么发现？（开口向下的蛋壳不容易戳破），那么你觉得蛋壳的外部有怎样的特点？（抗击打）活动二：研究蛋壳的承重能力1.老师这还有4枚鸡蛋，现在往上面放这本书，可以吗？继续放这么多书会怎样（破，不破）放上去，没问题。2.可以继续放吗？（可以）
23、放一个人可以吗？（不行，有点难）老师准备了一盒鸡蛋，可以了吗？谁愿意来试试（学生拖鞋带鞋套踩在鸡蛋上）哇，成功了，看来蛋壳还有什么特点？（能承重）【设计意图】学生的已有经验是蛋壳很容易敲碎，可是它在什么情况下很不容易碎呢？，大多数学生是猜不出结果的，这个活动里的几个环节，将逐步把学生引向对拱形结构的蛋壳不宜碎的研究。三、思考蛋壳与拱形的相似之处，了解薄壳结构 1.蛋壳这么薄，却能承重又能抗击打，这里有什么科学道理呢？我们继续来研究，老师这有一张白纸，将它平放在两个木块上，一块橡皮都不能承受，（边说边演示）你能根据蛋壳的形状特点得到一些启发，想办法改造一下这张白纸，让它的承重能力提高吗？（将纸拱
24、起来）请你上来试一试。2.这种形状我们科学上称为拱形结构，请三位同学和老师一起利用白纸制作拱形，我和你组合下，你们一起来组合，下面的同学，仔细观察，有什么发现？（组合成了半个蛋壳）3.那你知道蛋壳和拱形之间有什么关系了吗？（多个拱形组成了蛋壳）是啊，蛋壳是由多个拱形组合成的薄壳结构。【设计意图】从蛋壳到拱形，再从拱形认识薄壳结构，就是从蛋壳的构造过渡到对薄壳结构的认识，这是本课探究过程的转折点，也是引导学生对又一对仿生事例的研究。 三、研讨小结拱与薄壳结构在生活中的运用1.同种材料制作成拱形后，承重能力变强了，而且由于它的形状特点薄，所以还很节省材料。因此很久以前，古人就从蛋壳的形状特点得到启
25、发，将这种结构运用于建筑中。2.中外古代拱形、薄壳结构建筑欣赏出示古代西方建筑：古罗马万神殿，西班牙引水渠，古罗马斗兽场，巴黎凯旋门出示中国古代建筑：陕西窑洞、长城、北京永定门城楼3.智慧的中国古人利用拱形还设计制作了一种特别的建筑无梁殿，等会我们通过视频一起涨知识，观看前我想请一位同学用ipad拍下视频中出现的拱形结构。投屏：你们找到了吗？4.中国的桥：赵州桥拱形建筑不仅用于房屋建筑，还应用于桥梁建筑当中，我们中国有一座闻名世界的拱桥，它历经千年屹立不倒，谁知道是哪座桥？（赵州桥）仔细观察，你会发现它由大大小小的拱形组成，这些敞开的小拱在减轻桥身的重量同时，又起到减少流水冲力的作用。5.张家
26、港的桥：青龙桥，富明桥这是北方的桥，我们张家港作为江南水乡有没有这样的拱桥呢？（有）6.欣赏了那么多，可以发现拱和薄壳结构一直是世界各地建筑上面的关键元素，不仅在古代，其实在现代应用更为广发，还玩出了新花样，老师给大家准备了资料卡，请大家阅读资料，划出关键词，找一找图片中的薄壳结构，还可以用笔画一画。（生活动）7.薄壳结构是不是只用在建筑中呢？其实我们生活中随处可见，教室里找。（举起灯泡）你看这上面有吗？8.出示各种头盔：这是什么？（头盔）无论是古代还是现代，国外还是我们中国，虽然头盔的材料造型各不相同，但它们的共同点都是采用了薄壳结构的设计。9.出示一辆现代汽车：我们再来看这里汽车，这上面有
27、拱形吗？10.可乐瓶中有吗？每小组观察可乐瓶中的薄壳结构。【设计意图】更多地了解拱形与薄壳结构，需要去发现生活中的拱形、薄壳结构建筑和物品，这是对所学知识的一次应用和复习，同时可以扩充学生的认知面。四、拓展1.回家用你的眼睛继续找拱形，用拍照或者画图的方式记录。2.刚才我们从蛋壳身上，得到些启发，模仿蛋壳外形或特点，制作了拱形，这个过程就是上节课我们所学习的“仿生学”。神奇的仿生学还有哪些？下节课我们继续研究。五、练一练一、 选择题1、下列说法正确的是（）。A.人不可能站在鸡蛋上B.一张 A4 纸不可能托起一块红砖C.蛋壳具有较大的承重力D.一张A4纸可能托起一块红砖2、蛋壳很薄，但用于使劲捏
28、压一个完整的鸡蛋，鸡蛋却能保持不破，这是因为鸡蛋的形状近似于（）。A.圆顶形B.球形C.拱形D.方形3、拱形能承载很大的重量是因为() 。A.拱形比较厚B.受到的压力向下和向外传递给相邻的部分C.拱形的形状好看D.拱形比较重4、人们根据()的结构，发明了薄壳结构屋顶，既坚固又节省材料。A.鸟B.蛋壳C.植物的叶子D.鱼5、从一定高度落下铅笔，哪种蛋壳容易戳破?（）A.凹面朝上的B.凸面朝上的C.面朝上的或凸面朝上的D.凹面朝下的二、判断题1、鸡蛋呈椭球形，外表粗糙。（）2、蛋壳曲血可看成由无数的拱形拼接而成。（）3、拱桥的承重能力大于平桥。（）4、薄壳结构是仿生学的具体应用。（）5、建筑物没有
29、横梁一定不安全。（）参考答案：1、X 2、 3、 4、 5、X 1、C 2、B 3、B 4、B 5、A六、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计蛋壳与薄壳结构形状 特点 启发椭球体 抗击打 拱形薄 能承重 八、课堂反思单元仿生课题3.海豚与声呐课时1核心 概念技术、工程与社会，工程设计与物化学习内容及要求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 13.2工程的关键是设计56年级知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，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学目标科学观念（对客观事物的总体认
30、识）科学思维（对客观事物的认识方式）探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）科学观念光源：它们自己能发光。物体在发光的过程中需要能量。能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。探究实践通过层层递进的模拟海豚听音辨位，从单个声源到发出声音并接收回声，探索并感受回声定位原理的作用。态度责任专注细节，探索思考，在不断的思考与实践中探索和完善回声定位的原理。学会分工合作，提升团队合作的意识。主动融入表演角色，认识模拟游戏的真实性。了解回声定位原理应用于现代医学和国防技术的实例。认识仿生学对科学发明的重要价值。认识仿生学对社会与环境的促进作用。教学
31、 重点本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。了解海豚探路和捕食的原理，建立起回声定位的原理模型。教学 难点学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？通过学生的团队合作，顺利完成多项游戏，并切身感受听音辨位和回声定位的原理。教学 准备教师：课件（海豚生活视频，大山的回声介绍）。道具：木鱼1付，眼罩1个，响铃鼓1个，障碍物2个，定位卡片10张，头饰10个（1个海豚，1个小鱼，6个障碍物）。学生：实验原理记录纸。教学过程教学环节教学活动设计思路教学备注上课仪式同学们好！好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起探索海豚与声呐。一、导入聚焦（预设3分钟
32、）讨论分析海豚探路实验1和实验2。实验1：人们在水池里插上金属棒，海豚游动时绝不会碰到。这说明了什么？ 预设：海豚的视力很好，很聪明能避开障碍物。实验2：即使蒙上眼睛，照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这说明了什么？预设：捕食和避障与眼睛（视力）无关，可能与听觉等有关。【设计意图】通过讨论分析实验1和实验2，初步明白海豚探路和捕食捕食依靠眼睛，而是依靠其他感觉器官，很有可能是依靠听觉，听音辨位。由此开启海豚是否能听声音来辨位的探究活动。二、探索海豚回声定位原理（预设25分钟）探究活动1：声音可以帮助海豚定位吗？我们用游戏的方式来模拟。游戏1：蒙眼海豚听音辨位蒙上眼睛的海豚能够依靠声音辨别方位吗？
33、首先邀请两位主角：海豚和小鱼。扮演蒙眼海豚的同学此时只能怎么做？扮演小鱼的同学应该怎么做？其他同学应该怎么做？预设：蒙眼海豚只能认真听周围的声音。小鱼需要时不时发出声音。其他同学保持安静，观察探究活动的结果。是的，蒙眼海豚：侧耳倾听，小鱼游动：发出声音，其他同学：安静观察。为了让所有同学都参与进来，老师根据大家的想法设计了游戏规则，请大家仔细阅读。“击鼓传花”规则：1.海豚：扮演的同学蒙上双眼，立于教室前方。2.小鱼：音乐响：全班“击鼓传花”，音乐停：传到者化身小鱼，并迅速摇晃响铃鼓，发出声音。3.海豚：听音辨位，说出小鱼在第几组。规则明确，游戏开展。（可以重复一次，并请扮演者说说游戏中可以改
34、进的地方。或者采访海豚，能否听出小鱼的游动轨迹。）【设计意图】通过开展蒙眼海豚听音辨位的游戏，让学生体验听音辨位，充分感受通过声音辨别方位的可行性。分析与讨论1：听觉/声音可以帮助海豚辨别物体方位吗？预设：确实可以。现在老师扮演小鱼，你们扮演蒙眼海豚，你们能辨别老师的方位吗？每位同学化身蒙眼海豚，闭眼转身，老师变换位置，拍手发音，同学听音辨位，用手指出发音物体。【设计意图】让每个学生都感受到听音辨位。现在你能画一画听音辨位的原理示意图吗？声音是怎样传到海豚耳朵的？海豚（耳朵） 物体 【设计意图】通过开展对听音辨位的分析与讨论，让学生充分感受到声音与方位之间的关联性，认识声音确实可以帮助海豚辨别
35、物体方位。探究活动2：如何听到到金属棒等不发声的物体的声音并辨位？引入思考：但是金属棒不会发出声响，小鱼正常游动，也几乎不发出声音。海豚是怎么才能听到它们传来的声音呢？ 预设：敲击金属棒，使金属棒发声，水流使金属棒发声。生活中你听过不发声物体传来的声音吗?大山会发出声音吗？预设：不会。请你观看以下视频中的现象，想想大山为什么也发出声音了？预设：人发出的声音遇到大山返回了。因此，海豚也可以怎样做，使得金属棒发出回声？预设：海豚主动发出声音，通过金属棒的回声来辨别。游戏2：蒙眼海豚的传声定位。蒙眼海豚主动呼叫障碍物，障碍物要发出回声，扮演障碍物的同学应该怎么做？预设：听到海豚的呼叫，立即发声回应海
36、豚，模拟产生回声。“击鼓传花”规则：1.海豚：蒙眼，循环呼叫：在哪？2.音乐响：全班（安静）随机传输2个球，听到海豚呼叫，拿球者立刻发声回应：在这！3.音乐停：举球起立，听到海豚呼叫，发声回应：在这！4.海豚：听音辨位，说出小鱼在第几组。规则明确，游戏开展。（可以重复一次，并请扮演者说说游戏中可以改进的地方。）【设计意图】通过引入不发出声音的障碍物，让学生进一步陷入思考：不发声的物体如何传来声音？顺势介绍日常生活中的回声现象，让学生意识到通过主动发声，可以让障碍物传来回声，并将其应用到游戏2中，通过游戏2的模拟，进一步感受海豚通过主动发声，接收回声，再辨别方位的过程。分析与讨论2：海豚是怎样主
37、动出击，判断位置的？（建立模型，请学生在黑板画一画原理图） 海豚 物体 物体不发出声音，海豚能不能探测到方位？能现在，无论是小鱼还是障碍物，无论物体有没有发出声音，海豚都能通过主动发出声音，同时接收物体的回声来判断方位了。【设计意图】通过讨论与分析，让学生能建立起海豚通过主动发声，接收回声来定位的原理模型，清晰的展现回声定位的原理图。探究活动3：发出声音，接收回声能帮助海豚应对复杂的海洋环境吗？大海中还有很多障碍和杂音干扰。海豚能依靠这个原理模型，穿越障碍，夺取响铃鱼吗？游戏3：穿越障碍，夺取响铃！根据之前的原理，海豚应该怎么做？障碍物怎么做？响铃鱼应该怎么做？预设：海豚应该不断重复发出声音：
38、在哪里？障碍物和响铃鱼都需要立即回复：在这里！规则：1.海豚：频繁主动发出声音：在哪里？2.障碍物：立即回应海豚：在这里！（按老师放置在地上的定位卡片定点站立，静止不动）3.响铃鱼：立即响铃回应海豚。（可小范围缓慢游动，但最终需要被捉到）规则明确，游戏开展。（可以重复一次，并请扮演者说说游戏中的感受或可以改进的地方。）分析与讨论3：海豚通过发出声音，接收回声，辨别众多的障碍物，从而能在障碍物之间自由穿梭，而不被撞到。这告诉我们通过主动发出声音，接收回声 ，能不能帮助海豚定位？这个原理模型就是回声定位。【设计意图】通过开展模拟真实海洋中，既有障碍物，又有猎物的游戏，让学生充分感受和运用回声定位原
39、理，进一步加强对建立起的回声定位模型的感受和认识。三、原理应用及分析：回声定位原理的应用及仿生（预设10分钟）揭示原理：详细介绍海豚探路的原理及其应用。海豚探路的启示：海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波，声波遇到物体后会反射回来，被海豚的耳朵接收，海豚就能确定物体的形状、大小和位置。根据海豚回声定位的原理，科学家发明了声呐，现在，声呐已被广泛应用于各种舰艇、水下作业和渔业勘测等。潜艇的声呐系统也应用了回声定位原理。那么你能分析潜艇是如何探测并驶出海沟的吗？漆黑的深海，潜艇驶入了一道狭窄的海沟，两侧都是高耸的海底山脉。潜艇能依靠声呐驶出海沟吗？潜艇怎么做？海沟两侧怎么回应？预设：潜艇不断重复
40、发出声波，海沟两侧立即发出回声。【设计意图】通过分析潜艇声呐系统的探路，感受声呐定位和海豚定位的原理是相同的，为下一步回声定位原理的应用以及仿生的内涵做铺垫。回声定位原理的应用及仿生学：除了声呐，科学家还发明了B超和雷达，阅读资料，你能画出声呐，B超和雷达的原理图吗？画图并揭示都是同样的回声定位原理。你们觉的声呐、B超和雷达等人造仪器都是仿照谁制成的？预设：海豚。像这样通过仿照生物原理，应用于工程设计的学科就是什么？预设：仿生学。【设计意图】通过资料介绍和画图，学生了解海豚与声呐、B超和雷达的原理是一样的，进一步认识到这些探测仪器都是基于对海豚的研究，仿照生物原理制成的，顺势引入仿生的概念。三
41、、研讨小结回顾我们这节课，我和同学们一起经历了海豚探路的观察研究，经历了回声的原理探究，建立起了海豚探路回声定位的原理模型，还一起了解了回声定位原理的实践应用，而这样的四个过程，正是科学家开展仿生学研究的过程。无数高科技产品就是通过仿生，设计发明出来的。希望同学们也能仔细观察身边的动植物，未来通过仿生制造出对人类有益的产品。【设计意图】通过回顾总结一节课的探究历程，引入仿生学研究的四个过程，给学生呈现出一个清晰的脉络，有助于学生对仿生的内涵认知，感受仿生给人类生活带来的科技进步是巨大的，是有重大价值和意义的。四、拓展生活中还有哪些设备和技术是仿照自然界生物创造发明出来的？五、练一练一、 选择题
42、1、不是利用超声波回声定位的是（）。A.声呐B.雷达C.海豚D.手机2、蒙上海豚的眼睛，海豚会（）。A.照样畅游无阻，准确捕捉猎物B.失去前进方向，到处乱撞C.捕捉不到猎物D.迷失方向3、模仿蝙蝠寻找猎物的超声波定位原理而设计的定位设备是() 。A.雷达B.飞机C.导航仪D.电脑4、声呐被广泛应用于()。A.探测人体内部是否健康B.飞机导航C.各种舰艇、水下作业及渔业勘测D.手机通讯5、蝙蝠探测障碍物利用（）A.眼睛B.超声波C.嗅觉D.触觉二、 判断题1、海豚、声呐、B 超、蝙蝠都属于回声定位的工作原理。（）2、利用超声波可以诊断身体疾病。（）3、超声波能被人耳听到。（）4、海豚能利用超声波捕食，属于回声现象。（）5、蝙蝠的回声定位是靠耳朵来进行的。（）参考答案：1、B 2、A 3、A 4、C 5、B 1、2、 3、x 4、 5、X六、整理老师指导学生进行材料的整理。培养学生使用材料的好习惯。七、板书设计八、课堂反思单元仿生课题4.我们来仿生课时1核心 概念工程设计与物化学习内容及要求工程是设计方案物化的结果56年级利用工具制作简单的实物模
