小学科学粤教粤科版 (2017)六年级下册7 大自然的启示教学设计及反思

导入新课

展示图片，创设问题情境导入：

波波和琪琪到野外游玩，波波发现琪琪裤子上粘了好多苍耳，琪琪就想：难道尼龙搭扣的发明与苍耳有关吗？

学生听并思考

 创设问题情境导入新课

讲授新课

一、活动一：神奇的倒钩

1、猜谜语：

不大不大，浑身竟把。（打一植物）

2、展示苍耳图片，引导学生观察苍耳结构特点，分析苍耳能粘到动物皮毛或衣服上的原因。

进而指出苍耳长倒钩主要目的是把果实带到远处。

3、展示尼龙搭扣图片，引导学生仔细观察尼龙搭扣的结构有什么特点。

教师总结：

尼龙搭扣的结构包括两部分：一部分是尼龙钩带，是模仿苍耳结构；一部分是尼龙绒带，模仿动物的皮毛。

4、向学生介绍尼龙搭扣的发明经过：狩猎者从灌木丛走过，裤子上粘满了令人讨厌的苍耳子。瑞士的乔尔吉·朵青斯通过仔细观察发现苍耳子的表面布满了许多带有细细倒钩的小刺，碰到纤维类的衣物便粘在上面，经过8年的研究，根据苍耳子的结构，发明了简单实用的尼龙搭扣。

二、活动二：猪笼草的启示

1、引导学生阅读教材，回答猪笼草是怎样诱捕昆虫的。

教师展示教材内容：

猪笼草是一种能“捕虫”的奇特植物。它的“笼子”是一种变态叶，由叶片的一部分发育而变成“”状叶笼。叶笼上有小盖，笼盖或笼口能分泌蜜腺，会吸引昆虫前来觅食。内壁有蜡腺，可分泌蜡质作为润滑剂，能阻止笼里的昆虫逃出。底部有消化腺，能分泌弱酸性的消化液，从而消化笼里的昆虫，以供猪笼草吸收营养物质。

2、教师提示：能不能把猪笼草的结构或功能移植到我们的物品设计里来呢？

教师总结，引导学生设计捕蝇瓶。

教师选出优秀的设计方案加以展示：

我的设计

                                                        设计者：xxx

设计物品：自动捕蝇瓶。

的需求：消灭苍蝇                         

设计目的：模仿猪笼草的叶笼，选择一个窄口的玻璃瓶作为摘蝇瓶。在瓶底放入苍蝇喜欢的食物(如鱼血)，在瓶内壁涂上植物油，防止苍蝇爬出瓶子。
设计图：
     

结构功能：窄口，苍蝇不易逃出；涂植物油，防止苍蝇爬出；放鱼血，诱惑苍蝇进入。

三、活动3：模仿生物的设计

1、自古以来，人类通过观察周围生物，认识生物的结构与功能，并进行模仿，发明了各种实用的物品和工具，引导学生分析锯子、雷达、飞机、中国国家歌剧院建筑的仿生原理。

教师总结归纳：

①锯子：模仿茅草叶边缘锯齿结构面设计的伐木工具——锯子，这是属于模仿生物结构的设计。锯子的发明大大提高了人类加工木材的工效，对人们的生活生产产生重大影响。

②雷达：模仿蝙蝠寻找猎物的超声泚定位原理而设计的定位设备——雷达，这是属于模仿生物功能原理的设计。雷达在白天黑夜均能探测远距离的目标，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展（如气象预防、环境监测等）和科学研究（天体研究、大气物理、电离层结构研究等）。

③中国国家歌剧院：模仿鸡蛋的圆顶形薄壳结构而设计的建筑物——中国国家歌剧院，这是属于模仿生物结构的设计。关于模仿生物身体结构而设计的建筑物例子还有很多，仿生设计显著提高了人类建筑物的性能。

④飞机：模仿鸟类飞行而设计的交通工具——飞机，这属于模仿生物运动系统的设计。飞机的发明大大缩短了交通时间，飞机在民航、科研、军事等各个领域被广泛应用，成为人类社会步入现代化时代的显著标志。

2、简单分析这些仿生设计产品的好处。

四、课堂练习：选择题

1、苍耳身上的挂钩主要是为了（    ）

  A.保护自我   B.传播果实  C.适应环境的需要

2、中国国家歌剧院模仿生物的原理是（    ）

  A.运动系统    B.结构    C.功能

3、猪笼草防止昆虫逃出，内壁分泌（    ）

  A.蜜腺    B.消化腺    C.蜡腺

五、拓展提高：神秘的自然界

自然界的生物体为了生存和发展，经过亿万年的演变和变化，创造出一种最优的组成和结构，使生物体具有特殊的功能以适应自然。

    从生物体优异的功能中得到启迪，人们试图通过模仿生物体的结构、形态、功能和行为来设计和制备智能材料以解决所面临的技术问题。

   1960年9月13日，在美国召开的第一届仿生学研讨会上，斯蒂尔博士首次提出了仿生学(Bionics)的概念，并定义仿生学是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物系统特征的科学，简而言之，仿生学就是“模仿生物的科学”。

六、作业布置：上网收集更多的仿生设计物品，互相间交流分享

学生猜谜：苍耳

学生观察回答：苍耳的表面有一些带钩的刺，它可以粘在动物的毛发和人的衣服上。

学生观察回答

学生认真听

学生阅读回答

学生讨论回答

学生在小组内合作完成设计方案

学生交流回答

学生回答：大大提高生产效率，改善人们生活

学生独立完成

学生认真听，了解什么是仿生学

学生课外完成

通过谜语，初步了解苍耳的特点

通过观察分析进一步了解苍耳特点

让学生认识到尼龙搭扣是模仿苍耳设计的

了解尼龙搭扣与苍耳的关系，认识到大自然是人类发明创造的灵魂源泉

了解猪笼草诱捕昆虫原理，为下一步仿生设计做准备

让学生根据需要模仿生结构或功能进行产品设计，体验仿生设计的乐趣

了解并能说出典型的模仿生物设计产品

检测课堂学习情况

了解仿生学概念

巩固课堂所学

课堂小结

通过本节课学习，我们了解了许多典型的模仿生物的设计产品，知道人类的许多重要发明都是模仿生物设计出来的。同时，我们又根据自己的需求，模仿生物的某种结构、功能设计实用物品。在活动中，我们感受到大自然是人类创新设计的重要灵感来源；大家对模仿生物设计也产生了浓厚的兴趣。

学生认真听

总结知识，系统掌握

板书

板书设计