苏教版五年级科学下册
教
学
设
计
第一单元显微镜下的生命世界
1.搭建生命体的“积木”
【教学目标】
[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】
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。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、A
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
2.微小的生命体
【教学目标】
[科学观念]
通过阅读文字，说出微生物的共同特点和它们在大自然中的分布极广。
[科学思维]
能在比较图片中物体的形状中，知道微生物的种类、形状、大小具有多样性。。
[探究实践]
用显微镜观察水中的微生物。
[态度责任]
通过提取资料中的重要信息，知道列文虎克是第一位发现微生物的科学家。
【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。
了解微生物的共同特点。
【教学难点】
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
描绘不同微生物的形状。
【教学准备】
[教师]教学PPT 载玻片，盖玻片，滴管、放大镜，传统显微镜，广口瓶，
[学生]记录册、腐烂和新鲜的树叶、草。
【教学过程】
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，我们将要一起探索微小的生命体。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1.教师出示一杯富含微生物的水问：“烧杯里有什么？”
[学生]水
2.那除了水还有什么呢？
3.教师谈话：如果说里面还有其他活着的生物你们信吗？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
（一）制作“小水塘”进行观察
1.在一个干净的广口瓶中加入三分之二的池塘水
2.把一些腐烂的和新鲜的树叶、草撕碎后放入水中，再放进一些土。
3.把瓶子放在有阳光德窗边。3周后，用放大镜观察水里的变化。
（二）用显微镜观察
1.观看显微镜使用的微视频
2.在老师调好的显微镜下观察“小水塘”的一滴水中有什么发现
3.在观察过程中提醒学生注意显微镜使用规范
4.让学生将观察到的微生物形态画在记录单上。
5.讲解：微生物室一类非常微小的生命体，它们没有头、足、眼睛，也没有根、茎、叶，通常要借助显微镜才能看清楚。
6.阅读关于列文虎克与微生物发现的相关资料，谈感受。
（三）观察与交流
1.讲解：微生物在大自然中分布极广，空气中、水中、泥土中、动植物的体内和体表都生活着微生物。有的微生物还能生活在其他生物无法生存的地方，如火山、岩石里。
2.观察下面的微生物，说说它们的形状有什么不同？
三、研讨小结
1.有些微生物并不微小，如蘑菇、木耳、把它归为微生物是因为它们的生存方式与某些微生物相似。
2.谈谈收获。
四、拓展
了解更多的微生物。
五、练一练
一、选择题
1、下列不属于微生物的是()
A.香菇 B.紫菜 C.木耳 D.蘑菇
2、下面不是水滴里微生物的是 ()
A.草履虫 B.变形虫 C.感冒病毒 D.细菌
3、新冠病毒属于()
A.动物 B.植物 C.微生物 D.海洋生物
4、列文虎克是世界上首次发现 ()的科学家。
A.微生物 B.细胞 C.病毒 D.细菌
5、观察引起疟疾的疟原虫，其形状是()
A.线状 B.杆状 C.楠圆状 D.扁圆状
二、判断题
1、微生物都需借助显微镜才能观察到。
2、微生物都生活在水里。
3、菜类微生物有根、茎、叶。
4、火山、岩石里无法生存微生物。
5、微生物没有头、足、眼睛。
参考答案：
1、B 2、C 3、C 4、A 5、A
1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
3.发霉与防霉
【教学目标】
[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]学生活动手册。
【教学过程】
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、C
1、√ 2、X 3、√ 4、√ 5、√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
4.微生物的“功”与“过”
【教学目标】
[科学观念]
借助读取信息和分析现象，知道微生物对人类既有利，也有害。
[科学思维]
通过集中信息，了解人们利用微生物对人类有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。。
[探究实践]
在自制酸奶的过程中，体验微生物的利与害。
[态度责任]
正确认识微生物。
【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。
了解人们利用微生物有益的一面、消除微生物有害的一面的一些方法。。
【教学难点】
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
自制酸奶
【教学准备】
[教师]上课PPT 展现苹果腐烂过程的视频资料、鲜牛奶，白糖，酸奶，勺子，锅，保温容器
[学生]学生活动手册。
【教学过程】
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，我们将要一起探索微生物的“功”与“过”。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
1.微生物对人类既有“功”，也有“过”。它的“功”体现在哪里？“过”又体现在哪里？
2.功：制作馒头、面包 ，生产调味品
3.过：导致食物变质，导致感冒。
二、探索
（一）设问
1.设想一下，那如果没有微生物，世界会怎么样呢？
2.阅读细菌和病毒的克星的资料并谈感想
（二）交流消灭病毒的方法
1.许多传染病由细菌或病毒引起，如新冠肺炎。传染病会造成哪些危害呢？
2.你知道哪些消灭细菌和病毒的方法吗？
3.比如：高温煮沸、紫外线照射、喷洒消毒液、涂碘酒等。
4.那么现在正值传染病流行期间，我们应该做好哪些防护措施呢？
（三）做酸奶
1.在鲜牛奶里加入1~2勺白糖，加热至60摄氏度左右。待温度降到37摄氏度左右，往鲜牛奶中加入2勺酸奶，并搅拌均匀。
2.倒进消毒过的保温容器里，盖上盖子。保温8~10小时后，酸奶就此完成了。
3.为什么要用消毒过的容器装加热过的鲜牛奶呢？
4.为什么要往鲜牛奶中加酸奶并保温呢？
三、研讨小结
酸奶为何是“酸”的。
四、拓展
生活还有哪些是发霉的美食？
五、练一练
一、选择题
1、不能消灭细菌和病毒的方法是()。
A.给地面洒水
B.阳光暴晒
C.涂碘酒
D.喷洒酒精
2、英国细菌学家弗莱明首先发现 ()。
A.天花疫苗
B.青霉素
C.细菌
D.细胞
3、能体现微生物“功”与“过”的事例是()。
A.制作馒头、面包
B.苹果腐烂
C.自制酸奶
D.制作面条
4、如果没有微生物，世界会怎么样? ()
A.人们会更加健康
B.环境更加洁净
C.垃圾成山，难易分解
D.生活会更幸福
5、流感是一种传染病，其症状是()。
A.高烧，喉咙痛，头痛，咳嗽
B.腹泻，腹猫，呕吐，昏迷
C.腮腺肿胀
D.腰酸背痛
二、判断题
1、人类已经战胜微生物的危害。()
2、没有微生物，植物难以存活和生长。()
3、疫苗是预防病毒性疾病强有力的科技手段。()
4、吃变质的酸奶易患肠道疾病。()
5、自制酸奶要注意保温。()
参考答案：
1、A 2、B 3、B 4、C 5、A
1、X 2、√ 3、√ 4、√ 5、√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
第二单元仿生
1.生物的启示
【教学目标】
[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：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】
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，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”。（）
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、A
1、√ 2、√ 3、√ 4、X 5、√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
2.蛋壳与薄壳结构
【教学目标】
[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】
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：
①吸管平的一头紧贴蛋壳
②铅笔尖在三处高度进行自由下落
③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）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。
【教学后记】
3.海豚与声呐
【教学目标】
[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】
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）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？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：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、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
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。
【教学后记】
4.我们来仿生
【教学目标】
[科学观念]
手臂的运动是靠骨骼、肌肉、关节相互配合而完成的。能按要求制作手臂的结构模型。
[科学思维]
对自身人体的认识，怎么来仿生自己。
[探究实践]
通过视频介绍和分析，了解一些生活中的仿生产品。
[态度责任]
发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。尝试进行仿生设计。
【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。
通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。
【教学难点】
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
设计仿生产品的。
【教学准备】
[教师]制作手臂的宽窄卡纸、工字钉、线、胶带、泡沫、小动物卡片
[学生]学生活动手册。
【教学过程】
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，我们将要一起探索我们来仿生。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
1、挑战：同学们我们先来做一个挑战。试一试，用一秒钟点10次头？我说1开始，我说2结束。准备1、2，有同学点满了10次吗？（不能）
2、但是有一只小动物一秒钟可以点20次左右，你知道是谁吗？（啄木鸟）
3、讲述：啄木鸟每次撞击树干时，它的头部要承受1200克的冲击力。而人类脑部受到80克的冲击力就极有可能发生脑震荡，啄木鸟的脑部怎么没有损伤呢？
4、科学家通过研究发现了啄木鸟这样的特点。播放录音。
5、啄木鸟的这个特点真厉害，如果我们也有这个特点会有什么好处呢？（防止头部的脑震荡）
6、讲述：所以人们设计出了安全头盔。头盔的这三种结构模仿了啄木鸟的特点起到减震防震的作用。
7、谈话：这种头盔的设计就是一种仿生。（板书：仿生）那什么是仿生学呢？我们一起来看一下。（播放视频）
8、提问：你能说说仿生模仿的对象是什么？（生物）模仿生物的哪一方面呢？（特殊本领）仿生设计的产品有什么好处？（用于学习生活）
9、过渡：你觉得要设计制作一个仿生产品首先要怎样做？（发现生物的本领）我们来找找生物的特殊本领。
[设计意图]通过点头的活动，给学生创设情景，通过啄木鸟脑部的特殊结构认识到自然界的生物之所以能生存下来都有自己适应生活环境的本领。
二、探索
分析讨论“保护色”游戏（5min）
1、提问：课前我们寻找了大家涂的小动物卡片，红色的找到了几只？蓝色的呢？绿色？褐色？为什么绿色褐色的小动物你们找到的比较少呢？
预设：它们身体的颜色和周围的环境颜色类似，不容易被发现。
2、自然界中很多动物都不容易被发现。它们有保护色保护自己。在生活中人们有没有根据小动物们的这个本领，设计制造出什么仿生物品呢？
预设：迷彩服（出示图片）
3、军人们穿着迷彩服就能很好地隐藏起来。这三种迷彩服在什么环境下不易被发现？
预设：丛林迷彩适合在树林中、荒漠迷彩适合在荒漠地带、海洋迷彩适合在海军。
4、是的，这位同学回答的很棒，丛林迷彩用于陆军夏作训服；荒漠迷彩用于陆军冬作训服；海洋迷彩用于海军陆战队。
5、火眼金睛大PK
规则：我们来试试迷彩服的效果好不好？请同学们用10秒钟的时间来找一找隐藏起来的军人？请一个同学上来用笔圈一圈？
师：这里一共有10个人，所以说迷彩服的效果好不好？（好）
谈话：刚才我们一起寻找了生物的本领，今天我们还要模仿一名仿生学家来学习设计仿生产品。（板书：我们来）
[设计意图]本活动用趣味性强、学生乐于接受和参与的形式，引导学生在体验中感受利用保护色的仿生设计。
三、探索：做一做“模仿手臂的结构和功能”（16min）
1、请同学们动一动自己的手臂，观察一下，哪些结构在协同运动？（骨骼、肌肉、关节）
2、当手臂弯曲时，上边的肌肉有什么变化？（上面的变硬）这叫肌肉收缩。下面的呢？（拉伸）这叫肌肉舒张。
3、手臂伸直时上面和下面的肌肉又是怎样的？（伸直时上边是舒张的，下边是收缩的）
4、手臂弯曲和伸直时骨骼、肌肉、关节怎样配合工作的？谁带动了骨的运动？
（肌肉的收缩）关节有什么作用呢？（让骨的运动更加灵活）
5、讲述：手臂可以灵活运动做各种各样的动作。生活中有些人因为缺少手臂无法正常的活动，人们就模仿了人的手臂制造出了假肢手臂。
6、提问：假肢手臂为了能做各种动作，也设计了关节、肌肉和骨骼，谁来找一找？
出示：绳子起到固定和牵引的动作，模仿的是手臂肌肉。
7、过渡：今天我们要来仿照自己的手臂制作一个手臂模型，模拟手臂的运动。
8、材料：老师给大家准备了这些材料，谁能说说些材料分别模拟了什么结构？
预设：两块硬纸板模拟骨骼、绳子模拟肌肉、钉子模拟关节。
9、讲述：大家一起来看看制作过程。播放视频
提示：我们要用到钉子、剪刀，使用时要注意安全。请同学们根据提示完成手臂模型的制作。
10、请一个小组上台来展示一下你们的手臂模型，拉动绳子让手臂运动起来。
11、分析比较假肢与手臂模型
根据手臂的模型的运动，能不能说说假肢是如何运动的？
预设：假肢也是靠骨骼、肌肉、关节相互配合而完成运动的。
[设计意图]本活动从学生最熟悉的人体手臂入手，了解手臂的结构和功能，学习制作手臂模型，调动学生的学习积极性。
四、清洗锥形瓶、烧瓶（3min）
1、通过上面的学习我要考考大家。能否利用仿生的知识帮老师解决一个小麻烦。
实验室里有一些锥形瓶和烧瓶，使用之后要清洗它们，可是我找了各种各样的刷子都不是特别的满意。
2、提问：什么样的刷子能刷干净呢？
预设：设计出可以变大缩小的刷子。
3、同学们在大自然中就有一种生物具有这样的本领。出示河豚遇险视频。
这个刷子就是模仿河豚的特点来设计的。
[设计意图]本活动提出生活中的实际问题，让学生知道问题来源于生活，以便学生了解仿生的现实真正意义：仿生设计为生活服务，并引发学生思考和创新。
五、“介绍六足机器人”（3min）
1、善于观察和发现生物体的结构和功能是设计出仿生物品的关键。科学家发现了昆虫六足行走的特点设计出了六足机器人。我们来看看。（播放视频）
2、六足机器人模仿了竹节虫足的什么特点？（三角步态）有什么优点？
[设计意图]本活动介绍一个仿生的案例，并借此说明仿生物品具有广泛的用途，为后续的学生仿生活动打下基础。
六：设计一种产品（7min）
1、生活中还有很多的仿生物品比如根据翠鸟仿生出了高速列车，模仿了翠鸟的什么结构？（锥形的喙）这个形状有什么作用?（减少阻力）ppt同步出示。
2、根据野猪仿生了防毒面具。模仿了野猪的什么特点？（在鼻子中塞泥土）这样做有什么作用？（过滤有毒气体）ppt同步出示。
3、这里是一名仿生学家设计制作的产品——脚蹼，他模仿的是什么？（鸭蹼的形态和功能）像鸭子这样有脚蹼的动物，有什么作用呢？（游泳提供动力）
4、让我们像这位设计师一样，来做一名小仿生学家。请同学们回忆一下身边的生物有什么特殊独特的本领，根据它们的结构和功能来设计一种新的产品。可以小组内讨论一下，快速写下来。
5、交流：请一个同学上台来介绍一下他的设计，其他同学可以提出你的疑问，请我们的小仿生学家来解答。
[设计意图]引导学生将所学的仿生学初步知识运用于实际生活，鼓励其关注生活，提高解决问题和创新实践的能力。
三、研讨小结
四、拓展
师：针对同学们的疑问，可以完善你们的设计，并且尝试利用身边的材料把你设计的物品制作出来。期待大家课后能将我们的作品制作出来。
五、练一练
一、选择题
1、你认为解放军叔叔穿迷彩服的主要原因是（）。
A.迷彩服非常帅气
B.迷彩服比较耐脏
C.迷彩服可以起到保护色的作用，不同的迷彩服满足不同作战环境的隐需要
D.迷彩服比较流行
2、下列物品或工具没有仿手工作原理的是（）。
A.刀
B.手机
C.键盘
D.相机
3、萌小牛同学假期学习潜水时模仿() 。
A.鸟爪
B.鸭子的蹊
C.熊掌
D.鸟的翅膀
4、几位同学对生活中的一些物品进行了研究，得出了以下看法，你觉得比较合理的是()。
A.小牛同学期参观完国家体育馆一-“鸟巢”后，认为“鸟巢”只是单纯模仿了鸟窝的形状，并没有其他方面的优点
B.小石同学观察到荷叶和雨的形状非常相似，且都会使雨滴滑落，他猜想古人是模仿荷叶制作的油纸伞
C小韩同学发现国旗的旗杆、路边的路灯杆等都是空心的，她认为不如实心的结实，建议更换为实心柱子
D.小方同学观察完长城觉得像条龙，他猜测长城是按龙的形状建的
5、不属于仿生作品的是（）
A.六足机器人
B.假肢
C.竹节虫
D.仿生机器人
二、判断题
1、脚蹊是模仿鸭璞的形态和功能设计的。（）
2、“迷彩”是一种新式保护色。（）
3.枯叶蝶与落叶也属于仿生。（）
4、手臂工作时，骨骼带动肌肉和关节。（）
5、人们根据动物的保护色发明了迷彩服。（）
参考答案：
1、C 2、A 3、B 4、B 5、C
1、√2、√ 3、x 4、x 5、√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
第三单元地球的运动
1.昼夜交替
【教学目标】
[科学观念]
认识地球是自转的，知道地球的自转轴、自转周期和自转方向，了解地球的自转形成了天体东升西落和昼夜交替等自然现象。
[科学思维]
通过观察和实验了解地球及宇宙空间。
[探究实践]
能通过模拟分析，理解地球有规律的自转运动，及其与相关的周期性自然现象之间的关系。
[态度责任]
建立空间观念，激发对地球和宇宙的探究兴趣和好奇心。
【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。
通过模拟实验研究昼夜交替现象产生的原因。
【教学难点】
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
理解天体东升西落与地球自转方向的关系。
【教学准备】
[教师]手电筒、地球仪（北京、纽约、柏林、悉尼等城市标注好）转椅、限制左右侧视野的眼镜
[学生]记录册
【教学过程】
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，我们将要一起探索昼夜交替。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
认识昼夜交替现象
1.出示城市昼、夜图片。
提问：为什么地球上会有白天和黑夜？（在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚。）
讲述：地球自身部发光，也不透明，太阳在同一时间只能照亮地球的一半，被照亮的部分就是白天，没有被照亮的部分就是黑夜，产生昼夜。）
2.播放昼夜交替现象视频。
提问：清晨，太阳缓缓升起；傍晚，太阳慢慢落下。昼夜交替，周而复始。这背后究竟有什么奥秘？（地球自转，当地球亮的一面慢慢转过去，另一面就慢慢面对太阳，就出现了昼与夜的交替）追问：人们从一开始就是这样想的吗？
3.学生阅读科学史资料，了解人类认识昼夜交替现象的历史，说说想法。
（1）古代中国人认为，太阳是住在东海上的一只三足金乌，于是就把金乌出来时看作白天，把金乌休息时看作夜晚。
（2）一些古希腊学者认为，地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕地球转动，这样就形成了白天和夜晚。
（3）16世纪，波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”——不是太阳在绕地球转，而是地球绕着太阳转，昼夜的变化是地球自转的结果。
[设计意图]这个环节让学生从光影的明暗理解白天与黑夜，从运动的角度猜测昼夜交替变化，为后面模拟昼夜交替现象作铺垫。接着了解人类认识昼夜交替现象的历史，讨论这几种解释的可信度和合理性，深入思考昼夜交替现象可能的成因。
二、探索
1.模拟昼夜现象
（1） 提问：昼夜现象到底是什么原因造成的？我们不可能跳出地球去宇宙中观察，有什么办法可以解决这个问题，需要什么材料？
补充：我们可以像科学家那样，建立科学模型，用模型来解释发生在浩瀚宇宙中天体的运动。手电代表太阳，地球仪代表地球，建立一个地球和太阳模型。
（2）要求：
在黑暗的环境中，用手电筒照射地球仪上的中国。
观察地球仪的向光面和背光面。
在地球仪上找一找，哪些国家和中国一样正处于白天，哪些国家正处于夜晚。
（3）讲述：在地球上，被阳光照射到的地区是白天，没有被阳光照射到的地区是夜晚。
2.模拟昼夜交替现象
（1）提问：地球仪怎样运动，才能模拟出和地球上相似的昼夜交替现象？
（2）要求：
逆时针转动地球仪，让中国慢慢地从白天进入夜晚。
继续转动地球仪，让中国慢慢地从夜晚进入白天。
在这个过程中，观察当中国处于清晨时，哪些国家正处于傍晚。
（3）讲述：由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间是清晨，由白天逐渐过渡到夜晚的那段时间是傍晚。
[设计意图]这里通过模拟实验来了解昼夜的成因。关键是学生要跳出地球局限，在立体的宇宙空间视角，考虑怎样模拟出和地球上相似的昼夜现象和周期性交替现象。
三、模拟地球自转
1.提问：为什么要逆时针转动地球仪？
2.体验活动：
（1）坐在转椅上，限制左右侧视野。
（2）让同伴逆时针转动椅子。
（3）仔细观察：你周围物体有什么变化？（从哪边出现，又从哪边消失？）
（4）顺时针转动椅子，物体的变化有什么不同？
3.播放地球自转视频：
揭示：穿过地球南北极的轴叫地轴。地轴是一根假想的轴，一端始终指向北极星附近。地球像陀螺一样绕着地轴逆时针自转，约 24小时转一圈。
[设计意图]这个环节模拟地球自转，观察周围物体运动变化的方向是由东向西，由此逆向推定地球自转方向为自西向东。
四、解释星体“视运动”现象
（出示摄影爱好者拍到的北极星及周围星星的运动轨迹图片）
1.提问：这证明了什么？（地球在慢慢自转。）
2.追问：为什么地球上的人感觉不到地球在转动，反而觉得是太阳、月亮和星星在移动呢？你能试着解释一下你的感受吗？（身处转动的地球和坐在开动的汽车上是一样的道理。）
假如：地球自东向西自转，你会看到什么？
[设计意图]地球自转方向和相对运动之间的联系，这是一个有难度的问题。尝试用类比的方法来解释太阳的视运动，这样学生就能够把不好理解的地球和太阳的运动想象为他们熟悉和易懂的汽车和景物的运动，用比较具体的东西来阐发比较抽象的内容。
三、研讨小结
地球昼夜交替和地球自转有关；地球自转方向是自西向东，可用用类比的方法来解释太阳的视运动。
四、拓展
尝试用简易的天文望远镜来观察天体，你发现了什么？
五、练一练
一、选择题
1、地球上“昼夜交替”现象是由 ()引起的。
A.地球公转
B.地球自转
C.地球白转和公转
D.太阳公转
2、和中国一样处于白天的国家是 ()
A.印度
B.巴西
C.加拿大
D.美国
3、属于“日心说”观点的是 ()
A.太阳绕着地球转
B.地球绕着太阳转
C.三足金乌出来为白天，休息时为夜晚
D.天圆地方
4.根据太阳东升西落推断地球的旋转方向是 ()
A.自西向东
B.东向西
C.始终不动
D.自北向南
5、不能证明地球自转的证据是 ()
A.南北半球植物自然缠绕方向
B.水流旋涡现象
C.四季交替
D.昼夜交替
二、判断题
1、水面上漂浮的物体最终都会漂向岸边是地球自转结果。()
2、地轴是一根假想的轴。()
3、地球自转一周是一年。()
4、由夜晚逐渐过渡到白天的那段时间是傍晚。()
5、法国旭日东升，美国已夕阳西下。（）
参考答案：
1、B 2、A 3、B 4、A 5、C
1、√ 2、√ 3、X 4、X 5、√
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
2.昼夜对植物的影响
【教学目标】
[科学观念]
知道植物有自己的生物钟。
[科学思维]
天道自然，昼夜交替以及其他自然变化对生物都有影响。
[探究实践]
通过调查身边的植物与昼夜的关系，知道昼夜会对植物产生影响。
[态度责任]
愿意参与观察和分享活动，尝试从不同角度认识自然现象的变化。
【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。
知道昼夜的交替变化会对动植物产生影响。
【教学难点】
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
观察记录植物在一天中的变化。
【教学准备】
[教师]有关昼夜对植物产生影响的图片或影像资料。
[学生]记录册。
【教学过程】
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，我们将要一起探索昼夜对植物的影响。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、导入谈话：生活中有些现象很奇特。比如，我们到了晚上想睡觉，早上没人叫却也会按时醒来；夜晚，昙花静悄悄地绽开，幽香沁人心脾。这一切都与什么有关呢？到底是什么在影响我们？（学生自由发表意见）
2.揭题：今天我们就来一起研究昼夜对植物的影响。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
观察昼夜对植物的影响
1.出示图片：观察合欢树、郁金香、牵牛花等植物在一天中不同时段的变化。
思考：这些植物在一天中有什么变化？是什么在影响着它们发生变化？
2.交流：通过课前调查，你还发现哪些植物也会随着昼夜交替而变化？
[设计意图]教学中要根据地区实际情况，考虑学生的睡眠生理特点，要尽可能选择身边合适的植物作为观察对象，让学生课前根据自己调查到的实际资料进行阐述，植物与昼夜之间有紧密联系。
3.讨论：从这些植物的变化中你发现了什么规律？
讲述：植物也要睡觉！开花植物不仅有一定的花期，有的植物的花或者叶还会在一天固定的时间开放或闭合。这种变化在近似24小时的周期中反复发生，即使在完全黑暗中也仍然照样进行。植物学家称这种现象为就眠运动。植物体内的生物钟最早就是从这种现象发现的。这是生物对昼夜环境变化的一种适应。
[设计意图]这个环节从资料展示入手，再到指导观察实践。课前指导学生调查身边植物与昼夜的关系，课上充分唤醒学生的生活经验，引导他们关注昼夜变化对植物的影响，从关联性的角度去认识植物的花和叶在一天中的变化，聚焦变化的现象背后的关键因素——昼夜节律。
三、认识林奈花钟
1.出示图片：200多年前，瑞典生物学家根据这一现象编排出一个富有情趣的“花钟”。花钟是怎样告诉我们时间的呢？（播放视频：花钟）
2.实践：请你根据调查资料中植物的开花时间编制一个花种。
开花时间植物名称开花时间植物名称
凌晨
（3:00--6:00）蛇麻花牵牛花
蔷薇花猫儿菊下午
（13:00--18:00）万寿菊晚香玉
月见草香水百合
上午
（7:00--12:00）芍药花睡莲
山柳菊 大豆花
午时花 半支莲
酢浆草 郁金香晚上
（19:00--24:00）丝瓜花夜来香
昙花紫茉莉
[设计意图]这里让学生整理资料，像生物学家林奈一样，把在不同时间开放的花，顺次排列在钟面形的花坛上，什么花刚开放，就大致为几点钟，编排出一个富有情趣的“花钟”，用科学独有的方式表示时间，感受科学无穷的魅力和趣味。
3.思考：为什么有的花在白天开放,而有的花在夜晚开放？（播放视频：昙花为什么在夜间开放）
[设计意图]生物钟是生物对环境昼夜变化的一种适应，这种适应性的价值意义是什么，这是值得学生去思考的。植物知道生命的答案，它有自己的智慧！这种节律性的开合变化，是为了自身的更好生存和发展。适应性是对植物这种节律现象更高层面的理解。
三、研讨小结
植物选择不同的季节开花是有原因的，植物白天和夜晚的样子不同也是有原因的。原因是不同季节有不同的环境支持其开花，白天和夜晚由于气温和光线的不同，会影响其形态。
四、拓展
1.选一种夜晚开放的花，观察并记录它的开花过程
2.思考并调查：它为什么在夜晚开放？
五、练一练
一、选择题
1、植物与昼夜的关系是()。
A.所有的植物都在白天开花
B.昼夜对植物的生长没有影响
C.昼夜对植物的生长有很大影响
2、下列植物属于白天开花，晚上闭合的是 ()。
A.太阳花
B.县花
C.夜来香
D.月季花
3、与其他花受昼夜影响不同的是 ()。
A.合欢树
B.郁金香
C.野蔷薇
D.野菊花
4.按照开花顺序排列正确的一组是 ()。
A.昙花 花牵牛花睡莲 万寿菊
B.牵牛花睡莲万寿菊 昙花
C.睡莲牵牛花 万寿菊 昙花
D.莲花 菊花 桃花 棉花
5、200 多年前，瑞典生物学家()编排出一个富有情趣的“花钟” 。
A.林奈
B.达尔文
C.哥白尼
D.伽利略
二、判断题
1、植物为结子传种会挑选最适合开花授粉的时间。()
2、夜来香的香气清晨最浓。()
3、不同地区的花钟都一样。()
4、“昼闭夜开”的花不喜欢强烈阳光照射。()
5、植物的花都会在一天固定的时间开放。（）
参考答案：
1、C 2、A 3、C 4、B 5、A
1、√ 2、X 3、X 4、√ 5、X
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
【教学后记】
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