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第一单元显微镜下的生命世界
1.搭建生命体的“积木”
【教材分析】
本课是苏教版《科学》五年级下册第1单元《显微镜下的生命世界》中的第1课。
本课依据《科学（３～６）年级课程标准》中生命世界中生物的基本结构和功能等方面的内容来构建的，属于“生命世界”中“生命的共同特征”的范畴。本课引导学生使用显微镜观察，使科学探究深入到细胞水平，通过使用显微镜观察细胞装片，使学生认识到细胞是构成生命体的基本单位。细胞有不同的形状和作用。让学生在初步接触细胞生物学的知识时了解人类对生命的探索过程。并使学生意识到科学技术对人类认识自然的巨大帮助，进而激发学生的探究热情。
【教学目标】
1.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。
2.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。
3.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。意识到科学技术给人类与社会发展带来的好处。
【重点与难点】
[重点]洋葱表皮细胞和人体表皮细胞的比较。
[难点]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】
显微镜、抹布、洋葱切片
【教学过程】
（一）创设情境，激趣导入
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）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?
（五）总结
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。
【教学后记】
2.微小的生命体
【教材分析】
本课是苏教版《科学》五年级下册第1单元《显微镜下的生命世界》中的第2课。
本课遵从认识微小个体的主要进程，采用递进式的逻辑结构，展开两个部分内容的，所不同的是认识的对象不一样，即：上一课从发现到认识多种形态的对象是细胞，而本课是微生物。
第一个部分，发现微生物，包括两个活动。第一个活动，采用图文结合的形式，指导学生制作“小水塘”，让微生物在水中大量繁殖，然后，安排学生在教师调好的显微镜下，观察水中的微生物，发现微生物的存在，从而了解微生物的基本特征；第二个活动，介绍列文虎克与其发现微生物的的资料，了解科学家在微生物领域的研究和发现。
第二部分，观各类微生物的图片，丰富学生对微生物群体的认知，引导学生发现微生物不仅有多种形状，而且大小也有巨大差别。
【教学目标】
1.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。
2.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。
3.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。
【重点与难点】
[重点]了解微生物的共同特点。
[难点]描绘不同微生物的形状。
【教学准备】
载玻片，盖玻片，滴管、放大镜，传统显微镜，广口瓶，腐烂和新鲜的树叶、草
【教学过程】
（一）、激趣导入
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？
（二）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。
（三）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。
（四）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？
（五）总结
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。
【教学后记】
3.发霉与防霉
【教材分析】
本课是苏教版《科学》五年级下册第1单元《显微镜下的生命世界》中的第1课。
本课围绕学生在生活中常见的微生物——霉，按照科学与技术相结合的认知结构，展开三个主要活动。
第一个活动，安排学生先后用放大镜、显微镜观察不同物品上的霉斑的外显形态和内在结构，发现它们的相同与不同之处。
第二个活动，也是本课的主活动，即探究物品发霉的条件。在学生以往经历的科学探究的基础上，教材在此部分呈现出一个探究物品发霉条件的参考方案，并借助卡通人之口给予提示，引导学生作出假设、设计方案、验证假设以及得出实验结论，进一步培养学生的科学探究能力，并为下一活动的开展做好准备。
第三个活动，用图文并茂的方式介绍一些防霉方法，启发学生对探究结果加以应用，同时，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。
【教学目标】
1.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。
2.通过科学探究，在比较现象中发现物体发霉的条件。
3.能运用探究结果，针对具体情况说明防霉方法的依据。
【重点与难点】
[重点]探究物品发霉的条件。
[难点]在指定探究方案时，组合出不同的条件进行验证。
【教学准备】
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
【教学过程】
（一）观察与比较
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？
【教学后记】
4.微生物的“功”与“过”
本课是苏教版《科学》五年级下册第1单元《显微镜下的生命世界》中的第3课。
本课围绕微生物的益处与害处这个中心，采用总—分—总的逻辑结构，展开三个部分的内容。
第一部分为“总”，指导学生认识微生物的“功”“过”，即本课的第一个活动。此活动的设计为先指出微生物对人类既有“功”，也有“过”，然后安排学生讨论以图文相结合的方式例举的五个事例，让学生具体分析微生物在每个事例当中的“功”与“过”；并通过观察苹果腐烂变质的过程，进而思考如果没有微生物，世界会怎么样，从中领会微生物对人类正反两个方面的影响。
第二个部分为“分”，组织学生认识人们是怎样对待微生物的。这个部分由两个并列的活动组成，其中，第一个活动，呈现弗莱明与青霉素的资料，让学生了解人类在医疗领域利用微生物“功”的一个具体事例；第二个活动，利用图文，组织学生交流人们消灭病菌的方法，让学生了解人们在生活中消减微生物“过”的一些具体事例。
第三个部分又为“总”，组织学生自制酸奶并思考制作过程中的一些做法的原因。它由两个活动组成，第一个活动，组织学生自制酸奶。教材以图文并茂的方式，呈现了自制酸奶的四个步骤，给学生以丰富指导；第二个活动，以问题为引导，启发学生思考在自制酸奶的过程中，我们是怎样扬“功”抑“过”的，让学生在体验和思考中进一步了解微生物的“功”与“过”。
【教学目标】
1.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。
2.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。
3.在自制酸奶的过程中，体验微生物的利与害。
【重点与难点】
[重点]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。
[难点]自制酸奶
【教学准备】
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
【教学过程】
（一）交流微生物的“功”与“过”
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。
4.设想一下，那如果没有微生物，世界会怎么样呢？
5.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？
【教学后记】
第二单元仿生
1.生物的启示
【教材分析】
《生物的启示》是新版苏教版小学科学五年级下册第二单元“仿生”的第一课。本单元由四节课组成，第一课让学生了解仿生，然后是第二三课从具体案例探究中体会仿生的方法和价值，最后在第四课为学生创建仿生设计的平台，本课在生物和仿生制品之间建立关联，按照学生认知的逻辑顺序逐渐深入地安排了三部分内容。
第一部分是找形态的相似之处，主要让学生对比几组图片，了解生活中见过的许多物品都是人们受到动植物形态的启示设计出来的，并启发学生关注身边更多的这样的关联。
第二部分是对蜂巢形状特征的研究，其中包括三个活动。一是阅读资料，了解蜂巢结构的特点；二是通过几种巢房形状的对比，让学生意识到正六边形蜂巢结构的优势所在，并从平面拓展到不同立体结构承重力的认识；三是交流生活中更多具有这种结构的物体，以及它们的优点。
第三部分是关注仿生产品与仿生对象的关系，即船舶的设计从鱼身上获得的启示。通过观察和交流，找出鱼和船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。
拓展学习内容是鼓励学生调查了解：人们在设计飞机时从鸟身上获得了哪些发明创造的启示。
【学情分析】
五年级的学生对于生活中的仿生现象并不陌生，但他们大多对仿生的概念不怎么了解，让他们直接说出仿生物的原理还有点困难。因此从他们熟悉的实际事例出发，帮助学生了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法。五年级的学生有了自己的科学思维方式,对科学探究过程有所了解，并能运用这一方法解决问题，因此可让学生自己设计验证实验，从而激发学生的学习兴趣，发展学生的创造性思维，同时帮助学生理解仿生概念，提升知识应用能力。
【教学目标】
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；
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；
对仿生设计产生探究的兴趣。
【重点与难点】
[重点]认识不同的仿生现象。
[难点]多角度探究蜂巢结构的特点。
【教学准备】
各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频，A4纸，记录用的纸和笔。
【教学过程】
（一）导入新课（2min）
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）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。
（五）拓展（7min）
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。
【教学后记】
2.蛋壳与薄壳结构
【教材分析】
《蛋壳与薄壳结构》是新版苏教版小学科学五年级下册第二单元“仿生”的第二课。本课从关注蛋壳的结构特征到认识与之相似的拱形结构，并通过探究拱形结构的精妙之处，了解拱形结构在仿生学在建筑物上的应用。本课内容由四部分组成。
第一部分，研究鸡蛋壳的形状特点。这里包括两个活动，一是指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣；二是探究蛋壳的独特之处，通过试着握碎鸡蛋、戳破蛋壳、用蛋壳承载重物，发现蛋壳承受力的形状优势。
第二部分，观察比较蛋壳和拱形的外形，并通过测试拱形结构的承重能力，发现拱形和蛋壳都具有承受力大的特点。
第三部分，认识拱形建筑和建筑物上的拱形结构，引导学生关注生活中这类仿生物体的应用，进一步夯实对拱形优势的理解。
【学情分析】
五年级学生有一定的生活经验，对鸡蛋非常熟悉了解，但是并没有过多的关注过鸡蛋蛋壳的形状及其特点。因此让学生先观察鸡蛋，然后从生活实际的现象中引发思考，帮助学生一步一步揭开蛋壳外形特点的奥秘。在探究蛋壳承重能力的活动中，让学生尝试脚踩鸡蛋，这样探究方式能在孩子们的心中留下深刻印象，符合学生的年龄特点。引导学生从蛋壳的形状特点得到启发，制作设计拱形，从而认识薄壳结构，并且从生活中的建筑、物品当中发现拱形与薄壳结构的应用，由此带领学生像科学家一样经历仿生这一过程，体会仿生学的思维方式，提升了学生的探究能力，发展了学生的创新思维。
【教学目标】
1.观察蛋壳，发现蛋壳的特点。
2.尝试用握、戳等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。
3.对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关系，从而认识薄壳结构。
4.通过拱形承重实验，知道拱桥的称重能力大于平桥。
【重点与难点】
[重点]探究蛋壳和拱形的承重能力。
[难点]探究拱形的承重能力。
【教学准备】
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。
【教学过程】
一、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。
二、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。
四、研讨：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。
五、总结拓展
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。
【教学后记】
3.海豚和声呐
【教材分析】
本课是苏教版小学科学五年级第2单元《仿生》的第三课，关注的是仿生学中的一个典型案例：海豚和声呐，即人们从海豚探路和捕食的行为得到启发，发明了声呐装置。如果说蛋壳与拱形研究的是两者在结构上的相似，那么海豚和声呐则是在原理上的相似，因此建立起原理模型是本节课的重点。而海豚和声呐都不是可以真实出现在课堂的研究对象，因此，本节课主要通过模拟海豚探路和捕食来研究海豚回声定位的原理，通过阅读资料，了解回声定位原理的应用。
本课主要由三部分组成：
通过了解科学家所做的海豚探路和捕食的实验，猜测分析海豚探路和捕食时依靠什么感觉，结果指向海豚探路不需要眼睛，而是可能依赖听觉，进而延伸到探究“声音能帮助海豚定位”的主要问题上来。
第二部分，做模拟海豚探路和捕食的游戏，充分感受海豚捕食的情况，第一次为仅依靠听声音来辨别方位，第二次进一步提高难度，不发声的物体，如何实现听音辨位，同时引入回声概念，第三次将大海中的真实情况模拟出来，在既有障碍物，又有猎物的复杂环境中，回声定位原理是否还能奏效。通过切身体会感受，了解海豚的探路和捕食过程，建立起回声定位的原理模型。
第三部分，通过阅读资料，了解海豚探路以及潜水艇、B超、雷达的工作原理，画一画他们的原理图。借此说明海豚、潜水艇的声呐、B超的探测利用的是回声定位，而雷达利用的是无线电波的反射来发现目标、跟踪目标，它们的原理相同。
【学情分析】
五年级的学生对于海豚和声呐是比较陌生的，海豚可能在动物园见过，电视上看过，可能会知道海豚的可爱，但是对于海豚的习性，海豚的探路和捕食几乎没有了解。而声呐更是远离日常生活，学生一点也不了解。故本课需要给予学生一些关于海豚的生活习性的图片和视频资源，进行提前熟悉和了解。进而引导学生通过模拟海豚探路和捕食的实验，感受听音辨位和回声定位，建立起回声定位的原理模型，通过阅读分析声呐、B超和雷达等图片、文字等资料，进一步了解回声定位原理的应用，了解他们的原理相似性，从而知道仿生的步骤和意义。
【教学目标】
[科学知识]知道海豚是依靠回声定位原理来探路和捕食的。了解回声定位需要发出声音，并接收回声，通过回声的特点来进行方位判断。
[科学探究]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。
[科学态度]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。
[科学、社会、技术与环境]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。
【教学重难点】
[重点]了解海豚探路和捕食的原理，建立起回声定位的原理模型。
[难点]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）。
[小组]实验原理记录纸。
【教学过程】
课前：播放海豚生活短片2-3分钟，了解海豚及其水生生活。
与学生交流：关于海豚你还知道哪些？
一、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、探索和研讨：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）
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、课堂小结（预2分钟）
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。
【教学后记】
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