蘇教版（2017秋）小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元《仿生》 單元教學(xué)規(guī)劃 課時(shí)教案（含4課時(shí)）（含練習(xí)）

第二單元《仿生》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)教材版本蘇教版單元（或主題）名稱仿生單元主題本單元圍繞“仿生”這一主題，引導(dǎo)學(xué)生了解生物的獨(dú)特結(jié)構(gòu)、功能對(duì)人類發(fā)明創(chuàng)造的啟示，探索人類如何模仿生物進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物與技術(shù)之間聯(lián)系的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)探究精神。課標(biāo)要求核心概念地球上生活著不同種類的生物，生物具有區(qū)別于非生物的特征；技術(shù)與工程是依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品、解決實(shí)際問題的實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)習(xí)內(nèi)容知道一些生物的結(jié)構(gòu)和功能是如何啟發(fā)人類發(fā)明創(chuàng)造的，了解仿生學(xué)的概念。認(rèn)識(shí)常見生物的特殊結(jié)構(gòu)和功能，如蛋殼的拱形結(jié)構(gòu)、海豚的回聲定位等，并理解其在仿生學(xué)中的應(yīng)用。了解仿生學(xué)在日常生活、科學(xué)研究、工程技術(shù)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。學(xué)業(yè)要求能夠舉例說明生物的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)人類發(fā)明創(chuàng)造的啟示，解釋仿生學(xué)的概念。分析具體生物結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn)，闡述其與相應(yīng)仿生應(yīng)用之間的關(guān)系?；趯?duì)仿生學(xué)的理解，嘗試提出一些簡(jiǎn)單的仿生設(shè)計(jì)思路或改進(jìn)方案。教材分析本單元教材以仿生學(xué)為線索，編排了四課內(nèi)容。第一課《生物的啟示》通過呈現(xiàn)大量生物對(duì)人類發(fā)明產(chǎn)生啟發(fā)的實(shí)例，如魯班根據(jù)茅草發(fā)明鋸子等，讓學(xué)生初步感知生物與發(fā)明之間的聯(lián)系，引出仿生學(xué)的概念。第二課《蛋殼與拱形建筑》聚焦于蛋殼的拱形結(jié)構(gòu)，深入探究其力學(xué)原理以及在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生從生物結(jié)構(gòu)特性深入理解仿生學(xué)的應(yīng)用原理。第三課《海豚與聲吶》以海豚的回聲定位功能為切入點(diǎn)，介紹聲吶技術(shù)的原理及應(yīng)用，進(jìn)一步揭示生物特性在科學(xué)技術(shù)發(fā)明中的重要作用。第四課《我們來仿生》則鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的仿生學(xué)知識(shí)，開展創(chuàng)意設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。教材內(nèi)容由淺入深，從感知到理解再到應(yīng)用，逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)仿生學(xué)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。學(xué)情分析五年級(jí)學(xué)生已具備一定科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)和探究能力，對(duì)生物世界充滿好奇，有觀察生物現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)生物特征與人類發(fā)明的聯(lián)系認(rèn)識(shí)較淺，抽象思維能力有待提高。理解仿生學(xué)原理并將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)部分學(xué)生有難度。學(xué)生可能認(rèn)為生物與科技聯(lián)系不大，學(xué)習(xí)時(shí)難以將已有生物知識(shí)與新技術(shù)建立關(guān)聯(lián)，對(duì)一些復(fù)雜仿生原理理解困難，在實(shí)踐設(shè)計(jì)中可能受思維局限，創(chuàng)新不足。單元目標(biāo)科學(xué)觀念：學(xué)生能認(rèn)識(shí)到生物的結(jié)構(gòu)、功能為人類發(fā)明創(chuàng)造提供了靈感，建立生物與技術(shù)相互關(guān)聯(lián)的觀念。理解仿生學(xué)在改善人類生活、推動(dòng)科技進(jìn)步方面的重要作用，體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響?？茖W(xué)思維：通過分析生物特征與人類發(fā)明的對(duì)應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)邏輯思維能力。在探究拱形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等活動(dòng)中，發(fā)展基于證據(jù)進(jìn)行推理、分析和歸納的能力。能運(yùn)用類比、想象等思維方法，設(shè)計(jì)仿生方案，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。探究實(shí)踐：經(jīng)歷觀察生物特征、實(shí)驗(yàn)探究結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、調(diào)查仿生實(shí)例等活動(dòng)，提高觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等科學(xué)探究能力。能在小組合作中設(shè)計(jì)并實(shí)施探究方案，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決實(shí)際問題的能力。嘗試將所學(xué)仿生知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)制作活動(dòng)，增強(qiáng)實(shí)踐操作能力。責(zé)任態(tài)度：激發(fā)對(duì)仿生學(xué)的探究興趣，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、勇于探索的精神。認(rèn)識(shí)到仿生學(xué)發(fā)展對(duì)人類社會(huì)和環(huán)境的雙重影響，樹立合理利用仿生技術(shù)的意識(shí)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。單元結(jié)構(gòu)化活動(dòng)活動(dòng)一：生物啟示大發(fā)現(xiàn)（結(jié)合第一課《生物的啟示》）活動(dòng)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生物與人類發(fā)明之間的聯(lián)系，初步感知仿生學(xué)概念?；顒?dòng)過程：教師展示一系列生物圖片和對(duì)應(yīng)的人類發(fā)明圖片，如鳥與飛機(jī)、魚與潛水艇等，讓學(xué)生觀察并猜測(cè)它們之間的聯(lián)系。學(xué)生分組討論，分享自己所知道的生物對(duì)人類發(fā)明的啟示實(shí)例，每組選派代表發(fā)言。教師講解仿生學(xué)的概念，讓學(xué)生對(duì)仿生學(xué)有初步的認(rèn)識(shí)?；顒?dòng)二：探秘蛋殼與拱形（結(jié)合第二課《蛋殼與拱形建筑》）活動(dòng)目標(biāo)：探究蛋殼的拱形結(jié)構(gòu)及其力學(xué)原理，理解拱形結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用。活動(dòng)過程：學(xué)生觀察蛋殼的外形，用手捏雞蛋感受其抗壓能力，提出關(guān)于蛋殼結(jié)構(gòu)與抗壓能力關(guān)系的問題。分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用硬紙板制作不同形狀（拱形、平面等）的結(jié)構(gòu)模型，測(cè)試它們的承重能力，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析。教師講解拱形結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理，展示拱形結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生討論拱形結(jié)構(gòu)在建筑中的優(yōu)勢(shì)。活動(dòng)三：海豚聲吶之旅（結(jié)合第三課《海豚與聲吶》）活動(dòng)目標(biāo)：了解海豚回聲定位原理和聲吶技術(shù)，認(rèn)識(shí)生物特性與科學(xué)技術(shù)的關(guān)聯(lián)。活動(dòng)過程：播放海豚在海洋中活動(dòng)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考海豚如何在黑暗環(huán)境中定位和捕食，引出回聲定位概念。學(xué)生分組查閱資料，了解海豚回聲定位的具體過程，制作簡(jiǎn)單的科普海報(bào)展示。教師講解聲吶技術(shù)的工作原理，對(duì)比海豚回聲定位和聲吶技術(shù)，組織學(xué)生討論聲吶技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。活動(dòng)四：創(chuàng)意仿生設(shè)計(jì)秀（結(jié)合第四課《我們來仿生》）活動(dòng)目標(biāo)：運(yùn)用仿生學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。活動(dòng)過程：回顧前三課所學(xué)的仿生學(xué)知識(shí)，展示一些優(yōu)秀的仿生設(shè)計(jì)作品，啟發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)靈感。學(xué)生獨(dú)立思考，結(jié)合生活實(shí)際需求，構(gòu)思一個(gè)基于仿生學(xué)原理的創(chuàng)意設(shè)計(jì)方案，可以是一件產(chǎn)品、一種技術(shù)或一個(gè)系統(tǒng)等。學(xué)生將自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)以繪畫、文字描述或簡(jiǎn)單模型的形式呈現(xiàn)出來，并在小組內(nèi)進(jìn)行交流分享，其他小組成員提出評(píng)價(jià)和改進(jìn)建議，共同完善創(chuàng)意設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行全班展示。達(dá)成評(píng)價(jià)圍繞課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)：觀察學(xué)生課堂參與度，包括回答問題、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)其對(duì)知識(shí)的理解和探究能力。作業(yè)評(píng)價(jià)：布置課后作業(yè)，如繪制生物特征與仿生發(fā)明關(guān)系圖、分析某一仿生產(chǎn)品原