一、教学目的
1.进一步了解人们在生物启示下进行的发明发明。
2.在初步了解仿生学的基础上,感知仿生学独特的研究方法,并在此基础上培养同学的想象能力和发明能力。
3.在活动中培养同学勇于参与的科学态度,让同学体会到自身也能“搞”科学。
二、教学重点
通过活动使同学感知仿生学独特的研究方法。
三、教学难点
通过研究“蜂巢”结构的性能,归纳仿生学的研究程序。
四、课前准备
模型资料、(2.5kg、5kg、10kg、15kg)铁饼若干个、蜂巢实物一个、鸡蛋一个、“蜂巢板”一块。
电脑、实物投影、静电黑板。
教学过程:
(一)活动导入
1.提问:
①通过课前同学们对仿生学的了解,你们认为下面几种事物是仿照哪些生物体研制出来的呢?
②你还知道哪些有关仿生的例子呢?
③同学们说得很好,想一想仿生学是否就是简单模仿生物的科学呢?
④通过了解,你们认为“仿生学”是怎样的一门学科?
2.教师小结并揭示课题:
是啊!人类社会的发展从某种意义上说真是要感谢这些生物朋友。但是,不知同学们是否想过,仿生学的研究过程是怎样的?也就是科学家是怎样研究仿生学的呢?
想不想亲自参与一次这样的研究活动呢?好!这节课就让我们像科学家那样(出示“蜂巢”实物)以蜂巢为例,做一次关于仿生学的研究吧!
(二)活动定向
1.提问:
①(将“蜂巢”放在实物投影上)仔细观察蜂巢的结构,它有什么特点?
②你能从中得到哪些启发?
2.同学汇报
3.讲解:人们正是在这样的启发之下,发明了许多东西,比方:这块蜂巢结构的板子,它是我从一间拆毁了的活动房屋的墙壁上找到的,通过了解我还知道,这种板子不只是活动房屋建筑资料,还是居室里门的重要资料。
4.提问:从“蜂巢”这种结构,怎样发明出“蜂巢板”呢?
5.同学汇报:(通过实验研究)(板书:实验检测)
6.考虑:假如如同学们所说是通过对蜂巢的实验研究所得,这个实验是针对蜂巢的哪种性能实验的?(小组讨论)
7.同学汇报:接受的压力大、防震、轻、节省资料……
8.提问:这个实验怎样进行呢?
9.同学汇报:仿照蜂巢结构制作模型。(板书:蜂巢模型)
(三)活动执行
1.制作蜂巢模型
①讲解制作方法。
②小组制作。
2.讲解:可以从不同的角度检测“蜂巢”结构的性能,这节课我们就从“蜂巢”结构的承重问题开始研究。这个问题可以从不同的角度研究。下面给每组两分钟的时间,讨论一下你们组打算怎样检测。这里为大家准备了一些不同重量的铁饼,检测时假如需要可以取用。(同学讨论实验方案、填写实验步骤、活动分工)
实验报告:研究“蜂巢’结构的承重问题
第一次实验第二次实验第三次实验第四次实验实验结果
实验方法2.同学汇报活动方案
3.评价活动方案;提出活动要求。
4.同学活动
5.讲解:今天我们是用重量的单位研究力的大小,到了中学以后同学们还会继续学习,用力的研究单位“牛顿”研究力。
6.汇报实验结果,论证“蜂巢板”的`合理性。(请个别组展示实验过程)
7.教师小结:
①评价活动情况
②总结同学结论:因为蜂巢结构具有良好的性能,所以应用这种新型的建筑资料不只重量轻,而且节省资料。
③提问:这种优良性能还可以运用到什么地方?
(四)活动总结
1.提问:根据对“蜂巢”结构的研究,我们是否可以总结出仿生学的研究过程呢?
2.同学汇报
3.教师归纳:(板书)
4.提问:通过今天的研究,你有哪些收获?
5.同学汇报
6.教师小结:真遗憾我们没能严格地依照研究程序进行研究,这也说明仿生学的研究是需要一定周期的,40分钟的时间是远远不够的。不过我想同学们可能有了更珍贵的收获,那就是我们初步了解了一门学科的研究方法,但是这只是刚刚开始。(出示仿生学的标志)这个标志代表仿生学,一个积分符号代表数学、一端连接着一把电烙铁代表电子学、另一端则连接着一把解剖刀代表生物学,可见仿生学是一门综合学科。认真向我们周围生物朋友们学习吧!美好的生活等着你们去发明!
五、活动延伸
生活中我们都有这样的体验:用手用力握鸡蛋,握不碎,这与这种(出示图片)屋顶有什么关系吗?
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