资料简介
教学设计课题大自然的启示单元1学科科学年级6学习目标科学知识目标1、苍耳的结构特点不仅有神奇的倒钩，而且具有弹性，能恢复原状。2、动物皮毛或衣服表面特点是由环状结构。3、尼龙搭扣是受牛蒡的启示发明的。4、尼龙搭扣两个面的特点分别与牛蒡和动物的皮毛的结构类似。5、从尼龙搭扣到飞机，都是人类模仿生物设计的产品。科学探索目标1、能模仿苍耳黏附动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步了解模仿生物设计的过程。2、通过查阅资料，了解并举例说出工程师模仿生物的科学原理进行发明创造的事例。科学态度目标1、知道人类的许多发明都可以在自然界中找到原型。2、知道从古到今许多模仿生物的设计对人类的生活、生产起到非常大的推动作用。重点模仿苍耳粘住动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步简单了解模仿生物设计的过程。难点利用身边的材料和工具制作尼龙搭扣。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课看图回答：彬彬、波波一起去郊游。彬彬发现波波的裤子上粘了许多苍耳。想一想，为什么苍耳会粘到的裤子上呢？引导学生通过视频了解问题的答案。小结：苍耳果实能够牢牢地粘在动物的皮毛上，随着动物的活动而传播到远处。原来这与苍耳的结构有关。交流看法看视频，寻找答案看图创设问题情境讲授新课一、活动1：神奇的倒钩1、动手试试①将苍耳果实粘到毛巾上，再取下来②重复进行③谈谈你的感受小结：苍耳不仅能粘在衣服上，而且还可以反复多次粘贴。2、用放大镜仔细观察苍耳和毛巾的结构有什么特点？【提示】①苍耳表面的毛刺末端具有细小的倒钩结构。②苍耳的倒钩有一定的弹性，能在被拉伸后恢复原状。③毛巾的表面纤维有环状结构3、解释一下苍耳能反复粘在衣服或动物的皮毛上的原因吧。【提示】①动手操作用放大镜观察交流解释原因了解苍耳结构特点，明白苍耳粘到衣服上的原因
衣服的表面具有环状的纤维，苍耳的表面有细小的倒钩结构。当两者接触时，苍耳倒钩就能勾住衣服表面的环状纤维，两者就粘连在一起。②苍耳的钩具有一定的弹性，能在被拉伸后恢复原状。所以，苍耳可以反复粘贴在衣服上。4、把你观察到的现象用简图记录下来，适当配上文字加以说明。【提示】5、牛蒡的果实也有苍耳类似的结构【资料】1941年的一天，瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔带着他的猎狗狩猎归来。他的裤子和猎狗的身上粘了许多牛蒡的果实。在清除牛蒡果实的过程中，他对这种果实的结构产生了兴趣。他发现在显微镜下，牛蒡果实表面的刺末端都有微小的倒钩。这些倒钩能勾住毛发或者织物表面纤维形成的环。这些倒钩还具有一定的弹性，能在脱离毛发或织物后回复最初的形状，因此能反复粘贴毛发或织物而不受损。受到牛蒡果实的启发，他模仿牛蒡与织物的搭接原理，设计并发明了尼龙搭扣。二、活动2：能粘连的搭扣1、乔治·德·梅斯特拉尔模仿了牛蒡粘在动物皮毛和衣服上的原理发明了尼龙搭扣。尼龙搭扣是一种常见的黏合工具，广泛应用于生活、医疗以及航空等领域。用放大镜观察尼龙搭扣的两个面，说说它们各有什么特点。【提示】2、尼龙搭扣的这些特点与苍耳、牛蒡果实粘住动物皮毛的特点类似吗？3、尝试模仿苍耳果实与动物皮毛的结构特点，利用身边的材料自制尼龙搭扣。（1）材料与工具完成“活动手册”任务阅读资料用放大镜观察回答了解尼龙搭扣的发明过程了解尼龙搭扣的两个面特点以及与苍耳、牛蒡果实特点的联系
毛巾块、尼龙丝、热胶枪、镊子、剪刀等。（2）热胶枪怎么使用？引导学生看视频。（3）怎样把尼龙丝弄成倒钩形状？【提示】①固定热胶枪，避免操作时滑动被烫伤。②接上电源，加热胶枪。③把尼龙线的一端放置在发热的枪头，用镊子夹住尼龙线的加热端并弯成倒钩状，然后夹离枪头。夹离时须保持尼龙线处于倒钩形状。④松开镊子，尼龙线末端即定型为倒钩形状。（4）怎样固定尼龙倒钩？①将尼龙倒钩的末端剪下。②加热胶枪，把热熔胶均匀地涂抹在塑料片上。③在热熔胶凝固前，用镊子夹住尼龙倒钩快速地、竖直插入熔胶上。④热熔胶冷却后，尼龙倒钩即可固定在塑料片上。（5）温馨提示①注意用电安全，不要被热熔胶枪烫到！②热熔胶凝固时间短，小组合作且动作要快！（6）将自制尼龙搭扣与毛巾接触，测试粘连效果并加以改进。4、从看到波波的裤子粘有苍耳到成功自制尼龙搭扣，经历了什么过程？【提示】发现现象→揭开原理→模仿结构特点→设计制作三、活动3：模仿生物的设计1、自古以来，自然界就是人类发明创造的源泉。除了牛蒡，人们还从其他生物上得到启示，设计了很多实用的物品。查阅资料，了解下面几种物品的发明分别是从哪些生物身上得到启示的。【提示】①鸟类利用流线型的身体和强有力的翅膀自由翱翔。人类模仿这种原理发明飞机，飞向蓝天。②鸡蛋壳虽然薄、脆，但圆顶形的结构使它能承受更大的压力。这种原理运用到建筑上，既节省材料，又能使建筑物更加牢固。③准备工具材料看视频把尼龙丝制成倒钩状固定尼龙倒钩测试尼龙搭扣归纳过程查阅资料，谈启示让学生学会模拟制作尼龙搭扣学会测试与改进尼龙搭扣通过查阅资料，了解并举例说出工程师模仿生物的科学原理进行发明创造的事例。
蝙蝠依靠嘴巴发出超声波，耳朵接收遇到障碍物而反射回来的超声波，顺利避开障碍物，而在夜空中畅飞无阻。人类模仿这种原理发明了雷达。雷达通过发射和接收电磁波对目标的空间位置进行测定。2、你观察过身边哪些生物有趣现象？得到怎样设计启示？例如，壁虎能够在墙壁和天花板上自由行走，是因为四肢上无数的细毛产生了强大的黏附力。启示：我想模仿壁虎设计一种可以爬墙的清洁机器人。3、老师寄语从尼龙搭扣到飞机，都是人类模仿生物设计的产品。它们大大地提高了人类的生产效率，改善了人们的生活。四、课堂练习：判断题1、在漫长的进化中，大自然已经成为伟大设计师。2、从苍耳到飞机，都是人类模仿生物设计的产品。3、飞机是模仿鸟类的结构原理设计出来的。4、猪笼草的“缶”状叶笼是一种变态叶。5、雷达、飞机、锯子、机器人等都是模仿生物设计产品。6、牛蒡和苍耳具有类似的结构特点。五、拓展提高：神奇的猪笼草六、作业布置你能根据猪笼草设计一个捕蝇瓶吗？【提示】观察有趣现象，谈设计启示独立完成阅读资料能够学会观察生物现象，得到设计启示课堂检测拓宽知识面巩固课堂知识课堂小结通过这节课的学习，我们知道人类的许多发明都可以在自然界中找到原型；能通过查阅资料，了解并举例说出工程师模仿生物的科学原理进行发明创造的事例；能模仿苍耳黏附动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步了解模仿生物设计的过程。从而知道从古到今许多模仿生物的设计对人类的生活、生产起到非常大的推动作用。总结课堂板书
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