第8课 我们来仿生（教学教学设计）-2023-2024学年五年级科学下册同步精品课堂系列（苏教版）.docx

第8课我们来仿生（教学教学设计）-2023-2024学年五年级科学下册同步精品课堂系列（苏教版）

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

设计意图

本节课旨在通过引导学生观察和研究自然界中的生物特征，激发学生对仿生学应用的兴趣，培养学生动手操作能力和创新思维。结合五年级学生的认知水平，本节课将围绕课本内容，以直观、生动的教学方式，让学生了解仿生学的基本概念及其在生活中的应用，从而提高学生的科学素养，培养学生的环保意识和实践能力。

核心素养目标

1.科学探究与认知素养：通过观察、讨论和分析生物特征，培养学生的观察力和科学探究能力，使其能够理解仿生学的基本原理。

2.创新实践素养：鼓励学生动手实践，设计并制作仿生模型，提升学生的创新思维和动手操作能力。

3.环保意识与责任素养：引导学生关注仿生学在解决环境问题中的应用，培养其环保意识和社会责任感。

教学难点与重点

1.教学重点

①掌握仿生学的基本概念及其在生活中的应用实例。

②能够通过观察和分析，理解生物特征与仿生学设计之间的联系。

2.教学难点

①引导学生从生物学角度出发，深入理解仿生学的原理和设计思想。

②培养学生将理论知识应用于实际操作，如设计并制作简单的仿生模型。

③激发学生对仿生学的兴趣，克服可能存在的畏难情绪，提高学习的积极性。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法，系统地介绍仿生学的基本概念和应用实例。

2.讨论法，组织学生就仿生学案例进行小组讨论，分享各自的理解。

3.实验法，引导学生动手制作仿生模型，通过实践加深理解。

教学手段：

1.多媒体设备，展示仿生学的实例和视频，增强直观感受。

2.教学软件，利用互动教学软件进行仿生设计的模拟和评价。

3.网络资源，提供在线仿生学资料库，拓展学生的学习视野。

教学流程

1.导入新课（5分钟）

2.新课讲授（15分钟）

①介绍仿生学的定义、发展历程和应用领域，通过实例讲解仿生学的三个基本原理：生物模仿、生物启发和生物融合。

②展示仿生学在不同领域的应用案例，如仿生建筑、仿生材料和仿生医学等，让学生了解仿生学的实际应用。

③分析仿生学设计的基本流程，包括观察自然界、提取生物特征、设计仿生原型和评估仿生效果。

3.实践活动（10分钟）

①分配任务：将学生分成小组，每组选择一个生物特征进行仿生设计。

②设计阶段：学生根据所选生物特征，进行简单的仿生设计草图绘制，并讨论可能的应用场景。

③制作阶段：学生利用提供的材料，制作简单的仿生模型，如制作一个具有莲叶超疏水性的表面。

4.学生小组讨论（10分钟）

①学生展示制作的仿生模型，并解释设计思路和预期效果。

举例回答：小组A展示了一个仿莲叶超疏水性表面的模型，解释了如何利用这一特征设计防水材料。

②讨论仿生设计的挑战和限制，如技术难题、成本问题和环境影响。

举例回答：小组B讨论了在仿生设计中遇到的材料选择难题，以及如何平衡成本和效果。

③探讨仿生学在未来可能的发展方向和潜在的社会、环境影响。

举例回答：小组C提出了仿生学在解决气候变化问题上的应用，如利用仿生设计改善能源效率。

5.总结回顾（5分钟）

回顾本节课的主要内容，强调仿生学的定义、应用领域和设计流程。总结学生实践活动中的亮点和需要改进的地方，强调仿生学在实际生活中的重要性和对环境保护的积极作用。提示学生课后继续探索仿生学的更多知识，并鼓励他们将所学应用于日常生活和未来的学习研究中。

教学资源拓展

1.拓展资源：

①介绍自然界中的仿生学案例，如鲨鱼皮肤的减阻效果、莲叶的超疏水性、蝴蝶翅膀的色彩原理等，以及这些特征如何启发人类设计。

②探讨仿生学在工程、医学、材料科学等领域的具体应用，例如仿生机器人、仿生支架材料、仿生医疗设备等。

③分析仿生学设计中的挑战，如技术实现的难度、仿生材料的开发、仿生结构的测试与评估等。

④讨论仿生学对环境的影响，包括仿生设计在可持续发展中的作用，以及如何减少对自然资源的依赖。

⑤展望仿生学的未来发展趋势，如人工智能与仿生学的结合、仿生学在解决全球性问题中的应用等。

2.拓展建议：

①鼓励学生阅读相关的科普书籍和期刊，了解仿生学的必威体育精装版研究成果和发展动态。

②建议学生参观科技博物馆或参加科学讲座，亲身体验仿生学在实际应用中的魅力。

③指导学生进行仿生设计的实践活动，如制作仿生模型、设计仿生结构等，增强学生的实践能力和创新思维。

④提议学生参与科学竞赛，如青少年科技创新大赛，将所学知识应用于实际问题的解决。

⑤鼓励学生撰写科技小论文，就仿生学某一方面的研究进行深入探讨，提升学生的科学素养和研究能力。

课堂小结，当堂检测

课堂小结（5分钟）：

本节课，我们共同学习了仿生学的基本概念、发展历程和应用领域