生物的啟示導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)

　　一、教學(xué)目的

　　1．進(jìn)一步了解人們?cè)谏�物啟示下進(jìn)行的發(fā)明創(chuàng)造。

　　2．在初步了解仿生學(xué)的基礎(chǔ)上，感知仿生學(xué)獨(dú)特的研究方法，并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和創(chuàng)造能力。

　　3．在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生勇于參與的科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生體會(huì)到自己也能“搞”科學(xué)。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)

　　通過(guò)活動(dòng)使學(xué)生感知仿生學(xué)獨(dú)特的研究方法。

　　三、教學(xué)難點(diǎn)

　　通過(guò)研究“蜂巢”結(jié)構(gòu)的性能，歸納仿生學(xué)的研究程序。

　　四、課前準(zhǔn)備

　　模型材料、(2.5kg、5kg、10kg、15kg)鐵餅若干個(gè)、蜂巢實(shí)物一個(gè)、雞蛋一個(gè)、“蜂巢板”一塊。

　　電腦、實(shí)物投影、靜電黑板。

　　教學(xué)過(guò)程：

　　(一)活動(dòng)導(dǎo)入

　　1．提問(wèn)：

　　①通過(guò)課前同學(xué)們對(duì)仿生學(xué)的了解，你們認(rèn)為下面幾種事物是仿照哪些生物體研制出來(lái)的呢?

　　②你還知道哪些有關(guān)仿生的例子呢?

　�、弁瑢W(xué)們說(shuō)得很好，想一想仿生學(xué)是否就是簡(jiǎn)單模仿生物的科學(xué)呢?

　�、芡ㄟ^(guò)了解，你們認(rèn)為“仿生學(xué)”是怎樣的一門(mén)學(xué)科?

　　2．教師小結(jié)并揭示課題：

　　是啊!人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展從某種意義上說(shuō)真是要感謝這些生物朋友。但是，不知同學(xué)們是否想過(guò)，仿生學(xué)的研究過(guò)程是怎樣的?也就是科學(xué)家是怎樣研究仿生學(xué)的呢?

　　想不想親自參與一次這樣的研究活動(dòng)呢?好!這節(jié)課就讓我們像科學(xué)家那樣(出示“蜂巢”實(shí)物)以蜂巢為例，做一次關(guān)于仿生學(xué)的研究吧!

　　(二)活動(dòng)定向

　　1．提問(wèn)：

　�、�(將“蜂巢”放在實(shí)物投影上)仔細(xì)觀察蜂巢的結(jié)構(gòu)，它有什么特點(diǎn)?

　　②你能從中得到哪些啟發(fā)?

　　2．學(xué)生匯報(bào)

　　3．講解：人們正是在這樣的啟發(fā)之下，發(fā)明了許多東西，比如：這塊蜂巢結(jié)構(gòu)的板子，它是我從一間拆毀了的活動(dòng)房屋的墻壁上找到的，通過(guò)了解我還知道，這種板子不僅是活動(dòng)房屋建筑材料，還是居室里門(mén)的重要材料。

　　4．提問(wèn)：從“蜂巢”這種結(jié)構(gòu)，怎樣創(chuàng)造出“蜂巢板”呢?

　　5．學(xué)生匯報(bào)：(通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究)(板書(shū)：實(shí)驗(yàn)檢測(cè))

　　6．思考：如果如同學(xué)們所說(shuō)是通過(guò)對(duì)蜂巢的實(shí)驗(yàn)研究所得，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是針對(duì)蜂巢的哪種性能實(shí)驗(yàn)的?(小組討論)

　　7．學(xué)生匯報(bào)：承受的壓力大、防震、輕、節(jié)省材料……

　　8．提問(wèn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎樣進(jìn)行呢?

　　9．學(xué)生匯報(bào)：仿照蜂巢結(jié)構(gòu)制作模型。(板書(shū)：蜂巢模型)

　　(三)活動(dòng)執(zhí)行

　　1．制作蜂巢模型

　�、僦v解制作方法。

　　②小組制作。

　　2．講解：可以從不同的角度檢測(cè)“蜂巢”結(jié)構(gòu)的性能，這節(jié)課我們就從“蜂巢”結(jié)構(gòu)的承重問(wèn)題開(kāi)始研究。這個(gè)問(wèn)題可以從不同的角度研究。下面給每組兩分鐘的時(shí)間，討論一下你們組打算怎樣檢測(cè)。這里為大家準(zhǔn)備了一些不同重量的鐵餅，檢測(cè)時(shí)如果需要可以取用。(學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案、填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟、活動(dòng)分工)

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告：研究“蜂巢’結(jié)構(gòu)的承重問(wèn)題

　　第一次實(shí)驗(yàn) 第二次實(shí)驗(yàn) 第三次實(shí)驗(yàn) 第四次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)方法

　　3．學(xué)生匯報(bào)活動(dòng)方案

　　4．評(píng)價(jià)活動(dòng)方案；提出活動(dòng)要求。

　　5．學(xué)生活動(dòng)

　　6．講解：今天我們是用重量的單位研究力的大小，到了中學(xué)以后同學(xué)們還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)，用力的研究單位“牛頓”研究力。

　　7．匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，論證“蜂巢板”的合理性。(請(qǐng)個(gè)別組展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程)

　　8．教師小結(jié)：

　�、僭u(píng)價(jià)活動(dòng)情況

　�、诳偨Y(jié)學(xué)生結(jié)論：因?yàn)榉涑步Y(jié)構(gòu)具有良好的性能，所以應(yīng)用這種新型的建筑材料不僅重量輕，而且節(jié)省材料。

　�、厶釂�(wèn)：這種優(yōu)良性能還可以運(yùn)用到什么地方?

　　(四)活動(dòng)總結(jié)

　　1．提問(wèn)：根據(jù)對(duì)“蜂巢”結(jié)構(gòu)的研究，我們是否可以總結(jié)出仿生學(xué)的研究過(guò)程呢?

　　2．學(xué)生匯報(bào)

　　3．教師歸納：(板書(shū))

　　4．提問(wèn)：通過(guò)今天的研究，你有哪些收獲?

　　5．學(xué)生匯報(bào)

　　6．教師小結(jié)：

　　真遺憾我們沒(méi)能?chē)?yán)格地按照研究程序進(jìn)行研究，這也說(shuō)明仿生學(xué)的研究是需要一定周期的，40分鐘的時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。不過(guò)我想同學(xué)們可能有了更寶貴的收獲，那就是我們初步了解了一門(mén)學(xué)科的研究方法，但是這只是剛剛開(kāi)始。(出示仿生學(xué)的標(biāo)志)這個(gè)標(biāo)志代表仿生學(xué)，一個(gè)積分符號(hào)代表數(shù)學(xué)、一端連接著一把電烙鐵代表電子學(xué)、另一端則連接著一把解剖刀代表生物學(xué)，可見(jiàn)仿生學(xué)是一門(mén)綜合學(xué)科。認(rèn)真向我們周?chē)�生物朋友們學(xué)習(xí)吧!美好的生活等著你們?nèi)��?chuàng)造!

　　五、活動(dòng)延伸

　　生活中我們都有這樣的體驗(yàn)：用手用力握雞蛋，握不碎，這與這種(出示圖片)屋頂有什么關(guān)系嗎?