苏教版（2017秋）小学科学五年级下册第二单元《仿生》 单元教学规划 课时教案（含4课时）（含练习）

第二单元《仿生》大单元整体教学设计教材版本苏教版单元（或主题）名称仿生单元主题本单元围绕“仿生”这一主题，引导学生了解生物的独特结构、功能对人类发明创造的启示，探索人类如何模仿生物进行技术创新，培养学生对生物与技术之间联系的认知，激发学生的创新意识和科学探究精神。课标要求核心概念地球上生活着不同种类的生物，生物具有区别于非生物的特征；技术与工程是依据科学原理设计和制造产品、解决实际问题的实践活动。学习内容知道一些生物的结构和功能是如何启发人类发明创造的，了解仿生学的概念。认识常见生物的特殊结构和功能，如蛋壳的拱形结构、海豚的回声定位等，并理解其在仿生学中的应用。了解仿生学在日常生活、科学研究、工程技术等领域的广泛应用。学业要求能够举例说明生物的结构和功能对人类发明创造的启示，解释仿生学的概念。分析具体生物结构和功能的特点，阐述其与相应仿生应用之间的关系。基于对仿生学的理解，尝试提出一些简单的仿生设计思路或改进方案。教材分析本单元教材以仿生学为线索，编排了四课内容。第一课《生物的启示》通过呈现大量生物对人类发明产生启发的实例，如鲁班根据茅草发明锯子等，让学生初步感知生物与发明之间的联系，引出仿生学的概念。第二课《蛋壳与拱形建筑》聚焦于蛋壳的拱形结构，深入探究其力学原理以及在建筑领域的应用，引导学生从生物结构特性深入理解仿生学的应用原理。第三课《海豚与声呐》以海豚的回声定位功能为切入点，介绍声呐技术的原理及应用，进一步揭示生物特性在科学技术发明中的重要作用。第四课《我们来仿生》则鼓励学生运用所学的仿生学知识，开展创意设计和实践活动，培养学生的创新思维和实践能力。教材内容由浅入深，从感知到理解再到应用，逐步引导学生认识仿生学，符合学生的认知规律。学情分析五年级学生已具备一定科学知识基础和探究能力，对生物世界充满好奇，有观察生物现象的经验，但对生物特征与人类发明的联系认识较浅，抽象思维能力有待提高。理解仿生学原理并将其应用于设计实践，对部分学生有难度。学生可能认为生物与科技联系不大，学习时难以将已有生物知识与新技术建立关联，对一些复杂仿生原理理解困难，在实践设计中可能受思维局限，创新不足。单元目标科学观念：学生能认识到生物的结构、功能为人类发明创造提供了灵感，建立生物与技术相互关联的观念。理解仿生学在改善人类生活、推动科技进步方面的重要作用，体会科学技术对社会发展的影响。科学思维：通过分析生物特征与人类发明的对应关系，培养逻辑思维能力。在探究拱形结构特点等活动中，发展基于证据进行推理、分析和归纳的能力。能运用类比、想象等思维方法，设计仿生方案，培养创新思维。探究实践：经历观察生物特征、实验探究结构特点、调查仿生实例等活动，提高观察、实验、调查等科学探究能力。能在小组合作中设计并实施探究方案，培养团队协作和解决实际问题的能力。尝试将所学仿生知识应用于设计制作活动，增强实践操作能力。责任态度：激发对仿生学的探究兴趣，培养热爱科学、勇于探索的精神。认识到仿生学发展对人类社会和环境的双重影响，树立合理利用仿生技术的意识，培养社会责任感。单元结构化活动活动一：生物启示大发现（结合第一课《生物的启示》）活动目标：引导学生发现生物与人类发明之间的联系，初步感知仿生学概念。活动过程：教师展示一系列生物图片和对应的人类发明图片，如鸟与飞机、鱼与潜水艇等，让学生观察并猜测它们之间的联系。学生分组讨论，分享自己所知道的生物对人类发明的启示实例，每组选派代表发言。教师讲解仿生学的概念，让学生对仿生学有初步的认识。活动二：探秘蛋壳与拱形（结合第二课《蛋壳与拱形建筑》）活动目标：探究蛋壳的拱形结构及其力学原理，理解拱形结构在建筑中的应用。活动过程：学生观察蛋壳的外形，用手捏鸡蛋感受其抗压能力，提出关于蛋壳结构与抗压能力关系的问题。分组进行实验，用硬纸板制作不同形状（拱形、平面等）的结构模型，测试它们的承重能力，记录实验数据并分析。教师讲解拱形结构的力学原理，展示拱形结构在建筑中的应用实例，学生讨论拱形结构在建筑中的优势。活动三：海豚声呐之旅（结合第三课《海豚与声呐》）活动目标：了解海豚回声定位原理和声呐技术，认识生物特性与科学技术的关联。活动过程：播放海豚在海洋中活动的视频，引导学生思考海豚如何在黑暗环境中定位和捕食，引出回声定位概念。学生分组查阅资料，了解海豚回声定位的具体过程，制作简单的科普海报展示。教师讲解声呐技术的工作原理，对比海豚回声定位和声呐技术，组织学生讨论声呐技术在不同领域的应用。活动四：创意仿生设计秀（结合第四课《我们来仿生》）活动目标：运用仿生学知识进行创意设计，培养创新思维和实践能力。活动过程：回顾前三课所学的仿生学知识，展示一些优秀的仿生设计作品，启发学生的设计灵感。学生独立思考，结合生活实际需求，构思一个基于仿生学原理的创意设计方案，可以是一件产品、一种技术或一个系统等。学生将自己的创意设计以绘画、文字描述或简单模型的形式呈现出来，并在小组内进行交流分享，其他小组成员提出评价和改进建议，共同完善创意设计。最后进行全班展示。达成评价围绕课时学习目标课堂表现评价：观察学生课堂参与度，包括回答问题、小组讨论、实验操作中的表现，评价其对知识的理解和探究能力。作业评价：布置课后作业，如绘制生物特征与仿生发明关系图、分析某一仿生产品原