新版2026年秋季新版苏教版五年级上册科学第五单元 仿生（17-20课）分课时教案合集

2026年秋季新版苏教版五年级上册科学第五单元仿生(17-20课)1.知道仿生是研究生物的形态、结构或功能，并把相关原理应用于发明创造；能列举形态仿2.理解生物结构与功能相适应，能沿“生物特征一科学原理一技术需求—仿生产品”建立解3.能观察比较蜂巢、鸟翼、蛋壳、海豚回声定位和生物折叠现象，开展承重实验、模拟体验4.能用控制变量、模型、资料分析和分类方法获取证据，提出简单仿生创意并用图文或实物表达。5.尊重生命和自然规律，认识仿生不是简单模仿外形，形成师法自然、服务生活、保护生态的创新责任意识。观察生物与物品对应→分析蜂巢密铺→从“长得像”走向原理迁移；用第18课第1课时从建筑外形到结构受力；用公平第18课第2课时从天然壳体到工程结构；理解薄、轻与抗压可同时实现。第19课第1课时蒙眼定位游戏→认识回声→构建海豚发声一反射一接收一判断模型从声音回应体验到回声定位；区分模拟游戏与真实超声机制。第19课第2课时介从生物功能到多领域技术；发展第20课第1课时感受手臂运动→观察假肢→制作手臂模型→调节绳线与关节从人体结构功能到模型设计；通过测试改进仿生装置。三、单元思辩题(预设答案)预设答案：点状敲击造成应力集中，完整曲面受均匀压力时能4.声呐、雷达和B超都叫“回声定位”吗?预设答案：它们都利用发射信号、遇物反射、接收回波并分析和介质不同：声呐和B超使用声波，雷达使用电磁波。17.生物的启示1课时5.生命系统的构成层次；12.观察生物特征与发明物相似性，分析蜂巢结构和鸟类飞行对技术的启示，理解仿生的基本思路。解仿生不是简单复制外形。密铺和鸟与飞机的结构功能联系。“生物特征一原理一发明”对应表。向自然学习并保护自然的意识。重点建立生物特征与发明原理的难点区分外形相似、结构借鉴和功能迁移；避免把复杂发明简单归因于单一生物。巢模型，鸟与飞机发展史资料。与飞机历史说明仿生需要观察、实验、计算和迭代，运用了仿生思想?整合内容：数学(密铺与图形)、科技史(飞行发展)、美术(结构观察)、察，发现相【教师活动与语言】●师：荆棘、章鱼吸盘、蒲公英种子分别与哪些物品相似?相似的是外形还是功能?●师：请围绕“生物与发明物”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】●生：荆棘与铁丝网都有尖刺，可阻挡。●生：章鱼吸盘启发吸盘挂钩，借鉴吸附功●生：蒲公英种子和降落伞都利用较大面积减慢下落。【学生活动组织】●完成图片配对。●分别标“形态、结构、功能”中的主要借鉴●小组把关键证据记录在“仿生配对表”中，准备在全班交【设计意图】从直观相似切入，逐步聚焦可解释的功能原理。二、追问原【教师活动与语言】●师：只说“长得像”够不够?怎样用结构与功能说明发明的效果?●师：请围绕“特征为什么有效”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】●生：要说生物结构产生什么功能，产品怎样利用。●生：还要说明解决了什么问题。【学生活动组织】●用“需求一生物特征一原理一产品功能”改写配对答案。●同伴检查是否只有外形描述。【设计意图】显性建立仿生解释链，提升因果表达。【教师活动与语言】●师：相同面积下，三角形、正方形和六边形怎样密铺?哪种更【预设学生回答】●生：三种都能无缝密铺，六边形更接近圆。●生：六边形可兼顾空间和用料。【学生活动组织】●用纸片拼铺同样区域，比较缝隙和边界。●阅读蜂巢猜想资料，区分模型结论和真实蜂巢形成过程。●小组把关键证据记录在“蜂巢比较记录”中，准备在全班交【教师活动与语言】●师：人类从鸟翼得到启示后，为什么没有直接造出会扇翅的客机?的判断和理由。【预设学生回答】●生：生物和机器材料、尺度、动力不同。【学生活动组织】●按风筝、滑翔、动力飞行等阶段排序。●比较鸟翼和机翼的相同功能与不同结构。【设计意图】说明仿生是原理迁移和工程迭代，不是简单复制。价，提出问【教师活动与语言】【预设学生回答】●生：豹纹衣服可能只是装饰。【学生活动组织】●用三条标准评价：借鉴对象、科学原理、解决问题。●提出一个值得后续研究的生物本领。【设计意图】通过边界案例巩固概念并激发创新问题。2.章鱼吸盘启发吸盘挂钩，主要属于借鉴了什么?3.蜂巢六边形结构有哪些可能优势?4.鸟与飞机说明仿生为什么不是简单照搬?参考答案：1.B;2.吸附结构与功能；3.能无缝密铺、空间利用较高、兼顾强度和用料；4.生物与机器在材料、尺度和动力上不同，需要实验、计算和工程改进：5.如蒲公英冠毛增大空气不只“像”,更要说明“为什么有效”18.蛋壳与薄壳结构2课时1.物质的结构与性质；12.技术、工程与社会：跨学科概念：结构与功能。认识拱和薄壳结构；比较平压并分析薄壳建筑应用。重点用对比实验理解拱和薄壳把压力分散的结构优势。难点分析拱对支座的侧向推力；解释薄壳抗均匀压力强但怕局部损伤。教师：拱桥、蛋壳和薄壳建筑图片，力的分散示意，完学生：A4纸、同高桥墩、垫片或小砝码、鸡蛋托、塑料袋、托板、书本力方式有什么作用?整合内容：数学与美术(曲面和对称)、建筑工程、材料第1课时比较平桥和拱桥，探究拱的承重第10页共35页本课时核心问题：同一张纸改变形状后，为什么承重能力会【教师活动与语言】●师：从侧面看蛋壳轮廓是什么形状?古桥门洞和建筑入口为何常用弧形?●师：请围绕“蛋壳与拱桥”先独立思考，再用完整的话说明自●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：是连续弧线。●生：弧形可能把上方压力传到两侧。【学生活动组织】●在建筑图中找拱顶和拱脚。●小组把关键证据记录在“拱结构图”中，准备在全班交流。【设计意图】从天然曲面连接到建筑拱形，建立结构观察。【教师活动与语言】●师：比较两张A4纸时，哪些必须相同?怎样定义“承重能力”?●师：请围绕“平桥与拱桥”先独立思考，再用完整的话说明自●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】●生：纸张、桥墩高度和跨度、放重位置相●生：记录坍塌前最多承受的垫片数或质量。【学生活动组织】●画平桥和拱桥装置。●预测并说明理由。【设计意图】用同材料不同形状的公平实验突出结构变量。【教师活动与语言】●师：重物怎样放才能均匀、避免突然冲击?桥面出现什么算失效?●师：请围绕“桥面中点受力”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式：操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现【预设学生回答】●生：从中间逐个轻放。【学生活动组织】●分组测试并重复一次。●小组把关键证据记录在“纸桥承重表”中，准备在全班交●安全提醒：使用轻质垫片，桥下不放手，倒塌后先清理再重建。【设计意图】以量化和形变观察获得结构性能证据。【教师活动与语言】●师：拱脚没有挡住时为什么向外滑?加支撑后承重怎样变化?●师：请围绕“侧向推力与稳定”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】●生：拱把向下压力传向两侧，产生向外推【学生活动组织】●比较有无侧挡的拱桥。【设计意图】避免把拱的优势理解为形状魔法，认识支撑系统。【教师活动与语言】●师：拱桥适合所有跨度和地基吗?平桥是否没有价值?●师：请围绕“结构、材料和用途”先独立思考，再用完整的话●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】【学生活动组织】●比较两种桥的优缺点。【设计意图】形成结构选择需结合地基、跨度和材料的工程观。第2课时探究蛋壳抗压，认识薄壳结构【教师活动与语言】●师：请围绕“点压与均匀握压”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：敲击力量集中在一点。●生：手掌接触面大，压力分散。【学生活动组织】●观察或教师演示正确握蛋。●预测有裂纹蛋壳会怎样。●小组把关键证据记录在“蛋壳假设单”中，准备在全班交●安全提醒：鸡蛋套入透明袋，由教师示范；不让学生用指尖猛压。【设计意图】通过受力方式冲突聚焦压力分散和完整性。【教师活动与语言】●师：怎样让四枚鸡蛋受力均匀?托板和鸡蛋摆放应满足什么?●师：请围绕“四枚鸡蛋承重”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：鸡蛋方向一致、位置对称，托板水平。●生：逐步加书，不能冲击。【学生活动组织】●检查鸡蛋是否完好，套袋并放蛋托。●制定逐级加载和停止标准。●小组把关键证据记录在“鸡蛋承重方案”中，准备在全班交流。三、逐级测【教师活动与语言】●师：承重增加时应观察哪些早期变化?若一枚先破说明什么?一次只改变一个主要条件，及时记录真实现【预设学生回答】【学生活动组织】【教师活动与语言】●师：完整蛋壳和预先有小裂纹的壳，承重为何差异巨大?明自己的判断和理由。构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】●完成“完整曲面一分散压力一承重”解释链。●小组把关键证据记录在“薄壳原理图”中，准备在全班交【设计意图】理解薄壳强度依赖整体连续性和受力方式。【教师活动与语言】●师：薄壳建筑用料少、空间大，还有哪些限制?●师：请围绕“穹顶、体育馆和储罐”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：开孔、裂缝和支撑处理很重要。【学生活动组织】●为三种薄壳建筑标出仿生来源和功能。●设计一个蛋壳启发的小型建筑外形。●小组把关键证据记录在“薄壳建筑设计卡”中，准备在全班交流。【设计意图】将天然结构迁移到建筑技术，兼顾优势和限制。色改变D.重力消失间效果好;限制如怕局部破损、施工精度高。19.海豚与声呐19.海豚与声呐2课时3.物质的运动与相互作用；12.技术、工程与社会；跨学理解回声和回声定位；知道海豚、蝙蝠等利用回声定位，认识声呐及B超、雷达、地震探矿的相似工作思想。震探矿的相同环节与不同信号。模拟与真实机制的差异。声音使用安全。重点理解发射一传播一反射一接难点区分声音反射形成回声与一般回应游戏；辨析声呐、雷达等信号种类不同。片。学生：眼罩、活动边界绳、障碍物标志、流程卡、比较表。介与信号。整合内容：信息处理、航海与医疗技术、体育游戏、安全教育、模型思入，提出问【教师活动与语言】●师：海豚蒙住眼睛仍能游动和捕猎，可能依靠什么信息?●师：请围绕“蒙眼海豚不碰障碍”先独立思考，再用完整的话●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】●生：可能听声音和回声。【学生活动组织】●小组把关键证据记录在“海豚定位假设”中，准备在全班交流。【设计意图】从惊奇现象提出机制问题，保持多种可能。【教师活动与语言】●师：蒙眼“海豚”怎样通过“小鱼”的回应判断方向?怎样保证安全和公平?●师：请围绕“发声一回应游戏”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】●明确角色、回应规则和安全员。●进行多轮并记录判断成功率。●小组把关键证据记录在“定位游戏记录”中，准备在全班交●安全提醒：清空场地、软质边界、只允许脚跟碰脚尖小步移【教师活动与语言】●师：游戏中的“小鱼回应”和真实回声有什么不同?【预设学生回答】●生：游戏由人主动发声，真实回声是原声音被物体反射。●生：海豚发出人耳听不见的高频声波。【学生活动组织】●列出模拟代表的环节和不能代表的部分。●用资料补充海豚声波特征。【设计意图】培养模型边界意识，避免把游戏当作机制本身。【教师活动与语言】●师：海豚怎样从回声中判断距离、大小和方向?●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：回声特征随物体形状、大小和材料变【学生活动组织】●排列流程卡并画往返箭头。●小组把关键证据记录在“回声定位流程图”中，准备在全班交流。【设计意图】把动态机制结构化为信息流程模型。【教师活动与语言】●师：不同动物使用回声定位的环境和任务有什么共同点?●师：请围绕“蝙蝠、虎鲸和地下鼠类”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】【学生活动组织】●比较三类动物。●形成“环境需求一感知功能”的适应性解释。●小组把关键证据记录在“动物定位比较表”中，准备在全班交流。【设计意图】从海豚扩展到多样生物，落实结构功能和适应观。第22页共35页本课时核心问题：人类怎样把回声定位思想转化为水下探测、医疗和雷达技术?【教师活动与语言】●师：把发声、传声、反射、接收、测距填入声呐图，哪个环节需要仪器计算?●师：请围绕“水下信号探测”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：发出声波，传播后遇目标反射，接收并测【学生活动组织】●完成流程图并口头解说。●小组把关键证据记录在“声呐流程图”中，准备在全班交【设计意图】从生物机制迁移到技术系统，突出信息处理。析，认识用【教师活动与语言】●师：主动声呐和只听水下声音可能有什么不同?声呐能得到哪些信息?●师：请围绕“潜艇和海底测绘”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】【学生活动组织】●讨论噪声和海洋生物影响。【设计意图】拓展技术应用并初步关注环境影响。同结构【教师活动与语言】●师：四种技术都有哪些共同环节?使用的信号是否相同?●师：请围绕“B超、雷达和地震探矿”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现【预设学生回答】●生：都发射信号、遇界面反射、接收并分●生：声呐/B超用声波，雷达用电磁波，探矿用地震波。【学生活动组织】●填写“信号一介质一目标一用途”比较表。●小组把关键证据记录在“反射探测比较表”中，准备在全班交流。【设计意图】训练类比归纳与差异辨析，避免概念泛化。用，解决测【教师活动与语言】●师：信号返回越晚，目标通常越远吗?为什么要除以2?●师：请围绕“往返时间”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：在传播速度相同条件下，时间长说明距离【学生活动组织】【设计意图】用数学关系深化信息转换，但保持五年级适度。五、价值与【教师活动与语言】●师：回声定位技术带来哪些便利?使用强声呐为什么要考虑海【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】形成科技利弊并重的社会责任观。参考答案：1.B;2.发出声波—传播—遇物反射一接收回声一分析判断；3.回应由人主动发出，真实回声是原声被物体反射；4.都发射、反射、接收和分析信号，声呐主要用声波，雷达用电2课时5.生命系统的构成层次；12.概念：结构与功能、系统与通过手臂模型和折叠活动学习仿生设计；认识形态、结构、功能仿生，提出简单创结构协同完成功能。科学思维：能分析手臂肌肉、骨骼、关节配合，比较自然叠，按依据分类仿生实例。识仿生设计需测试与改进。重点通过模型理解结构协同，能提出有原理依据的仿生设难点从生物整体中提取可迁移的关键机制；区分形态、结构和功能仿生存在交叉。分类卡。模板、设计记录单。核心问题：怎样把生物的形态、结构或功能转化为能解决计?整合内容：工程设计、美术折纸、劳动制作、健康(第1课时模仿手臂结构与功能，制作可动模型本课时核心问题：骨骼不会自己运动，手臂为什么能屈伸?模型的绳子应怎样安装?验，分析系【教师活动与语言】●师：屈臂和伸臂时，上臂前后肌肉有什么变化?肘关节起什么作用?●师：请围绕“肌肉、骨骼和关节协同”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：一侧肌肉收缩变硬，另一侧放松。●生：骨骼像硬杆，关节让它转动。【学生活动组织】●触摸自己上臂感受变化，不用力过度。●画屈臂和伸臂的结构关系。●小组把关键证据记录在“手臂系统图”中，准备在全班交【设计意图】从身体感受认识功能由多个结构协同完成。【教师活动与语言】●师：假肢必须完全像真实手臂吗?哪些功能和连接最关键?●师：请围绕“仿生手臂结构”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：外形可不同，但要有支撑、转动和驱●生：还要轻、牢固、舒适并可控制。【学生活动组织】●比较生物手臂和机械假肢。●列出模型的功能标准：能弯、能伸、结构牢。●小组把关键证据记录在“手臂模型标准”中，准备在全班交【设计意图】把仿生目标从外形复制转向关键功能和约束。三、画图制【教师活动与语言】●师：绳子固定在关节两侧还是同一侧?拉哪根绳能弯曲，怎样复位?【预设学生回答】●生：两组绳在关节两侧模拟拮抗作用。【学生活动组织】●先画安装图，再用纸板条和纸钉制作骨骼关节。【设计意图】通过可操作模型把结构位置与运动功能关联。进，记录问【教师活动与语言】●师：模型不能弯、容易卡或关节松，原因可能在哪里?一次改哪个变量?●师：请围绕“活动范围和稳定性”先独立思考，再用完整的话●师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式：操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现【预设学生回答】●生：关节太紧或太松，骨条碰撞。【学生活动组织】●小组把关键证据记录在“手臂模型测试表”中，准备在全班交流。【设计意图】让制作成为设计一测试一分析一改进的工程循环。【教师活动与语言】●师：模型中的纸板、纸钉和绳子分别代表什么?哪些真实结构没有表现?●师：请围绕“模型代表与局限”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。●师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结【预设学生回答】●生：纸板代表骨，纸钉代表关节，绳代表肌肉或肌腱。【学生活动组织】●用“模型能解释什么、不能解释什么”总●小组把关键证据记录在“模型边界卡”中，准备在全班交【设计意图】培养模型意识，避免把简化模型等同真实人体。本课时核心问题：怎样借鉴生物的收放结构，让大面积物体便于携带和展开?【教师活动与语言】●师：瓢虫膜翅、棕榈叶和花苞的折叠解决了什么问题?话说明自己的判断和理由。构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】●提炼“大面积一小体积一快速收放一保护”【设计意图】从自然现象提取可迁移的工程功能。二、按图制【教师活动与语言】●师：为什么同样的折痕若方向错了就不能顺利收放?折痕之间怎样协同?一次只改变一个主要条件，及时记录真实现【预设学生回答】●生：峰线和谷线方向共同决定立体运动。●生：一个折痕错误会卡住整个系统。【学生活动组织】●按模板制作快速折叠纸模。●反复展开收拢，记录面积和厚度变化。●小组把关键证据记录在“折叠模型记录”中，准备在全班交