中小学教育资源及组卷应用平台 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 ... ...
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