大象版 (2017)五年级下册4 防震原理研究教学设计

这是一份大象版 (2017)五年级下册4 防震原理研究教学设计，共6页。教案主要包含了教学分析，教学目标，教学准备，教学过程，教学反思，总结点评等内容，欢迎下载使用。
本课进一步研究第3课中找到的仿生原型，揭示其中的防震原理，验证这些原理的有效性，为第5课完成空投包的设计和制作奠定理论基础。本课通过对如何保护空投包的讨论，将研究核心聚焦于防震原理的研究，通过对自然界中原型的观察与选择，从减缓下落速度、增加缓冲效果、增强保护力度等角度研究生物原型的防震原理与防震效果。学生在设计验证防震原理的实验时，从制作模型和对比实验两个角度入手，细化考虑制作方法和对比实验的公平性，有递进地完善实验设计，进行验证。在通过实验对不同的生物原型中的防震原理进行研究之后，教材又引导学生模仿翅果种子的结构与原理，学习制作“翅果翅膀”，体会其减缓下落速度的防震保护效果。最后引导学生分析每种模型的优缺点，启发学生综合应用、取长补短。
【教学目标】
（1）能够观察、发现自然现象和仿生原型中的防震原理。
（2）能用简单易得的材料制作仿生模型，并设计验证防震效果的对比实验。
（3）会根据观察到的实验现象分析防震的有效性。
（4）乐于对多种模型展开探究，分享与倾听探究成果。
【教学准备】
（1）材料准备：视频资料、实验记录单、一次性杯子、橡皮泥、塑料纸、棉绳、气球、胶带、皱纹纸、瓦楞纸、订书机等。
（2）活动场地：实验室或教室。
（3）学生分组：4～6人一个探究小组。
【教学过程】
（1）明确探究主题。
师：（播放飞机投放空投包的视频）请同学们观察并说一说空投包被投放过程中经历了哪些过程？
生：从飞机掉落，在空中不断降落，最后落在指定的地方。
师：从上节课的学习中，我们知道了生物降落时采用了哪几种防震保护方式？
生：减缓下落速度、增加缓冲效果、增强保护力度……
师：这些对我们制作空投包有什么启发吗？
生1：我们可以像蒲公英那样，给空投包装个降落伞，让它下落得慢一些。
生2：我们可以像猫爪的肉垫那样，给空投包包上一层软的保护层……
生3：我们可以给空投包装一个硬壳，这样可以更好地保护里面的鸡蛋……
师：大家考虑得非常全面，从不同的角度考虑进行防震设计，都很有新意识。这些防震保护方式真的有效吗？在正式设计制作空投包之前，我们先一起来研究下这些防震原理和它们的防震保护效果。
（板书：防震原理研究）
（2）选择探究对象。
师：大自然中有许多我们的老师，我们可以到大自然中去寻找答案。我们生活中哪些发明是向大自然学习的结果呢？
生：尼龙搭扣、锯子……
师：（出示一组自然界中生物的照片：苍耳、猫爪、蒲公英、椰子、小鸟、枯叶蝶等）瞧，我请来了这些老师，哪些可以帮助你们的空投包防震设计呢？小组讨论，在实验记录单上选一选、勾一勾，并说一说理由。
（学生小组讨论，完成记录单）
师：哪一小组来展示你们的选择？并说明理由。
（学生汇报交流、展开讨论、相互补充与更正）
生1：蒲公英的种子像蓬松的小伞减慢了下降的速度，也能飞得更远……
生2：猫爪的肉垫柔软，使其落地时得到有效缓冲……
生3：椰子果有结构独特布满纤维的中果皮和皮革质地的外果皮，双重力量起到更好的保护作用。
师：经过讨论，我们认为蒲公英、猫爪、椰果外壳的防震原理可以帮助我们！到底是不是这样呢？我们需要通过实验来验证它们的效果。
（3）模拟对比实验。
师：你们准备如何验证呢？
生1：做一个仿生模型，试一试能不能防震。
生2：用有模型保护的和不用模型保护的作对比，看看差别。
师：不错，我们可以利用模拟对比实验来验证。在一次性杯子中放上一小块橡皮泥，这就是我们的“模拟空投包”。（出示塑料纸、棉绳、气球、胶带、皱纹纸、瓦楞纸等）请你们为三种仿生原型的模型选择合适的材料。
（学生小组讨论）
师：谁来分享你们的选择，并且说一说如何做模型。
生1：我们选择塑料纸和棉绳做蒲公英的模型，用塑料纸和棉线做成一个降落伞，绑住一次性杯子，使其开口向上。
生2：我们选择将气球吹成一样大的小球，用胶带贴在一次性杯子底部及四周。
生3：我们选择用瓦楞纸和皱纹纸模拟椰子果的外壳，先包裹一层瓦楞纸，外面再包裹一些皱纹纸。
师：还需要和没有加防震措施的“模拟空投包”进行对比。对比时，需要做到什么？
生：要做到公平。
师：如何做到公平对比？
生：除了有没有防震措施，其他因素要保证一样。
师：能具体说一说吗？
生：一次性杯子里的橡皮泥要一样重，要从同样的高度向下投放，要投放到同一个地方。
师：请每个小组选择一种模型进行制作，并且进行对比实验，根据实验结果分析防震保护效果。
（学生小组合作完成实验及分析）
师：我们来分享一下自己的收获。
（学生分别介绍三种模型的防震效果，相互交流并补充）
（4）制作翅果模型。
师：自然界中的生物老师多种多样，它们有着各不相同的本领。比如说，为了减缓下降速度，为了飞得更远，蒲公英长有降落伞一样的“翅膀”。这种植物的种子却长了另外一种翅膀（出示翅果飞行视频），瞧，这是“会飞的种子”，你们认识它吗？它给你们什么启发呢？
生1：这是翅果的种子，有薄薄的翅膀，帮助它在空中缓缓飞行，然后轻轻着陆。
生2：如果我们给空投包也安装上这样的翅膀，就可以减缓降落速度，安全着陆。
师：那我们就来试一试，做一对翅果的翅膀模型吧！（出示翅果翅膀图片）先来观察它的样子和特点。
（学生发言交流，描述翅果翅膀的形状、弧度等）
师：我们一起看一看课本第59页，学一学、试一试做翅果模型，并通过对比实验验证它的防震效果。
（学生小组合作制作翅果模型，交流发现与结论）
师：通过制作翅果模型，大家有什么想法？
生1：翅果的翅膀也能像蒲公英那样减缓下降的速度。
生2：看来生物减缓下降速度的方法不止一种。
师：是的，生物减缓下降速度的方法不止一种，增加缓冲效果、增强保护力度的方法同样也不止一种。所以，我们要养成多观察、多思考的习惯，积极尝试用多种方式来解决实际问题，并且能够从中选出最好的方式。
（5）总结探究收获。
师：今天，我们向大自然学到了这么多防震方法，验证了它们的防震保护效果，请说一说你最感兴趣的方法，分析它的优点及不足。
（学生发言交流、互相补充，教师在课件的表格上进行汇总）
师：既然每种方法都有一定的效果，也有这样或者那样的不足，你们准备怎样选择？
生：我们可以同时选择使用几种方法一起保护空投包，发挥各自的优势，弥补不足。
师：好主意！同学们课后可以继续寻找更多的防震方法，下一课我们一起来设计制作我们自己的“摔不坏的空投包”！
【教学反思】
学生在上一课从自然界寻找到对空投包进行防震保护的可借鉴的方法后，本节课着手分析其原理，并设计实验验证其防震效果。本节课引导学生设计验证实验，在此过程中，学生先想到制作模型，为了说明制作的模型确实有效果，要进行对比实验，在对比实验中为了公平需要控制变量，整个设计过程由粗到细，层层递进，训练了学生的探究能力和科学思维能力。
【总结点评】
本课衔接上一课，引导学生经历了观察、借鉴、模仿、验证、分析、综合等探究和思维过程，完整地体验了发现问题、寻找方法、创新设计、迁移应用等认知过程。这不仅为下一课实际设计和制作空投包奠定了理论基础，也让学生收获了满满的成就感，并积聚了跃跃欲试的创造欲望，有利于激发学生的好奇心和求知欲，培养学生的创造力。