《生物的启示》课堂实录及反思

一、教学内容

青岛版《科学》六年级上册《生物的启示》。

二、教学目标

1.知识与技能。

了解仿生过程：知道什么是仿生，尝试仿生设计，

了解人们在生物的启示下进行的发明创造。

2.过程与方法。

提出进行探究活动的大致思路；能用简单的器材作简单的观察实验；能制作简单科学模型；会查阅书刊及其他信息源。

3.情感、态度与价值观。

培养学生亲近自然、热爱科学、勇于创新的科学态度；愿意交流合作；认识到科学是不断发展的；乐于用学到的知识改善生活；关心新科技、新产品；关注与科学有关的社会问题。

三、重难点分析

了解仿生的整个过程，尝试仿生设计。

四、教学准备

多媒体课件、粘着苍耳的毛衣、尼龙粘扣、葱叶、花蛤壳等生物材料、实验报告单、1/2 A4纸张（模型）

放大镜（学生桌上）

五、教学设想

1.教学中注重学生创新、发散思维的培养。

2.通过猜测，了解仿生发明的过程以解决重、难点。

3.自主探索生物特点，亲历仿生过程，巩固重、难点。

六、教学过程

（一）课前交流

师：我们来做个游戏，叫“看到了就想到了联想接龙”，看谁的脑子反应快。

生：看到了棉花，就想到了海绵。

生：我看到了荷叶，就想到了雨伞。

生：我看到了鸭子，就想到了小船。

……

师：在这个游戏中，我们海阔天空地进行了联想，接下来的学习中我们也会用到联想，希望你们继续发挥你们宽广的思路。准备好了吗，我们现在上课好吗？

[设计意图] 培养学生的联想能力，解除师生陌生感，缓和学生的紧张气氛。

（二）上课过程

1.兴趣导入

师：前天我们交流的时候，同学们给我提供了好多好玩儿的地方，昨天我就出去转了转，风景确实非常好。在我回来的时候发现身上粘了些东西，我觉得特别的有意思。大家想知道是什么吗？

生齐：想……

师：真想看？

生齐：真想……

师：那我就让大家看看。我看看还在这儿吗？在这儿呢！（脱下外套，露出里面毛衣上粘的苍耳）大家认识我身上是什么吗？

生：认识……

师：你说是什么？

生：是苍耳。

师：你是怎么认识的？

生：就是原来上过科学课的时候认识的。

师：噢，原来认识的。

生：上语文课学过一篇《动物妈妈有办法》里面说过。

众生笑。

师：是《植物妈妈有办法》吧？这就是那篇文章里说到的苍耳。

[设计意图] 尽量利用轻松愉快的形式，引起学生探究的兴趣，继续活跃课堂气氛，提出探究的材料。

2.初步探究（明确仿生过程）

师：这么有意思的东西，你们想研究一下吗？

生齐：想……

师：可是你们有没有发现，苍耳粘在我身上的哪里了？下身的牛仔裤上有没有？

生：没有。

师：这又是为什么？别急，咱们今天就从研究苍耳开始吧，看看你们会有什么发现？我还给大家准备了一些的材料（各种质地不同的布料），希望这些材料会对大家的研究有所帮助。请大家认真观察一下苍耳有什么特点，在观察的时候，可以使用桌上的放大镜和老师发给你们的材料。根据苍耳的特点，你能联想到什么？

（学生分组观察）

师：你们有什么发现？

生：我们发现苍耳的一头上有两个比其他刺都粗大的大刺。刺上有钩！

师：刺的什么地方有钩？

生：是苍耳的小刺的顶端有钩，而且我们发现，苍耳在牛仔布上不粘。

师：也就是说我的裤子上不容易沾上苍耳，那什么布料容易粘上呢？

生：（举起毛巾布）这种布最容易粘上苍耳。

师：你是说我准备的这种毛巾布更容易粘上苍耳，这种布有什么特点呢？

生：我觉得毛巾的密度很低，苍耳的刺很容易钻进去；而牛仔布的密度很高，苍耳的刺不容易钻进去。

师：你说的“密度”是不是指的线与线之间的空隙大小？其实，密度是物理学上的一个专有名词，并不是用来形容布的密度，这里我们应该说是稀疏或致密。是这样的吗？

生：是。

师：哦，那我没有理解错。你们观察到这个特点以后，想到了什么？

生：我们想到了一种植物，也能挂在衣服上，不过它是条状的。还有比如说刺猬、榴梿、没有成熟的板栗。

生：我们想到了粘贴纽扣，就是那种在衣服上能拉开粘上的那东西，今天我穿的衣服上也有。

师：你们都听明白是什么了吧？（掏出一条尼龙搭扣撕开）是不是说的这东西啊。刚才那位同学能不能说说你是怎么想到这种东西的？

生：我们观察苍耳后，发现它上面有很多带钩的小刺，当把苍耳放到毛巾布上，就会粘在上面，所以就想到了粘扣。

师：这真是一个伟大的发现啊，其实这种尼龙搭扣就是发明者看到苍耳后发明的。你们桌子里也有一段尼龙搭扣，请你们观察一下，想一想这种尼龙搭扣是怎么被发明出来的？

（分组观察尼龙搭扣，猜测发明过程）

生：我们觉得那个人看到苍耳后，觉得苍耳上有很多小倒钩，而尼龙搭扣的这一面上也有很多小倒钩，就像苍耳上的钩一样；而且看到苍耳扎在毛巾上很结实，就发明出来了。

师：你是说，看到苍耳和尼龙搭扣这一面很相似，就发明出来了，可是尼龙搭扣发明出来以前还没有这样的材料呢。

生：那人看到苍耳上的倒钩以后制作出来的这样类似的材料，然后制造了另一面的毛绒样的材料。

师：我们来看看这个过程。最开始时，这人发现的是什么？

生：苍耳能挂在衣服上。

师：（出示课件）这里是发现了一个生物的特点，这个特点很有用。然后呢？

生：然后他往身上的衣服上一扔发现能粘上，就发明了尼龙粘扣了。

师：就做了一次测试吗？他是不是像你们一样用了很多种布做的测试，有的布粘得结实，有的布粘得不结实，这个过程我们叫作建立模型，并且进行了模型检测。我到底试试哪种布料粘得更结实，最后呢，把这个模型发展变成了产品，也就是发明出了尼龙搭扣。

[设计意图] 引导学生观察苍耳的特点，并进行发散思维，提出各种创意设计，最终由学生总结出仿生发明的过程及要求，初步完成课堂重难点的教学。

3.二次探究（仿生设计）

师：今天我给大家带来一些材料：葱叶、贝壳、鸡蛋、剑麻的叶片、竹竿，我们下面就来研究研究它们。另外还有一些材料我没有办法找来实物，给你们准备的图片资料（枯叶蝶、螳螂、蜘蛛）。我们的时间有限，不能对每样材料进行发明，这样吧，每个小组选择两种你感兴趣的材料进行发明设计。

（小组合作发明设计，教师参与活动。）

师：哪个小组来展示一下你们的发明？

生：我们发现剑麻有一端是非常尖的，尖的这一头刺得人非常疼痛，我们用另一端的话就没有什么感觉。我们推测，一个物体如果有这种尖的话，扎我们的手会很疼痛。我们用纸折了一个这样的尖，这样形状的纸扎人也很疼，而用一张展平的纸扎手，根本没有什么疼痛的感觉。

师：你们借此发明了什么呢？

生：还没有想好。

师：哦。你们只是发现了这样一个特点，没有做出设计，希望你们能继续考虑。

生：我们也观察的剑麻，和他们的结果一样，我们觉得可以用这个特点发明矛。

师：你们是根据剑麻的这种形状的特点发明了长矛。

生：我们还观察了贝壳，我们再敲打贝壳时，发现贝壳很结实，不容易被敲碎，由此我们发明了盾。

众生笑。

生：我们发现如果像葱叶一样，是圆形的物品不容易被吹倒，如果不是这种形状的可能就容易吹倒了。而且这种形状单层的不如多层的结实。我们还没有想好用它来做什么。

师：你们组研究了这种筒形的结构，而且还做了好多不同的筒形模型来研究。那你们的模型监测工作一定做得很深入，希望你们能继续研究下去。

生：贝壳上有波纹状的类似褶皱的东西，这些能让贝壳更加结实，这让我想到了一种波纹状的钢板，这种钢板要比平板的承受重量要大，我认为这种钢板是根据贝壳的形状特点发明的。

生：我觉得他说的不对，我们很容易就把这小块的贝壳掰断了。

生：我说的是从上往下压。

师：原来你们研究的受力方式不一样，在这一受力方式下，这种形状的材料受力很强，但在另一种受力情况下就需要改进了。

生：我们用手握鸡蛋，鸡蛋很不容易被握破，我们发现的蛋壳能承受很大的力量，可以把力量分散。我们由此想到了那种蛋壳结构的建筑物，当地震到来的时候，这种结构就能减少地震的破坏。那种建筑就是根据鸡蛋的结构特点来发明的。

生：我们想发明一种响板，就是在音乐课上用来打节奏的东西，因为我们发现贝壳两片对起来撞击的声音很好听。

师：哦，看来还能利用生物的一些声音的特点来进行发明。我们又找到了一个仿生发明的方向。

[设计意图]通过亲历仿生发明的过程，进一步拓展学生的思维、熟悉仿生发明的四个步骤。同时，通过师生交流，引导学生从更多不同的方面来考虑仿生的问题。

4.课后拓展

师：生活中有很多很多的仿生发明，因为各种各样的生物都是在亿万年的进化过程中，慢慢地演化成现在的样子。在这个过程里，它们学会了各种各样特殊的本领。如果我们把这些有用的特点应用到我们的生活中，我们的生活就会变得更加的美好。因此我们在生活中要注意观察周围生物的特点，并尝试进行你们自己的仿生设计。刚才大家都经历了一次又一次的仿生设计，但是我们这节课上并不能很好地进行模型检测的环节，所以，请大家在课下建立相应的模型进行检测，最后完善你的设计，有机会，我们也可以继续交流。

[设计意图] 培养学生热爱生物，热爱大自然的情感，引导学生课后继续进行观察和研究。

七、课后反思

在这节课的设计过程中，经历了很多，也收获了很多。以下就分几个方面简单地谈一点儿自己的感受。

（一）备课中，要充分考虑学生的差异。

孔子在几千年前就提出了因材施教，是指教师要从学生的实际情况、个别差异出发，有的放矢地进行有差别的教学，使每个学生都能扬长避短，获得最佳发展。这节课初始的教案在自己的班级里上起来很顺利流畅，但是在外校试讲中就出现了很多问题，只能临时做了很多修改，市区的学生和县城的学生差异就更大了，所以这节课在设计中，最终也考虑了很多符合当地学生特点的设计。在备课中要十分注重这些差异，教学环节的安排，甚至于一节课的重难点，对于不同的学生都是不一样的！一个活跃的班级和一个扎实的班级，教案应该是不同的。一直以来，我都忽视了课前见学生这一环节，认为这是可有可无的，但今后课前有机会提前见学生的话，都应该去认真发现这个班级学生的特点，并针对这个班的学生，思考教案的改动之处。

（二）科学课中要深入贯彻探究

在这节课试讲的时候，我听到的最多的批评就是——缺少探究。探究是科学课程的核心，没有探究的课不能算作一节成功的科学课。要想贯彻探究，首先要了解探究的过程，从提出问题，到解决问题，整个过程环节要清晰可见，而且这些最好要由学生自己去发现，去说。多学生能够自己解决的问题，就不要过多地帮助他们，要让他们自己去考虑，去操作。如果长期代替他们解决问题，就会让学生慢慢变得依靠老师，不愿意自己去想，这样，探究会变得越来越少！

（三）要钻下去，加大课的深度

“一英尺宽和一英里深”这句话已经多次听说了，直到这节课中，才对这句话有了深刻的认识。一节好课，首先要有一定的深度。深度怎么体现呢？就这节课来说，开始的设计是“苍耳的仿生设计-其他材料的仿生设计”这样的过程，看似是一个探究的递进，而实际上，这样的探究活动只是平级的，即使设计得再花哨，也不是一个有深度的探究活动。其实深入下去很简单，就是“苍耳的仿生-形状仿生-其他特点的仿生-其他材料的仿生”，仅仅把“形状特点”提炼出来，就是一层深入了，而拓展到其他方面的特点，就又往下深入了一层！加大课的深度并不难，主要是要开拓思维，在备课中深入下去，多想想这个问题还能怎么处理，哪种处理方式可挖掘的深度更大一些。长此以往，每一节课的学习都会变得渐渐有深度，学生、老师的探究活动，也都会自然而然地深入下去。

【作者单位： 济南市市中区教育局教研室 山东】