六年级下册第7课《大自然的启示》
教学设计
一、教科书分析
本课是《科学》六年级下册第一单元“小小设计师”的第7课。
本课是本单元的最后一课，旨在于引导学生通过模仿生物进行设计的体验活动，以及查阅资料的方法，初步了解模仿生物设计的方法及其对人类生产、生活的深远影响，体会到自然界是人类发明创造的源泉。
本课包括情境导入、活动1“神奇的倒钩”、活动2“能粘连的搭扣”、活动3“模仿生物的设计”等4个教学环节。
情境导入环节以波波在郊游时衣裤粘了苍耳的有趣现象，激发学生探究其原理的兴趣。
活动1引导学生通过观察苍耳的结构，了解苍耳能反复粘连在动物皮毛的原因。
活动2引导学生模仿苍耳黏附动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步了解模仿生物设计的过程。
活动3引导学生查阅资料了解更多关于模仿生物的产品设计，知道人类的许多伟大发明都可以在自然界中找到原型，体会自然界是人类发明创造的源泉。
二、学情分析
对苍耳黏附衣物的自然现象，六年级的学生觉得有趣且很好奇。
不少学生还可能有衣物被一些植物的种子或果实粘住的经历。
在四年级的科学学习中，学生也已经知道一些植物的果实或种子能通过表面的钩刺黏附在动物的皮毛上，随着动物的活动传播到远处去。
他们可能通过课外阅读了解到尼龙搭扣的发明与某种类似苍耳的植物有关。
这些经历会激发学生主动探究苍耳能反复黏附动物皮毛或者衣物的原理。
但在认知上，不少学生认为苍耳能反复黏附衣物或动物皮毛只跟苍耳表面的结构有关，而忽略了衣物的表面结构等因素。
因此，在学生探究苍耳黏附衣物原理的过程中，还需教师对他们的观察活动进行引导：①不仅要观察苍耳表面钩刺的结构特点，还要观察衣物的表面结构特点；②把苍耳与衣物进行反复几次粘连，不仅要观察两者是怎样互相粘连的，还要观察在苍耳与衣物分离过
程中倒钩的变化。
制作一个能反复粘连的搭扣对六年级的学生来说具有一定的挑战性。
首先，这是一个比较精细的活动，需要学生具备一定的耐心和细心；其次，不少同学可能没有使用过热熔胶，需要教师进行示范和指导。
三、教学目标
1．知道人类的许多发明都可以在自然界中找到原型。
2．能通过查阅资料，了解并举例说出工程师模仿生物的科学原理进行发明创造的事例。
3．能模仿苍耳黏附动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步了解模仿生物设计的过程。
4．知道从古到今许多模仿生物的设计对人类的生活、生产起到非常大的推动作用。
四、教学重、难点
教学重点：模仿苍耳粘住动物皮毛的原理自制尼龙搭扣，初步简单了解模仿生物设计的过程。
教学难点：利用身边的材料和工具制作尼龙搭扣。
五、教学准备
教具准备：苍耳、毛巾、剪刀、镊子、热熔胶、尼龙线、教学课件。
学具准备：《科学学生活动手册》，仿生设计资料（提前准备，并整理在《科学学生活动手册》“任务2”中）。
六、教学过程
（一）情境导入
情境：彬彬、波波和家人一起去郊游，彬彬发现波波的裤子上粘了许多苍耳。
提问：为什么苍耳会粘住波波的裤子？
交流：学生根据经验提出自己的想法。
（二）活动探究
1.活动1神奇的倒钩
引导：我们知道苍耳能依靠表面的特殊结构粘在动物皮毛上，随着动物的活动传播到远处。
苍耳能粘在衣服上，除了与苍耳表面的结构有关，还可能与什么
有关？
交流：学生思考并提出自己的想法。
提问：苍耳不仅能粘在衣服上，而且还可以反复多次粘贴。
这又与什么有关？
交流：学生思考并提出自己的猜想。
任务：让我们一起来仔细观察苍耳和毛巾，找出其中的奥秘吧。
要求：①分别观察苍耳、毛巾的表面结构；②将苍耳和毛巾粘在一起，观察两者通过什么方式粘在一起；③反复粘连、解开苍耳和毛巾，观察在解开过程中苍耳表面的结构有什么变化。
将发现记录在《科学学生活动手册》“任务1”中。
交流：各组汇报观察发现，讨论苍耳能反复粘贴衣服的原理。
小结：通过观察、分析，我们发现了苍耳能反复粘贴衣服的原理。
衣服的表面具有环状的纤维，苍耳的表面有细小的倒钩结构。
当两者接触时，苍耳倒钩就能勾住衣服表面的环状纤维，两者就粘连在一起。
苍耳的钩具有一定的弹性，能在被拉伸后恢复原状。
所以，苍耳可以反复粘贴在衣服上。
2.活动2能粘连的搭扣
问题：苍耳与衣服搭扣的方式与哪种日常用品很相似？
交流：学生思考并回答。
任务：模仿苍耳与动物皮毛的结构特点，利用身边的材料和工具自制一个尼龙搭扣。
媒体：展示毛巾、剪刀、镊子、热熔胶、尼龙线、塑料片等日常材料和工具。
交流：学生思考并提出自己的想法。
小结：我们可以利用镊子和热熔枪将尼龙绳末端加工成倒钩的形状，模拟苍耳表面的倒钩。
然后把这些尼龙小倒钩用热熔胶粘在塑料片上。
等热熔干后，用粘有尼龙倒钩的塑料片接触毛巾，测试其粘连效果。
再根据效果进行改进。
媒体：播放尼龙搭扣的制作方法、热熔胶的使用方法和注意事项。
活动：学生根据要求制作尼龙搭扣。
交流：各组学生展示自制的尼龙搭扣，介绍制作过程与测试效果。
问题：我们从看到波波的裤子粘有苍耳到成功自制尼龙搭扣，经历了什么过程？
交流：学生回顾学习过程并回答问题。
小结：我们先是对苍耳粘在衣服上的现象感兴趣，通过观察发现其原理，接着再模仿它们的结构特点，设计并制作出尼龙搭扣。
引导：尼龙搭扣是一种常见的黏合工具。
这种小小的工具非常实用，它广泛应用于生活、医疗以及航空等领域。
它的发明与苍耳有关吗？
任务：阅读《尼龙搭扣的发明》资料，说说乔治·德·梅斯特拉尔是怎样发明尼龙搭扣的。
活动：学生阅读教科书第17页的资料《尼龙搭扣的发明》。
交流：学生根据资料简述乔治·德·梅斯特拉尔发明尼龙搭扣的过程。
小结：看来，乔治·德·梅斯特拉尔发明尼龙搭扣的过程与我们制作尼龙搭扣的过程是相似的，都经历了：对某种生物现象感到好奇，然后观察发现原理，接着根据原理进行模仿设计和制作，最后就发明了能方便人们生活或生产的新物品。
3.活动3模仿生物的设计
引导：除了牛蒡，人们还从其他生物上得到很多启示，设计了很多实用的产品。
任务：课前同学们都查阅了相关资料。
让我们来分享更多人类模仿生物的设计吧。
交流：各组学生交流彼此的资料，了解更多关于人类模仿生物设计的案例。
问题：通过查阅资料，你又了解了哪些模仿生物设计的案例？
汇报：学生根据实际情况回答问题。
小结：从尼龙搭扣到飞机，都是人类模仿生物设计的产品。
它们大大地提高了人类的生产效率，改善了人们的生活。
（三）总结与拓展
引导：看来，自古以来，自然界就是人类发明创造的源泉。
问题：如果我们也想进行模仿生物的设计，可以怎么做？
交流：学生思考并回答。
小结：我们可以观察身边更多的生物，了解它们的特点，并从中得到设计的启示。
问题：波波也对模仿生物的设计很感兴趣，他观察到什么有趣的自然现象，
产生了什么设计想法？
媒体：展示资料，波波观察壁虎在墙壁和天花板自由行走，然后查阅资料了解其原理，产生设计一种可以爬墙的清洁机器人的想法。
交流：学生根据资料回答问题。
问题：你观察过身边哪些关于生物的有趣现象？你得到了什么设计的启示？交流：学生根据自身经验，思考回答问题。
讲述：让我们做个有心人，多留意身边有趣的自然现象，也尝试进行一些模仿生物的设计，来改善人们的生产、生活。
七、板书设计7.大自然的启示
自然界是人类发明创造的源泉。
发现现象揭示原理模仿设计
并制作发明实用物品。
