【原创】让学生都成为小小发明家

引言：本课我是在09年保定市科学骨干教师培训会上的示范课，内容是自编教材，授课班级是我校六年级八班。

教学背景： 本课是在学生掌握了生物的一些基本特点的基础上，了解在生物的启示下，人类发明的新技术新产品，使学生初步体会这些发明创造的原理和方法，启发学生根据发明创造的原理及生物的特点，分别构思一件小发明，从而培养学生的想象力、创造力，提高学生的科学素养。针对本课的学习内容重点让学生弄清以下两个问题：1、人们在什么启示下进行的发明创造？根据生物的什么特点进行发明的？2、人类在生物启示下的发明创造过程有什么共同特点？

教学过程：

一、创设情境，导入新课 1、师：我们在语文课里已经学过《蝙蝠和雷达》一课，谁能说说雷达是怎么发明的？（生回答） 2、看短片《鲁班发明锯的故事》（看完短片后）师：锯是谁发明的？他为什么要发明锯？他是在什么生物的启示下发明的？（生回答）师：通过《蝙蝠和雷达》以及《鲁班发明锯的故事》告诉我们：大自然中的万千生物可以给人类以发明创造的启示，这节课我们要探讨的内容就是《生物的启示》。（板书课题） [设计意图：通过创设情境，把学生的好奇心充分调动起来，使学生急于想知道大自然中形态万千的生物到底给了人类的发明创造哪些启示，从而激发学生探究科学的欲望。]

二、探究新知，合作交流 1、了解学生比较熟悉的发明创造师：下面先请大家说一说自己比较熟悉的在生物启示下的发明创造。生1：人们根据鸟会飞的特点发明了飞机。师：鸟与飞机有什么相似之处？生1：形状上相似，都有翅膀。师：对。人们仿照鸟的外形结构造出了飞机。（点击“鸟”使图片放大至满屏，鸟在飞翔中变成了飞机）生2：鱼能在水中游，人们根据这一特点制成了船。师：你能解释一下吗？生2：船的形状仿照了鱼的形状，摇船的那个木头（船橹）仿照了鱼鳍。师：说的很好。（点击“鱼”使其满屏显示，接着显示渔船，鱼和船重叠比较。）在鱼的启示下还有哪些发明创造呢？生：鱼能在水中上下游动，人们根据这个特点制成了潜水艇。师：对。还有谁再接着说。生3：青蛙身体的颜色有利于伪装，人们根据这个特点发明了迷彩服。生4：蒲公英的种子能随风飘到很远的地方，受它的启示人们发明了降落伞。 [设计意图：这一环节通过对学生熟悉的仿生科技产品的探讨，使学生理解了人类进行仿生发明创造成功的关键在于对生物的构造和功能方面仔细观察和认真研究。] 2、了解近代人在生物启示下的发明。师：同学们掌握的知识可真不少。再请看这些产品你能叫出它们的名字吗？（播放课件：薄壳建筑，筒形叶桥。蝇眼照相机）生：第一个是楼房，第二个是桥，第三个是照相机师：（指点图片）这种建筑叫薄壳建筑，它的特殊之处在——（生：屋顶）。这种桥也不是普通的桥，它的形状是——（生：筒形的）很象某些植物的叶子，所以它叫筒形叶桥。这种照相机叫做蝇眼照相机。那么，你们知道这些科技产品有什么优点和用处？分别是在哪种生物的什么特点的启示下发明的吗？（让学生思考、讨论）（讨论后）师：谁能选择一种给大家介绍介绍？生1：我说第三个，它既然叫蝇眼照相机，我想它可能是受到苍蝇的眼睛的启示发明的吧。（这时，师一边向学生介绍苍蝇的眼睛，一边课件展示苍蝇的复眼结构，同时告诉学生，人们仿照它眼睛的构造发明了多镜头照相机和摄像机，一次可以拍很多张像，大大提高了工作效率。）生2：我想说第一个薄壳建筑，它的顶好像蛋壳，可能是受到鸡蛋壳的启示建造的。师：对。蛋壳虽然很薄。但能承受比较大的压力，所以这一建筑的最大特点是坚固。同学们想不想通过实验来证明一下？（生：想）实验：请同学们拿出自己准备的两个一半的蛋壳和削好的铅笔，先使一个蛋壳的凹面朝上放在桌上，把铅笔放在正上方一定的高度。笔尖向下，然后松开手让铅笔尖扎向蛋壳，再换另一个蛋壳，使其凸面朝上用同样的方法再试一试，看有什么不同的现象出现？生：通过实验发现：当凹面朝上时，笔尖在蛋壳上扎了一个眼儿，当凸面朝上，蛋壳没有被扎破，这说明蛋壳凸面朝上时它的承受力较大。生3：第二个叫筒形叶桥，我想应该是受到某种植物叶子形状的启示建造的吧。师：不错。有些植物的叶子很薄、很大、很长，但能挺拔地伸展在空中。这是为什么呢？因为这些植物叶子的边缘常是卷面的，甚至卷成筒形，依靠这种形状，增加了叶的强度，使叶能挺拔生长。根据这种原理，人们发明了筒形叶桥，这种桥比其它形状的桥更坚固。怎样用实验来证明这一特点呢？请各小组同学设计实验，并共同做一做。（学生讨论、实验）师：谁能说说你们是怎样做的实验？生1：我们是用一张纸做的实验。把这张纸平放在两叠书上搭成一座桥，上面放上一块橡皮，桥就塌了，而把这张纸卷成筒形，里面放了两三块橡皮也没塌。这说明筒形的桥承受力比较大。生2：我们是用塑料吸管做的实验，发现整根塑料管要比把它从中切开的承受力大些，这说明筒形桥比较坚固。（学生边实验边演示）师：同学们的实验非常成功。这两种建筑的主要优点就是坚固，而且美观、省材，所以被广泛应用于生活中。你能举出这些实例吗？（生：拱形桥、车子棚顶、水管子……。）师：根据你搜集的材料，说说人类在生物的启示下还进行了哪些发明创造？生1：在人的启示下发明了机器人。师：受到了人的什么启示？生1：受到人的大脑和形状的启示。师：对。人类在生物的启示下进行的发明创造越来越高级，从模仿其它生物构造、功能到模仿人类自己的思维，科技水平大大提高了。生2：我知道直升机是根据蜻蜓能在空中悬浮的原理发明的。生3：人们利用了袋鼠发明了跳跃机，它能在沙漠里行驶。 …… [设计意图：这一环节是通过对近代仿生科技新产品的探讨，使学生认识到仿生科学研究的不断发展。通过蛋壳模拟实验和自己设计实验证明筒形叶桥的承受力比较大，培养了学生的探究、分析能力。通过列举应用实例，使学生理解了进行仿生科技研究对社会生活的重大意义]。 3、讨论：人类在生物启示下的发明创造过程有什么共同特点？（生回答后）师小结：通过同学们的交流，我们不难发现，人类在生物启示下的发明创造都是从生物的特点得到启示，联想到人的需要，从面创造发明出所需的东西。

三、奇思妙想 1、师：同学们了解的可真多。人们在生物的启示下进行发明创造，已成为一门科学，叫仿生学。你想当一名仿生发明家吗？（生：想）那好，请你根据这两种生物的特点提出自己的发明构想，并说明有何运用？（课件出示：壁虎在玻璃窗上自由爬行，变色龙随周围环境颜色的变化而改变本色）（1）分组讨论：根据它们的特点，提出小发明的设想。（2）汇报讨论结果。（3）学生介绍自己的设计及想法后，请同学们评价一下，谁的作品最实用？谁的作品最有创意？ 2、师：根据你了解的其它生物的特点，还能提出什么样的发明创造？生1：我想利用含羞草的特点发明一种防盗装置，小偷一碰就自动报警。生2：蚊子叮人时往往感觉不到，我想根据这个特点发明一种无痛注射针头，这样小朋友就不怕打针了。 …… [设计意图：这一环节通过学生的奇思妙想，发散了学生的思维，激发了学生的创造意识。]

四、归纳总结 1、请你用一句话谈谈你今天最大的收获。 2、师对本节课概括总结：如果大家能注意观察，不断地去探索生物的奥秘，那么这些未知的、奇妙的生物一定会被大家所认识。那时，在生物的启示下，同学们一定会发明创造出更多的、更先进的科技产品。[设计意图：学生在此过程中懂得了：只要我们平时多做有心人，多观察、多研究，遇事多想一个为什么，穷追不舍，勇于实践，就一定能成为一个“发明家”。 ]

教学反思：

《科学课程标准》要求科学课教学，就是要让“孩子们切身感受到课堂上的探究活动是真实的”。这节课充分体现了这一点，教师通过引导学生交流、亲自实验，切身体验了在蛋壳启示下发明的薄壳建筑结构和在植物卷曲的长叶启示下发明的筒形叶桥承受能力比较大的这一特点，把学生“学科学”变成了“做科学”。第二、多媒体教学的科学运用不仅激发了学生的学习兴趣，激活了学生的思维，也为学生体验知识的形成起了一定作用。如：在了解在鸟的启示下发明了飞机，根据鱼在水中游的特点制成了船这一环节时，巧妙地利用课件将鸟与飞机、鱼与船作比较，这样学生很快就明白了人们在鸟和鱼的什么特点的启示下，发明创造了飞机和船，同时也让学生感受到了科学的真实性。第三、在整堂课的教学中，既有学生的观察与思考，又有学生的操作与表达；既有学生个体的独立思考，又有小组的合作交流；既有学生的自主探索，又有教师的适时点拨。形成了师生之间、生生之间多维互动的学习氛围。第四、通过学生课前查阅资料和课上积极思考、讨论、实验探究，充分发挥了学生学习的主体作用，培养了学生的学习能力，实验能力，想象能力和创造能力。