一、教学目标

    （一）科学探究目标：

    1、初步学会自己设计研究蛋壳承受压力大小的对比实验。

　　2、能利用蛋壳的外形及特点以及其它仿生学知识，初步体会仿生创造发明的过程。

　　3、能引发课后通过各种途径和方法继续学习探究仿生学知识。

　　（二）情感态度价值观目标：

　　1、在整个学习活动过程中，保持强烈的探究欲望和积极尝试和不断反省的探究态度。

　　2、在小组学习过程中，学会自我评价尊重他人的想法的相互合作的科学态度。

　　3、通过经历从蛋壳到拱桥这一仿生过程，体会到科学创造的艰辛及乐趣。

　　4、通过对仿生学的认识，意识到科学技术对人类社会的发展起着促进的作用。

　　（三）科学知识目标：

　　1、利用实验的手段知道拱形向上蛋壳比拱形向下蛋壳承受的压力大。

　　2、了解拱形及薄壳结构的建筑及物品是在蛋壳的启示下发明的新技术。

　　3、了解仿生学以及仿生技术的应用价值。

　　二、教学准备：

　　1、分组研究材料：研究蛋壳抗压的对比实验材料：鸡蛋壳1对（半个），圆珠笔1枝、米尺1把、透明胶带圈1个、雪碧可乐瓶剪成漏斗状1只。

　　学生创新设计材料：硬卡纸、塑料垫板、橡皮泥等、仿生设计表格1张。

　　2、教师预备材料：踩鸡蛋实验材料：橡胶握力圈4只（把鸡蛋放在两个握力圈中间，做踩鸡蛋游戏），生鸡蛋2个、生鸡蛋壳完整2个。

　　其它材料：实验统计表一个、仿生学资料、本课多媒体课件。

　　三、教学过程：

　　（一）趣味实验导入，引出研究问题。

　　1、教师谈话：鸡蛋有那些用途？

　　──揭题：研究鸡蛋的奥秘，我们用鸡蛋来做个游戏（表演一个杂技）

　　2、趣味游戏：踩鸡蛋

　　（1）学生上讲台参与游戏活动。（找班里个子最小的和最重的两位学生上来踩，强烈的对比可以使课堂气氛更生动活跃。）

    笔者在实际教学过程中，学生强烈要求老师上去踩，笔者义不容辞的答应了学生，实验也成功了，学生们惊奇地欢呼，学习兴趣异常浓烈。实际上，笔者在课前已做过实验，只要两脚同时站上两个鸡蛋，使鸡蛋受力均匀些，可以承受80千克以上的重量。另外，把鸡蛋下端开一个2毫米的小孔，用注射器把鸡蛋抽空，空鸡蛋壳同样可以承受相等的压力。

  （2）教师提问：你看了这个实验，最大的感受是什么？你有什么问题要问吗？

　　（教师可以让学生来把实验的鸡蛋破开，以示实验材料的真实性，同时可以打开空鸡蛋壳，让学生明白，实验跟鸡蛋里的蛋清蛋黄基本没关系。）

　　（3）以学生兴趣入手，趁热打铁，引导学生进行蛋壳“承压能力”的探究活动。

　　（二）学生自行探究，认识拱形向上的蛋壳抗压力强。

　　1、出示幻灯片：拱形向上和拱形向下的两个蛋壳。

 

　　（1）教师谈话：请你猜一猜，那一种蛋壳承受的压力大？你能不能设计实验证明？并说说你的理由。

　　（2）学生进行自我设计、汇报。

　　2、出示实验2提示图，谈话：你看得懂这个实验设计吗？

　　（教师引导学生注意“对比实验”条件的控制，指导科学实验的方法。）

　　实验目的：研究拱形向下的蛋壳和拱形向上的蛋壳哪一个承受压力大。

　　实验方法：用铅笔分别从不同高度对准蛋壳落下（从低到高），直到把第一个蛋壳戳破，记录破裂的高度数据，同样方法再做第二个蛋壳。

　　实验数据及分析：

组号	拱形向下的蛋壳（图）	拱形向上的蛋壳（图）
１	（　　　）厘米破裂	（　　　）厘米破裂
２
……

　　实验结论：

　　（4）学生分组实验，分别在实物投影仪上把数据填写在实验表格上。

　　（5）分析：看这些书数据，你发现了什么？

　　（6）实验结论：拱形向上的蛋壳比拱形向下的蛋壳承受的压力大。

　　（三）实践活动：由蛋壳的特点设计制作，让学生亲历仿生的过程。

　　1、根据蛋壳特点创新设计制作

　　（1）教师谈话：通过刚才的研究，你发现蛋壳有那些特点。你有没有从蛋壳身上，得到些启发，模仿鸡蛋壳外形或特点，创造发明一种东西。先讨论：然后利用桌上的实验材料做一做。

　　（2）学生讨论、创新制作（用卡纸、橡皮泥、可乐瓶、文具盒等材料进行设计制作，或用笔在白纸上画出设计图。）

　　（3）展示作品、并且说出制作原理及用途。

　　（4）师生共同评价作品。（以肯定激励为主）

　　2、初步了解仿生学，亲历仿生的过程

　　（1）教师谈话：你有没有发现生活中人们在哪些地方模仿了蛋壳（学生举例、放投影片各种薄壳建筑以及生活物品的图片资料，并讲解。）

　　（2）人们模仿蛋壳的外形或特点──设计创造了拱形、薄壳的建筑、物品，蛋形的建筑和物品（板书：蛋壳──拱桥……）这一过程科学上把他叫“仿生学”

　　（3）同学们刚才的研究就是一个研究仿生学的完整过程。

　　（五）学习资料进行创新设计，体会仿生学的科学价值。

　　1、教师谈话：你还了解生活中的其它仿生学吗？（学生汇报、或看图片资料进行再学习，教师讲解。）

　　2、教师出示多媒体课件：再请你动动手动动脑，请你根据刚才学到的知识，以及资料提供的这几种生物的特点，拿出你的智慧和点子设计出你的仿生作品（设想、设计图、实物模型都可以。）

　　（如果时间不够，请在课后继续完成你的设计。）

　　实践活动：拿出你的“金点子”

生物名称	特点介绍	给你的启发	你的创意	你的作品 （图、模型、实物）
变色龙（图）	（略）
荷花　（图）	（略）
……

　　（六）课后延伸、继续学习研究仿生学知识。

　　1、教师谈话：请你用一句话谈谈你今天最大的感受。（感知学生本课探究体验的结果怎样）

　　2、你课后准备继续做那些研究呢？

　　3、教师总结：希望你到书里、网上、专家、老师、家长处去获得更多的资料。也希望你们的研究和创造发明硕果累累。

    潘亚清   江苏省常州师范第二附属小学

    摘自小学科学教学网