設計思路與說明

　　自然界中，各種生物精巧奇妙的構造和特殊的功能，為人類創造發明提供了不少有益的啟示。人們根據蛋殼的外形特點，建造了許多有名的建筑物，如：悉尼歌劇院、人民大會堂、日本的代代木體育館。這其實是運用了“仿一仿”的方法。現在已經有了新興的科學，叫“仿生學”，簡單來說，它就是“仿一仿”（學一學）的創造方法。我們可以模仿某些事物的形狀結構或學習它的某些原理，創造出新的物品，產生新的效果。

　　本活動，通過了解人類運用仿生學進行創造的實例-----薄殼結構，激發學生的創造思維，為學生創造發明提供有益的啟示。

　　本活動有三個階段。第一階段是通過課堂上對仿生學的研究活動，激發學生的興趣，生成新的研究課題。第二階段是根據生成的研究課題，引導學生搜集相關資料，展開課外的研究活動。第三階段是組織形式多樣的交流活動。

　　學習目標

　　1、通過活動讓學生初步了解什么是仿生學以及仿生學對人類社會的文明和發展所起到的推動作用。

　　2、讓學生通過對雞蛋殼的揭秘研究以及對一些簡單且著名的仿生學成果，如雷達、鋸子、斑馬線的了解，培養學生愛科學、學科學、用科學的習慣。

　　3、通過運用仿生學原理進行設計創意，培養學生的操作能力和創造才能。

　　4、在整個學習活動過程中，保持強烈的探究欲望和積極嘗試不斷反省的探究態度，學會自我評價、尊重他人、相互合作。

　　學習準備

　　1、每人準備一個半圓形的雞蛋殼。

　　2、每小組一把彈簧秤，一張作業紙。

　　3、教師準備幾個雞蛋。

　　4、多媒體課件。

　　5制作材料：云彩紙、易拉罐、剪刀、美工刀、雙面膠等。

　　適用年級：五年級

　　學習過程

　　第一階段：展開課堂研究活動，生成研究課題

　　一、游戲激趣

　　1、（示雞蛋）同學們，看，這是什么？老師想請個同學上來握住雞蛋（師示范）使勁捏，看誰能捏碎它？

　　2、大力士滿臉通紅，牙齒都咬的咯蹦響了，小小的雞蛋卻沒碎，看到這里，不知在座的同學有何感想？

　　二、研究探索

　　1、師：是呀，你可別千萬別小瞧了這雞蛋，其實，無論你握住了怎樣使勁捏，都是不能把雞蛋捏碎的，為什么呢？小組合作，做一次大膽的猜測。

　　2、交流。

　　3、多媒體（師解說）一個人握住一個雞蛋使勁地捏，無論怎樣用力也不能把雞蛋捏碎。薄薄的雞蛋之所以能承受這么大的壓力，是因為它這樣一種外形特點能把受到的壓力均勻地分散到蛋殼的各個部分。（示題：蛋殼的奧秘）這種結構稱為薄殼結構。

　　4、雞蛋這一“薄殼結構”的特點有何作用呢？我們來做個實驗吧！（師示范）（多媒體）

　　動手試一試：拿三個半圓形蛋殼，然后逐漸放上書本，最后把這些書放在塑料袋里稱一稱，試試看，這幾個蛋殼到底能承受多大的重量。

　　友情提醒：

　　（1）書要一本一本逐漸加。

　　（2）小組合作完成。請組長安排好同學分別觀察、加書、稱書、記錄。

　　動手試一試

　　蛋殼（個）

　　書本（本）

　　重量（千克）

　　薄殼結構的作用：

　　（3）輕聲細語，盡量不打擾其他組同學。

　　5、全班實驗并交流。

　　三、動手實踐

　　1、、欣賞運用薄殼結構原理設計的建筑的圖片，并用幾句話說說自己最喜歡的那一幅。

　　2、出示學生運用薄殼結構原理設計的獲獎作品，激起創作欲望。

　　3、運用薄殼結構原理，小組合作設計完成一個作品。

　　4、作品展示。

　　四、簡單介紹“仿生學”

　　1、人們模仿蛋殼的外形特點-----薄殼結構，設計創造了一些建筑、物品，這一過程科學上叫叫“仿生學”（多媒體顯示）。仿生學可以仿動物、植物，也可以仿人。它的研究運用有眾多的領域，

　　2、圖片展示某些仿生成果。

　　五、生成新的研究課題

　　1、生成新課題：

　　其實我們人類的朋友還有很多。課后研究某一動物或植物的特性，充分發揮自己的想象，設計一個仿生成果。

　　2、總結：同學們，“書山有路，學海無涯”，“生活處處皆學問”，希望你們在平時的生活中，多留心，多觀察，多收獲！也希望你們的研究和創造碩果累累。

　　第二階段：展開研究活動

　　1、根據第一階段生成的新課題，自己確定具體的研究內容，并組成研究小組。

　　2、各小組制定研究方法，包括課題名稱、完成課題所采取的形式、保證課題研究順利進行的必要條件、活動時間安排等。

　　3、展開研究活動。

　　（1）查閱和搜集資料。

　　（2）分析整理資料。

　　（3）小組成員交流、探討。

　　（4）歸納總結，完成設想，確定班級內的交流方式。

　　第三階段：根據第二階段的研究情況，組織形式多樣的交流活動