生 物 的 啟 示

目的要求
1 、通過本課教學(xué)，使學(xué)生了解人們在生物啟示下進行的發(fā)明創(chuàng)造。
2 、培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和創(chuàng)造能力，運用創(chuàng)造性想像和“原型啟示法”提出一些小發(fā)明的思路。
3 、培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。
 課前準備
教師準備：掛圖或投影片——船與魚、鋸與絲茅草、飛機與鳥、薄殼建筑與蛋殼、筒形葉橋與植物的卷葉、多鏡頭攝影機與昆蟲復(fù)眼、雷達與蝙蝠、機器人、變色龍、壁虎。

教學(xué)過程 
 導(dǎo)入  新課
 1 、講述：我們知道自然界里有各種各樣的生物，生物的許多本領(lǐng)令人驚嘆羨慕。例如，魚能在水中自由游泳，鳥能在天空自由翱翔，綠葉靠陽光、水、空氣就能制造食物……在生物的啟示  （板書課題）下，人們發(fā)明了許多新技術(shù)、新工具。
 2 、談話：你們對這方面的問題感興趣嗎？這節(jié)課，我們就來了解人花生物的啟示下發(fā)明了哪些東西，以及怎樣發(fā)明的。

 學(xué)習(xí)新課
1 、了解人們在生物的啟示下完成的發(fā)明
（ 1 ）了解幾件學(xué)生比較熟悉的發(fā)明創(chuàng)造
①談話：你們知道什么東西是在生物的啟示下發(fā)明的嗎？它們分別是在哪種生物啟示下發(fā)明的？
②講述：下面我們來看一看幾種大家比較熟悉的在生物啟示下的發(fā)明創(chuàng)造。
③閱讀：課本第 37 頁。
④談話：
課文介紹了幾種在生物啟示下的發(fā)明創(chuàng)造？分別是什么？
（出示掛圖或投影片：船與魚。）
船是在什么生物的啟示下發(fā)明的？（魚）
為什么說船是在色的啟示下發(fā)明的？它們有哪些相似之處？
（出示掛圖或投影片：鋸與絲茅草。）
鋸是誰發(fā)明的？他是在什么生物的啟示下發(fā)明的？（絲茅草葉）
說一說魯班發(fā)明鋸的過程。
請你推測一下，魯班在被絲茅草葉劃破手時有什么想法？他怎么會想到要發(fā)明鋸呢？（出示掛圖或投影片：飛機與鳥。）
飛機是在什么生物的啟示下發(fā)明的？（鳥）
為什么說飛機是在鳥的啟示下發(fā)明的，它們有哪些相似之處？
①討論：船、鋸、飛機的發(fā)明過程有什么共同點？
②教師小結(jié)：通過船、鋸、飛機的發(fā)明過程。我們可以知道：當(dāng)人看到某種生物的特殊本領(lǐng)時，常常會聯(lián)想到人在生產(chǎn)或生活中的需要，然后就模仿這種生物的形態(tài)、構(gòu)造、功能，設(shè)計制造出所需要的東西。
（ 2 ）了解近代人在生物啟示下的發(fā)明
①講述：近代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對生物界認識的不斷深入，在生物的啟示下，有了更多的發(fā)明創(chuàng)造。
②出示掛圖或投影片：薄殼建筑和蛋殼，筒形葉橋和植物的卷葉，多鏡頭攝影機和昆蟲的復(fù)眼，雷達與蝙蝠，機器人。
③討論：
圖中是些什么新技術(shù)？它們有什么用？
這些新技術(shù)分別是在什么生物的啟示下研制出來的？它們有什么相似之處？
④講解：
鳥的蛋殼很薄，但能承受比較大的壓力，這與它的卵形結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。根據(jù)這個道理，人們發(fā)明了表面彎曲、形如蛋殼的薄殼建筑結(jié)構(gòu)，既堅固又節(jié)省材料。
有些植物的葉子很薄很大、很長，但能挺拔地伸展在空中。這是為什么呢？如果仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)，這些植物葉子的邊緣常是卷曲的，甚至卷成筒形，依靠這種形狀，增加了葉的強度，使葉能挺拔生長。根據(jù)這種原理，人們發(fā)明了筒形葉橋，既堅固又節(jié)省材料。
蝙蝠是夜間活動的動物，在伸手不見五指的黑夜，蝙蝠能在空中、樹林中、山洞里自由飛翔，捕食飛蟲。是不是蝙蝠的視力特別好呢？據(jù)觀察蝙蝠的視力特別差，不是靠眼來識別方位和周圍物體的，而是靠自身發(fā)出的超聲波來定位、識別物體的。它在飛行中，從嘴、鼻發(fā)出人聽不見的聲波超聲波，超聲波能向著一個固定的方向快速傳播，遇到障礙就會返回，被蝙蝠的耳朵接受。
根據(jù)聲波返回的時間及其他方面的情況，蝙蝠就能判斷前面有什么物體及有多遠，是食物，捕捉；是障礙，躲開。根據(jù)這個原理，人們發(fā)明了雷達。雷達是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定方位的設(shè)備。雷達主要由發(fā)射機、天線。接收機和顯示器四部分組成。發(fā)射機通過天線向空中定向發(fā)射電波，電波如果在空中遇到障礙：飛機、導(dǎo)彈、云層等，就會反射回來，被天線接收，經(jīng)接收機的放大、加工，在顯示器的熒光屏上顯示出障礙物的種類、方位、距離。雷達廣泛應(yīng)用在航空、航天、軍事、天氣預(yù)報等方面。
昆蟲的每只眼睛由很多小眼構(gòu)成，叫做復(fù)眼。它們花看周圍的物體時，在眼里可以同時形成很多的像。人們仿照昆蟲眼睛的構(gòu)造，發(fā)明了多鏡頭照相機和多鏡頭攝像機，一次可以拍成很多張像。這在攝影、攝像以及其他方面有很大用途。
機器人是仿照人的器官及其作用的機器。機器人的構(gòu)造可以分為三個大部分：一是操縱部分，人根據(jù)需要，輸入各種指令；二是電腦，將輸入的指令加工、處理、輸出，指揮機械部分工作；三是機械部分，通常包括動力、傳動、工作三個基本組成部分。有的機器人具有人的外形，有的機器人看上去只相當(dāng)于人的某一個部分，例如機械手。機器人可以代替人做很多工作，比人做得更快、更精確、更好。
（ 3 ）討論：根據(jù)以上發(fā)明的實例，你認為在生物啟示下的發(fā)明創(chuàng)造要經(jīng)過怎樣的過程？
（ 4 ）講解：
在生物啟示下的發(fā)明創(chuàng)造，通常要經(jīng)過以下過程：
①明確需要：在生產(chǎn)或生活中，為了完成某種工作，需要具有什么功能的工具或設(shè)備。
②尋求啟示：通過觀察或在無意中發(fā)現(xiàn)，某種生物的構(gòu)造或功能與我們需要的工具或設(shè)備很相似，在這種生物的啟示下提出發(fā)明的設(shè)想。
③設(shè)計制作：根據(jù)發(fā)明的設(shè)想精心設(shè)計，根據(jù)設(shè)計試制出我們需要的工具或設(shè)備。
④實驗定型：經(jīng)過反復(fù)實驗、修改，完成發(fā)明。
2 、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)某種生物的特點，提出一些小發(fā)明的設(shè)想
（ 1 ）講述：下面，讓我們來練習(xí)一下，怎樣在生物的啟示下提出一些發(fā)明的設(shè)想。
（ 2 ）出示掛圖或投影片：變色龍、壁虎。
（ 3 ）觀察：圖中是什么動物？它們的身體構(gòu)造或生活習(xí)性有什么特點？
（ 4 ）分組討論：根據(jù)變色龍或壁虎的特點，提出一件小發(fā)明設(shè)想，看誰的想法最奇特。
（ 5 ）匯報討論結(jié)果。               
 6 ）教師小結(jié)：評價學(xué)生提出的設(shè)想。同時告訴學(xué)生，能夠根擁生物原型提出一些發(fā)明設(shè)想很重要，但發(fā)明設(shè)想還要經(jīng)過反復(fù)的研究、實驗才能成功。

鞏固應(yīng)用
1 、講述：這節(jié)課，我們知道人們是怎樣在生物的啟示下進行發(fā)明創(chuàng)造的。
提問：說一說人們在生物的肩示下完成的發(fā)明創(chuàng)造。通常要經(jīng)過怎樣的過程？