生 物 的 啟 示(精選2篇)
生 物 的 啟 示 篇1
目的要求
1 、通過本課教學,使學生了解人們在生物啟示下進行的發明創造。
2 、培養學生的想象能力和創造能力,運用創造性想像和“原型啟示法”提出一些小發明的思路。
3 、培養學生勇于創新的科學態度。
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眼、雷達與蝙蝠、機器人、變色龍、壁虎。
教學過程
導入 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,人們發明了許多新技術、新工具。
2 、談話:你們對這方面的問題感興趣嗎?這節課,我們就來了解人花生物的啟示下發明了哪些東西,以及怎樣發明的。
學習新課
1 、了解人們在生物的啟示下完成的發明
( 1 )了解幾件學生比較熟悉的發明創造
①談話:你們知道什么東西是在生物的啟示下發明的嗎?它們分別是在哪種生物啟示下發明的?
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明創造。
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明創造?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明的?(魚)
為什么說船是在色的啟示下發明的?它們有哪些相似之處?
(出示掛圖或投影片:鋸與絲茅草。)
鋸是誰發明的?他是在什么生物的啟示下發明的?(絲茅草葉)
說一說魯班發明鋸的過程。
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明的?(鳥)
為什么說飛機是在鳥的啟示下發明的,它們有哪些相似之處?
①討論:船、鋸、飛機的發明過程有什么共同點?
②教師小結:通過船、鋸、飛機的發明過程。我們可以知道:當人看到某種生物的特殊本領時,常常會聯想到人在生產或生活中的需要,然后就模仿這種生物的形態、構造、功能,設計制造出所需要的東西。
( 2 )了解近代人在生物啟示下的發明
①講述:近代,隨著科學技術的發展和人們對生物界認識的不斷深入,在生物的啟示下,有了更多的發明創造。
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眼,雷達與蝙蝠,機器人。
③討論:
圖中是些什么新技術?它們有什么用?
這些新技術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,這與它的卵形結構有很大的關系。根據這個道理,人們發明了表面彎曲、形如蛋殼的薄殼建筑結構,既堅固又節省材料。
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現,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。根據這種原理,人們發明了筒形葉橋,既堅固又節省材料。
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,而是靠自身發出的超聲波來定位、識別物體的。它在飛行中,從嘴、鼻發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。根據這個原理,人們發明了雷達。雷達是利用無線電波發現目標并測定方位的設備。雷達主要由發射機、天線。接收機和顯示器四部分組成。發射機通過天線向空中定向發射電波,電波如果在空中遇到障礙:飛機、導彈、云層等,就會反射回來,被天線接收,經接收機的放大、加工,在顯示器的熒光屏上顯示出障礙物的種類、方位、距離。雷達廣泛應用在航空、航天、軍事、天氣預報等方面。
昆蟲的每只眼睛由很多小眼構成,叫做復眼。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造,發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。機器人的構造可以分為三個大部分:一是操縱部分,人根據需要,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:根據以上發明的實例,你認為在生物啟示下的發明創造要經過怎樣的過程?
( 4 )講解:
在生物啟示下的發明創造,通常要經過以下過程:
①明確需要:在生產或生活中,為了完成某種工作,需要具有什么功能的工具或設備。
②尋求啟示:通過觀察或在無意中發現,某種生物的構造或功能與我們需要的工具或設備很相似,在這種生物的啟示下提出發明的設想。
③設計制作:根據發明的設想精心設計,根據設計試制出我們需要的工具或設備。
④實驗定型:經過反復實驗、修改,完成發明。
2 、指導學生根據某種生物的特點,提出一些小發明的設想
( 1 )講述:下面,讓我們來練習一下,怎樣在生物的啟示下提出一些發明的設想。
( 2 )出示掛圖或投影片:變色龍、壁虎。
( 3 )觀察:圖中是什么動物?它們的身體構造或生活習性有什么特點?
( 4 )分組討論:根據變色龍或壁虎的特點,提出一件小發明設想,看誰的想法最奇特。
( 5 )匯報討論結果。
6 )教師小結:評價學生提出的設想。同時告訴學生,能夠根擁生物原型提出一些發明設想很重要,但發明設想還要經過反復的研究、實驗才能成功。
鞏固應用
1 、講述:這節課,我們知道人們是怎樣在生物的啟示下進行發明創造的。
提問:說一說人們在生物的肩示下完成的發明創造。通常要經過怎樣的過程?
生 物 的 啟 示 篇2
不要以為“狗改不了吃屎”,就認為狗不辨香臭。其實狗鼻子相當靈敏,能嗅出200萬種不同濃度的氣味。腹蛇和響尾蛇能感受到0.001℃的溫度變化,鯰魚有10萬個味蕾(人只有9000個)。連聲名狼籍的蒼蠅,也有奇特的本領,它的楫翅是天然的導航儀,它的眼睛是由3000多只小眼組成……人們從生物的這些特異功能上受到啟發,從而模仿制出了“電子鼻”“振動陀螺儀”和“蠅眼透鏡”,來為人類服務,這就是誕生于20世紀60年代的一門新興學科-仿生學。
仿生學是向生物學習的科學,是人們有意識地將自然原理加以推廣應用的一種思維方法。從生物的結構想到人工產品的結構——人們創造了類似茅草的鋸子,制成了類似蛋殼的屋頂,建成了類似大樹的電視塔。從生物的行為中得到啟示——學者們研究袋鼠的育兒行為(把幼鼠放進育兒袋中),美國醫學家研制出模仿袋鼠袋的裝置,拯救了世界上無數早產兒。從生物的習性中發現其中的價值——英國女人類學家古多你在坦桑尼亞的森林中發現猩猩每天要到較遠地方去吃幾片阿斯辟亞灌木的樹葉,經過對葉子的化驗、分析,從中提煉出有效成份生產出高效殺菌劑。從生物的形態特征中,啟示了人們仿制出魚雷艇。
近30年來,人們向生物系統索取設計藍圖,使軍事、化工、機械、建筑等科學領域發生了根本性的變化,新事物層出不窮:從雪地行走的企鵝,人們發現了越野汽車;利用六角形結構蜜蜂窩,生產出了蜂窩材料;從青蛙突出的眼睛,制造了電子蛙眼等。
科學家們又想到,目前飛機雖飛得高,但在陡然起飛,向上飛升方面不如昆蟲;核潛艇的航速還比不上海脈……,今天,通過仿生學一定會揭開更多的生物界奧秘,在21世紀將會解決一些重要的科學難題。
生物對建筑的啟示
北極熊的“御寒外套”啟示科學家進行節能建筑的研究,法國建立了第一批示范性試驗性透明熱防護系統;英國建筑師根據蜘蛛網原理,為土耳其的伊斯坦布爾足球俱樂部設計出一座帶屋頂的看臺;津巴布韋建筑師根據白蟻巢(cháo)穴調溫的原理建立了一座新型的節能大樓;英國建筑師約瑟根據王蓮葉片結構,設計建造了一座頂棚(péng)跨度極大的展覽廳,整個建筑很有特點,既結構輕巧,又明亮壯觀,還經濟耐用。
動物的定向與導航,對于研制新的航空和航海導航儀有很大的幫助。如海龜游出幾兆米外,3年后仍可游回原產卵地。海龜的導航系統正在成為航天、航空、航海等研究工作的重點。
酶學仿生也是人們研究的重點。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。氫是無污染的能源物質,利用光合作用獲得氫能源,將引起動力工業的革命。
“機器人”有應用生物電流的技術裝置——假手。假手不僅能做動作,而且能夠隨環境的變化而自動調整動作。