冀人版 (2017)六年级下册第三单元 大自然的启示与发明第7课 蝙蝠与雷达教学设计

冀人版科学（2017）六年级下册3.7《蝙蝠和雷达》教案

【教材分析】

本课按照知识的逻辑关系设计了两个主要活动。活动1“蝙蝠捕食的奥秘”目的是通过观察、实验等活动，指导学生认识蝙蝠靠超声波进行捕食的过程。活动2“雷达与蝙蝠”目的是通过阅读、查阅资料等活动，指导学生认识雷达的工作原理及发明、发展的过程。应用与拓展“制作简易照相机”目的是通过制作、实验等活动，指导学生了解照相机与眼睛结构之间的关系，进一步认识某些科技发明与自然界中原型之间的关系。通过本课的学习，培养学生提出问题、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流等科学探究能力；激发学生采用新的思路、新的方法、新的材料进行探究活动的兴趣；帮助学生树立尊重证据、实事求是，愿意与他人合作探究、沟通交流，形成集体观点的科学态度。

本课重点是认识雷达的发明与蝙蝠捕食过程之间的关系。

【教学目标】

(1)科学观念：1．能说出蝙蝠捕食的过程和雷达发现目标的过程及两者之间的区别和联系。2．能举例说明很多发明可以在自然界找到原型。3.能说出人类的好奇心和社会的需求是推动雷达的发明和相关技术发展的动力。

(2)科学思维：1．能运用分析、比较、推理、概括等方法得出结论。2．能对探究过程与结果进行反思与评价。

(3)探究实践：1．能从蝙蝠捕食与雷达功能的相互联系中提出可探究的科学问题。2．能通过观察、实验、查阅资料等方式获取蝙蝠与雷达的相关信息。3．能用科学语言、流程图、时间轴等方式记录整理信息，表述探究结果。

(4)态度责任：1．能表现出对蝙蝠捕食和雷达功能浓厚的科学探究兴趣。2．能尊重证据，以事实为依据作出判断。3．能够大胆质疑，从不同角度提出研究思路，采用不同的方法进行科学探究。4．能与他人分工合作、沟通交流，形成集体的观点。

【教师准备】

教学课件、超声波传感器、超声波测距仪、飞虫模型、雷达与蝙蝠的相关资料、制作简易照相机的材料与工具等。

【课时安排】2课时。第一课时完成活动1，第二课时完成活动2和“应用与拓展”。

第一课时

（一）创设情境，提出问题

1．引导：蝙蝠能够在夜晚灵活地捕食昆虫，雷达能够远距离敏锐地捕获目标信息。对此你想知道什么呢？

2．提问：蝙蝠是怎样在夜晚捕食昆虫的？雷达捕获目标信息与蝙蝠捕食昆虫有什么相似之处？

（二）掌握方法，模拟实验

1．讲述：18世纪前后，科学家就曾做过实验，蒙上双眼的蝙蝠依然能够飞行自如，但是如果塞住蝙蝠的双耳、封住它的嘴后，它就会在黑暗中乱撞。这说明蝙蝠在黑暗中飞行自如与眼睛无关，而是与它的双耳和嘴有关系。蝙蝠究竟是怎样在夜晚捕食昆虫的？让我们通过实验来寻找问题的答案吧！

2．观察：（出示超声传感器图片）引导学生观察超声传感器构造，认识超声传感器的发射探头和接收探头等。

3．讲解：（播放实验方法视频）讲解实验方法。

（1）打开仪器电源开关，将飞虫模型放置在传感器前方，观察显示的数据。

（2）前后移动小飞虫模型，观察数据的变化。

（3）遮挡超声波传感器，移动小飞虫模型，观察数据的变化。

4．实验：学生分组进行实验，并将实验结果记录在《科学学生活动手册》第9页中。

5．汇报：指定小组代表汇报实验结果，其他学生进行补充。

（当小飞虫模型放置在传感器前方时，我们能够通过显示屏看到小飞虫模型到传感器探头的距离数据；当前后移动小飞虫模型时，我们发现小飞虫模型到传感器探头距离的数据，会随着小飞虫模型与传感器探头距离的变化而变化；当用胶带遮挡超声波传感器探头时，我们发现不管怎样移动小飞虫模型，显示器的数据都不会发生变化。）

6．小结：当传感器发射探头发射的超声波遇到小飞虫模型时，会将超声波反射回来，接收探头接收到反射回来的超声波后，会计算出小飞虫模型到传感器探头的距离。

（三）分析结果，得出结论

1．讨论：

（1）超声波实验与蝙蝠捕食有哪些相同点？

（2）根据实验结果，推想蝙蝠发现并捕食昆虫的过程。

2．引导：同学们已经有了自己的初步推想结果，你们的推想对吗？让我们一起查阅资料，了解科学家是怎样研究蝙蝠的，将科学家研究的结果用流程图记录下来。

3．阅读：学生在小组内阅读、分析教材中的资料，并将分析的结果记录在《科学学生活动手册》第9页中。

4．汇报：指定小组代表汇报自己的探究结论，其他学生认真倾听，并进行相互评价。

5．小结：蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物位置和大小了。

6．作业：课后搜集有关雷达的发明、发展及其工作过程的相关资料。

第二课时

（一）创设情境，提出问题

1．引导：（播放士兵使用雷达发现敌机的视频）同学们，你们知道士兵是通过什么仪器发现敌机的吗？关于雷达你想知道什么呢？

2．提问：雷达是利用什么科学原理发明的？是怎样工作的？与蝙蝠又有什么关系呢？

（二）处理信息，得出结论

1．引导：同学们课前通过书籍、期刊、网络等途径搜集了有关雷达的资料，下面以小组为单位阅读这些资料或教材28页的资料，然后按照雷达的发明与发展过程、工作过程对

3．汇报：指定学生代表汇报阅读结果，其他学生进行补充与评价。

4．讨论：

（1）科学家利用什么科学原理发明的雷达？雷达是怎样工作的？

（2）雷达与蝙蝠有什么异同点？它们之间有什么联系？

5．小结：蝙蝠使用超声波进行定位，雷达使用电磁波定位，两者从原理上虽然不完全一样，但是它们发现与定位目标的过程非常相似，因此人们普遍认为雷达是模仿蝙蝠发明的。不过，科学家发明雷达的时间比认识蝙蝠使用超声波定位的时间要早。这并不影响雷达与蝙蝠的相似关系。像雷达这样，很多发明都能够在自然界找到相似的原型。雷达要解决的问题，自然界的一些生物其实早已解决得非常完美，因此研究大自然能给人类很多启示。从某种程度上说，大自然是人类的老师！

（三）应用拓展，制作模型

1．引导：我们身边还有哪些发明能在自然界找到相似的原型呢？照相机的结构与眼睛的结构非常相似，让我们制作一台简易照相机来发现其中的秘密吧！

2．出示制作方法：

（1）在小纸盒的一端挖个孔，安装上凸透镜。

（2）去掉大纸盒的底，用双面胶粘上半透明纸（或毛玻璃）。

（3）将两个纸盒插接在一起。

（4）在光线稍暗的地方，将“镜头”朝着光线明亮的地方，移动小纸盒的前后位置，使其在半透明纸或毛玻璃上形成比较清晰的图像。

3．制作：学生制作简易照相机，并进行“照相”。教师巡回指导。

4．展示：学生先在小组展示自己制作的简易照相机，再在全班进行交流与评价。

5．小结：（出示眼睛的结构图）照相机的结构与眼睛的结构非常相似，凸透镜相当于眼睛的晶状体，盒子相当于眼球，半透明纸相当于眼睛的视网膜。可见，照相机也能够在自然界找到相似的原型眼睛。

【学习背景】

自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物经过长期的进化，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。人类运用双手和语言，在长期的生产实践中，使大脑获得了高度发展。人类运用聪明才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物上，还能运用独有的思维能力，模仿各种生物进行科学设计。鱼儿有在水中游泳的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。鸟儿有在天空自由飞翔的本领，人们就研究鸟的身体结构和飞行方式，设计和制造了人造飞行器。人类的很多发明创造，都能从自然界中找到相似的原型。这些发明与尝试，可以认为是人类仿生的先驱，是仿生学的萌芽。

学生已经知道了一些著名工程师和发明家的事迹，了解了他们的设计和发明过程，如鲁班发明锯等，且六年级学生已经具备了初步的逻辑推理能力。这些都为学生学习本课内容奠定了基础。