小学科学苏教版 (2017)五年级下册8 我们来仿生优质课ppt课件

导入新课

复习导入：雷达的工作原理是什么？

小结：雷达设备发射电磁波信号后，电磁波信号遇到目标物体就会反射回来，雷达接收器就会接收到回波信号，回波信号包含了目标物体的距离、方向和速度信息，雷达天线接收反射波后送至分析设备进行处理。

板书课题

思考并回答相关问题

 激趣导入

讲授新课

活动一：模仿手臂的结构和功能

1.我们的手臂

     手臂指人的上肢。上肢通过肩部与颈、胸和背相接。上肢可分为肩、上臂、肘、前臂、腕和手部。上臂肌肉有肱三头肌、肱二头肌、肱肌、三角股等。骨与骨之间的活动连接叫关节，它能帮助我们做出各种动作。

     人体上肢骨骼结构最顶端的就是人体的锁骨，锁骨位于人体胸部顶端，与颈部和肩部相连接，能增加上肢的活动范围和提高劳动效能，还能让力量在躯干与上肢之间相互传导。

2.探究骨骼、关节、肌肉之间的相互协调关系

实验目的：探究骨骼、关节、肌肉之间的相互协调关系。

实验步骤：

（1）模拟“抬哑铃”运动：右手握住拳头，慢慢地移到胸前，体会在这个运动过程中，右上肢是怎样运动的。

（2）右上肢反复做这个动作，用左手触摸右上肢的不同位置，感受骨骼、关节和肌肉是怎样运动和变化的。

（3）以手臂伸直为参照，观察手臂弯曲时，肌肉的变化情况。

实验分析：

当弯曲手臂的时候，上侧的肌肉（收缩）了，下侧的肌肉（舒张）了。

实验结论：骨骼位置的变化产生运动，但是骨骼本身是不能运动的，骨骼的运动是要靠肌肉的牵引和关节的转动共同协调完成的。

3.观察假肢手臂的结构。

    假肢就是用工程技术的手段和方法制作的上肢或下肢，供肢体有残疾的人使用，又称“义肢”。它的主要作用是代替失去的肢体的部分功能，让使用者恢复一定的生活自理能力和工作能力。

    为了方便运动，上臂假肢与前臂假肢、前臂假肢与工具手连接处都按照人体的构造，用关节进行连接。

4.做一只手臂模型，研究手臂是怎样工作的。

实验目的：研究手臂是怎样工作的。

实验材料：多块硬纸板、铆钉若干、绳子两根。

实验步骤：（1）剪两块硬纸板，其中一块是另一块的两倍宽。将宽纸板沿长边对折，将窄纸板的一端剪圆，如图1。

（2）把剪圆的纸板夹在对折纸板的一侧，用铆钉连接，再把“手”固定在对折纸板的另一侧，如图2

（3）用胶带将两根等长的绳子的两端分别固定在两块硬纸板上，如图3。

（4）拉动绳子，带动整个“手臂”运动，如图4。

活动二：做“保护色”游戏

1.保护色

     保护色是指动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色。其特点是与环境色彩相似，不易识别。因此保护色对于躲避敌害或猎捕其他动物都是有利的。如生活在绿色草地和池塘中的青蛙，其背部都是绿色的。

2.做“保护色”游戏

制作材料：彩笔、蚂蚱、蝴蝶、菜青虫、青蛙等小动物卡片。

制作步骤：（1）分组给蚂蚱、蝴蝶、菜青虫、青蛙等小动物卡片涂上颜色，并剪下来。

（2）选一条树丛边的小路，各组将小动物卡片沿途放在其中。

（3）以正常速度走过这条小路，比一比哪个小组做的卡片被发现得最少。

（4）重走一遍这条小路，你能发现更多的小动物卡片吗？

活动三：迷彩服的应用

       迷彩服是利用保护色这一原理制作而成的，它是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则的图案用于伪装的服装。迷彩服的反射光波与周围景物的反射光波大致相同，使其不仅能迷惑敌人的目力侦察，还能应对红外侦察。     

1.丛林迷彩（通用迷彩）是由绿、褐、黄等颜色组成不规则的图案用于伪装的服装。在森林草地等植被环境下有较好的隐蔽效果。

2.沙漠迷彩的颜色黄、棕、淡绿为主，有时会加入少量黑色、红色、绿色。具有沙漠色和斑点色块，近距离隐蔽效果非常好。

3.海洋迷彩通常以蓝、草绿、白等颜色为主，在海军陆战队处于海岛及滩涂水际环境中起到较好的防目视侦察作用，可以提升士兵在浅海水域环境的伪装。

4.城市迷彩的颜色多为黑、蓝、灰、白，其中以灰色为主色调，城市迷彩主要起到在城市中的某一区域隐蔽的作用。

活动四：六足机器人与昆虫

     科学家发现，像蚂蚁、竹节虫等昆虫都有三对足，在爬行时总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行。它们可以轻松跨过障碍物，也可以随时随地停下来。工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了六足仿生机器人。这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面，能够从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等难度较大或具有危险性的工作。     

     由于六足机器人可以通过三条腿保持静态稳定，因此六足机器人在移动方式上具有很大的灵活性。即使有一条腿变得残疾，六足机器人仍可行走。

    许多六足机器人都是受到六足动物运动的启发而发明的，因此六足机器人有时也可用于测试有关昆虫运动、运动控制和神经生物学的生物学理论。因为六足机器人有时也很像蜘蛛，所以也被称为蜘蛛机器人。

活动五：河鲀的启示

    我们发现，在一些实验中通常会有种种玻璃容器以及用来洗刷这些容器的刷子，这些刷子或大或小、或长或短、或粗或细，正是这些刷子才保证了玻璃容器的整洁。那能不能用一个刷子清洗所有容器呢？

    河鲀充气刷子，刷子的毛被固定在一个可膨胀的橡胶管上，刷子把手则是一个充气筒，不管刷多粗、多圆的试管或瓶子，只需给头部橡胶管充气或放气，刷子就会变成适合洗刷该容器的形状。一个这样的刷子就可以清洗许多不同形状的容器了。

活动六：生物的仿生学设计

1.仿生设计学

     仿生设计学，是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴学科，主要涉及数学、生物学、电子学、物理学、信息论、材料学、机械学、动力学、工程学、美学等相关学科。仿生设计学研究的范围非常广泛，研究的内容丰富。人类生活在自然界中，与周围的生物作“邻居”，这些生物的各种各样本领吸引着人们去想象和模仿。人们运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动制造出工具，增强了自己的本领。

2.设计一种仿生产品

对教师所提问题展开回答。

分组实验并记录

温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。

科学探索求真知，名师点拨解疑难。

课堂练习

幻灯呈现

课堂小结

通过本课的学习你有哪些收获？

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