小学科学新苏教版五年级上册第五单元17.生物的启示教案(2026秋新版)

17.生物的启示

【核心素养目标】

[科学观念]蜂巢采用六边形结构是最少量的材料造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。

认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明可以在自然界里找到原型

[科学思维]能在自然界中找到发明创造的灵感。

[探究实践]能多角度地探究蜂巢的结构特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。

[态度责任]对仿生设计产生探究的兴趣。

【教学重点】

认识不同的仿生现象。

【教学难点】

多角度探究蜂巢结构的特点。

【教学准备】

教师：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频，A4纸，火柴棒，苍耳，尼龙粘条，记录用的纸和笔；教学PPT。

学生：火柴棒，苍耳，尼龙粘条；记录册。

【教学过程】

一、聚焦

播放视频

交流：生物在长期进化过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特征，人们从中获得很多启示。接下来让我们看看生物给我们带来了什么启示？

板贴课题《生物的启示》

二、探索

活动一：仿生（2min）

1.观察这些生物的特征以及人们据此发明的物品，找出发明物与生物的相似之处。

我们从蒲公英身上模仿出了什么？章鱼呢？那我们鞋子上魔术贴的设计灵感又是来自谁？有点难？给个提示。这幅图呢？

2.在日常生活中，我们还经常看见这样一种图形，它是？那除了我们人类在用，还有谁也在用呢？

[设计意图]从学生的原有经验来看，他们并不清楚什么是仿生，通过出示一组组的图片，让学生将动植物与仿生品的形状关联起来，意识到人类创新设计出的一些物品是受到了动植物的启发。

活动二：蜂巢猜想（25min）

1.在公元4世纪的时候也有一个数学家进行了这方面的研究并提出了一个猜想，请以小组为单位进行讨论，你们组认同它的猜想吗？不认同的话是哪个部分有问题呢？上台用不同图形铺蜂巢 你发现了什么问题？（圆形、五边形……会留缝隙、浪费材料……）

2.那为什么蜜蜂只选择了六边形呢？四边形、三角形也可以密铺呀。接下来，老师将相同数量的蜂蜡发给你们，请你们小组自行选择上面的图形进行密铺，看看你能发现什么。

板书：三角形0.43正方形1六边形2.6

学生实验汇报

3.看来这个猜想是正确的，那蜜蜂选择正六边形来建造只有密铺和省材料的原因吗？还可能是？嗯，老师将相同的A4纸分别折成高度相同的三棱柱、四棱柱、六棱柱，请你们用实验桌下的书本来当重物，检测一下，谁的抗压能力是最强的。

学生实验汇报

还有你看，吸管捆扎，这是什么形状？所以大自然不会无缘无故选择六边形，看它有这么多的优点。蜂巢六边形结构的优势是，用最少量的蜂蜡造出空间最大、结构稳定、抗压能力强的结构。

[设计意图]以蜂巢为例，感受生物进化的完美，为人类的创造发明提供了很好的借鉴。蜂巢结构有独特的优势，它可以运用到生活中许多物品的设计中。通过交流，不仅可以考查学生对蜂巢结构的理解程度，同时也扩展了他们的知识面。

（四）活动三：鱼的仿生（4min）

刚刚我们了解了六边形这一种结构的启示，那我们在设计船时能不能从鱼身上获得多种启示呢？仔细看！出示鱼的动图。学生上台来连线。找得真准，这个奥运冠军身上也有一件物品来自鱼的启示，猜一猜。（鱼皮）

[设计意图]引入第二个仿生事例。利用学生熟悉的且有较强认同感的鱼和船进行分析，进一步深化学生对仿生的理解，为仿生概念的提出做好铺垫。

三、拓展

阅读：鸟与飞机

我们又从鸟身上获得了什么？

交流你的发现。

[设计意图]这是一个拓展活动。学生在对蜂巢结构和鱼的分析之后，已经有能力独立通过阅读了解飞机与鸟的关系。

四、作业你能否从河鲀会鼓胀身体得到启示，设计一个可变形的刷瓶器？

五、练一练

一、选择题

1.采用蜂巢结构设计的妙处是（）。

A.六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少

B.正方形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少

C.三角形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少

D.三角形排列有缝隙，有效空间最小，所用材料多

2.抗压能力最强的是（）。

A.三支柱 

B.四棱柱

C.六棱柱

D.七棱柱

3.尼龙搭扣的弯钩与（） 相似。

A.苍耳果实上的钩刺

B.植物茎上的刺的尖锐部分

C.八爪鱼的吸盘

D.蛇头的三角部分

4.从鸟身上获得发明创造启示的是（）

A.潜水艇

B.滑翔机

C.船桨

D.船头

5.公元 4世纪，提出"蜂窝猜想"的希腊数学家是（）

A.佩波斯

B.胡克

C.列文虎克

D.伽利略

二、判断题

1.蜜蜂是自然界中高明的"建筑工程师"。（）

2.人们根据鱼利用鱼上浮下沉的原理制造了潜水艇。（）

3.人类通过模仿鸟的形状及羽毛制造了飞机。（）

4."骑马打仗"游戏属于仿生学应用。（）

5.正三角形、正方形、正六边形都能密铺。（）

参考答案：

1.A  2、C 3、A 4、B 5、A

1、√  2、√  3、√  4、X 5、√

六、整理老师指导学生进行材料的整理。

【板书设计】