设计思路与说明

　　自然界中，各种生物精巧奇妙的构造和特殊的功能，为人类创造发明提供了不少有益的启示。人们根据蛋壳的外形特点，建造了许多有名的建筑物，如：悉尼歌剧院、人民大会堂、日本的代代木体育馆。这其实是运用了“仿一仿”的方法。现在已经有了新兴的科学，叫“仿生学”，简单来说，它就是“仿一仿”（学一学）的创造方法。我们可以模仿某些事物的形状结构或学习它的某些原理，创造出新的物品，产生新的效果。

　　本活动，通过了解人类运用仿生学进行创造的实例-----薄壳结构，激发学生的创造思维，为学生创造发明提供有益的启示。

　　本活动有三个阶段。第一阶段是通过课堂上对仿生学的研究活动，激发学生的兴趣，生成新的研究课题。第二阶段是根据生成的研究课题，引导学生搜集相关资料，展开课外的研究活动。第三阶段是组织形式多样的交流活动。

　　学习目标

　　1、通过活动让学生初步了解什么是仿生学以及仿生学对人类社会的文明和发展所起到的推动作用。

　　2、让学生通过对鸡蛋壳的揭秘研究以及对一些简单且著名的仿生学成果，如雷达、锯子、斑马线的了解，培养学生爱科学、学科学、用科学的习惯。

　　3、通过运用仿生学原理进行设计创意，培养学生的操作能力和创造才能。

　　4、在整个学习活动过程中，保持强烈的探究欲望和积极尝试不断反省的探究态度，学会自我评价、尊重他人、相互合作。

　　学习准备

　　1、每人准备一个半圆形的鸡蛋壳。

　　2、每小组一把弹簧秤，一张作业纸。

　　3、教师准备几个鸡蛋。

　　4、多媒体课件。

　　5制作材料：云彩纸、易拉罐、剪刀、美工刀、双面胶等。

　　适用年级：五年级

　　学习过程

　　第一阶段：展开课堂研究活动，生成研究课题

　　一、游戏激趣

　　1、（示鸡蛋）同学们，看，这是什么？老师想请个同学上来握住鸡蛋（师示范）使劲捏，看谁能捏碎它？

　　2、大力士满脸通红，牙齿都咬的咯蹦响了，小小的鸡蛋却没碎，看到这里，不知在座的同学有何感想？

　　二、研究探索

　　1、师：是呀，你可别千万别小瞧了这鸡蛋，其实，无论你握住了怎样使劲捏，都是不能把鸡蛋捏碎的，为什么呢？小组合作，做一次大胆的猜测。

　　2、交流。

　　3、多媒体（师解说）一个人握住一个鸡蛋使劲地捏，无论怎样用力也不能把鸡蛋捏碎。薄薄的鸡蛋之所以能承受这么大的压力，是因为它这样一种外形特点能把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分。（示题：蛋壳的奥秘）这种结构称为薄壳结构。

　　4、鸡蛋这一“薄壳结构”的特点有何作用呢？我们来做个实验吧！（师示范）（多媒体）

　　动手试一试：拿三个半圆形蛋壳，然后逐渐放上书本，最后把这些书放在塑料袋里称一称，试试看，这几个蛋壳到底能承受多大的重量。

　　友情提醒：

　　（1）书要一本一本逐渐加。

　　（2）小组合作完成。请组长安排好同学分别观察、加书、称书、记录。

　　动手试一试

　　蛋壳（个）

　　书本（本）

　　重量（千克）

　　薄壳结构的作用：

　　（3）轻声细语，尽量不打扰其他组同学。

　　5、全班实验并交流。

　　三、动手实践

　　1、、欣赏运用薄壳结构原理设计的建筑的图片，并用几句话说说自己最喜欢的那一幅。

　　2、出示学生运用薄壳结构原理设计的获奖作品，激起创作欲望。

　　3、运用薄壳结构原理，小组合作设计完成一个作品。

　　4、作品展示。

　　四、简单介绍“仿生学”

　　1、人们模仿蛋壳的外形特点-----薄壳结构，设计创造了一些建筑、物品，这一过程科学上叫叫“仿生学”（多媒体显示）。仿生学可以仿动物、植物，也可以仿人。它的研究运用有众多的领域，

　　2、图片展示某些仿生成果。

　　五、生成新的研究课题

　　1、生成新课题：

　　其实我们人类的朋友还有很多。课后研究某一动物或植物的特性，充分发挥自己的想象，设计一个仿生成果。

　　2、总结：同学们，“书山有路，学海无涯”，“生活处处皆学问”，希望你们在平时的生活中，多留心，多观察，多收获！也希望你们的研究和创造硕果累累。

　　第二阶段：展开研究活动

　　1、根据第一阶段生成的新课题，自己确定具体的研究内容，并组成研究小组。

　　2、各小组制定研究方法，包括课题名称、完成课题所采取的形式、保证课题研究顺利进行的必要条件、活动时间安排等。

　　3、展开研究活动。

　　（1）查阅和搜集资料。

　　（2）分析整理资料。

　　（3）小组成员交流、探讨。

　　（4）归纳总结，完成设想，确定班级内的交流方式。

　　第三阶段：根据第二阶段的研究情况，组织形式多样的交流活动