苏教版（2017）科学五年下册第二单元《仿生》教案、单元概要、知识点归纳

苏教版（2017）科学五年下册第二单元教案、单元概要、知识点归纳第二单元《仿生》目录5.生物的启示6.蛋壳与薄壳结构7.海豚与声呐8.我们来仿生第2单元《仿生》单元概要分析一、单元整体解读与学情分析人们发现，植物和动物在几百万年的自然进化当中不仅适应了自然，而且其程度接近完美。仿生学就是试图在技术方面模仿动物和植物在自然中的功能和行为，创造出一系列满足人类需求的产品，它是科学与技术相结合的一个重要领域。尤其是在各科学领域和技术快速发展的今天，仿生学的研究和应用得到了极大的关注和蓬勃的发展。它理应成为学生学习的内容。学生虽然并不了解仿生的概念，但对仿生的应用并不陌生，他们在生活中知道和使用过多种仿生物品，对这一领域充满好奇。本单元的设计就是从实际事例出发，帮助学生了解生物和仿生物品之间的联系，体会仿生学的思维和方法，从而激发学生的学习兴趣，发展学生的创造性思维，同时帮助学生理解仿生概念，提升知识应用能力。对儿童来说，仿生概念的建立是一个渐进的过程。本单元所设计的学习内容，是学生在整个小学阶段科学课程中对工程和机械设计的再一次体验和更深入的研究，意在加强学生对工程和机械领域的认知和应用能力，为接下来更高层次的理解和应用打下基础。二、单元目标解读与概念分析（1）本单元通过一系列观察、探究、设计等活动，落实《课程标准》高年段的课程目标。科学知识：认识人类与自然资源和能源的关系。了解技术是人们改造周围环境的方法，是人类能力的延伸，工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动；了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。科学探究：能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据质疑并评价别人的探究报告。能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究报告。科学态度：表现出对事物的结构、功能、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，采用新的方法、利用新的材料，完成探究、设计与制作，培养创新精神。科学、技术、社会与环境：了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技术的发展和应用影响着社会发展。（2）本单元学习内容基于《课程标准》课程内容中“技术与工程领域”的高年段要求。17.1技术发明通常蕴含着一定的科学原理。知道很多发明可以在自然界找到原型，能够说出工程师利用科学原理发明创造的实例。18.2工程的关键是设计。利用摄影、录像、文字与图案、绘图或实物，表达自己的创意与构想。将自己简单的创意转化为模型或实物。根据现实的需要设计简单器具、生产物品或完成任务。三、单元构成与逻辑分析本单元由《生物的启示》《蛋壳与薄壳结构》《海豚与声呐》《我们来仿生》四课组成，这四课之间是总—分—总的逻辑关系。第一课是“总”，向学生介绍仿生的概念；第二、三课是“分”，从具体案例探究中体会仿生的方法和价值，其中，第二课是蛋壳与薄壳结构的案例探究，第三课是海豚与声呐的案例探究；第四课是“总”，为学生创建仿生设计的平台，让学生在吸收本单元知识的基础上融合内化成自身的知识应用能力。四、单元教学目标（1）通过案例分析仿生现象，了解仿生的含义，认识常见的仿生制品。（2）能借助阅读、讨论、探究、游戏等多种方式，解释生物的形态、结构、功能、活动方式的特点。（3）知道很多发明的原型来自自然界，对仿生设计产生兴趣。五、单元活动导图六、课时安排序号课题课时1生物的启示12蛋壳与薄壳结构13海豚与声呐14我们来仿生1总课时4第二单元教案仿生第5课生物的启示教学目标认识不同的仿生现象，意识到人类的很多发明创造可以在自然界找到原型。能多角度探究蜂巢结构的特点，知道蜂巢结构在生活中的应用。对仿生设计产生探究的兴趣。教学重点与难点重点：认识不同的仿生现象。难点：多角度探究蜂巢结构的特点。教学准备教师材料：各种蜂巢结构、鱼身体的图片和视频。学生分组材料：A4纸、记录单。教学过程一、单元导入出示课本13页的一首小诗：蔚蓝的天空中火箭升腾靠什么定位它的方向？辽阔的大海中巨轮穿梭为什么他能乘风破浪？原来是因为大自然给了人类发明创造的灵感。学生自由读一读这首小诗，想一想：火箭升空靠什么定位方向？轮船在辽阔的大海中为什么能够乘风破浪？教师引导：火箭升空能够定位方向，轮船在大海中航行能够乘风破浪，都是人类向自然界的动物学习的结果。生物具有的功能，迄今比任何人工制造的机械都优越的多。仿生学，就是要在工程上实现并有效的应用生物功能的一门学科。从今天这节课开始，我们就来学习第二单元，了解探索有关仿生的知识。二、新课导入教师引导：自然界的生物有许许多多，人们又从这些生物得到哪些启示，进而运用到工程技术中呢？今天这节课，我们就来学习第5课——生物的启示。板书课题：5.生物的启示三、学习新课活动1：人们从动植物的形态结构中获得的启示生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生物生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。下面请同学们看一看日常生活中的一些物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？出示课本第14页第1组图片，引导学生观察左边荆棘上的刺和右边铁丝网上的尖刺，想一想铁丝网的设计与荆棘在形态结构上有什么相似之处？预设：铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用。荆棘上的刺很尖，分布均匀，扎人很疼，可以很好的保护植物本身；铁丝网上用铁丝布置了一些尖刺，这样可以加强铁丝网的有效性，外来人员很难穿过这样的铁丝网，从而起到防护的作用。按照同样的方法分别出示课本14页的其他3组图片，引导学生仔细观察，想一想这三组图片中物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处。预设：塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状,具有吸附功能。由章鱼的身体完全吸附在轮船底上发明出塑料吸盘。塑料吸盘可以吸附在平整的墙面上不容易脱落。尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力。苍耳的果实表面上全是倒刺，可以附着在人的衣物或者动物的身上，达到传播植物种子的目的。人们根据苍耳的这一特点发明出了鞋子上的魔术贴。魔术贴分子母两面，一面是细软的纤维，另一面是带有勾刺的弹性纤维。公母相扣，在受到一定横力的情况下，富有弹性的勾被拉直，从绒圈上松掉而打开，然后又恢复原有的勾型，如此反复开合可达一万次之多。这样的魔术贴广泛运用于服装、鞋子、帽子、手套、皮包、沙发、车船坐垫、航空用品、雨披、窗帘、玩具、睡袋、体育运动器材、音响器材、医疗器械、帐篷、小轮车的护套、各类军工产品、电子电线、充电器、陈列用具等等。降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。蒲公英的种子成熟之后，受到风力的影响，会漂浮在半空中，在风力的作用下飘到很远很远的地方，这样实现了种子的传播。人们根据蒲公英的这一特点发明了降落伞。降落伞就是利用空气阻力原理，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。广泛的运用于航天航空领域。除了以上四种物体是受到不同动植物的启发而发明出来的，你还知道哪些物品的设计是受了某些动植物的启示？锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。活动2：有关蜂窝的猜想出示蜂窝的图片，引导学生观察蜂窝，并读一读旁边的有关“蜂窝猜想”的文字，想一想蜂窝的特点。预设：蜂窝的横截面呈正六边形的形状.不留空隙，也不互相重叠，是密铺而成。而且蜂窝的巢房是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造而成的。蜂窝还有哪些特点？人们又能够从蜂窝的特点中获得哪些启示呢？下面我们继续来讨论交流。活动2：研究蜂巢形状的奥秘研究一：蜂窝正六边形的密铺问题奥秘教师提出问题：大家都知道蜂窝是正六边形的形状，假如蜜蜂不用正六边形，而用正五边形的形状建造蜂巢，结果会怎样呢？出示课本15页正五边形的蜂窝和正六边形的蜂窝图片，引导学生观察这两幅图片，想一想正五边形的蜂窝有什么弊端？预设：如果蜜蜂用正五边形来建造蜂窝，那么在蜂巢中就会出现缝隙，不但影响蜂巢的美观，而且影响蜂巢的作用。用正五边形建造蜂窝行不通，那我们不用正五边形建造蜂巢，用正四边形或者正三角形建造蜂巢行不行呢？预设：在同种正多边形中,能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。研究二：蜂窝正六边形的用料最少奥秘假设蜜蜂用下面三种面积相等的图形建造蜂巢，一种是正三边形，一种是正四边形，一种是正六边形，请大家来计算每种图形的内切圆直径以及蜂巢壁的总长度并进行排序。出示课本15页正三边形、正四边形、正六边形蜂巢的图片，学生观察这三幅图片并且通过计算，得出每种图形的内切圆直径以及蜂巢壁的总长度，并将结果进行排序。全班交流，讨论得出结论：这其实是一个很简单的几何问题。假设我们想用相同形状和大小的图形密铺一个平面（使图形不留空隙、也不互相重叠地铺满整个平面），那么只有3种正多边形可以做到：正三边形、正四边形和正六边形。（这里指规则镶嵌）在铺满同等面积的情况下，使用正六边形所需要的周长之和最小。这就不难理解蜜蜂为什么会选择六边形了，因为蜂巢是用蜂蜡做的，而蜜蜂产出蜂蜡是消耗能量的，它们当然希望省些力气——这点小心思就跟打工人想少搬几块砖一样。研究三：蜂窝正六边形的抗压能力最强奥秘将A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱三种形状，比较哪种形状抗压能力最强。学生分小组活动，分别用A4纸折成正三棱柱形、正四棱柱形、正六棱柱形三种形状。全班交流，各小组展示本小组折成的三种形状的棱柱，教师引导：同学们，三种形状的棱柱已经折成，下面我们来比较一下，哪种形状的棱柱抗压能力最强？学生分小组活动，比较三种形状的棱柱，哪种形状抗压能力最强。教师巡视，了解学生活动情况，并提醒学生比较三种形状的棱柱的抗压能力的时候所加的要压力有循序渐进，不能一下子加太大的压力。全班交流，各小组汇报本小组的实验情况以及得出的实验结论。预设：在相同条件下三种形状的棱柱中，以正六边形的棱柱形状抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强,但在平面密铺的基础上,圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱,正六棱柱的抗压能力最强。教师小结：通过刚才的研究我们发现蜜蜂简直就是一个天然的数学家，他巧妙的规避了其他形状蜂巢的弊端，充分的运用了正六边形蜂巢的优点。全班交流假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状的蜂巢？为什么？预设：假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙,也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强,但在平面密铺的基础上,圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱,正六棱柱的抗压能力最强。你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？生活中具有蜂巢结构的物体还有:蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列,等等。这种设计的好处是:六边形排列没有缝隙,有效空间最大,所用材料少等。活动4：人们从鱼的身上得到的启示出示各种各样的鱼类，引导学生看一看，认识各种形状的鱼。教师引导：尽管鱼的形状不一，大小不同，种类不同，但是鱼都有一些共同的特点。鱼类主要靠按节排列于身体两侧的肌肉交替收缩，使体躯与尾鳍左右摆动而前进，其他鳍起平衡与转向作用。鱼类终生生活在海水或淡水中，大都具有适于游泳的体形和鳍。用鳃呼吸，以上下颌捕食。人们就是从鱼的这些特点中获得启发，发明出了许许多多的物品。出示课本16页上面的一组图片，学生观察这组图片，找一找他们的对应关系，并且想一想人类从鱼的身上获得什么启发？又发明出了怎样的物品？预设：它们的对应关系是:鱼的鳍对应船的桨和橹,提供前进和转弯的动力。鱼的流线型身体对应潜艇的外形,减少水的阻力,行进更快更省力。鱼的骨架在水下能够承受很大的压力,提供整个身体的支撑，人们根据这一特点设计出了船的龙骨。鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱,通过充气和注水,调节上浮和下沉。活动5：人类从鸟的身上获得的启示人类除了从蜜蜂、鱼儿身上获得了很多启示之外，从鸟儿的身上也获得了很多的启发。出示课本16页的下面两幅图片，学生仔细观察这两幅图片，并且想一想：人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示？人类从鸟类的身上得到了启示，发明了滑翔机。人类从蝙蝠的身上得到了启示发明了雷达。鸟类可以在空中自由飞行，这对人类是多么大的吸引和激励啊！400多年以前，意大利人达·芬奇根据对鸟类的观察和研究，设计了扑翼机，试图用脚蹬的动来扑动飞行。后来，经过许多科学家的试验，终于在1903年发明了飞机，实现了几千年来人类渴望飞上天空的理想。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。还有科学家从鸽子的视觉发达得到启示，发明了“电子鸽眼”；从猫头鹰眼睛的特殊构造，发明了“夜视仪”；利用鹰的眼睛发明了“电子鹰眼”；从啄木鸟觅食中受到启发，发明了“防震头盔”活动6：了解仿生学出示课本16页有关仿生学的概念：人类模仿生物的结构和功能,创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习,进而应用到工程技术中的学科——仿生学。学生读一读这段文字，初步了解什么是仿生学。教师引导：有关仿生学是一个新兴的科学，仿生学的内容非常广泛。课后，大家可以查阅资料，了解有关仿生学的知识。第6课蛋壳与薄壳结构教学目标1.尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。2.对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。3.通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。4.了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。重点与难点重点：研究蛋壳和拱的承重能力。难点：研究拱的承重能力。教学准备教师材料：拱形建筑、薄壳建筑的视频或图片等。学生分组材料：完好的鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖、A4卡纸等。教学过程一、导入新课同学们，通过上一课的学习我们知道生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。这些做法逐渐发展成为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。今天这节课，我们继续探究仿生学的有关知识，探究人们从蛋壳中获得怎样的启示？板书课题：6.蛋壳与薄壳结构二、教学新课活动1：观察并描述鸡蛋壳的特点出示一枚鸡蛋，引导学生看一看鸡蛋，从鸡蛋的形状、组成部分等各方面描述鸡蛋。预设：鸡蛋是椭圆形结构，从外到内分成三个部分，分别是蛋壳、蛋白、蛋黄。从颜色上来看，鸡蛋一般红、茶色居多,也有白皮鸡蛋。从大小上来看，鸡蛋一般比鸭蛋小从形状上来看，鸡蛋稍圆些，鸭蛋椭圆的程度大些。再出示蛋壳的图片，引导学生仔细观察蛋壳，并且通过用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻，用手敲一敲等各种方法观察鸡蛋壳的特点。学生分小组活动，使用各种方法探究鸡蛋壳的特点。预设：鸡蛋呈椭球形,外表光滑,表面有细微的气孔,内部有一层薄膜。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,并不坚硬致密，很容易磕破，只要轻轻一磕鸡蛋就破了。活动2：研究蛋壳结构的精妙之处教师激发学生的兴趣：如此普通、司空见惯的鸡蛋壳又有哪些精妙之处呢？问题一：我们能用手把一枚鸡蛋握碎吗？教师引导：蛋壳这么薄，平时我们轻轻一磕鸡蛋就破了。那么我们用手握住鸡蛋，使劲的用力，能够把一枚鸡蛋握碎吗？下面请同学们来试一试。全班分小组活动，每个同学体验用力握住鸡蛋，看能不能把鸡蛋握碎。全班交流，说一说本小组的活动结果，想一想这是为什么呢？因为鸡蛋是椭球形的,用手握鸡蛋时,手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散,所以鸡蛋不易握碎。问题二：哪种情况下的蛋壳不容易被戳破？出示课本第17页右下方的一组图片，引导学生仔细观察，想一想哪种情况下的蛋壳不容易被戳破呢？学生分小组活动按照图片提示的方法进行实验，并且仔细观察实验结果。教师巡视，了解学生活动情况，并提醒学生注意要比较这个实验结果，就要让铅笔从同一个高度落下。全班交流，各小组汇报本小组的活动结果，并且想一想为什么？因为蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力,能拉紧整个蛋壳,增加了蛋壳的抗压能力。问题三：4枚鸡蛋能支撑多重的物体？教师引导：鸡蛋究竟能承受多大的压力呢？下面我们通过实验来探究。出示课本18页上面的一组图片，学生仔细观察想一想本次实验所需的材料、方法以及注意点。全班交流，先请学生做出自己的预测，预测一下，4枚鸡蛋究竟可以承受多少本书的压力，并且把自己的预测结果填写在书上。实验材料：4枚鸡蛋、固定鸡蛋的小圆盘、一小块木板、书本若干。实验方法：将4枚鸡蛋立在桌面上(每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定),在上面放一块平板,然后在木板上依次一本一本的放上书本，看看当放到第几本书的时候，鸡蛋会出现破碎的情况。实验注意点：在放书本的时候，动作一定要轻，要缓慢，不能用力一扔，更不能使劲的往上一拍。全班分小组活动，动手操作这个实验，仔细观察4枚鸡蛋究竟可以承受多少本书的压力。全班交流，各小组汇报本小组的实验结果，想一想我们得出的实际结果和自己事先猜测的一样吗？自己是估计多了还估计少了？为什么？教师小结：刚刚我们通过自己的实验了解了4枚鸡蛋究竟能够承受多大的压力，可能大部分同学都没有预料到4枚小小的鸡蛋竟然可以承受那么大的压力。活动3：蛋壳结构与拱形结构出示课本18页中间的两幅图片，请学生在蛋壳上画一条线,看一看这条线是什么形状的?预设：这条线像拱桥。这条线是拱形的,蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。活动4：测试拱形结构的承重能力鸡蛋之所以能够承受那么大的压力，与鸡蛋本身的拱形结构是有关系的，那么拱形结构的承重能力究竟怎样呢？下面我们继续通过实验来进行比较。出示课本19页下方的一幅图片，学生观察这幅图片，并读一读旁边的文字，了解本次活动所需的材料、方法以及注意点。全班交流实验材料：两张A4纸、两个文具盒、签字笔若干等。实验方法：用2张A4卡纸分别做成平桥和拱桥的桥面,分别在平桥和拱桥的桥面上摆放签字笔，看哪一种形状的桥面上摆放的签字笔更多，比较两者的承重能力。学生分小组活动，按照实验方法进行操作，仔细观察实验现象，得出实验结论。全班交流，预设：相比较平桥的桥面而言，拱桥的桥面能够承受的压力更大。因此拱形结构的承重能力比平面结构的承重能力大。因为拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分,如果能抵住外推力,拱就能承受巨大的压力。活动5：日常生活中的拱形结构建筑物教师引导：因为拱形结构的承重能力比较大，因此在日常生活中我们可以看到很多的拱形结构的建筑物。出示课本18页上面的2幅图片，学生观察这2幅图片找一找这2幅图片中的拱形结构。预设：图片1，桥梁桥洞是拱形的，可以承受更大的压力。图片2，南京紫金山下灵谷寺景区内有一座无梁殿也是利用拱形结构建造而成的。除了书上列举的拱形结构的建筑物之外，你还见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构?预设：常见的拱形有:拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。活动6：认识薄壳结构学生自由读一读课本19页的“薄壳结构”这段文字资料，初步了解薄壳结构的特点及应用。薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力,是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的,能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能,且轻便省料,因此在建筑中被广泛使用。出示课本19页的国家大剧院、悉尼歌剧院两幅图片，学生观察这两幅图片，了解这两幅图片中的“薄壳结构”。预设：中国国家大剧院，是新“北京十六景”之一的地标性建筑，位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，由主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成。中国国家大剧院由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，国家大剧院外观呈半椭球形，东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，占地11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万平方米。悉尼歌剧院的外型犹如即将乘风出海的白色风帆由10块大“海贝”组成，与周围景色相互呼应，最高的那一块高达67米。高低不一的尖顶壳，外表用白格子釉瓷铺盖，在阳光照映下，既像竖立着的贝壳，又像两艘巨型白色帆船，飘扬在蔚蓝色的海面上，故有“船帆屋顶剧院”之称。那贝壳形尖屋顶，是由2194块每块重15.3吨的弯曲形混凝土预制件，用钢缆拉紧拼成的，外表覆盖着105万块白色或奶油色的瓷砖。据设计者晚年时说，他当年的创意其实是来源于橙子。正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。歌剧院白色屋顶是由一百多万片瑞典陶瓦铺成，并经过特殊处理，因此不怕海风的侵袭，屋顶下方就是悉尼歌剧院的两大表演场所：音乐厅和歌剧厅。除了建筑,你还见过哪些薄壳结构的物品?预设：安全帽也是有拱形结构构成的，如果有重物从上面掉下来，安全帽就可以承受重物的压力，从而避免人的头部受伤。野营的帐篷是圆顶形的，支搭简单，携带方便，重量轻，承重大，适合一般的休闲旅行使用。三、课堂总结今天这节课，我们探究了鸡蛋的作用，了解了薄壳结构的特点，知道蛋壳结构也是一种拱形结构，拱形结构能够承受很大的压力，古今中外很多的建筑物都是由拱形结构建造而成的。课后，请同学们继续观察我们周围的物品，看看哪些建筑物或者物品中使用到了拱形结构。第7课海豚与声呐教学目标知道什么是超声波，了解超声波回声定位和无线电波反射定位的原理。通过阅读和对比，发现海豚探路、声呐、B超、雷达的工作原理。在“海豚捉鱼”的游戏活动中，进一步认识模拟活动的特点。分工合作，提升团队合作意识。重点与难点重点：了解海豚活动以及捕食的工作原理。难点：团队合作，完成游戏。教学准备教师材料：相关视频和图片。学生分组材料：游戏头饰。教学过程一、导入新课通过上节课的学习，我们了解了蛋壳与拱形建筑，知道人类从蛋壳结构中获得启发，建造出了各种各样的拱形结构的建筑物，比如拱桥、澳大利亚悉尼歌剧院、紫金山脚下灵谷寺内的无梁殿。今天这节课，我们来探讨人类从海豚身上获得的启发。板书课题：7.海豚与声呐二、学习新课活动1：海豚畅游无阻的奥秘出示课本20页上面的两幅图片，教师引导：人们在水池里插上金属棒,海豚游动时绝不会碰到;即使被蒙上眼睛,照样畅游无阻,还能准确捕捉猎物。这是什么原因？说明了什么？科学家的实验是让海豚在插满金属棒的水池中游动。从左图上看,海豚能够在插满金属棒的水池中自如游动;从右图中看,海豚即使被蒙上眼睛,仍然能够在水池中自如游动。这个实验说明,海豚探路不是依靠视觉。提出疑问：海豚探路不是依靠视觉，那是靠什么呢？活动2：模仿海豚用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼教师引导：海豚是依靠嘴巴和耳朵相互配合，才能在插满金属棒的水池中游动，绝不会碰到金属棒，还能准确捕捉猎物。下面我们来做一个游戏，模仿海豚怎样用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼的。出示课本20页下面一幅插图，学生观察这幅插图并读一读上面的文字，初步了解游戏的内容与方法。游戏方法：1.在一块空地上画一个大圈,4~5人一组,一人蒙上眼睛扮演海豚,其余同学扮演小鱼。2.“海豚”一边快速移动一边说“小鱼”,“小鱼”们只能在圈内脚跟碰脚尖地移动,并且都要发声回应。3.“海豚”捉到“小鱼”后,互换角色,继续游戏。游戏设计说明：在这个游戏中,蒙上扮演海豚同学的眼睛是为了避免学生看见“小鱼”的位置,也是模拟在海中游动的海豚;扮演海豚的同学说“小鱼”模拟的是海豚发出超声波;扮演“小鱼”的同学发出回应声模拟的是反射回的超声波;扮演海豚同学的快速移动和扮演小鱼同学的慢速移动模拟的是海豚与小鱼的游动速度差别。学生分小组活动，按照活动方法及要求进行游戏，边游戏边体会海豚是怎样用嘴巴和耳朵相配合捕捉小鱼的。教师小结：通过刚才这个游戏，我们初步了解了海豚在夜间飞行，依靠尾巴和耳朵相配合来捕捉小鱼的。那么人类根据海豚这一特点，从中获得什么启发呢？活动3：海豚探路的启示出示课本21页“海豚探路”的图片，学生观察这幅图片，进一步体会海豚的耳朵和嘴巴是如何相配合捕捉小钱鱼的。学生自由读一读课本21页“海豚探路的启示”这段文字，学生认真的读一读，进一步了解海豚的耳朵和嘴巴是怎样相互配合探路的。海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波,声波遇到物体后会反射回来,被海豚的耳朵接收,海豚就能确定物体的形状、大小和位置。海豚采用的这种方法叫回声定位。出示课本21页雷达和潜水艇以及B超诊断仪的图片，学生观察这几幅图片并读一读对应的文字，进一步了解这三种物体工作的原理是怎样的？预设：雷达，通过天线发出无线电波，无线电波遇到障碍物后就会反射回来，显示在荧光屏上，这样就可以测定目标的方向、距离、大小等等。因为无线电波不受天气等条件的影响，所以雷达广泛应用于军事、地形测绘、气象观测、航行保障等领域。潜水艇的声呐系统，利用声波对水下目标进行探测、定位、识别、导航等等。B超诊断仪，利用回声定位原理,通过发射超声波射入人体,通过分析体内组织产生的回声，探测人体内部是否健康。讨论问题：雷达、声呐、B超诊断仪的工作原理和海豚探路有什么相似之处呢？相同之处：海豚、声呐、B超、海豚都属于回声定位的工作原理。某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出超声波,利用反射回的声波来定向,这种空间定向的方法称为回声定位。声呐是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。雷达将电磁波以定向方式发射至空间,借由接收空间内存在物体所反射的电磁波,可以计算出该物体的方向、高度及速度.并且可以探测物体的形状,以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。不同之处：海豚发出的是超声波，超声波碰到物体后反射回来被海豚的耳朵接收。雷达发出的是无线电波，无线电波遇到障碍物后反射回来显示在荧光屏上。声呐发出的是声波，声波碰到障碍物会反射回来，显示在荧光屏上。B超诊断仪发出的是超声波，超声波反射回来，显示在荧光屏上。三、课堂总结今天这节课，我们探索了海豚探路的秘密，知道人类根据海豚探路的秘密发明了雷达、声呐和B超诊断仪等物体，他们的工作原理都与海豚探路的原理相似。课后，同学们可以查阅资料，了解更多的有关海豚探路的秘密。第8课我们来仿生教学目标1.能按要求制作手臂的结构模型。2.通过阅读资料和分析，了解一些生活中的仿生产品。3.发挥团队合作意识，共同完成游戏任务。4.尝试进行仿生设计。重点与难点重点：通过对仿生产品的了解和分析，尝试进行仿生产品的设计。难点：设计仿生产品。教学准备教师材料：课件。学生分组材料：制作手臂的宽窄卡纸、铆钉、线、胶带、小动物卡片。教学过程一、导入新课通过前几节课的学习，我们了解了生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从这些动植物的形态结构和生理特点中获得很多启示，如根据鸟类飞行的特点发明了飞机，根据蛋壳的结构造出了拱形结构的建筑，根据海豚探路的特点发明了雷达，可以这样说，日常生活中我们有许多发明的灵感都来源于自然界的动植物。今天这节课，我们也来试一试仿生。板书课题：8.我们来仿生一、教学过程活动1：模仿手臂的结构和功能观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的提出要求：做手臂伸直和弯曲的动作，仔细观察肌肉、骨骼和关节是怎样配合工作的。学生分小组活动，按照要求做手臂伸直和弯曲的动作，并且观察在手臂伸直和弯曲的过程中，右上肢是怎样运动的，并且在运动时，用左手按住右上肢的不同部位，感受右上肢不同部位的变化，思考肌肉、骨骼、关节是怎样配合工作的。全班交流，预设：人或动物任何一个动作的产生，都不是一块骨骼肌收缩、舒张完成的，而是多组肌群在神经系统的调解下，骨、关节和肌肉的协调配合完成的：骨骼肌接受神经传来的刺激，会收缩，牵引着它所附着的骨，绕着关节运动，从而产生各种动作。屈肘时，肱二头肌收缩，肱三头肌舒张。伸肘时，肱三头肌收缩，肱二头肌舒张。通过弯曲和伸直手臂活动，我们知道人体各种活动都是由肌肉收缩带动骨骼运动而实现的，附着在骨头上的肌肉总是成对的在一起工作，一个收缩，另一个就舒张。由此可见，在运动中骨骼、关节和肌肉是互相配合完成运动的。教师小结：通过右手的弯曲和伸直这两个动作，我们可以发现，一个简单的动作，需要我们的骨骼、肌肉和关节三者相互配合才能完成，缺少其中的任何一个，都不能完成伸直和弯曲手臂这一简单的动作。活动2：观察假肢手臂的结构出示课本22页的假肢手臂的结构图，引导学生看一看，了解假肢手臂的结构。讨论：我们的手臂由哪些部分组成？我们的手臂由骨头、关节、肌肉、神经、血管、筋腱等组成，他们之间有一定的联系。假肢，也称“义肢”，是供截肢者使用以代偿缺损肢体部分功能的人造肢体，有上肢假肢和下肢假肢。多用铝板、木材、皮革、塑料等材料制作，其关节采用金属部件，现在假肢界主流是钛合金和碳素纤维材料。义肢指人造肢体，用来取代肢体的功能障碍(不论暂时性或永久性)，或是用来掩饰肢体伤残。与义体(如假鼻子、假发)最大的不同，在于义肢的功能性较强，且单指上下肢而言。活动3：做一只手臂模型，研究手臂是怎样工作的教师引导：我们的手臂究竟是怎样工作的呢？下面我们来做一只手臂模型，研究手臂是怎样工作的。出示课本22页下面4幅插图，学生观察这4幅插图，并且读一读制作手臂模型的步骤文字，初步了解制作手臂模型所需的材料、方法、步骤以及注意点。全班交流制作所需材料：硬纸板、剪刀、铆钉、胶带、绳子等等。制作方法步骤：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。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。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。4.拉动绳子,带动整个“手臂”运动。学生分小组活动，小组成员合作完成手臂模型的制作活动。全班交流，各小组展示本小组制作完成的手臂模型，看看还有什么需要改进的地方，各小组继续改进完善本小组制作的手臂模型。模型各部分分别代表的是什么？预设：硬纸板代表长骨；对折的硬纸板代表前臂的桡骨和尺骨；铆钉代表关节；绳子代表连接上臂与前臂的骨骼肌肉。教师引导：我们的手臂模型已经做好，下面我们就通过手臂模型的活动来探究手臂是怎样工作的？学生分小组活动，引导手臂模型做各种各样的活动，仔细观察手臂是怎样工作的。全班交流，指生说一说手臂是怎样工作的？预设：通过手臂模型的活动，我们发现骨骼、关节和肌肉在活动中是互相配合，协同作用的。教师小结：骨骼、关节和肌肉组成了人体的运动系统，他们互相配合，使身体进行各种运动。其中骨骼支持人体的运动，是人体运动的基础；关节是骨与骨之间能够活动的连接，使骨骼的运动更加灵活；肌肉附着在骨骼上，通过收缩带动骨骼，产生运动，为人体运动提供了动力。活动4：做“保护色”游戏出示军人的迷彩服，引导学生看一看，想一想迷彩服在军事活动中有哪些作用？迷彩服是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则保护色图案用于伪装的服装。迷彩服要求它的反射光波与周围景物反射的光波大致相同，不仅能迷惑敌人的目力侦察，还能对付红外侦察，使敌人现代化侦视仪器难以捕捉目标。教师引导：下面，我们就来做一做“保护色”游戏。出示“保护色”游戏的要求：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?学生读一读具体的游戏要求，并且观察下面的两幅图片，初步了解本次游戏的要求以及方法。教师详细讲解游戏要求：小动物卡片代表生活在树丛中的小动物;以正常速度走过这条小路代表不经意的观察状态;重走一遍小路,代表仔细的观察状态。学生分小组活动，制作小动物卡片并且沿途放在小路的各个地方，引导同学们去寻找这些小动物，看一看哪个小组做的卡片被发现的最少。全班交流，说一说活动的收获，比一比哪个小组做的卡片被发现的最少，想一想这是为什么？预设：小动物卡片跟周围环境颜色最相近的，不容易被发现。小动物卡片颜色跟周围环境颜色相差太大的，很容易被发现。出示课本23页下面的一幅环境图片以及三种迷彩服的图片，引导学生看一看，想一想这三种迷彩服分别在什么环境中不易被发现。预设：左上方黄绿色的迷彩服是丛林迷彩,用于陆军夏作训服。中间的是荒漠迷彩,用于陆军冬作训服。右上方蓝色的迷彩服是海洋迷彩,用于海军陆战队。教师小结：迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。迷彩服要求它的反射光波与周围景物反射的光波大致相同，不仅能迷惑敌人的肉眼侦察，还能对付红外侦察，使敌人现代化侦视仪器难以捕捉目标。迷彩服最早是作为伪装服出现的，第二次世界大战末期首先出现了迷彩服，大多为“三色迷彩服”。战后，以美国为首的一些国家装备了“四色迷彩服”。活动5：认识六足机器人教师引导：科学家们发现像蚂蚁、竹节虫等一些昆虫有三对足，在爬行的时候总是以三条足为一组，以三角形支架结构交替前行，他们可以轻松的跨过障碍物，也可以随时随地的停下来。出示课本24页竹节虫的图片，引导学生看一看竹节虫，了解竹节虫身体结构的特点和爬行的特点。科学家们又从中获得什么启发呢？又有什么发明呢？出示课本24页的六足仿生机器人图片，引导学生观察，并且读一读旁边的文字，了解六足仿生机器人的特点以及作用。全班交流，预设：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，因此可以从事工程勘测、反恐防爆、军事侦察等人类难以完成的或危险性较大的工作。六足仿生机器人借鉴了竹节虫的什么优点？借鉴的是昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势。活动6：清洗锥形瓶和烧瓶的刷子出示实验室中常用的锥形瓶和烧瓶，引导学生看一看，了解锥形瓶和烧瓶的特点。预设：锥形瓶和烧瓶的特点是肚子大，口小，并且瓶颈较长。这种形状的锥形瓶和烧瓶有什么缺点和优点？优点：里面存放的液体不容易洒出来。缺点：很难清洗。这样的锥形瓶和烧瓶用普通的刷子清洗他们时，会有什么不方便呢？用普通的刷子很难将它们清洗干净。人们又是怎样解决这一问题的呢？出示课本24页资料卡片“河豚的启示”，学生读一读这张卡片上的内容，并且观察河豚鱼的形状和烧瓶的刷子，想一想刷烧瓶的刷子和河豚鱼有什么相似之处？预设：河鲀又叫气鼓鱼,它有又叫气鼓鱼,它有一个本领:一遇到惊吓,身体就会迅速胀大好几倍,以吓退天敌。技术人员从中受到启示,发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子。清洗烧瓶的刷子的形状类似于身体迅速膨胀的河豚鱼，这样在使用时，可以挤压手柄,使刷头膨大，就可以清洗烧瓶或锥形瓶下面用普通刷子难以清洗的角落。教师引导：刚刚我们了解了六足机器人和烧瓶的刷子，在日常生活中，除了这些之外，我们周围的生物还有很多很多，想一想这些周围的生物给你什么启示？试着模仿一种生物的形态结构或者功能，设计一种产品。学生分小组活动，讨论问题并且设计一种产品。全班交流，各小组展示本小组设计的产品，并且说一说这种产品是从什么动物身上的什么地方受到的启发？预设：猫的耳朵可以改变朝向,以便接收不同方向传来的声音。鸭子的蹼有助于它划水，模仿鸭蹼的形态和功能设计脚蹼，可以为人们游泳、潜水提供前进动力。翠鸟的嘴呈锥形，前小后大，在快速入水捕鱼时可减小阻力，高速列车的车头设计成锥形，在列车高速行驶时可减小空气阻力。野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用，过滤空气，猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。龙虾——气味探测仪蝴蝶上的鳞片——变色衣服荷叶——防水衣服树叶的排列——悉尼大剧院鱼的沉浮——潜艇响尾蛇——空对空响尾蛇导弹教师小结：通过六足机器人和烧瓶的刷子，我们发现自然界中普普通通的现象有时候也会给我们很大的启发，帮助我们解决生活和工作上的难题。由此可见，我们要善于观察，善于思考，勤于动手，这样更有利于解决问题。第二单元知识点归纳第二单元仿生5.生物的启示生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。课本14页的四种物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用；塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能；尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力；降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。除此之外，还有锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺(不留空隙，也不相互重叠)的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。这一猜想被称为“蜂窝猜想”。在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。所以在正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱三种之中，正六棱柱的抗压能力最强。蜂窝的横截面呈正六边形的形状.不留空隙，也不互相重叠，是密铺而成。而且蜂窝的巢房是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造而成的。假设我们想用相同形状和大小的图形密铺一个平面（使图形不留空隙、也不互相重叠地铺满整个平面），那么只有3种正多边形可以做到：正三边形、正四边形和正六边形。（这里指规则镶嵌）在铺满同等面积的情况下，使用正六边形所需要的周长之和最小。这就不难理解蜜蜂为什么会选择六边形了，因为蜂巢是用蜂蜡做的，而蜜蜂产出蜂蜡是消耗能量的，它们当然希望省些力气——这点小心思就跟打工人想少搬几块砖一样。假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状的蜂巢？为什么？假如我是蜜蜂，我会选择建造正六边形的蜂巢。因为正六边形的蜂巢有三大优点：第一，每个蜂房都是密铺的，既不留空隙，也不相互重叠；第二，正六边形的蜂巢用料最少，可以采用最少量的蜂蜡建成最大的蜂巢；第三，正六边形的蜂巢抗压能力最强。虽然圆柱体抗压能力最强，但在平面密铺的基础上，圆形最终会被挤压成六边形。比较正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，正六棱柱的抗压能力最强。你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列，等等。这种设计的好处是：六边形排列没有缝隙，有效空间最大，所用材料少等。人们在造船时，从鱼的身上得到了哪些启示？它们的对应关系是：鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力；鱼的流线型身体对应潜艇的外形，减少水的阻力，行进更快更省力；鱼的骨架对应船的龙骨，提供整个身体的支撑；鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。查资料，了解人类从鸟的身上获得了哪些发明创造的启示。人类从鸟类的身上得到了启示，发明了滑翔机。人类从蝙蝠的身上得到了启示发明了雷达。鸟类可以在空中自由飞行，这对人类是多么大的吸引和激励啊！400多年以前，意大利人达·芬奇根据对鸟类的观察和研究，设计了扑翼机，试图用脚蹬的动来扑动飞行。后来，经过许多科学家的试验，终于在1903年发明了飞机，实现了几千年来人类渴望飞上天空的理想。小小的蜂鸟是鸟中的“直升机”，制造具有蜂鸟飞行特性的垂直起落飞机，已经成为许多飞机设计师梦寐以求的愿望。还有科学家从鸽子的视觉发达得到启示，发明了“电子鸽眼”；从猫头鹰眼睛的特殊构造，发明了“夜视仪”；利用鹰的眼睛发明了“电子鹰眼”；从啄木鸟觅食中受到启发，发明了“防震头盔”人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。学生活动手册研究蜂巢形状的奥秘。蜂巢截面形状壁长/厘米内切圆直径/厘米4个密铺后有几道壁4个密铺后壁的总长度/厘米抗压能力(书本数)正三角形4.562.64941.044正方形3312363正六边形1.863.221935.345我的结论：许多动物具有与生俱来的特殊本领，你认为可以从它们身上获得什么启示？进行哪些发明创造？秃鹫飞得高，能飞上9000米的高空发明飞机游泳冠军旗鱼的时速高达113千米发明火箭抹香鲸是潜水冠军，能潜入海洋2200米深处发明潜水艇尖尾雨燕是飞行冠军，时速可达350千米发明飞机6.蛋壳与薄壳结构观察并描述鸡蛋壳的特点。鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。用手能把1枚鸡蛋握碎吗？因为鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。此外，蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。蛋壳为什么能承受这么大的压力？薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成，而拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，所以拱形能承受巨大的压力。外形为弧形的建筑结构被称为拱。常见的拱形有：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。拱桥的承重能力大于平桥。拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。薄壳结构的建筑有：国家大剧院、悉尼歌剧院薄壳结构的物体有：野营的帐篷、各种各样的灯泡、工地上的安全帽等。7.海豚与声呐人们在水池里插上金属棒，海豚游动时绝不会碰到；即使被蒙上眼睛，照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这个实验说明，海豚探路不是依靠视觉。海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波，声波遇到物体后会反射回来，被海豚的耳朵接收，海豚就能确定物体的形状、大小和位置。海豚采用的这种方法叫回声定位。根据回声定位原理，科学家发明了声呐。现在，声呐已被广泛应用于各种舰艇、水下作业及渔业勘测等。潜艇的声呐系统利用声波对水下目标进行探测、定位、识别等。B超诊断仪同样利用回声定位原理，将超声波射入人体，通过分析体内组织产生的回声，探测人体内部是否健康。雷达则利用类似的原理进行工作。雷达发出的电磁波遇到目标时会返回，从而测定目标位置、速度等，为飞机导航。B超、雷达的工作原理和海豚探路有什么相似之处？海豚、声呐、B超、蝙蝠都属于回声定位的工作原理。某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部发出超声波，利用反射回的声波来定向，这种空间定向的方法称为回声定位。声呐是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。雷达将电磁波以定向方式发射至空间，借由接收空间内存在物体所反射的电磁波，可以计算出该物体的方向、高度及速度，并且可以探测物体的形状，以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。8.我们来仿生人或动物任何一个动作的产生，都不是一块骨骼肌收缩、舒张完成的，而是多组肌群在神经系统的调解下，骨、关节和肌肉的协调配合完成的：骨骼肌接受神经传来的刺激，会收缩，牵引着它所附着的骨，绕着关节运动，从而产生各种动作。在手臂模型中，硬纸板代表长骨；对折的硬纸板代表前臂的桡骨和尺骨；铆钉代表关节；绳子代表连接上臂与前臂的骨骼肌肉。在“保护色”游戏中，小动物卡片代表生活在树丛中的小动物；以正常速度走过这条小路代表不经意的观察状态；重走一遍小路，代表仔细的观察状态。迷彩服是作训服的一种基本类型。“迷彩”是由绿、黄、茶、黑等颜色组成不规则图案的一种新式保护色。迷彩服的种类和作用。黄绿色的迷彩服是丛林迷彩，用于陆军夏作训服。荒漠迷彩，用于陆军冬作训服。蓝色的迷彩服是海洋迷彩，用于海军陆战队。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。锥形瓶和烧瓶内大口小，普通刷子无法将其内部清洗干净。河鲀又叫气鼓鱼，它有又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌。技术人员从中受到启示，发明了一种像河鲀那样形状可变的试管刷子。仔细观察周围的生物，思考它们能给你什么启示。试着模仿一种生物的形态、结构或功能，设计一种产品。猫的耳朵可以改变朝向，以便接收不同方向传来的声音。鸭子划水十分轻松，模仿鸭蹼发明脚蹼，可以为人们游泳、潜水提供前进动力。翠鸟的锥形喙前小后大，在快速入水捕鱼时可减小阻力，锥形列车车头在列车高速行驶时可减小空气阻力。野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气，猪鼻子防毒面具前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭。