回声定位
执教：海安市明道小学 张小强
内容来源：苏教版五年级下册
教学年级：四年级
教学目标：
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类别 |
描述 |
课标参考 |
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科学观念 |
知道回声定位技术中包含科学概念、原理。知道利用回声定位技术能提高工作效率。 |
第8页，91页 |
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科学思维 |
建立模型解释回声定位的原理，并能形成动态变化的图景，能基于仿生学的原理展开想象，进行初步的创意设计，表达回声定位原理在生活中的应用。关注跨学科概念：结构与功能，思考生物的结构与功能的关系。 |
第10页 105 |
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探究实践 |
利用类比实验体验回声定位的原理，选择恰当的工具、仪器观察并记录回声定位的特征及现象。 |
第12页 |
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态度责任 |
能以事实作为依据作出独立判断，善于有依据地质疑别人的观点，乐于与别人交流，在合作探究中调整自己的观点，最终得出正确的结论。知道科学技术对科学发展的促进作用。 |
第14页，92页 |
教学重难点：
了解蝙蝠、海豚探路和捕食的原理，建立起回声定位的原理模型。
通过学生的团队合作，结合制作和测试夜行仪的项目，切身感受回声定位的原理。
教学准备：超声波传感器套件、电池盒、测试纸盒、指南针、手机支架、课件等
教学流程图（问题链）：
教学过程：
一、谈话导入
（出示图片）五一长假，我们出去游玩，见到的是人山人海，可能好多同学喜欢的是高山流水，鸟语花香，真是世外桃源，人间仙境。
（出现黑色的图）这张图是怎么回事？仔细看看，原来是23:30
这么黑，什么都看不见？夜里要看见美景怎么办？（用电筒）
为什么电筒的光照在物体上，就能够看到了？你能说说人们用眼睛看东西的原理吗？
小组讨论后，把眼睛看物体时，光的路径图画在记录单上。
物体将电筒照射的光反射到人眼里，所以人眼就能看到物体了。
物体表面反射的光是向什么方向的？（四面八方的，所以我们在不同的角度都可以看到物体，且看到的样子也不一定是相同的）
如果没有照明工具，我们想顺利通过这段路，怎么办？如何才能不撞到障碍物呢？
我们知道有些动物就有夜间出行的本领，我们是不是可以学习使用这些动物的本领？大家讨论一下，有什么动物的本领可以模仿一下？
学生可能会提到猫、老鼠、猫头鹰、蝙蝠等
有些动物视觉非常发达，只要有微弱的光线它们就能看见物体，但完全黑暗的地方它们就无能为力了。像蝙蝠这样的动物，即使在漆黑的环境中，它们也能自由飞行、灵活地捕捉食物，它们是怎么做到的呢？有同学能给我们介绍一下吗？
试着将自己的想法画下来
二、感受回声定位
1.像蝙蝠这种通过发射超声波，再通过回声来定向的方法，我们称为回声定位
观看视频，体会蝙蝠的回声定位的本领
2.大自然中还有一些动物也有这样的本领，如：海豚、抹香鲸等。（学生阅读资料后进行交流）
海豚一个鼻孔开放，另一个鼻孔是封闭的，埋于皮下。声波就是靠这个封闭的鼻孔发生震动产生的。发声时，声波通过头部额隆，这个额隆就像凸透镜一样可以聚焦放大声波。海豚接收声波是通过下颌的骨骼组织，将分散的声波集中传送至位于下颌后部的内部耳朵，从而感知声波。
选一种动物，画出回声定位的路径图
小结：了解了回声定位的原理，现在我们要想穿过这片漆黑的风景区，你有什么办法了？运用回声定位的原理设计制造一个夜行仪
对，像你们这种通过研究和模仿生物体的结构特点进行创造的学科就是仿生学，看来大家确实有成为科学家的潜质。
3.学生设计夜行仪器，并画出来，注明它的工作原理
老师给大家准备了超声波模块，测距模块主板，电源等，请大家根据说明书组装设备，并进行测试。
测试办法：将夜行仪模块安放在测试盒下部的平台上，为了模拟黑夜环境，我们请测试的同学将头伸到盒子内部，只能看夜行仪上的测距数字，其他同学可以在测试区模拟障碍，测试的同学在中心位置四处转动进行扫描，探测各个同学的位置，并根据指南针确定方向，最后标注到记录圆环中，写上离中心的具体距离，看看大家的测试是否准确。
三、回声定位原理的应用
说一说生活中还有哪些应用
B超、军事雷达、倒车雷达、测距仪、潜水艇、探鱼器等
看来回声定位原理可以应用在不同的环境中，只要我们开动脑筋，善于学习，生物世界中将会有更多的科学原理供我们使用。
板书设计：
