中職教育規(guī)劃教材基礎(chǔ)版第三冊——眼睛與仿生學(xué)

1、十四 眼睛與仿生學(xué)教學(xué)目標(biāo)1 掌握本文由一般到特殊，由簡單到復(fù)雜的說明順序和整體“總一分一總”式，主體“橫式”的結(jié)構(gòu)特點。2 .認(rèn)識本文舉例和比較交錯運用以及分析和綜合的說明方法。3. 認(rèn)識本文準(zhǔn)確、嚴(yán)密和簡明的語言特點。課文分析這篇文章是介紹仿生學(xué)這門新興科學(xué)的說明文， 為了說明這門新興科學(xué)， 作者運用了舉 例和比較，以及分析與綜合的說明方法，具體、生動的生活實例加上本文準(zhǔn)確、嚴(yán)密、簡明 的語言把深奧難懂的科學(xué)道理表達(dá)得深入淺出、通俗易懂。課文可分為三部分。第一部分（13自然段），寫“研究視覺仿生的意義” 。分別講的是眼的重要、 眼的功能、 眼睛與仿生學(xué)。第二部分（ 414 自然段），探討了

2、研究視覺仿生的成果。又可以分為兩層，第一層講單 眼的構(gòu)造與功能，從文章的第 4自然段到第 9 自然段分別講了人眼、蛙眼、鷹眼， 第二層則分別以象鼻蟲、 蜜蜂、 蜻蜓和蒼蠅為例講了復(fù)眼的構(gòu)造與功能， 從第 10 自然段到第 14自然 段。第三部分（ 1516 自然段），說明了仿生學(xué)的定義、任務(wù)、研究范圍和發(fā)展重點。本文的寫作手法1. 說明順序有條不紊本文的說明順序是由一般到特殊， 由簡單到復(fù)雜。 這樣的說明順序既便于讀者理解， 又 符合人們的認(rèn)知規(guī)律，因此顯得合情合理。2. 結(jié)構(gòu)安排緊湊合理說明文的基本結(jié)構(gòu)有“總一一分一一總”、“總一一分”、“分一一總”三種形式。就文章的主體部分來說，由于層次之

3、間的關(guān)系不同，常見的有“縱式結(jié)構(gòu)”（層進關(guān)系） ， “橫式結(jié)構(gòu)”（并列關(guān)系）和“縱、橫合式結(jié)構(gòu)” 。3. 說明方法恰到好處 交錯運用舉例和比較的手法是本文在運用說明方法上的特點。一邊大量地舉出例子，一邊對舉出的例子進行比較， 既簡略地介紹了相關(guān)事物的共同性， 又詳細(xì)地說明了它們的不 同之處。 例如， 文章開頭部分以人眼與照相機進行比較， 來說明研究各種不同構(gòu)造的眼睛在 仿生學(xué)中的意義。 通過兩者的比較， 著重說明了人眼跟照相機不同的地方： 要先對圖像進行 信息加工，抽取線段、角度、弧度、運動、色度和明暗對比等包含重要信息的簡單特征，并 把它們編制成神經(jīng)密碼信號，再傳給大腦。教學(xué)過程1詞語注釋明

4、察秋毫：比喻目光敏銳，連極小的事物都能看清。別具一格：另有一種獨特的風(fēng)格。輕而易舉：形容事情容易做。視野： 眼睛看到的范圍。2理清結(jié)構(gòu)學(xué)生討論結(jié)構(gòu)提綱，教師歸納。3深入分析課文內(nèi)容，落實重難點重點 : 課文說明的順序及分析說明、綜合說明等說明方法。難點 : 本文主體部分的 “橫式結(jié)構(gòu) ”及分類說明的結(jié)構(gòu)和方法。練習(xí)參考答案一、人眼、蛙眼、鷹眼、蜻蜓的眼睛、象鼻蟲、蜜蜂、蜻蜓和蒼蠅。由簡單到復(fù)雜，這 樣安排方法適合讀者對文章由淺入深的理解。二、類比（人眼的光學(xué)系統(tǒng)跟照相機是十分類似的） ；對比（即使在這個區(qū)域里，對比 較大的目標(biāo)也不是總能準(zhǔn)確無誤地發(fā)現(xiàn)和識別的。 但是，老鷹眼睛的視野卻比人眼廣闊

5、得多。 展翅翱翔于兩三千米高空的雄鷹，一下子就能發(fā)現(xiàn)地面上寬廣范圍內(nèi)的一只小兔或小雞。 ）； 列數(shù)字（例如飛機在 6000 米高空做水平飛行時，飛行員只能看到兩側(cè)八九公里和前方一二 十公里狹窄范圍內(nèi)的地面。 ）。三、因為文章重點介紹的是各種生物的眼睛的特點， 在介紹特點的過程中， 作者介紹了 這些特點對科學(xué)研究的作用， 這實際上就是在說仿生學(xué)。 眼睛和仿生學(xué)是聯(lián)系在一起的， 所以兩者是放在一起的。四、列數(shù)字，類比。能更清楚的說明問題。五、略。有關(guān)資料一、作者簡介王谷巖， 1940 年 11 月生于河北省唐山市，中國科學(xué)院生物物理研究所研究員，科普作 家。研究領(lǐng)域為視覺生物物理學(xué)、空間生物學(xué)、生

6、物學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略?！胺律鷮W(xué)” 正式誕生于 1960 年。距今 2300 多年前墨子和他的 300 弟子， 花了三年時間， 造了一只“會飛的木鳥” ，同時間希臘阿奇卡也制成一只“機械鴿子” 。東漢時，張衡制成一 架能飛數(shù)里的“木雕” 。大約一千九百多年前西漢京都長安有人用大鳥翮制兩翼綁在雙臂上 能飛（滑翔）幾百步。自古就有許多中外人士模仿鳥類飛行試制飛行器，但都不成功。原因在于不了解鳥類的形態(tài)構(gòu)造和生理機能適于飛行的科學(xué)原理；又不了解人不具備飛行的生理條件，人要上天，必須依靠機械動力才可能。一直到了公元1903 年美國萊特兄弟發(fā)明了飛機，人類從此實現(xiàn)了幾千年來夢寐以求的飛上天空的愿望。人類飛上天

7、空的例子， 說明了仿生學(xué)的誕生有它的漫長歷史； 必須在科學(xué)發(fā)達(dá)的前提下 才能誕生。 仿生學(xué)是一門新興不久的科學(xué)， 是生物學(xué)、 數(shù)學(xué)和工程技術(shù)學(xué)邊緣的一門嶄新學(xué) 科。它首先是根據(jù)生產(chǎn)實際提出的技術(shù)問題，去研究生物系統(tǒng)某一方面的結(jié)構(gòu)和功能特性一生物原型研究。然后，將研究所得生物資料進行數(shù)學(xué)分析，抽象出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系， 建立數(shù)學(xué)模型。從中取得對工程技術(shù)所需的資料，用于工程技術(shù)。目前仿生學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代發(fā)展新技術(shù)的重要途徑。其研究范圍已發(fā)展有：1. 感覺器官模擬目前以眼、耳、鼻三種器官為主。已模擬制成了“人造眼”、“電子耳”、“電子鼻”、“電子警犬”等。2. 神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬目前已制成的“人工

8、智能機”、“自學(xué)習(xí)機” （經(jīng)過兩小時的訓(xùn)練就能正確分辨超聲波是潛艇還是海豚發(fā)出的） 。3. 生物定向和導(dǎo)航目前已制成的有：模仿蝙蝠的盲人“探路儀”；模仿能感知千分之一溫度變化的響尾蛇“探熱器” ；模仿鳥類遷飛和魚、龜、鯨等回游的機制，以研制導(dǎo)航 機制；模仿蜜蜂的“太陽羅盤”和生物種的“偏光羅盤” ，“人工電子蜜蜂” ；模仿蚊、蠅等 具有天然導(dǎo)航器官楫翅的“振動陀螺儀” ，用于高速飛機和火箭。4. 生物力學(xué)模擬人或動物肌肉的器具。如模仿膝關(guān)節(jié)制成的液壓模型，可以行成。 做成鯨形狀的日本大型遠(yuǎn)洋貨輪， 提高航速百分之二十五。 模仿企鵝的特殊運動方式， 制成 了深雪上行駛速度達(dá)時速 50 千米的雪地汽車。模仿袋鼠的運動制成了在沙漠中通行無阻的 無輪汽車跳躍機等。5. 生物力能學(xué)如模仿螢火蟲把化學(xué)能變化光能的效率幾乎達(dá)百分之百的優(yōu)點，制出冷光源，可提高電能利用效率幾倍到幾十倍。6. 醫(yī)學(xué)仿生學(xué)已制成的有原子動力心臟，人工腎，能做出六個基本動作的假