[眼睛与仿生学原文]《眼睛与仿生学》

【jiaoan.jxxyjl.com--高一语文教案】

【目的要求】
1.掌握本文由一般到特殊，由简单到复杂的说明顺序和整体“总──分──总”式，主体“横式”的结构特点。
2.认识本文举例和比较交错运用以及分析和综合的说明方法。
3.认识本文准确，严密和简明的语言特点。
【课文分析】
1.注音释义
制导：通过无线电装置，控制和引导导弹等，使其按一定轨道运行。
散射：光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时，部分光线向多方面改变方向的现象。
明察秋毫：比喻目光敏锐，连极细小的事物都看得清楚。秋毫：秋天鸟兽身上新长的细毛。
别具一格：另有一种独特的风格。
2.内容主旨
课文可分为三部分。
第一部分从“眼睛是人和动物的重要感觉器官”到“这对发展现代科学技术有重要的意义。”第二部分从“人眼的光学系统跟照相机是十分类似的”到“大大提高了工效与质量。”第三部分从“上述各方面的研究工作”到“感觉仿生已经成为目前仿生学的发展重点。”
第一部分共有三个自然段，分别讲的是(1)眼的重要(2)眼的功能(3)眼睛与仿生学，第一部分讲的是“研究视觉仿生的意义”。第二部分则探讨了研究视觉仿生的成果，又可以分为两层，第一层讲单眼的构造与功能，从文章的第四自然段到第九自然段分别讲了人眼、蛙眼、鹰眼，第二层则分别以象鼻虫、蜜蜂、蜻蜓和苍蝇为例讲了复眼的构造与功能，从第十自然段到第十四自然段。文章的第三部分则说明了仿生学的定义，任务、研究范围和发展重点。
这篇文章是介绍仿生学这门新兴科学的说明文，为了说明这门新兴科学，作者运用了举例和比较交错运用，以及分析与综合的说明方法，具体，生动的生活实例加上本文准确、严密、简明的语言把深奥难懂的科学道理表达得深入浅出、通俗易懂。
3.写作手法
①说明顺序有条不紊
合理的说明顺序对于说明非常重要，因此说明文的顺序必须既符合人们认识客观事物的规律，又符合事物本身固有的特点。人们认识事物有它的规律性，如由感性到理性，由简单到复杂；事物和事理本身都有它内在的逻辑关系，如“一般──特殊”；“整体──部分”；“因──果”；“主──次”；“深──浅”；“大──小”（或相反）。按照这些关系安排说明顺序，就叫逻辑顺序。由于仿生学是一门新兴科学，人们一般对它都比较陌生，所以作者不是先在科学定义上作文章，而是先介绍人们最熟悉，印象最深的人的眼睛，及其在仿生学中的意义，然后再说明一些动物的眼睛及其构造和功能。就眼的构造来说，一般眼的构造比复眼简单，所以作者先从一般眼睛谈起，然后再介绍复眼的构造及其在仿生学中的意义。
本文的说明顺序是由一般到特殊，由简单到复杂。这样的说明顺序既便于读者理解，又符合人们的认识规律，因此显得合情合理。
②结构安排紧凑合理
说明文的基本结构有“总──分──总”“总──分”、“分──总”三种形式。就文章的主体部分来说，由于层次之间的关系不同，常见的有“纵式结构”（层进关系），“横式结构”（并列关系）和“纵、横合式结构”。通过分析各自然段的内容，可以归纳出这篇说明文的结构。全文共十六个自然段，其段落大意可分别概括为：(1)眼的重要(2)眼的功能(3)眼睛与仿生学(4)人眼的仿生价值之一(5)人眼的仿生价值之二(6)蛙与蛙眼(7)蛙眼的特点(8)蛙眼的仿生价值(9)鹰眼的仿生价值(10)复眼的启示(11)象鼻虫与仿生学(12)蜂眼的特点(13)蜜蜂与仿生学(14)蜻蜓和苍蝇与仿生学(15)仿生学的定义及研究任务(16)仿生学的研究范围，类别和发展重点。
根据以上的分析，我们可以把文章归纳为：
<一>研究视觉仿生的意义（(1)─(3)）（总）
<二>研究视觉仿生的成果（(4)—(14)）（分）
人眼──人造眼（(4)──(5)）
单眼（(4)—(9)）  蛙眼──电子蛙眼（(6)──(8)）
鹰眼──电子鹰眼（(9)）
象鼻虫──地速计（(10)──(11)）
复眼（(10)──(14)） 蜜蜂──偏光天文盘（(12)──(13)）
蜻蜓、苍蝇──复眼透镜（(14)）
<三>仿生学的定义、任务、研究范围和发展重点（(15)──(16)）（总）
对照上文的段落提纲，我们可以看出这篇文章的整体结构采用的是“总──分──总”的形式，主体结构即文章的第二部分则采用的是横式结构。
③说明方法恰到好处
交错运用举例和比较的手法是本文在运用说明方法上的特点。一边大量地举出例子，一边对举出的例子进行比较，既简略地介绍了相关事物的共同性，又详细地说明了它们的不同之处。例如，文章开头部分以人眼与照相机进行比较，来说明研究各种不同构造的眼睛在仿生学中的意义。通过两者的比较，着重说明了人眼跟照相机不同的地方：要先对图像进行信息加工，抽取线段、角度、弧度、运动、色度和明暗对比等包含重要信息的简单特征，并把它们编制成神经密码信号，再传给大脑。同时，人眼还可以对比周围的景物，使人感知自身的运动和位置状态，确定物体的距离，形状和相对大小等。又如，在介绍复眼时，以蜻蜓为例，把它同人眼相比，说明它没有眼球，不能转动，靠头部的转动朝向物体，表面是一层比较硬的半透明角膜，边缘与头部边缘融为一体。最后概括起来说明，复眼构造的特点是“精巧”；功能的特点是“奇异”，在某些方面的人眼所不及。通过举例与比较突出了人和动物眼睛的不同特征，给人留下了深刻的印像。
【资料窗】
“仿生学”正式诞生于1960年。距今2300多年前墨子和他的300弟子，花了三年时间，造了一只“会飞的木鸟”，同时间希腊阿奇卡也制成一只“机械鸽子”。东汉时，张衡制成一架能飞数里的“木雕”。大约一千九百多年前西汉京都长安有人用大鸟翮制两翼绑在双臂上能飞（滑翔）几百步。……自古就有许多中外人士模仿鸟类飞行试制飞行器，但都不成功。原因在于不了解鸟类的形态构造和生理机能适于飞行的科学原理；又不了解人不具备飞行的生理条件，人要上天，必须依靠机械动力才可能。一直到了公元1903年美国赖特兄弟发明了飞机，人类从此实现了几千年来梦寐以求的飞上天空的愿望。
人类飞上天空的例子，说明了仿生学的诞生有它的漫长历史；必须在科学发达的前提下才能诞生。仿生学是一门新兴不久的科学，是生物学，数学和工程技术学边缘的一门崭新学科。它首先是根据生产实际提出的技术问题，去研究生物系统某一方面的结构和功能特性──生物原型研究。然后，将研究所得生物资料进行数学分析，抽象出它们之间的内在联系，建立数学模型。从中取得对工程技术所需的资料，用于工程技术。
目前仿生学已经成为现代发展新技术的重要途径。其研究范围已发展有：
一、感觉器官模拟──目前以眼、耳、鼻三种器官为主。已模拟制成了“人造眼”、“电子耳”、“电子鼻”、“电子警犬”等。
二、神经元和神经网络的模拟──目前已制成的“人工智能机”、“自学习机”（经过两小时的训练就能正确分辨超声波是潜艇还是海豚发出的）。
三、生物定向和导航──目前已制成的有：模仿蝙蝠的盲人“探路仪”；模仿能感知千分之一温度变化的响尾蛇“探热器”；模仿鸟类迁飞和鱼、龟、鲸等回游的机制，以研制导航机制；模仿蜜蜂的“太阳罗盘”和生物种的“偏光罗盘”，“人工电子蜜蜂”；模仿蚊、蝇等具有天然导航器官──楫翅的“振动陀螺仪”，用于高速飞机和火箭。
四、生物力学──模拟人或动物肌肉的器具。如模仿膝关节制成的液压模型，可以行成。做成鲸形状的日本大型远洋货轮，提高航速百分之二十五。模仿企鹅的特殊运动方式，制成了深雪上行驶速度达时速50公里的雪地汽车。模仿袋鼠的运动制成了在沙漠中通行无阻的无轮汽车──跳跃机等。
五、生物力能学──如模仿萤火虫把化学能变化光能的效率几乎达百分之百的优点，制出冷光源，可提高电能利用效率几倍到几十倍。
六、医学仿生学──已制成的有原子动力心脏，人工肾，能做出六个基本动作的假手。
仿生学是一门综合科学，需要生物学、生理学、心理学、生物物理学、生物化学、控制论、数学、电子学、通讯、航空、航海、医学等等许多科学工作者进行合作，去解决各自需要解决的问题。
仿生学是一门新生的科学，前途广阔，不久的将来将在生产，生活各个领域里得到广泛的运用。
《一次大型的泥石流》
【目的要求】
1.了解数据的说明方法在记述性说明文中的作用。
2.掌握时间先后的说明顺序，以及整体“总──分──总”式和互体“纵式”的结构特点。
【课文解析】
1.注音释义
罕见（han）   滂沱（páng tuó）   裸露（luǒ）
瞬时：转眼间   罕见：少见   滂沱：雨下得很大
2.内容主旨
课文可以分为三个部分，段意及层次可以归纳如下：
(一)概括介绍泥石流 定义(1)
(1—2)          破坏力(2)
1.爆发概况(3)
过渡(4)
天气条件、过程(5)
(二)泥石流爆发的实况   2.       阵性流(6)
连续流(7)
形态变化(8)               
总结(9)       
3.又一次泥石流(10)
(三)原因及防治  原因(11)
防治(12)
这篇文章是一篇介绍自然现像的记述性说明文，着重介绍了一次大型泥石流的爆发经过，以及对它的发生、发展和防治的若干规律性的认识，阐明了泥石流的特征和大型泥石流的危害。在说明的过程中，采用了记叙、描写的表达方式，从形式上看与记叙极其类似，这类说明文可称为记述性说明文。
记述性说明文虽然同记叙文极其类似，但两者有本质的区别。记述性说明文必须尊重科学事实，真实而全面地反明事物发生发展的过程，在描写时，记述性说明文不掺入主观的情感色彩，必须以尊重事实为基础来展开描写。其目的在于将读者陌生的事物具体化，以便更精确地说明它们，描写是为说明来服务的。
3.说明顺序
课文对泥石流的说明采用先作概括介绍，然后具体介绍爆发的经过，最后作综合分析说明的方法。这一点从文章的结构安排中看得非常清楚，文章的第一部分先简要说明什么是泥石流，然后从泥石流的破坏力很强很自然地具体举出蒋家沟的泥石流。第二部分则具体地详细介绍了蒋家沟一次大型泥石流的经过，使读者对泥石流的特征有了更为明确的了解。然后，文章很自然地过渡到第三部分，说明泥石流灾害发生的原因及防治方法。从文章的主要部分来看。则是通过时间顺序根据当时出现的不同形态的泥石流运动的情况作了详细的具体的说明，从下文中的表格我们可以一目了然。
时间 过程 阶段
26日夜间 乌云密布 酝
酿
27日凌晨 狂风呼啸，大雨倾盆 
27日天亮 大雨转细 
6时25分 从山沟里传出巨响，流水量增大。稍过片刻，出现断流，泥石流滚滚而出。 爆
发
6时25分后 出现泥石流的阵性流，第三阵过去后，沟床上游泥厚达1米左右。 
6时40分 第四阵涌来，流速大大加快，浪头滚滚，泥沫四溅 
8时20分 大雨滂沱，出现连续流，巨大的连续流历时40分钟后又转成阵性流，一直持续5个多小时 
中午12时30分 稀性的连续流变成水流，泥石流才完全结束 结束
4.结构特征
通过对课文内容的分析（见“内容主旨”），全文整体是按先概括后具体再归纳的顺序安排的结构，因此，全文采用了“总──分──总”的形式。
通过对课文主体的分析（见“说明顺序”），主体部分以泥石流发生、发展、结束过程为顺序，各个层次的顺序不能任意调换。
5.说明方法
文章根据切实调查和精细的考察，多处列举了一系列精确具体的数字。如介绍蒋家沟这一次大规模泥石流时，就两次用表示总量、数量、流速、容量、冲击力，延续时间的具体数字来令人信服地说明泥石流的规模之大，气势之猛。对泥石流爆发中流速流量的数据尤为详尽。泥石流爆发前，水的流量增大到3—4立方米每秒。阵性流发生时，最大流速达10.9米每秒，流量达500立方米每秒。发展到连续流时，流连高达12—15米每秒，流量增至500—800立方米每秒。使用数据时，根据情况的不同，分别使用了确数和概数。这些数据的运用，准确地反映了事物本身的情况。
【资料窗】
山地突然爆发的饱含大量泥沙，石块的洪流。多见于半干旱山地高原地区。其形成条件是：地形陡峻，松散堆积物丰富，特大暴雨或大量冰融水的流出。爆发时，山鸣地动，暴雨，雪水或冰川融水夹带固体物质沿陡坡汹涌滚流而下，历时短暂，但来势凶猛，往往能埋没农田，堵塞江河，毁坏路基桥涵等建筑物，具有极大破坏力。

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