《眼睛與仿生學(xué)》-【中職專用】高二語(yǔ)文同步公開(kāi)課講堂（語(yǔ)文版·拓展模塊）

能容天地難容沙?！蛞蝗梭w器官眼睛王谷巖仿生學(xué)與目標(biāo)高準(zhǔn)確篩選信息的能力理清本文寫(xiě)作思路123指出本文的說(shuō)明順序“仿生學(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(shí)間，造了一只“會(huì)飛的木鳥(niǎo)”，同時(shí)間希臘阿奇卡也制成一只“機(jī)械鴿子”。東漢時(shí)，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(zhǎng)安有人用大鳥(niǎo)羽制兩翼綁在雙臂上能飛（滑翔）幾百步。導(dǎo)入01整體感知PARTone王谷巖，中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員，科普作家。1940年11月生于唐山市。1965年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系生物物理專業(yè)，從事“視覺(jué)信息處理”基礎(chǔ)理論研究，成果獲“中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)二等獎(jiǎng)”。1992年以來(lái)的十幾年間,承擔(dān)國(guó)家載人航天工程“神舟號(hào)”航天飛船空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，被授予“中國(guó)科學(xué)院參加載人航天工程優(yōu)秀工作者”榮譽(yù)稱號(hào)。目前，協(xié)助貝時(shí)璋院士工作，進(jìn)行細(xì)胞重建的理論研究。作者簡(jiǎn)介著陸范疇贊嘆不已：不停地贊美，已，停止。明察秋毫:比喻目光敏銳，連極小的事物都能看清；察，看到，秋毫，秋天鳥(niǎo)獸身上新長(zhǎng)的細(xì)毛。視而不見(jiàn)：看見(jiàn)了卻好像沒(méi)看見(jiàn)一樣。輕而易舉:

形容事情容易做。

別具一格:另有一種獨(dú)特的風(fēng)格。視野:

眼睛看到的范圍。

截?fù)簦簲r截并打擊日積月累chóuzhuó蜻蜓、蒼蠅（14）眼睛與仿生學(xué)蛙眼（6-8）鷹眼（9）象鼻蟲(chóng)（10-11）蜜蜂（12-13）一般眼睛人眼（4-5）第一部分：(1─3)概括說(shuō)明研究各種不同構(gòu)造的眼睛的意義復(fù)眼第二部分(4─14)研究情況及成果。第三部分：(15─16)仿生學(xué)研究的意義、范圍和任務(wù)，以及發(fā)展重點(diǎn)文章結(jié)構(gòu)02PARTtow文本研讀本文寫(xiě)到仿生學(xué)已經(jīng)取得了哪些成果？這些成果利用了生物的什么特點(diǎn)？有怎樣的發(fā)展前景？將使用于哪些領(lǐng)域？人

眼

仿

生利用特點(diǎn)已取得成果人

眼

仿

生為改進(jìn)某些機(jī)器的輸入裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳送器，研制新型跟蹤和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)作為參考人眼的信息加工原理已取得成果“人造眼”利用特點(diǎn)人眼可以對(duì)比周?chē)木拔铮谷烁兄陨淼倪\(yùn)動(dòng)和位置狀態(tài)，確定物體的距離、形狀和相對(duì)大小。人

眼

仿

生人

眼

仿

生前景進(jìn)一步完善人造眼技術(shù)裝置，將可以用來(lái)自動(dòng)控制宇宙飛船下將階段的制導(dǎo)，選擇合適的著陸場(chǎng)地，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)妥的著陸；還可以控制無(wú)人駕駛探險(xiǎn)車(chē)，使它準(zhǔn)確靈活地避開(kāi)障礙，選擇道路，在人跡從未到過(guò)的地方長(zhǎng)途巡行。蛙

眼

仿

生已取得成果蛙

眼

仿

生電子蛙眼用于雷達(dá)系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地把預(yù)定要搜索的目標(biāo)同其他物體分開(kāi)，特別是把目標(biāo)同背景分開(kāi)，因而大大提高雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力。國(guó)外已經(jīng)投入使用的一種人造衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)，也是模仿蛙眼視覺(jué)原理的。利用特點(diǎn)蛙眼對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體簡(jiǎn)直是“明察秋毫”，而對(duì)靜止不對(duì)的物體卻是“視而不見(jiàn)”。能夠敏捷地發(fā)現(xiàn)具有特定形狀的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，準(zhǔn)確的確定目標(biāo)的位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度，并能選擇最佳的攻擊時(shí)刻。蛙

眼

仿

生鷹

眼

仿

生利用特點(diǎn)鷹

眼

仿

生老鷹眼睛的視野卻比人眼廣闊得多。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。鷹

眼

仿

生前景如果我們能夠研制出一種類似鷹眼的搜索、觀測(cè)技術(shù)系統(tǒng)，就能夠大大擴(kuò)充和提高飛行員的視野和視敏度。如果能夠研制出具有鷹眼視覺(jué)原理的“電子鷹眼”，就有可能用于控制遠(yuǎn)程激光制導(dǎo)武器的發(fā)射。如果能夠給導(dǎo)彈裝上小巧的“鷹眼系統(tǒng)”，那么它就可以像雄鷹一樣，自動(dòng)尋找、識(shí)別、追蹤目標(biāo)，做到百發(fā)百中。復(fù)

眼

仿

生復(fù)

眼

仿

生——象鼻蟲(chóng)已取得成果地速計(jì)測(cè)量飛機(jī)著陸時(shí)相對(duì)于地面的飛行速度；測(cè)量導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)時(shí)的相對(duì)速度利用特點(diǎn)象鼻蟲(chóng)的眼睛是復(fù)眼，在飛行中，不同的小眼是在不同的時(shí)刻看到外界同一個(gè)物體的。象鼻蟲(chóng)根據(jù)各個(gè)小眼看到同一個(gè)物體的時(shí)間差以及自身在此期間飛過(guò)的距離，可以很快地“計(jì)算”出它相對(duì)于地面飛行速度。復(fù)

眼

仿

生——蜜蜂已取得成果根據(jù)天空偏振光導(dǎo)航的航海儀器——“偏光天文羅盤(pán)”應(yīng)用這種羅盤(pán)，即使在陰云密布以及黎明或傍晚看不到太陽(yáng)的時(shí)候，也不會(huì)迷失方向。特別是在不能使用磁羅盤(pán)的靠近南北極的高緯度地區(qū)，使用這種偏光羅盤(pán)就更顯得優(yōu)越了。利用特點(diǎn)蜜蜂、螞蟻和某些甲蟲(chóng)可以憑借復(fù)眼看到偏振光的振動(dòng)方向，并且能夠利用天空中的太陽(yáng)偏振光來(lái)導(dǎo)航，確定行動(dòng)方向。復(fù)

眼

仿

生——蜻蜓、蒼蠅利用特點(diǎn)已取得成果一種新型光學(xué)元件——“復(fù)眼透鏡”用它作鏡頭制成的“復(fù)眼照相機(jī)”，一次就能照出千百?gòu)埾嗤南?。這種復(fù)眼照相機(jī)已用于印刷制版和大量復(fù)制大規(guī)模集成電路中精細(xì)的顯微電路，大大提高了工效與質(zhì)量。蜻蜓和蒼蠅等的復(fù)眼的角膜，具有一種奇特的成像特點(diǎn)。這種復(fù)眼角膜是由許許多多個(gè)六邊形的小眼角膜排列構(gòu)成，而每個(gè)小眼的角膜又都能形成一個(gè)像。不同的眼睛眼睛的構(gòu)造或功能研究的啟示單眼復(fù)眼人眼蛙眼鷹眼能敏捷地發(fā)現(xiàn)具有特定形狀的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)視野廣闊視敏度高雷達(dá)系統(tǒng)、人造衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)電子鷹眼（控制遠(yuǎn)程激光制導(dǎo)武器、導(dǎo)彈跟蹤）象鼻蟲(chóng)眼“天然速度計(jì)”地速計(jì)蜜蜂眼蜻蜓眼具有特殊的結(jié)構(gòu)，可以利用太陽(yáng)偏振光來(lái)導(dǎo)航角膜由許許多多個(gè)六角形的小眼角膜排列構(gòu)成“偏光天文羅盤(pán)”“復(fù)眼透鏡”、復(fù)眼照相機(jī)簡(jiǎn)單到復(fù)雜一般到特殊03PARTthree探究分析說(shuō)明順序

本文運(yùn)用了由一般到特殊、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜（由淺入深）的邏輯順序。舉例子作比較列數(shù)字下定義說(shuō)明方法例如說(shuō)明“研究、認(rèn)識(shí)眼睛的各種構(gòu)造和功能”，“對(duì)發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有重要的意義”，就列舉人眼為例。為了說(shuō)明人眼的仿生學(xué)意義，又把人眼的結(jié)構(gòu)功能與照相機(jī)作比較，說(shuō)明了人眼的信息加工傳輸功能的仿生學(xué)意義。舉例子是為了說(shuō)明觀點(diǎn)或道理，而作比較則使得實(shí)例更加特征鮮明，更加強(qiáng)了“實(shí)例”說(shuō)明觀點(diǎn)、道理的作用舉例子作比較下定義下定義是用準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括事物的本質(zhì)特征，在本篇課文中使用多次，如下列幾例：（1）由幾十至幾萬(wàn)個(gè)獨(dú)立小眼構(gòu)成的眼睛，叫做“復(fù)眼”。（2）具有偏振現(xiàn)象的光叫做偏振光。（3）探索人和動(dòng)物眼睛奧秘的仿生學(xué)研究工作，稱為視覺(jué)仿生。列數(shù)字：“例如飛行員在6000米高空作水平飛行時(shí)，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。即使在這個(gè)區(qū)域里，對(duì)比較大的目標(biāo)也不是總能準(zhǔn)確無(wú)誤地發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的?！边@段話是在舉例子之中，兼用了列數(shù)字的方法。具體準(zhǔn)確的說(shuō)明了由于受到視野和視敏度的限制，在高空飛行的飛行員單憑肉眼很難發(fā)現(xiàn)和識(shí)別地面目標(biāo)。列數(shù)字課文總結(jié)從仿生學(xué)的誕生、發(fā)展，到現(xiàn)在短短幾十年的時(shí)間內(nèi)，它的研究成果己經(jīng)非?？捎^。仿生學(xué)的問(wèn)世開(kāi)