眼睛與仿生學(xué)教案

1、 眼睛與仿生學(xué)教案一、教學(xué)目標(biāo)（一）了解課文提及的人和動(dòng)物的眼睛構(gòu)造與功能的特點(diǎn)及其與仿生學(xué)的關(guān)系。（二）理解本文的說明順序，掌握分類、舉例、比較等說明方法。辨識(shí)分析說明與綜合說明。（三）領(lǐng)會(huì)說明文語(yǔ)言的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。（四）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科普讀物的閱讀興趣，使學(xué)生初步具備獨(dú)立閱讀和分析科普讀物的能力。二、難點(diǎn)、重點(diǎn)分析（一）本文是按什么樣的說明順序進(jìn)行說明的？分析：本文說明順序是由一般到特殊、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。視覺仿生的依據(jù)是眼睛，而人們最熟悉、印象最深的，便是人的眼睛。所以，作者從人眼的構(gòu)造與功能及其在仿生學(xué)中的意義談起，然后再談一些動(dòng)物的眼睛及其特殊功能。這樣的說明順序易于為讀者理解。從眼睛的構(gòu)

2、造來說，一般眼睛的構(gòu)造比復(fù)眼要簡(jiǎn)單，所以作者先從一般眼睛談起，然后再介紹復(fù)眼的構(gòu)造及其在仿生學(xué)中的意義。這樣由淺入深地說明事物，符合人們的認(rèn)識(shí)規(guī)律。本文的分析說明基本上有三個(gè)步驟：先說明某種眼睛的某種特點(diǎn)，然后說明仿生學(xué)意義，最后講應(yīng)用及科研情況。眉目很清楚。課文的整體結(jié)構(gòu)采用的是"總-分-總"的形式。開頭13段是引言部分，總提人眼和動(dòng)物眼睛在構(gòu)造和功能上有許多特殊之處，從中得到的啟示對(duì)發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有重要意義。第414段是文章的主體部分，分別介紹了人眼和幾種動(dòng)物眼睛在仿生學(xué)上的作用。這一部分可分為兩個(gè)層次：第一層次（第49段），談人眼以及動(dòng)物一般眼睛的研究及其意義；第二

3、層次（第1014段）談復(fù)眼的研究及其意義。最后第15、16段，概括出仿生學(xué)的定義，指出它的任務(wù)，并介紹了它的研究范圍、類別和發(fā)展重點(diǎn)。（二）本文語(yǔ)言有什么特色？分析：本文的語(yǔ)言特色是準(zhǔn)確、嚴(yán)密和簡(jiǎn)明，用詞注意分寸，決不含糊其詞更不任意夸大。比如談到有關(guān)視覺仿生學(xué)的研究成果時(shí)，模仿象鼻蟲眼睛的特殊功能而制成的"地速計(jì)"，根據(jù)蜜蜂的眼睛能看到偏振光的原理而制成的"偏光天文羅盤"，模仿蜻蜓等昆蟲的復(fù)眼的特殊結(jié)構(gòu)而制成的"復(fù)眼透鏡"等，都是已經(jīng)取得成果并已在實(shí)踐中應(yīng)用的，所以說明時(shí)用"制成了"；并且分別用"已&q

4、uot;、"已經(jīng)"等表示過去時(shí)態(tài)的副詞，表示這些科研成果已被運(yùn)用在航海、航空、印刷等方面。對(duì)于目前還只取得初步成果的，如"電子位置傳送器"、"電子蛙眼"等，則在"研制成了"后面分別用"進(jìn)一步完善"、"不斷改進(jìn)"這樣的詞語(yǔ)加以補(bǔ)充說明，既肯定了已取得的成功，又表示了還有待繼續(xù)努力改進(jìn)。而目前還處于設(shè)想階段、并未取得多少實(shí)際成效的，如關(guān)于鷹眼視野特別廣闊的特殊功能的研究，文章連用三個(gè)"如果"來加以說明，這就明確告訴讀者，這個(gè)科研項(xiàng)目目前尚處在設(shè)想、探索階段。這

5、樣介紹，如實(shí)地反映了視覺仿生的現(xiàn)狀，符合說明文的科學(xué)性原則。本文還較多地運(yùn)用了術(shù)語(yǔ)。（三）本課使用了哪幾種說明方法？分析：（1）舉實(shí)例與作比較兩種方法交錯(cuò)運(yùn)用。例如說明"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。說明了人眼的信息加工傳輸功能的仿生學(xué)意義。又例如為了說明研究、認(rèn)識(shí)眼睛的構(gòu)造功能對(duì)發(fā)展現(xiàn)代科技有重要意義，還以蜻蜓復(fù)眼為例。為了說明蜻蜓復(fù)眼特殊結(jié)構(gòu)功能，又把蜻蜓復(fù)眼與人眼作比較，說明蜻蜓的眼睛沒有人眼的那種眼球，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而是靠頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)朝

6、向物體；接著具體介紹蜻蜓復(fù)眼的構(gòu)造功能，說明復(fù)眼構(gòu)造精巧、功能奇異；接著又與人眼比較，說明復(fù)眼在某些方面為人眼所不及。舉實(shí)例是為了說明觀點(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"說明觀點(diǎn)、道理的作用。（2）下定義。定義是以簡(jiǎn)練的語(yǔ)言揭示概念內(nèi)涵的可靠方法，在本篇課文中使用多次，如下列五例：探索人和動(dòng)物眼睛奧秘的仿生學(xué)研究工作，稱為視覺仿生。由幾十至幾萬個(gè)獨(dú)立小眼構(gòu)成的眼睛，叫做"復(fù)眼"。具有偏振現(xiàn)象的光叫做偏振光。仿生學(xué)是在生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間發(fā)展起來的，它的任務(wù)是用生物體結(jié)構(gòu)與功能的原理，去改善現(xiàn)有的或創(chuàng)造新型的機(jī)械系統(tǒng)、儀器設(shè)備、建

7、筑結(jié)構(gòu)和工藝過程。太陽(yáng)光本來是自然光，它的振動(dòng)均勻地分布在各個(gè)方向上。但是當(dāng)它穿過大氣層時(shí)，由于受到大氣分子和塵埃顆粒等的散射，它的振動(dòng)就只分布在某個(gè)方向上，或者在某個(gè)方向上的振動(dòng)占了優(yōu)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做光的偏振現(xiàn)象。以上五個(gè)定義，按照下定義的方法分為兩類，前三個(gè)屬于一類，叫做"屬加種差定義"，后兩個(gè)屬于另一類，叫做"發(fā)生定義"。（注：這兩種下定義方法的名稱，略知即可。）（3）列數(shù)據(jù)。在說明人眼從外界獲得的信息比其他感覺器官多時(shí)，采用了列數(shù)據(jù)的方法："據(jù)研究，從外界進(jìn)入人腦的信息，有百分之九十以上來自眼睛。"在說明由于受到視野和視敏度的

8、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)時(shí)，也采用下列數(shù)據(jù)的方法："例如飛行員在六千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)確無誤地發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的。"這段話是在舉實(shí)例之中，兼用了列數(shù)據(jù)的方法。（4）分析與綜合。課文（13）段綜合說明眼睛的重要作用、基本功能以及仿生學(xué)意義；（414）段則是分析說明眼睛的仿生學(xué)意義，先把眼睛分成"單眼"與"復(fù)眼"，再把"單眼"分成人眼、蛙眼、鷹眼分別加以說明，把"復(fù)眼"分

9、為蜻蜓眼、象鼻蟲眼、蜜蜂眼等分別加以說明；（1516）段又綜合說明仿生學(xué)的任務(wù)、什么是視覺仿生學(xué)等。分析說明必須建立在對(duì)所說明的對(duì)象科學(xué)分類的基礎(chǔ)上，因而也必須遵循分類的規(guī)則，即每次分類只能使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。（四）說明文的語(yǔ)言要求做到準(zhǔn)確、嚴(yán)密和簡(jiǎn)明，（板書）先完成"思考和練習(xí)"二，然后再?gòu)恼n文中找出一些例句加以說明。分析：（1）研制成功了一種叫做"生物-電子位置傳送器"的"人造眼"。（2）人們研制成了一種測(cè)量飛機(jī)著陸時(shí)相對(duì)于地面的飛行速度的儀器-地速計(jì)。（3）制成了一種根據(jù)天空偏振光導(dǎo)航的航海儀器-"偏光天文羅盤"。

10、（4）制成了一種新型光學(xué)元件-"復(fù)眼透鏡"。以上各句中帶點(diǎn)的詞語(yǔ)說明都是已經(jīng)取得的成果并已在實(shí)踐中應(yīng)用的。（5）進(jìn)一步完善這種技術(shù)裝置，將可以用來自動(dòng)控制選擇還可以控制加點(diǎn)詞語(yǔ)既肯定了已取得的成果，又表示了還有待繼續(xù)努力改進(jìn)，而目前處于設(shè)想階段，并未取得多少實(shí)際成效的。（6）如果我們能夠研制出一種類似鷹眼的搜索、觀測(cè)系統(tǒng)，就能夠擴(kuò)大和提高飛行員的視野和視敏度。帶點(diǎn)詞語(yǔ)說明這個(gè)科研項(xiàng)目目前尚在設(shè)想、探索階段。小結(jié)：（對(duì)照板書）本文交錯(cuò)運(yùn)用了舉例和比較以及分析和綜合的說明方法，突出了事物的特征，提高了說明效果，語(yǔ)言做到了準(zhǔn)確、嚴(yán)密和簡(jiǎn)明，體現(xiàn)了說明文的語(yǔ)言特點(diǎn)。三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

11、（一）預(yù)習(xí)指導(dǎo)。詞語(yǔ)辨析：（1）而是先對(duì)圖像進(jìn)行信息加工。（2）感覺細(xì)胞把光的刺激轉(zhuǎn)換成一種電信號(hào)。（3）各種構(gòu)造不同的眼睛，功能又有特殊的地方。（4）主要是因?yàn)樗ㄍ埽┯幸浑p機(jī)能優(yōu)異的大眼睛。（5）從出示給它的各種形狀的物體當(dāng)中，識(shí)別出類似蒼蠅等昆蟲形狀的物體。（6）而這種方向與太陽(yáng)的位置有確定的關(guān)系，所以蜜蜂能夠隨時(shí)辨別太陽(yáng)的方位。提示："信息"，是指眼睛把外界光的刺激，轉(zhuǎn)換成符號(hào)。由于來自外界的刺激，所以符號(hào)是預(yù)先所不知道的。"信號(hào)"，這里指?jìng)鬟f外界刺激的電波。"功能"，指眼睛所發(fā)揮的作用。"機(jī)能"，指眼睛本

12、身的作用和活動(dòng)能力。"識(shí)別"，指從不同的物體中，確認(rèn)出所要找的事物。"辨別"辨認(rèn)出。注：培養(yǎng)學(xué)生在具體的語(yǔ)境中理解詞義的能力。如"信息"，詞典的解釋是"信息論中指用符號(hào)傳送的報(bào)道"，在句中不能生硬搬用，抽取"用符號(hào)傳送"這一要點(diǎn)，結(jié)合句中"加工"一詞，改作（把外界光的刺激）"轉(zhuǎn)換成符號(hào)"，學(xué)生便容易理解。（二）教學(xué)課文。1齊讀第1自然段，然后指名回答問題。（1）這段話是圍繞哪個(gè)詞語(yǔ)來寫的？提示："重要感覺器官"。（2）為什么說它&quo

13、t;重要"呢？提示：比其他感覺器官多得多，有些還是其他器官所不能獲得的，有百分之九十以上的信息來自眼睛。（3）這是什么語(yǔ)段？運(yùn)用了什么說明方法？為什么要用這種說明方法？提示：這是解證關(guān)系的語(yǔ)段，后面兩句是具體說明第一句的，運(yùn)用了"列數(shù)字"的說明方法，有很強(qiáng)的說服力。此外，這段概括地介紹了眼睛的作用，是"綜合"寫法。2指名朗讀第2自然段。其余同學(xué)邊聽邊思考下列問題，然后討論。（1）這一段是怎樣介紹眼睛的基本功能的？提示：先運(yùn)用"綜合"的方法，總的說明眼睛的功能，然后用"分析"的方法，按先后順序說明為什么眼睛

14、有這種功能。（2）按思考過程來看，一般是先分析，后綜合，可是"再經(jīng)過大腦的綜合分析"，這一句卻把二者的次序調(diào)換了，你怎么理解？提示：這句話說的不是"思維過程"，而是對(duì)信號(hào)的處理過程。是把源源而來的信號(hào)加以處理（綜合），然后再加以區(qū)別、分類（分析）。3教師范讀第1、2、3段，每讀一段，由學(xué)生歸納一段的段意，最后歸納第一部分的意思。板書：第一部分：眼睛的重要作用。眼睛的基本功能。眼睛在仿生學(xué)的意義。討論：本文的題目是眼睛與仿生學(xué)，從扣題來看，對(duì)并列短語(yǔ)作題目的文章，應(yīng)著重介紹兩者的情況，現(xiàn)在只介紹"眼睛"，卻不介紹"仿生學(xué)&qu

15、ot;。作者為什么要這樣寫呢？提示："仿生學(xué)""屬于一門新興邊緣科學(xué)"，要具體介紹并讓讀者懂得、理解，不是三言兩語(yǔ)便成的，如果過多介紹它，必然使文章又冗長(zhǎng)又枯燥。文章并非沒有扣題，第3段的末尾兩句其實(shí)已扣"仿生學(xué)"的范疇，不過不用"仿生學(xué)"這一術(shù)語(yǔ)罷了。這樣處理，第一、第二部分銜接自然得多了。4學(xué)生復(fù)述第414段。提示：要求學(xué)生把眼睛的功能和研究成功或正在研究的新科學(xué)技術(shù)準(zhǔn)確地復(fù)述出來。5教師把思考和練習(xí)二的14題用投影膠片或小黑板顯示出來，要求學(xué)生在黑板上完成，不能看書，可根據(jù)"復(fù)述"時(shí)的領(lǐng)會(huì)

16、做。做完后再打開書，對(duì)照檢查。6齊讀第4、5段。討論下面問題：（1）照相機(jī)的發(fā)明算不算仿生學(xué)的內(nèi)容？提示：不算。理由是："（人眼）跟照相機(jī)只是把外界景物的圖像映在照相軟片上不同。"也就是說，照相機(jī)并沒有從人眼的"功能有特殊的地方"（見第3段）得到啟示去研制出來。（2）文章用照相機(jī)這一事物有什么作用？提示：先點(diǎn)明人眼與照相機(jī)在光學(xué)系統(tǒng)上類似，是類比說明，點(diǎn)明兩者有可比的條件。用照相機(jī)主要是說明人眼和它不同，是比較說明。（3）又說人眼與照相機(jī)相類似，又說人眼與照相機(jī)不同，這不是矛盾嗎？提示：人眼與照相機(jī)在光學(xué)系統(tǒng)上相似，但人眼的視網(wǎng)膜與照相機(jī)的軟片功能不同。

17、照相機(jī)的軟片只能把像錄下來，而人眼的視網(wǎng)膜卻能進(jìn)行信息加工。板書：人眼 對(duì)圖像進(jìn)行信息加工教師點(diǎn)明：這就是人眼的功能特殊之處。（4）這種信息加工原理對(duì)"仿生學(xué)"有什么啟示呢？齊讀："對(duì)于改進(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)，都具有十分重要的參考價(jià)值。"板書（接上段的板書）：人眼 對(duì)圖像進(jìn)行信息加工 對(duì)于改進(jìn)輸入裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳送器，研制跟蹤和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有十分重要的參考價(jià)值。-說明了人眼與仿生學(xué)的關(guān)系。（5）提問：人眼還有什么功能特殊的地方？提示：可以對(duì)比周圍的景物，使人感知自身的運(yùn)動(dòng)和位置狀態(tài)，確定物體的距離、形狀和相

18、對(duì)大小。7齊讀第6第8段，然后討論下列問題：（1）蛙眼的功能特殊的地方是什么？提示："對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體簡(jiǎn)直是'明察秋毫'，而對(duì)靜止不動(dòng)的物體卻'視而不見'。"（2）上面這句話所用的說明方法是什么？A比較 B分類 C引用 D打比方（3）對(duì)"就是靠這套本領(lǐng)，青蛙才能準(zhǔn)確地捕食物和逃避敵害，在地球上生存了二百萬年之久"一句的理解，正確的一項(xiàng)是：A用具體數(shù)字說明青蛙生存時(shí)間的長(zhǎng)久。B運(yùn)用列數(shù)字的說明方法，說明青蛙眼睛的特殊功能。C運(yùn)用列數(shù)字的說明方法，說明青蛙的眼睛的重大作用。D以青蛙生活年代的久遠(yuǎn)，說明青蛙眼睛機(jī)能的優(yōu)異。提示：答案

19、是D。A強(qiáng)調(diào)"生存時(shí)間的久遠(yuǎn)"，不是本文說明的內(nèi)容。B說"運(yùn)用列數(shù)字的說明方法"來說明蛙眼的特殊功能，也不恰當(dāng)。C同B一樣"運(yùn)用列數(shù)字的說明方法"來說明蛙眼，是不恰當(dāng)?shù)?，這也不是說明蛙眼的作用。（4）蛙眼在仿生學(xué)上有什么啟示？提示：用到雷達(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，同背景分開，提高雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力，還可把真假導(dǎo)彈區(qū)分開來。（5）人眼和蛙眼的結(jié)構(gòu)一樣，為什么先講人眼再講蛙眼，而不先講蛙眼再講人眼呢？A因?yàn)?quot;人為萬物之靈"，按先主要后次要來選材、組材。B因?yàn)槿藗儗?duì)照相機(jī)比較熟悉，而看過科教片

20、保護(hù)青蛙的人不多。C因?yàn)槿搜凼侨藗冏钍煜?、印象最深的，讀者易于理解。D這樣能由淺入深地說明事物，又符合人們的認(rèn)識(shí)規(guī)律。提示：答案為C。主要是因人們對(duì)自己的眼睛較熟悉，易于理解。作者這樣選材，符合人們認(rèn)識(shí)事物先認(rèn)識(shí)熟悉的，而后認(rèn)識(shí)陌生的這樣的規(guī)律，但這不是由淺入深的規(guī)律，因?yàn)槿搜叟c蛙眼，無所謂誰(shuí)淺誰(shuí)深的問題。A、B離開說明對(duì)象的本質(zhì)，泛泛而談。板書：8指定三名學(xué)生分讀"人眼"、"蛙眼"和"鷹眼"中有關(guān)功能的部分，其余學(xué)生邊聽邊思考，參照說明功能的構(gòu)思示意表理解。（見下表）類別 引入的方式 功能的說明人眼 照相機(jī)-同中求異 &#

21、160;鷹眼 人眼遇到的難題 視野廣闊蛙眼 看科教片-機(jī)能優(yōu)異  從表中可看出：說明相同的內(nèi)容（眼睛的功能特點(diǎn)），運(yùn)用了不同的寫法，因而文章顯得生動(dòng)活潑，枯燥的說明文也能使人讀出滋味來。應(yīng)注意學(xué)習(xí)這樣的手法，寫好說明文。從表中還可看出：并列說明對(duì)象的橫式結(jié)構(gòu)，不用作者特意說明，讀者將會(huì)把它們的內(nèi)容加以比較，加深印象。9討論：鷹眼功能特征的說明，用了什么說明方法？作用是什么？對(duì)仿生學(xué)有什么啟示？提示：比較說明方法；舉數(shù)字說明方法；更好地理解鷹眼功能；借助鷹眼功能的啟示，解決人眼所不能解決的難題。雖然"電子鷹眼"和"鷹眼系統(tǒng)"還是在受到啟

22、示階段，但已給問題的解決帶來了希望。10提問：第10段開頭的那句話，在文章中起什么作用？提示：起承上啟下的作用：即由對(duì)"一般眼睛"的說明轉(zhuǎn)入到對(duì)"復(fù)眼"的說明，它概括了第1014段的內(nèi)容。11指名學(xué)生朗讀第10段，其余同學(xué)留心聽。然后用投影膠片或小黑板顯示：_因此，復(fù)眼已成為人們極感興趣的研究對(duì)象，給了人們種種有益的啟示。問：空缺處應(yīng)選用下面的哪一項(xiàng)呢？A復(fù)眼跟人眼、蛙眼、鷹眼的結(jié)構(gòu)不同。B復(fù)眼構(gòu)造精巧，功能奇異。C復(fù)眼是由幾千至幾萬個(gè)獨(dú)立小眼構(gòu)成的。D由于復(fù)眼的每個(gè)小眼都能看到東西。提示：答案為B。本文的思路是：抓住對(duì)人和各種動(dòng)物眼睛的構(gòu)造與功能的介紹談它們對(duì)仿生學(xué)的啟示。只有B這一項(xiàng)符合。12用投影膠片（或小黑板）顯示"象鼻蟲根據(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的距離，可以很快地'計(jì)算'出它相對(duì)于地面的飛行速度"。要求學(xué)生不看書，對(duì)這句話提出問題，并加以討論?？赡芴岢龅膯栴}有："計(jì)算"這個(gè)詞語(yǔ)