眼睛與仿生學教案設計

1、實用文檔眼睛與仿生學教案一、教學目標（一）了解課文提及的人和動物的眼睛構造與功能的特點及其與仿生 學的關系。（二）理解本文的說明順序，掌握分類、舉例、比較等說明方法。辨 識分析說明與綜合說明。（三）領會說明文語言的科學性、準確性。（四）培養(yǎng)學生對科普讀物的閱讀興趣，使學生初步具備獨立閱讀和 分析科普讀物的能力。二、難點、重點分析（一）本文是按什么樣的說明順序進行說明的？分析：本文說明順序是由一般到特殊、由簡單到復雜。視覺仿生的依 據是眼睛，而人們最熟悉、印象最深的，便是人的眼睛。所以，作者 從人眼的構造與功能及其在仿生學中的意義談起，然后再談一些動物 的眼睛及其特殊功能。這樣的說明順序易于為讀

2、者理解。從眼睛的構 造來說，一般眼睛的構造比復眼要簡單，所以作者先從一般眼睛談 起，然后再介紹復眼的構造及其在仿生學中的意義。這樣由淺入深地 說明事物，符合人們的認識規(guī)律。本文的分析說明基本上有三個步 驟：先說明某種眼睛的某種特點，然后說明仿生學意義，最后講應用 及科研情況。眉目很清楚。課文的整體結構采用的是總-分-總”的形式。開頭13段是引言部 分，總提人眼和動物眼睛在構造和功能上有許多特殊之處，從中得到 的啟示對發(fā)展現代科學技術有重要意義。第414段是文章的主體部 分，分別介紹了人眼和幾種動物眼睛在仿生學上的作用。這一部分可 分為兩個層次：第一層次（第 49段），談人眼以及動物一般眼睛 的

3、研究及其意義；第二層次（第1014段）談復眼的研究及其意義。 最后第15、16段，概括出仿生學的定義，指出它的任務，并介紹了 它的研究范圍、類別和發(fā)展重點。（二）本文語言有什么特色？分析：本文的語言特色是準確、嚴密和簡明，用詞注意分寸，決不含 糊其詞更不任意夸大。比如談到有關視覺仿生學的研究成果時，模仿 象鼻蟲眼睛的特殊功能而制成的“地速計，根據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眼的特殊 結構而制成的復眼透鏡”等，都是已經取得成果并已在實踐中應用 的，所以說明時用制成了；并且分別用已、已經等表示過去時 態(tài)的副詞，表示這些科研成果已被運用在航海、航空、印刷等

4、方面。 對于目前還只取得初步成果的，如電子位置傳送器、電子蛀眼 等，則在“研制成了 后面分別用進一步完善、不斷改進”這樣的詞 語加以補充說明，既肯定了已取得的成功，又表示了還有待繼續(xù)努力 改進。而目前還處于設想階段、并未取得多少實際成效的，如關于鷹 眼視野特別廣闊的特殊功能的研究，文章連用三個 如果來加以說 明，這就明確告訴讀者，這個科研項目目前尚處在設想、探索階段。 這樣介紹，如實地反映了視覺仿生的現狀，符合說明文的科學性原則。 本文還較多地運用了術語。(三)本課使用了哪幾種說明方法？分析：(1)舉實例與作比較兩種方法交錯運用。例如說明研究、認識眼睛 的各種構造和功能，對發(fā)展現代科學技術有重

5、要的意義 就列舉 人眼為例。為了說明人眼的仿生學意義，又把人眼的結構功能與照相 機作比較。說明了人眼的信息加工傳輸功能的仿生學意義。又例如為了說明研究、認識眼睛的構造功能對發(fā)展現代科技有重要意 義，還以蜻蜓復眼為例。為了說明蜻蜓復眼特殊結構功能，又把蜻蜓 復眼與人眼作比較，說明蜻蜓的眼睛沒有人眼的那種眼球，也不能轉 動，而是靠頭部的轉動朝向物體；接著具體介紹蜻蜓復眼的構造功 能，說明復眼構造精巧、功能奇異；接著又與人眼比較，說明復眼在 某些方面為人眼所不及。舉實例是為了說明觀點或道理，而作比較則使得實例更加特征鮮明， 更加強了 實例說明觀點、道理的作用。(2)下定義。定義是以簡練的語言揭示概念

6、內涵的可靠方法，在本 篇課文中使用多次，如下列五例：探索人和動物眼睛奧秘的仿生學研究工作，稱為視覺仿生。由幾十至幾萬個獨立小眼構成的眼睛，叫做 復眼。具有偏振現象的光叫做偏振光。仿生學是在生物科學與技術科學之間發(fā)展起來的，它的任務是用生 物體結構與功能的原理，去改善現有的或創(chuàng)造新型的機械系統(tǒng)、儀器 設備、建筑結構和工藝過程。太陽光本來是自然光，它的振動均勻地分布在各個方向上。但是當 它穿過大氣層時，由于受到大氣分子和塵埃顆粒等的散射，它的振動就只分布在某個方向上，或者在某個方向上的振動占了優(yōu)勢。這種現 象叫做光的偏振現象。以上五個定義，按照下定義的方法分為兩類，前三個屬于一類，叫做 屬加種差定

7、義”，后兩個屬于另一類，叫做“發(fā)生定義。(注：這兩 種下定義方法的名稱，略知即可。)(3)列數據。在說明人眼從外界獲得的信息比其他感覺器官多時， 采用了列數據的方法：據研究，從外界進入人腦的信息，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限制，在高空飛行的飛行員單憑肉眼 很難發(fā)現和識別地面目標時，也采用下列數據的方法：例如飛行員在六千米高空作水平飛行時，飛行員只能看到兩側八九公里和前方一 二十公里狹窄范圍內的地面。即使在這個區(qū)域里，對比較大的目標也 不是總能準確無誤地發(fā)現和識別的。這段話是在舉實例之中，兼用 了列數據的方法。(4)分析與綜合。課文(13)段綜合說明眼睛的重要作用、

8、基本 功能以及仿生學意義；(414)段則是分析說明眼睛的仿生學意義， 先把眼睛分成單眼與復眼，再把單眼分成人眼、蛀眼、鷹眼分 別加以說明，把復眼分為蜻蜓眼、象鼻蟲眼、蜜蜂眼等分別加以說 明；(1516)段又綜合說明仿生學的任務、什么是視覺仿生學等。 分析說明必須建立在對所說明的對象科學分類的基礎上 ，因而也必須 遵循分類的規(guī)則，即每次分類只能使用一個標準。(四)說明文的語言要求做到準確、嚴密和簡明，(板書)先完成 思考和練習二，然后再從課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量飛機著陸時相對于地面的飛行速度的儀 器-地速計

9、。(3)制成了一種根據天空偏振光導航的航海儀器 -偏光天文羅盤”。 (4)制成了一種新型光學元件-復眼透鏡。以上各句中帶點的詞語說明都是已經取得的成果并已在實踐中應用 的。(5)進一步完善這種技術裝置，將可以用來自動控制選擇 還可以控制加點詞語既肯定了已取得的成果，又表示了還有待繼續(xù)努力改進，而目前處于設想階段，并未取得多少實際成效的。(6)如果我們能夠研制出一種類似鷹眼的搜索、觀測系統(tǒng)，就能夠 擴大和提高飛行員的視野和視敏度。帶點詞語說明這個科研項目目前尚在設想、探索階段。小結：(對照板書)本文交錯運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，語言做到了準確、

10、嚴 密和簡明，體現了說明文的語言特點。三、教學過程設計(一)預習指導。詞語辨析：(1)而是先對圖像進行信息加工。(2)感覺細胞把光的刺激轉換成一種電信號。(3)各種構造不同的眼睛，功能又有特殊的地方。(4)主要是因為它(蛀)有一雙機能優(yōu)異的大眼睛。(5)從出示給它的各種形狀的物體當中，識別出類似蒼蠅等昆蟲形 狀的物體。(6)而這種方向與太陽的位置有確定的關系，所以蜜蜂能夠隨時辨 別太陽的方位。提示：信息，是指眼睛把外界光的刺激，轉換成符號。由于來自 外界的刺激，所以符號是預先所不知道的。信號，這里指傳遞外 界刺激的電波。功能，指眼睛所發(fā)揮的作用。“機能，指眼睛 本身的作用和活動能力。識別，指從

11、不同的物體中，確認出所要 找的事物。辨別辨認出。注：培養(yǎng)學生在具體的語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傳送的報道 在句中不能生硬搬用，抽取 用符號傳送”這一要點，結合句中“加工一詞，改作(把外界光的刺 激)轉換成符號，學生便容易理解。(二)教學課文。1 .齊讀第1自然段，然后指名回答問題。(1)這段話是圍繞哪個詞語來寫的？提示：重要感覺器官。(2)為什么說它重要呢？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)這是什么語段？運用了什么說明方法？為什么要用這種說明方 法？提示：這是解證關系的語段，后面兩句是具體說明第一

12、句的，運用了 列數字的說明方法，有很強的說服力。止匕外，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”再經過大腦的 綜合分析，這一句卻把二者的次序調換了，你怎么理解？ 提示：這句話說的不是思維過程，而是對信號的處理過程。是把源 源而來的信號加以處理(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，由學生歸納一段的段意，

13、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。眼睛在仿生學的意義。討論：本文的題目是眼睛與仿生學，從扣題來看，對并列短語作 題目的文章，應著重介紹兩者的情況，現在只介紹“眼睛，卻不介紹 “仿生學”。作者為什么要這樣寫呢？提示：仿生學”屬于一門新興邊緣科學”，要具體介紹并讓讀者懂 得、理解，不是三言兩語便成的，如果過多介紹它，必然使文章又冗 長又枯燥。文章并非沒有扣題，第3段的末尾兩句其實已扣仿生學” 的范疇，不過不用“仿生學”這一術語罷了。這樣處理，第一、第二部 分銜接自然得多了。4 .學生復述第414段。提示：要求學生把眼睛的功能和研究成功或正在研究的新科學技術準

14、 確地復述出來。5 .教師把思考和練習二的14題用投影膠片或小黑板顯示出來， 要求學生在黑板上完成，不能看書，可根據復述時的領會做。做完 后再打開書，對照檢查。6 .齊讀第4、5段。討論下面問題：(1)照相機的發(fā)明算不算仿生學的內容？提示：不算。理由是：(人眼)跟照相機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)文章用照相機這一事物有什么作用？提示：先點明人眼與照相機在光學系統(tǒng)上類似，是類比說明，點明兩 者有可比的條件。用照相機主要是說明人眼和它不同，是比較說明。(3)又說人眼與照相機相類似，又說人眼與照相機不

15、同，這不是矛 盾嗎？提示：人眼與照相機在光學系統(tǒng)上相似，但人眼的視網膜與照相機的 軟片功能不同。照相機的軟片只能把像錄下來，而人眼的視網膜卻能 進行信息加工。板書：人眼對圖像進行信息加工教師點明：這就是人眼的功能特殊之處。(4)這種信息加工原理對仿生學有什么啟示呢？齊讀：對于改進 某些機器的輸入裝置和自動控制系統(tǒng)的傳送器，研制新型跟蹤和發(fā)現 系統(tǒng)，都具有十分重要的參考價值。板書(接上段的板書)：人眼對圖像進行信息加工對于改進輸入裝置和自動控制系統(tǒng)的傳 送器，研制跟蹤和發(fā)現系統(tǒng)有十分重要的參考價值。-說明了人眼與 仿生學的關系。(5)提問：人眼還有什么功能特殊的地方？提示：可以對比周圍的景物，使

16、人感知自身的運動和位置狀態(tài)，確定 物體的距離、形狀和相對大小。7 .齊讀第6第8段，然后討論下列問題：(1)蛀眼的功能特殊的地方是什么？提示：對運動的物體簡直是明察秋毫，而對靜止不動的物體卻 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)對就是靠這套本領，青蛀才能準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，正確的一項是： A.用具體數字說明青蛀生存時間的長久。8 .運用列數字的說明方法，說明青蛀眼睛的特殊功能。C.運用列數字的說明方法，說明青蛀的眼睛的重大作用。D.以青蛀生活年代的久遠，說明青蛀眼睛機能的優(yōu)異。提示：答案是D A強調生存時

17、間的久遠 不是本文說明的內容。B 說運用列數字的說明方法來說明蛀眼的特殊功能，也不恰當。C同 B一樣運用列數字的說明方法來說明蛀眼，是不恰當的，這也不是 說明蛀眼的作用。(4)蛀眼在仿生學上有什么啟示？提示：用到雷達系統(tǒng)，可以準確地把預定要搜索的目標同其他物體分 開，同背景分開，提高雷達系統(tǒng)的抗干擾能力，還可把真假導彈區(qū)分 開來。(5)人眼和蛀眼的結構一樣，為什么先講人眼再講蛀眼，而不先講 蛀眼再講人眼呢？A.因為“人為萬物之靈二按先主要后次要來選材、組材。B.因為人們對照相機比較熟悉，而看過科教片保護青蛀的人不 多。C.因為人眼是人們最熟悉、印象最深的，讀者易于理解。D.這樣能由淺入深地說明

18、事物，又符合人們的認識規(guī)律。提示：答案為a主要是因人們對自己的眼睛較熟悉，易于理解。作 者這樣選材，符合人們認識事物先認識熟悉的，而后認識陌生的這樣 的規(guī)律，但這不是由淺入深的規(guī)律，因為人眼與蛀眼，無所謂誰淺誰 深的問題。A、B離開說明對象的本質，泛泛而談。板書：8 .指定三名學生分讀人眼、蛀眼和鷹眼中有關功能的部分， 其余學生邊聽邊思考，參照說明功能的構思示意表理解。(見下表) 類別引入的方式功能的說明人眼照相機-同中求異鷹眼 人眼遇到的難題 視野廣闊蛀眼看科教片-機能優(yōu)異從表中可看出：說明相同的內容(眼睛的功能特點)，運用了不同的 寫法，因而文章顯得生動活潑，枯燥的說明文也能使人讀出滋味來

19、。應注意學習這樣的手法，寫好說明文。從表中還可看出：并列說明對象的橫式結構，不用作者特意說明，讀 者將會把它們的內容加以比較，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？對仿生學有什么啟示？提示：比較說明方法；舉數字說明方法；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：即由對一般眼睛的說明轉入到對復眼” 的說明，它概括了第1014段的內容。11 .指名學生朗讀第10段，其余同學留心聽。然后用

20、投影膠片或小 黑板顯示：因此，復眼已成為人們極感興趣的研究對象，給 了人們種種有益的啟示。問：空缺處應選用下面的哪一項呢？A.復眼跟人眼、蛀眼、鷹眼的結構不同。B.復眼構造精巧，功能奇異。C.復眼是由幾千至幾萬個獨立小眼構成的。D.由于復眼的每個小眼都能看到東西。提示：答案為B。本文的思路是：抓住對人和各種動物眼睛的構造與功能的介紹談它們對仿生學的啟示。只有 B這一項符合。12 .用投影膠片（或小黑板）顯示象鼻蟲根據各個小眼看到同一個 物體的時間差以及自身在此期間飛過的距離，可以很快地計算出它 相對于地面的飛行速度。要求學生不看書，對這句話提出問題，并 加以討論。可能提出的問題有：計算這個詞語為什么要加引號？象鼻蟲各個小眼為什么不是同時看到同