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語(yǔ)文《眼睛與仿生學(xué)》課文分析
【目的要求】
1.掌握本文由一般到特殊，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的說(shuō)明順序和整體“總──分──總”式，主體“橫式”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
2.認(rèn)識(shí)本文舉例和比較交錯(cuò)運(yùn)用以及分析和綜合的說(shuō)明方法。
3.認(rèn)識(shí)本文準(zhǔn)確，嚴(yán)密和簡(jiǎn)明的語(yǔ)言特點(diǎn)。
【課文分析】
1.注音釋義
制導(dǎo)：通過(guò)無(wú)線電裝置，控制和引導(dǎo)導(dǎo)彈等，使其按一定軌道運(yùn)行。
散射：光線通過(guò)有塵土的空氣或膠質(zhì)溶液等媒質(zhì)時(shí)，部分光線向多方面改變方向的現(xiàn)象。
明察秋毫：比喻目光敏銳，連極細(xì)小的事物都看得清楚。秋毫：秋天鳥(niǎo)獸身上新長(zhǎng)的細(xì)毛。
別具一格：另有一種獨(dú)特的風(fēng)格。
2.內(nèi)容主旨
課文可分為三部分。
第一部分從“眼睛是人和動(dòng)物的重要感覺(jué)器官”到“這對(duì)發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有重要的意義�！钡诙糠謴摹叭搜鄣墓鈱W(xué)系統(tǒng)跟照相機(jī)是十分類似的”到“大大提高了工效與質(zhì)量�！钡谌糠謴摹吧鲜龈鞣矫娴难芯抗ぷ鳌钡健案杏X(jué)仿生已經(jīng)成為目前仿生學(xué)的發(fā)展重點(diǎn)�！�
第一部分共有三個(gè)自然段，分別講的是(1)眼的重要(2)眼的功能(3)眼睛與仿生學(xué)，第一部分講的是“研究視覺(jué)仿生的意義”。第二部分則探討了研究視覺(jué)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，從文章的第四自然段到第九自然段分別講了人眼、蛙眼、鷹眼，第二層則分別以象鼻蟲(chóng)、蜜蜂、蜻蜓和蒼蠅為例講了復(fù)眼的構(gòu)造與功能，從第十自然段到第十四自然段。文章的第三部分則說(shuō)明了仿生學(xué)的定義，任務(wù)、研究范圍和發(fā)展重點(diǎn)。
這篇文章是介紹仿生學(xué)這門(mén)新興科學(xué)的說(shuō)明文，為了說(shuō)明這門(mén)新興科學(xué)，作者運(yùn)用了舉例和比較交錯(cuò)運(yùn)用，以及分析與綜合的說(shuō)明方法，具體，生動(dòng)的生活實(shí)例加上本文準(zhǔn)確、嚴(yán)密、簡(jiǎn)明的語(yǔ)言把深?yuàn)W難懂的科學(xué)道理表達(dá)得深入淺出、通俗易懂。
3.寫(xiě)作手法
①說(shuō)明順序有條不紊
合理的說(shuō)明順序?qū)τ谡f(shuō)明非常重要，因此說(shuō)明文的順序必須既符合人們認(rèn)識(shí)客觀事物的規(guī)律，又符合事物本身固有的特點(diǎn)。人們認(rèn)識(shí)事物有它的規(guī)律性，如由感性到理性，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜；事物和事理本身都有它內(nèi)在的邏輯關(guān)系，如“一般──特殊”；“整體──部分”；“因──果”；“主──次”；“深──淺”；“大──小”（或相反）。按照這些關(guān)系安排說(shuō)明順序，就叫邏輯順序。由于仿生學(xué)是一門(mén)新興科學(xué)，人們一般對(duì)它都比較陌生，所以作者不是先在科學(xué)定義上作文章，而是先介紹人們最熟悉，印象最深的人的眼睛，及其在仿生學(xué)中的意義，然后再說(shuō)明一些動(dòng)物的眼睛及其構(gòu)造和功能。就眼的構(gòu)造來(lái)說(shuō)，一般眼的構(gòu)造比復(fù)眼簡(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。
本文的說(shuō)明順序是由一般到特殊，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。這樣的說(shuō)明順序既便于讀者理解，又符合人們的認(rèn)識(shí)規(guī)律，因此顯得合情合理。
�、诮Y(jié)構(gòu)安排緊湊合理
說(shuō)明文的基本結(jié)構(gòu)有“總──分──總”“總──分”、“分──總”三種形式。就文章的主體部分來(lái)說(shuō)，由于層次之間的關(guān)系不同，常見(jiàn)的有“縱式結(jié)構(gòu)”（層進(jìn)關(guān)系），“橫式結(jié)構(gòu)”（并列關(guān)系）和“縱、橫合式結(jié)構(gòu)”。通過(guò)分析各自然段的內(nèi)容，可以歸納出這篇說(shuō)明文的結(jié)構(gòu)。全文共十六個(gè)自然段，其段落大意可分別概括為：(1)眼的重要(2)眼的功能(3)眼睛與仿生學(xué)(4)人眼的仿生價(jià)值之一(5)人眼的仿生價(jià)值之二(6)蛙與蛙眼(7)蛙眼的特點(diǎn)(8)蛙眼的仿生價(jià)值(9)鷹眼的仿生價(jià)值(10)復(fù)眼的啟示(11)象鼻蟲(chóng)與仿生學(xué)(12)蜂眼的特點(diǎn)(13)蜜蜂與仿生學(xué)(14)蜻蜓和蒼蠅與仿生學(xué)(15)仿生學(xué)的定義及研究任務(wù)(16)仿生學(xué)的研究范圍，類別和發(fā)展重點(diǎn)。
根據(jù)以上的分析，我們可以把文章歸納為：
<一>研究視覺(jué)仿生的意義（(1)─(3)）（總）
<二>研究視覺(jué)仿生的成果（(4)—(14)）（分）
人眼──人造眼（(4)──(5)）
單眼（(4)—(9)） 蛙眼──電子蛙眼（(6)──(8)）
鷹眼──電子鷹眼（(9)）
象鼻蟲(chóng)──地速計(jì)（(10)──(11)）
復(fù)眼（(10)──(14)） 蜜蜂──偏光天文盤(pán)（(12)──(13)）
蜻蜓、蒼蠅──復(fù)眼透鏡（(14)）
<三>仿生學(xué)的定義、任務(wù)、研究范圍和發(fā)展重點(diǎn)（(15)──(16)）（總）
對(duì)照上文的段落提綱，我們可以看出這篇文章的整體結(jié)構(gòu)采用的是“總──分──總”的形式，主體結(jié)構(gòu)即文章的第二部分則采用的是橫式結(jié)構(gòu)。
③說(shuō)明方法恰到好處
交錯(cuò)運(yùn)用舉例和比較的手法是本文在運(yùn)用說(shuō)明方法上的特點(diǎn)。一邊大量地舉出例子，一邊對(duì)舉出的例子進(jìn)行比較，既簡(jiǎn)略地介紹了相關(guān)事物的共同性，又詳細(xì)地說(shuō)明了它們的不同之處。例如，文章開(kāi)頭部分以人眼與照相機(jī)進(jìn)行比較，來(lái)說(shuō)明研究各種不同構(gòu)造的眼睛在仿生學(xué)中的意義。通過(guò)兩者的比較，著重說(shuō)明了人眼跟照相機(jī)不同的地方：要先對(duì)圖像進(jìn)行信息加工，抽取線段、角度、弧度、運(yùn)動(dòng)、色度和明暗對(duì)比等包含重要信息的簡(jiǎn)單特征，并把它們編制成神經(jīng)密碼信號(hào)，再傳給大腦。同時(shí)，人眼還可以對(duì)比周?chē)木拔�，使人感知自身的運(yùn)動(dòng)和位置狀態(tài)，確定物體的距離，形狀和相對(duì)大小等。又如，在介紹復(fù)眼時(shí)，以蜻蜓為例，把它同人眼相比，說(shuō)明它沒(méi)有眼球，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，靠頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)朝向物體，表面是一層比較硬的半透明角膜，邊緣與頭部邊緣融為一體。最后概括起來(lái)說(shuō)明，復(fù)眼構(gòu)造的特點(diǎn)是“精巧”；功能的特點(diǎn)是“奇異”，在某些方面的人眼所不及。通過(guò)舉例與比較突出了人和動(dòng)物眼睛的不同特征，給人留下了深刻的印像。
【資料窗】
“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)翮制兩翼綁在雙臂上能飛（滑翔）幾百步�！怨啪陀性S多中外人士模仿鳥(niǎo)類飛行試制飛行器，但都不成功。原因在于不了解鳥(niǎo)類的形態(tài)構(gòu)造和生理機(jī)能適于飛行的科學(xué)原理；又不了解人不具備飛行的生理?xiàng)l件，人要上天，必須依靠機(jī)械動(dòng)力才可能。一直到了公元1903年美國(guó)賴特兄弟發(fā)明了飛機(jī)，人類從此實(shí)現(xiàn)了幾千年來(lái)夢(mèng)寐以求的飛上天空的愿望。
人類飛上天空的例子，說(shuō)明了仿生學(xué)的誕生有它的漫長(zhǎng)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(mén)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(mén)嶄新學(xué)科。它首先是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際提出的技術(shù)問(wèn)題，去研究生物系統(tǒng)某一方面的結(jié)構(gòu)和功能特性──生物原型研究。然后，將研究所得生物資料進(jìn)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(duì)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：
一、感覺(jué)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。
二、神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬──目前已制成的“人工智能機(jī)”、“自學(xué)習(xí)機(jī)”（經(jīng)過(guò)兩小時(shí)的訓(xùn)練就能正確分辨超聲波是潛艇還是海豚發(fā)出的）。
三、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(niǎo)類遷飛和魚(yú)、龜、鯨等回游的機(jī)制，以研制導(dǎo)航機(jī)制；模仿蜜蜂的“太陽(yáng)羅盤(pán)”和生物種的“偏光羅盤(pán)”，“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(dòng)陀螺儀”，用于高速飛機(jī)和火箭。
四、生物力學(xué)──模擬人或動(dòng)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(yùn)動(dòng)方式，制成了深雪上行駛速度達(dá)時(shí)速50公里的雪地汽車(chē)。模仿袋鼠的運(yùn)動(dòng)制成了在沙漠中通行無(wú)阻的無(wú)輪汽車(chē)──跳躍機(jī)等。
五、生物力能學(xué)──如模仿螢火蟲(chóng)把化學(xué)能變化光能的效率幾乎達(dá)百分之百的優(yōu)點(diǎn)，制出冷光源，可提高電能利用效率幾倍到幾十倍。
六、醫(yī)學(xué)仿生學(xué)──已制成的有原子動(dòng)力心臟，人工腎，能做出六個(gè)基本動(dòng)作的假手。
仿生學(xué)是一門(mén)綜合科學(xué)，需要生物學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、控制論、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、通訊、航空、航海、醫(yī)學(xué)等等許多科學(xué)工作者進(jìn)行合作，去解決各自需要解決的問(wèn)題。
仿生學(xué)是一門(mén)新生的科學(xué)，前途廣闊，不久的將來(lái)將在生產(chǎn)，生活各個(gè)領(lǐng)域里得到廣泛的運(yùn)用。
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