《眼睛與仿生學》

【目的要求】
1.掌握本文由一般到特殊，由簡單到復雜的說明順序和整體“總──分──總”式，主體“橫式”的結構特點。
2.認識本文舉例和比較交錯運用以及分析和綜合的說明方法。
3.認識本文準確，嚴密和簡明的語言特點。
【課文分析】
1.注音釋義
制導：通過無線電裝置，控制和引導導彈等，使其按一定軌道運行。
散射：光線通過有塵土的空氣或膠質溶液等媒質時，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，連極細小的事物都看得清楚。秋毫：秋天鳥獸身上新長的細毛。
別具一格：另有一種獨特的風格。
2.內容主旨
課文可分為三部分。
第一部分從“眼睛是人和動物的重要感覺器官”到“這對發(fā)展現(xiàn)代科學技術有重要的意義。”第二部分從“人眼的光學系統(tǒng)跟照相機是十分類似的”到“大大提高了工效與質量。”第三部分從“上述各方面的研究工作”到“感覺仿生已經成為目前仿生學的發(fā)展重點。”
第一部分共有三個自然段，分別講的是(1)眼的重要(2)眼的功能(3)眼睛與仿生學，第一部分講的是“研究視覺仿生的意義”。第二部分則探討了研究視覺仿生的成果，又可以分為兩層，第一層講單眼的構造與功能，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、蜜蜂、蜻蜓和蒼蠅為例講了復眼的構造與功能，從第十自然段到第十四自然段。文章的第三部分則說明了仿生學的定義，任務、研究范圍和發(fā)展重點。
這篇文章是介紹仿生學這門新興科學的說明文，為了說明這門新興科學，作者運用了舉例和比較交錯運用，以及分析與綜合的說明方法，具體，生動的生活實例加上本文準確、嚴密、簡明的語言把深奧難懂的科學道理表達得深入淺出、通俗易懂。
3.寫作手法
①說明順序有條不紊
合理的說明順序對于說明非常重要，因此說明文的順序必須既符合人們認識客觀事物的規(guī)律，又符合事物本身固有的特點。人們認識事物有它的規(guī)律性，如由感性到理性，由簡單到復雜；事物和事理本身都有它內在的邏輯關系，如“一般──特殊”；“整體──部分”；“因──果”；“主──次”；“深──淺”；“大──小”（或相反）。按照這些關系安排說明順序，就叫邏輯順序。由于仿生學是一門新興科學，人們一般對它都比較陌生，所以作者不是先在科學定義上作文章，而是先介紹人們最熟悉，印象最深的人的眼睛，及其在仿生學中的意義，然后再說明一些動物的眼睛及其構造和功能。就眼的構造來說，一般眼的構造比復眼簡單，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。
本文的說明順序是由一般到特殊，由簡單到復雜。這樣的說明順序既便于讀者理解，又符合人們的認識規(guī)律，因此顯得合情合理。
②結構安排緊湊合理
說明文的基本結構有“總──分──總”“總──分”、“分──總”三種形式。就文章的主體部分來說，由于層次之間的關系不同，常見的有“縱式結構”（層進關系），“橫式結構”（并列關系）和“縱、橫合式結構”。通過分析各自然段的內容，可以歸納出這篇說明文的結構。全文共十六個自然段，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(4)人眼的仿生價值之一(5)人眼的仿生價值之二(6)蛙與蛙眼(7)蛙眼的特點(8)蛙眼的仿生價值(9)鷹眼的仿生價值(10)復眼的啟示(11)象鼻蟲與仿生學(12)蜂眼的特點(13)蜜蜂與仿生學(14)蜻蜓和蒼蠅與仿生學(15)仿生學的定義及研究任務(16)仿生學的研究范圍，類別和發(fā)展重點。
根據(jù)以上的分析，我們可以把文章歸納為：
<一>研究視覺仿生的意義（(1)─(3)）（總）
<二>研究視覺仿生的成果（(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──地速計（(10)──(11)）
復眼（(10)──(14)） 蜜蜂──偏光天文盤（(12)──(13)）
蜻蜓、蒼蠅──復眼透鏡（(14)）
<三>仿生學的定義、任務、研究范圍和發(fā)展重點（(15)──(16)）（總）
對照上文的段落提綱，我們可以看出這篇文章的整體結構采用的是“總──分──總”的形式，主體結構即文章的第二部分則采用的是橫式結構。
③說明方法恰到好處
交錯運用舉例和比較的手法是本文在運用說明方法上的特點。一邊大量地舉出例子，一邊對舉出的例子進行比較，既簡略地介紹了相關事物的共同性，又詳細地說明了它們的不同之處。例如，文章開頭部分以人眼與照相機進行比較，來說明研究各種不同構造的眼睛在仿生學中的意義。通過兩者的比較，著重說明了人眼跟照相機不同的地方：要先對圖像進行信息加工，抽取線段、角度、弧度、運動、色度和明暗對比等包含重要信息的簡單特征，并把它們編制成神經密碼信號，再傳給大腦。同時，人眼還可以對比周圍的景物，使人感知自身的運動和位置狀態(tài)，確定物體的距離，形狀和相對大小等。又如，在介紹復眼時，以蜻蜓為例，把它同人眼相比，說明它沒有眼球，不能轉動，靠頭部的轉動朝向物體，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。最后概括起來說明，復眼構造的特點是“精巧”；功能的特點是“奇異”，在某些方面的人眼所不及。通過舉例與比較突出了人和動物眼睛的不同特征，給人留下了深刻的印像。
【資料窗】
“仿生學”正式誕生于1960年。距今2300多年前墨子和他的300弟子，花了三年時間，造了一只“會飛的木鳥”，同時間希臘阿奇卡也制成一只“機械鴿子”。東漢時，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安有人用大鳥翮制兩翼綁在雙臂上能飛（滑翔）幾百步。……自古就有許多中外人士模仿鳥類飛行試制飛行器，但都不成功。原因在于不了解鳥類的形態(tài)構造和生理機能適于飛行的科學原理；又不了解人不具備飛行的生理條件，人要上天，必須依靠機械動力才可能。一直到了公元1903年美國賴特兄弟發(fā)明了飛機，人類從此實現(xiàn)了幾千年來夢寐以求的飛上天空的愿望。
人類飛上天空的例子，說明了仿生學的誕生有它的漫長歷史；必須在科學發(fā)達的前提下才能誕生。仿生學是一門新興不久的科學，是生物學，數(shù)學和工程技術學邊緣的一門嶄新學科。它首先是根據(jù)生產實際提出的技術問題，去研究生物系統(tǒng)某一方面的結構和功能特性──生物原型研究。然后，將研究所得生物資料進行數(shù)學分析，抽象出它們之間的內在聯(lián)系，建立數(shù)學模型。從中取得對工程技術所需的資料，用于工程技術。
目前仿生學已經成為現(xiàn)代發(fā)展新技術的重要途徑。其研究范圍已發(fā)展有：
一、感覺器官模擬──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、神經元和神經網絡的模擬──目前已制成的“人工智能機”、“自學習機”（經過兩小時的訓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”；模仿鳥類遷飛和魚、龜、鯨等回游的機制，以研制導航機制；模仿蜜蜂的“太陽羅盤”和生物種的“偏光羅盤”，“人工電子蜜蜂”；模仿蚊、蠅等具有天然導航器官──楫翅的“振動陀螺儀”，用于高速飛機和火箭。
四、生物力學──模擬人或動物肌肉的器具。如模仿膝關節(jié)制成的液壓模型，可以行成。做成鯨形狀的日本大型遠洋貨輪，提高航速百分之二十五。模仿企鵝的特殊運動方式，制成了深雪上行駛速度達時速50公里的雪地汽車。模仿袋鼠的運動制成了在沙漠中通行無阻的無輪汽車──跳躍機等。
五、生物力能學──如模仿螢火蟲把化學能變化光能的效率幾乎達百分之百的優(yōu)點，制出冷光源，可提高電能利用效率幾倍到幾十倍。
六、醫(yī)學仿生學──已制成的有原子動力心臟，人工腎，能做出六個基本動作的假手。
仿生學是一門綜合科學，需要生物學、生理學、心理學、生物物理學、生物化學、控制論、數(shù)學、電子學、通訊、航空、航海、醫(yī)學等等許多科學工作者進行合作，去解決各自需要解決的問題。
仿生學是一門新生的科學，前途廣闊，不久的將來將在生產，生活各個領域里得到廣泛的運用。
《一次大型的泥石流》
【目的要求】
1.了解數(shù)據(jù)的說明方法在記述性說明文中的作用。
2.掌握時間先后的說明順序，以及整體“總──分──總”式和互體“縱式”的結構特點。
【課文解析】
1.注音釋義
罕見（han）   滂沱（páng tuó）   裸露（luǒ）
瞬時：轉眼間   罕見：少見   滂沱：雨下得很大
2.內容主旨
課文可以分為三個部分，段意及層次可以歸納如下：
(一)概括介紹泥石流 定義(1)
(1—2)          破壞力(2)
1.爆發(fā)概況(3)
過渡(4)
天氣條件、過程(5)
(二)泥石流爆發(fā)的實況   2.       陣性流(6)
連續(xù)流(7)
形態(tài)變化(8)               
總結(9)       
3.又一次泥石流(10)
(三)原因及防治  原因(11)
防治(12)
這篇文章是一篇介紹自然現(xiàn)像的記述性說明文，著重介紹了一次大型泥石流的爆發(fā)經過，以及對它的發(fā)生、發(fā)展和防治的若干規(guī)律性的認識，闡明了泥石流的特征和大型泥石流的危害。在說明的過程中，采用了記敘、描寫的表達方式，從形式上看與記敘極其類似，這類說明文可稱為記述性說明文。
記述性說明文雖然同記敘文極其類似，但兩者有本質的區(qū)別。記述性說明文必須尊重科學事實，真實而全面地反明事物發(fā)生發(fā)展的過程，在描寫時，記述性說明文不摻入主觀的情感色彩，必須以尊重事實為基礎來展開描寫。其目的在于將讀者陌生的事物具體化，以便更精確地說明它們，描寫是為說明來服務的。
3.說明順序
課文對泥石流的說明采用先作概括介紹，然后具體介紹爆發(fā)的經過，最后作綜合分析說明的方法。這一點從文章的結構安排中看得非常清楚，文章的第一部分先簡要說明什么是泥石流，然后從泥石流的破壞力很強很自然地具體舉出蔣家溝的泥石流。第二部分則具體地詳細介紹了蔣家溝一次大型泥石流的經過，使讀者對泥石流的特征有了更為明確的了解。然后，文章很自然地過渡到第三部分，說明泥石流災害發(fā)生的原因及防治方法。從文章的主要部分來看。則是通過時間順序根據(jù)當時出現(xiàn)的不同形態(tài)的泥石流運動的情況作了詳細的具體的說明，從下文中的表格我們可以一目了然。
時間 過程 階段
26日夜間 烏云密布 醞
釀
27日凌晨 狂風呼嘯，大雨傾盆 
27日天亮 大雨轉細 
6時25分 從山溝里傳出巨響，流水量增大。稍過片刻，出現(xiàn)斷流，泥石流滾滾而出。 爆
發(fā)
6時25分后 出現(xiàn)泥石流的陣性流，第三陣過去后，溝床上游泥厚達1米左右。 
6時40分 第四陣涌來，流速大大加快，浪頭滾滾，泥沫四濺 
8時20分 大雨滂沱，出現(xiàn)連續(xù)流，巨大的連續(xù)流歷時40分鐘后又轉成陣性流，一直持續(xù)5個多小時 
中午12時30分 稀性的連續(xù)流變成水流，泥石流才完全結束 結束
4.結構特征
通過對課文內容的分析（見“內容主旨”），全文整體是按先概括后具體再歸納的順序安排的結構，因此，全文采用了“總──分──總”的形式。
通過對課文主體的分析（見“說明順序”），主體部分以泥石流發(fā)生、發(fā)展、結束過程為順序，各個層次的順序不能任意調換。
5.說明方法
文章根據(jù)切實調查和精細的考察，多處列舉了一系列精確具體的數(shù)字。如介紹蔣家溝這一次大規(guī)模泥石流時，就兩次用表示總量、數(shù)量、流速、容量、沖擊力，延續(xù)時間的具體數(shù)字來令人信服地說明泥石流的規(guī)模之大，氣勢之猛。對泥石流爆發(fā)中流速流量的數(shù)據(jù)尤為詳盡。泥石流爆發(fā)前，水的流量增大到3—4立方米每秒。陣性流發(fā)生時，最大流速達10.9米每秒，流量達500立方米每秒。發(fā)展到連續(xù)流時，流連高達12—15米每秒，流量增至500—800立方米每秒。使用數(shù)據(jù)時，根據(jù)情況的不同，分別使用了確數(shù)和概數(shù)。這些數(shù)據(jù)的運用，準確地反映了事物本身的情況。
【資料窗】
山地突然爆發(fā)的飽含大量泥沙，石塊的洪流。多見于半干旱山地高原地區(qū)。其形成條件是：地形陡峻，松散堆積物豐富，特大暴雨或大量冰融水的流出。爆發(fā)時，山鳴地動，暴雨，雪水或冰川融水夾帶固體物質沿陡坡洶涌滾流而下，歷時短暫，但來勢兇猛，往往能埋沒農田，堵塞江河，毀壞路基橋涵等建筑物，具有極大破壞力。