眼睛与仿生学教案[小编推荐]

第一篇：眼睛与仿生学教案[小编推荐]

眼睛与仿生学教案

一、教学目标

（一）了解课文提及的人和动物的眼睛构造与功能的特点及其与仿生学的关系。

（二）理解本文的说明顺序，掌握分类、举例、比较等说明方法。辨识分析说明与综合说明。

（三）领会说明文语言的科学性、准确性。

（四）培养学生对科普读物的阅读兴趣，使学生初步具备独立阅读和分析科普读物的能力。

二、难点、重点分析

（一）本文是按什么样的说明顺序进行说明的？

分析：本文说明顺序是由一般到特殊、由简单到复杂。视觉仿生的依据是眼睛，而人们最熟悉、印象最深的，便是人的眼睛。所以，作者从人眼的构造与功能及其在仿生学中的意义谈起，然后再谈一些动物的眼睛及其特殊功能。这样的说明顺序易于为读者理解。从眼睛的构造来说，一般眼睛的构造比复眼要简单，所以作者先从一般眼睛谈起，然后再介绍复眼的构造及其在仿生学中的意义。这样由浅入深地说明事物，符合人们的认识规律。本文的分析说明基本上有三个步骤：先说明某种眼睛的某种特点，然后说明仿生学意义，最后讲应用及科研情况。眉目很清楚。

课文的整体结构采用的是“总-分-总”的形式。开头1～3段是引言部分，总提人眼和动物眼睛在构造和功能上有许多特殊之处，从中得到的启示对发展现代科学技术有重要意义。第4～14段是文章的主体部分，分别介绍了人眼和几种动物眼睛在仿生学上的作用。这一部分可分为两个层次：第一层次（第4～9段），谈人眼以及动物一般眼睛的研究及其意义；第二层次（第10～14段）谈复眼的研究及其意义。最后第15、16段，概括出仿生学的定义，指出它的任务，并介绍了它的研究范围、类别和发展重点。

（二）本文语言有什么特色？

分析：本文的语言特色是准确、严密和简明，用词注意分寸，决不含糊其词更不任意夸大。比如谈到有关视觉仿生学的研究成果时，模仿象鼻虫眼睛的特殊功能而制成的“地速计”，根据蜜蜂的眼睛能看到偏振光的原理而制成的“偏光天文罗盘”，模仿蜻蜓等昆虫的复眼的特殊结构而制成的“复眼透镜”等，都是已经取得成果并已在实践中应用的，所以说明时用“制成了”；并且分别用“已”、“已经”等表示过去时态的副词，表示这些科研成果已被运用在航海、航空、印刷等方面。对于目前还只取得初步成果的，如“电子位置传送器”、“电子蛙眼”等，则在“研制成了”后面分别用“进一步完善”、“不断改进”这样的词语加以补充说明，既肯定了已取得的成功，又表示了还有待继续努力改进。而目前还处于设想阶段、并未取得多少实际成效的，如关于鹰眼视野特别广阔的特殊功能的研究，文章连用三个“如果”来加以说明，这就明确告诉读者，这个科研项目目前尚处在设想、探索阶段。这样介绍，如实地反映了视觉仿生的现状，符合说明文的科学性原则。本文还较多地运用了术语。

（三）本课使用了哪几种说明方法？ 分析：

（1）举实例与作比较两种方法交错运用。例如说明“研究、认识眼睛的各种构造和功能”，“对发展现代科学技术有重要的意义”，就列举人眼为例。为了说明人眼的仿生学意义，又把人眼的结构功能与照相机作比较。说明了人眼的信息加工传输功能的仿生学意义。

又例如为了说明研究、认识眼睛的构造功能对发展现代科技有重要意义，还以蜻蜓复眼为例。为了说明蜻蜓复眼特殊结构功能，又把蜻蜓复眼与人眼作比较，说明蜻蜓的眼睛没有人眼的那种眼球，也不能转动，而是靠头部的转动朝向物体；接着具体介绍蜻蜓复眼的构造功能，说明复眼构造精巧、功能奇异；接着又与人眼比较，说明复眼在某些方面为人眼所不及。

举实例是为了说明观点或道理，而作比较则使得实例更加特征鲜明，更加强了“实例”说明观点、道理的作用。

（2）下定义。定义是以简练的语言揭示概念内涵的可靠方法，在本篇课文中使用多次，如下列五例：

①探索人和动物眼睛奥秘的仿生学研究工作，称为视觉仿生。②由几十至几万个独立小眼构成的眼睛，叫做“复眼”。③具有偏振现象的光叫做偏振光。

④仿生学是在生物科学与技术科学之间发展起来的，它的任务是用生物体结构与功能的原理，去改善现有的或创造新型的机械系统、仪器设备、建筑结构和工艺过程。

⑤太阳光本来是自然光，它的振动均匀地分布在各个方向上。但是当它穿过大气层时，由于受到大气分子和尘埃颗粒等的散射，它的振动就只分布在某个方向上，或者在某个方向上的振动占了优势。这种现象叫做光的偏振现象。

以上五个定义，按照下定义的方法分为两类，前三个属于一类，叫做“属加种差定义”，后两个属于另一类，叫做“发生定义”。（注：这两种下定义方法的名称，略知即可。）

（3）列数据。在说明人眼从外界获得的信息比其他感觉器官多时，采用了列数据的方法：“据研究，从外界进入人脑的信息，有百分之九十以上来自眼睛。” 在说明由于受到视野和视敏度的限制，在高空飞行的飞行员单凭肉眼很难发现和识别地面目标时，也采用下列数据的方法：“例如飞行员在六千米高空作水平飞行时，飞行员只能看到两侧八九公里和前方一二十公里狭窄范围内的地面。即使在这个区域里，对比较大的目标也不是总能准确无误地发现和识别的。”这段话是在举实例之中，兼用了列数据的方法。

（4）分析与综合。课文（1～3）段综合说明眼睛的重要作用、基本功能以及仿生学意义；（4～14）段则是分析说明眼睛的仿生学意义，先把眼睛分成“单眼”与“复眼”，再把“单眼”分成人眼、蛙眼、鹰眼分别加以说明，把“复眼”分为蜻蜓眼、象鼻虫眼、蜜蜂眼等分别加以说明；（15～16）段又综合说明仿生学的任务、什么是视觉仿生学等。分析说明必须建立在对所说明的对象科学分类的基础上，因而也必须遵循分类的规则，即每次分类只能使用一个标准。

（四）说明文的语言要求做到准确、严密和简明，（板书）先完成“思考和练习”二，然后再从课文中找出一些例句加以说明。分析：

（1）研制成功了一种叫做“生物-电子位置传送器”的“人造眼”。（2）人们研制成了一种测量飞机着陆时相对于地面的飞行速度的仪器--地速计。（3）制成了一种根据天空偏振光导航的航海仪器--“偏光天文罗盘”。（4）制成了一种新型光学元件--“复眼透镜”。

以上各句中带点的词语说明都是已经取得的成果并已在实践中应用的。

（5）进一步完善这种技术装置，将可以用来自动控制……选择……还可以控制……

加点词语既肯定了已取得的成果，又表示了还有待继续努力改进，而目前处于设想阶段，并未取得多少实际成效的。

（6）如果我们能够研制出一种类似鹰眼的搜索、观测系统，就能够扩大和提高飞行员的视野和视敏度。

带点词语说明这个科研项目目前尚在设想、探索阶段。

小结：（对照板书）本文交错运用了举例和比较以及分析和综合的说明方法，突出了事物的特征，提高了说明效果，语言做到了准确、严密和简明，体现了说明文的语言特点。

三、教学过程设计

（一）预习指导。词语辨析：

（1）而是先对图像进行信息加工。

（2）感觉细胞把光的刺激转换成一种电信号。（3）各种构造不同的眼睛，功能又有特殊的地方。（4）主要是因为它（蛙）有一双机能优异的大眼睛。

（5）从出示给它的各种形状的物体当中，识别出类似苍蝇等昆虫形状的物体。

（6）而这种方向与太阳的位置有确定的关系，所以蜜蜂能够随时辨别太阳的方位。

提示：①“信息”，是指眼睛把外界光的刺激，转换成符号。由于来自外界的刺激，所以符号是预先所不知道的。②“信号”，这里指传递外界刺激的电波。③“功能”，指眼睛所发挥的作用。④“机能”，指眼睛本身的作用和活动能力。⑤“识别”，指从不同的物体中，确认出所要找的事物。⑥“辨别”辨认出。

注：培养学生在具体的语境中理解词义的能力。如“信息”，词典的解释是“信息论中指用符号传送的报道”，在①句中不能生硬搬用，抽取“用符号传送”这一要点，结合句中“加工”一词，改作（把外界光的刺激）“转换成符号”，学生便容易理解。

（二）教学课文。

1．齐读第1自然段，然后指名回答问题。（1）这段话是围绕哪个词语来写的？ 提示：“重要感觉器官”。（2）为什么说它“重要”呢？

提示：比其他感觉器官多得多，有些还是其他器官所不能获得的，有百分之九十以上的信息来自眼睛。（3）这是什么语段？运用了什么说明方法？为什么要用这种说明方法？

提示：这是解证关系的语段，后面两句是具体说明第一句的，运用了“列数字”的说明方法，有很强的说服力。此外，这段概括地介绍了眼睛的作用，是“综合”写法。

2．指名朗读第2自然段。其余同学边听边思考下列问题，然后讨论。（1）这一段是怎样介绍眼睛的基本功能的？

提示：先运用“综合”的方法，总的说明眼睛的功能，然后用“分析”的方法，按先后顺序说明为什么眼睛有这种功能。

（2）按思考过程来看，一般是先分析，后综合，可是“再经过大脑的综合分析”，这一句却把二者的次序调换了，你怎么理解？

提示：这句话说的不是“思维过程”，而是对信号的处理过程。是把源源而来的信号加以处理（综合），然后再加以区别、分类（分析）。3．教师范读第1、2、3段，每读一段，由学生归纳一段的段意，最后归纳第一部分的意思。板书：第一部分： ①眼睛的重要作用。②眼睛的基本功能。③眼睛在仿生学的意义。

讨论：本文的题目是《眼睛与仿生学》，从扣题来看，对并列短语作题目的文章，应着重介绍两者的情况，现在只介绍“眼睛”，却不介绍“仿生学”。作者为什么要这样写呢？

提示：“仿生学”“属于一门新兴边缘科学”，要具体介绍并让读者懂得、理解，不是三言两语便成的，如果过多介绍它，必然使文章又冗长又枯燥。文章并非没有扣题，第3段的末尾两句其实已扣“仿生学”的范畴，不过不用“仿生学”这一术语罢了。这样处理，第一、第二部分衔接自然得多了。

4．学生复述第4～14段。

提示：要求学生把眼睛的功能和研究成功或正在研究的新科学技术准确地复述出来。5．教师把〔思考和练习〕二的1～4题用投影胶片或小黑板显示出来，要求学生在黑板上完成，不能看书，可根据“复述”时的领会做。做完后再打开书，对照检查。

6．齐读第4、5段。讨论下面问题：（1）照相机的发明算不算仿生学的内容？

提示：不算。理由是：“（人眼）跟照相机只是把外界景物的图像映在照相软片上不同。”也就是说，照相机并没有从人眼的“功能有特殊的地方”（见第3段）得到启示去研制出来。（2）文章用照相机这一事物有什么作用？

提示：先点明人眼与照相机在光学系统上类似，是类比说明，点明两者有可比的条件。用照相机主要是说明人眼和它不同，是比较说明。（3）又说人眼与照相机相类似，又说人眼与照相机不同，这不是矛盾吗？

提示：人眼与照相机在光学系统上相似，但人眼的视网膜与照相机的软片功能不同。照相机的软片只能把像录下来，而人眼的视网膜却能进行信息加工。板书：

人眼 对图像进行信息加工

教师点明：这就是人眼的功能特殊之处。

（4）这种信息加工原理对“仿生学”有什么启示呢？齐读：“对于改进某些机器的输入装置和自动控制系统的传送器，研制新型跟踪和发现系统，都具有十分重要的参考价值。” 板书（接上段的板书）：

人眼 对图像进行信息加工 对于改进输入装置和自动控制系统的传送器，研制跟踪和发现系统有十分重要的参考价值。--说明了人眼与仿生学的关系。

（5）提问：人眼还有什么功能特殊的地方？

提示：可以对比周围的景物，使人感知自身的运动和位置状态，确定物体的距离、形状和相对大小。

7．齐读第6～第8段，然后讨论下列问题：（1）蛙眼的功能特殊的地方是什么？

提示：“对运动的物体简直是'明察秋毫'，而对静止不动的物体却'视而不见'。”（2）上面这句话所用的说明方法是什么？ A比较 B分类 C引用 D打比方

（3）对“就是靠这套本领，青蛙才能准确地捕食物和逃避敌害，在地球上生存了二百万年之久”一句的理解，正确的一项是： A．用具体数字说明青蛙生存时间的长久。B．运用列数字的说明方法，说明青蛙眼睛的特殊功能。C．运用列数字的说明方法，说明青蛙的眼睛的重大作用。D．以青蛙生活年代的久远，说明青蛙眼睛机能的优异。

提示：答案是D。A强调“生存时间的久远”，不是本文说明的内容。B说“运用列数字的说明方法”来说明蛙眼的特殊功能，也不恰当。C同B一样“运用列数字的说明方法”来说明蛙眼，是不恰当的，这也不是说明蛙眼的作用。

（4）蛙眼在仿生学上有什么启示？

提示：用到雷达系统，可以准确地把预定要搜索的目标同其他物体分开，同背景分开，提高雷达系统的抗干扰能力，还可把真假导弹区分开来。

（5）人眼和蛙眼的结构一样，为什么先讲人眼再讲蛙眼，而不先讲蛙眼再讲人眼呢？

A．因为“人为万物之灵”，按先主要后次要来选材、组材。

B．因为人们对照相机比较熟悉，而看过科教片《保护青蛙》的人不多。

C．因为人眼是人们最熟悉、印象最深的，读者易于理解。D．这样能由浅入深地说明事物，又符合人们的认识规律。

提示：答案为C。主要是因人们对自己的眼睛较熟悉，易于理解。作者这样选材，符合人们认识事物先认识熟悉的，而后认识陌生的这样的规律，但这不是由浅入深的规律，因为人眼与蛙眼，无所谓谁浅谁深的问题。A、B离开说明对象的本质，泛泛而谈。板书：

8．指定三名学生分读“人眼”、“蛙眼”和“鹰眼”中有关功能的部分，其余学生边听边思考，参照说明功能的构思示意表理解。（见下表）类别 引入的方式 功能的说明 人眼 照相机--同中求异

鹰眼 人眼遇到的难题 视野广阔 蛙眼 看科教片--机能优异

从表中可看出：说明相同的内容（眼睛的功能特点），运用了不同的写法，因而文章显得生动活泼，枯燥的说明文也能使人读出滋味来。应注意学习这样的手法，写好说明文。

从表中还可看出：并列说明对象的横式结构，不用作者特意说明，读者将会把它们的内容加以比较，加深印象。9．讨论：鹰眼功能特征的说明，用了什么说明方法？作用是什么？对仿生学有什么启示？

提示：①比较说明方法；②举数字说明方法；更好地理解鹰眼功能；借助鹰眼功能的启示，解决人眼所不能解决的难题。虽然“电子鹰眼”和“鹰眼系统”还是在受到启示阶段，但已给问题的解决带来了希望。10．提问：第10段开头的那句话，在文章中起什么作用？

提示：起承上启下的作用：即由对“一般眼睛”的说明转入到对“复眼”的说明，它概括了第10～14段的内容。

11．指名学生朗读第10段，其余同学留心听。然后用投影胶片或小黑板显示：

__________________因此，复眼已成为人们极感兴趣的研究对象，给了人们种种有益的启示。

问：空缺处应选用下面的哪一项呢？

A．复眼跟人眼、蛙眼、鹰眼的结构不同。B．复眼构造精巧，功能奇异。

C．复眼是由几千至几万个独立小眼构成的。D．由于复眼的每个小眼都能看到东西。

提示：答案为B。本文的思路是：抓住对人和各种动物眼睛的构造与功能的介绍谈它们对仿生学的启示。只有B这一项符合。

12．用投影胶片（或小黑板）显示“象鼻虫根据各个小眼看到同一个物体的时间差以及自身在此期间飞过的距离，可以很快地'计算'出它相对于地面的飞行速度”。要求学生不看书，对这句话提出问题，并加以讨论。

可能提出的问题有：

①“计算”这个词语为什么要加引号？

②象鼻虫各个小眼为什么不是同时看到同一个物体的？ ③“相对于地面”中的“相对”是什么意思？

让学生翻开书本，他们马上可解决第2题“它的眼睛是复眼，呈半球形，许多小眼排列在曲面上。”教师指出，这说明象鼻虫复眼构造的精巧。

对第1题的解释是：作者为了说明象鼻虫复眼功能的奇异，有意用了拟人手法，这样才容易把功能特性给仿生学的启示通俗易懂地介绍出来，对第3题，则可解释为“以（地面）作标准而变化”。

13．提问：蜻蜓和苍蝇的复眼有什么功能？根据这一种功能研制出什么仪器？

提示：“这种复眼的角膜是由许许多多个六角形的小眼角膜排列构成的”，只放一个目标在角膜前，但“通过角膜却可以看到许许多多”相同的像。制成了复眼透镜。

14．结合〔思考与练习〕一，谈谈本文说明事物用综合说明与分析说明的情况。

提示：本文第一部分说明眼睛的重要，它的作用和它与仿生学的关系，是综合说明。第二部分是按横向排列，分别介绍六种眼睛的情况，和与仿生学的关系，是分析说明。第三部分则是综合全文内容，在读者已有大量感性认识的情况下，提高到理性认识的高度，这又是综合说明。

在分析每一类眼睛的情况时，也是有分析，有综合的。如“人眼”，先分析人眼与照相机的情况，然后综合出人眼的特点；又如，先对蜻蜓的眼睛进行由表及里的分析，再综合出复眼的定义。

分析说明，能使读者对被说明的事物的性质、状态、原由、作用等有一个比较具体、深刻的了解。综合说明，是在分析说明的基础上进行归纳、小结，使分析说明的内容抽象化，使读者对被说明的事物有一个较完整的、较准确的认识。当然先分析、后综合或先综合、后分析都可以，反正互相配合使用便是。

第二篇：仿生学与新材料

仿生学与新材料

摘要：自然界生物在漫长的进化过程中优胜劣汰，为了生存、自卫、竞争和发展的需要，强化了许多优异的结构和特殊功能，值得人们很好地借鉴并发挥。仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大的开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。关键词：仿生学 仿生设计 军事 能源

1.引言

早在远古时期，人类就从自然生态系统中领悟到自身生存、发展和进步的真谛，蒙昧时代进入文明时代就是在模仿和适应自然规律的基础上发展起来的。回顾世界文明史，人们很早就留下了模仿自然生态的痕迹，人首龙身、羽化飞升等大量事例记述了人们对自然生命形态和功能创造性的模仿。

人类师法自然思维由来已久，这便促成了仿生学的诞生。仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学，属于生物科学与技术科学之间的边缘学科，其目的就是分析生物过程和结构，并将结果用于未来的设计。

仿生学思想是建立在自然进化和共同进化基础上的，人类所从事的技术就是为使其达到互相间的协调，而模拟生物适应环境的功能无疑是一个好途径，恰似“桥 梁”和“纽带”，连接着生物科学与技术科学[1]。人们向生物系统索取设计蓝图，使军事、化工、机械、建筑等科学领域发生了根本性的变化，新事物层出不穷：从雪 地行走的企鹅，人们发现了越野汽车；利用六角形结构蜜蜂窝，生产出了蜂窝材料；从青蛙突出的眼睛，制造电子蛙眼；由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分；仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”，这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。

在工业化进程加速的基础上，仿生学已被广泛应用到社会生产、生活的各个方面，仿生学的相关设计开始占据举足轻重的地位，人们由此得出仿生设计学（Bionics Design）[2]。仿生设计学是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴学科，它与原有的仿生学成果应用不同，是以自然界万事万物的“形”“色”“音” “功能”“结构”等为研究对象，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的原理和方法。从某种意义讲，仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，作为人类社 会生产活动与自然界的契合点，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。2.仿生学的研究范围

仿生学的研究范围非常广阔主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。

力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速。

分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫。

能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程。信息与控制仿生，是研究与模拟神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。我们可以从不同的角度多方面研究仿生学的原理与方法，更好的应用仿生法。3.仿生学的应用

3.1仿生学在军事上的应用

随着时代发展与变化，军事仿生设计越来越受到人们的关注。在漫长的进化过程中，生物为了生存、自卫、竞争和发展的需要，逐渐形成了许多优异的结构和特殊功能，值得人们在军事研究中很好地借鉴。军事仿生学就是模 仿生系统的原理来建造先进军事装备技术系统或者使人造军事装备技术系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。随着人类科学技术的进步，军事仿生学的研究 范围越来越广泛，已经渗透到与军事相关的各个领域，只要生物界具有的优异之处而军事装备上又很需要的，都值得军事研究人员去揣摩、模仿。

仿生设计在军事上的成功应用有很多例子。如猫的眼睛与夜视仪。漆黑的夜晚，猫能清楚地观察老鼠的一举一动并敏捷地抓住它，其原因在于猫眼的视网膜上具有圆 锥细胞和圆柱细胞，圆锥细胞能感受白昼普通光的光强和颜色，圆柱细胞能感受夜间的光觉。一般只能在白天活动的动物如鸟、鸡等，它们的视网膜中常常只有圆锥 细胞；而另一些只能在夜间活动的动物如猫头鹰，其视网膜上只有圆柱细胞。此外，猫眼还有一个特点，在它感受弱光时，瞳孔能够随着光的不同强度而自动调整。所以，阳光很强时，你会看到猫眯着它的双眼，瞳孔已缩小成直线般的细缝，保证只让少量的光线进入瞳孔内。而在光线十分微弱的晚上，瞳孔又能放大呈圆形，以 便保证在黑暗中也能看清楚各种物体。军事科学家们便模仿猫眼的奥妙研制出了大有用处的微光夜视仪。这就是军事仿生学。世界上有许多军事发明，也都是科学家在探 索动物奥秘中得到启迪而设计、发明的。例如：蝴蝶与卫星控温系统。位于太空的人造地球卫星，在受到阳光的强烈照射时，卫星表面温度会高达2000度；而在 阴影区域，卫星表面温度会下降至零下200℃左右，很容易烤坏或冻坏各种仪器仪表，这曾使航天科学家伤透了脑筋。后来，科学工作者从蝴蝶身上受到启迪，原 来在蝴蝶体表生长着一层细小的鳞片，有着调节体温的作用。每当阳光直射、气温上升时鳞片自动张开，以调整阳光照射的角度，从而减少对热能的吸收；而当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把温度控制在正常范围内。科学家为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统。

仿生设计在军事上的成功应用，推动了军事科技的发展。在当今信息时代，人们对设计的要求和过去不同，既注意功能的优良特性，又追求形态的清新、淳朴，同时注重个性[3]。而仿生设计本身就是人们在长期向大自然学习的过程中，经过积累经验，选择和改进其功能、形态，从而来创造更优良的人造物。所以，运用仿生性思维进行军事方面设计，不仅创造功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的军事化及军需化物品，而且以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然和谐统一。

仿生设计在军事上的应用有着巨大的潜力和发展前景，随着科学的高速发展和人们对自然界认识的不断提高，将会有更多的仿生发明应用于军事科技领域。两个领 域的结合将使军事研究向着更为科学和完美的方向发展，为军事研究开辟新的空间；同时，仿生设计也拥有了更广泛的用武之地，为其自身进一步发展壮大奠定了基础。

3.2仿生学在新能源上的应用

2008年8月Angewandte Chemie杂志报道了澳大利亚莫纳什大学的利昂·斯皮西亚、罗宾·布里姆布来可比和安妮特·可罗，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的格哈德·斯伟格斯和美国普林斯顿大学的查尔斯·迪斯莫克斯共同开发了由一层涂层和维持植物光合作用的基本化学物质——锰组成的系统。该系统可模拟植物的光合作用，为利用阳光将水分解成氢和氧开辟了一条新途径。此项技术突破有望革新制氢工艺，从而利用太阳光大规模生产清洁的绿色能源——氢气。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键，而在面临能源和环境瓶颈的今天，这一过程中的能量转换也为人类提供了极其重要的启示。由于自然光谱的吸收率等原因，光合作用在多数植物中效率非常低，通常均低于0.5%。在人工设计的系统中，研发人员借鉴其光反应与电子传递的机制，并提高通量转化的效率，使其适于太阳能的转化利用。事实上，在上述模拟光合作用的研究取得突破前，微生物制氢的已经成为了研究热点。自然界已发现有类似甲烷菌的制氢菌，但其菌种繁育不如甲烷菌那样简单。若能建立合适的菌种群落，制造氢气也会像制造沼气一样得到大规模应用。

模拟光合作用制氢或者微生物制氢过程正是仿生学“向自然学习”的思想典型。20世纪40年代以来，工程技术领域中出现了调节理论，人们开始在一般意义上把生物与机器进行类比，认识到二者包含自动调节系统。此后，科学研究和生产实践完全证实了生物和机器在许多问题上的共同之处。而控制论则把生物科学和工程技术从理论上联系起来，成为在原理上沟通生物系统与技术系统的桥梁，奠定了生物与机器在控制与通信方面进行类比的科学理论基础。之后，斯蒂尔提出了仿生学的研究理念。自上个世纪末以来，人们认识到大约35亿年的生命演化与协同进化过程优化了生物体宏观与微观结构，形态与功能具有无可比拟的优越性，仿生学也因此显示出巨大的生命力。

从研究模式上看，仿生学作为模仿生物建造技术装置的科学，是一门新兴的边缘科学，研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和设备，创造新技术。模拟光合作用制氢过程的例子很好地诠释了这一点。在植物的光合作用中，锰参与几种酶系统。由于锰 可以在正二价和正四价两种化合价之间转换，所以主要在氧化还原和电子转移中发挥作用。这一思想为斯皮西亚等人的研究提供了启发。他们在确定锰簇是植物利用水、二氧化碳和阳光制造碳水化合物和氧气的中心枢纽后，开发出这种人造锰簇，并利用这些分子的能力将水分解成氢和氧。研究者将一层质子导体――Nafion薄膜覆盖在一个电极上，形成一层仅几微米厚的聚合体膜，这层聚合体膜充当锰簇的载体。锰在正常情况下不溶解于水，但可以和Nafion薄膜小孔中的催化剂结合，形成不易分解的稳定结构，当水到达此催化剂时，在阳光的照射下便发生氧化反应。

在能源和环境领域，这一技术显示了仿生技术的巨大应用潜力和价值。初步测试表明，此催化剂连续使用3天之后还有活性，由此分解出来的氢气和氧气可以在燃料电池中结合成水，产生电力供住宅和电动车全天24小时使用，且不排放碳而是排放水。虽然此系统的效率还有待提高，但研究者可以不断地从自然界中学习，使之更为高效，从而使氢这一能效高且没有碳排放的绿色清洁能源为未来社会所用。

生物体的电子传递过程在能源仿生技术上的另一重点研究领域是生物发光。生物发光和光合作用都是“电子传递”现象，而从某个角度上看，生物发光可以看作是光合作用的逆反应。光合作用是绿色植物吸取环境中的二氧化碳和水分，在叶绿体中，利用太阳光能合成碳水化合物，同时放出氧气。光能从水分子上释放电子，并把电子加到二氧化碳上，产生碳水化合物，这是一个还原过程。光合作用把光能转变成化学能，而生物发光是电子从荧光素分子上脱下来和氧化合，形成水，产生光。生物发光是将化学能转变成光能。生物光作为冷光源，具有效能高、效率大、不发热、不产生其它辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点，对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等，都是一种安全可靠的理想照明光源。通过模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量，制造冷光板使其不需要复杂的电路和电力，就能白天吸收太阳光，晚上再将光能释放。人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光，创造一种新的高效光源——冷光源成为可能。然而，人们对于萤火虫等发光机制的研究仍然有待深入。如果将光合作用和生物发光机制在仿生学框架下同时加以研究，就有可能在能量利用的电子传递现象中取得进展，从而实现能源利用更为巨大的进步。

从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力，在能源技术上的应用潜力也极其巨大，有助于破解人们所面临的能源瓶颈问题，同时解决石化能源等所带来的环境问题。

3.3仿生学在医学的应用

医学仿生学包括人工脏器的研制、生物医学图像识别以及医学信号的分析处理等。此外，还在研究建筑仿生、农业仿生等。美国科学家宣布，他们将活细胞和硅化电路相结合，创造出他们表示可使医学技术革命化的“仿生学晶片”。伯克利的加州大学研究人员宣布，他们成功地把人类的组织细胞装置在电脑晶片的小室内。带领这项研究的一位教授鲁宾斯基说：“这是以硅为基本成份的晶片，跟任何电脑或电子装置使用的晶片类同。我相信它是真正的仿生学晶片。” 研究人员表示，这是人类活细胞首次被电脑讯号控制。科学家透过指挥微小的装置打开或关闭细胞，希望有一天能命令癌细胞自行打开，容许有害的力量侵入，从而自我毁灭。

医学仿生学——已制成的有原子动力心脏，人工肾，能做出六个基本动作的假手，仿生学是一门综合科学，需要生物学、生理学、心理学、生物物理学、生物化学、控制论、数学、电子学、通讯、航空、航海、医学等等许多科学工作者进行合作，去解决各自需要解决的问题。仿生学是一门新生的科学，前途广阔，不久的将来将在生产、生活各个领域里得到广泛的应用。目前医学仿生学研究的重点是“感觉器官的模拟”、“神经元和神经网络的模拟”。在仿生高分子，我认为比较具有前沿研究的，一个是在医用材料里面，比如说仿生骨的研究，已经很多进入临床状态，四川大学李玉宝教授做的仿生的羟基磷酸钙人造骨，作为脊椎骨治疗腰椎盘突出取得比较好的成绩。仿生医学的研究对解决目前器官供需的严重不平衡应该有所帮助。4.结束语

德国著名设计大师路易吉·科拉尼曾说：“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”，道出了自然界是蕴含着无尽设计宝藏的天机。在现今科学 技术飞速发展的时代，学习和利用生物系统的优异结构和奇妙的功能，已经成为技术革新和技术革命的一个新方向。未来仿生“电子眼”、仿生“电子神经系统”的诞生，将是仿生学划时代的贡献。所有这些都预示着仿生科技前途似锦，而且仿生科技的探索永无止境。

另一方面，大自然向人类展示着精妙绝伦的生命形态和绚丽多姿的悦人色彩，同时，大自然还无声地阐释了自然界的生存哲学——和谐与共生。这种和谐的设计哲学呼吁人类社会与大自然之间的高度和谐统一，共生的设计哲学则呼吁着人与机器、生态自然与人造自然之间合理的建构。因此，设计师要学会师法自然的仿生性设计思维，创造人、自然、机器和谐共生的对话平台[4]。仿生设计的应用有着巨大的潜力和发展前景，随着科学的高速发展和人们对自然界认识的不断提高，将会有更多的仿生发明应用科技领域。参考文献

[1]于帆，陈嬿.仿生造型设计.华中科技大学出版社，2005.[2]智一君惕.仿生学与现代化.湖南教育出版社，1985.[3]王建成.简明军事科技发展史.国防工业出版社，2005.[4]许书民.设计概论.上海科学普及出版社，2005.

第三篇：图像与眼睛教案

高中美术教学案例

图像与眼睛

单位：乐从中学 作者：黄玉莹

电话：***

第一单元第二课 图像与眼睛

教学分析：

1、教材分析：

本课为（湖南美术出版社）普通高中美术课程标准实验教科书《美术鉴赏》第一单元《美术与眼睛》的第二课《图像与眼睛》。本课主要介绍根据图像反映客观物象的不同情况，美术作品分为：具象美术、意象美术、抽象美术。在学习过程中，结合书本的图例了解掌握这三种图像类型的特征。具象美术作品，教材分析了它与客观物象之间的关系。具象美术作品所表现的形象来自于现实世界，因此观众在观看的时候可以很清楚地了解艺术家要表现的内容，甚至那些没有经过欣赏训练的观众也可以看得懂。教材中列举了东西方的三件绘画作品来帮助学生理解具象美术作品。它们在人物神态、气氛渲染、衣服的质感或空间的暗示上都显得很真实，仿佛我们可以走进画面。对于意象美术作品，教材中对艺术家创作这类作品的时候所运用的方法作了简单的分析，如夸张、变形、重组，或者突出结构特点、改变客观物象的比例以及打破经验性的时空概念等等。抽象作品教材中分为两大类，一个是书法作品，另一个是西方现代派的抽象画。书法它根本没有可资对照的现实形象，不存在像不像的问题。抽象画分为热抽象和冷抽象两种，康定斯基的热抽象作品使人感到自由、毫无约束；蒙德里安的冷抽象则使人觉得很平静。

2、学情分析：

现在的高一学生对于意象美术跟抽象美术的概念还分不清楚，他们大部分还是不懂欣赏这两类的作品，还是停留在用“像不像某种事物”这种 简单的方法来评价作品。因此他们把作品中的物象与现实世界中的物象一一“对号入座”，似乎不能对号入座的就不是好作品。这种评价作品的标准不是很准确，实际上，美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。教学理念：

人们根据作品中形象的特点，把他们划分为三种类别，即具象美术、意象美术以及抽象美术。在这三类作品中，相同种类的作品虽然表现的内容甚至所用的材料不一定相同，但是艺术家在创作时所遵循的观念大致相同。所以在教学中首先要帮助学生从形象的不同特点入手，对这三类作品有一个感性的认识，然后再逐步对每一类作品进行分析，让学生理解各类型作品的创作观念和审美机制。教学中采用尝试教学法，先让学生带着问题独立思考，再以小组形式分析讨论问题，提高学生的独立能力与合作能力。对于意象美术与抽象美术这些学生比较难于理解的作品形式，在教学过程中要着重进行启发和引导，帮助学生打破那种以“像不像某事”来衡量作品的欣赏方法，使学生意识到美术除了可以表现我们眼睛所见的事物，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。教学目的：

1、拓展学生的审美观念，使学生理解美术作品包括具象作品、意象作品和抽象作品的三大类。

2、理解具像作品、意象作品和抽象作品的内涵并初步掌握欣赏的方法。教学重点：突破只能欣赏具像作品的局限，了解美术形象的基本种类，理解三类美术作品的基本内涵并初步掌握欣赏的方法。教学难点：具像作品、意象作品和抽象作品的内涵并初步掌握欣赏的方法。教学课时：1课时 教学方法：尝试教学法

教学准备：多媒体课件，美术鉴赏书 学生用具：美术鉴赏书

教学过程：

（一）组织教学：

检查学生准备工具的情况，师生问好。

（二）导入新课：

师：今天的社会，网络信息无处不在影响着人们与社会，大量的图像信息无时无刻地在影响着人们的生活，你想躲避都可能无济于事。下面来考考同学们的眼力。

尝试练习一：认真观察一下图片，看完之后在一分钟内把它大概的形体画出来。

(利用尝试练习题，提高学生眼睛的观察力,激发学生对图像的兴趣，让学生集中注意力。)

（三）讲授新课：

师：刚才的图片，需要我们有一双敏锐的眼睛。每个人都有一双眼睛，但有的人却有一双审美的眼睛，他能够通过这双审美的眼睛产生思维和发现美感，并能够在此作用下使自己的心灵得到启迪。下面进入我们今天的课题：《图像与眼睛》。

1、探究一：美术作品最直接的反映是视觉图像。

欣赏以下三张作品《拾穗者》、《奔马》、《百老汇的爵士乐》，感受美术作品的视觉形象。（用多媒体展示三幅作品）

师：各种美术作品，形象特征多样性。那么，能不能用“像不像某种事物”这种简单的方法来评价作品？

（很多学生在欣赏美术

作品的时事物”这作品中的一“对号

候，往往喜欢用“像不像某种种简单的方法来评价作品，把物象与现实世界中的物象一入座”，似乎不能对号入座的就不是好作品。这种看法有部分的道理，因为它涉及的只是具象美术这种类型。实际上，美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。在这个环节先让学生初步了解，感受不同类型的作品应如何欣赏。）

2、探究二：美术作品的的分类：根据作品中的形象特征，我们把它划分为具象作品、意象作品和抽象作品。（让学生并初步认识三大类的美术作品）尝试练习二： 观察以下的三张作品，它们有什么共同的地方？(书本P4的 4 图片《重屏会棋图》、《贵妇人》，《刘胡兰就义》

(同学们阅读书本上关于具象美术的内容。对于具象美术作品，它所表现的形象来自于现实世界，因此观众在观看的时候可以很清楚地了解艺术家要表现的内容，甚至那些没有经过欣赏训练的观众也可以看得懂。书本中列举了东西方的三件绘画作品来帮助学生理解具象美术作品。)学生回答：它们在人物神态、气氛渲染、衣服的质感或空间的暗示上都显得很真实，仿佛我们可以走进画面。（学生回答后教师归纳具象美术作品的特点）

（1）具象美术的特点：图像对应于客观物象，客观物象的细微之处都描绘得非常充分，物象的比例大小，空间的表现都严格符合眼睛看到的情形。

师：美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。即主观情感表现。（2）意象美术的特点：不拘泥于客观物象的真实再现，美术家的主观认识和情感渗透所占的成分要多些。作品往往采用了夸张，变形，重组等手法。（让学生了解意象美术的特点，根据特点回答下面的尝试练习题）尝试练习三：讨论比较观察塞尚的油画《圣维克多山》与实景－“圣维克多山”照片，找出两者的区别？（提示：山、房子、天空、树的变化）

学生以小组的形式讨论实景与油画的变化。然后自由说出自己心里的感受。教师再分析：塞尚油画《圣维克多山》:山、房子、树、天空变成细碎地块 面，几乎融为一体。作者把客观物象概括至简单的几何形状。用色彩表现透视，近的前景成画面地支点，一层层推进造成空间感，一块色与块色在扁平面上跳动。

师：美术作品可不可以不表现具体的形象？如果有，请在书本上举例说明。引出抽象作品。（学生在书本上查找属于抽象美术作品的画，然后欣赏康定斯基的《即兴之三》、蒙德里安的《红黑黄蓝灰的构成》与张旭的草书，导出抽象美术作品的特点再分析）

（3）抽象美术的特点：图像不能对应于客观物象，他的形成主要来源于美术家的主观世界。这类作品或强调线，或强调色彩，或强调光影，并以此来表现作者对旋律、节奏、均衡、对比、清晰、混沌等单视觉元素的审美感悟。（利用以下树的变化图例解释从具象到半抽象到纯抽象是怎样形成。）

提炼 提炼

具象 半抽象 纯抽象

尝试练习四：以下的图片是从具象到抽象的提炼---请把它们重新排序（利用尝试练习巩固学生对具象美术，意象美术，抽象美术的理解。）

1 2 3 5 4 5 6 7 8 9 7 2

问 题 答 案

（这道练习题有一定的难度，同学们先独立完成，然后分小组讨论，接着每一组找一个代表上台写出答案并作稍略讲解，老师再公布正确答案让同学们思考，分析答案的来由。）

（三）布臵作业：

请围绕你最喜欢的一幅画是意象艺术作品、抽象艺术作品还是具象艺术作品？为什么？写100字左右的文字讲述一下。

（三）课堂小结：

美术作品的表现内容和表现方法是多方面的，不能用 “像不像某种事物”的标准来衡量一切美术作品，即便是具象美术作品也不等同于照片。我们今天学习了美术作品的三大类：具象作品、意象作品和抽象作品，请同学们下课后再到图书馆收集关于这方面的资料，更进一步地去了解作品的内涵。

（四）下课，师生行礼。

案例点评：

该课整体的思路清晰，内容充实，在每个教学环节能够利用尝试教学手法创设尝试教学题，学生在讨论思考中发现问题，自己解决问题，调动了学生的积极性，提高学生的兴趣，给人耳目清新的感觉。利用多媒体的教学，出示各种的作品，提高学生的审美能力，利用树的变化图例解释从具象到半抽象到纯抽象是怎样形成，学生能较直观理解。这全都是这堂课的优点。但改进方面也是有的，该老师应在讲述抽象美术的时候，再较详细地分析书法为什么属于抽象美术作品，怎样去欣赏它，这样会更全面。教学反思：

普通高中开设美术欣赏课，是加强学校素质教育的一项重要措施。新课改倡导的美术教学，既要重视学生对艺术的感受、表现和创造力的培养，还要注重美术更多地与文化、历史、生活相联系。我在教学中，努力用新的理念来组织教学，收到了较好的效果。

本学期我选取了美术鉴赏课本中《图像与眼睛》这一课作为公开课的教学，有颇多的心得体会与大家分享、交流、学习。

首先我把它定位是以欣赏感受为主，思考想象与尝试练习相结合的一课，通过教材分析，本课的教学难度虽然不大，主要让学生理解美术作品中的各种形象，即具象美术、意象美术以及抽象美术。但很多学生在欣赏美术作品的时候，往往喜欢用“像不像某种事物”这种简单的方法来评价作品，而实际上，美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。在教学中，我们要把学生的这种思维改变过来，让他们全面正确欣赏各类型的作品。在具体教学过程中，我始终围绕教学目标和教学重难点，用各种方式来激活学生欣赏作品思维的火花。为了吸引学生的注意力和学习兴趣，在导入阶段设臵一个尝试练习：“考考眼力”。利用多媒体课件播放几张图片，让学生看完之后在一分钟内把它大的形体画出来。学生通过做这个练习，注意力集中起来，课堂气氛也相当活跃，在此时导出今天学习的课题——《图像与眼睛》。效果相当不错。而在讲授新课时引导学生认识三大类的美术作品：具象美术、意象美术以及抽象美术，再逐一分析其作品的特点。对于具象美术作品，它所表现的形象来自于现实世界，因此学生在观看的时候可以很清楚地了解艺术家要表现的内容。书本中列举了东西方的三件绘画作品来帮助学生理解具象美术作品。而学生对具象美术作品认识较多，让他们自行阅读书本上关于具象美术的内容再稍稍讲解即可。对于讲述意象美术作品这环节，先让学生认识意象美术作品的特点，再让学生讨论，比较观察塞尚的油画《圣维克多山》与实景－“圣维克多山”照片两者的区别。学生一边讨论，我一边引导学生从山、房子、天空、树中找出变化。大部分的班级都能找出其相应的变化，这个问题设臵的深度较适合。但漏了结合课本，分析书本的内容，让学生深化夸张、变形、重组在意象美术作品中的运用。在讲述抽象美术作品这环节，让学生先看书，找出书本上属于抽象美术的作品，再以树为例子，用多媒体课件分析从具象的树怎样提炼到抽象的树的欣赏过程。根据学生的反应，同学们对具象的树提炼到意象的树明白易懂，但从意象的树提炼到抽象的树这过程，无论我讲述得如何具体详细，还是有部分同学不理解。看来要学生转变思维方式去思考，不是一两天可以做到的事情。通过树的提炼，我再分析抽象美 术作品的特点，导出最后一道尝试练习题：打乱列出毕加索画牛变形图，请同学们把它重新排序。这道体有一定的难度，我采取以小组合作讨论，每组派代表上台写出答案，并自己阐述理由的方式完成。这个环节的练习成为本堂课的高潮，同学们对这道题很有兴趣，各抒己见，每组的代表都大胆的阐述自己组排序的理由。学生的自主性学习得到了体现。最后，我才导出正确的答案，分析其来由。全班同学都很认真的听取我的讲解。为了巩固加深学习，我布臵了一道思考作业题：你最喜欢的一幅画是意象艺术作品、抽象艺术作品还是具象艺术作品？为什么？写100字左右的文字讲述一下。让学生以书面的形式讲述他们心中对作品的感受。在同学们反馈的作业情况来看，大部分学生比较喜欢具象与抽象的美术作品，都能较准确地讲述画中的内容与表达的意思，说出自己看画的感受，这是同学们的进步。

综观本堂课，我始终坚持以新课标来指导本堂教学，整堂课中运用信息技术这一教学手段辅助本堂课教学，运用尝试教学法，在教学过程中由浅入深。通过激趣导课，调动学生的积极性。但对于意象美术与抽象美术这些学生比较难于理解的作品形式，我感到在教学过程中还缺乏对学生进行启发和引导，应再花力气讲述各种评判标准、欣赏方法，帮助学生打破那种以“像不像某事”来衡量作品的欣赏方法。而在整个教学活动中，设臵的问题适合，学生能在轻松的环境下完成练习，师生交流恰到好处，这点是较成功的。

第四篇：《眼睛与光学仪器》教案

眼睛与光学仪器

长治县二中

宋金玲

【教学目标】

1.知识与技能

⑴知道眼睛的成像原理，对近视眼和远视眼的成因有所了解，知道利用透镜可以改变成像的位置从而达到矫正视力的目的。

⑵知道照相机是利用凸透镜能成缩小实像的原理制成的。

⑶初步了解显微镜和望远镜的结构和作用。

2.过程与方法

⑷通过大屏幕理解眼睛成像的原理及近视眼和远视眼的成因及校正，了解显微镜和望远镜的成像过程。

⑷观察近视眼镜和远视眼镜的镜片，研究两种镜片的作用。

⑸实际操作照相机，学会用照相机拍照。

⑹利用显微镜观察微小物体，利用望远镜观察较远的物体，学会相应的操作方法。

3.情感态度与价值观

⑺关心凸透镜成像在实际中的应用，体会科学知识和相关技术对人类生活和社会发展的影响。

⑻增强保护视力的意识，注意用眼卫生。

教学重点：（1）眼睛成像原理及视力的矫正。（2）照相机的工作原理。

教学难点：近视眼和远视眼的成因及校正。教

法：多媒体演示法、创设情景法、讲解法 学

法：自学法、讨论法、实验法、观察法 【教学过程】

一、创设情景

图片欣赏：自然风光。（感受大自然的美与神奇，认识眼睛作为重要信息来源的作用）

二、目标达成

1.眼睛是怎样看见物体的

结合课本图3-64，回忆生物课所讲内容：眼睛是怎样看见物体的？（复习旧知，加强学科渗透。）让学生提出疑难问题。（培养学生提出问题的能力，一定有学生对晶状体的调节作用有疑问，可以通过大屏幕解决。）

展示课件：人眼看清远近物体的原理——晶状体的调节作用。（通过课件中晶状体的调节作用可以让学生清楚认识眼睛是如何看清远近物体的。）

提出问题：一旦晶状体不能正常调节，物体的像就不会正好成在视网膜上。那么它会成在哪里呢？

学生活动：研究近视眼镜和远视眼镜。（通过实践认识近视眼和远视眼的矫正方法。）

课件展示：近视眼、远视眼的成因及矫正。（直观形象的展现近视眼、远视眼的成因及矫正的光路图，突破难点。）

自学信息浏览：思考眼镜的度数是怎样算出来的？（通过自学眼镜的度数是怎样算出来的，培养学生的自学能力。）

2．影像的保存

展示图片：刘翔运动图片。（激趣、过渡）

自学：“活动2”对照实物了解照相机的构造和工作原理。（将生活常识与物理规律相结合，体验物理服务于生活。）小组讨论以下问题：1）照相机由哪几部分组成的？2）照相机成的是什么像？为什么？3）照片是怎样出来的？

展示课件：照相机的结构和原理。（加深印象，更加直观）3．眼睛的好帮手

提出问题：在生活中，除了照相机可以帮助我们观察物体外，还有哪些由透镜做成的镜子在帮助着我们更好的观察物体？

自学：“活动3”与“活动4” 了解显微镜、望远镜的构造和作用。图片展示：电子显微镜和各种天文望远镜及成像原理，哈勃望远镜及其拍摄的照片。（体会将物理应用于生活的重要性，激发学 2

习科学技术的兴趣）

三、小

结：你学到了什么？你有什么收获？（学生自己小结）

教师小结：通过本节课的学习我们确实体会到了物理学所研究的范围是大到天体小到微观粒子。而且在短短的一节课内学到了这么多知识，这要感谢前人们给我们留下的经验。

四、练习：课件展示内容。

五、课后作业：

P78：1、2、3、4、5、6。3

第五篇：图像与眼睛教案

课题：图象与眼睛教案

本课为湖美版高中美术鉴赏教材第二课《图象与眼睛》的教学内容。是继第一课《什么是美术作品》之后的介绍美术作品的图象特征。所以，本课的教学目标定位侧重于对具像作品、意象作品和抽象作品的理解。教学目标

1、拓展学生的审美观念，使学生理解美术作品包括具像作品、意象作品和抽象作品着三大类。

2、理解具像作品、意象作品和抽象作品的内涵并初步掌握欣赏的方法。教学重点与难点

3、突破只能欣赏具像作品的局限，了解美术形象的基本种类。

4、理解三类美术作品的基本内涵并初步掌握欣赏的方法。

5、具像作品、意象作品和抽象作品的内涵并初步掌握欣赏的方法。教学过程：

一、引入课题

今天的社会，网络信息无处不在影响着人们与社会，大量的图像信息无时无刻地在影响着人们的生活，你想躲避都可能无济于事。下面来考考同学们的眼力。

教师解说：

刚才的图片，需要我们有一双敏锐的眼睛。每个人都有一双眼睛，但是，有的人却有一双审美的眼睛，他能够通过这双审美的眼睛产生思维和发现美感，并能够在此作用下使自己的心灵得到启迪。下面进入我们今天的课题： 图象与眼睛 教师解说：

人类最早的记事方式便是图画。在许多史前的遗迹中，可以发现早期人类留下的壁画。在法国南方拉斯科洞穴中，发现了一幅彩绘在石灰岩壁上的兽类图画，画中所有动物都栩栩如生；尽管至今人们尚未搞懂这些壁画的真正涵义，但可以肯定的是传达信息是其主要目的。

二、探求新知

感受美术作品的视觉形象。

（二）美术作品的的分类 教师解释，设疑：

各种美术作品，形象特征多样性。那么，学生边聆听边观看图片（考考你的眼力）：柱子是圆的还是方的? 狮子在哪里? 有几个黑点 ? 是静的还是动的?等图片，提高眼睛的观察力,激发学生对图象的兴趣。

学生边聆听边观看洞穴壁画，了解图象是人类最早记事的方式，是劳动者传达信息的工具。让学生了解早期图象。

图像一直就是人类最简单、最直接的认知方式。因为，眼睛是人最重要的功能器官。

艺术家总是通过视觉图象与欣赏者进行面对面的交流。而交流的内容则是艺术家的情感世界和世界观、艺术观等等。

“像不像某种事物”这种简单的方法来评价作品，把作品中的物象是好作品。这种看法有部分的道理，因为它涉及的只是具象美术这种类型。实际上，美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。

（一）美术作品最直接的反映是视觉图象 很多没有受过专业训练的人在欣赏美术作品的时候，往往喜欢用欣赏《丢勒的自画像》、《生日》、（书法）与现实世界中的物象一一“对号入座”，似乎不能对号入座的就不能不能用“像不像某种事物”这种简单的方法来评价作品？

教师解释：

根据作品中的形象特征，我们把它划分为具像作品、意象作品和抽象作品。

1、展示安格尔油画《贵夫人像》 提问：

（1）、对于具象美术作品，你的印象是什么？请同学们思考并发言。展示《重屏会棋图》中国画 周文矩 《静物》

油画

塞尚 《刘胡兰就义》 油画 冯发杞

（2）、这几幅作品有什么共同点？请同学们回答。

2、教师提问：

美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现什么？

展示作品《城市上空》

夏加尔 展示作品 意象雕塑作品和蜡染鸡图案 提问：

（1）、这些作品中你观察到了什么？(2)、你觉得艺术家要表什么内容？

展示作品《生日》

马克 · 夏加尔 教师解释作品内容：

法国画家夏加尔生日那一天，他的爱人贝拉手捧着生日蛋糕和鲜花，轻轻走进他的画室。画家被突如其来的惊喜感动得大跳起来，回头搂住爱人亲吻——这就是名作《生日》的内容和缘起。展示作品 《荷石水禽图》朱耷 展示作品 《 虾 》

齐白石 展示作品 《圣维克多山》

塞商

让学生并初步认识三大类的美术作品。

请同学们阅读书本上关于具象美术的内容。

对于具象美术作品，它所表现的形象来自于现实世界，因此观众在观看的时候可以很清楚地了解艺术家要表现的内容，甚至那些没有经过欣赏训练的观众也可以看得懂。书本中列举了东西方的三件绘画作品来帮助学生理解具象美术作品。它们在人物神态、气氛渲染、衣服的质感或空间的暗示上都显得很真实，仿佛我们可以走进画面。在这里艺术家追求的就是“真实”。

教师请同学发言，进行归纳：

美术作品中的图像除了可以表现我们眼睛所见的事物之外，还可以表现我们的幻想、梦境乃至我们的内心感受。即主观情感表现。

初步了解意象作品的特征。

介绍作品的内容。进一步了解意象作品的内涵。

了解这类作品体现的是艺术家的想象力和感受，所以不能用欣赏具象美术的方法来欣赏它们。

深入了解意象美术作品

请同学们思考问题，教师引导学生去观察。

意象美术作品虽然与现实世界有着某种潜在的联系，但是更主要的是艺术家把从现实世界中获得的形象进行了主观化的、情感化的处理。艺术家创作这类作品的时候所运用的方法如夸张、变形、重组，或者突出结构特点、改变客观物象的比例以及打破经验性的时空概念等等。它们的共同特点是，虽然我们可以辨认出画面上的形象，但它们跟实际生活中的形象有一定距离，不太符合日常生活的逻辑。

教师在学生思考的同时，进行适当的启发： 抽象美术作品虽没有具体的形象，但是也不难欣赏。

比如，想象一下从飞机上俯瞰城市，看到的景物像不像抽象画？提问：

你觉得这些作品分别运用了哪些手法？ 并说出你的理由。

3、教师提问：

美术作品可不可以不表现具体的形象？如果有，请举例说明。引出抽象作品。展示作品

《结构》蒙德里安（荷兰）展示作品《红黄蓝》康定斯基（俄国）展示作品《光之间五五九号》康定斯基

提问：

(1)、对于这类美术作品，你的印象是什么？

请同学们思考并发言。

(2)、作品让你联想到什么？带给我们什么感受？请思考。

(3)提问：

在美术作品中，还有一类作品中没有具体的形象是什么？

展示作品： 古诗四首（唐）张旭 展示齐白石的篆刻作品

教师请同学们将教材中关于抽象美术的内容认真阅读并引导做出归纳。

三、实战演习

选择多幅典型美术作品，由学生选择展开讨论分析，请将作品分为具象作品、意象作品和抽象作品三种类型。

四、课堂小节

美术作品的表现内容和表现方法是多方面的，不能用 “像不像某种事物”的标准来衡量一切美术作品，即便是具像美术作品也等同于照片。

（引申）现实生活中，我们离不开美术，或者从宇宙中看地球，地球只是一个点等等。或者反映心跳的心电图就是一条线。

书法之所以能够当作抽象美术作品来欣赏，是因为它根本没有可资对照的现实形象，不存在像不像的问题。在欣赏这类作品时，要注意的是纯粹形式方面的因素，如点画的粗细轻重、结体的疏密、线条的快慢节奏等。

抽象美术指的是完全不可辨认的图像。这类艺术作品来源于艺术家的主观世界，脱离了客观形象的束缚，而强调艺术家个人情感的表达。抽象艺术的衡量标准不是形象的准确与否，而是要看作品形式所体现出来的平衡、对比、旋律、节奏等因素是否让人感觉舒服。在这方面，有人认为抽象艺术与音乐有相通之处，要靠自己的感受才能领悟。

进行分组讨论思考，巩固所学知识

反思学习内容，将视觉艺术渗透到生活中，让学生自我发掘感受艺术的能力。

图象带给人们的很多恩惠：例如城市规划，每个城市都是一个形象，都是经过人们精心策划和规划过的。再如，现在的天气预报，我们到医院去看病，我们的家庭装修，这些最普通的事情，都已经图像化了。