科学·技术·社会　动物与仿生

1、动物与仿生,教师：王 芳 临翔区第二中学,教学目标： 1、让学生了解仿生的概念。 2、了解仿生学在生活中的运用。,情景导入,找出各图之间动物与物体之间的联系,模仿动物的某些结构功能来发明创造各种仪器设备，这就是仿生。,合作探究： 1、小组讨论生活中有哪些是仿生； 2、仿生对人类生活有什么意义；,探究展示,1、苍蝇-小型气体分析仪。 2、萤火虫-人工冷光； 3、蛙眼-电子蛙眼 4、蝙蝠超声定位器的原理-探路仪”。 5、蓝藻-光解水的装置， 6、动物的爪子-现代起重机的挂钩 7、动物的鳞甲-屋顶瓦楞 8、鱼的鳍-桨 9、螳螂臂，或锯齿草-锯子 10、龙虾-气味探测仪。 11、鲨鱼-泳衣， 12、-

2、鸟-飞机 13、鱼-潜水艇,生物界的各种蛋壳、贝壳、乌龟壳、海螺壳都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳结构”。这种“薄壳结构”的表面虽然很薄，但非常耐压。 壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的合理性，把受到的压力均匀地分散到壳体的各个部分，以很小的厚度承受很大的重量，这就是“薄壳结构”的特点。,仿生建筑的薄壳结构的特点,仿生在各行业中的运用,日本代代木体育馆,中国国家大剧院,研究的是生物机构与外界环境、生物个体之间、生物体内各部分间的信息接收、存储、处理与利用的机理，以及将其移植于技术系统之中的方法，并最终制成类似于生物系统的计算系统和信息接收处理系统。 青蛙与电子蛙眼 水母与电子耳,信

3、息仿生,水母耳与风暴预测仪,“耳”（细柄上的小球)中有小小的听石，上面布满神经感受器，能听到风暴产生时发出的次声波（由空气和波浪摩擦而产生，频率为8赫兹-13赫兹，传播比风暴、波浪的速度快）。,水母耳”风暴预测仪 可提前15小时左右预报风暴,d,青蛙与电子蛙眼,青蛙的视觉系统,由透镜（晶状体）在视网膜上形成光学图像后，经过视细胞、双极细胞、输出细胞（神经节细胞）而送往大脑中枢 “边缘侦察器”：感受外围物体的边缘 “昆虫侦察器”：感受移动的昆虫 “事件侦察器”：感受亮度的变化 “光强减弱感受器”：感受光线减弱时阴影的暗色部分 “电子蛙眼”：人造卫星跟踪系统、雷达系统、信息处理系统等,研究生物机体

4、控制系统的结构与功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新型的自动控制系统。 当前研究较多的是体内稳态、反馈调节、肢体运动控制、动物的定向与导航、生态系统的涨落和人机合作。 .蛇的红外探测 .蝙蝠与超声波 .蛾的反雷达技术 .动物的天然导航,控制仿生,蝙蝠与超声波,根据蝙蝠的回声 探测器制成供盲人 使用的“探路仪” 和“盲人眼镜”,蝙蝠的声纳信息处理,颊窝,颊窝是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能感受0.001的温度变化。这类蛇能在夜间准确判断周围恒温动物的位置。 研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹以及仿生红外探测器等。,蛇的红外探测,响尾蛇与热定位器,苍蝇与导航仪,翅楫：后翅位置，形状与哑铃有些相似，能使苍蝇往后“开倒车”，很快飞离“危险区”。还能为身体导航，保持飞行方向，不致于在原地兜圈子。 人们根据这个原理仿制了振动陀螺仪，已用于高速飞行的火箭和飞机，使飞机和飞行着的火箭的稳定性提高了，并实现自动驾驶。,夜蛾的反雷达技术 听觉系统,反雷达技术使夜蛾死里逃生,夜蛾胸腹之间有一对鼓膜器，可以从很强的背景噪声中分辨出蝙蝠发出的超声波，其身上厚密的绒毛还能吸收蝙蝠发射的探测超声波，从而在天敌面前处于“隐身”状态。 科学家通过把夜蛾身上绒毛状的材料用于飞机、舰船等装备，大大减少了目标被雷达、红外线和超声波发现的概率。,课堂练习：,将下列的动物与其仿生的连线：,蝙蝠