大自然的规律手抄报-仿生学

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜大自然的规律手抄报:仿生学篇一：仿生学仿生学的发展历程摘要：自古以来，勤劳的人类就在不断地适应和改变这个环境，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。劳动创造了人类，人类也通过劳动创造了美好的现在，不断地劳动促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展，这也使得人类的能力和智慧远远超过生物界的其他类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领，由此诞生了仿生学。仿生产品已经运用到了人类生活的各个方面，极大促进了社会发展。关键词：仿生，观察，思考，模仿（一）仿生学的历史由来地球上存在的亿万种生物，经过千百万年的进化、发展而来，这使得生物体的某些部位具有最可靠、最灵活、最高效、最经济的能力，为人类的效仿提供了无穷尽的资源。其实仿生一直伴随着人类，早在几千年以前勤劳的炎黄子孙就开始了观察，模仿自然界其他生物来制造工具为人类服务。在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木浆，效仿鱼类，极大改进了船只的效能。春秋战国时代(公元前450～500年),鲁班上山伐木,途中手指被茅草划破,他仔细观察叶片上的毛刺，从中得到启发,经反复试验,终于制成了人类史上第一把锯??但是这些模仿在人类历史上也只是星星点点，运气占很大成分，限于时代科学技术的落后，使得人类无法了解身边生物的形态构造和生理机能，以至于无法形成一门独立的学科。而真正意义上的现代仿生学诞生的标志是1960年美国人斯蒂尔根据拉丁文构成Bionics一词，同年在美国俄亥俄州达顿城(Dayton)的一个空军基地召开了全美第一届仿生学讨论会。美国军医JackEllwoodSteel博士,给这门新兴的学科起了一个名字叫做bionics(仿生学)，并给它下了这样一定义:“仿生学是模仿生物系统的原理以建造技术系统,或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学”,即仿生学就是“模仿生物的科学”[1]。现代仿生学是将通过观察、分析、研究掌握的自然界生物所具有的各种各样的特殊本领模拟、移植到各个工程技术领域中去,为促进人类社会进步发展所用。仿生学需要生命科学、物质科学、信息科学、脑与认知科学、工程技术、数学与力学以及系统科学等许多学科的交叉是一门很难划清边界的大学科[2]。（二）仿生学的现状仿生学是一门交叉性的学科，涉及物理精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜学，数学，化学，电子学，生物物理学，生理学，心理学，以及通信，计算技术，建筑工程，航天，航海工程及系统科学等。近几十年来，人类的自然科学突飞猛进，尤其在生命、机械、材料和信息等科学快速发展的今天，各种先进的物理试验仪器发明创造出来，为人们更加系统的研究生物的形态性能，生理功能提供了基础。它不仅给人类的带来创新的理念与方法,也使人类从一个全新的角度观察世界,发现前人未发现的事物,实现科学技术的原始创新。现如今，蓬勃发展的仿生学在生产生活，军事，航空航天，航海中随处可见。比如：人类通过研究生物眼的模型和视觉机理，如人眼、蛙眼、猫眼、鹰眼、蟹眼等，研制出了人工视网膜、文学读取装置、盲人假眼及应用于机器人的人工眼[3]。根据野猪的鼻子具有对毒的敏感性制成了世界上第一批防毒面具。船和潜艇的创造思路则来自人们对鱼类和海豚的模仿。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。工程师模仿鲸的极为理想的“流线体”改进了潜艇的设计，大大提高了潜艇的速度。根据抗原抗体杂交原理设计的分子导弹，能把药物直接运送到病变部位，提高了药物作用效果，降低了药物的副作用。科学家模仿蝙蝠探路的方法，发明了雷达，为军事、天文、气象、航海、航空提奠定了坚实基础。美国的海军武器研究中心利用响尾蛇的能探测周围环境中温度变化的红外线感受器这一原理，研制出能精确定位的精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜“响尾蛇导弹”。当然还有我们北京奥运的产物鸟巢，水立方等。最近的中国科学技术大学的机器人“佳佳”，已初步具备人机对话理解、面部微表情、口型及躯体动作匹配、大范围环境自主定位导航和云服务等多种功能。现如今，社会空前繁荣，科技迅猛发展而又能源短缺，环境恶化的状况迫使着人们去寻求更加高效，经济，绿色的方式来应对现今不容乐观的发展状况。仿生学就是最好的方式之一，各种生物经过上亿年的进化，拥有了大自然赋予的最杰出的生存工具，可谓是取之不尽，用之不竭。许多国家都在仿生学研究上作精心长期的计划准备，美国，德国，英，日本，俄罗斯以及韩国等国都有相应的中长期计划,在仿生学领域开展基础性研究。为适应我国科学和技术发展创新的需要,我国科学家提出了“仿生科学与技术”系统性基础研究的方向和优先发展的前沿领域和基本发展战略[4]。随着越来越多国家的参与，仿生学的全球性竞争定会愈演愈烈，同时也会促进仿生学的发展与进步。由于仿生学具有交叉性，这势必影响其他学科的发展。（三）仿生学的未来回顾那些改变人类的伟大发现，不难发现其中许多都得益于仿生学。飞机，轮船，潜艇，雷达，导弹??不胜枚举，仿生学的发展早已渗透到人类社会的多个领域,远远超出了当时人们为仿生学所界定的范畴，其极大的生命力促使着它不断地向前精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜发展。仿生学具有源头创新性，在21世纪的今天许多尚未解决的难题或许可以在仿生学中得到启迪。模仿人和动物神经系统的能适应各种恶劣环境的智能化机器人，与人体亲和性极好的不会造成排斥人造器官，能够精确定位癌细胞并直接杀死它的纳米机器人等都可以在将来从仿生学方面取得突破性进展，尤其是智能化机器人。现如今的机器人虽然在很多方面接近人的外在表现特征，但是不能称之为智能机器人，它们只不过是具有一般编程能力和操作功能的机器人。最近大红大紫的谷歌人工智能阿尔法狗多次战胜韩国的围棋九段高手李世石，其程序的编辑的先进程度达到当今世界的顶峰，并且前所未有的为其植入学习能力的功能，它可以通过练习和学习积累更多经验，摆脱最初的监督式学习，完全进入自我发挥的学习模式，总结以往失败的教训，但是仍然未达到人们的期望值。人类追求的终极智能机器人是仿生机器人，修改程序不是由人修改的，而是机器人自己通过学习，总结经验来修改程序以此不断提高自己的“智商”，而且具有感觉和感知甚至意识。机器人能自主修改程序就相当于拥有了自我控制的能力，它会根据自己的需要编辑不同的程序以应对周边环境的变化，并且能够自我修复身上的漏洞，甚至可能发展到自我复制的地步，利用身边的材料按照自己的意愿编辑创造一个机器人，这也许不是人类想看到的。但就目前而言，智能化机器人技术差强人意，在很多方面有待提高。但是随着人类对基因组、蛋精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜白质结构、脑与神经结构与功能的认识，仿生型智能技术定能迈开一大步，智能机器人也会越来越接近人们的理想模型。总结：仿生学就是人类在观察和认识自然的过程中，经过不断地摸索和试验，模仿自然界中一些生物的特殊本领的原理，发明性能优越的仪器、装置和机器，来高效地解决一些用常规工具难以应对的难题的一门交叉性学科。研究内容主要包括：力仿生，分子仿生，能量仿生，信息与控制等。具有相似性，多样性，跨学科，复杂性，智能性，综合性，创新性，最优化的特点。目前，许多国家都已经制定了中长期的仿生学发展计划，全球性的竞争已经展开，为了我们国家的经济和社会发展的需要，我们也应高度重视“仿生科学与技术”的研究，建设国家重点实验室并且设立自然科学基金以专门供仿生学科学技术的研究与开发，加大与国际先进仿生学技术的交流与合作，协力发展，共同进步，共享成果。参考文献：篇二：学习园地三学习园地三第一课时教学时间：教具：课型：教学方法：教学目标：精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1、运用口头语言和书面语言，交流综合学习的收获，提高倾听、应对、表达等语言能力。2、比较句子，体会句子在表达语意轻重方面的作用。3、积累农业气象谚语。4：展示综合性学习的成果，培养学生的成就感，激发探究大自然的兴趣。口语交际教学过程一、展示事例，激发兴趣课件出示或讲述下列事例，引入新课。△2000多年前埃及人迈克雷在尼罗河边散步时，踢到了干乌龟壳，从中受到启发，发明了木制四弦的乐器——世界上最早的小提琴。（课件出示乌龟壳、小提琴，播放小提琴优美的旋律）△（音乐转换为沉重的曲调，教师语气沉重地讲述）澳大利亚原本没有兔子，只有袋鼠、鸵鸟等少数动物种类。1859年英国移民带去20多只家兔到达澳大利亚。那里没有虎、豹、豺、狼、狐等食肉动物，兔子没有天敌，只生不死，不到三年时间，就多得挤满了牧场草地。到了19世纪末，兔子经过的地方，牧草、麦苗荡然无存，仿佛刮了一场龙卷风，或像洪水刚刚冲过一样，丰美的草场变成了荒漠，确确实实发生了一场“兔灾”，造成了巨大的损失。很长一段时间人们对兔子的逞凶束手无策。后来，科学家找到一种针对兔子的粘液瘤病精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜毒，它通过蚊子传播给兔子，大批兔子接连死去，这样澳大利亚的农业和畜牧业才得以恢复。这是一个真实的故事，它告诉我们；自然界动物与动物之间，动物与植物之间都是协调统一的关系，哪个环节上发生失调，就会破坏生态平衡，就会给人类带来灾害。二、自主选择，分组交流自主选择交流的内容——从下列方面任选一项交流：自己对大自然发现；搜集到的相关资料；自己的发明设想；自己尝试实验或设计发明的情况。自主选择交流的伙伴——交流内容相同的组成一个或若干个小组。自主推荐在全班汇报的代表——教师适当引导激励上台少的同学，善于发现突出典型并积极向组员推荐。三、全班汇报，互动交流1、各小组推荐的代表向全班汇报，教师注意引导学生说话清楚、大方，语言顺畅连贯，通过过渡语和重点引导学生评议两三名同学来激励学生；听的同学有不明白的地方可以在听的过程中或听完之后举手向汇报的人请教，形成台上台下的互动交流，学生不能解决的问题教师可做解答或引导课外去查资料、实践探究。2、评选“最佳创意奖”“查阅资料能手”“超越自我奖”，精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜进行精神奖励：全班鼓掌、打节奏为获奖同学唱一支歌曲。同桌互说，强化提高请向获奖的同学或你认为最出色的同学学习，重新组织自己的语言，再同同桌两人一组，一人讲，对方听一听、问一问、夸一夸。教师巡回指导。学习园地三习作第二、三课时教学时间：教具：课型：教学方法：教学目标：1、运用口头语言和书面语言，交流综合学习的收获，提高倾听、应对、表达等语言能力。2、比较句子，体会句子在表达语意轻重方面的作用。3、积累农业气象谚语。4：展示综合性学习的成果，培养学生的成就感，激发探究大自然的兴趣教学过程：一、自主汇报，确定习作内容1、用五分钟左右的时间，让学生汇报本次习作想写什么。2、小结：本次习作，是写自己在综合性学习中的发现，或者活动经过，或者心得体会。你那方面感受最深，最有话可说就写哪些方面，注意不要大量抄袭资料。精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜二、自主习作，教师巡回指导。三、相互修改，完善习作初稿如果课堂上有时间，可以当堂点评一、二篇习作，还可以把巡视中发现的语句、标点等方面的突出问题讲一讲，引导学生修改。第三课时习作讲评一、个性展示台1、教师发下习作本，学生阅读批语和自己的学习作。2、学生自主上台展示本次习作中的“亮点”----自己认为用得好的词语，写得好的句子、段落。词语：上台在黑板上来写。句子、段落、篇章：上台宣读，自己谈谈向大家宣读的理由，适当引导评议。二、教师做小结1、教师从优劣得失等方面小结本次习作的情况。2、提出有共性的问题（如语句、层次、标点等）引导全班评议集体修改。三、个人再修改个人放声朗读自己的习作，用修改符号再次修改明显错误或有毛病的地方，错别字订正在习作