動物啟發人類的發明的教案設計

1 動物啟發人類的發明

我們用的東西大部分都是仿生學的功勞。比如：飛機，中國公元前就廣泛流傳的玩具竹蜻蜒是直升機旋翼的起源。直到2000多年後的18世紀，竹蜻蜒傳入歐美，啟發了利用旋翼的滑面力使航空器升空的設想。

1907年11月13日，法國機械師保羅?科爾尼的直升機完成了歷史上首次載人飛離地面(約0.3米)。

自從人類發明了電燈，生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光，其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了，而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼，有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。 對了，螢火蟲它的光是最好的，即不會傷害眼睛，也不會太刺眼，所以螢火蟲是電燈的祖先拉！

大烏龜背小烏龜：轉動炮塔的坦克。

鳥在天空飛翔：製造了各種飛行器。

蜜蜂造巢窩：各種正六邊形的蜂巢結構板材。

每隻蜻蜓的翅膀末端，都有一塊比周圍略重一些的厚斑點，這就是防止翅膀顫抖的關鍵。飛機設計師研究蒼蠅、蚊子、蜜蜂等的飛行方法，造出了許多具有各種優良效能的新式飛機。

鯨：外形是一種極為理想的“流線體”，而“流線體”在水中受到的阻力是最小的。後來工程師模仿（fǎng）鯨的形體，改進了船體的設計，大大提高了輪船舴的速度。

蛋殼：能夠把受到的壓力均勻（yún）地分散到蛋殼的各個部分。建築師根據這種“薄殼結構”的特點，設計出許多既輕便又省料的建築物。

袋鼠：會跳躍的越野汽車，

貝殼：外殼堅固的坦克……

魚兒在水中游蕩：學會了游泳，發明潛艇。

有很多東西，比如雷達，就是根據蝙蝠的一些原理髮明的；還有一些專業的照相機鏡頭是根據蒼蠅的眼睛原理髮明的，等等。

人類的發明——來自動物的靈感

船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

科學家根據野豬的鼻子測毒的奇特本領製成了世界上第一批防毒面具。

火箭升空利用的是水母、墨魚反衝原理。

科研人員通過研究變色龍的變色本領，為部隊研製出了不少軍事偽裝裝備。

科學家研究青蛙的眼睛，發明了電子蛙眼。

美國空軍通過毒蛇的“熱眼”功能，研究開發出了微型熱感測器。

人類還利用蛙跳的原理設計了蛤蟆夯。

人類模仿警犬的高靈敏嗅覺製成了用於偵緝的“電子警犬”。

現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置:科學家研究發現蝙蝠不是靠眼睛，而是靠嘴、喉和耳朵組成的回聲定位系統。因為蝙蝠在飛行時發出超聲波，又能覺察出障礙物反射回來的超聲波。科學家據此設計出了現代的雷達——一種無線電定位和測距裝置

科學家通過對海豚游泳阻力小的研究發明了能提高魚雷航速的人工海豚皮；以及模仿袋鼠在沙漠運動形式的無輪汽車(跳躍機)等。

前蘇聯科學院動物研究所的科學家在企鵝的'啟示下，他們設計了一種新型汽車－－“企鵝”牌極地越野汽車。這種汽車的寬闊的底部，直接貼在雪面上，用輪勺撐動著前進，行駛速度可達50公里／小時。

科學家模仿昆蟲製造了太空機器人日。

澳大利亞國立大學的一個科研小組通過對幾種昆蟲的研究，已經研製出一個小型的導航和飛行控制裝置。這種裝置可以用來裝備用於火星考察的小型飛行器。

英國科學家在仿生學啟發下，正在研製一種可以靠尾鰭擺動以S形“游水”的潛艇新式潛艇的主要創新之處是使用了被稱為“象鼻致動器”的裝置。“象鼻”由一組用薄而柔軟的材料做成的軟管組成，模仿肌肉活動，推動鰭的運動。這種新式潛艇可以充當水底掃雷潛艇，用來對付最輕微的聲響或干擾便會引爆的水雷。

寧波市一青年教師陳董發明一種六邊形桌面的新型課桌，取代了教壇長期沿襲的傳統長方形課桌。陳董接受採訪時說，設計這種新課桌的構思，受到了仿生學理論的啟發，大自然中，六邊形的蜂巢結構巧奪天工，六邊形的雪花品體千姿百態……

2動植物的啟示

有一句廣告詞說道：“只有想不到的沒有做不到的。”我認為這句話也恰如其分地表達出防生技術在生活中的應用。下面的例子便是證明：

2．1我國最早的仿生師——魯班

我國古代傑出的工匠魯班，在一次上山砍樹時，不小心被一棵小草劃破了手，他好奇地摘下草葉觀察，發現葉子的邊緣有許多鋒利的小齒，於是突發奇想，把鐵片磨上細齒用來割斷木頭，從而發明了常用的伐木工具——鋸。鋸的發明是魯班從帶齒的葉片得到的啟發。

2．2高速運轉的恐龍鑽頭

鴨嘴龍是史前巨型爬行動物，它的牙床上重重疊疊地長了約600顆牙齒，如果上面的牙齒磨掉了，下面的牙齒會補上去。而且它們的牙齒是雙層的，外層的牙不能用了，內層的牙齒會自動補上去，繼續使用。機械師模仿鴨嘴龍牙齒的排列形狀，設計製成了一種恐龍鑽頭。這種新鑽頭模仿鴨嘴龍的牙齒，裝了兩層，內層的齒嵌在較軟的材料上，當外層的齒磨壞了不能使用時，鑽頭繼續旋轉，就會將這層軟材料磨掉，露出內層的齒，於是鑽頭又可以繼續鑽進了。這種鑽頭減少了調換鑽頭的麻煩，其鑽進速度是一般鑽頭的2倍。真想不到，史前生物鴨嘴龍也能為現代科學技術做出貢獻。

2．3 長頸鹿與飛行“抗荷服”

長勁鹿身高在5ｍ以上，頭部距離心臟有3ｍ，如果沒有高的血壓，頭部大腦就可能得不到充分的血液。據測定，長頸鹿體內的血壓高達46.55ｋｐａ（350ｍｍＨｇ），比人的血壓高出2倍，其他動物如果血壓升到這樣的高值，會立即因腦溢血而死亡。長頸鹿為什麼不會發生腦溢血呢?原來，長頸鹿的那層緊繃在身上的面板能抵抗突然升高的血壓。當它低頭喝水時，緊繃的面板會牢牢箍住血管，不會因血壓的突然增加而被脹破。科學家受到啟示，發明了一種仿照長頸鹿面板的飛行服——“抗荷服”。抗荷服上有一套充氣裝置，隨飛機速度的增高，會自動充入一定數量的氣體，壓縮空氣對血管產生一定的壓力，從而使人的血壓保持正常。

2．4 導彈命名“響尾蛇”

響尾蛇是一種毒性很強的蛇，它有一種能探測周圍環境中溫度變化的紅外線感受器，長在眼睛與鼻孔之間的頰窩裡。由於響尾蛇具備了這種紅外線感受器，在黑暗中也能準確無誤地捕獲獵物。美國的海軍武器研究中心，利用這一原理，研製出一種空對空導彈的敏感器件，能夠探測來自目標的紅外輻射，從而緊緊盯住目標不放，直至把目標摧毀。這種導彈被命名為“響尾蛇導彈”。

2．5 偽裝之王變色龍

變色龍學名叫“避役”，它行動遲緩，面目可憎，渾身灰黑色，佈滿了疙瘩，可是它在一晝夜中能變換六七種顏色。原來，變色龍的表皮上有一個變幻無窮的“色彩倉庫”，貯藏著黃、綠、藍、黑等各種色素細胞，一旦周圍的光線、溫度和溼度發生了變化，變色龍就隨之改變體色。科學家仿照變色龍，製成了一種既能自動改變顏色，又始終與環境保持一致的軍裝。這種軍裝用一種對光線變化很敏感的化學纖維織成的布料製成，士兵穿上這種軍裝，可以放心地從白色的沙灘上登陸，在森林裡軍裝是深綠色，在草地時又變成麻黃色的了。

2．6 鱷魚“流淚”的啟示

凶殘的鱷魚在吞食獵物時，總是流著“悲傷”的眼淚，其實它們是在排洩體內多餘的鹽分。生活在鹹水或海水中的動物，體內都有一種特殊的結構——鹽腺，各種鹽腺的構造基本一樣：中間是一根導管，並向四周輻射出幾千根細管，跟血管交織在一起，把血液中多餘的鹽分離析出來，再通過中央的導管排洩到體外。鹽腺是動物天然的“鹹水淡化器”。科學家從鱷魚的流淚中得到啟示，模仿鹽腺的構造原理，研製出一種體積小、重量輕、效率高、價格低的“仿生海水淡化器”，從根本上解決了海水淡化的難題。

2．7 潛艇的外形像海豚

海豚的游泳速度每小時可達一百多千米，輕而易舉地超過現代潛艇的航速，海豚游泳快的祕密在哪裡?仿生學家解剖了海豚，發現其面板的特殊構造是遊得快的主要原因。海豚的面板外面的表皮薄而富有彈性，裡面的真皮像海綿一樣有許多突起，突起之間充滿了液體。這種面板能吸收和消除阻礙前進的水流漩渦，使水流從它表面順利通過，因而遊得快。仿生學家模仿海豚的面板，用富有彈性的有機材料製成一種多層的潛艇外殼，潛艇穿上這層人造“面板”，航行時阻力可減少一半，航速提高了1倍。

2．8 啄木鳥與新型安全帽

啄木鳥一天可發出約600次的啄木聲，每啄一次的速度可達每秒55ｋｍ，比空氣中的音速還快1.6倍，而它的頭部搖動的速度更快，約每小時2080ｋｍ，比射出的子彈還要快1倍多。此時，它頭部所受到的衝擊力約為所受重力的1000倍，而一輛時速為56ｋｍ的汽車撞在一堵牆上，受到的衝擊力僅為所受重力的10倍。為什麼啄木鳥頭部可以受到那麼大的力卻不會得腦震盪?原來啄木鳥頭部的構造與眾不同，它的腦殼非常堅硬，周圍還有一層海綿狀的骨骼，裡面吸附著很多液體，能起消震作用，頭部兩側還有強有力的肌肉系統，也能起到防震作用。科學家由此得到啟示，設計了一種新型安全帽：外殼堅固，裡層鬆軟，帽子下部有一個保護領圈，避免因突然而來的旋轉運動所造成的腦損傷。經過實驗，比一般防護帽效果好得多。

動植物對我們的發展有著不可低估的作用，然而由於人類對環境的肆意開發，致使許多動植物的家園遭到破壞，有許多物種在人們還未了解它們時便消失了，這種寶貴的財富一旦損失便無法挽回，我們應珍惜地球上與我們共同生活的朋友，不要讓它們成為我們貪婪的殉葬品，我們要用的自己的聰明才智使這個大家庭變得更和諧美麗。