仿生知多少
生物仿生
的最远距离是2.4米；而在火星
上，由亍火星的重力大约为地 球的1/3，机器蛙的跳远成绩则
可远达7.2米，接近人类的跳远
世界纪录。因此它不会再像5年 前的火星越野车那样在一块小 石头面前一筹莫展了。
• 机器蜘蛛：
•
这是太空工程师从蜘蛛攀墙特技 中得到灵感而创造出的。它安装有一 组天线模仿昆虫触角，当它迈动细长 的腿时，这些触角可探测地形和障碍。 机器蜘蛛原形很小，直立高度仅18厘 米，比人的手掌大不了多少。“蜘蛛 侠”们不仅能攀爬太空越野车无法到
达的火星陡坡地形，而且成本也经济
许多，这样，一大批太空“蜘蛛侠” 就会遍布在火星大地的各个角落。
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• 机器梭子鱼：
•
麻省理工学院的机器梭子鱼， 是世界上第一个能够自由游动的机 器鱼。它大部分是由玻璃纤维制成 的，上覆一层钢丝网，最外面是一 层合成弹力纤维。尾部由弹簧状的 锥形玻璃纤维线圈制成，从而使这 条机器梭子鱼既坚固又灵活。一台
电动机为这条机器鱼提供动力。
• 机器蛙：
• 机器蛙腿的膝部装有弹簧， 能像青蛙那样先弯起腿，再一 跃而起。机器蛙在地球上一跃
二十一世纪人类将进入老龄化社会发展仿人机器人将弥补年轻劳动力的严重不足解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题并能开辟新的产业创造新的就业机会
•
“仿生机器人”是指 模仿生物、从事生物特点 工作的机器人。目前在西 方国家，机械宠物十分流 行，另外，仿麻雀机器人 可以担任环境监测的任务， 具有广阔的开发前景。二 十一世纪人类将进入老龄不足，解决老龄化社 会的家庭服务和医疗等社 会问题，并能开辟新的产 业，创造新的就业机会。”
仿生知多少
仿生知多少活动内容小学五年级综合实践活动《动物的本领》里的第二版块“仿生知多少”活动目标1、通过活动让学生初步了解仿生以及仿生对人类社会文明和发展所起到的推动作用。
2、通过仿生创意设计，增强学生自信心，培养学生操作能力和创造才能。
3、通过观察思考，查阅仿生资料，小组研讨等研究性学习活动，保持强烈的探究欲望和积极尝试不断反省的探究态度，学会自我评价、尊重他人、相互合作。
4、进一步培养学生了解动物、保护动物、热爱动物的意识。
教学重、难点通过本活动培养学生发现创新方法和进行创新的能力。
教学准备学生准备：小组合作搜集，整理材料并将成果制作。
教师准备：多媒体课件制作精致的“收集星、观察星、智慧星、表达星、设计星、绘画星、创新星等若干个活动过程：一、游戏激趣，导入仿生1、找朋友游戏：（出示飞机、洒精探测器，迷彩服、潜艇等）它们模仿了哪些动物的结构与功能？2、揭示课题：仿生知多少3、今天老师将为大家颁发收集星、智慧星、设计星、绘画星等等希望同学们在这节综合实践活动课中表现出色，摘取属于你的那颗星。
二、研究探索，了解仿生1、请出搜集行动小组（课前让生自由组合小组搜集材料，并在课堂上进行展示）2、组织学生用喜欢形式汇报自己搜集的仿生资料，评出收集星预设1：“仿生知识卡片”展板，有关仿生的诞生，发展，意义。
预设2：人类在仿生学取得了哪些成果？制作成了电子演示文稿预设3：调查了生活中仿生物品的例子，完成课本表格。
实物展示预设4：找到了仿生设计的探究方法3、教师补充展示《仿生》视频，评出观察星4、小结归纳（多媒体抢答竞赛）评出智慧之星三、奇思妙想，设计仿生 1、明确任务：设计仿生产品 2、小组讨论完成任务的注意事项3、各小组合作设计作品，老师巡视并个别指导。
（1）出示表格（2）小组合作，填写表格（3）集体交流,汇报评议四、活动评价1、口头评价请大家评一评他们哪个小组做的好，好在哪？2、完成“个人活动自评表”3、选票评出奖项，颁奖。
常见的仿生学
常见的仿生学仿生学是研究仿生现象并应用于技术和设计领域的学科。
它通过模仿生物的结构、功能和行为，来解决现实世界中的问题。
随着科技的进步，仿生学在各个领域都有着广泛的应用，如航空航天、医学、机器人技术等。
本文将从仿生学的定义、原理以及应用领域展开讨论。
仿生学可以被定义为研究生物体形态、结构、功能和行为的科学。
通过对生物的观察和研究，仿生学家可以发现生物体的优秀设计和适应性，从而将这些原理应用到技术和设计中。
仿生学的研究对象包括动物、植物和微生物等各个生物类别，从微观到宏观都有广泛的研究内容。
仿生学的原理主要包括结构仿生、功能仿生和行为仿生。
结构仿生是指通过模仿生物的形态和结构来设计新材料和新装置。
例如，借鉴蜘蛛的网状结构，科学家们设计出更轻、更坚固的材料，应用于航空航天领域。
功能仿生是指通过模仿生物的功能来设计新技术和新产品。
例如，借鉴鸟类的飞行原理，工程师们设计出更高效的飞机翼形，提高了飞行器的性能。
行为仿生是指通过模仿生物的行为和交互方式来设计新系统和新算法。
例如，借鉴蚂蚁的群体行为，研究人员开发出蚁群算法，用于解决复杂的优化问题。
仿生学的应用领域广泛而多样。
在航空航天领域，仿生学可以帮助设计更高效的飞行器和航天器。
例如，借鉴鸟类的飞行原理，科学家们设计出了具有更好操控性和减阻性的飞机翼形。
在医学领域，仿生学可以用于设计更好的人工器官和医疗设备。
例如，借鉴鱼类的游泳原理，研究人员设计出了更适应人体运动的假肢和假体。
在机器人技术领域，仿生学可以帮助设计更智能、更灵活的机器人。
例如，借鉴昆虫的感知和运动方式，工程师们开发出了能够在复杂环境中自主行动的机器人。
除了上述领域，仿生学还在建筑设计、交通运输、能源等领域有着重要的应用。
例如，在建筑设计中，借鉴植物的生长原理，建筑师们设计出了具有自调温、自供能能力的建筑物。
在交通运输领域，借鉴鱼类的群体行为，研究人员开发出了具有自动驾驶功能的车辆。
在能源领域，借鉴植物的光合作用原理，科学家们研究出了模拟光合作用的人工光合系统，用于太阳能的转化和储存。
仿生知多少
4.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。 5.模拟蓝藻的不完全光合器，将 设计出仿生光解水的装置，从而可获得 大量的氢气。 6.根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控 制的研究，已仿制了人力增强器——步 行机。 7.现代起重机的挂钩起源于许多动物的 爪子。 8.屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。 9.船桨模仿的是鱼的鳍。 10.锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
1。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。 2.水母的顺风耳，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。 3.人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一 种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那 样，准确无误地识别出特定形状的物体。把 电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力 大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识 别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别 是能够区别真假导弹，防止以假乱真。电子 蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机 场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞 机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通 要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞 事故的发生。
作者：林凯霖。
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， 它大大开阔了人们的眼界，显示了极强 的生命力。
十大人类发明动物仿生技术
十大人类发明动物仿生技术十大人类发明动物仿生技术2009年09月15日 17:59:46 作者： znyanghong据美国《心理绒毛》杂志报道，从古至今，人类一直在从大自然吸取灵感。
维可牢尼龙搭扣即是研究人员受野蓟钩刺启发开发出来的，而第一代道路反射镜也是模仿猫眼结构制造的。
今天，模仿大自然的科学(即生体模仿学)已成为一个产值达十亿美元的行业。
以下是我们人类从动物王国“偷学”的十大技术。
1. 塑料涂层(偷学对象：鲨鱼)基于鲨鱼皮开发出的一种塑料涂层，目前正在医院患者接触频率最高的一些地方进行实验细菌感染恐怕是最令医院头疼的一件事，无论医生和护士洗手的频率有多高，他们仍不断将细菌和病毒从一个患者传到另一个患者身上，尽管不是故意的。
事实上，美国每年有多达10万人死于他们在医院感染的细菌疾病。
但是，鲨鱼却可以让自己的身体长久保持清洁——长达一亿多年。
如今，正是由于鲨鱼这一特性，细菌感染可能会重蹈恐龙的覆辙——从地球上彻底消失。
与其他大型海洋动物不同，鲨鱼身体不会积聚黏液、水藻和藤壶。
这一现象给工程师托尼·布伦南(Tony Brennan)带来了无穷灵感，在2003年最早了解到鲨鱼的特性以后，他多年来一直在尝试为美国海军舰艇设计更能有效预防藤壶的涂层。
在对鲨鱼皮展开进一步研究以后，他发现鲨鱼整个身体覆盖着一层层凹凸不平的小鳞甲，就像是一层由小牙织成的毯子。
黏液、水藻在鲨鱼身上失去了立足之地，而这样一来，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这样的细菌也就没有了栖身之所。
一家叫Sharklet的公司对布伦南的研究很感兴趣，开始探索如何用鲨鱼皮开发一种排斥细菌的涂层材料。
今天，该公司基于鲨鱼皮开发出一种塑料涂层，目前正在医院患者接触频率最高的一些地方进行实验，比如开关、监控器和把手。
迄今为止，这种技术看上去确实可以赶走细菌。
Sharklet公司还有更宏伟的目标：下一步是开发一种可以消除另一个常见感染源——尿液管——的塑料涂层。
苏教版(2017秋)小学科学五年级下册第二单元仿生知识点梳理、教材问题解答
新苏教版五年级科学下册第二单元《仿生》知识点梳理、教材问题解答第5课生物的启示一、知识点梳理：1、生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。
2、塑料吸盘的设计受到了章鱼身上的吸盘的启发。
衣服、鞋子等魔术贴的设计受到了苍耳的启发。
降落伞的设计受到了蒲公英的启发。
3、蜂窝猜想：公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。
4、蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。
因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。
5、人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。
这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。
二、教材中问题解答：1、下面物品的设计与动植物的形态结构有什么相似之处？（P14）答：铁丝网和植物茎上的刺的尖锐部分都能起到保护作用；塑料吸盘和八爪鱼的吸盘都呈碗状，具有吸附功能；尼龙搭扣上的弯钩和苍耳果实上的钩刺都有很强的附着力；降落伞与带冠毛的蒲公英种子的整体形状相似。
2、你还知道哪些物品的设计是受了动植物的启示？（P14）答：锯子与锯齿草、大跨度建筑屋顶架构与王莲叶、人工冷光与萤火虫的光、风暴预测仪与水母耳、电子蛙眼与蛙眼等。
3、假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，结果会怎样？（P15）答：用正五边形建蜂巢，因为不能密铺，浪费空间和蜂蜡。
在同种正多边形中，能密铺的只有正三角形、正方形、正六边形。
4、假如你是蜜蜂，你会选择哪种形状建蜂巢？为什么？（P15）答：假如我是蜜蜂，我会你会选择正六边形形状建蜂巢。
因为用正六边形建蜂巢的优点是耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。
因此蜜蜂是自然界中高明的“建筑工程师”。
5、你还发现哪些物体有蜂巢结构？这种设计有什么好处？（P15）答：生活中具有蜂巢结构的物体还有：蜂窝板材、蜂窝填充料、蜂窝底的锅、移动通信基站的蜂窝状排列，等等。
仿生学的知识
仿生学的知识仿生学是指人类模仿生物功能，来发明创造的科学。
它是20世纪60年代出现的一门新型边缘学科。
那么你对仿生学的知识了解多少呢?以下是由店铺整理关于仿生学的知识的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!仿生学的简介仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学技术。
仿生学一词是1960年由美国斯蒂尔根据拉丁文“ bios(生命方式的意思)”和字尾“ nlc(‘具有……的性质’的意思)”构成的。
这个词语大约从1961年才开始使用。
某些生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。
例如关于信息接受( 感觉功能)、信息传递(神经功能)、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。
可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构( 游泳时能使身体表面不产生紊流)应用到潜艇设计原理上。
又比如，苍蝇是细菌的传播者，一般归类为害虫，可是苍蝇的楫翅是天然导航仪。
而且，它的眼睛是一种“ 复眼”，由3000多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。
“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。
“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“ 蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。
这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。
仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。
仿生学的历史沿革仿生学是连接生物与技术的桥梁自从瓦特(James Watt，1736～1819)在1782年发明蒸汽机以后，人们在生产斗争中获得了强大的动力。
在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题，从而引起了第一次工业革命，各式各样的机器如雨后春笋般的出现，工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能，使人们从繁重的体力劳动解脱出来。
你还知道哪些仿生学知识试着和同学们分享
你还知道哪些仿生学知识试着和同学们分享仿生学，也被称为计算生物学，是一门科学，其宗旨是根据生物模式来分析、建模和设计人工系统。
它涉及使用计算机模拟和生物模型，以及使用计算机和机器人来实现生物行为。
仿生学的历史可以追溯到古希腊的拉斐尔，他在宇宙中发现了星体的运动可以用数学方法来模拟和预测，这种技术称为状态规范。
古希腊时期，人们借助状态规范的概念，把智能机器的概念引入了技术领域。
现代仿生学的概念源自19世纪晚期和20世纪初，人类开始运用复杂的数学方法，研究自然系统中出现的现象，研究生物系统中由不断变化的行为和组织结构构成的结构性特征，以及生物系统如何应对环境变化。
仿生学是一门极其宽泛的学科，它融合了众多学科，主要包括生物学、计算机科学、工程学、机器人技术、建模技术等。
仿生学的发展与运用涉及到的领域也日益广泛，主要有下述几个方面：首先，仿生模型可以用于研究各种复杂的生物系统；其次，仿生模型可以提供给计算机科学的研究方向；第三，仿生模型可以用于机器人技术的研究，例如在机器人的视觉系统中，仿生技术可以用来模拟眼睛和大脑；第四，仿生模型技术也可以用来研究和改进工程设计，例如自动驾驶系统的设计，行程控制器的设计等等；第五，仿生模型技术可以被运用到医疗保健领域，帮助医生诊断和治疗疾病；最后，仿生技术也可以用于电子产品的设计，开发出更高科技、更智能的产品。
仿生学涉及到一系列复杂的技术细节，主要有以下几个方面：首先，仿生机器人是指将活体机构或系统结构仿照生物系统，并利用机器人技术和计算机技术，以达到有效模拟或替代生物体的目的。
其次，仿生传感器技术指的是开发出用于监测和模拟环境的传感器，帮助机器人实现对环境的检测和反应。
再者，仿生运动技术涉及机器人运动控制，包括机器人操纵执行器的控制技术与算法，以及机器人运动规划，主要用于解决机器人在不确定环境中的运动问题。
最后，仿生认知技术主要是研究机器与环境交互的技术，旨在使机器具有类似于人类的认知能力。
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2016年第5期综合园地
仿生知多少
王静平
（福建省福州市屏西小学，福州350000）
摘要：《仿生知多少》是教育科学出版社五年级下册第6单元第二主题活动，基于学生兴趣爱好，这一课题是学生非常喜欢的研究课题。
本主题活动，引导学生学习、讨论、分享到收集的资料，增强对仿生知识的了解，发现动物与现代科学技术的密切联系。
开展头脑风暴，进入奇妙的仿生设计之旅。
关键词：综合实践活动；仿生设计；创新性思维
【教学设计】
一、学生和教材内容分析
《仿生知多少》是教育科学出版社五年级下册第6单元第二主题活动，基于学生兴趣爱好，这一课题是学生非常喜欢的研究课题。
但受限于知识经验，教师在主题活动中需要多加点拨和指导。
本主题活动，引导学生学习、讨论、分享到收集的资料，增强对仿生知识的了解，发现动物与现代科学技术的密切联系。
开展头脑风暴，进入奇妙的仿生设计之旅。
二、教学目标
1.学习仿生知识，了解人们利用仿生学原理进行的发明创造。
2.训练学生发散性思维和创新性思维。
3.对人类的聪明才智产生敬佩感，对发明创造产生浓厚的兴趣。
三、教学重难点
了解仿生知识及人们进行的仿生创造。
四、活动准备
1.学生对仿生资料的收集。
2.教师制作的课件。
五、教学过程
（一）谈话导入，激发兴趣
1.教师分享其他班级学生的仿生资料卡，生交流各自已有的仿生知识经验。
2.教师播放PPT，进行热身配对。
出示动物与相对应的仿生发明对比图
讨论：左右两幅图相似之处？你能否从中发现他们的联系？
3.出示仿生的科学概念
（二）仿生探秘，了解仿生
师带领学生开启探究之旅，从美丽绿洲→热带河流→苍茫沙漠，生从中认识到蜻蜓与直升机、蛇怪蜥蜴与水上机器人、纳米布沙漠甲虫与自动蓄水水壶之间的关系，从而明白仿生探究需要经历一个持之以恒的过程，借鉴生物形态、结构、功能等特点，构想设计，仿生不分美丑等。
（三）开启创意，教师指导
根据蜂巢六边形、坚固的结构特点，指导学生大胆想象，创想可以发明的事物：建筑、轮胎、纸板、散热器等。
（四）展示交流，优化完善
根据某一生物的特点，进行仿生设计，突出创意点。
六、作业设计
1.进一步优化、完善仿生作品，参加仿生创新设计大赛。
2.制作仿生知识资料卡，开展仿生资料卡漂流活动。
七、拓展延伸
1.选择感兴趣的一种动物进行深入研究，了解这种动物具有的独特本领及原因。
2.进一步研究科学家是怎样进行仿生发明。
……
【课堂实录】
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