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1、眼睛和眼镜教学设计江苏丰县初级中学刘庆贺一、教学目标(一)知识与技能1了解眼球的构造,知道眼睛是怎样看清物体的。了解用眼护眼常识。2了解近视眼和远视眼的成因,知道近视眼和远视眼的矫正方法。(二)过程与方法1通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体的”以及“近视眼和远视眼成因”的探究, 培养学生信息收集、信息处理能力以及分析问题、概括问题的能力。2通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体的”以及“近视眼和远视眼成因”的探究,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的基本方法。(三)情感态度和价值观1通过对“眼睛是怎样看清远处和近处物体”以及“近视眼和远视眼成因及矫正”的探究,形成尊重事实的科学态度,培养勇于
2、创新的科学精神。2通过用眼护眼教育,强化眼保健意识,教育学生热爱生活、珍爱生命。二、教学重难点本节内容是本章“透镜及其应用”的重要组成部分,不仅涉及透镜的初步知识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等物理知识,还涉及生物学科知识。它是在学生认识了凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,了解凸透镜(如放大镜、照相机、投影仪等)的应用,探究凸透镜成像的规律后的一个与人们生活密切相关的内容。眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与我们的生活息息相关,这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展的理念。眼睛是人体最重要的器官之一,是观察世界的窗口。这一节从眼睛的构造、成像原理
3、,眼睛的调节作用逐步展开,在介绍眼睛的调节作用后,进一步引出了视力缺陷及其矫正的问题。本节通过实际问题的解决过程,让学生领悟知识获取的过程和方法,为主动探究、解决新问题奠定基础。教学重点:眼睛是怎样看清远处和近处物体的,近视和远视的成因及矫正。教学难点:近视和远视的成因。三、教学策略在教学目标上,不仅关注学生获得的有关眼睛和眼镜的知识,而且更加注重科学探究过程、探究方法的学习,不仅关注学生主动获取知识能力的培养,而且更加注重促进人的全面健康发展。在课堂结构上,按照“发现问题提出问题分析问题解决问题”来建构课堂程序,即:让学生在创设的情境中发现问题、提出问题,进而引入新课,强化问题意识,激发学生
4、探究学习的欲望。分析问题,即引导学生积极主动开展“眼睛是如何看清远处和近处物体的?”和“近视和远视成因”的探究活动,在探究活动中学习科学探究方法,发展科学探究能力,形成尊重事实的科学态度,培养追求真理的科学精神。解决问题,即通过“近视和远视矫正”的探究和“眼健康保健知识的教育”,使学生了解眼保健知识,学会正确用眼和护眼,体现物理教学的人本观。四、教学资源准备多媒体课件、透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏、火柴、眼球模型、近视眼镜、远视眼镜等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)导入:我们每个人都有一双眼睛,如果把你的眼睛用布蒙上,你生活和学习还方便吗?
5、你知道眼睛是如何看到物体的吗?很多同学戴了眼镜,现在把你的眼镜摘下来,看到的景物还清楚吗?你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?眼镜为什么能够矫正视力?引入课题眼睛和眼镜。学生按要求活动,描述自己的感受,并回答问题。创设情景,从学生的亲身感受出发,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念,激发学生学习的兴趣。新课教学(30分钟)一、眼睛结合眼睛的模型和挂图,观察眼睛的结构。逐一介绍眼球的结构,并与照相机对比,明确晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,当物体的像成在视网膜上时,我们就看见物体了(提示学生,我们晶状体的焦距很短,只有12cm,因此我们平时看到的物体都在两倍焦距以外;同时让学生观察玻
6、璃体、晶状体、视网膜的位置,为学生实验做好铺垫)。然后思考解决以下问题:1眼睛睫状体起什么作用?(眼睛的睫状体的作用是调节晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。)2眼睛中瞳孔起什么作用?(眼睛瞳孔的作用能改变大小以控制进入眼睛的光线量,若在一个阳光普照的室外环境下,由于我们的眼睛不用太多光线来观看物体。瞳孔会自动收缩;相反,在漆黑的环境下,由于我们需要更多的光线来看物体,瞳孔便会自动扩张,瞳孔好像照相机的光圈。)3视网膜起什
7、么作用?(眼睛中视网膜的作用是把物体成的像的光能转变为神经冲动,再经过通往大脑的神经把神经冲动传入中枢神经系统,到达大脑皮层的视觉中枢,产生视觉,视网膜好像照相机的底片。)4既然晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,那么物体能成什么样的像?(光线由物体射入眼球,经过角膜和晶状体的折射,然后到达视网膜形成倒立缩小的像,但我们看见的物体都是直立的物像,是因为受生活经验的影响。)师生总结:我们的眼睛就是这样,光线由我们所观看的物体发出,经过瞳孔(好像照相机的光圈)再由角膜及晶状体(功能好像照相机的镜头),再会聚在视网膜上(好像照相机的底片)。实验:利用充水的透明橡皮膜模拟晶状体的变形与调焦。实验器
8、材:透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹、水、蜡烛、光屏等。实验步骤:1将透明橡皮膜、注射器、水、乳胶管、止水夹按图1装配,利用注射器可以改变透明橡皮膜内水的多少,从而改变橡皮膜的厚薄程度,改变焦距。2 透明橡皮膜和水构成凸透镜,其共同作用相当于眼球中的晶状体,光屏相当于视网膜,先让蜡烛在距离凸透镜较近处,通过凸透镜在光屏上成清晰的像。这相当于眼睛观察较近处的物体,记下此时透明橡皮膜内水的多少和橡皮膜的厚薄程度。3保持凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛移至距离凸透镜较远的位置,要使光屏上的像变清晰,透明橡皮膜内的水应该多些还是少些?橡皮膜是厚些还是薄些?图1实验结论:人看远处物体时,睫状体放松,晶状
9、体较薄,焦距较长,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,人便能看清楚远处的物体;看近处物体时,睫状体收缩,晶状体较厚,焦距较短,近处物体射来的光又会聚在视网膜上,人便能看清楚近处的物体。教师介绍:眼睛的调节还是有一定限度的。当物距改变时,眼睛是靠改变晶状体表面的弯曲程度改变焦距。这种作用叫做眼睛的调节。当晶状体表面弯曲程度最小,眼睛的焦距最大时,人眼能看到的最远点,称为眼睛的远点。当晶状体表面弯曲程度最大,眼睛的焦距最小时,人眼能看到的最近点,称为眼睛的近点。正常眼的远点在无限远,近点在大约10 cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离,大约是25 cm,叫做明视距离。预防近视眼的措施
10、之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25 cm左右。眼球好像照相机,总结如下:眼球照相机结构角膜、房水、晶状体和玻璃体(相当于一个凸透镜)镜头(相当于一个凸透镜)瞳孔光圈视网膜(有感光细胞)底片(有感光材料)成像缩小、倒立、实像缩小、倒立、实像调节作用像距不变。当物距变小(或变大)时,增大(或减小)晶状体的曲率以减小(或增大)焦距,使物体在视网膜上成清晰的像焦距不变。当物距增大(或减小)时,减小(或增大)镜头与底片间的距离(即像距),使物体在底片上成清晰的像学生观察并交流讨论提出的问题。学生按要求进行实验。让学生带着问题观察和思考,加深对眼球各部分作用的理解。通过阅读和画图理解主光轴、光心
11、等概念,了解通过光心的特殊光线。通过实验理解眼睛的调节作用。二、近视眼及其矫正请几位同学上台,其中几位视力正常的同学,几位是近视眼的同学,请近视眼的同学摘掉眼镜,配合实验。教师出示印有三字经的卡片,让同学们从眼前开始,每念一个卡片上的字后退一步,逐步后退。问题:近视眼能看见近处的物体,看不见远处的物体。这些人单靠自身眼睛的调节已不能使像成在视网膜上,这种情况是怎么形成的,如何处理?讲解:由于长期不注意用眼卫生,使晶状体变凸,或睫状体调节能力降低,远处的景物的像落在视网膜前面,形成近视眼。形成近视眼的原因,一般认为主要有两个方面,一是遗传因素,二是环境因素。其中环境因素是形成学生近视眼的主要因素
12、。儿童、青少年眼睛中的晶状体弹性强,睫状体的调节能力大,但是如果看书写字的姿势不正确,书本放得离眼太近,或采光、照明条件不好,或持续用眼的时间过长,都会使睫状体内的肌肉持续收缩。晶状体凸度增大,久而久之,一旦看远方物体时,睫状体内的肌肉就不能放松。变凸的晶状体也不能恢复到正常状态,这样就造成了假性近视。发生假性近视以后,如仍不注意采取有效的防治措施,就会造成变凸的晶状体不能恢复正常,就会变成真性近视。探究实验:近视眼的矫正猜想:应用什么透镜来矫正近视眼,并用实验的方法验证自己的猜测。实验器材:凸透镜、蜡烛、光屏、近视眼镜一副、火柴等。实验过程:1将点燃的蜡烛放在离凸透镜较远处,使光屏上呈现烛焰
13、像。2如图2所示,将凸透镜看作眼睛的晶状体,将光屏看作视网膜,给“眼睛”戴上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成清晰的像。图23移去近视眼镜,光屏上的像变模糊了,这就是近视眼所看到的景象。沿靠近凸透镜方向移动光屏,直到光屏上能重新呈现清晰的像。实验结论:近视眼在观察远处的物体时,物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方。矫正近视眼所配戴的镜片是凹透镜。凹透镜的作用是使像相对于晶状体向后移,从而能在视网膜上成清晰的像。学生配合进行实验。学生进行实验。从活动中得出近视眼能看见近处的物体,看不见远处的物体。渗透用眼卫生教育。通过实验理解近视眼的矫正方法。三、远视眼及其矫正思考:请学生猜想一下远视眼的成因以及矫正方法。远视眼是由于晶状体太薄,近处物体的像成在了视网膜后面而看不清。引导学生设想用凸透镜将光线会聚,使近处物体传来的光线仍能会聚在视网膜上,从而看清近处的物体。根据刚才对近视眼如何矫正的推测,引导学生自己设计实验,小组合作探究,探究远视眼的矫正。远视眼在观察近处的物体时,物体通过晶状体所成的像落在视网膜的后方。矫正远视眼所配戴的镜片是凸透镜。凸透镜的作用是使像相对于晶状体向