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《眼睛和眼鏡》教學設(shè)計 一、教學目標 （一）知識與技能 1．了解眼球的構(gòu)造，知道眼睛是怎樣看清物體的。了解用眼護眼常識。 2．了解近視眼和遠視眼的成因，知道近視眼和遠視眼的矯正方法。 （二）過程與方法 1．通過對“眼睛是怎樣看清遠處和近處物體的”以及“近視眼和遠視眼成因”的探究， 培養(yǎng)學生信息收集、信息處理能力以及分析問題、概括問題的能力。 2．通過對“眼睛是怎樣看清遠處和近處物體的”以及“近視眼和遠視眼成因”的探究，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學探究的基本方法。 （三）情感態(tài)度和價值觀 1．通過對“眼睛是怎樣看清遠處和近處物體”以及“近視眼和遠視眼成因及矯正”的探究，形成尊重事實的科學態(tài)度，培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學精神。 2．通過用眼護眼教育，強化眼保健意識，教育學生熱愛生活、珍愛生命。 二、教學重難點 本節(jié)內(nèi)容是本章“透鏡及其應(yīng)用”的重要組成部分，不僅涉及透鏡的初步知識、照相機成像原理、凸透鏡成像規(guī)律等物理知識，還涉及生物學科知識。它是在學生認識了凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用，了解凸透鏡（如放大鏡、照相機、投影儀等）的應(yīng)用，探究凸透鏡成像的規(guī)律后的一個與人們生活密切相關(guān)的內(nèi)容。眼睛、近視眼及其矯正、遠視眼及其矯正等內(nèi)容都與我們的生活息息相關(guān)，這節(jié)教材充分體現(xiàn)了新的課程標準“從生活走向物理，從物理走向社會”這一發(fā)展的理念。眼睛是人體最重要的器官之一，是觀察世界的窗口。這一節(jié)從眼睛的構(gòu)造、成像原理，眼睛的調(diào)節(jié)作用逐步展開，在介紹眼睛的調(diào)節(jié)作用后，進一步引出了視力缺陷及其矯正的問題。本節(jié)通過實際問題的解決過程，讓學生領(lǐng)悟知識獲取的過程和方法，為主動探究、解決新問題奠定基礎(chǔ)。 教學重點：眼睛是怎樣看清遠處和近處物體的，近視和遠視的成因及矯正。 教學難點：近視和遠視的成因。 三、教學策略 在教學目標上，不僅關(guān)注學生獲得的有關(guān)眼睛和眼鏡的知識，而且更加注重科學探究過程、探究方法的學習，不僅關(guān)注學生主動獲取知識能力的培養(yǎng)，而且更加注重促進人的全面健康發(fā)展。在課堂結(jié)構(gòu)上，按照“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—分析問題—解決問題”來建構(gòu)課堂程序，即：讓學生在創(chuàng)設(shè)的情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，進而引入新課，強化問題意識，激發(fā)學生探究學習的欲望。分析問題，即引導學生積極主動開展“眼睛是如何看清遠處和近處物體的？”和“近視和遠視成因”的探究活動，在探究活動中學習科學探究方法，發(fā)展科學探究能力，形成尊重事實的科學態(tài)度，培養(yǎng)追求真理的科學精神。解決問題，即通過“近視和遠視矯正”的探究和“眼健康保健知識的教育”，使學生了解眼保健知識，學會正確用眼和護眼，體現(xiàn)物理教學的人本觀。 四、教學資源準備 多媒體課件、透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾、水、蠟燭、光屏、火柴、眼球模型、近視眼鏡、遠視眼鏡等。 五、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 導入新課（5分鐘） 導入：我們每個人都有一雙眼睛，如果把你的眼睛用布蒙上，你生活和學習還方便嗎？你知道眼睛是如何看到物體的嗎？ 很多同學戴了眼鏡，現(xiàn)在把你的眼鏡摘下來，看到的景物還清楚嗎？你的眼鏡是凸透鏡還是凹透鏡？眼鏡為什么能夠矯正視力？ 引入課題──眼睛和眼鏡。 學生按要求活動，描述自己的感受，并回答問題。 創(chuàng)設(shè)情景，從學生的親身感受出發(fā)，引出物理問題，體現(xiàn)從生活到物理的課程理念，激發(fā)學生學習的興趣。 新課教學（30分鐘） 一、眼睛 結(jié)合眼睛的模型和掛圖，觀察眼睛的結(jié)構(gòu)。 逐一介紹眼球的結(jié)構(gòu)，并與照相機對比，明確晶狀體和角膜相當于一個凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏，當物體的像成在視網(wǎng)膜上時，我們就看見物體了（提示學生，我們晶狀體的焦距很短，只有1～2cm，因此我們平時看到的物體都在兩倍焦距以外；同時讓學生觀察玻璃體、晶狀體、視網(wǎng)膜的位置，為學生實驗做好鋪墊）。然后思考解決以下問題： 1．眼睛睫狀體起什么作用？（眼睛的睫狀體的作用是調(diào)節(jié)晶狀體的形狀，當睫狀體放松時，晶狀體比較薄，遠處物體射來的光剛好會聚在視網(wǎng)膜上，眼球可以看清遠處的物體；當睫狀體收縮時，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大，遠處物體射來的光會聚在視網(wǎng)膜上，眼睛就可以看清近處的物體。） 2．眼睛中瞳孔起什么作用？（眼睛瞳孔的作用能改變大小以控制進入眼睛的光線量，若在一個陽光普照的室外環(huán)境下，由于我們的眼睛不用太多光線來觀看物體。瞳孔會自動收縮；相反，在漆黑的環(huán)境下，由于我們需要更多的光線來看物體，瞳孔便會自動擴張，瞳孔好像照相機的光圈。） 3．視網(wǎng)膜起什么作用？（眼睛中視網(wǎng)膜的作用是把物體成的像的光能轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)沖動，再經(jīng)過通往大腦的神經(jīng)把神經(jīng)沖動傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，到達大腦皮層的視覺中樞，產(chǎn)生視覺，視網(wǎng)膜好像照相機的底片。） 4．既然晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，那么物體能成什么樣的像？（光線由物體射入眼球，經(jīng)過角膜和晶狀體的折射，然后到達視網(wǎng)膜形成倒立縮小的像，但我們看見的物體都是直立的物像，是因為受生活經(jīng)驗的影響。） 師生總結(jié)：我們的眼睛就是這樣，光線由我們所觀看的物體發(fā)出，經(jīng)過瞳孔（好像照相機的光圈）再由角膜及晶狀體（功能好像照相機的鏡頭），再會聚在視網(wǎng)膜上（好像照相機的底片）。 ◆實驗：利用充水的透明橡皮膜模擬晶狀體的變形與調(diào)焦。 實驗器材：透明橡皮膜、注射器、乳膠管、止水夾、水、蠟燭、光屏等。 實驗步驟： 1．將透明橡皮膜、注射器、水、乳膠管、止水夾按圖1裝配，利用注射器可以改變透明橡皮膜內(nèi)水的多少，從而改變橡皮膜的厚薄程度，改變焦距。 2． 透明橡皮膜和水構(gòu)成凸透鏡，其共同作用相當于眼球中的晶狀體，光屏相當于視網(wǎng)膜，先讓蠟燭在距離凸透鏡較近處，通過凸透鏡在光屏上成清晰的像。這相當于眼睛觀察較近處的物體，記下此時透明橡皮膜內(nèi)水的多少和橡皮膜的厚薄程度。 3．保持凸透鏡和光屏的位置不變，把蠟燭移至距離凸透鏡較遠的位置，要使光屏上的像變清晰，透明橡皮膜內(nèi)的水應(yīng)該多些還是少些？橡皮膜是厚些還是薄些？ 圖1 實驗結(jié)論：人看遠處物體時，睫狀體放松，晶狀體較薄，焦距較長，遠處物體射來的光剛好會聚在視網(wǎng)膜上，人便能看清楚遠處的物體；看近處物體時，睫狀體收縮，晶狀體較厚，焦距較短，近處物體射來的光又會聚在視網(wǎng)膜上，人便能看清楚近處的物體。 教師介紹：眼睛的調(diào)節(jié)還是有一定限度的。當物距改變時，眼睛是靠改變晶狀體表面的彎曲程度改變焦距。這種作用叫做眼睛的調(diào)節(jié)。當晶狀體表面彎曲程度最小，眼睛的焦距最大時，人眼能看到的最遠點，稱為眼睛的遠點。當晶狀體表面彎曲程度最大，眼睛的焦距最小時，人眼能看到的最近點，稱為眼睛的近點。正常眼的遠點在無限遠，近點在大約10 cm處。正常眼睛觀察近處物體最清晰而又不疲勞的距離，大約是25 cm，叫做明視距離。預防近視眼的措施之一，就是讀寫時眼睛與書本的距離應(yīng)保持在25 cm左右。 眼球好像照相機，總結(jié)如下： 眼球 照相機 結(jié) 構(gòu) 角膜、房水、晶狀體和玻璃體（相當于一個凸透鏡） 鏡頭（相當于一個凸透鏡） 瞳孔 光圈 視網(wǎng)膜（有感光細胞） 底片（有感光材料） 成 像 縮小、倒立、實像 縮小、倒立、實像 調(diào) 節(jié) 作 用 像距不變。當物距變?。ɑ蜃兇螅r，增大（或減小）晶狀體的曲率以減?。ɑ蛟龃螅┙咕?，使物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像 焦距不變。當物距增大（或減?。r，減?。ɑ蛟龃螅╃R頭與底片間的距離（即像距），使物體在底片上成清晰的像 學生觀察并交流討論提出的問題。 學生按要求進行實驗。 讓學生帶著問題觀察和思考，加深對眼球各部分作用的理解。 通過閱讀和畫圖理解主光軸、光心等概念，了解通過光心的特殊光線。 通過實驗理解眼睛的調(diào)節(jié)作用。 二、近視眼及其矯正 請幾位同學上臺，其中幾位視力正常的同學，幾位是近視眼的同學，請近視眼的同學摘掉眼鏡，配合實驗。教師出示印有三字經(jīng)的卡片，讓同學們從眼前開始，每念一個卡片上的字后退一步，逐步后退。 問題：近視眼能看見近處的物體，看不見遠處的物體。這些人單靠自身眼睛的調(diào)節(jié)已不能使像成在視網(wǎng)膜上，這種情況是怎么形成的，如何處理？ 講解：由于長期不注意用眼衛(wèi)生，使晶狀體變凸，或睫狀體調(diào)節(jié)能力降低，遠處的景物的像落在視網(wǎng)膜前面，形成近視眼。形成近視眼的原因，一般認為主要有兩個方面，一是遺傳因素，二是環(huán)境因素。其中環(huán)境因素是形成學生近視眼的主要因素。 兒童、青少年眼睛中的晶狀體彈性強，睫狀體的調(diào)節(jié)能力大，但是如果看書寫字的姿勢不正確，書本放得離眼太近，或采光、照明條件不好，或持續(xù)用眼的時間過長，都會使睫狀體內(nèi)的肌肉持續(xù)收縮。晶狀體凸度增大，久而久之，一旦看遠方物體時，睫狀體內(nèi)的肌肉就不能放松。變凸的晶狀體也不能恢復到正常狀態(tài)，這樣就造成了假性近視。 發(fā)生假性近視以后，如仍不注意采取有效的防治措施，就會造成變凸的晶狀體不能恢復正常，就會變成真性近視。 ◆探究實驗：近視眼的矯正 猜想：應(yīng)用什么透鏡來矯正近視眼，并用實驗的方法驗證自己的猜測。 實驗器材： 凸透鏡、蠟燭、光屏、近視眼鏡一副、火柴等。 實驗過程： 1．將點燃的蠟燭放在離凸透鏡較遠處，使光屏上呈現(xiàn)燭焰像。 2．如圖2所示，將凸透鏡看作眼睛的晶狀體，將光屏看作視網(wǎng)膜，給“眼睛”戴上近視眼鏡，使燭焰在“視網(wǎng)膜”上成清晰的像。 圖2 3．移去近視眼鏡，光屏上的像變模糊了，這就是近視眼所看到的景象。沿靠近凸透鏡方向移動光屏，直到光屏上能重新呈現(xiàn)清晰的像。 實驗結(jié)論： 近視眼在觀察遠處的物體時，物體通過晶狀體所成的像落在視網(wǎng)膜的前方。 矯正近視眼所配戴的鏡片是凹透鏡。凹透鏡的作用是使像相對于晶狀體向后移，從而能在視網(wǎng)膜上成清晰的像。 學生配合進行實驗。 學生進行實驗。 從活動中得出近視眼能看見近處的物體，看不見遠處的物體。 滲透用眼衛(wèi)生教育。 通過實驗理解近視眼的矯正方法。 三、遠視眼及其矯正 思考：請學生猜想一下遠視眼的成因以及矯正方法。 遠視眼是由于晶狀體太薄，近處物體的像成在了視網(wǎng)膜后面而看不清。引導學生設(shè)想用凸透鏡將光線會聚，使近處物體傳來的光線仍能會聚在視網(wǎng)膜上，從而看清近處的物體。 根據(jù)剛才對近視眼如何矯正的推測，引導學生自己設(shè)計實驗，小組合作探究，探究遠視眼的矯正。 遠視眼在觀察近處的物體時，物體通過晶狀體所成的像落在視網(wǎng)膜的后方。 矯正遠視眼所配戴的鏡片是凸透鏡。凸透鏡的作用是使像相對于晶狀體向前移，從而能在視網(wǎng)膜上成清晰的像。 ◆科學世界：眼鏡的度數(shù) 這里有幾個老花鏡，請同學們自學課本的科學世界“眼鏡的度數(shù)”，然后分組進行討論，設(shè)計測量老花眼鏡度數(shù)的實驗方案。多媒體投影相關(guān)知識。 1．透鏡的焦度(Φ)：透鏡焦距的倒數(shù)。 公式：Φ＝1/f (f為透鏡焦距) 單位：Φ——m－1　f──m 2．眼鏡度數(shù)＝透鏡焦度100 3．凸透鏡的度數(shù)用正數(shù)表示，凹透鏡的度數(shù)用負數(shù)表示。 學生按要求完成任務(wù)。 理解遠視眼的矯正方法。 課堂小結(jié)（5分鐘） 通過這節(jié)課你學到了什么？學生回答或與同學們進行交流，老師恰當總結(jié)。 梳理本節(jié)課知識內(nèi)容，把自己所學到的知識與老師同學交流，最后總結(jié)出本節(jié)課的知識點。 培養(yǎng)學生總結(jié)歸納的能力。同時也可以幫助學生記憶。