第4节 眼睛和眼镜

第五章 透镜及其应用
第4节 眼睛和眼镜
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能
(1)了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的；
??? (2)了解眼镜是怎样矫正视力的；
过程与方法
(1)通过模拟眼睛成像活动经历、体验和领悟眼睛成像的原理；
(2)通过对近视眼和远视眼形成的原因的了解，学会如何保护眼睛和矫正视力；
情感态度与价值观
(1) 通过课堂教学和课外主题活动，使学生具有眼保健意识；
(2) 有将科学规律、科学技术应用于日常生活的意识；
(3) 通过海伦·凯勒的简介和作品，体会残疾人对生活的态度和热爱世界的情感；
【教学重点和难点】
眼睛成像原理和调节作用、近视眼和远视眼的形成及其矫正；
【教学准备】
光具座，蜡烛，火柴，焦距不同的凸透镜2个，凹透镜1个，光屏1个，近视眼镜一架，实物投影仪、视频。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师行为
学生行为
一、创设情景，引入新课
创设情景：我们都有一双眼睛，我们能否想象出，一个一生在黑暗中生活的人，如何度过她的每一天？请同学们用心欣赏一段视频朗读《假如给我三天光明》
你知道这篇散文的作者是谁吗？
她的精彩之处在于将我们置于一种光明与黑暗、幸福与痛苦的交替状态。听后，使我们不禁感怀于生命的意义和重新审视自己对生活的态度，假如你只有三天的光明，你将如何使用你的眼睛呢？
视频链接：
http://www.xiexingcun.com/video/ShowArticle.asp?ArticleID=5657
学生欣赏、观看视频《假如给我三天光明》由于时间关系，欣赏其中一段作引言
美国著名的女作家海伦·凯勒
附视频
（设计意图：通过视频和音频让学生感受幸福的真谛，引起学生对爱护眼睛重视，催人奋进，促人警醒，激发学生的求知欲与学习热情）
创设情境，学生感受（请戴眼睛的同学摘去眼前的眼镜，把自己的感受告诉大家）
1、眼睛是人体重要的器官之一，它还会流露出你的感彩，被称为心灵的窗口。
2、我们都拥有一双眼睛，有关眼睛，你了解多少？
请你提一个有关眼睛的问题，写在后面 。
摘去眼前的眼镜，景物变得模糊；闭上眼睛，体会盲人的痛苦。
请提出有关眼睛的问题：
1、眼睛为什么能看清物体？2、眼睛怎么会近视呢？
3、远视眼是怎么回事？
4、要保护好我们的眼睛！
二、新课教学
眼睛的结构
眼睛如何看清物体
（我们的眼睛有强大的自动调节能力，能使远近不同的物体都成像在视网膜上）
近点、远点、明视距离
知识回顾：我们很多同学都喜欢照相，照相机为什么能照相？
启发式提问：眼睛是怎样看到物体的呢？引导学生认识眼睛的结构
教师演示模拟眼睛成像实验
演示实验：利用凸透镜演示照相机原理实验：当 f=10cm,烛焰距透镜u较大时，调节光屏，烛焰在光屏上成清晰的像，
教师指出：我们的眼球像是一架照相机。
继续实验：保持光屏位置不变， f=5cm，调节烛焰的位置u,仍能在屏上成像，u= 。
总结： 凸透镜焦距越短，凸透镜使光线偏折的程度越大，会聚本领越强；眼睛通过改变晶状体的形状，从而改变“凸透镜”的焦距，使远近物体都能在视网膜上成像。
图片展示：
提出问题：什么是近点？什么是远点？什么是远视距离？
总结思考：人的眼睛成像与照相机成像有什么相同和不同之处？
物体可通过凸透镜成一个倒立、缩小的实像
观察投影说出眼睛的主要组成部分：睫状体、晶状体、瞳孔、视网膜
认真观察老师演示实验并记录成像的位置；
加深对眼睛的认识
晶状体、角膜等组织共同作用相当于一个凸透镜，从物体发出的光线经过它会聚在视网膜上，形成物体的像；
交流分析：凸透镜越厚，焦距越小，对光的会聚能力越强；
学生讨论总结：
眼睛看清物体的原理，同时理解睫状体的作用以及晶状体的调焦原理
学生看书，常识性了解，正常眼睛的明视距离为25cm，为预防近视，读写时与书本的距离应保持这个距离。
小结：
眼睛与照相机的比较
眼 睛
照 相 机
结构
晶状体（相当于凸透镜）
镜头（相当于凸透镜）
瞳孔
光圈
视网膜（有感光细胞）
底片（有感光材料）
成像
倒立、缩小、实像
调节作用
像距不变，当物距改变时，通过改变晶状体的弯曲程度，来改变焦距，使视网膜上成的像清晰。
焦距不变，当物距改变时，通过改变镜头与底片间的距离，来改变像距，使底片上成的像清晰。
近视眼及其矫正
（眼睛虽然具有强大的自动调节能力，但先天性遗传或不合理用眼都可能使物体成像不在视网膜上。）
（1）近视眼眼的表象
（2）探究实验：近视眼的矫正
（3）近视眼及其矫正
师生互动：
请一个视力正常的同学，一个近视眼的同学（近视眼的同学摘掉眼镜）上台。教师出示印有成语的卡片，从两位同学眼前开始，每念一个成语后退一步，逐步后退。
从活动中引出近视眼的外在表象。
过渡：有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?
布置自学：学生自学教材P101
提出问题：近视眼是怎样形成的？
实验：近视眼矫正的实验验证：当f=10cm(当作正常眼)，物距u较大时，调节光屏，烛焰在光屏上成清晰的像；换上f=5cm的凸透镜（当作近视眼），光屏不动，观察光屏上像的情况： 。
提问：如何才能在光屏不动的情况下，让像重新变的清晰？
继续实验： 鼓励学生用自己的眼镜进行矫正，试试效果如何？观察光屏上像的情况： 。
结论：用凹透镜将光线发散，使远处景物传来的光仍能会聚在视网膜上，从而能看清远处的景物。
学生参与小游戏
眼睛近视的同学能看清近处的物体，看不清远处的物体；
（设计意图：通过小游戏的环节，让学生体会近视眼的表象以及近视眼给生活带来的不便）
学生观察光屏上的像变的模糊
学生看书讨论总结：由于晶状体变厚，或先天性眼球前后方向上太长，远处的景物的像落在视网膜前面，形成近视眼。
学生猜测应用什么透镜来矫正近视眼，用实验的方法验证自己的猜测。
光屏上的像重新变的清晰，利用凹透镜可以矫正近视
（设计意图：让学生通过自己的亲身经历去体会和感受，加强对近视的形成和矫正这一知识的理解。）
（4）远视眼及其矫正
问题：除了近视眼之外还有一种眼病----远视眼，有同学看见老人串针线或读书看报时的情景吗？谁能想象一下说说远视眼的感受？
教师引导：请学生类比近视眼的形成及矫正的方法来讨论远视眼的成因以及矫正方法。
老人只能看清远处的物体，看不清近处的物体
学生讨论分析远视眼的成因及矫正方法：
远视眼是由于晶状体太薄，或先天性眼球前后方向上太短，近处物体的像成在了视网膜后面而看不清；可用凸透镜来矫正。
学生演示：根据讨论分析的结果，请两位同学一起上台，设计实验来模拟演示远视眼的矫正。
小结：
近视眼和远视眼的比较
晶状体
折光能力
像的位置
矫正方法
近视眼
太厚
太强
远视眼
太薄
太弱
学生根据表格内容，加深对眼疾的认识
三、知识拓展
1、眼镜的度数
教师引导：眼睛近视或远视以后应配带眼镜来矫正，怎样选择一幅合适度数的眼镜呢？
透镜焦距f的大小标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。所以可用焦距f的倒数表示透镜的这种折光本领，叫做透镜的焦度Φ,即Φ=1/f，式中f的单位是m，Φ的单位是m-1。平时我们说的度数就是透镜的焦度Φ乘100的值。远视镜片的度数是正数，近视镜片的度数是负数。
学生回答：
（1）+300度和-200度的眼镜片，哪个是远视镜片？它的焦度是多少？焦距是多少？
（2）取一副老花眼镜，测定它的两个镜片的度数。
2、眼睛的保护
教师：谁不希望自己拥有一双明澈的眼睛？近视眼的问题在我们中学生中越来越普遍，也得引起了社会更多的关注。“爱护眼睛，远离近视”是我们健康用眼的主题。
提问：你知道哪些不良用眼习惯？
关于预防近视眼，你有什么建议？
视频链接：http://www.tudou.com/programs/view/pjmx1suoIVo/
学生观看视频：如何治疗预防近视眼
学生交流如何预防近视眼，师生交流总结：
“一及时”：发现假性近视，应及时调整和治疗。
“三要”
“四不要”
课内情感升华
----关爱我们的眼睛。
附件3：关爱我们的眼睛
（设计意图：通过这个环节来教育学生，保护眼睛预防近视，改正在生活中不良用眼习惯）
五、课堂小结：
回顾本节课的学习活动
梳理知识，交流收获和疑惑。
六、反馈练习
见附件1
师巡视检查
完成反馈练习
七、课堂检测
师巡视、讲评
完成检测题、解答
见附件2

【板书设计】：
【教学设计流程】：
【教学反思】：
这节上课之前我曾做了大量的准备工作，包括实验器材的准备，探究实验的设计，还有学生可能会提出的各种问题，应该说“功夫用在课下”的观念落到了实处。实验器材是充分了，但是课堂是开放的，学生的思维是开放的，学生知识的落实也是参差不齐的，在课堂学习过程中问题的出现还是多种多样，有来自学生的，也有我自已准备不足。
1、由于凸透镜成像规律掌握不熟，学生在分析眼睛是如何看清物体时，对于“睫状体放松时，可看清远处的物体；睫状体收缩时，可看清近处的物体”，学生就难以理解，尤其是逻辑思维不强的学生就更不知是怎么回事了。
2、由于学生的语言表达能力不强，对实验设计和实验现象的描述表达不清，影响到学生间的交流和讨论，学生的表达往往与所期望的语言大相径庭。
3、有的学生实验目的性不强，既使实验现象很明显，也不知为什么要这样，只是图热闹而已，实验之后让他回味整个过程又不知所以然。所以，实验之初要求学生一定要明确实验目的，实验时有可能出现怎样的现象，要让学生大胆的猜想并做到心中有数，实验时把猜想与实验目的结合起来。
4、知识梳理过程中，新的知识已经形成，不应注意与其他学科（比如生物学）的融合。比如讲过眼睛的成像原理后，有的学生会问：物体通过眼睛后成在视网膜上的是一个倒立的实像，但是人的感觉却是正立的实像，这是为什么？这个问题不能用光学成像原理去解释，人的大脑与生俱来就已习惯了这种视觉感受。

附件1：反馈练习
1、如图，是某同学看近处物体的光路图，由图可知他是　　　　眼（选填“近视”或“远视”）。他应配戴眼镜的镜片是　　　　。（选填“凸透镜” 或“凹透镜”）
2、小明同学上初中后患上了近视眼，使远处物体的像落在视网膜??????? （选填“前”或“后”）而看不清远处物体。现在有一种治疗手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得???? （选填“强”或“弱”）些。
3、善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼镜属于????? （选填“近视眼”或“远视眼”）。如图所示的是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分上下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过??????? 看远处同学（填“A区”或“B区”），再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
4、?小强看远处的某点时，其光路如图所示，则下列说法正确的是（?? ）
A.小强的眼睛是近视眼，应配凸透镜做成的眼镜
B.小强的眼睛是近视眼，应配凹透镜做成的眼镜
C.小强的眼睛是远视眼，应配凸透镜做成的眼镜
D.小强的眼睛正常，无须配戴眼镜
附件2：课堂检测
1、如图所示，表示近视眼的光路示意图是其中的　　图，矫正近视眼应配戴　　（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜片。
2、如图所示是人眼球的成像原理图，晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。则：当物体在很远的地方时，物体成像在视网膜上。当物体靠近人眼时，若晶状体的焦距不变，则它的像将会落在视网膜????? (选填“前”、“上”或“后”)而导致看不清物体，但实际上，人眼在由远到近地观察物体时，晶状体的焦距会?????? (选填“变大”、“不变”或“变小”)，所以人们还是能清晰地观察到物体。下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样???????????? ?(选填序号)
①照相机? ??②放大镜 ???③投影仪? ???④潜望镜?
3、童话世界里也有很多物理知识.如图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加凸一些.因此童话世界中生活在水里的美人鱼上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴????????????? （填“近视眼镜”或“远视眼镜”）。
4、隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片，可随眼球的运动而运动．目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成，中心厚度只有0.05mm．如图是某人观察物体时，物体在眼球内成像的示意图，则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为：
A．近视眼，大于0.05mm??? ? ????B．近视眼，小于0.05mm
C．远视眼，大于0.05mm?? ??? ?? C．远视眼，小于0.05mm
5、近来，小华为了看清书上的字，眼睛与书的距离和视力正常时相比越来越近了，这说明小华已：
A．患上近视眼，需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
B．患上近视眼，需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
C．患上远视眼，需要佩戴用凸透镜制成的眼镜
D. 患上远视眼，需要佩戴用凹透镜制成的眼镜
6、某物理兴趣小组进行“模拟近视眼”的实验探究。
如图（甲）所示，把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，移动光屏得到清晰的像，标出光屏的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊，向凸透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏的位置。观察眼球结构图[如图（乙）]并结合以上实验，回答下面问题：
（1）眼球中的视网膜相当于实验中的????? ；实验中的凸透镜相当于眼球中的?????? 。
（2）人眼能看到物体是因为物体在眼睛的视网膜上形成缩小正立的???????? 像（选填“实”或“虚”）。
（3）近视眼患者不戴眼镜时，远处物体成像在视网膜的______（选填“前方”或“后方”）。
近视眼镜对光线具有________作用（选填“会聚”或“发散”），应是_________透镜。
（4）在图（甲）近视眼镜的位置换上老花眼镜要在光屏得到清晰的像，应????? （选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏。
附件3：课内情感升华
［课题］关爱我们的眼睛
［内容］近视眼在我国已经到了接近流行的程度，许多大城市的重点学校学生近视率：小学生近1/4，初中生近1/2，高中生近3/4，大学生更高，但是只有少数人最终发展成病理性近视眼。近视眼给社会家庭带来经济负担，给学生个人未来带来的影响不可低估。在我国青少年学生中，近视眼是最为突出的健康问题。那么我们班是什么样的情况，请回答下面的调查问卷，分析本班近视眼发病率及其产生原因，提出预防和矫正的措施.
表1：你的眼睛视力情况怎样？在相应的选项下划“√”
正常
近视
轻度近视
重度近视
远视

表2：.对全班同学问卷调查（参见下表）
写字姿势是否正确
每天读书写字持续时间
每天看电视时间多长
是否认真做眼保健操
玩电脑持续时间
是否习惯躺着看书
是否常在强光或暗光下看书
是否常边走边看书
造成视力不正常的原因从表2中可看出，推广素质教育和加强健康教育两手都要抓，而且两手都要硬。还有现代社会生活中，电脑与电视的普及以及游戏机的泛滥，印刷品的大量增加，使学生近距运动大大增加，而室外远视距活动大大减小，这都是青少年近视患病上距高不下的原因，这就要求，家庭、学校、社会都关注这个问题，从预防开始。
为了预防近视你认为应从哪些方面来采取措施： 。