课题 透镜和视觉（3） 课时 第3课时 共3课时
核心素养 重点： 眼的结构和视觉形成 难点： 近视和远视的成因及矫正
教学目标 （一）科学观念 1.了解眼球的结构及各部分的功能，能说出视觉的形成过程。 2.了解近视眼、远视眼的成因，并知道近视和远视的矫正方法。 （二）科学思维 应用凸透镜模型解释人眼球的作用。 （三）探究实践 1.尝试用两条特殊光线画出凸透镜成像光路图，验证凸透镜成像规律。 2.尝试用凸透镜、凹透镜光路图解释近视和远视的矫正方法。 （四）态度责任 1.树立保护眼睛和用眼卫生的意识。 2.初步形成将科学知识应用于实际的意识。
课前准备 《初中科学课程标准》学科核心概念（三）3.3声音与光的传播通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。
板书设计
教学过程 学生活动 教师活动
新课引入 眼睛 人类视觉上的限制 视力缺陷与矫正 温故而知新 凸透镜成像规律 请你尝试用两条特殊光线画出凸透镜成像光路图，验证凸透镜成像规律。 凸透镜成像规律在生产生活中有哪些应用？ 放大镜、投影仪、照相机等。 多媒体展示课本P78图2-70 对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物，这是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔，光线就是通过瞳孔进入眼睛的。 课本P79活动 小、较小、瞳孔 请你回顾照相机的成像原理。 利用凸透镜成像规律中，物距大于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。 眼睛的结构和功能 多媒体图片展示眼球的结构 实物展示眼球模型 读图并尝试说说眼睛的结构组成中，哪些结构跟眼球对光的偏折有关。 介绍眼睛的结构和功能 结构功能巩膜虹膜睫状肌视网膜视神经防水、晶状体、 玻璃体、角膜
多媒体展示课本P80图2-73 视觉的形成 眼球中的视网膜上有很多感光细胞（视觉感受器），能接受光的刺激，产生神经冲动传递信息。 结合感觉的形成学习，尝试说说视觉是怎么在大脑中形成的？ 眼睛的工作原理：眼睛中的角膜、房水、晶状体和玻璃体共同作用，形成一个折光系统，折射后的光线在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。即眼睛观察到物体的过程是光线——眼球折光系统——视网膜——视神经——大脑皮层视觉中枢。 你知道数码相机是如何拍清楚近物和远景的吗？ 数码相机镜头有光圈环，可以通过调焦来拍摄近物和远景。 你知道数码相机的调焦改变的是什么吗？ 多媒体展示 相机对焦、不合焦、合焦情况图 由于数码相机的镜头（透镜）焦距是固定的，并且数码相机成像屏也是固定不动的。所数码相机是通过调整透镜来改变透镜与成像面的距离，使得拍摄物成像清晰。（并不是同学们通常理解的改变透镜的焦距大小）。 眼睛的调节 眼睛通过调节睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。 通过对凸透镜成像的特点的学习，结合图示，尝试说说看近处物体时，眼球是如何调节晶状体，使近物射来的光会聚在视网膜上的？ （1）看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的折射能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处的物体。 通过对凸透镜成像的特点的学习，结合图示，尝试说说看远处物体时，眼球是如何调节晶状体，使近物射来的光会聚在视网膜上的？ （2）看远处物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的折射能力变弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处的物体。 虽然我们能看到许多物体，但我们的视觉仍存在一定的限制，例如，太远或太近的物体，我们可能看不太清楚。 介绍 1.近点和远点 （1）远点：眼睛的调节是有限度的。眼部肌肉完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，也就是晶状体变得最扁的时，能够看到的物点叫眼睛的远点。正常眼的远点在无限远处，从无限远处物体射入眼睛的光是平行光。 （2）近点：眼部肌肉极度紧张时（使劲看近物时），晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，能看清的物点叫眼睛的近点，正常眼的近点在离眼睛10厘米~15厘米的地方。 那么，再近一点会出现什么状况？ 完成课本P81活动 你有什么发现？ 2.盲点 视网膜上存在没有感光细胞的部位，即盲点，当物体的像落到盲点上时，人眼不能看到物体。 多媒体展示课本P82图2-78、图2-80有什么不同之处？结合眼球成像特点，思考并说说近视和远视的形成特点。 教具实物展示近视患者成像特点 多媒体展示课本P82图2-79近视与矫正 眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光聚焦在视网膜前，到达视网膜时是一个模糊的光斑。 配戴凹透镜可以矫正近视。 列表小结近视和远视的成因与矫正。 课本P83活动 1.27 色盲 失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，就是色盲。色盲有红色盲、绿色盲、红绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。 课本P83思考与讨论 色盲者不适宜从事美术、纺织、印染、化工等需色觉敏感的工作，不可担任机动车驾驶员，因为他们不能正确辨别颜色，易造成事故，严重时可能危及生命安全。 爱护眼睛，保护视力 阅读课本P83 图2-83 爱护眼睛 了解保护眼睛的常见注意事项和方法。 课本P84思考与讨论 保证充足的睡眠，合理的饮食；平时坚持做眼保健操等。 课堂反馈性练习 课后作业 1.《科学作业本A》，P28~29。 2. 眼睛是人体重要的感觉器官。据统计，大脑中约有80%的信息来自于眼睛。那么，眼睛是如何看见物体的呢？ 人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似。 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小的一部分，这样有利于保护眼球。眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 那么，有没有通过改变透镜焦距来使物体成像清晰的高级装置呢？
教后感：(共22张PPT)
透镜和视觉
第3课时
一种结构：眼球的结构
一种感觉的形成：视觉的形成
一个应用：凸透镜成像的应用
眼 睛
眼睛是人体重要的感觉器官。据统计，大脑中约有80%的信息来自于眼睛。那么，眼睛是如何看见物体的呢？
眼睑
睫毛
巩膜
泪腺管
瞳孔
虹膜
图2-70 眼睛
对着平面镜观察自己的眼睛，可以看见一圈有颜色的环形物，这是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔，光线就是通过瞳孔进入眼睛的。
眼 睛
图2-71 观察虹膜和瞳孔
在光较暗的环境下仔细观察一位同学的瞳孔，然后在他（她）眼
前约10 厘米的位置，用小手电筒照向这位同学的右眼睛（或左眼
睛），留心观察瞳孔大小的变化。
这位同学眼睛的瞳孔有什么变化？
他（她）的瞳孔变 填“大”或“小”）了。这样的变化说明：在光亮的环境中瞳孔能让 ( 填“较少”或“较多”) 的光进入眼睛。
虹膜可以通过调节 的大小，控制进入眼睛的光的量。
注意：不要长时间用手电筒照射同学的眼睛，以免对眼睛造成伤害。
课本P79活动
小
较少
瞳孔
人的眼睛的结构和功能与照相机非常相似。请你回顾照相机的成像原理。
眼 睛
利用凸透镜成像规律中，物距大于两倍焦距，像距在一倍焦距和两倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。
数码照相机的镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于
光屏。数码照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距
之外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实
像的原理制成的。
眼 睛
眼 睛 的 结 构 和 功 能
玻璃体由一种透明的胶状物质组成，它充满着整个眼球的内部。
光通过透明的角膜进入眼里。
瞳孔在虹膜的中央，根据环境中光的强弱，可随时调节。
物体的图像投影在视网膜上，这里分布着许多对光很敏感的感光细胞。
视神经把感光细胞所产生的信息传入大脑。
白色巩膜是眼球的一层坚韧的保护外壳。
晶状体相当于一个凸透镜，能使物体在视网膜上成像。
图2-72 眼球的结构
读图并尝试说说眼睛的结构组成中，哪些结构跟眼球对光的偏折有关。
眼 睛
眼 睛 的 结 构 和 功 能
结构 功能
巩膜 坚韧的外壳、保护眼球
虹膜 中央是瞳孔，可根据光线强弱调节瞳孔大小，瞳孔可以控制进光量
睫状肌 调节晶状体曲度，改变眼球的焦距
视网膜 有感光细胞，接受光刺激，产生兴奋
视神经 把感光细胞所产生的信息传入大脑
房水、晶状体、玻璃体、角膜 一起组成折光系统
眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出很小的一部分，这样有利于保护眼球。眼球前有眼睑，可随时合上，以防止其他物体进入眼睛，具有保护眼睛的功能。
眼 睛
眼球中的视网膜上有很多感光细胞（视觉感受器），能接受光的刺激，产生神经冲动传递信息。
结合感觉的形成学习，尝试说说视觉是怎么在大脑中形成的？
睫状肌
晶状体
角膜
房水
玻璃体
大脑
图2-73 视觉的形成
眼 睛
视 觉 的 形 成
眼睛的工作原理：眼睛中的角膜、房水、晶状体和玻璃体共同作用，形成一个折光系统，折射后的光线在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上有很多感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而形成视觉。
光线
眼球折光系统
视网膜
视神经
大脑皮层
视觉中枢
眼 睛
你知道数码相机是如何拍清晰近物和远景的吗？
数码相机镜头有光圈环，可以通过调焦来拍摄
近物和远景。
你知道数码相机的调焦改变的是什么吗？
相机对焦情况
相机不合焦情况
相机合焦情况
眼 睛
眼 睛 的 调 节
眼睛通过调节睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物体。
图2-74 看近处的物体
看近处物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，焦距变小，对光的折射能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处的物体。
图2-75 看远处的物体
看远处物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，焦距变大，对光的折射能力变弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处的物体。
人眼看物体的原理与照相机的工作原理相似，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于胶片，但是照相机的镜头（凸透镜）的焦距是不可变的，而人眼“凸透镜”的焦距是可变的，这是两者的本质区别。
人类视觉上的限制
近 点 和 远 点
（1）远点：眼睛的调节是有限度的。眼部肌肉完全松弛时，晶状体表面弯曲程度最小，也就是晶状体变得最扁的时，能够看到的物点叫眼睛的远点。
正常眼的远点在无限远处，从无限远处物体射入眼睛的光是平行光。
（2）近点：眼部肌肉极度紧张时（使劲看近物时），晶状体变得最凸，表面弯曲程度最大，能看清的物点叫眼睛的近点，正常眼的近点在离眼睛10厘米~15厘米的地方。
那么，再近一点会出现什么状况？
人类视觉上的限制
课本P81活动
将课本放在眼睛前方约30 厘米的地方，看着右边的两条平行黑线。
2. 凝视这两条平行黑线。慢慢将眼睛移近，直至你不能再清楚看到这两条
线为止。请同学用直尺帮你量一下这时你的眼睛与课本之间的距离。
你能清晰看到的最近距离是 厘米。
如果你是戴眼镜的，现在把眼镜摘下，再重复这个实验，你现在能清晰看
到的最近距离是 厘米。
3. 请同学帮你拿着课本，再次凝视这两条平行黑线，把课本慢慢后移，直至这两条线看似变成一条线为止。这时量一下你与课本之间的距离是 厘米。这就是你眼睛能清晰看到的最远距离。
如果你是戴眼镜的，现在把它摘下，再重复这个实验。你现在眼睛能清晰看到的最远距离是 厘米。
图2-76 近点和远点
人类视觉上的限制
盲 点
视网膜上存在没有感光细胞的部位，即盲点，当物体的像落到盲点上时，人眼不能看到物体。
课本P81活动
注视下图，可以定出视觉盲点的位置。
图2-77 盲点
把课本放在离眼睛约25 厘米远的地方，闭上左眼，用右眼盯着“+”看，略微调节眼与课本的距离，你将会发现到某个距离时不能看到2，因为这时2 落在盲点上了。如果你现在把课本移得近一些，2 将重新出现而1 将消失。你也可以用你的左眼来检验，但这时你必须把课本倒过来看。
视力缺陷与矫正
图2-78 患近视的人所看见的影像
图2-80 患远视的人所看见的影像
比较课本P82图2-78、图2-80
有什么不同之处？结合眼球
成像特点，思考并说说近视
和远视的形成特点。
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光
聚焦在视网膜前，到达视网膜时是一个模糊的光斑。
配戴凹透镜可以矫正近视。
视力缺陷与矫正
眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光
还没有会聚成一点就到达视网膜了。
配戴凸透镜可矫正远视。
视力缺陷与矫正
近 视 与 远 视
项目 近视 远视
特点 患近视的人只能看清近处的物体，看不清远处的物体 患远视的人只能看清远处的物体，看不清近处的物体
形成 原因
矫正 方法
配戴凹透镜可矫
正近视
配戴凸透镜可矫正远视
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物体的光聚焦在视网膜前，到达视网膜时是一个模糊的光斑
眼的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处物体的光还没有会聚成一点就到达视网膜了
视力缺陷与矫正
课本P83活动
1. 观看图2-82，并写出你所看到的数字是 。
2. 与老师核对结果。如果你看到的数字与答案相同，那么你就没患色盲症。
图2-82 辨色卡
27
色 盲
失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍，就是色盲。色盲有红色盲、绿色盲、红
绿色盲、黄蓝色盲和全色盲之分。
课本P83思考与讨论
为什么色盲者不可以担任机动车驾驶员或其他需要辨别颜色的工作？
色盲者不适宜从事美术、纺织、印染、化
工等需色觉敏感的工作，不可担任机动车
驾驶员，因为他们不能正确辨别颜色，易
造成事故，严重时可能危及生命安全。
爱护眼睛，保护视力
读书和写字的姿势要正确；书与眼睛的距离要保持约33厘米；应在光强度适宜的环境下阅读。
连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。
使用电脑时，眼睛与屏幕应相距50~70厘米。不要长时间地使用电脑。
定期接受眼睛检查，若眼睛出现不适，应及时治疗或矫正。
如有异物进入眼睛，不要用手揉，可用眼药水等冲洗眼睛。
不要躺着或坐车、走路时看书。
爱护眼睛，保护视力
课本P84思考与讨论
除了以上的方法外，你还想到哪些保护眼睛的方法？
保证充足的睡眠，合理的饮食；平时坚持做眼保健操等。
课堂反馈性练习
例 如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10厘米），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A.晶状体凸度变大，焦距变短 B.晶状体凸度变大，焦距变长
C.晶状体凸度变小，焦距变短 D.晶状体凸度变小，焦距变长
A
课 后 练 习
1.《科学作业本A》，P28~29。
2.
谢谢
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