4.6 跨学科实践： 眼睛 教案（教科版）

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课题 第四章 光的世界
4.6 跨学科实践：眼睛
教学目标
1.物理观念
（1）了解照相机的原理，知道眼睛看见物体的过程。
（2）了解近视眼的成因，知道眼镜是怎样矫正视力的。
2.科学思维
2.科学思维
创新实验方式。
3.科学实验
（1）动手自制照相机，认识照相机的原理。
（2）通过照相机与眼睛的结构对比，了解眼睛看见物体的原理。
4.科学态度与责任
能自觉保护视力，注意用眼卫生。
教学重点
眼睛成像原理。
教学难点
认识近视眼
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
光具座、蜡烛、近视眼镜、老花镜、火柴、照相机
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
眼睛是心灵的窗口，你从外界接收的大部分信息来自视觉。近年来，青少年视力问题日益成为全社会关注的焦点话题。加强青少年近视防控与宣传，刻不容缓。让我们从自身做起，加入“护眼行动”中吧!
课题 设计一个“护眼行动”的宣传方案
我们将完成以下任务:
1.认识眼睛的结构，探究眼睛成像的原理。
2.探究近视眼是怎样形成的。
3.了解怎样预防近视，怎样矫正近视眼。最后，以电子海报、演示文稿、情景剧、创新实验等形式将你设计的宣传方案与大家分享。
二、新课讲授、师生互动
（一）认识眼睛
眼睛就是一部活的照相机。观察你自制的照相机，说说它是怎样工作的。
自制的照相机虽然简单，却说明了眼睛是怎样看到物体的。原理：物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立缩小的实像。
在我们的眼睛里也有类似透镜的组织——角膜和晶状体，能把来自我们眼前物体的光会聚到视网膜上，形成一个倒立的像。
角膜和晶状体——凸透镜
视网膜——底片
原理：物体通过角膜和晶状体，清晰地成倒立缩小的像在视网膜上。
视网膜上有130多万个视觉细胞，它们把感受到的光的信息通过视神经脑的神经传递给大脑，这些信息被大脑处理后，就看到了一个正立的物体。
自制照相机的镜头是可以前后移动的，以便使像能清晰地成在底片上。但是，人眼的视网膜和晶状体的位置是固定的(如图所示 )。对于人眼系统，在物距变化时，怎样才能保证像距不变，仍在视网膜上成清晰的像呢
我们的眼睛有一套精巧的变焦系统，眼睛里的睫状肌牵拉晶状体，会改变晶状体的形状。这样，当你登山远眺时，睫状肌放松，晶状体变薄，使远处的风景清晰地映在你的视网膜上;当你看书写字时，睫状肌收缩，晶状体变厚，使文字的像也恰好落在你的视网膜上(如图所示 )。
远眺时，睫状肌放松，晶状体变薄，使远处的风景清晰地映在你的视网膜上;当你看书写字时，睫状肌收缩，晶状体变厚，使文字的像也恰好落在你的视网膜上(如图所示 )。
睫状肌调节晶状体的焦距有一定限度。正常眼睛可以成像的最远点称为远点；最近点称为近点，距眼睛约为10cm~20cm。正常人观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25 cm，称为明视距离。
（二）探究近视眼的成因
我们接收的外界信息，主要通过眼睛。眼睛近视是件很苦恼的事。如果不戴眼镜，那只能看清近处的物体，看不清远处的物体。近视眼( nearsightedness )究竟是怎么回事呢
实验探究 模拟近视眼
如图所示，把凸透镜看作是近视眼的晶状体。把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，相当于给眼睛戴上了近视眼镜。
材料◆近视眼镜
凸透镜
光屏
蜡烛
移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，标出光屏的位置，相当于近视眼的视网膜位置。拿开眼镜，屏上的像有什么变化？这时屏，上的像就是近视眼患者不戴眼镜时看到的物体的情形。
移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，标出光屏的位置，相当于近视眼的视网膜位置。（光屏在75刻度处，图像情形）。
再移动光屏的位置，使像变清晰，标出光屏的位置，这表示近视眼实际成像的位置。
想一想，为什么近视眼看远处的物体会模糊？近视眼镜是凸透镜，还是凹透镜？用什么办法验证？
再移动光屏的位置，使像变清晰，标出光屏的位置，这表示近视眼实际成像的位置。（光屏在72刻度处，倒立缩小图像）
近视眼在观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在了视网膜的前方。
上述实验可知，近视眼在观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在了视网膜的前方。在近视眼前加一个焦距合适的凹透镜，能改善物体在视网膜上的成像情况(如图所示)。
近视眼成因：晶状体变厚，远处的物体成像在视网膜前。近视眼，看不清远处的物体。矫正：佩戴发散的凹透镜。
远视眼只能看清远处的物体，看不清近处的物体。形成远视眼的原因是物体通过晶状体所成的像落在了视网膜的后方。想想看，远视眼镜应该是凸透镜还是凹透镜
远视眼成因：晶状体变薄，近处的物体成像在视网膜后。远视眼，看不清近处的物体。矫正：佩戴会聚的凸透镜。
青少年正处于身体的发育阶段，如果长时间看近处的物体，睫状肌长时间处于紧张状态，就会减弱它的弹性，使它对晶状体的调节能力减退。当看远处物体时，睫状肌不能完全放松,使晶状体过厚，远处物体成的像在视网膜前，看到的就是模糊的像。继续下去，眼睛为了适应将近处的物体清晰成像，眼球会从正常情况下的圆形慢慢变扁，成为椭球形，最后可能发展成高度近视。长时间、近距离、不间断用眼，是眼睛近视的主要原因。当你长时间看书、写字时眼睛不舒服了，这是在告诉你，睫状肌疲劳了，应该休息了!这时，你应该眺望远处，或做一做眼保健操。
保护你的眼睛
调查 了解配置眼镜的过程
佩戴合适的眼镜是矫正视力的常见方法(如图所示)。 眼镜的规格通常用“度”表示，其数值等于焦距(单位：m)倒数的100倍。走访有关的眼科医生、专家，调查怎样检查视力，怎样配置合适度数的眼镜，佩戴眼镜时应该注意哪些事项。
佩戴合适的眼镜是矫正视力的常见方法(如图所示)。 眼镜的规格通常用“度”表示，其数值等于焦距(单位：m)倒数的100倍。
为了保护我们的眼睛，为了使更多青少年了解眼睛的重要性，为了人们能选择健康的用眼方式，通过调查、查阅书籍和网络，说明以下问题。
（1）哪些不良习惯会导致近视
（2）近视会对生活和学习造成哪些影响？
设计调查表，统计全班同学的近视情况。调查近视的影响因素，例如性别因素、坐姿是否正确、是否按要求做眼保健操、每天的户外活动时间等。
说明:◆调查过程中，请尊重同学的隐私。
◆近视率为近视人数占总人数的百分数。计算方法为：
近视率=（近视人数/总人数）×100 %
（三）护眼行动
每年6月6日为“全国爱眼日”(如图所示)。
根据学到的知识和调查结果，请以“护眼行动”为主题制订一个宣传方案，从物理的角度来解释近视眼是怎样形成的，近视对我们未来的发展有哪些影响，学习中应该怎样防止近视，对近视眼怎样正确矫正等问题。
宣传方案可以是制作一期爱眼护眼的电子海报、手抄报、演示文稿或展板，也可以是表演情景剧、设计或制作创新实验等。方案做好后请与家人和同学分享。
三、课堂小结、巩固提升
1. 眼镜是活的照相机。眼睛的角膜和晶状体作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的倒立缩小的实像。正常眼睛，看远处的风景，晶状体变薄，远处的风景清晰地映在视网膜上；看近处的文字，晶状体变厚，近处的文字清晰地落在视网膜上。
2.近视眼能看清楚近处的物体。原因是：晶状体变得太厚，折射光的能力太强，成像在在视网膜前。配戴凹透镜。远视眼能看清楚远处的物体。原因是：晶状体变得太薄，成像在在视网膜后，配戴凸透镜。
3.护眼行动。佩戴合适的眼镜是矫正视力的常见方法。
四、板书设计、理清要点
1. 眼镜是活的照相机。眼睛的角膜和晶状体作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的倒立缩小的实像。正常眼睛，看远处的风景，晶状体变薄，远处的风景清晰地映在视网膜上；看近处的文字，晶状体变厚，近处的文字清晰地落在视网膜上。
2.近视眼能看清楚近处的物体。原因是：晶状体变得太厚，折射光的能力太强，成像在在视网膜前。配戴凹透镜。远视眼能看清楚远处的物体。原因是：晶状体变得太薄，成像在在视网膜后，配戴凸透镜。
3.护眼行动。佩戴合适的眼镜是矫正视力的常见方法。
五、达标练习、反馈矫正
1．关于正常眼睛看清物体说法正确的是（ ）
A.看远处的物体，晶状体变厚，成像在视网膜上
B.看近处的物体，晶状体变厚，成像在视网膜上
C.看远处的物体，晶状体变薄，成像在视网膜前
D.看近处的物体，晶状体变薄，成像在视网膜后
2．关于近视眼睛说法正确的是（ ）
A.晶状体变厚，看远处的物体，成像在视网膜前
B.晶状体变厚，看近处的物体，成像在视网膜后
C.晶状体变薄，看远处的物体，成像在视网膜上
D.晶状体变薄，看近处的物体，成像在视网膜上
3．下图中属于近视眼成因的光路的是（ ）
4． 下图中属于近视眼矫正的光路的是（ ）
5． 下图中属于远视眼成因的光路的是（ ）
参考答案：1.B；2.A ；3.A ；4.D ；5.B 。
六、布置作业
P90T2
课外作业P90T1。
P90 家庭实验室 做一个可变焦的照相机
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