1.5.3 透镜和视觉（教学设计）-浙教版（2024）科学八年级上册

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1.5.3 透镜和视觉（第3课时）（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 1.5.1 透镜和视觉（第3课时）
教学 目标 科学观念:认识眼球的结构及各部分的功能，理解视觉的形成过程，了解近视、远视的成因及相应的矫正措施。 科学思维:通过凸透镜成像与人眼球的成像原理的学习，掌握类比的方法 探索实践:通过小实验探究及画图实践，了解近视和远视的原因，提升学生动手、动脑、观察、分析和概括的能力。 态度责任:通过凸透镜成像与人眼球的成像原理的学习，掌握类比的方法
教学 重难点 重点： 视力缺陷与矫正 难点： 视力缺陷与矫正
学情 分析 本节内容选自浙教版八上第一章第5节第3课时。学生在接触“透镜和视觉第三课时前，已通过前两课时的学习掌握了透镜成像的基本原理，这为理解眼球结构与视觉形成提供了知识基础。他们对自身身体器官的运作充满天然好奇，尤其是眼睛这一“心灵窗户”的工作机制，这种好奇心能驱动他们积极参与课堂观察活动比如观察瞳孔在不同光线下的变化，或对比近视与远视的视觉差异。不过，学生的认知仍存在明显短板。抽象思维能力处于发展阶段，对品状体通过睫状肌调节焦距的动态过程、视觉信号经视神经传至大脑形成感知的原理，容易停留在表面记忆，难以深入理解其内在逻辑。同时，部分学生虽有近视经历，却对近视成因的科学解释模糊，常将“看不清”简单归因于“用眼多”，对高度近视可能引发的视网膜脱离等并发症缺乏认知，日常用眼习惯也存在诸多问题，如长时间使用电子产品、读写姿势不规范等。 此外，学生对类比法的运用不够熟练，难以将照相机镜头与品状体、胶片与视网膜的功能对应起来，这会影响对眼球结构功能的系统理解。在保护视力方面，他们虽能说出“做眼保健操”“少看手机”等零散方法，但缺乏对科学护眼知识的系统梳理，也难以将认知转化为持续的行动自觉。
教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动 设计意图
新 课 导 入 同学们，眼睛是我们最重要的感觉器官，大脑80%的信息都来自眼睛。但你们有没有想过——我们的眼睛是怎么看见东西的？ 今天我们就来揭开“视觉形成”的秘密，一起探索眼睛如何成为我们认识世界的重要“窗口”！ 通过"眼睛是我们最重要的感觉器官"的引言，创设真实情境，激发学生学习兴趣，建立新知与生活经验的联系，体
新 知 讲 授 一、眼睛 1.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，这就是虹膜。虹膜中央的小孔叫作瞳孔，光就是通过瞳孔进入眼睛的。 在光较暗的环境下仔细观察一名同学的瞳孔，然后在他(她)眼前约10cm的位置，用小手电筒照向这名同学的右眼睛(或左眼睛),留心观察瞳孔大小的变化。 这名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自动调节可使______(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。 2.眼球的结构和功能 人的眼球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，只露出很小一部分，这样有利于保护眼球。此外，眼球前有眼睑，可随时合上，以防止异物进入眼睛，具有保护眼睛的功能。 那么,眼睛是如何观察到物体的呢 当我们看一个物体时，来自该物体的光经过角膜、晶状体和玻璃体，最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同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，我们就看到了物体。 眼睛通过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。当我们看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的会聚能力变强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处物体；当我们看远处的物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，对光的会聚能力变弱，远处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清远处物体。 颜色的分辨 在较暗的环境下，人的眼睛很难分辨物体的颜色。原来，人眼的视网膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。在较亮的环境下，视锥细胞起主要作用，能感觉到物体的色彩。视锥细胞有三种，分别对红光、绿光和蓝光较为敏感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后，产生彩色的影像。然而，在较暗的环境下，视杆细胞起主要作用，主要感受物体的外形和运动，形成黑白图像。 例题：近几年来近视成为青少年发病率最高的一种疾病，定时远眺是预防近视的有效措施，远处的物体成像的部位及视觉形成的部位分别是（　　） A．视网膜、角膜 B．视网膜、视觉中枢 C．晶状体、视网膜 D．瞳孔、视网膜 【解答】 解：外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。可见，远处的物体成像的部位是视网膜，视觉形成的部位是视觉中枢，B正确，ACD错误。 故选：B。 二、视力缺陷与矫正 有部分同学的眼睛已经近视，那么眼睛近视的同学看物体有什么特点 近视眼能看清近处，看不清远处。 高度近视患者由于眼球前后径增长较多，眼球壁会变薄，从而引起一系列的眼部变化，甚至引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症，严重影响视力。高度近视往往不可逆，预防高度近视，需要避免不良的用眼习惯，如长时间看手机、电脑，在黑暗处看手机等。 近视的原因主要是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，使视网膜上物像模糊不清。我们可以借助相应的凹透镜，使来自远处物体的光聚焦在视网膜上。 患远视眼的人能清楚地看见远处的物体，却看不清近处的物体。老年人所患的“老花眼”就是远视症状。 远视的原因主要是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聚焦在视网膜的后面。 要矫正远视，可配戴相应的凸透镜，使来自近处物体的光偏折而聚焦在视网膜上。 眼睛的疾病除了远视、近视外，还有色盲、斜视、白内障等。查阅相关资料，了解眼睛疾病的症状和预防措施。 1.色盲 (1)症状：不能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色。 (2)预防措施：优生优育、注意日常饮食健康等。 2.斜视 (1)症状：两眼不能同时注视目标。 (2)预防措施：①加强婴幼儿的护理；②注意孩子的眼部卫生；③定期到眼科检查等。 3.白内障 (1)症状：初期症状通常不明显，但随着病情发展，会出现视物模糊、复视、近视、眩光等症状，并可能导致患者完全失明，白内障不具有传染性。 (2)预防措施：避免强烈日光照射、积极防治慢性病、避免接触毒性物质、孕妇避免接触有害因素、避免眼外伤和其他眼部疾病等。 例题：如图是某同学用眼睛看远处的一个光点时（眼睛接受的光线可看成平行光），光进入眼睛的光路图。有关该同学视力情况及矫正选用镜片的说法正确的是（　　） ①视力情况：远视 ②视力情况：近视 ③矫正选用：凹透镜 ④矫正选用：凸透镜 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解答】 解：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方造成的，由图可知，像呈在了视网膜的前方，所以他是近视眼，应佩戴发散透镜，即凹透镜加以矫正，故②③正确。 故选：C。 三、爱护眼睛，保护视力 视觉对我们十分重要。要保持良好的视力，我们应该好好保护眼睛，以下是其中的一些方法。 视觉对我们十分重要。要保持良好的视力，我们应该好好保护眼睛，以下是其中的一些方法。 视觉对我们十分重要。要保持良好的视力，我们应该好好保护眼睛，以下是其中的一些方法。 除了以上的方法外，你还想到哪些保护眼睛的方法 我们还要注意保证充足的睡眠，合理的饮食，平时坚持做眼保健操等。 例题：青少年在成长过程中不正确的用眼姿势，会导致近视，不当用耳会导致听力受损，下列做法不合理的是（　　） A．看书一小时左右需远眺 B．在昏暗或强光下看书 C．游泳后及时清理耳中积水 D．使用耳机时，音量不宜过大 【解析】解：A、看书一小时左右需远眺，可以放松眼睛，预防近视，故A不符合题意。 B、在昏暗或强光下看书对眼睛不好，会导致视力下降，故B符合题意。 C、游泳后及时清理耳中积水，防止水进入内耳道，故C不符合题意。 D、使用耳机时，音量不宜过大，可以保护听力，故D不符合题意。 故选：B。 通过观察平面镜中的眼睛，引导学生自主发现虹膜、瞳孔等结构，培养观察能力和探究意识，将抽象的生物结构与具体观察相结合，降低认知难度。 设计瞳孔大小变化的实验活动，通过动手操作和观察，引导学生发现瞳孔调节功能，培养科学探究能力和实验操作技能，加深对眼睛结构功能的理解。 将眼睛结构与照相机类比，运用类比思维帮助学生理解视觉形成过程，降低抽象概念的理解难度，培养科学思维方法，使复杂原理变得直观易懂。 介绍视网膜上感光细胞的类型和功能，解释颜色分辨原理，拓展学生对视觉功能的全面认识，培养对生命现象的科学探究兴趣，体现科学与生活的联系。 系统介绍近视眼的成因、特点和矫正方法，通过对比分析帮助学生理解视力缺陷的原理，培养科学分析能力，为实际应用提供理论基础。 系统介绍远视眼的成因、特点和矫正方法，通过与近视眼的对比，帮助学生建立完整的视力缺陷认知体系，培养比较思维和归纳能力。 系统介绍保护眼睛的具体方法，将科学知识与日常生活实践相结合，培养学生的健康意识和自我保护能力，体现"科学服务生活"的教育理念。
课 堂 练 习 【典例1】请结合如图所示的眼球结构分析，下列叙述中不正确的是（　　） A．结构1和2的共同作用相当于一个凸透镜 B．结构2的曲度变小，不易于看清近处物体 C．结构4相当于数码照相机的影像传感器 D．物像经过结构2后，在结构4上成正立、缩小的实像 解：A.结构1和2的共同作用相当一个可变焦距的凸透镜，使所成的像呈现在视网膜上，故A正确； B.结构2晶状体的曲度变小，晶状体凸透镜的焦距变大，不易于看清近处物体，故B正确； C.结构4为视网膜相当于数码照相机的影像传感器，把形成的像就经过视神经传递到大脑皮质视觉区，故C正确； D.物经过结构2后，在结构4视网膜上成倒立、缩小的实像，故D错误； 故选：D。 【典例2】在学习过程中，不注意用眼卫生容易导致近视，最新数据显示我国学生总体近视率达52.7%，为了矫正视力，许多同学选择配戴近视眼镜，近视眼镜属于（　　） A．凹面镜 B．凸面镜 C．凹透镜 D．凸透镜 解：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，所以近视眼镜属于凹透镜，故ABD不符合题意、C符合题意。 故选：C。 【典例3】手机培养了许多“低头族“，长期看手机会损伤对光敏感的细胞，使视力下降；而长期用蓝牙耳机则会损伤对声波敏感的细胞，使听力下降。上述两类细胞分别位于（　　） A．外耳道 虹膜 B．视网膜 耳蜗 C．鼓膜 瞳孔 D．耳蜗 脉络膜 解：长期玩手机可能会损伤对光敏感的细胞，使视力下降，感光细胞位于视网膜内。 当外界声波经过外耳道传导鼓膜时，鼓膜的振动通过听小骨传到内耳，刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞，这些细胞就将声音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域（听觉中枢），这样就产生了听觉；因此感受声波刺激敏感的细胞位于内耳的耳蜗内。 故选：B。 【典例4】近几年“OK镜”成为控制青少年近视的一种方式。近视患者夜间睡眠时佩戴OK镜后，白天取下不用戴近视眼镜就能看清远处事物。OK镜的使用过程如图所示： （1）据图分析OK镜能矫正近视的原因是 。 （2）近年来随着青少年近视率升高，OK镜佩戴人数也不断增加，下列观点中属于支持佩戴OK镜的是 。（可多选） A．OK镜直接接触并压迫角膜，可能导致角膜损伤。 B．OK镜只需晚上佩戴，白天取下后仍可保持较好的裸眼视力。 C．有研究表明OK镜能减缓眼球的变形速度，有效延缓近视。 D．佩戴OK镜改善视力是短时的，停止佩戴几天视力又会恢复到原来的近视状态。 E．OK镜价格昂贵，一般几千到一两万，1-2年需要更换1次。 【解答】 答：近视眼由于角膜曲率（晶状体曲度）增大，成像在视网膜前方，夜间佩戴OK镜后，角膜被塑形成凹透镜，凹透镜具有发散作用，再次成像在视网膜上。 OK镜只需晚上佩戴，白天取下后仍可保持较好的裸眼视力。有研究表明OK镜能减缓眼球的变形速度，有效延缓近视。都是佩戴OK镜的好处，故选：BC。 故答案为：近视眼由于角膜曲率（晶状体曲度）增大，成像在视网膜前方，角膜被塑形成凹透镜，凹透镜具有发散作用，再次成像在视网膜上；BC。
课 堂 小 结 眼睛的结构与功能：眼球主要结构有透明外层、折射光线的角膜；调节焦距、聚焦光线的晶状体；填充眼球内部、维持形状的玻璃体；含视杆细胞和视锥细胞等感光细胞、形成视觉信号的视网膜。视觉形成路径为角膜→房水→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑（视觉中枢）。 视力缺陷及矫正：近视是因眼球过长或晶状体过凸，成像于视网膜前方，需佩戴凹透镜（发散光线，使成像后移）矫正；远视是由于眼球过短或晶状体过平，成像于视网膜后方，要佩戴凸透镜（会聚光线，使成像前移）矫正。 爱护眼睛：一方面要养成科学用眼习惯，如保持30cm以上读写距离、光线充足，避免长时间近距离用眼（如手机、电脑），遵循“20-20-20”法则（每20分钟看20英尺外20秒），定期检查视力；另一方面要做好健康防护措施，像避免强光直射（佩戴太阳镜），补充维生素A（如胡萝卜、绿叶蔬菜），保持眼部卫生（勤洗手，不用手揉眼）。
板 书 设 计
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