【新教材】教科版4.6跨学科实践：眼睛 教学设计（表格式）

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4.6跨学科实践：眼睛 教学设计
课题 4.6跨学科实践：眼睛 单元 第四章 光的世界 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本课时是教科版八年级物理 “光的世界” 章节的跨学科实践课，核心围绕 “眼睛” 展开，融合物理学（光学成像）与生物学（眼部结构）知识。通过类比照相机成像原理，帮助学生理解眼睛看见物体的过程；结合生活常见的近视、远视问题，分析视力异常的成因及矫正方法，既呼应前序 “凸透镜成像规律” 的知识点，又体现物理知识在实际生活中的应用，同时渗透健康用眼的跨学科教育目标。
学习目标与核心素养 物理观念1.能结合实例说明凸透镜成像规律在眼睛、照相机中的应用；2.形成 “光的传播与成像” 的初步认知。科学思维1.通过对比眼睛与照相机的结构和成像原理；2.培养模型建构、类比分析的思维能力。科学探究1.通过观察晶状体调节模拟、视力矫正实验（或示意图分析）；2.经历 “提出问题 — 分析原因 — 寻找解决方案” 的探究过程。科学态度与责任1.了解近视、远视的成因及矫正方法，树立保护视力的健康意识；2.培养关注生活中科学问题的习惯。
学情分析 知识基础：学生已学习凸透镜成像规律（知道u>2f、f重点 1. 眼睛的结构及视物过程（结合凸透镜成像规律）；2. 近视、远视的成因及矫正方法。
难点 1. 物距变化时，睫状肌调节晶状体厚薄以改变焦距，使像始终落在视网膜上的过程；2. 近视用凹透镜矫正、远视用凸透镜矫正的原理。
材料准备 1. 多媒体资源：眼睛结构示意图、照相机结构示意图、晶状体调节动态图、近视 / 远视成因及矫正示意图、“近视眼看世界” 视频；2. 实验器材：凸透镜（模拟晶状体）、光屏（模拟视网膜）、凹透镜、凸透镜（模拟矫正镜片）、光具座（或简易支架）；3. 辅助工具：板书提纲、课堂练习题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 播放 “近视眼看世界” 短视频（如模糊的远景、清晰的近景），提问：“为什么近视的同学看远处模糊、看近处清晰？我们的眼睛为什么能看清远近不同的物体？”2. 展示照相机拍照的生活场景图，提问：“照相机能把远处的景物拍成清晰的照片，它的成像原理是什么？我们的眼睛和照相机有什么相似之处？”3. 引出课题：“今天我们通过跨学科实践，探究眼睛的结构、视物原理，以及近视、远视的成因和矫正方法。” 1. 观看视频，结合自身或同学的近视经历，思考教师提出的问题；2. 回忆照相机成像的生活经验，结合已学的凸透镜成像规律；3. 产生 “眼睛与照相机的关联” 的好奇心，进入新课学习状态。 1. 用生活中常见的 “近视” 现象和 “照相机” 工具创设情境，贴近学生认知，激发学习兴趣；2. 通过提问回顾旧知（凸透镜成像规律），为新课 “眼睛类比照相机” 做好知识衔接。
讲授新课 一、眼睛的结构与视物原理1. 展示 “眼睛结构示意图”，标注角膜、晶状体、视网膜、睫状肌，提问：“这些结构分别有什么作用？和照相机的哪些结构相似？”2. 结合照相机结构示意图（镜头、胶片），引导学生类比：角膜 + 晶状体→凸透镜（主要成像结构）；视网膜→胶片（承接像的结构）；睫状肌→调节镜头焦距的结构（照相机通过调节镜头长短，眼睛通过调节晶状体厚薄）。3. 讲解视物过程：物体反射的光经角膜、晶状体折射后，在视网膜上成倒立、缩小的实像（符合u>2f的成像规律），神经信号传递给大脑后，大脑处理为正立的视觉。4. 展示 “睫状肌调节晶状体厚薄” 的动态图，提问：“看近处物体时，睫状肌收缩还是放松？晶状体变厚还是变薄？焦距如何变化？看远处物体时呢？” 引导学生总结 “物距变化时眼睛的调节机制”。二、近视、远视的成因与矫正1. 提出问题：“长期长时间看近处物体（如低头看手机），睫状肌会一直处于收缩状态，可能导致什么问题？” 结合示意图讲解近视成因：睫状肌调节能力变差→晶状体长期变厚→折光能力太强→远处物体的光成像在视网膜前方→看不清远处物体。2. 展示 “近视矫正示意图”，提问：“如何让成像重新落在视网膜上？需要什么透镜？为什么？” 引导学生分析：凹透镜对光有发散作用，能使原本会聚在视网膜前的光延后会聚，落在视网膜上。3. 类比近视，讲解远视成因：晶状体太薄→折光能力太弱→近处物体的光成像在视网膜后方→看不清近处物体；展示 “远视矫正示意图”，分析凸透镜的会聚作用如何使像前移到视网膜上。4. 总结记忆口诀：“近视晶凸凸，远视晶扁扁；近视成像前，远视成像后；近视加凹正，远视加凸透。” 观察眼睛结构示意图，结合生物学常识，尝试描述各结构的作用；对比照相机结构，完成 “眼睛 — 照相机” 结构类比表，理解两者的共性；听教师讲解视物过程，结合凸透镜成像规律，确认 “眼睛成像符合u>2f成倒立缩小实像” 的特点；观察动态图，小组讨论后回答：“看近处时，睫状肌收缩→晶状体变厚→焦距变小；看远处时，睫状肌放松→晶状体变薄→焦距变大”，总结眼睛的调节机制。结合 “长时间看近处物体” 的生活经历，思考睫状肌疲劳的后果，理解近视的成因；观察近视矫正示意图，小组分析：“凹透镜能发散光线，使成像后移到视网膜上”，归纳近视矫正原理；类比近视，自主分析远视的成因，并推导远视需用凸透镜矫正；记忆口诀，强化对近视、远视成因及矫正方法的理解。 通过 “结构类比”，将抽象的眼睛结构与熟悉的照相机结构关联，降低理解难度，培养模型建构能力；结合凸透镜成像规律讲解视物过程，实现 “旧知 — 新知” 的衔接，强化物理观念的连贯性。从 “不良用眼习惯” 切入，让学生体会 “生活 — 科学” 的联系，激发对成因的探究兴趣；通过 “问题引导 + 示意图分析”，让学生自主推导矫正原理，培养科学思维和探究能力；口诀总结帮助学生快速记忆核心知识点，突破难点。
课堂练习 1.如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是（ ） A.图①能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 B.图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 C.图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 D.图②能够说明近视眼的成像原理，图④给出了近视眼的矫正方法2.如图所示，甲是小艳利用某透镜观察到的小明眼睛的像；乙是小亮利用某眼镜观察到的课本上“物理”字的像，关于上述两种情况中所观察到的像或用到的光学仪器，下列说法正确的是（ ）A.甲图中的像一定是虚像，像的位置可能在小艳的眼睛和透镜之间 B.甲图中的像可能是实像，像的位置可能在小明的眼睛和透镜之间 C.乙图中的像一定是虚像，该眼镜是近视镜 D.乙图中的像可能是实像，该眼镜是老花镜3.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。 拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（ ） A.将光屏适当远离凸透镜 B.将蜡烛适当远离凸透镜 C.将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜 D.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜4.有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形如图所示完全一样，小明要想找出自己的眼镜，下列做法不正确的是（ ） A.用手摸镜片时，中间薄边缘厚的是近视镜 B.拿着镜片看字，把字放大的是老花镜 C.让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是近视镜 D.让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是近视镜
课堂小结
板书
课外拓展/课外阅读内容 1. 实践任务：“测量家人的明视距离”，用刻度尺测量家人看清晰书本文字时的眼睛与书本距离，对比 25cm，分析是否存在视力异常风险（如距离小于 25cm 可能提示近视倾向）；2. 阅读材料：《青少年近视防控指南》（节选），了解 “每天 2 小时户外活动”“控制电子设备使用时间” 等近视防控的科学方法；3. 思考问题：“老花眼是远视吗？”（提示：老花眼是老年人晶状体弹性变差，调节能力下降，看近处模糊，与远视矫正方法相同，但成因不同，可自主查阅资料对比）。
特色资源分析和技术手段说明 1. 特色资源：视频资源：“近视眼看世界” 视频（直观展示近视的视觉效果，激发学习兴趣）；示意图 / 动态图：眼睛结构示意图、晶状体调节动态图、近视 / 远视矫正示意图（将抽象的 “晶状体调节”“光的折射路径” 可视化，突破教学难点）；口诀资源：近视远视记忆口诀（简化复杂知识点，帮助学生快速记忆）。2. 技术手段：多媒体课件（PPT）：整合视频、图片、习题，实现 “图文声像” 结合，提升课堂效率；实验模拟（可选）：若条件允许，用凸透镜、光屏、凹透镜搭建 “视力矫正模拟装置”，让学生直观观察 “凹透镜使成像后移”“凸透镜使成像前移” 的过程，增强探究体验。
教学反思 1. 成功之处：通过 “类比照相机” 的设计，有效降低了 “眼睛结构与成像” 的抽象性，学生能较快建立 “结构——功能” 的关联；结合生活中的近视现象和练习题，及时巩固知识点，学生对 “近视矫正用凹透镜”“远视矫正用凸透镜” 的掌握度较高；融入 “视力保护” 的教育，学生能认识到不良用眼习惯的危害，达成 “科学态度与责任” 目标。2. 不足与改进：对 “晶状体调节焦距” 的过程，部分学生仍难以理解 “焦距变化如何影响成像位置”，可增加 “用不同厚度的凸透镜模拟晶状体，观察光屏上像的位置变化” 的实验，增强直观性；课堂练习的互动形式可更丰富（如小组竞赛答题），提升学生的参与度；课外拓展任务的反馈机制需完善（如下次课预留 5 分钟让学生分享 “明视距离测量结果”），确保拓展任务落到实处。3. 后续教学建议：可结合生物学课 “人体感官” 的内容，进一步跨学科整合，让学生更系统地理解 “眼睛的生理结构与物理成像的联系”；针对视力异常的学生，可提供个性化的用眼建议，体现 “因材施教”。
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