江苏科学技术出版社初中八年级《生物学》上册 第6单元第16章第2节“人体对信息的感知”教案

眼球成像近视远视成因及矫正

一、使用教材：

江苏科学技术出版社，初中、八年级、《生物学》、上册、第6单元第16章第2节“人体对信息的感知”。

二、实验器材：

眼球仪、焦距5cm、7cm、9cm玻璃双凸透镜、可调节曲度的胶膜凸透镜、注射器、“F”光源、转盘等。

三、实验创新：

介于教材实验的有如下不足之处：1.晶状体不可调节 2.视网膜不可动 3.难以测量晶状体凸度 4.观察角度受限 5.物像难找 6.实验耗材多。

创新改进：

（一）更换晶状体

将原来的“晶状体”换成三种不同焦距的双凸透镜，经研究焦距最好为5厘米、7厘米、9厘米的玻璃凸透镜，另一个是用胶膜制成的双凸透镜。（图1）

（二）制作活动视网膜

取直径5厘米的PVC落水管约10厘米，中间横切开口，将半透明屏板安装在PVC管内用胶水固定，在PVC管的一端打孔，作为活动视网膜，再用PVC管，剪成宽2厘米，长约15厘米的一段，从中开槽，制成活动轨道，用螺丝把作为屏板的PVC管安装到活动轨道内，让视网膜在轨道上能前后自由活动。（图2）（三）添加转盘

为了解决不同位置学生观察的不便，在演示仪的底座下用双面胶固定一转盘，实验时，轻轻转动转盘，即可让不同位置、不同角度的学生看到视网膜上的物像。（图3）

图1几种凸透镜

图2活动视网膜

图3转盘

四、实验原理：

凸透镜成像原理。 五、实验教学目标：

（一）说明眼球的结构与视觉形成的关系，形成结构与功能相适应的生命观念。 （二）在科学探究过程中发展思维能力和科学探究能力。

（三）描述近视、远视的成因和矫正方法，关注生命和健康，形成社会责任意识。 六、实验教学重点难点：

（一）教学重点：模拟眼球成像的过程。 （二）教学难点：近视远视形成的原因及其矫正。 七、实验教学内容：

通过眼球仪模型，演示物体在眼球内成像的过程，帮助学生理解眼球成像的原理；接着运用可调节凸透镜，模拟远、近不同物体眼球成像的过程，理解正常人眼既能看清近处物体，又能看清远处物体，是由于晶状体的曲度可以调节；然后通过创新模型，让学生自主探究近视成因及矫正方法，轻松的探究远视成因及矫正方法；最后根据学生自身体验，运用图片，引导学生说出如何预防近视。 八、实验教学过程：

（一）初步认识眼球结构及功能

运用图片及眼球仪模型一一拆分，学生说出各部分名称，初步了解各结构的功能。 质疑：眼的结构中最重要的部分是什么？说说你的想法。

（二）模拟眼球成像的过程

1.出示眼球成像仪，演示固定物体眼球成像的过程

提出问题：实验中的凸透镜和屏板相当于眼球中的什么结构？

根据实验现象和眼球的结构分析，你认为外界物体在视网膜上形成的物像应是怎样的状态？ 质疑：正常眼睛既能看清远处物体，又能看清近处物体，是怎么回事呢？

这个工作可让学生分组负责收集整理，登在小黑板上，每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面，引导学生关注社会，热爱生活，所以内容要尽量广泛一些，可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。如此下去，除假期外，一年便可以积累40多则材料。如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料，写起文章来还用乱翻参考书吗?2.远、近物体眼球成像的过程

用LED 灯制成“F ”作为光源，在轨道上移动到远处，打开开关，光源灯亮，把用胶膜制成的凸透镜插入眼球仪内（在眼球仪侧面开槽），用注射器往里面注水，发现视网膜上成清晰倒像（图4）；移动光源到近处，发现视网膜上像不清晰，再往晶状体内注水，视网膜上又成清晰光源倒像（图5），此时为正常眼睛。

图4远处物体成像

图5近处物体成像

（三）探究近视的成因及矫正:

过渡：如果长期不注意用眼卫生，没有养成良好的用眼习惯，就会造成晶状体的曲度变化，晶状体凸度过大，形成近视。

1.引导学生自主探究近视的成因

（1）提出问题：晶状体凸度过大，物像落在哪里？ （2）作出假设：晶状体凸度过大，物像落在视网膜前方。 （3）制订计划：

①焦距为5cm 的凸透镜插入眼球内，视网膜上物像模糊；

②往前调节视网膜，又能看到清晰的光源倒像，此时为近视（晶状体凸度过大）。 实施计划：（图6） 得出结论：

近视的成因：晶状体凸度过大，物像会落在视网膜前方，视网膜上的物像模糊，形成近视。 2.引导学生探究近视的矫正

过渡：近视眼的同学戴近视眼镜，近视眼镜有什么特点？

探究：眼球前支架上凹透镜旋转置眼前，前移的视网膜上看不到清晰的物像，再把视网膜移向后方，回到原处，视网膜上又可以看到清晰的光源倒像。说明凹透镜可以矫正近视。（图7）

图6近视成像图

图7近视矫正图

得出结论：近视的矫正：配戴凹透镜 （四）探究远视的成因及矫正：

1.探究远视成因：晶状体凸度过小，物像会落在视网膜后方，视网膜上的物像模糊，形成远视。（图8）

2.探究远视矫正：配戴凸透镜。（图9）

图8远视成像图

图9远视矫正图

（五）预防近视：

引入：学生说说近视给生活带来的不便。图片说明如何预防近视。（图10）

图10如何预防近视

九、创新点：

第一.将原来不可调节的晶状体，换成可调节凸度晶状体（双层膜状，注入水量多少调节凸度），模拟人的晶状体。

第二.原来不可移动的物体，换成可移动的物体（LED灯），可以前后移动，模拟远近不同的物体。

第三.将固定的视网膜，改为可移动的视网膜。前后移动，可以准确的接收到清晰的物像。

第四.将眼球仪置于转盘上，通过转动转盘，可以使不同位置学生都能看到实验现象。

第五.变废为宝，将废旧眼球仪改进再利用，节约资源，既绿色环保，又充分的发挥教具的最大效用。

十、实验效果评价：

（一）学生评价：这个教具太神奇了，让我很轻松的就明白了为什么眼睛既能看清近处物体又能看清远处物体，近视要戴凹透镜等知识。

（二）教师评价：运用创新模型，将抽象的生理学知识和原理，直观展示，利于学生自主探究，建构科学概念，发展核心素养。

（三）推广应用：本文发表于全国中文核心期刊《中学生物教学》2019.9上。

（四）区域影响：此创新教具三次获江苏省级奖，一次在市级“教科研融合论坛”中交流，反响较好。