資源簡介

課題 透鏡和視覺（3） 課時 第3課時 共3課時
核心素養 重點： 眼的結構和視覺形成 難點： 近視和遠視的成因及矯正
教學目標 （一）科學觀念 1.了解眼球的結構及各部分的功能，能說出視覺的形成過程。 2.了解近視眼、遠視眼的成因，并知道近視和遠視的矯正方法。 （二）科學思維 應用凸透鏡模型解釋人眼球的作用。 （三）探究實踐 1.嘗試用兩條特殊光線畫出凸透鏡成像光路圖，驗證凸透鏡成像規律。 2.嘗試用凸透鏡、凹透鏡光路圖解釋近視和遠視的矯正方法。 （四）態度責任 1.樹立保護眼睛和用眼衛生的意識。 2.初步形成將科學知識應用于實際的意識。
課前準備 《初中科學課程標準》學科核心概念（三）3.3聲音與光的傳播通過實驗了解凸透鏡成像特點，能解釋相關問題，如近視眼、遠視眼的成因，形成保護視力和用眼衛生的意識。
板書設計
教學過程 學生活動 教師活動
新課引入 眼睛 人類視覺上的限制 視力缺陷與矯正 溫故而知新 凸透鏡成像規律 請你嘗試用兩條特殊光線畫出凸透鏡成像光路圖，驗證凸透鏡成像規律。 凸透鏡成像規律在生產生活中有哪些應用？ 放大鏡、投影儀、照相機等。 多媒體展示課本P78圖2-70 對著平面鏡觀察自己的眼睛，可以看見一圈有顏色的環形物，這是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔，光線就是通過瞳孔進入眼睛的。 課本P79活動 小、較小、瞳孔 請你回顧照相機的成像原理。 利用凸透鏡成像規律中，物距大于兩倍焦距，像距在一倍焦距和兩倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。 眼睛的結構和功能 多媒體圖片展示眼球的結構 實物展示眼球模型 讀圖并嘗試說說眼睛的結構組成中，哪些結構跟眼球對光的偏折有關。 介紹眼睛的結構和功能 結構功能鞏膜虹膜睫狀肌視網膜視神經防水、晶狀體、 玻璃體、角膜
多媒體展示課本P80圖2-73 視覺的形成 眼球中的視網膜上有很多感光細胞（視覺感受器），能接受光的刺激，產生神經沖動傳遞信息。 結合感覺的形成學習，嘗試說說視覺是怎么在大腦中形成的？ 眼睛的工作原理：眼睛中的角膜、房水、晶狀體和玻璃體共同作用，形成一個折光系統，折射后的光線在視網膜上形成一個倒立、縮小的實像。視網膜上有很多感光細胞，這些細胞受到光刺激后發出信息，信息沿著視神經傳到大腦而形成視覺。即眼睛觀察到物體的過程是光線——眼球折光系統——視網膜——視神經——大腦皮層視覺中樞。 你知道數碼相機是如何拍清楚近物和遠景的嗎？ 數碼相機鏡頭有光圈環，可以通過調焦來拍攝近物和遠景。 你知道數碼相機的調焦改變的是什么嗎？ 多媒體展示 相機對焦、不合焦、合焦情況圖 由于數碼相機的鏡頭（透鏡）焦距是固定的，并且數碼相機成像屏也是固定不動的。所數碼相機是通過調整透鏡來改變透鏡與成像面的距離，使得拍攝物成像清晰。（并不是同學們通常理解的改變透鏡的焦距大小）。 眼睛的調節 眼睛通過調節睫狀肌改變晶狀體的形狀，使我們能夠看清遠近不同的物體。 通過對凸透鏡成像的特點的學習，結合圖示，嘗試說說看近處物體時，眼球是如何調節晶狀體，使近物射來的光會聚在視網膜上的？ （1）看近處物體時，睫狀肌收縮，晶狀體變厚，焦距變小，對光的折射能力變強，近處物體射來的光會聚在視網膜上，從而看清近處的物體。 通過對凸透鏡成像的特點的學習，結合圖示，嘗試說說看遠處物體時，眼球是如何調節晶狀體，使近物射來的光會聚在視網膜上的？ （2）看遠處物體時，睫狀肌放松，晶狀體變薄，焦距變大，對光的折射能力變弱，遠處物體射來的光會聚在視網膜上，從而看清遠處的物體。 雖然我們能看到許多物體，但我們的視覺仍存在一定的限制，例如，太遠或太近的物體，我們可能看不太清楚。 介紹 1.近點和遠點 （1）遠點：眼睛的調節是有限度的。眼部肌肉完全松弛時，晶狀體表面彎曲程度最小，也就是晶狀體變得最扁的時，能夠看到的物點叫眼睛的遠點。正常眼的遠點在無限遠處，從無限遠處物體射入眼睛的光是平行光。 （2）近點：眼部肌肉極度緊張時（使勁看近物時），晶狀體變得最凸，表面彎曲程度最大，能看清的物點叫眼睛的近點，正常眼的近點在離眼睛10厘米~15厘米的地方。 那么，再近一點會出現什么狀況？ 完成課本P81活動 你有什么發現？ 2.盲點 視網膜上存在沒有感光細胞的部位，即盲點，當物體的像落到盲點上時，人眼不能看到物體。 多媒體展示課本P82圖2-78、圖2-80有什么不同之處？結合眼球成像特點，思考并說說近視和遠視的形成特點。 教具實物展示近視患者成像特點 多媒體展示課本P82圖2-79近視與矯正 眼球的前后徑過長或晶狀體曲度過大，來自遠處物體的光聚焦在視網膜前，到達視網膜時是一個模糊的光斑。 配戴凹透鏡可以矯正近視。 列表小結近視和遠視的成因與矯正。 課本P83活動 1.27 色盲 失去正常人辨別顏色能力的先天性色覺障礙，就是色盲。色盲有紅色盲、綠色盲、紅綠色盲、黃藍色盲和全色盲之分。 課本P83思考與討論 色盲者不適宜從事美術、紡織、印染、化工等需色覺敏感的工作，不可擔任機動車駕駛員，因為他們不能正確辨別顏色，易造成事故，嚴重時可能危及生命安全。 愛護眼睛，保護視力 閱讀課本P83 圖2-83 愛護眼睛 了解保護眼睛的常見注意事項和方法。 課本P84思考與討論 保證充足的睡眠，合理的飲食；平時堅持做眼保健操等。 課堂反饋性練習 課后作業 1.《科學作業本A》，P28~29。 2. 眼睛是人體重要的感覺器官。據統計，大腦中約有80%的信息來自于眼睛。那么，眼睛是如何看見物體的呢？ 人的眼睛的結構和功能與照相機非常相似。 眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在頭顱骨的眼眶內，只露出很小的一部分，這樣有利于保護眼球。眼球前有眼瞼，可隨時合上，以防止其他物體進入眼睛，具有保護眼睛的功能。 那么，有沒有通過改變透鏡焦距來使物體成像清晰的高級裝置呢？
教后感：(共22張PPT)
透鏡和視覺
第3課時
一種結構：眼球的結構
一種感覺的形成：視覺的形成
一個應用：凸透鏡成像的應用
眼 睛
眼睛是人體重要的感覺器官。據統計，大腦中約有80%的信息來自于眼睛。那么，眼睛是如何看見物體的呢？
眼瞼
睫毛
鞏膜
淚腺管
瞳孔
虹膜
圖2-70 眼睛
對著平面鏡觀察自己的眼睛，可以看見一圈有顏色的環形物，這是虹膜。虹膜中央的小孔叫做瞳孔，光線就是通過瞳孔進入眼睛的。
眼 睛
圖2-71 觀察虹膜和瞳孔
在光較暗的環境下仔細觀察一位同學的瞳孔，然后在他（她）眼
前約10 厘米的位置，用小手電筒照向這位同學的右眼睛（或左眼
睛），留心觀察瞳孔大小的變化。
這位同學眼睛的瞳孔有什么變化？
他（她）的瞳孔變 填“大”或“小”）了。這樣的變化說明：在光亮的環境中瞳孔能讓 ( 填“較少”或“較多”) 的光進入眼睛。
虹膜可以通過調節 的大小，控制進入眼睛的光的量。
注意：不要長時間用手電筒照射同學的眼睛，以免對眼睛造成傷害。
課本P79活動
小
較少
瞳孔
人的眼睛的結構和功能與照相機非常相似。請你回顧照相機的成像原理。
眼 睛
利用凸透鏡成像規律中，物距大于兩倍焦距，像距在一倍焦距和兩倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。
數碼照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，影像傳感器相當于
光屏。數碼照相機就是利用將景物放在離凸透鏡2倍焦距
之外時，能在影像傳感器上成一個清晰、倒立、縮小的實
像的原理制成的。
眼 睛
眼 睛 的 結 構 和 功 能
玻璃體由一種透明的膠狀物質組成，它充滿著整個眼球的內部。
光通過透明的角膜進入眼里。
瞳孔在虹膜的中央，根據環境中光的強弱，可隨時調節。
物體的圖像投影在視網膜上，這里分布著許多對光很敏感的感光細胞。
視神經把感光細胞所產生的信息傳入大腦。
白色鞏膜是眼球的一層堅韌的保護外殼。
晶狀體相當于一個凸透鏡，能使物體在視網膜上成像。
圖2-72 眼球的結構
讀圖并嘗試說說眼睛的結構組成中，哪些結構跟眼球對光的偏折有關。
眼 睛
眼 睛 的 結 構 和 功 能
結構 功能
鞏膜 堅韌的外殼、保護眼球
虹膜 中央是瞳孔，可根據光線強弱調節瞳孔大小，瞳孔可以控制進光量
睫狀肌 調節晶狀體曲度，改變眼球的焦距
視網膜 有感光細胞，接受光刺激，產生興奮
視神經 把感光細胞所產生的信息傳入大腦
房水、晶狀體、玻璃體、角膜 一起組成折光系統
眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在頭顱骨的眼眶內，只露出很小的一部分，這樣有利于保護眼球。眼球前有眼瞼，可隨時合上，以防止其他物體進入眼睛，具有保護眼睛的功能。
眼 睛
眼球中的視網膜上有很多感光細胞（視覺感受器），能接受光的刺激，產生神經沖動傳遞信息。
結合感覺的形成學習，嘗試說說視覺是怎么在大腦中形成的？
睫狀肌
晶狀體
角膜
房水
玻璃體
大腦
圖2-73 視覺的形成
眼 睛
視 覺 的 形 成
眼睛的工作原理：眼睛中的角膜、房水、晶狀體和玻璃體共同作用，形成一個折光系統，折射后的光線在視網膜上形成一個倒立、縮小的實像。視網膜上有很多感光細胞，這些細胞受到光刺激后發出信息，信息沿著視神經傳到大腦而形成視覺。
光線
眼球折光系統
視網膜
視神經
大腦皮層
視覺中樞
眼 睛
你知道數碼相機是如何拍清晰近物和遠景的嗎？
數碼相機鏡頭有光圈環，可以通過調焦來拍攝
近物和遠景。
你知道數碼相機的調焦改變的是什么嗎？
相機對焦情況
相機不合焦情況
相機合焦情況
眼 睛
眼 睛 的 調 節
眼睛通過調節睫狀肌改變晶狀體的形狀，使我們能夠看清遠近不同的物體。
圖2-74 看近處的物體
看近處物體時，睫狀肌收縮，晶狀體變厚，焦距變小，對光的折射能力變強，近處物體射來的光會聚在視網膜上，從而看清近處的物體。
圖2-75 看遠處的物體
看遠處物體時，睫狀肌放松，晶狀體變薄，焦距變大，對光的折射能力變弱，遠處物體射來的光會聚在視網膜上，從而看清遠處的物體。
人眼看物體的原理與照相機的工作原理相似，晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，視網膜相當于膠片，但是照相機的鏡頭（凸透鏡）的焦距是不可變的，而人眼“凸透鏡”的焦距是可變的，這是兩者的本質區別。
人類視覺上的限制
近 點 和 遠 點
（1）遠點：眼睛的調節是有限度的。眼部肌肉完全松弛時，晶狀體表面彎曲程度最小，也就是晶狀體變得最扁的時，能夠看到的物點叫眼睛的遠點。
正常眼的遠點在無限遠處，從無限遠處物體射入眼睛的光是平行光。
（2）近點：眼部肌肉極度緊張時（使勁看近物時），晶狀體變得最凸，表面彎曲程度最大，能看清的物點叫眼睛的近點，正常眼的近點在離眼睛10厘米~15厘米的地方。
那么，再近一點會出現什么狀況？
人類視覺上的限制
課本P81活動
將課本放在眼睛前方約30 厘米的地方，看著右邊的兩條平行黑線。
2. 凝視這兩條平行黑線。慢慢將眼睛移近，直至你不能再清楚看到這兩條
線為止。請同學用直尺幫你量一下這時你的眼睛與課本之間的距離。
你能清晰看到的最近距離是 厘米。
如果你是戴眼鏡的，現在把眼鏡摘下，再重復這個實驗，你現在能清晰看
到的最近距離是 厘米。
3. 請同學幫你拿著課本，再次凝視這兩條平行黑線，把課本慢慢后移，直至這兩條線看似變成一條線為止。這時量一下你與課本之間的距離是 厘米。這就是你眼睛能清晰看到的最遠距離。
如果你是戴眼鏡的，現在把它摘下，再重復這個實驗。你現在眼睛能清晰看到的最遠距離是 厘米。
圖2-76 近點和遠點
人類視覺上的限制
盲 點
視網膜上存在沒有感光細胞的部位，即盲點，當物體的像落到盲點上時，人眼不能看到物體。
課本P81活動
注視下圖，可以定出視覺盲點的位置。
圖2-77 盲點
把課本放在離眼睛約25 厘米遠的地方，閉上左眼，用右眼盯著“+”看，略微調節眼與課本的距離，你將會發現到某個距離時不能看到2，因為這時2 落在盲點上了。如果你現在把課本移得近一些，2 將重新出現而1 將消失。你也可以用你的左眼來檢驗，但這時你必須把課本倒過來看。
視力缺陷與矯正
圖2-78 患近視的人所看見的影像
圖2-80 患遠視的人所看見的影像
比較課本P82圖2-78、圖2-80
有什么不同之處？結合眼球
成像特點，思考并說說近視
和遠視的形成特點。
眼球的前后徑過長或晶狀體曲度過大，來自遠處物體的光
聚焦在視網膜前，到達視網膜時是一個模糊的光斑。
配戴凹透鏡可以矯正近視。
視力缺陷與矯正
眼球的前后徑過短或晶狀體曲度過小，使來自近處物體的光
還沒有會聚成一點就到達視網膜了。
配戴凸透鏡可矯正遠視。
視力缺陷與矯正
近 視 與 遠 視
項目 近視 遠視
特點 患近視的人只能看清近處的物體，看不清遠處的物體 患遠視的人只能看清遠處的物體，看不清近處的物體
形成 原因
矯正 方法
配戴凹透鏡可矯
正近視
配戴凸透鏡可矯正遠視
眼球的前后徑過長或晶狀體曲度過大，來自遠處物體的光聚焦在視網膜前，到達視網膜時是一個模糊的光斑
眼的前后徑過短或晶狀體曲度過小，使來自近處物體的光還沒有會聚成一點就到達視網膜了
視力缺陷與矯正
課本P83活動
1. 觀看圖2-82，并寫出你所看到的數字是 。
2. 與老師核對結果。如果你看到的數字與答案相同，那么你就沒患色盲癥。
圖2-82 辨色卡
27
色 盲
失去正常人辨別顏色能力的先天性色覺障礙，就是色盲。色盲有紅色盲、綠色盲、紅
綠色盲、黃藍色盲和全色盲之分。
課本P83思考與討論
為什么色盲者不可以擔任機動車駕駛員或其他需要辨別顏色的工作？
色盲者不適宜從事美術、紡織、印染、化
工等需色覺敏感的工作，不可擔任機動車
駕駛員，因為他們不能正確辨別顏色，易
造成事故，嚴重時可能危及生命安全。
愛護眼睛，保護視力
讀書和寫字的姿勢要正確；書與眼睛的距離要保持約33厘米；應在光強度適宜的環境下閱讀。
連續看書或寫字1小時左右要休息片刻，或者向遠處眺望一會，讓眼睛的肌肉得以放松。
使用電腦時，眼睛與屏幕應相距50~70厘米。不要長時間地使用電腦。
定期接受眼睛檢查，若眼睛出現不適，應及時治療或矯正。
如有異物進入眼睛，不要用手揉，可用眼藥水等沖洗眼睛。
不要躺著或坐車、走路時看書。
愛護眼睛，保護視力
課本P84思考與討論
除了以上的方法外，你還想到哪些保護眼睛的方法？
保證充足的睡眠，合理的飲食；平時堅持做眼保健操等。
課堂反饋性練習
例 如圖所示，當我們看遠處物體時，遠處物體的光線正好聚焦在視網膜上。當我們從看遠處物體改為看近處物體時（一般不小于10厘米），為了使近處物體成像在視網膜上，晶狀體凸度和焦距的變化情況分別是（ ）
A.晶狀體凸度變大，焦距變短 B.晶狀體凸度變大，焦距變長
C.晶狀體凸度變小，焦距變短 D.晶狀體凸度變小，焦距變長
A
課 后 練 習
1.《科學作業本A》，P28~29。
2.
謝謝
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