资源简介

《跨学科实践：眼睛》教学设计
一、教学背景分析
(一)教材分析
“跨学科实践：眼睛”属于主题学习类跨学科实践活动课。本节内容更关注 学生的生活经验，强调在做中学，在问题解决的过程中学习。事实上，跨学科实 践始终贯穿本章内容的学习过程，例如在制作照相机的活动中，从“自制针孔照 相机”到“制作有透镜的照相机”,最后在本节升华到“做一个可变焦的照相机”,并将 这一“物化”成果用于“设计一个‘护眼行动’的宣传方案”。
(二)学情分析
近几年，青少年的近视率明显上升，但学生并不清楚形成近视的具体原因及 佩戴眼镜矫正的原理。八年级学生好奇心较强，乐于动手，思维也处于发展的关 键期，这些都有利于学生积极主动探究，在探究中发现新问题、新知识。
在此之前，学生已经学习了凸透镜成像规律，本节课是对凸透镜成像的巩固 与延伸。通过正常眼睛的成像原理，解释近视眼、远视眼的成因及矫正，贴近学 生生活，唤起学生爱护眼睛的意识，体现“从生活走向物理，从物理走向社会 ”的新课程理念。
二、教学设计思路
本节课的特点是具有综合性和跨学科实践性，应注重激发学生的求知欲和学 习热情，引导学生学以致用，提高学生的团队意识和协作能力，以观察、实验、 设计、制作等方式进行活动。
从生活走向物理，以课前调查问卷的形式导入新课，将七年级生物课中已经 学过的人眼结构与照相机成像过程进行类比，体现了跨学科思想。另外，正是从 生活中获取的教学资源，使学生再次真正体会到物理来源于生活。
利用水透镜可较好地模拟晶状体，再通过实验让学生感受“人眼看远处和近 处物体”“近视眼成因及矫正”“远视眼成因及矫正”的过程，前后衔接紧密， 层层递进。
三、教学目标
【物理观念】通过对比自制照相机成像的原理了解人眼成像的原理，通过实
验探究了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。
【科学思维】通过设计“护眼行动”宣传方案，运用多学科知识和方法解决 问题，在解决问题中发展创新思维。
【科学探究】在探究中提高获取证据并作出解释的能力。能对近视眼的影响 因素进行调查，并得出结论，最终交流、评估。
【科学态度与责任】通过调查近视对生活、学习造成的影响，形成保护视力 的意识。通过了解近视眼的成因学会科学用眼。
四、教学重难点
(一)教学重点
通过任务式学习完成“护眼行动”的宣传方案。
(二)教学难点
了解近视眼和远视眼的成因及矫正方法。
五、教学过程
(一)新课引入
师生共同分析调查问卷结果，并进行分析总结，了解全班同学的近视情况(此 过程注意要保护同学的隐私)。
视力的影响因素是什么 导致近视的真正原因是什么 我们这节课就来 探究这些问题。
(二)新课教学
问题一：自制照相机如何工作
回忆照相机的成像原理，并讲解自制照相机如何工作。
拍近处物体时，物距变 ,像距变 ,镜头向 移； 拍远处物体时，物距变 ,像距变 ,镜头向 移。
设计意图：通过自制照相机模型，复习照相机成像原理，为接下来学习眼睛
的成像原理作铺垫，同时照相机成像原理又是眼睛成像原理类比的对象。 问题二：认识眼睛的主要结构
教师结合生物学科知识并利用眼球模型对各部分功能进行讲解。
角膜，无色透明，可以透过光线；瞳孔的作用是能改变大小以控制进入眼睛 的光线量；晶状体是透明的，像凸透镜一样能折射光线；睫状肌内含平滑肌，可 调节晶状体曲度；玻璃体内透明胶状物质用来支撑眼球壁；视网膜含有很多对光 线敏感的细胞，能够感受光的刺激，再经过视神经传入大脑皮层，从而产生视觉。
设计意图：结合生物学科知识，在跨学科实践中认识眼睛的主要结构及其作
用。
问题三：对比照相机与眼睛的成像过程，你发现了什么
眼球好比一架 ,角膜、晶状体相当于 ,视网膜相当于 o
教师提示：晶状体的焦距很短，因此我们平时看到的物体都在两倍焦距以外。
设计意图：将人眼与照相机进行类比，使学生明白人眼成像的特点，并从这 一过程中渗透等效的物理思想。
活动1:制作变焦照相机模型，探究眼睛成像的原理。
讨论与交流：对于人眼系统，在物距变化时，怎样保证像距不变，仍在视网 膜上成清晰的像呢
实验器材：光具座、F 光源、水透镜、自制照相机外壳、光屏等。
实验步骤：
(1)利用水透镜(通过注水量可以改变焦距)制作变焦照相机，并固定在
光具座上。
( 2 ) 将F 光源安装到光具座上。
教师提示：使F 光源分别靠近、远离“镜头”(水透镜),而像距不变，怎 样才能使“底片”上的像变清晰
学生思考、讨论后进行探究，观察现象，分析总结并记录。
分析总结：F 光源靠近“镜头”时，给水透镜 水 ，镜头变 , 焦 距变 ,折光能力变 :F 光源远离“镜头”时，给水透镜 水， 镜头变 , 焦 距 变 ,折光能力变
设计意图：通过自制变焦照相机模型，直观地向学生展示透镜厚度会影响折 光能力。这样的自主探究过程，为后续近视眼和远视眼的成因及矫正作铺垫。
问题四：眼睛的调节原理
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，就会改变 晶状体的形状。
当睫状肌放松时，晶状体 , 折光能力变 ,远处来的光线恰好会 聚在视网膜上，眼睛便可以看清远处的物体。
当睫状肌收缩时，晶状体 ,折光能力变 ,近处来的光线恰好也能 会聚在视网膜上，眼睛便可以看清近处的物体。
活动2:探究近视眼的成因及矫正。
帮我们接收外界信息的主要器官就是眼睛。近视是件很令人苦恼的事，如果 不戴眼镜，那只能看清近处的物体，看不清远处的物体。近视眼究竟是怎么回事 呢
目的：探究近视眼的成因及矫正方法。
实验器材：水透镜、 F 光源、近视眼镜、光屏等。
实验步骤：
( 1 ) 将F 光源、水透镜、光屏依次安装在光具座上。
(2)把水透镜看作近视眼的晶状体，把近视眼镜放在F 光源和水透镜中间， 移动光屏，使光屏上的像变清晰。此时相当于给眼睛戴上了近视眼镜，光屏的位 置相当于近视眼视网膜的位置。
(3)拿开眼镜，看一看光屏上的像有什么变化。这时光屏上的像就是近视 眼患者不戴眼镜时看到的物体的情形。
(4)再移动光屏，使像变清晰，观察光屏的位置，这就是近视眼实际成像 的位置。
观察现象并分析：近视眼在观察远处物体时，像成在视网膜之 , 说 明晶状体对光的会聚能力变 , 晶 状 体 变 。这就解决了调查问卷中 提出的问题，找到了导致近视的真正原因。
正 堂 眼 近 视 眼 成 因 近 视 眼 矫 正
实验结论：近视眼应该佩戴 透镜来矫正。
设计意图：在探究中了解近视眼的成因及矫正方法，解决了本课开始时提出 的问题，同时有利于提升学生运用跨学科知识解决实际问题的能力。
问题五：远视眼的成因及矫正
正常眼 远视眼成因 远视眼矫正
观察分析：远视眼是由于晶状体变 ,对光的会聚能力变 ,看近
处物体时，像成在视网膜之
0
结论：远视眼应该佩戴 透镜来矫正。 活动3:护眼行动。
(1)走访眼科医生或观看相关视频，了解配镜的过程。
(2)结合生物学科知识，明确保护视力的“三要四不要”。
(3)设计一个“护眼行动”的宣传方案。主题包括但不限于“眼睛的结构” “眼睛成像的原理”“近视眼是怎样形成的”“怎样预防近视”“怎样矫正近视
眼”等，最后以电子海报、演示文稿、情景剧、创新实验等形式将本小组的设计 与大家分享。鼓励学生结合生物学、信息技术、美术、音乐等学科知识来完成， 鼓励学生大胆尝试、勇于创新。
设计意图：在走访、调查、制作宣传方案等活动中能与他人合作交流，共同 完成任务，同时进一步唤醒学生保护视力的意识。
(三)课堂小结
1.眼睛的结构、成像原理，眼睛的调节。 2.近视眼、远视眼的成因及矫正。
3.护眼行动。
六、板书设计
跨学科实践：眼睛
1.眼睛的结构
(1)眼睛的主要结构
(2)照相机与眼睛成像过程的对比
(3)眼睛的调节 2.近视眼、远视眼
(1)近视眼的成因及矫正
(2)远视眼的成因及矫正 3.护眼行动

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