资源简介

八年级上册第一章第五节《透镜和视觉》（第三课时）教案
核心概念与跨学科概念
核心概念
物质的运动与相互作用——光线经眼球折光系统折射后在视网膜成像，形成视觉。
跨学科概念
物质与能量：光能→电能→神经冲动→大脑形成视觉；
生命与健康：晶状体调节、近视/远视预防、色觉异常；
工程与技术：眼镜、隐形眼镜、激光手术等光学矫正技术。
二、教学目标
维度 目标内容
科学观念 ①说出角膜-房水-晶状体-玻璃体四级折光结构及晶状体调节机理； ②解释近视/远视成因及凹透镜/凸透镜矫正原理； ③描述视杆/视锥细胞功能差异。
科学思维 ①建立“像位置-屈光状态-矫正方案”因果链； ②用光路图类比眼球光学系统； ③用控制变量法分析“哪些行为易致近视”。
探究实践 ①完成“瞳孔对光反射”活体实验并记录数据； ②用凸/凹透镜模拟矫正近视/远视并测效果； ③设计一周“护眼行动计划”，含用眼时长、光照、户外活动量。
态度责任 ①认识近视低龄化危害，树立自觉护眼、科学用眼的社会责任； ②在实验中尊重生命伦理（不直射他人眼睛）。
三、教学重难点
重点：晶状体调节与近视/远视的光学机制。
难点：将“像落视网膜前/后”与“凹/凸透镜矫正”光路图准确对应。
四、教学资源
实验：小手电、镜子、瞳孔观察卡、凸/凹透镜（f=10 cm）、光具座、模型眼球（透明半球+可变焦透镜）。
信息化：PhET“几何光学”模拟近视矫正、Padlet 数据墙。
安全：LED 手电≤3 V，严禁激光直射眼睛。
五、教学流程
1、情境短片：小学生近视率60 %新闻+模糊/清晰画面对比。提问：“为什么远处风景突然看不清了？”
学生用手蒙眼模拟模糊，思考原因。
真实健康问题驱动，激活前概念。
①瞳孔实验：同桌互照小手电，观察瞳孔大小变化并记录。②模型眼球：在光具座上换“过长/过短”眼轴，观察像位置变化。
填电子表→Padlet实时生成“像位置-屈光状态”散点图。
数据化探究，培养定量精神；教师用 checklist 记录合作情况。
动画演示：①晶状体调节；②近视/远视光路+矫正透镜光路。
学生板演矫正光路图，口述“凹透发散、凸透会聚”原理。
由现象升华为模型，突破矫正难点。
工程任务：设计“护眼提醒APP”界面。要求：①用数据说明连续用眼40min的风险；②给出3条基于光学原理的护眼建议（如“阅读距离≥33 cm”）。
小组画草图→3min路演→全班投票最佳设计。
STEAM 融合，提升社会责任感；评价用科学性40%+创意30 %+可行30 %。
快问：①判断“近视戴凸透镜还是凹透镜？”；②情境选择“躺着看书为何易近视”；③计算题“矫正镜焦距-度数换算”。
即时统计，错误>30 % 推送微课。
精准诊断，课后个性化补偿。
六、板书设计
1.5.4视觉与眼
折光系统：角膜→房水→晶状体（凸透镜）→玻璃体
调节：睫状肌收缩→晶状体曲度↑→焦距↓
近视：像落视网膜前→凹透镜发散
远视：像落视网膜后→凸透镜会聚
护眼：一拳一尺一寸、20-20-20 法则
七、分层作业
A 基础（必做）：
（1）课本 Pxx 第 1～3 题；（2）用 50 字向父母解释“为什么近视要戴凹透镜”。
B 拓展（选做）：
记录一周用眼时长、距离、光照强度，生成折线图并写 100 字发现。
C 创新（挑战）：
用废旧眼镜片制作“可调焦相机”，测不同度数下的焦距，并写 150 字报告。
教学反思
学生能否用光路图而非“镜片厚薄”解释矫正原理？
瞳孔实验是否出现光线过强不适？如何控制？
护眼 APP 设计是否流于口号？如何引导数据支撑？(共26张PPT)
1.5透镜和视觉
【第一单元 对环境的察觉】
八年级上册
眼睛是人体重要的感觉器官。据统计，大脑中约有80%的信息来自眼睛。那么，眼睛是如何看见物体的呢？
虹膜：
一圈有颜色的环形物
瞳孔：
虹膜中央的小孔。
虹膜的作用是什么？
调节瞳孔大小。
控制眼睛的进光量。
光较暗的环境下仔细观察一同学的瞳孔，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。
眼睛的主要部分是眼球，大部分藏在头颅骨的眼眶内，眼球前有眼睑，可随时合上，具有保护眼睛的功能。
睫状体
角　膜
瞳　孔
视神经
玻璃体
晶状体
视网膜
巩　膜
虹 膜
房 水
眼球
即
眼球壁
内容物
外膜
中膜
内膜
角 膜
巩 膜
虹 膜
睫状体
脉络膜
视网膜
房水
晶状体
玻璃体
2、眼球的结构
折光系统
玻璃体:透明的胶状物质
透明的角膜
瞳孔
晶状体:凸透镜，能使物体在视网膜上成像。
视网膜:感光细胞
视神经
白色巩膜:保护作用。
3、视觉的形成
（1）眼球的折光系统
包括 、 、 、 ，
角膜
房水
晶状体
玻璃体
整个折光系统相当于 ，其中 ,在折光系统的调节中起重要的作用。
凸透镜
晶状体
（2）视觉的形成：
光线→折光系统→视网膜
视网膜上有很多的感光细胞
→视神经→大脑皮层视觉中枢
观察
远物
睫状肌
舒 张
晶 状 体
曲度变小
焦距
变大
成像在视网膜上
观察
近物
睫状肌
收 缩
晶 状 体
曲度变大
焦距
变小
晶状体的弹性随着年龄的增大而逐渐降低
5、远近物体的观察：
看远处的物体
看近处的物体
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。
患近视的人所看见的影像
模糊的影像
视力缺陷与矫正
正 常 眼
远处物体反射的光线经过晶状体的折射后形成的物像落在视网膜上。
近 视 眼
晶状体曲度过大或
眼球前后径过长使
物像落在视网膜的前方。
配戴凹透镜可矫正近视
近视眼的矫正：
患远视的人所看见的影像
模糊的影像
正 常 眼
远处物体反射的光线经过晶状体的折射后形成的物像落在视网膜上。
2、远 视 眼
晶状体曲度过小或眼球前后径过短使物像落在视网膜的后方。
配戴凸透镜可矫正远视
远视眼的矫正：
近视和远视的比较
原 因 原 理 结 果 矫 正
1、眼球前
后径过长
光屏与透镜光心的距离变大
2、晶状体
曲度过大
透镜的焦距变小
成像在视网膜前
配戴凹透镜
1、眼球前
后径过短
光屏与透镜光心的距离变小
2、晶状体
曲度过小
透镜的焦距变大
成像在视网膜后
配戴凸透镜
近视
远视
小明将自己戴的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间。如图所示，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊。
为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜的前提下，他应该将蜡烛________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜的前提下，他应该将光屏________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
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。
色 盲
失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍。
色盲分为：红色盲、绿色盲、红绿色盲、
黄蓝色盲和全色盲。
观看图，并写出你所看到的数字是 。
爱护眼睛，保护视力
视觉对我们十分重要。如果不注意用眼卫生，会造成晶状体变凸，或睫状肌疲劳过度，使眼睛调节能力降低，这样就容易形成近视眼。
近视的成因主要是看书写字的姿势不正确，或者光线不合适，场所不适宜，持续用眼过度，使睫状肌过度紧张，难以完全放松造成的。
青少年患近视初期一般是假性近视，这是只要注意用眼卫生，坚持做眼保操等，可以使视力恢复正常。如仍然不注意，就会变成真性近视。
读书和写字的姿势要正
确；书与眼睛的距离要
保持约33厘米；应在光
强度适宜的环境下阅读。
连续看书或写字1小时左右要休息片刻，或者向远处眺望一会，让眼睛的肌肉得以放松。
使用电脑时，眼睛与屏
幕应相距50—70厘米。
不要长时间地使用电脑。
不要躺着或坐车、
走路时看书。
如有异物进入眼睛，
不要用手揉，可用
眼药水等冲洗眼睛。
定期接受眼睛检查，
若眼睛出现不适，
应及时治疗或矫正。
除了以上的方法外，你还想到哪些保护眼睛的方法？
不能直视光线过强的发光体；
远眺放松，平时多做户外运动；
坚持做眼保健操；
多吃保护眼睛的食物补充营养；
不要熬夜。

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