“模擬眼球成像及探究近視形成”教學設計

高建英

1 教材分析

本節內容是蘇科版八年級上冊第六單元第十六章第二節“人體對信息的感知”的第二課時。人類在認識和改造世界的過程中主要依賴視覺，而視覺的形成屬于生命活動的調節方式——反射，這對人們一出生就知道用眼睛看外面的世界這一常態來說是一種思維的轉變。本節內容還涉及物理學知識，先通過凸透鏡成像實驗原理幫助學生理解眼球成像的過程。在此基礎上，進一步探究近視的特點及原因，通過活動使學生在了解近視形成原因的基礎上，引導學生注意用眼衛生，養成良好的用眼習慣，預防近視的形成。本節的重點是視覺的形成，難點是探究近視形成的原因。

2 教學目標

知識目標：說出視覺形成的過程；描述近視的形成及矯正方法。

能力目標：模擬眼球成像及探究近視形成的過程中形成分析問題及進行探究活動的實踐能力。

情感、態度與價值觀目標：形成尊重事實的科學態度，養成科學用眼的習慣。

3 教學設計思路

本節可分三個板塊：借助凸透鏡成像原理，說出視覺形成的過程；通過探究近視形成，理解近視形成的原因；通過探究實驗及分析現象，養成科學用眼的習慣。眼球成像的過程是探究近視原因的基礎，因此把眼球成像過程的學習融入到探究實驗之中。

4 課前準備

光具座，凸度不同的兩個凸透鏡，電蠟燭，光屏各一個。

5 教學過程

5.1 提出問題

教師統計班級戴眼鏡學生的人數，提出問題：什么時候戴上眼鏡的？是什么原因造成的？最后板書本節課的主題：近視形成的原因是什么？

說明：教師從個人的生活實際入手，針對目前學生戴眼鏡越來越多現象入手，引起學生的共鳴，讓學生盡快進入本節課的學習氛圍中。

5.2 作出假設

5.2.1 學習視覺的形成過程

教師要求學生將凸度較小的一個凸透鏡（相當于眼球的晶狀體）固定好，全班統一在一個點上，如30 cm的位置。每個小組的光屏（相當于眼球的視網膜）也固定在一個位置比如50 cm處。把光具座上的電蠟燭打開，移動電蠟燭，直到光屏上出現一個清晰的像為止。根據該現象，教師引導學生說出視覺形成的過程。

過渡：教師設置問題并演示固定電蠟燭與光屏的位置后，改變透鏡的凸度，白紙板上的物像發生了怎樣的變化？

說明：本節教學內容較多，利用光具座上的數字并固定點放置透鏡與光屏，既對探究近視的原因作好鋪墊，又可節約教學時間。學生動手體驗成像的過程可以加深學生對眼球成像的理解。利用物理學知識模擬眼球成像過程，比較直觀。對有關凸透鏡成像原理的物理知識學生沒學過，所以教師要做適當輔導，以確保實驗能正常開展。通過對演示實驗現象的分析，為學生探究近視形成的原因打好基礎。

5.2.2 作出近視原因的假設

近視與晶狀體的凸度有關；與眼球前后徑距離有關。

學生容易得出第一種假設，在制定計劃中教師可以做適當引導后再補充第二種假設。

5.3 制定計劃

教師提出問題：凸透鏡、光屏、電蠟燭的位置可以移動嗎？為什么？同時補充提出第二種假設。

學生制定的計劃如下：

① 記錄好電蠟燭、透鏡、光屏三者之間的距離。

② 換上凸度較大的透鏡。

③ 前后移動電蠟燭，直到在光屏上出現一個清晰的物像，記錄下物像與透鏡之間的距離。

④ 恢復電蠟燭的位置，前后移動光屏的位置，直到光屏上出現一個清晰的物像，記錄下透鏡與光屏之間的距離。

⑤ 分析現象，得出結論。

說明：借助光屏座上的數字，對比電蠟燭、透鏡、光屏兩兩之間的距離，能直觀體現出透鏡（晶狀體）凸度變大后，物像就會落在光屏（視網膜）前方，或者只能拉近物像與眼球之間的距離來達到看清物體的目的，結論自然就能得出。

5.4 實施計劃

在學生實施計劃完成之后，恢復透鏡、光屏的距離，把組內學生的不同度數（度數相差越大越好）的眼鏡放在透鏡前面，然后分別移動電蠟燭的位置，直到光屏上出現清晰的物像為上，分別記錄下眼鏡的度數和電蠟燭所在的位置。

說明：讓眼鏡作為實驗工具參與探究實驗，滿足了學生的好奇心和探究欲望，拉近了生物學知識與生活之間的關系，也為近視的矯正和預防做鋪墊。

5.5 得出結論

雖說得出的結論是近視與晶狀體的凸度變在有關，但教學的目的在于引導學生了解晶狀體的凸度會變大的原因。此時，學生自然會結合生活實踐與自身體會，聯想到與長期看近處的物體，晶狀體得不到休息有關，具體反映為電子產品、寫字姿勢不準確等現象有關。

5.6 表達交流

教師從引導學生了解近視給生活帶來的不便入手，使學生了解怎樣預防近視，怎樣不讓眼鏡度數加深。并結合有的學生曾去治療過近視或買過的治療儀器，找出共同的原理，即讓眼球的肌肉得到休息。學生歸納出具體做法：認真做好眼保健操；少用電子產品；用眼一段時間后要讓眼睛休息，從近到遠，從遠到近地看看綠色的物體；配好眼鏡后，要糾正眼睛與書本之間的距離，這一點最為關鍵，因為它可以糾正學生與家長的一個錯誤認識，那就是“配上眼鏡之后度數要加深，所以每年甚至每個學期都需要重新配上度數加深的眼鏡”。

說明：說比做容易得多，從小到大如何預防近視上說得并不少，因此，補充些近視給生活帶來的不便或許能讓學生容易重視。同時，加上筆者從高三因為用眼過度戴眼鏡到假期摘掉眼鏡的事實，給學生增加假性近視恢復的希望。

5 拓展延伸

近視不是每個人都會有，而且還可預防，但每個人到一定年齡之后都會有不同的遠視情況出現，那是因為肌肉松弛導致晶狀體的凸度無法變大。此時，教師可以用凸度較小的透鏡作為演示實驗展示給學生，形成遠視的概念及糾正辦法是佩戴凹透鏡（老花鏡）。

教師提出問題：遠視可以預防嗎？如何預防？希望同學們回去查找一下相關資料，給你的長輩們一個合理的建議。

說明：遠視同樣會生活帶來不便，也是衰老的標志之一，更是每個人要經歷的。如果能將學習到的生物學知識用于指導生活，那這才是真正所學到的知識。

6 教學感悟

在本節課的學習中，課題緊扣學生的生活，由學生自己動手探究，自己得出結論并引導養成科學用眼習慣，因此學生的興趣濃厚，參與度較高，體現了教師為主導，學生為主體的教學理念。所學的知識來自實踐，又能指導生活，體現了知識指導生活的教學思想。通過拓展延伸，增進與長輩溝通的機會，還能讓學生體現自身的價值。雖說教學時間有些緊，但只要教師正確引導并把握好動手的時間，就能夠讓教學內容成為一個整體。