“人體對周圍世界的感知——視覺”一課的教學設計

孫芳　牛興靖　劉靖

摘要：在本節教學中，借助觀看圖片、視頻，理解眼球部分結構的功能。利用自主探究可變焦水透鏡成像實驗，直觀感受眼球的成像過程、晶狀體的作用、近視的成因和矯正方法。通過視頻和實例分享，培養學生良好的用眼衛生習慣和對視覺障礙人士的關愛之情。

關鍵詞：視覺 ?教學設計 ?眼球成像 ?可變焦水透鏡

一、教材分析

“人體對周圍世界的感知——視覺”是濟南版《生物學》七年級下冊第五章第四節第一課時的內容。[1]本課時教材的主要內容是掌握眼球結構和部分結構的功能，理解眼球成像原理和視覺形成過程，懂得近視的成因和矯正方法。

本課時的重點是眼球結構和部分結構的功能，教師可通過拆裝眼球模型和播放視頻、圖片等直觀教學方式，讓學生完成從感性到理性的認識，進而掌握該部分知識；難點是眼球成像原理和近視的成因，教師可通過設計凸透鏡（可變焦水透鏡）成像實驗，[2]變抽象為具體，突破難點。

二、教學目標

依據初中生物課程標準并圍繞培養學生學科核心素養的要求，制訂了如下教學目標。

（一）通過自主學習、觀察眼球模型及分組模擬眼球成像實驗，說出眼球的主要結構名稱和功能，理解眼球成像原理及視覺形成過程，懂得近視的成因及矯正方法。

（二）通過自主觀察、小組合作實驗等，培養學生的觀察思考、實踐操作和合作探究交流的能力。

（三）通過對近視成因的探究，培養學生良好的用眼衛生習慣，激發學生關愛視覺障礙人士的情感和樂于奉獻的精神。

三、教學過程

（一）體驗感知，導入新課

出示一個紙盒，里面放一個噴了香水的“眼”字卡片。邀請一位學生依次通過聞一聞、摸一摸、看一看的方式，猜測盒子里裝得是什么，并說出自己是通過哪種感覺來認識這個物體的？

設計意圖：利用游戲，激發學生主動學習的興趣，并讓學生深切體會到眼睛的重要性，從而引出課題。

（二）層層深入，講授新知

1.自主研學，小組競賽，構建眼球結構知識體系

學生自學課本，填寫學案中眼球結構示意圖的各結構名稱，并補充完整眼結構概念圖。為加深學生對眼球結構的理解，四人一組，拆裝眼球結構模型，仔細辨認模型的每個部件所代表的眼球結構，然后進入如下游戲環節。

（1）速搶答：教師隨機說出眼球結構名稱，學生出示相應結構模型進行搶答。

（2）層層揭：教師出示眼球平面圖（各結構提前用貼紙蓋住），按從內向外的順序，依次揭開貼紙，讓學生共同說出結構名稱。

設計意圖：學生完成眼球結構的知識建構，明確眼球內容物、眼球壁的圈層關系；鍛煉學生的觀察力、記憶力和合作交流能力。

2.模擬成像實驗，突破難點

教師出示可變焦水透鏡成像裝置與眼球結構對比圖，以直觀的形式展示出：可變焦水透鏡和光屏分別模擬晶狀體和視網膜。

學生根據學案中實驗步驟進行實驗。（1）組裝好實驗裝置；保持可變焦水透鏡和光屏（距離25cm）不動。（2）將光源調至最遠處，打開光源。邊向可變焦水透鏡方向移動光源邊觀察光屏，直至得到清晰物像，記錄此時光源的位置A。（3）將光源從位置A繼續向可變焦水透鏡方向調近10cm（位置B，近），然后向可變焦水透鏡中緩慢注水，同時注意觀察光屏，直至再次得到清晰物像。記錄此時晶狀體的曲度情況。（4）將光源恢復位置A，繼續向可變焦水透鏡反方向調遠10cm（位置C，遠），然后從可變焦水透鏡中緩慢抽水，同時注意觀察光屏，直至再次得到清晰物像。記錄此時晶狀體的曲度情況。

設計意圖：通過動手操作可變焦水透鏡成像實驗，學生自主探究眼球成像過程；理解晶狀體的作用，明確看遠近不同物體時晶狀體曲度的具體變化情況。此處把抽象、微觀過程具體化、可視化，依此來攻克本節課教學難點。

3.視覺的形成

教師設疑：在視網膜上形成物像就意味著形成視覺了嗎？學生閱讀課本，小組討論視覺的形成過程。

教師進一步設疑：視網膜、視神經和視覺中樞分別屬于反射弧中的哪一結構？學生討論后，教師小結：視網膜接受刺激，產生神經沖動，這是感受器的特征，所以視網膜是感受器，視神經是傳入神經，大腦皮層的視覺中樞是神經中樞。

設計意圖：通過思考、討論，使學生理解視覺的形成過程，明確視網膜、視神經和視覺中樞在反射弧中所對應的結構名稱。

4.近視的成因及矯正

教師將光源移至位置B（近），注水，使光屏呈現清晰物像。教師說明：如果長時間近距離看書，晶狀體會一直保持曲度較大難以恢復。此時看遠處的物體（同時動手將光源移至較遠的位置C），視網膜上的像會怎樣？學生觀察光屏，學生可看出物像變得模糊。教師演示實驗驗證：取一白板，放至光屏和水透鏡之間并移動，調出清晰的圖像。教師小結：當晶狀體過度變凸或眼球的前后徑變長時，遠處的物體所形成的物像落在視網膜的前方，從而看不清遠處的物體，這就形成了近視。

設計意圖：通過教師演示實驗，使學生理解近視的成因和原理，并懂得矯正的方式，變“知其”為“知其然”。

（三）歸納總結，提升情感

教師引導學生回顧本節知識點，將零散的知識點系統化、條理化，形成知識體系。學生分享自己與眼睛的故事，激發學生關愛視覺障礙人士的情感。

設計意圖：培養學生歸納總結能力，使學生從具體事例中感受眼睛的重要性，保護眼睛并發揚愛心。

四、教學反思

本節課內容抽象、微觀，學生雖然知道“眼球”“視覺”和“近視”這幾個名詞，但是缺乏對概念的具體理解和過程的直觀認識，這是教學的難點，但也是激發學習興趣的契機。在課堂形式上，教師利用模型、圖片、視頻、小游戲、學生動手操作實驗和教師演示實驗等活動，把抽象、微觀的知識變得具體、可視。學生可以直觀地觀察到眼球結構，明確眼球成像和視覺形成過程，理解近視及矯正的原理，深化結構與功能相適應的生物學觀點，從而突破本節重難點。

參考文獻：

[1]趙彥修.濟南出版社義務教育教科書生物學七年級下冊[M].濟南. 濟南出版社2013：91-94；

[2]張會娟.探究眼球成像的實驗設計[J].生物學教學.2013.38（11）：38-39.