1、.模擬眼球成像、近視的形成一、使用教材 人教版七年級生物下冊第四單元第六章第一節(jié)?人體對外界環(huán)境的感知?。二、實驗器材眼球模型，焦距5厘米的凸透鏡，焦距10厘米的凸透鏡，焦距15厘米的凸透鏡，紙片，卷尺，透明橡膠球，手電筒，紙盒，蠟燭，圓規(guī)，透明彈珠。三、實驗改進表1 三種實驗方案改進方法及亮點方案實驗改進亮點方案一凸透鏡模擬晶狀體蠟燭模擬光源白紙板模擬視網(wǎng)膜利用眼球模型操作過程在眼球模型上進展，學(xué)生直觀感知晶狀體曲度變化對視網(wǎng)膜成像的影響。方案二凸透鏡模擬晶狀體鐵絲模擬眼球白紙板模擬視網(wǎng)膜用鐵絲模擬眼球前后徑，使紙片成像過程操作更簡單化，把眼球球體的研究變成一個平面上幾個位置點的研究。方案三

2、橡膠球模擬晶狀體帶箭頭手電筒模擬光源白紙板模擬視網(wǎng)膜利用眼球模型透明橡膠球更接近晶狀體的構(gòu)造，可以通過拉伸，擠壓橡膠球來改變其曲度大小，更逼真詮釋晶狀體的聚光作用，詮釋晶狀體對視網(wǎng)膜成像的重要性。四、實驗設(shè)計思路 眼球成像原理：光線進入眼球，依次經(jīng)過角膜、瞳孔、晶狀體和玻璃體，經(jīng)過晶狀體等的折射，落在視網(wǎng)膜上形成一個物像。晶狀體相當于一個可變焦距的凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于可以接像的光屏。近視是由于晶狀體曲度變大或者眼球前后徑變長，導(dǎo)致像落在視網(wǎng)膜的前方，從而眼睛看不清物體。遠視是由于晶狀體曲度變小，導(dǎo)致像落在視網(wǎng)膜的前方，從而眼睛看不清物體。老師準備很多材料，讓學(xué)生自己制作眼球成像的模型，從中理解

3、眼球成像，近視、遠視的形成原理，從而更好的保護眼睛。五、實驗教學(xué)目的1知識與技能：通過實驗理解眼球成像、近視、遠視形成的過程。2過程與方法：練習(xí)探究實驗的設(shè)計與施行過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新才能，動手操作才能，合作才能。3情感態(tài)度與價值觀：意識到不良用眼習(xí)慣對眼睛的嚴重危害性。六、實驗教學(xué)內(nèi)容 本節(jié)課是學(xué)生理解了眼球構(gòu)造后進展的“視網(wǎng)膜成像、“近視、“遠視形成過程的模擬活動。學(xué)生通過對眼球模型的構(gòu)造進展材料改進，利用自制教具進展模擬，從中理解“視網(wǎng)膜成像、“近視、“遠視形成原理，增強眼睛保護、近視預(yù)防的意識和掌握保護方法。七、實驗教學(xué)過程一情景導(dǎo)入播放一組自制美景電子相冊，讓學(xué)生欣賞，中途視頻全黑。學(xué)

4、生親身體驗假如眼睛看不見物體，會是什么樣的場景。使學(xué)生意識到眼睛的重要性，同時產(chǎn)生對眼球如何成像的好奇心。二實驗前知識鋪墊1根據(jù)眼球構(gòu)造圖片，眼球構(gòu)造模型，老師帶著學(xué)生穩(wěn)固眼球各部分構(gòu)造及功能。2老師用手電筒向眼球模型射入光線，但在眼球模型視網(wǎng)膜上沒有像的產(chǎn)生。3老師引導(dǎo)學(xué)生提出問題“怎樣模擬光線在視網(wǎng)膜上成像？“光線經(jīng)過了眼球的哪些構(gòu)造最終成像的？“光線在視網(wǎng)膜上成一個什么樣的像？三學(xué)生小組合作模擬視網(wǎng)膜成像學(xué)生小組討論研究方案并施行。方案一：眼球模型改進1.晶狀體模型改進用凸透鏡模擬晶狀體，原模型是塑料制品，沒有晶狀體聚光的功能。2.光源用點燃的蠟燭作光源。3.實驗施行將眼球模型的晶狀體換

5、成焦距5厘米的凸透鏡，將點燃的蠟燭靠近眼球模型，使光線透過眼球模型的角膜，瞳孔，晶狀體凸透鏡，玻璃體，最后在模型視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)一個明晰的倒立的蠟燭火焰。方案二：眼球模型改進1.晶狀體模型改進用凸透鏡模擬晶狀體，原模型是塑料制品，沒有晶狀體聚光的功能。2.光源制作制作一個紙盒子，上面刻一個箭頭，把箭頭鏤空，然后把紙盒子扣在手電筒發(fā)光處，使手電筒的光只能通過箭頭射出。3.制作眼球模型把鐵絲圈成一個一端開口可調(diào)節(jié)長短的橢圓，長直徑26厘米，模擬眼球前后徑。將白紙板緊貼“眼球后邊垂直與桌面立起，模擬視網(wǎng)膜。4.實驗施行將焦距5厘米的凸透鏡放在鐵絲開口位置模擬晶狀體，翻開手電筒照射，最后在模型視網(wǎng)膜白紙片

6、上呈現(xiàn)一個明晰的箭頭，且發(fā)現(xiàn)箭頭方向與盒蓋上箭頭的方向相反。方案三：眼球模型改進1.晶狀體模型改進在透明橡膠球里裝上水模擬晶狀體。2.光源制作制作一個紙盒子，上面刻一個箭頭，把箭頭鏤空，然后把紙盒子扣在手電筒發(fā)光處，使手電筒的光只能通過箭頭射出。3.實驗施行將眼球模型的晶狀體換成裝有水的橡膠透明球，翻開手電筒照射，使光線透過眼球模型的角膜，瞳孔，晶狀體橡膠球，玻璃體，最后在模型視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)一個明晰的箭頭，且發(fā)現(xiàn)箭頭方向與盒蓋上箭頭的方向相反。三種實驗方案共同亮點：1學(xué)生可以直接通過實驗操作看到光線通過了眼球的哪些構(gòu)造，最后在視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)一個物像。可以明晰的看到是一個倒立的像，學(xué)生可以通過“看到

7、的高樓，人理解到眼球中呈現(xiàn)的是一個倒立縮小的像。2學(xué)生可以直觀的認識到晶狀體是一個中間厚邊緣薄的形態(tài)。四模擬近視眼成像、遠視眼成像方案一：15厘米焦距的凸透鏡模擬正常視網(wǎng)膜成像。先用一個5厘米焦距的凸透鏡放入眼球模型晶狀體位置，模擬正常視力的晶狀體，用點燃的蠟燭照射，使眼球模型視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)一個明晰倒立的蠟燭火焰。測量出凸透鏡到視網(wǎng)膜的間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。2更換彈珠模擬近視眼成像。將凸透鏡拿走，換成透明彈珠，模擬近視后的晶狀體，發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜上的像變模糊。手拿白色卡片沿“晶狀體與“視網(wǎng)膜直線方向漸漸向前挪動，直到看到明晰的像，測量出彈珠到卡片的垂直間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。3更換大焦距凸透鏡模擬遠視眼成像。將

8、彈珠拿走，換成10厘米焦距的凸透鏡放入眼球模型晶狀體位置，模擬遠視眼的晶狀體，發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜上的像變模糊。手拿白色卡片沿凸透鏡與視網(wǎng)膜直線方向漸漸向后挪動，直到看到明晰的像，測量出凸透鏡到卡片的垂直間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。4白紙片后移模擬眼球前后徑加大，視網(wǎng)膜靠后。將白紙片從間隔 晶狀體13厘米處后移到間隔 20厘米處。用一個5厘米焦距的凸透鏡放入眼球模型晶狀體位置，模擬正常視力的晶狀體，用點燃的蠟燭照射，但在白紙片上無法看到明晰的像。將白紙片挪回到間隔 晶狀體13厘米處，發(fā)現(xiàn)白紙片上呈現(xiàn)一個明晰倒立的蠟燭火焰。方案二：110厘米焦距的凸透鏡模擬正常視網(wǎng)膜成像，鐵絲模擬眼球前后徑，紙片模擬視網(wǎng)膜。把鐵絲

9、圈成一個一端開口可調(diào)節(jié)長短的橢圓，長直徑26厘米，模擬眼球前后徑。將白紙板緊貼“眼球后邊垂直與桌面立起，模擬視網(wǎng)膜。光源制作。制作一個紙盒子，上面刻一個箭頭，把箭頭鏤空，然后把紙盒子扣在手電筒發(fā)光處，使手電筒的光只能通過箭頭射出。實驗施行。將一個10厘米焦距的凸透鏡放在鐵絲圈開口位置模擬晶狀體，用帶有箭頭鏤空盒子的手電筒照射，使白紙片上呈現(xiàn)一個明晰的與盒子上箭頭方向相反的箭頭物像。25厘米焦距的凸透鏡模擬近視眼的晶狀體。將10厘米焦距的凸透鏡更換成5厘米焦距的凸透鏡放在鐵絲圈開口位置模擬近視后的晶狀體，用帶有箭頭鏤空盒子的手電筒照射，但在視網(wǎng)膜上看到的像模糊，將白紙板沿“晶狀體與“視網(wǎng)膜直線方

10、向程度前移，直至白紙板上呈現(xiàn)一個明晰的與盒子上箭頭方向相反的箭頭物像。測量出凸透鏡到白紙片的間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。315厘米焦距的凸透鏡模擬遠視眼的晶狀體。將10厘米焦距的凸透鏡更換成15厘米焦距的凸透鏡放在鐵絲圈開口位置模擬遠視后的晶狀體，用帶有箭頭鏤空盒子的手電筒照射，但在視網(wǎng)膜上看到的像模糊，將白紙板沿“晶狀體與“視網(wǎng)膜直線方向程度后移，直至白紙板上呈現(xiàn)一個明晰的與盒子上箭頭方向相反的箭頭物像。測量出凸透鏡到白紙片的間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。4增大鐵絲直徑模擬眼球前后徑加大。將鐵絲直徑加大至30厘米模擬眼球前后徑加大。將一個10厘米焦距的凸透鏡放在鐵絲圈開口位置模擬晶狀體，將白紙片緊貼鐵絲最前方立起

11、放于桌上模擬視網(wǎng)膜。用帶有箭頭鏤空盒子的手電筒照射，發(fā)現(xiàn)紙片上是模糊的像。將白紙片挪動到原來26厘米處，發(fā)現(xiàn)白紙片上呈現(xiàn)一個明晰的與盒子上箭頭方向相反的箭頭物像。方案三：1裝有水的透明橡膠球模擬正常視網(wǎng)膜成像，紙片模擬視網(wǎng)膜。往透明橡膠球里裝入適量清水，用皮筋系緊開口，模擬晶狀體。用帶箭頭盒子的光源對準橡膠球照射，直到在視網(wǎng)膜上看到明晰的倒立的箭頭像。測量出橡膠球到視網(wǎng)膜的間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。用圓規(guī)量出橡膠球最大直徑，記錄數(shù)據(jù)。 2擠壓透明橡膠球，使凸度變大，模擬近視眼成像，用紙片模擬視網(wǎng)膜。雙手適度擠壓橡膠球，使橡膠球凸度變大，此時紙片上的像變模糊。手拿白色卡片沿橡膠球與視網(wǎng)膜直線方向漸漸向前

12、挪動，直到看到明晰的像。測量出橡膠球到卡片的垂直間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。用圓規(guī)量出橡膠球最大直徑，記錄數(shù)據(jù)。3拉伸透明橡膠球，使凸度變小，模擬遠視眼成像，用紙片模擬視網(wǎng)膜。雙手適度拉伸橡膠球，使橡膠球凸度變小，此時紙片上的像變模糊。手拿白色卡片沿橡膠球與視網(wǎng)膜直線方向漸漸向后挪動，直到看到明晰的像。測量出橡膠球到卡片的垂直間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。用圓規(guī)量出橡膠球最大直徑，記錄數(shù)據(jù)。4增大鐵絲直徑模擬眼球前后徑加大。往透明橡膠球里裝入適量清水，用皮筋系緊開口，模擬晶狀體。用帶箭頭盒子的光源對準橡膠球照射，直到在視網(wǎng)膜上看到明晰的倒立的箭頭像。測量出橡膠球到視網(wǎng)膜的間隔 ，記錄數(shù)據(jù)。將鐵絲直徑加大至20厘米模

13、擬眼球前后徑加大，發(fā)現(xiàn)紙片上是模糊的像。將白紙片挪動到原來13厘米處，發(fā)現(xiàn)白紙片上呈現(xiàn)一個明晰的與盒子上箭頭方向相反的箭頭物像。（5） 數(shù)據(jù)整理表2 模擬眼球成像，近視，遠視的三種實驗方案數(shù)據(jù)整理方案實驗改進模擬正常視網(wǎng)膜成像：模擬近視：模擬遠視：模擬眼球前后徑加大1凸透鏡模擬晶狀體蠟燭模擬光源白紙板模擬視網(wǎng)膜利用眼球模型凸透鏡到視網(wǎng)膜間隔 ：13厘米凸透鏡：焦距5厘米成像間隔 :13厘米結(jié)果：視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)明晰的倒立的蠟燭火焰。彈珠到視網(wǎng)膜間隔 ：13厘米彈珠：近乎球形成像間隔 :1.5厘米結(jié)果：像落在視網(wǎng)膜前方。凸透鏡到視網(wǎng)膜間隔 ：13厘米凸透鏡：焦距10厘米成像間隔 :80厘米結(jié)果：像落

14、在視網(wǎng)膜前方。白紙板沿晶狀體與視網(wǎng)膜直線方向后移模擬眼球前后徑加大，間隔 晶狀體20厘米。凸透鏡：焦距5厘米，成像間隔 ：13厘米結(jié)果：像落在前方。2凸透鏡模擬晶狀體鐵絲模擬眼球白紙板模擬視網(wǎng)膜鐵絲直徑：26厘米凸透鏡：焦距10厘米晶狀體到白紙片成像間隔 ：26厘米結(jié)果：視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)明晰倒立的箭頭像。鐵絲直徑：26厘米凸透鏡：焦距5厘米晶狀體到白紙片成像間隔 ：14厘米結(jié)果：像落在視網(wǎng)膜前方。鐵絲直徑：26厘米凸透鏡：焦距15厘米晶狀體到白紙片成像間隔 ：33厘米結(jié)果：像落在前方。鐵絲圈模擬眼球前后徑，直徑30厘米。凸透鏡：焦距10厘米，成像間隔 ：26厘米結(jié)果：像落在前方。3橡膠球模擬晶狀體

15、帶箭頭手電筒模擬光源白紙板模擬視網(wǎng)膜利用眼球模型橡膠球直徑5.7厘米，橡膠球與視網(wǎng)膜間隔 13厘米結(jié)果：視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)明晰倒立的箭頭像。橡膠球直徑6.5厘米，成像間隔 9厘米，晶狀體與視網(wǎng)膜間隔 ：13厘米結(jié)果：像落在前方橡膠球直徑5.2厘米，成像間隔 15厘米，晶狀體與視網(wǎng)膜間隔 ：13厘米結(jié)果：像落在前方鐵絲圈模擬眼球前后徑，直徑20厘米。橡膠球直徑5厘米，成像間隔 ：17厘米結(jié)果：像落在前方。六得出結(jié)論1視網(wǎng)膜成像形成的過程：光線角膜瞳孔晶狀體玻璃體視網(wǎng)膜成像。2晶狀體凸度變大或眼球前后徑變長，像會落在視網(wǎng)膜前方，導(dǎo)致看不清物體，形成近視。3晶狀體凸度變小，像會落在視網(wǎng)膜前方，看不清物體，形成遠視。七與實際生活相聯(lián)絡(luò)：學(xué)生談?wù)勅绾晤A(yù)防近視保持正確讀寫姿勢。選擇適度光線用眼。看電視保持3米以上間隔 。手機電腦操作注意間隔 和時間控制在40-50分鐘。堅持做眼保健操。