跨學科實踐活動(二)制作可調節的成像模型模擬眼球成像1．學科概念和跨學科概念生物學學科概念(1)眼是人體從外界獲取信息的一種感覺器官。(2)視覺的形成過程中，通過晶狀體曲度的改變，使不同距離的物體能準確地在視網膜上成像。物理學科概念(1)凸透鏡對光具有會聚作用，凹透鏡對光具有發散作用。(2)成像模型中，凸透鏡曲度過大或與成像光屏距離過遠，可用凹透鏡矯正成像效果；反之，可用凸透鏡矯正成像效果?？鐚W科概念(1)系統與模型：眼球各個結構相互聯系構成一個成像系統；眼球成像過程難以直接觀察，借助模型可認識和理解眼球成像原理及視力的變化與矯正。(2)結構與功能：視物正常的眼球的晶狀體富有彈性，由于睫狀肌的收縮、舒張作用，其曲度發生變化，使人能看清遠近不同的物體。2．任務描述利用一定的材料器具制作可調節的成像模型，模擬眼球成像的過程；合理選用凹透鏡或凸透鏡對成像不清的情況進行矯正，模擬視力的矯正。本活動以小組為單位進行，課時安排如下表所示。課時安排建議活動課時安排活動內容第1課時小組討論，確定裝置制作及模擬眼球成像的方法和材料第2課時小組制作成像模型，并模擬眼球成像及視力矯正。展示、交流3.方案設計以下材料器具供選擇：透明膠帶的內圈，波波球(一種無色透明、有彈性的氣球)，環保強力膠水，打孔器，剪刀，塑料軟管，20mL注射器(不含針頭)，凸透鏡、凹透鏡一組，光具座，光源，水，等等。每位小組成員積極發言，就模型的制作方案提出自己的想法。經過討論，小組形成最佳的模型制作方案，并采用畫圖、表格等方式記錄設計方案?？烧{節的“晶狀體”示意圖4．方案實施小組成員使用提供的材料器具或其他自備、自制的材料器具，依照確定的方案制作成像模型，分析模型中各個部件與眼球各結構的對應關系，并在模型中標注相應的眼球結構名稱。根據方案制作可調節的晶狀體模型或眼球前后徑模型，實現成像的可調節。操作模型，模擬正常視物、近視、遠視成像情況，選擇合適的透鏡，并將其置于合適的位置，對“視力不良”的情況進行矯正。采用表格、圖片、照片、視頻等方式記錄模型作品、實驗現象和實驗數據，分析得出實驗結果。1．(陜西中考)圖1是顯微鏡及遮光器的放大圖；圖2是眼球結構模型；圖3的①～④是從眼球模型中依次取出的結構。遮光器上的光圈可以控制顯微鏡的進光量，①～④中相當于遮光器的是(C)圖1圖2圖3A.③B．④C．②D．①眼球的瞳孔的大小是隨著光線的強弱而變化的。當外界光線較強時，瞳孔變小，以避免過強的光線刺傷眼睛；當外界光線較弱時，瞳孔變大，讓更多的光線進入眼球，便于看清物體。②瞳孔相當于遮光器。2．(山東青島期末)如圖所示是某生物興趣小組制作的模擬眼球成像的可調節模型，圖中的注水塑料瓶和光屏分別模擬的是(D)A．玻璃體、脈絡膜 B．玻璃體、鞏膜C．晶狀體、角膜 D．晶狀體、視網膜外界物體反射來的光線，經過角膜、房水，由瞳孔進入眼球內部，再經過晶狀體和玻璃體的折射作用，在視網膜上能形成清晰的物像，物像刺激了視網膜上的感光細胞，這些感光細胞產生的神經沖動，沿著視神經傳到大腦皮層視覺中樞，就形成視覺。從圖中可以看到，注水塑料瓶模擬眼球的晶狀體，起調節作用；光屏模擬眼球的視網膜。3．(山東煙臺期末)下圖為生物小組同學制作的眼球成像模型，左邊的白紙板和中間的雙凸透鏡分別相當于眼球的(C)A．4和5 B．6和8C．8和5 D．9和6在該模型中，凸透鏡相當于眼球的5晶狀體，白紙板相當于眼球的8視網膜。4．(山東濰坊中考)某生物興趣小組在老師指導下，開展了“制作可調節的眼球成像模型”的跨學科實踐活動。活動計劃如下：①學習眼球的結構和成像原理，并查閱、學習物理學科的相關內容；②研討眼球模型制作方案，并繪制草圖；③選擇合適的材料和工藝，制作眼球結構模型和成像模型；④測試眼球模型，并根據測試效果進行改進；⑤撰寫實踐活動報告。(1)學習的過程就是建立__條件反射__(填反射類型)的過程。在學習眼球的結構和成像原理時，聽到老師“眼是視覺器官……”的聲音前，聲波刺激依次經過耳的結構是__外耳道→鼓膜→聽小骨→耳蝸__(用名稱和箭頭表示)，最后經聽覺中樞分析處理形成聽覺。(2)興趣小組制作的模型如圖所示，其中光盤相當于眼球的__虹膜__，氣球B相當于眼球的__玻璃體__。(3)為測試眼球模型，興趣小組的同學通過調節螺絲，使光源清晰地成像在藍色塑料板上，該過程模擬的是__眼球的調節功能__。為演示近視的形成，可以調節螺絲使氣球A的前后徑__變大__(填“變大”或“變小”)，讓物體成像于藍色塑料板前方。(4)查閱資料時發現，光也會影響睡眠、情緒等非成像視覺功能，夜間光的輸入會增加患抑郁癥的風險。興趣小組模擬手機、電腦等藍光模式，按圖示流程探究夜間藍光誘發小鼠的抑郁行為，得到表中結果(“強迫游泳”作為反映抑郁程度的指標)。分組強迫游泳不動時間(min)前測后測甲2