《眼睛和眼鏡》實驗改進

《眼睛和眼鏡》實驗改進武漢光谷未來學(xué)校----張勝使用教材人教版初中物理八年級上冊第五章第4節(jié)《眼睛和眼鏡》實驗器材眼球模型教師演示儀、眼睛模型學(xué)生分組實驗儀器、凸透鏡會聚能力探究儀器（激光筆4支、厚度不同的凸透鏡2個）實驗改進要點（一）制作模擬眼球，創(chuàng)設(shè)情境。立體360度展示眼球看清遠處和近處物體的過程。（二）器材增加全方位霧化裝置，方便學(xué)生清晰的從各個角度觀察光路。（三）利用水透鏡改變凸透鏡的厚度，模擬眼球晶狀體的厚度變化。（四）利用水透鏡，演示近視眼、遠視眼不同度數(shù)的矯正。增加無線攝像頭，并將畫面投屏到大屏幕上，方便學(xué)生觀察晶狀體的厚度變化。四、實驗教學(xué)目標(biāo)（一）必備技能：（1）了解眼睛的構(gòu)造，知道眼睛是怎樣看清遠處和近處物體的。（2）通過實驗探究了解近視眼、遠視眼的形成原因及矯正辦法。（二）關(guān)鍵能力（1）通過觀察現(xiàn)象，能夠總結(jié)歸納眼睛看清遠處和近處物體的過程。（2）學(xué)會運用科學(xué)探究的方法研究問題。（三）核心素養(yǎng)（1）激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲。（2）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。五、教材及學(xué)情分析眼睛是人體最重要的器官之一，從結(jié)構(gòu)上看，眼球類似于一架照相機。這一節(jié)內(nèi)容是在凸透鏡成像規(guī)律之后，學(xué)生對凸透鏡成像特點已經(jīng)有了初步的了解，但很難靈活運用凸透鏡成像特點來解釋眼睛的成像原理及近視眼、遠視眼的成因和矯正。故本節(jié)內(nèi)容設(shè)計非常直觀的實驗教具尤為重要，通過現(xiàn)象明顯的實驗探究活動和引導(dǎo)式的提問設(shè)計，來幫助學(xué)生了解晶狀體的形狀對觀察景物的影響，突破重難點。六、實驗教學(xué)過程（一）眼球結(jié)構(gòu)：展示眼球的結(jié)構(gòu)圖，將眼球與照相機的結(jié)構(gòu)進行類比。然后簡單復(fù)習(xí)凸透鏡的成像特點（規(guī)律表格），回憶照相機拍攝遠近物體需要調(diào)節(jié)鏡頭，即需要調(diào)整像距才能使像清晰的成在光屏上。根據(jù)照相機類比，同時觀察眼球結(jié)構(gòu)圖可知眼球的像距幾乎是不變的。引出問題：那么眼睛是如何實現(xiàn)看清遠近物體呢？（二）看遠處物體、近處物體：（1）這一問題拋出后，先引導(dǎo)學(xué)生思考，看遠處物體和近處物體，若都讓像成在視網(wǎng)膜上，那觀察哪種物體需要眼球的折光能力更強呢？此時，展示遠近物體的兩幅原理圖對比，讓學(xué)生作圖得出觀察近處物體需要的折光能力更強。（2）引出問題：那如何使凸透鏡折光能力更強呢？此時教師可以演示黑板上的對比實驗，通過實驗讓學(xué)生總結(jié)出凸透鏡越厚，焦距越小，折光能力越強（3）接下來教師利用改進的眼球模型演示眼睛觀察遠近物體的過程（操作演示）（4）實驗結(jié)束后，讓學(xué)生進行總結(jié)歸納得出：看近處物體，睫狀體收縮，晶狀體變厚，對光的偏折能力變大；看遠處物體，睫狀體放松，晶狀體變薄，對光的偏折能力變小。（5）根據(jù)晶狀體厚度的調(diào)節(jié)有一定的范圍，引出遠點、近點、明視距離的概念。（三）近視眼及其矯正：（1）若長時間看近處物體，不注意用眼衛(wèi)生，這樣會使得只能看清近處物體，看不清遠處物體，造成了近視眼。（2）實驗演示：將注射器往前推使晶狀體變厚，模擬觀察遠處物體，實驗發(fā)現(xiàn)此時像會成在視網(wǎng)膜的前面。（3）原因分析：長期近距離看物體，會造成晶狀體變厚，焦距變小，折光能力變強。時間長了之后導(dǎo)致睫狀體疲勞過度，調(diào)節(jié)能力降低，這時便成在的視網(wǎng)膜的前面，而視網(wǎng)膜上則是模糊不清的光斑，這樣就形成了近視眼。（4）近視眼矯正：先學(xué)生討論如何來使視網(wǎng)膜前面的像再一次成在視網(wǎng)膜上？再實驗演示給眼球模型帶上凹透鏡，驗證同學(xué)們的矯正方法。（四）遠視眼成因及其矯正（1）了解遠視眼的成因：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使近處物體的像成在視網(wǎng)膜的后面。（2）實驗演示：抽出眼球模型水透鏡中的水，使其變薄，用眼球模型演示遠視眼的成像位置及其矯正方法。七、實驗效果評價（一）實驗器材上：現(xiàn)象直觀、操作簡單、一器多用。（二）眼球模型的實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。（三）通過眼球模型的實驗創(chuàng)設(shè)真實的物理環(huán)境，便于引導(dǎo)學(xué)生深入理解和掌握物理規(guī)律。