第五章 透镜及其应用第4节眼睛和眼镜设计说明“眼睛和眼镜”这一节主要是让学生了解眼睛的结构，了解晶状体的调节过程，能分析近视眼和远视眼的形成原因及矫正方法。教学中，要充分利用学生已有的知识储备，联系生物学科关于眼睛的构造，通过学科间的整合，使学生了解眼睛的结构及工作原理；对于近视眼和远视眼的形成，可以结合观察图片和动画，并紧紧围绕凸透镜成像规律，引导学生通过作图理解其形成原因，在此基础上，再通过实验探究，进一步让学生明确近视眼和远视眼的形成及矫正，加深学生对规律的理解。关于眼镜的度数，可以结合近视眼和远视眼的矫正，让学生了解眼镜度数的计算方法，培养学生保护眼睛、健康用眼的意识。教学过程可分为三个阶段，第一阶段认识眼球的结构及视物原理；第二阶段通过探究实验了解近视眼和远视眼的形成原因及矫正方法；第三阶段通过讨论提高学生保护眼睛的意识。教学目标1.通过多媒体了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的。2.通过演示实验、老师引导了解晶状体的调节过程，知道人眼观察远处和近处物体都能看清楚的原因。3.通过分析近视和远视形成的原因，了解眼镜是如何矫正视力的。知道用眼常识，并形成爱护眼睛的意识。4.体会科学技术与日常生活密切的联系，有将科学技术应用于日常生活的意识。教学重点难点重点：眼睛成像原理和调节作用，近视眼和远视眼的成因及矫正。难点：近视眼和远视眼的成因及矫正。教具学生用：蜡烛、凸透镜两个（焦距不同）、光屏、凹透镜一个。教师用：蜡烛、火柴、凸透镜两个（焦距不同）、光屏、凹透镜一个、多媒体课件。教学过程回顾思考1.凸透镜对光有什么作用？凹透镜对光有什么作用？2.照相机的成像特点是什么？3.眼球的主要结构有哪些？导入新课1.多媒体导入多媒体画面：学校中很多同学戴眼镜的画面，老年人戴老花镜的画面。教师：在我们周围，很多同学患有近视，近视眼是如何形成的呢？引导学生从用眼卫生、生活习惯、读写习惯等角度回答。教师：这些不良的习惯导致很多同学患上了近视或者远视。如果患上近视或远视，我们应该通过什么方法来矫正呢？引导学生回答应该戴眼镜。教师：戴眼镜可以矫正近视眼和远视眼，但不能从根本上解决问题，最主要的是我们要养成良好的用眼习惯，保护好我们的眼睛。今天，我就和同学们一起来学习“眼睛和眼镜”。2.小游戏导入老师课前准备各种各样形状不同，质地不同的物品。以小游戏的方式，让学生闭上眼睛，通过触摸猜出这些物体的形状或质地。由此说明眼睛的重要性，引入新课教学。进行新课探究点一眼睛的视物原理1.眼球的主要构造。用多媒体展示眼球的结构图片（如图）。教师：同学们在生物课上学过关于眼睛的知识，那么眼球的主要构造有哪些呢？引导学生回答眼球的主要构造，了解各部分的作用。2.眼睛的视物原理多媒体画面：眼睛视物原理和照相机的成像原理（图1和图2）。图1 图2教师：同学们能发现眼睛和照相机成像过程的相似之处吗？引导学生分析两者的相似之处，重点分析晶状体和视网膜的作用。引导归纳：眼睛相当于照相机，晶状体和角膜相当于一个凸透镜，视网膜相当于胶片（或光屏）。物体在视网膜上成的像为倒立、缩小的实像。3.正常的眼睛成像情况提出问题：凸透镜使距离不同的物体成像，像与透镜之间的距离会不同，而用眼睛看远近不同的物体时，像都成在视网膜上，即像距不变，这不是与透镜成像规律有矛盾吗？演示实验：蜡烛为被观察物体，凸透镜代表晶状体，光屏代表视网膜。将它们放在光具座上，将光屏位置固定，调节蜡烛位置，使屏上成清晰缩小的像，记下物距、像距，再换用较厚的凸透镜（焦距小），前后移动蜡烛，找到清晰像的蜡烛位置。教师引导：当换用比原来厚的凸透镜时，光屏上不能得到清晰的像，当将蜡烛向透镜靠近时，屏上又得到了清晰的像，说明能看清近处、远处物体与凸透镜厚薄有关。多媒体画面：眼睛看近处物体和远处物体时晶状体的变化和成像情况。教师：正常的眼睛之所以能看清近处和远处的物体，主要是哪一部分起了作用？引导学生分析晶状体的调节作用。引导归纳：眼睛观察近处物体时，晶状体变厚，使物体的清晰像成在视网膜上（如图）；眼睛观察远处物体时，晶状体变薄，使物体的清晰像成在视网膜上（如图）。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例1人的眼睛是一架“神奇的照相机”，图中________的共同作用相当于照相机的镜头，它能将光线________（选填“会聚”或“发散”）在视网膜上，视网膜相当于照相机的________，物体在视网膜上的成像特点是________。解析：人的眼球好像一架照相机，晶状体相当于凸透镜，对光有会聚作用，视网膜相当于胶片，物体通过凸透镜在视网膜上成倒立、缩小的实像。答案：晶状体和角膜会聚胶片倒立、缩小的实像探究点二近视眼的形成原因及矫正1.近视眼的形成原因学生分组实验：（1）取一个凸透镜、蜡烛、光屏和近视眼镜。把蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上，调节蜡烛和凸透镜的位置，在光屏上得到蜡烛倒立、缩小的实像。教师：上述实验，表示正常眼看物体时，物体能在视网膜上成倒立、缩小的实像。（2）把蜡烛远离凸透镜，此时光屏上蜡烛的像变得模糊。教师：这个实验表明近视眼看不清哪里的物体呢？引导学生回答近视眼看不清远处的物体。教师：请同学们移动光屏，直到看到蜡烛清晰的像。教师：这说明远处物体的像成在什么位置？引导学生回答远处物体的像成在视网膜的前方。2.近视眼的矫正分组实验：把一个凹透镜放在凸透镜前，移动凹透镜的位置，直到在原光屏位置再次得到清晰的像。教师：这个实验说明近视眼需要用什么来矫正？引导学生回答需要用凹透镜来矫正。教师：近视眼用凹透镜来矫正。这时物体发出的光通过凹透镜发散后再进入眼睛（凸透镜），可以看到在原光屏位置又出现了清晰的像。教师：请同学们看教材第100101页“近视眼及其矫正”部分内容，了解近视眼的形成原因及矫正方法。引导学生分析教材第101页图5.4-3，了解近视眼的形成原因及矫正方法。引导归纳：近视眼患者看不清________的物体。这是因为晶状体太________，折光能力太强，来自远处物体的像成在视网膜的________，应该用________来矫正。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例2（2019四川凉山中考）据专家介绍，12至18岁是青少年近视的高发期，主要原因如下：（1）长时间用眼不注意姿势或者休息。（2）长时间玩游戏、上网、玩手机、看电视等原因引起近视。下列四幅图中，属于近视眼及其矫正的是（）甲 乙 丙 丁A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁解析：题图甲的光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示近视眼的成像情况；近视眼是由于晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在视网膜上，需要在光线进入人眼以前发散一些，所以应戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则丁图是近视眼的矫正原理图。故选B。答案：B探究点三远视眼的形成原因及矫正1.远视眼的形成原因在探究点二的实验基础上，学生进行下列实验：把蜡烛、凸透镜和光屏放在水平桌面上，调节蜡烛和凸透镜的位置，在光屏上得到蜡烛倒立、缩小的实像。把蜡烛靠近凸透镜，此时光屏上蜡烛的像变得模糊。教师：这个实验表明远视眼看不清哪里的物体呢？引导学生回答远视眼看不清近处的物体。教师：请同学们移动光屏，直到看到蜡烛清晰的像。教师：这说明近处物体的像成在什么位置？引导学生回答近处物体的像成在视网膜的后方。2.远视眼的矫正分组实验：把一个凸透镜放在凸透镜前，移动后来放的凸透镜的位置，直到在原光屏位置再次得到清晰的像。教师：这个实验说明远视眼需要用什么来矫正？引导学生回答需要用凸透镜来矫正。教师：远视眼用凸透镜来矫正视力。这时物体发出的光通过凸透镜会聚后再进入眼睛（凸透镜），可以看到在原光屏位置又出现了清晰的像。教师：请同学们看教材101页“远视眼及其矫正”部分内容，了解远视眼的形成原因及矫正方法。引导学生分析教材101页图5.4-4，了解远视眼的形成原因及矫正方法。引导归纳：远视眼患者看不清________的物体。这是因为晶状体太________，折光能力太弱，来自近处物体的像成在视网膜的________，应该用________来矫正。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例3如图是杨大爷眼睛看物体时的成像情况，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（）A.远视眼凸透镜B.远视眼凹透镜C.近视眼凹透镜D.近视眼凸透镜解析：从题图可以看出，近处的光线通过晶状体后成像在视网膜后，这是远视眼的特征，应戴凸透镜把光线会聚在视网膜上，A选项正确。答案：A探究点四眼睛的保护与眼镜的度数教师：请同学们自学教材100页“眼睛”部分第三段内容，找出正常人眼睛的明视距离是多少？这个距离对我们有什么益处？引导学生明确明视距离的大小，讨论明视距离对保护眼睛的重要性。教师：预防近视的措施之一，就是读写时眼睛与书本的距离保持在明视距离，即25 cm左右。多媒体画面：生活中拍摄的不正确用眼方式的图片。引导学生课后查阅资料，总结爱护眼睛的方法。教师：请同学们自学教材第101页“科学世界”部分内容，并回答后面的问题。引导学生认识眼镜的度数，知道焦度的计算及焦度与度数之间的关系。课堂小结当堂达标（见导学案“当堂达标”）参考答案1.B2.B3.C4.B5.乙6.倒立实像凹透镜布置作业教材第102页“动手动脑学物理”第1至4题。板书设计一、眼睛的结构二、眼睛的工作原理成像特点：倒立、缩小的实像调节：改变焦距明视距离：眼睛距物体25 cm处三、近视眼和远视眼近视眼（会聚点提前）：凹透镜矫正（如图）远视眼（会聚点拖后）：凸透镜矫正（如图）教学反思__ ______ _____