第十二冊-眼睛的科學(xué)

眼睛的科學(xué)一、課文說明本課在低年級《保護(hù)眼睛》和本冊《凸透鏡》的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)眼睛怎樣看到各種物體，近視的原因及預(yù)防近視的各項(xiàng)措施的原理；在能力培養(yǎng)方面，屬于“實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α焙汀巴评砟芰Α钡南盗小Ｕn文分兩部分：第一部分指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)眼睛是怎樣看見各種物體的。這部分內(nèi)容分為三層：1．指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)眼睛的構(gòu)造及各部分的作用。關(guān)于眼睛的構(gòu)造，本課重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)眼球的構(gòu)造。限于學(xué)生的接受能力，在眼球的構(gòu)造中，只重點(diǎn)介紹瞳孔、晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)，這些都是了解視覺原理和近視原因必需的基礎(chǔ)知識(shí)。關(guān)于眼球各部分的作用，要使學(xué)生知道眼球像一架精密的照相機(jī)：晶狀體是凸面、透明的，相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭，具有成像作用；視網(wǎng)膜相當(dāng)于照相機(jī)的底片，外界物體通過晶狀體形成的像要落在視網(wǎng)膜上，人才能看得清。2．啟發(fā)學(xué)生思考視覺與光的關(guān)系。學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)知道，人在漆黑的屋子里看不見周圍的物體，只有在有光的條件下（點(diǎn)蠟燭、開燈）才能看見周圍物體。為了使學(xué)生對視覺與光的關(guān)系有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，教學(xué)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想：在沒有光的條件下，凸透鏡不能使物體成像；同樣，在沒有光的條件下，晶狀體也不能使物體在眼睛內(nèi)成像；只有在有光的條件下，物體被光照亮了，才能通過晶狀體在眼睛內(nèi)成像，人才能看見物體。3．在以上觀察、思考的基礎(chǔ)上，講解視覺的形成。限于學(xué)生的接受能力，課文中講述的視覺過程只能是比較粗略的，不可能很詳細(xì)，也不能要求很嚴(yán)密。第二部分指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)近視（主要是假性近視）的成因及預(yù)防近視的方法。這部分內(nèi)容分為四層：1．講解近視的原因是晶狀體有了病。2．通過模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生明白：人既能看清遠(yuǎn)處的物體又能看清近處的物體，全憑晶狀體凸度變化來調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)步驟：（1）用凸度較大的透鏡做成像實(shí)驗(yàn)。這一步的重點(diǎn)是使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)與眼睛之間的模擬關(guān)系。（2）將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，成像不清晰；換用凸度較小的透鏡，成像清晰。這說明：眼睛在看近處物體時(shí)，晶狀體凸度要大；在看遠(yuǎn)處物體時(shí)，晶狀體凸度要小。3．在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上講解近視的病理。限于學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知能力，這段文字也只是粗略地講解了近視的病理，重點(diǎn)是晶狀體調(diào)節(jié)能力變差。實(shí)際上還有其他病理（例如眼球變形等），本課不涉及。4.講解預(yù)防近視的幾個(gè)基本要求。這些要求在低年級已經(jīng)講過，學(xué)生在本課學(xué)習(xí)了一些近視的病理知識(shí)之后，會(huì)對這些要求有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。二、目的要求1．通過本課教學(xué)，使學(xué)生知道眼睛怎樣看見各種物體，近視的原因，以及保護(hù)視力的方法。2．培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ▽W(xué)習(xí)做“眼球成像”及“近視眼病理”的模擬實(shí)驗(yàn)）。3.向?qū)W生進(jìn)行關(guān)于眼的衛(wèi)生保健教育，培養(yǎng)良好的用眼衛(wèi)生習(xí)慣。三、課前準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：1．分組實(shí)驗(yàn)材料——蠟燭及燭臺(tái)、凸透鏡（2塊，凸度大小不同）及支架、紙屏、火柴。2.掛圖或投影片——眼球的構(gòu)造、視覺成因示意圖。四、教學(xué)過程導(dǎo)入新課1．提問：（1）凸透鏡的外形有什么特征？凸透鏡有什么作用？（2）凸透鏡成像有什么規(guī)律？2．談話：（1）凸透鏡成像的作用，不僅在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用，還與我們的眼睛有密切的關(guān)系。你猜有什么關(guān)系？（2）關(guān)于眼睛你有什么問題？3．講述：這節(jié)課，我們就來學(xué)習(xí)關(guān)于眼睛的科學(xué)（板書課題），重點(diǎn)是眼睛怎樣看到各種物體。學(xué)習(xí)新課1．指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)眼睛怎樣看見各種物體（1）認(rèn)識(shí)眼球的構(gòu)造①談話：要知道眼睛怎樣看到各種物體，首先要了解眼睛的構(gòu)造。你認(rèn)為眼睛由哪幾部分構(gòu)成？它們各有什么用？其中哪部分最重要？②講解：眼睛外部是眼瞼（眼皮），眼瞼邊長有睫毛，眼瞼內(nèi)是眼球。眼睛最重要的部分是眼球，眼瞼、睫毛都是保護(hù)眼球的。下面我們重點(diǎn)觀察眼球的構(gòu)造。（出示眼球構(gòu)造圖。）③觀察：眼球是什么形狀的？從圖上看，眼球由哪些部分構(gòu)成？晶狀體是什么樣的？像什么？④講解：眼球是球形的。眼球的外部是眼球壁，眼球壁有好幾層，內(nèi)層是視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜由很多感光細(xì)胞組成，像照相底片一樣，既能感知光的強(qiáng)弱，又能感知光的色彩。視網(wǎng)膜通過視神經(jīng)與大腦相連。眼球的前部有一個(gè)小孔，叫瞳孔，外界的光通過瞳孔進(jìn)入眼球。⑤觀察：兩個(gè)同學(xué)相互觀察對方眼睛的瞳孔。⑥講解：瞳孔后面是晶狀體，晶狀體是透明的，外形很像凸透鏡，通過肌肉與眼球壁相連。⑦討論：外界物體發(fā)出的或反射的光，通過晶狀體后會(huì)怎樣？（成像）成像在什么地方？（視網(wǎng)膜）通過以上分析，你認(rèn)為眼睛的構(gòu)造像什么？（照相機(jī)）哪個(gè)部分相當(dāng)于照相機(jī)的鏡頭？哪個(gè)部分相當(dāng)于照相機(jī)的底片？⑧教師小結(jié)：通過以上分析可以知道，眼睛很像一架精密的照相機(jī)，外界物體能在眼球內(nèi)形成像。人有了這架“照相機(jī)”，才能看見周圍各種物體。（2）認(rèn)識(shí)視覺與光的關(guān)系①講述：眼睛所以能看見周圍各種物體，還與其他因素有關(guān)系。②討論：在漆黑的屋子里，你能看見周圍的物體嗎？怎樣才能看見？你怎樣解釋這種現(xiàn)象？（如果學(xué)生不能很好解釋，可以進(jìn)一步啟發(fā)：在沒有光的條件下凸透鏡能成像嗎？眼球內(nèi)能成像嗎？）由此可以知道，眼睛所以能看見各種物體，與什么因素有關(guān)系？③教師小結(jié)：通過以上分析可以知道，只有在有光的條件下，眼睛才能看見各種物體。（3）綜合視覺形成的原因①討論：通過以上研究，你認(rèn)為眼睛所以能看見周圍各種物體，是什么原因？②講述：眼睛所以能看見周圍各種物體，一是在眼球內(nèi)有能成像的構(gòu)造，二是必須有光。（出示視覺成因示意圖。）我們周圍的物體，有的自己發(fā)光，有的能反射別的物體的光。當(dāng)它們發(fā)射或反射的光通過瞳孔、晶狀體進(jìn)入眼球后，會(huì)在視網(wǎng)膜上形成這些物體的像；連接視網(wǎng)膜的視神經(jīng)立即把這些光信號報(bào)告給大腦，我們就看到了這些物體。2．指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)近視的原因及預(yù)防近視的方法（1）講述：健康的眼睛才能看清周圍的物體。如果眼睛受了傷或有了病，特別是晶狀體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)有了病，人就看不清、甚至完全看不見周圍的物體。例如少年兒童的多發(fā)病——近視，就是由于晶狀體有了病。為了弄清這個(gè)問題，我們來做個(gè)模擬眼睛看物體的實(shí)驗(yàn)。（2）實(shí)驗(yàn)：①講述：每個(gè)組都有大小相同、凸度不同的兩塊凸透鏡，先用凸度較大的透鏡實(shí)驗(yàn)。讓蠟燭通過這塊凸透鏡，在紙屏上形成清晰的像。②學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。③討論：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，哪幾個(gè)部分相當(dāng)于眼睛？它們分別相當(dāng)于眼睛的哪個(gè)部分？哪個(gè)部分相當(dāng)于眼睛看的物體？④講述：使物體離“眼睛”遠(yuǎn)一些（將蠟燭向外移），觀察“視網(wǎng)膜”上的像有什么變化？⑤學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)。（像變得模糊）⑥講述：換用凸度較小的透鏡，觀察“視網(wǎng)膜”上的像怎樣？⑦學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)。（像又變得清晰）（3）討論：①通過以上實(shí)驗(yàn)，你有什么發(fā)現(xiàn)？②在以上模擬實(shí)驗(yàn)中，凸透鏡表示什么？透鏡凸度的變化表示什么？（晶狀體凸度的變化）③由此可以推想，人在看遠(yuǎn)近不同的物體時(shí)，晶狀體有什么變化？（或問：由此可以推想，為什么眼睛既能看清近處的物體又能看清遠(yuǎn)處的物體？）（4）講解：人的眼睛是靠自動(dòng)調(diào)節(jié)晶狀體的凸度看清遠(yuǎn)近不同物體的，晶狀體的凸度是靠牽引晶狀體的肌肉（睫狀肌）調(diào)節(jié)的。肌肉收縮，晶狀體凸度變大，眼睛就可以看清近處的物體；肌肉舒張，晶狀體凸度變小，眼睛就可以看清遠(yuǎn)處的物體。健康的眼睛晶狀體調(diào)節(jié)力強(qiáng)，遠(yuǎn)近物體都能看得清。（5）討論：如果總是近距離看書寫字，久而久之，會(huì)帶來什么結(jié)果？為什么？（6）講解：如果總是近距離看書寫字，晶狀體的凸度總是比較大，牽引晶狀體的肌肉總是處在緊張狀態(tài)。日子久了，肌肉就會(huì)疲勞，失去調(diào)節(jié)能力。再看遠(yuǎn)處物體時(shí)，肌肉不能放松，晶狀體的凸度不能變小，成像就會(huì)模糊，就成為近視了。（7）討論：知道了近視的原因，應(yīng)該怎樣預(yù)防近視？為什么？（8）教師小結(jié)：通過以上學(xué)習(xí)可以知道，人所以能看清遠(yuǎn)近不同的物體，全靠晶狀體凸度的調(diào)節(jié)；如果長時(shí)間近距離看書寫字，會(huì)使晶狀體凸度變大，失去調(diào)節(jié)能力，成為近視眼；要預(yù)防近視，最重要的是看書寫字時(shí)眼睛不能離書本太近，時(shí)間不要太長，休息時(shí)注意遠(yuǎn)眺。鞏固應(yīng)用1．講述：這節(jié)課，我們了解了有關(guān)眼睛的一些科學(xué)知識(shí)。2．提問：（1）眼睛的最主要部分是什么？（2）說一說眼睛是怎樣看見周圍各種物體的？（3）說一說眼睛怎樣看清遠(yuǎn)近不同的物體？（4）為什么長時(shí)間看書后“遠(yuǎn)眺”能預(yù)防近視？布置作業(yè)思考：老花眼是什么癥狀？老花眼是眼的哪個(gè)部位有病？五、參考資料1．眼球的構(gòu)造眼球由眼球壁和眼球的內(nèi)容物構(gòu)成。眼球壁分為外膜、中膜和內(nèi)膜三層。

呈淡棕色，分布著豐富的血管和色素細(xì)胞，有營養(yǎng)眼球的作用。中膜最前面的部分是虹膜，也就是眼黑，呈棕黑色，中央有一個(gè)圓孔，叫做瞳孔，是光線進(jìn)入眼球內(nèi)部的孔道。虹膜內(nèi)有平滑肌，可調(diào)節(jié)瞳孔的大小。眼球壁的內(nèi)膜是視網(wǎng)膜，含有許多感光細(xì)胞，能感受光的刺激。眼球的內(nèi)容物包括晶狀體、玻璃體和房水。這些物質(zhì)都透明，和角膜共同組成眼球的折光系統(tǒng)。晶狀體在虹膜和瞳孔的后方，像雙凸透鏡，有彈性，它由韌帶（懸韌帶）連在睫狀體上。睫狀體內(nèi)的睫狀肌收縮或舒張，可以使懸韌帶松弛或拉緊，從而調(diào)節(jié)晶狀體的凸度。玻璃體是膠狀物質(zhì)，在晶狀體和視網(wǎng)膜之間。房水是充滿在眼房內(nèi)的液體。2．視覺的形成角膜、房水、晶狀體和玻璃體組成眼的折光系統(tǒng)。外界物體反射來的光線，經(jīng)過眼的折光系統(tǒng)，在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)物像。形成物像的光刺激視網(wǎng)膜中的感光細(xì)胞，使其興奮。感光細(xì)胞興奮后發(fā)放的神經(jīng)沖動(dòng)，經(jīng)視神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦皮層的視中樞，人就產(chǎn)生了看見物體的視覺。視網(wǎng)膜上所以能形成清晰的物像，是依靠眼的調(diào)節(jié)作用，其中主要的為晶狀體的調(diào)節(jié)和瞳孔的調(diào)節(jié)。在眼的折光系統(tǒng)中能夠改變屈光度的只有晶狀體，所以晶狀體在眼的調(diào)節(jié)作用中起著重要的作用。一般說來，在眼前5～6米以外的物體反射出來的光線，可以看成平行光。正常人的眼對于平行光不需要調(diào)節(jié)作用，就可以在視網(wǎng)膜上形成清晰的物像。這時(shí)候睫狀肌是舒張的，懸韌帶被拉緊，晶狀體凸度小，平行光正好成像在視網(wǎng)膜上。但是，看5～6米以內(nèi)的物體，如果眼不調(diào)節(jié)，物像將落在視網(wǎng)膜的后方，看不清楚。要看清楚5～6米以內(nèi)的物體，就需要晶狀體的調(diào)節(jié)作用：睫狀肌收縮，懸韌帶松弛，晶狀體因自身的彈性而凸度加大，使物像正好落在視網(wǎng)膜上。在正常情況下，看強(qiáng)光時(shí)瞳孔縮小，看弱光時(shí)瞳孔擴(kuò)大，這是瞳孔對光的反射。瞳孔對光反射的意義在于調(diào)節(jié)進(jìn)入眼內(nèi)的光量。強(qiáng)光下瞳孔縮小，減少進(jìn)入眼內(nèi)的光量，以保護(hù)視網(wǎng)膜不受過強(qiáng)的刺激。弱光下瞳孔擴(kuò)大，增加進(jìn)入眼內(nèi)的光量，使視網(wǎng)膜能得到足夠的刺激。此外，看遠(yuǎn)物時(shí)瞳孔擴(kuò)大，增加進(jìn)入眼內(nèi)的光量；看近物時(shí)瞳孔縮小，限制進(jìn)入眼內(nèi)的光量，使成像清楚。3．近視眼眼睛的晶狀體可以近似看成是一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜就是屏。眼睛看到的物體，是該物體經(jīng)過“凸透鏡”在視網(wǎng)膜上形成倒立的實(shí)像的結(jié)果。物體所在距離不同，人眼可以通過睫狀肌的松緊自動(dòng)調(diào)節(jié)“凸透鏡”的焦距，使像落在視網(wǎng)膜上。睫狀肌完全松弛時(shí)（眼珠最扁、焦距最大），人眼能看清楚的物體所在處稱為眼的“遠(yuǎn)點(diǎn)”；睫狀肌處于最緊張時(shí)（眼珠最鼓、焦距最小），人眼能看清楚的物體所在處稱為眼的“近點(diǎn)”。一般認(rèn)為人眼的遠(yuǎn)點(diǎn)可在無限遠(yuǎn)，近點(diǎn)在眼前15厘米處。在合適的光照度下，一般人的眼睛看前面25厘米處的物體是不費(fèi)力的，很舒適，這個(gè)距離稱為明視距離。如果人總是看很近的東西，或者在光不夠強(qiáng)的情況下看書，睫狀肌總處于緊張狀態(tài)，晶狀體的凸度總是比較大，久而久之，一旦看遠(yuǎn)處物體時(shí)，睫狀肌就不能放松，變凸的晶狀體不能恢復(fù)到正常狀態(tài)。這樣，遠(yuǎn)處物體所成的像就不能正好落在視網(wǎng)膜上，