《眼睛和眼镜》实验改进

《眼睛和眼镜》实验改进武汉光谷未来学校----张胜使用教材人教版初中物理八年级上册第五章第4节《眼睛和眼镜》实验器材眼球模型教师演示仪、眼睛模型学生分组实验仪器、凸透镜会聚能力探究仪器（激光笔4支、厚度不同的凸透镜2个）实验改进要点（一）制作模拟眼球，创设情境。立体360度展示眼球看清远处和近处物体的过程。（二）器材增加全方位雾化装置，方便学生清晰的从各个角度观察光路。（三）利用水透镜改变凸透镜的厚度，模拟眼球晶状体的厚度变化。（四）利用水透镜，演示近视眼、远视眼不同度数的矫正。增加无线摄像头，并将画面投屏到大屏幕上，方便学生观察晶状体的厚度变化。四、实验教学目标（一）必备技能：（1）了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看清远处和近处物体的。（2）通过实验探究了解近视眼、远视眼的形成原因及矫正办法。（二）关键能力（1）通过观察现象，能够总结归纳眼睛看清远处和近处物体的过程。（2）学会运用科学探究的方法研究问题。（三）核心素养（1）激发学生对科学的求知欲。（2）培养学生严谨的科学态度。五、教材及学情分析眼睛是人体最重要的器官之一，从结构上看，眼球类似于一架照相机。这一节内容是在凸透镜成像规律之后，学生对凸透镜成像特点已经有了初步的了解，但很难灵活运用凸透镜成像特点来解释眼睛的成像原理及近视眼、远视眼的成因和矫正。故本节内容设计非常直观的实验教具尤为重要，通过现象明显的实验探究活动和引导式的提问设计，来帮助学生了解晶状体的形状对观察景物的影响，突破重难点。六、实验教学过程（一）眼球结构：展示眼球的结构图，将眼球与照相机的结构进行类比。然后简单复习凸透镜的成像特点（规律表格），回忆照相机拍摄远近物体需要调节镜头，即需要调整像距才能使像清晰的成在光屏上。根据照相机类比，同时观察眼球结构图可知眼球的像距几乎是不变的。引出问题：那么眼睛是如何实现看清远近物体呢？（二）看远处物体、近处物体：（1）这一问题抛出后，先引导学生思考，看远处物体和近处物体，若都让像成在视网膜上，那观察哪种物体需要眼球的折光能力更强呢？此时，展示远近物体的两幅原理图对比，让学生作图得出观察近处物体需要的折光能力更强。（2）引出问题：那如何使凸透镜折光能力更强呢？此时教师可以演示黑板上的对比实验，通过实验让学生总结出凸透镜越厚，焦距越小，折光能力越强（3）接下来教师利用改进的眼球模型演示眼睛观察远近物体的过程（操作演示）（4）实验结束后，让学生进行总结归纳得出：看近处物体，睫状体收缩，晶状体变厚，对光的偏折能力变大；看远处物体，睫状体放松，晶状体变薄，对光的偏折能力变小。（5）根据晶状体厚度的调节有一定的范围，引出远点、近点、明视距离的概念。（三）近视眼及其矫正：（1）若长时间看近处物体，不注意用眼卫生，这样会使得只能看清近处物体，看不清远处物体，造成了近视眼。（2）实验演示：将注射器往前推使晶状体变厚，模拟观察远处物体，实验发现此时像会成在视网膜的前面。（3）原因分析：长期近距离看物体，会造成晶状体变厚，焦距变小，折光能力变强。时间长了之后导致睫状体疲劳过度，调节能力降低，这时便成在的视网膜的前面，而视网膜上则是模糊不清的光斑，这样就形成了近视眼。（4）近视眼矫正：先学生讨论如何来使视网膜前面的像再一次成在视网膜上？再实验演示给眼球模型带上凹透镜，验证同学们的矫正方法。（四）远视眼成因及其矫正（1）了解远视眼的成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使近处物体的像成在视网膜的后面。（2）实验演示：抽出眼球模型水透镜中的水，使其变薄，用眼球模型演示远视眼的成像位置及其矫正方法。七、实验效果评价（一）实验器材上：现象直观、操作简单、一器多用。（二）眼球模型的实验能激发学生学习的兴趣和求知欲。（三）通过眼球模型的实验创设真实的物理环境，便于引导学生深入理解和掌握物理规律。