跨学科实践活动(二)　制作可调节的成像模型模拟眼球成像 - 学生版

跨学科实践活动(二)制作可调节的成像模型模拟眼球成像1．学科概念和跨学科概念生物学学科概念(1)眼是人体从外界获取信息的一种感觉器官。(2)视觉的形成过程中，通过晶状体曲度的改变，使不同距离的物体能准确地在视网膜上成像。物理学科概念(1)凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。(2)成像模型中，凸透镜曲度过大或与成像光屏距离过远，可用凹透镜矫正成像效果；反之，可用凸透镜矫正成像效果。跨学科概念(1)系统与模型：眼球各个结构相互联系构成一个成像系统；眼球成像过程难以直接观察，借助模型可认识和理解眼球成像原理及视力的变化与矫正。(2)结构与功能：视物正常的眼球的晶状体富有弹性，由于睫状肌的收缩、舒张作用，其曲度发生变化，使人能看清远近不同的物体。2．任务描述利用一定的材料器具制作可调节的成像模型，模拟眼球成像的过程；合理选用凹透镜或凸透镜对成像不清的情况进行矫正，模拟视力的矫正。本活动以小组为单位进行，课时安排如下表所示。课时安排建议活动课时安排活动内容第1课时小组讨论，确定装置制作及模拟眼球成像的方法和材料第2课时小组制作成像模型，并模拟眼球成像及视力矫正。展示、交流3.方案设计以下材料器具供选择：透明胶带的内圈，波波球(一种无色透明、有弹性的气球)，环保强力胶水，打孔器，剪刀，塑料软管，20mL注射器(不含针头)，凸透镜、凹透镜一组，光具座，光源，水，等等。每位小组成员积极发言，就模型的制作方案提出自己的想法。经过讨论，小组形成最佳的模型制作方案，并采用画图、表格等方式记录设计方案。可调节的“晶状体”示意图4．方案实施小组成员使用提供的材料器具或其他自备、自制的材料器具，依照确定的方案制作成像模型，分析模型中各个部件与眼球各结构的对应关系，并在模型中标注相应的眼球结构名称。根据方案制作可调节的晶状体模型或眼球前后径模型，实现成像的可调节。操作模型，模拟正常视物、近视、远视成像情况，选择合适的透镜，并将其置于合适的位置，对“视力不良”的情况进行矫正。采用表格、图片、照片、视频等方式记录模型作品、实验现象和实验数据，分析得出实验结果。1．(陕西中考)图1是显微镜及遮光器的放大图；图2是眼球结构模型；图3的①～④是从眼球模型中依次取出的结构。遮光器上的光圈可以控制显微镜的进光量，①～④中相当于遮光器的是()图1图2图3A.③B．④C．②D．①2．(山东青岛期末)如图所示是某生物兴趣小组制作的模拟眼球成像的可调节模型，图中的注水塑料瓶和光屏分别模拟的是()A．玻璃体、脉络膜 B．玻璃体、巩膜C．晶状体、角膜 D．晶状体、视网膜3．(山东烟台期末)下图为生物小组同学制作的眼球成像模型，左边的白纸板和中间的双凸透镜分别相当于眼球的()A．4和5 B．6和8C．8和5 D．9和64．(山东潍坊中考)某生物兴趣小组在老师指导下，开展了“制作可调节的眼球成像模型”的跨学科实践活动。活动计划如下：①学习眼球的结构和成像原理，并查阅、学习物理学科的相关内容；②研讨眼球模型制作方案，并绘制草图；③选择合适的材料和工艺，制作眼球结构模型和成像模型；④测试眼球模型，并根据测试效果进行改进；⑤撰写实践活动报告。(1)学习的过程就是建立____(填反射类型)的过程。在学习眼球的结构和成像原理时，听到老师“眼是视觉器官……”的声音前，声波刺激依次经过耳的结构是____(用名称和箭头表示)，最后经听觉中枢分析处理形成听觉。(2)兴趣小组制作的模型如图所示，其中光盘相当于眼球的____，气球B相当于眼球的____。(3)为测试眼球模型，兴趣小组的同学通过调节螺丝，使光源清晰地成像在蓝色塑料板上，该过程模拟的是____。为演示近视的形成，可以调节螺丝使气球A的前后径____(填“变大”或“变小”)，让物体成像于蓝色塑料板前方。(4)查阅资料时发现，光也会影响睡眠、情绪等非成像视觉功能，夜间光的输入会增加患抑郁症的风险。兴趣小组模拟手机、电脑等蓝光模式，按图示流程探究夜间蓝光诱发小鼠的抑郁行为，得到表中结果(“强迫游泳”作为反映抑郁程度的