2024人教版八年级物理上册 第五章 透镜及其应用 第4节 眼睛和眼镜 教案

人教版（2024）八年级上册物理第五章透镜及其应用第4

节眼睛和眼镜教案

《眼睛和眼镜》教案

年级八年级

学科初中物理共1课时

册别上册

人教版义务教育教科授课

教材新授课第1课时

书•物理八年级上册类型

教材分析

教材分析

本节课是《第五章透镜及其应用》中的第四节，以“眼睛和眼镜”为主题，系统

介绍了眼球的结构与成像原理、近视与远视的成因及矫正方法。教材通过类比照相

机模型，将晶状体与角膜组合视为凸透镜，视网膜作为感光屏，帮助学生建立“眼

睛成像”的物理模型。同时结合生活实例，讲解眼镜如何利用凹透镜或凸透镜调节

光线会聚位置，实现视觉矫正。内容紧扣“科学观念”与“科学探究”核心素养，

强调从现象到本质的思维建构。

学情分析

八年级学生已掌握凸透镜成像规律、焦距与折光能力的关系等基础知识，具备一定

的观察与分析能力。但对眼球内部结构缺乏直观认知，难以将抽象的光学原理与真

实生理机制联系起来。部分学生存在用眼习惯不良的问题，如长时间近距离看书、

玩手机等，对近视成因有模糊印象，但缺乏科学解释。教学中需借助图像、实验模

拟与生活情境，引导学生由表及里地理解“眼睛如何看清物体”这一核心问题，突

破“视觉成像过程”与“矫正原理”的理解难点。

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课时教学目标

物理观念

1.能够描述眼球的主要结构，并能用“凸透镜成像"原理解释眼睛成像的过程，

构建“眼睛二照相机”的物理模型。

2.理解晶状体通过睫状体调节厚度来改变焦距，从而实现远近物体的清晰成像，

掌握正常眼、近视眼、远视眼的成像特点与差异。

科学思维

1.能够运用“光路可逆”“凸透镜成像规律”分析近视与远视的成像偏差，并提

出合理的矫正方案。

2.通过对比不同视力状态下视网膜上的成像情况，发展逻辑推理与批判性思维能

力，提升从现象推导本质的能力。

科学探究

1.通过模拟实验（如使用凸透镜与光屏模拟眼球成像），设计并实施探究活动，

验证远视眼矫正原理。

2.能根据实验数据判断眼镜度数与焦距的关系，培养动手操作与数据分析能力。

科学态度与责任

1.能识别生活中常见的不良用眼行为，主动倡导科学用眼习惯，增强保护视力的

责任意识。

2.理解眼镜不仅是工具，更是科学服务社会的体现，树立尊重科技、关爱健康的

积极态度。

教学重点、难点

重i

1.眼睛成像的物理模型：晶状体与角膜等效为凸透镜，视网膜为光屏，形成倒立

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缩小的实像。

2.近视眼与远视眼的成因分析及矫正方法：明确“成像在视网膜前”与“成像在

视网膜后”的区别，掌握凹透镜与凸透镜的作用原理。

难点

1.理解睫状体如何通过改变晶状体曲率调节焦距，实现远近物体的清晰成像，突

破“动态调节”概念的理解障碍。

2.从“光路图”过渡到“数学表达式”，准确计算眼镜度数与焦距的关系，建立

“焦度=l/f”与“度数=焦度X与0”的量化思维。

教学方法与准备

教学方法

情境探究法、合作探究法、讲授法、实验模拟法

教具准备

眼球结构图PPT、凸透镜组、光屏、光源、老花镜、近视镜、卷尺、学生实验记录

单

教学环节教师活动学生活动

一、故事引入：小明的视力危机1.观看视频，感受角

（一）、创设真实情境，引发思考色困境

情境导2.回忆自身经历，说

1.教师播放一段短视频：一名初中生小明

入，激发坐在教室后排，看不清黑板上的字，皱眉、出“看不清”的场景

兴趣揉眼，老师提问时低头不敢回答；晚上回家3.观察眼球结构图，

【5分戴着眼镜’号作业,爷爷却摘卜眼镜看电视,初步认识各部位名称

钟】.思考“眼睛为何能

两人对话：“你这眼镜怎么一会儿戴一会儿4

摘？”看清物体”“眼镜如何

起作用”

2.提出驱动性问题：“为什么小明看不清

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规律完全一致。

情境共鸣：☆☆☆

评价任务结构识别：☆☆☆

模型联想：☆☆☆

以真实生活案例切入，激发学习动机；通过类比照相机，将抽象的生

设计意图物结构转化为熟悉的物理模型，降低认知门槛，帮助学生建立“眼睛二

光学系统”的基本认知框架，为后续深入探究奠定基础。

一、探究眼睛的“自动对焦”机制

（一）、分组实验：模拟眼睛调节焦距

1.教师分发实验材料：一个凸透镜（代表

晶状体）、一个光屏（代表视网膜）、一支

手电筒（代表远处物体发出的平行光）、一

根细线（模拟睫状体）。

1.分组实验，动手操

2.指导学生完成以下步骤：

作凸透镜与光屏

探究发

（1）将凸透镜固定在支架上，光屏放在透2.观察并记录不同焦

现，构建镜另一侧约20cm处，调整至光屏上出现最

距下的成像清晰度变化

模型

清晰的光斑（模拟远处物体成像于视网膜3.小组讨论：睡状体

【15分

上）;如何影响晶状体形状？

钟】（2）缓慢将凸透镜向前移动5cm,观察光屏

4.对比分析三种视力

上的像是否变模糊？说明什么？状态的远点与近点差异

（3）用手拉细线，使凸透镜变薄（模拟睫

状体放松），再次观察光屏上像的变化；

（4）松开细线，让凸透镜恢复原状，再将

凸透镜向靠近光屏方向推动，观察像的位置

变化。

3.教师巡视指导，提醒学生注意：当凸透

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镜变厚时，其折光能力增强，焦距变短；反

之则焦距变长。

4.引导学生归纳结论：眼睛通过睫状体调

节晶状体厚度，改变焦距，从而看清远近不

同的物体。

5.结合课本图5.4-2甲乙，对比说明：睫

状体放松时晶状体薄，焦距长，适合看远

处：睫状体收缩时晶状体厚，焦距短，适合

看近处。

6.教师强调：正常眼睛的远点在无限近，

近点约为IDcm,明视距图为25cm这是

最舒适阅读距离。

（二）、概念辨析：远点、近点、明视距离

1.教师提问：“如果一个人只能看清眼前

10cm内的东西，他是什么眼？”

2.学生回答后，教师补充：若远点不是无

限远，则为近视：若近点大于10cm,则为远

视。

3.播放动画：分别展示正常眼、近视眼、

远视眼的远点与近点位置，强化空间感知。

实验操作：☆☆☆

评价任务现象观察：☆☆☆

规律总结：☆☆☆

通过动手实验，让学生亲历“调节焦距”的过程，直观感受晶状体厚

度变化带来的成像差异，深化对“眼睛自动对焦”机制的理解。实验

设计意图

中融入“控制变量”思想，培养学生科学探究能力，突破“动态调

节”这一抽象难点。

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一、探究近视与远视的成因

（一）、动画演示：近视眼成像过程

1.教师播放动画：远处物体发出的平行光

进入眼睛后，由于晶状体过厚或眼球前后径

过长，光线提前会聚在视网膜前.，形成模糊

光斑C

2.提问：“这就像什么？为什么不能成清

晰像？”

3.引导学生类比：如同照相机镜头太强，

1.观看动画，理解近

底片离得太近，导致画面模糊。

视与远视的成像偏差

4.教师指出：这就是近视眼的核心问题一

2.分析光路图，找出

对比分

一成像在视网膜前。“成像位置错误”的原

析，破解

展示课本图甲：清晰标注“来自

5.5.4-3因

难题远处物体的光会聚在视网膜前”。

3.推理矫正方法：应

【10分

6.提问：“如何解决这个问题？”使用何种透镜？为什

钟】学生回答后，教师展示凹透镜：凹透镜

7.么？

具有发散作用，能使进入眼睹的光线先向外

4.对比两种眼病的成

发散，再被晶状体会聚，最终刚好落在视网因与矫正方式

膜上。

8.播放动画：凹透镜矫正后，光线路径调

整，成像回到视网膜上。

（二）、类比迁移：远视眼成像与矫正

1.教师提问：“如果晶状体太薄或眼球太

短，会发生什么？”

2.学生思考后，教师播放动画：近处物体

发出的发散光束尚未会聚就到达视网膜，形

成模糊光斑。

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3.引导学生类比：照相机镜头太弱，底片

离得太远，画面模糊。

4.展示课本图5.4-4甲：标注”来自近处

物体的光尚未会聚即到达视网膜”。

5.教师展示凸透镜：凸透镜具有会聚作

用，能提前汇聚光线，使其在视网膜上成清

晰像。

6.播放动画：凸透镜矫正后，光线路径优

化，成像准确落在视网膜.上。

7.强调：近视镜片为凹透镜（负度数），

远视镜片为凸透镜（正度数）。

成因分析：☆☆☆

评价任务矫正推理：☆☆☆

图示解读：☆☆☆

通过动画与图示结合，将复杂的光路变化可视化，帮助学生建立“成

像位置”与“矫正方式”的因果关系。采用类比法降低理解难度，引

设计意图

导学生从“现象”走向“本质”，培养基于证据的推理能力，突破

“成像偏差”与“矫正原理”的双重滞点。

一、科学世界：眼镜的度数1.理解焦度与度数的

（一）、公式推导：焦度与度数的关系换算关系

应用实

2.计算+300度与-200

践，深化1.教师板书公式：焦度①=1/f（单位：

Di」），眼镜度数=①X100（单位：度的焦距

理解

度）。3.动手测量老花镜焦

【10分

2.举例说明：若某透镜焦距为0.5m,则焦距

钟】

度①=1/0.5=2nr1,度数为2X100=4.小组合作计算并汇

+200度。报度数

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3.提问：“+300度和-200度的眼镜片，哪

个是远视镜片？”

4.学生回答后，教师解析：正数为远视镜

片（凸透镜），负数为近视镜片（凹透

镜）。

5.进一步追问：”+300度的焦距是多

少？”

6.引导学生计算：f=I/O=1/（3）〜

0.33m=33cm。

7.强调：度数越高，折光本领越强，焦距

越短。

（二）、动手测量：测定老花镜度数

1.教师分发一副老花镜（凸透镜），指导

学生用卷尺测量镜片中心到焦点的距离（可

用太阳光聚焦法粗略测定）。

2.学生记录测量值，计算焦度中=1/f,

再求度数。

3.小组交流结果，比较不同镜片的度数差

异。

4.教师总结：老年人因睫状体调节能力减

弱，出现老花，需佩戴凸透镜辅助看近。

公式应用：☆☆☆

评价任务计算准确：☆☆☆

实验操作：☆☆☆

将抽象的“度数”概念具体化，通过公式计算与实际测量相结合，强

设计意图化“数学表达”与“物理意义”的联系。学生在动手实践中体验科学

测量的乐趣，加深对“度数二焦度X100”的理解，提升综合应用能

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力。

一、知识梳理：构建思维导图

（一）、师生共同构建知识网络

1.教师引导学生口头复述本节课主要内

容：

-眼球结构：角膜、晶状体、视网膜、晚状

体

-成像原理：凸透镜成像，视网膜成倒立实

像

-调节机制：睫状体改变晶状体厚度，调节

焦距

1.口头复述本节课核

课堂小-近视成因：成像在视网膜前，用凹透镜矫

心知识点

结，升华正

-远视成因：成像在视网膜后，用凸透镜矫2.参与构建思维导图

价值

分享个人用眼习惯

正3.

【5分

-度数计算：①二度数=①4.制定并签署护眼承

钟】i/f,X100

诺

2.教师在黑板上绘制思维导图：以“眼睛

和眼镜”为中心，分支为“结构”“成

像”“调节”“视力问题”“矫正”“度

数”六大模块，图文并茂。

3.强调核心思想：一切光学现象都有物理

规律支撑，科学服务于生活。

（二）、情感升华：爱眼护眼倡议

1.教师提问：“你有哪些不良用眼习惯？

如何预防近视？”

2.学生自由发言，如：躺着看书、长时间

看手机、光线不足、不眨眼等。

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3.教师总结两条科学措施：

（1）保持“一拳一尺一寸”：胸口离桌一

拳，眼睛离书一尺（约33cm）,手指离笔尖

一寸。

（2）每用眼40分钟，远眺5分钟，让睫状

体放松。

4.发起“爱眼行动”：每位同学写下一条

护眼承诺，贴在班级“健康墙”上。

知识整合：☆☆☆

评价任务表达清晰：☆☆☆

行为自觉：☆☆☆

通过思维导图实现知识结构化，帮助学生形成完整认知体系。结合生

设计意图活实际开展价值观教育，将科学知识内化为健康行为，落实“科学态

度与责任”核心素养，实现从“知”到“行”的跨越。

作业设计

一、基础巩固

1.请画出正常眼睛看远处物体时的光路图，标注角膜、晶状体、视网膜、睫状

体，并说明此时晶状体的状态。

2.判断下列说法是否正确，正确的打“，错误的打“X”：

（1）近视眼是由于晶状体太薄导致的。（）

（2）远视眼的成像位置在视网膜之后。（）

（3）凹透镜可以用于矫正远视眼。（）

（4）眼镜的度数越大，焦距越短。（）

3.一位同学的验光单显示：右眼-150度，左眼-2Q0度。清问他佩戴的是哪种类型

的眼镜？他的眼睛属于哪种视力问题？

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二、拓展探究

4.请你设计一个小实验，用身边的物品（如放大镜、纸板、手电筒）模拟“远视

眼矫正”过程，并写出实验步骤与预期现象。

5.查阅资料，了解“角膜塑形镜”（0K镜）的工作原理，与