глаз как оптическая системаx

Интегрированный урок (физика+ биология), 8-й класс
Человеческий глаз как орган зрения и оптическая
система.
Цели:
закрепить представление о линзах, их параметрах, применении линз на практике;
рассмотреть строение и свойства глаза, работу глаза как оптической системы, объяснить
дефекты зрения и возможную профилактику и коррекцию этих дефектов;
формирование познавательного интереса, интеллектуальных и экспериментальных
умений и навыков.
Задачи:
поиск наиболее эффективных способов организации деятельности учащихся при изучении
строения и функций глаза;
дать более глубокие и прочные знания по физике и биологии;
создать условия для формирования умения анализировать различные подходы в решении
одного и того же вопроса.
Подготовка к уроку.
Для формирования у восьмиклассников целостного видения вопроса “Человеческий глаз
как оптическая система”, учителя физики и биологии проводят интегрированный урок
“биология + физика”. Биологу при уточнении хода лучей через прозрачную среду глаза
нужна помощь физика, а учителю физики при изучении строения глаза необходимы
знания биологии. Прочное усвоение знаний о гигиене зрения, глазных болезнях
невозможно без глубоких знаний физики и биологии.
Перед данным уроком учащиеся уже изучили строение глаза на уроке биологии,
“Фотоаппарат” на уроке физики. Учитель физики предварительно готовит группу
учащихся дополнительно по вопросу “Фотоаппарат”, т.к. для большинства ребят этот
вопрос может оказаться сложным.
Оборудование:
Таблицы “Строение человеческого глаза”, “Ход лучей в фотоаппарате”.
Модель оптической системы глаза.
Тестовые задания.
Оформление. Из мира мудрых мыслей “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”,
“Мы видим не глазами , а мозгом”.
План изучения:
Ход лучей через прозрачную среду глаза.
Оптическая система глаза.
Гигиена зрения.
Дефекты зрения: близорукость и дальнозоркость и их устранение.
Самостоятельная работа.
Ход урока
1.Организационный момент (1,5-2 мин.).
(проверка отсутствующих, внешнее состояние класса, рабочих мест учащихся, наличие
дежурных).
Здравствуйте. По глазам вижу, что вы готовы к уроку, который мы сегодня проведем вместе с
Людмилой Геннадьевной, а почему, вы ответите в конце нашей совместной работы.
2.Повторение изученного материала (25 мин.).
Учитель физики.
Перед вами на моем столе приборы: лупа, фильмоскоп, телескоп, фотоаппарат. Что
общего у них? ( Основной элемент у этих приборов – линза).
Какие бывают линзы?
Даются задания по карточкам: получить изображение, даваемое линзой.
У доски построить ход лучей в фотоаппарате.
Какие изображения можно получить с помощью собирающей и рассеивающей линзы?
Какие величины являются основными характеристиками линз?
Вспомните оптическую систему фотоаппарата.
Линза не только основной элемент оптических приборов, созданных руками человека, это
и основной элемент глаза.
Глаза — самый ценный и удивительный дар природы. В них отражаются все наши
чувства: радость, страдание, равнодушие, любовь и ненависть. Глаза являются не только
зеркалом души, но и как бы зеркалом общего состояния здоровья. Это самый важный
орган чувств и поэтому они заслуживают исключительного внимания.
Формулирование темы, цели и задач урока.
Учитель биологии.
На прошлом уроке мы убедились в сложности строения глаза человека. Узнали , что
зрение важнейшее из чувств человека, поскольку большую часть информации об
окружающем мире мы получаем от фоторецепторов, находящихся на сетчатке нашего
глаза. На сегодняшнем уроке мы продолжаем искать ответ на вопрос “Как мы видим то,
что видим?”.
Нарисуйте в тетрадях схему глазного яблока человека. Один ученик выполняет задание у
доски. На рисунке должны обязательно быть: роговица, хрусталик, стекловидное тело,
сетчатка.
Вопросы (фронтально):
Что такое зрачок? Каковы его функции?
Как работает хрусталик?
Где располагаются колбочки и палочки? Каковы их свойства?
3. Изучение нового материала (40 мин.).
Учитель физики.
Глаз-уникальный “фотоаппарат”, который запечатлевает мир вокруг в естественных
красках, объемном изображении.
Глаз выполняет функции , аналогичные функциям отдельных частей фотоаппарата .В
этом мы на сегодняшнем уроке убедимся.
Назовите части глаза, которые обеспечивают преломление световых лучей. Учащиеся по
рисунку на доске показывают: роговица, хрусталик, стекловидное тело.
Учитель биологии напоминает, что пространство между роговицей и хрусталиком
заполнено водянистой влагой.
Учитель физики записывает на доске: роговица, водянистая влага, хрусталик,
стекловидное тело есть оптическая система глаза. Просит учащихся записать это в
тетради.
Сетчатая оболочка (сетчатка) выступает в роли экрана, где формируется изображение
предмета. Наибольшее преломление происходит в хрусталике , его часто называют
“живой линзой”. Хрусталик – эластичное линзоподобное тело (двояковыпуклая линза). В
зависимости от рассматриваемого предмета кривизна хрусталика способна меняться за
счет гладких мышц ресничного тела. Такое приспособление глаза называют
аккомодацией.
Учитель биологии.
Четкое восприятие окружающего мира осуществляется без участия сознания , путем
изменения кривизны хрусталика- рефлекторно.
Фронтальный эксперимент №1. Учитель физики.
Цель: пронаблюдать работу хрусталика.
Ход работы. Взять карандаш расположить его на расстоянии 20-20 см от глаз.
Рассмотреть его. Постепенно приблизить к себе.
Что замечаете?
Вывод (делают учащиеся). Изображение становится нечетким, размытым.
Расстояние наилучшего зрения 20-25см. на таком расстоянии и нужно держать книгу при
чтении. Существует ближняя точка видения -12см.
Учитель биологии.
Как формируется изображение на сетчатке?
Рецепторы сетчатки – клетки в форме колбочек и палочек. Колбочки обладают меньшей
светочувствительностью, чем палочки. Перед палочками и колбочками располагаются
нервные клетки, которые воспринимают и обрабатывают информацию, полученную от
зрительных рецепторов.
Учитель физики.
Нарисуем ход лучей через оптическую систему глаза. Учитель дорабатывает рисунок на
доске, начатый учеником при опросе. Обращает внимание . что изображение получено на
сетчатке глаза. Предлагает учащимся описать изображение: действительное,
уменьшенное, обратное.
Вывод. Можно назвать глаз- “живой фотоаппарат”. (Вопрос классу: почему?)
Учитель биологии.
Мы видим изображение предмета прямое и в реальных размерах. Почему?
Это происходит потому, что наряду со зрительными образами в мозг поступают нервные
импульсы. От глазных мышц. Глазные мышцы работают непрерывно , как бы описывают
предмет, а эти движения фиксируются головным мозгом. Световая энергия
трансформируется в нервное возбуждение , которое доходит до коры больших полушарий
и там анализируется. Можно сказать, что видит мозг, а не глаз. Зрение – это корковый
процесс, и он зависит от информации, поступающей от глаза в зрительные центры мозга.
Учитель физики.
Почему предметы мы видим объемными?
Учащиеся сразу отвечают: потому, что мы видим двумя глазами.
Учитель физики разъясняет суть бинокулярного зрения.
Бинокулярность. Наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопичным (то
есть формировать трехмерное изображение). Правая сторона сетчатки каждого глаза
передает через зрительный нерв "правую часть" изображения в правую сторону головного
мозга, аналогично действует левая сторона сетчатки. Затем две части изображения правую и левую - головной мозг соединяет воедино.
Объемное восприятие окружающего позволяет измерять расстояние на глаз – чем больше
угол между лучами, идущими в правый и левый зрачки, тем предмет ближе.
Фронтальный эксперимент №2.
Цель: пронаблюдать неодинаковое видение одного предмета отдельно правым и левым
глазом.
Ход работы. Рассмотреть карандаш отдельно правым и левым глазом. Что вы наблюдаете?
Вывод. Изображения различные.
Учитель физики.
Наше сознание совмещает оба впечатления в один рефлекторный образ.
А так ли уникален наш глаз как оптическая система?
Учащиеся .
Нет. Система линз в современных фотоаппаратах дают изображение значительно более
высокого качества.
Учитель биологии.
Остановимся на двух дефектах зрения: близорукости и дальнозоркости.
Работа с учебником биологии “Фокусировка лучей попадающих в глаз от удаленного
предмета у близорукого человека , с нормальным зрением, и у дальнозоркого. Исправить
этот дефект можно с помощью очков.
Учитель физики.
Учитель поясняет, почему для получения четкого изображения при близорукости
назначают двояковогнутые линзы., дальнозоркости -двояковыпуклые линзы, усиливающие
преломление лучей.
Единица измерения преломляющей силы линз- диоптрия.. Линзы для близоруких – с
отрицательной диоптрией, дальнозорких –положительной.
Вывод.
Учитель физики.
Рассмотренная нами на уроке модель человеческого глаза известна уже с 19 века. Однако
в настоящее время возникла необходимость создания наиболее точной модели, поскольку
оптическое несовершенство нашего глаза является сдерживающим фактором при
разработке многих информационных систем: микроскопов., телескопов, медицинских
инструментов.
4. Закрепление.
Учитель биологии.
Создание мини – проектов (пути решения задач, поставленных учителем).
Вы получили теоретические знания о глазе как органе чувств и его оптической системе. А
теперь перейдем к практической деятельности. Каждая группа должна создать мини –
проект. В конце работы представители групп покажут, что у них получилось.
Задание первой группе. Приготовьте сообщение на тему: “Как помочь Мартышке”.
Для этого:
вспомните басню Крылова “Мартышка и очки”;
определите, какой дефект зрения приобрела мартышка к старости и подберите ей очки для
правильной коррекции зрения.
Мартышка к старости слаба глазами стала;
А у людей она слыхала,
Что это зло еще не так большой руки:
Лишь стоит завести Очки.
Задание второй группе. Используя модель глазного яблока и схему, расскажите об
анатомическом строении глаза.
Задание третьей группе. Прочитайте текст и сформулируйте правила гигиены зрения.
Дайте им обоснование.
У некоторых людей возникают нарушения зрения. Если же выполнять несложные
правила, то можно их предотвратить.
Очень вредно держать книги и тетради на расстоянии ближе 30 сантиметров от глаз.
Когда мы рассматриваем предметы на близком расстоянии, мышечный аппарат глаза
напрягается, меняется кривизна хрусталика, возникает быстрое утомление и ухудшение
зрительного восприятия. При постоянном плохом освещении и неправильной посадке
вырабатывается привычка рассматривать всё вблизи. В результате развивается
близорукость.
Пребывание на природе, где обеспечен большой кругозор - прекрасный отдых для глаз.
Для нормальной работы глаз важно хорошее освещение. Стол для занятий нужно ставить
так, чтобы свет падал слева.
Вредно читать в движущемся транспорте, особенно при плохом освещении. Из-за
постоянных толчков книга то удаляется от глаз, то приближается к ним, то отклоняется в
сторону. При этом кривизна хрусталика то увеличивается, то уменьшается, а глаза всё
время поворачиваются, “ловя” ускользающий текст. В результате наступает ухудшение
зрения. Когда мы читаем лёжа, положение книги в руке по отношению к глазам постоянно
меняется и эта привычка наносит большой вред зрению.
Глаза следует беречь от травм. Это самая частая причина помутнения роговицы и
слепоты. Причиной глазных травм у детей часто являются шалости, драки.
Очень вредное воздействие на зрение оказывает курение, употребление спиртных
напитков. Никотин, алкоголь и различные токсические вещества могут вызвать тяжёлые
поражения зрительного нерва и привести к потере зрения.
Берегите свои глаза!
Почему сегодняшний урок мы провели вместе с Лилией Казимировной?
Такими совместными уроками мы как пазлами собираем картину окружающей нас
действительности. Потому, что познание мира возможно только при наличии взаимосвязи
всех школьных учебных предметов.
Выполните тест (Индивидуальное задание).
1. Перечислите последовательные части глаза, через которые проходит световой луч.
А.оболочка. Б.роговица
В.сосудистая оболочка. Г.зрачок.
Д.стекловидное тело. Е.хрусталик
(Ответ: Б,Г,Е,Д,)
2. Что образует зрительный анализатор.
А.зрачок. Б.сетчатка
В. зрительные нервы. Г зрительная зона коры больших полушарий.
Д.глазные мышцы. Е.радужка.
(Ответ Б,В,Г,).
В классе проверяем задание 1-3.
Оценка знаний учащихся.
Оценивается работа учащихся при обсуждении вопросов:
Строение глаза.
Основные части фотоаппарата.
Выполнение экспериментов. Умение делать выводы. Планировать работу.
Работа с учебником. При изучении вопроса “Дефекты зрения”.
Домашнее задание.
Параграф 49 “Биология Человек-8”,Д.В.Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев , М., “Дрофа”,
2002г.
Параграфы 5,6 с.185-187,“Физика-8”,А.В.Перышкин М., “Дрофа” 2002г.
Дополнительно. Задача.
Оптическая сила хрусталика человеческого глаза колеблется от 19 до 33 диоптрий. Какую
линзу представляет собой хрусталик?Определите наибольшее и наименьшее фокусное
расстояние хрусталика.
Рефлексия.





Что дал мне сегодняшний урок?
Чем ценен для меня изученный материал?
Как я оцениваю свою работу на уроке?
Ощущаю ли я состояние усталости, тревожности, беспокойства?
Испытываю ли я эмоциональный подъём, чувство удовлетворения от урока?