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眼睛是怎樣看見物體的

2011-03-19

                                                 眼睛是怎樣看見物體的

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      這部分教材首先讓學(xué)生了解眼睛的結(jié)構(gòu)和成像原理，知道視覺形成的大致過程，然后學(xué)習(xí)近視眼、遠視眼的成因和矯正方法。不要求學(xué)生記住眼睛各部分的組成。
      關(guān)于眼睛的結(jié)構(gòu)和成像原理，可采用學(xué)生自學(xué)的方法，讓學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，并回憶生物課上學(xué)過的有關(guān)知識，了解眼睛怎樣看見物體；然后討論交流、解疑答惑。
      學(xué)生討論發(fā)言時，更好用多媒體投出眼睛的結(jié)構(gòu)及其成像圖（也可以用掛圖），讓學(xué)生結(jié)合圖片講解，學(xué)生之間可相互補充；對于學(xué)生提出的問題，可先讓學(xué)生討論，教師再作評析。
      為更好地駕御課堂教學(xué)，教師課前要多了解一些跟眼睛和眼鏡有關(guān)的知識，以備學(xué)生提問。如學(xué)生問：“正常的眼睛既可眺望遠景，又能細(xì)看近物。物距變了，像距不變，竟然都能在視網(wǎng)膜上形成清晰的像！為什么？”原來晶狀體是有彈性的，它周圍的肌肉可以根據(jù)視物的遠近調(diào)節(jié)晶狀體的平凸程度，改變晶狀體的焦距，從而使像總成在視網(wǎng)膜上。當(dāng)眼部肌肉松弛時，晶狀體相對變扁一些，其焦距變大，這時遠處物體的像能夠成在視網(wǎng)膜上，從而使人看到遠處的物體。正常眼睛能看到的遠點在無限遠處。當(dāng)眼部肌肉緊張時（“使勁”看近物），晶狀體會變凸，焦距變小，近處物體的像能夠成在視網(wǎng)膜上。正常眼睛能看到的近點約在離眼睛10~15cm的地方。在合適的照明條件下，正常眼睛觀察近處物體清楚而又不疲勞的距離，大約是25cm，叫做明視距離。可見，眼睛是一個精巧的變焦成像系統(tǒng)，然而這個變焦系統(tǒng)一旦不能正常調(diào)節(jié)，就會形成近視眼或遠視眼。
活動1 研究近視眼鏡和遠視眼鏡。
     “活動1”的目的是了解近視眼和遠視眼的矯正方法，研究“為什么近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，而遠視眼鏡的鏡片是凸透鏡？”
       活動1的第1個問題要事先布置學(xué)生在課前完成。
第2個問題，比較的方法是開放的，學(xué)生可以通過用手摸鏡片、放在太陽光下觀察其會聚或發(fā)散作用、成像等方法，得知老花鏡的鏡片是凸透鏡，近視鏡的鏡片是凹透鏡。
       第3個問題，可讓學(xué)生觀察教材圖3-65和圖3-66，思考回答。近視眼的晶狀體過凸，會聚本領(lǐng)過強，看遠處的物體時像成在視網(wǎng)膜前，患者應(yīng)配戴凹透鏡做的眼鏡，讓光適當(dāng)發(fā)散，使清晰的像略向后移，成在視網(wǎng)膜上。遠視眼的晶狀體較為扁平，會聚本領(lǐng)偏弱，看近處的物體時像成在視網(wǎng)膜后，患者應(yīng)配戴凸透鏡做的眼鏡，讓光適當(dāng)會聚，使清晰的像略向前移，成在視網(wǎng)膜上。為加強認(rèn)識，還可讓學(xué)生做做下面的模擬實驗，直觀地體驗近視眼鏡和遠視眼鏡的作用：
，凸透鏡表示眼睛的晶狀體，光屏表示視網(wǎng)膜，把近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，使光屏上呈現(xiàn)清晰的像，標(biāo)出光屏的位置，表示近視眼的視網(wǎng)膜位置。拿開眼鏡，屏上的像變得模糊。嘗試移動光屏，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光屏向透鏡方向移動后，像又變得清晰，這說明近視眼患著的像成在視網(wǎng)膜前。同理研究遠視眼的成因和遠視眼鏡的作用。
      學(xué)了近視眼和遠視眼的成因及矯正方法，可以讓學(xué)生搞一個小調(diào)查，了解班級或?qū)W校學(xué)生近視眼的發(fā)病率和原因，介紹一些用眼衛(wèi)生的知識，提醒學(xué)生注意保護眼睛：眼睛是“心靈的窗戶”，是眼睛帶給我們觀察、閱讀、行走、駕駛的快樂……生活、工作時刻離不開它，千萬要保護好自己的眼睛！以此對學(xué)生進行情感態(tài)度價值觀方面的教育。
影像的保存
      照相機是人們經(jīng)常接觸的物品，了解照相機的基本結(jié)構(gòu)和成像原理是現(xiàn)代公民應(yīng)該具備的科學(xué)常識。教學(xué)時更好利用照相機實物（或模型）結(jié)合掛圖（或多媒體投影），讓學(xué)生觀察學(xué)習(xí)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏，被拍攝的物體到鏡頭的距離要大于2倍焦距，才能在膠卷上得到倒立、縮小的實像。
     為了使學(xué)生對照相機了解得更實際些，可向?qū)W生介紹照相機的使用方法：照相機對準(zhǔn)被拍攝的景物后，旋轉(zhuǎn)相機前面的“調(diào)焦環(huán)”移動鏡頭，即調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，使膠片上形成一個清晰的倒立、縮小的實像。按下“快門”，鏡頭打開，使光線進入并射向膠片。快門速度是快門開合的時間，或稱曝光時間。“光圈”通過改變光孔的大小控制進入照相機的光線數(shù)量，這與眼睛的虹膜通過改變瞳孔控制進入眼睛的光線數(shù)量相似。照相膠片上涂有化學(xué)物質(zhì)，在光作用下發(fā)生化學(xué)變化，通過化學(xué)反應(yīng)，所成的像固定在膠片上，變成底片。將底片沖洗后，就能將像印在相紙上。上述內(nèi)容僅是出于實用目的而向?qū)W生介紹，不讓學(xué)生死記條文，不作考試要求，因為學(xué)生對這些實用的知識比較感興趣，也不會加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
      如果學(xué)校條件允許，更好讓學(xué)生能實際操作照相機。如果學(xué)生家中有照相機，可讓學(xué)生課下拍攝一些照片，并與同學(xué)交流拍照的體會。如果沒有條件，教師可發(fā)動學(xué)生用凸透鏡作鏡頭、紙盒作暗箱、半透明玻璃紙作膠片，自制模型照相機（如圖3.7-2所示），并練習(xí)調(diào)節(jié)。
眼睛的好幫手
      顯微鏡和普通望遠鏡都是由物鏡和目鏡兩組透鏡組成的。顯微鏡的作用是：通過物鏡和目鏡形成物體放大的虛像，從而使我們能觀察到肉眼無法看清的細(xì)微物體。望遠鏡的作用是：通過目鏡觀察到的虛像，相比物體來說好像被移近了，從而使我們看清遠處的物體。
      對于顯微鏡和望遠鏡，只要求學(xué)生掌握它們的基本結(jié)構(gòu)和作用，不要求學(xué)習(xí)物鏡和目鏡的成像過程。
如果學(xué)校條件允許，更好讓學(xué)生實際操作顯微鏡和望遠鏡。如果沒有望遠鏡，可以讓學(xué)生做一做下面的實驗：取兩個不同焦距的凸透鏡，把焦距小的透鏡放在眼睛附近，作為目鏡，以焦距較大的凸透鏡作為物鏡，保持兩鏡平行，通過兩個透鏡觀察稍遠的物體。調(diào)節(jié)兩個透鏡之間的距離，直到看得清楚為止。看看有什么發(fā)現(xiàn)。（提醒學(xué)生不要對著太陽等光源觀察！以免損傷眼睛）
      另 外，建議學(xué)生課下登錄互聯(lián)網(wǎng)，分別搜索“顯微鏡”和“望遠鏡”，查閱更多的相關(guān)信息，體會物理知識的應(yīng)用對科技進步產(chǎn)生的巨大影響，并與同學(xué)交流。

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