“人體對周圍世界的感知——視覺”一課的教學(xué)設(shè)計

孫芳　牛興靖　劉靖

摘要：在本節(jié)教學(xué)中，借助觀看圖片、視頻，理解眼球部分結(jié)構(gòu)的功能。利用自主探究可變焦水透鏡成像實(shí)驗，直觀感受眼球的成像過程、晶狀體的作用、近視的成因和矯正方法。通過視頻和實(shí)例分享，培養(yǎng)學(xué)生良好的用眼衛(wèi)生習(xí)慣和對視覺障礙人士的關(guān)愛之情。

關(guān)鍵詞：視覺 ?教學(xué)設(shè)計 ?眼球成像 ?可變焦水透鏡

一、教材分析

“人體對周圍世界的感知——視覺”是濟(jì)南版《生物學(xué)》七年級下冊第五章第四節(jié)第一課時的內(nèi)容。[1]本課時教材的主要內(nèi)容是掌握眼球結(jié)構(gòu)和部分結(jié)構(gòu)的功能，理解眼球成像原理和視覺形成過程，懂得近視的成因和矯正方法。

本課時的重點(diǎn)是眼球結(jié)構(gòu)和部分結(jié)構(gòu)的功能，教師可通過拆裝眼球模型和播放視頻、圖片等直觀教學(xué)方式，讓學(xué)生完成從感性到理性的認(rèn)識，進(jìn)而掌握該部分知識；難點(diǎn)是眼球成像原理和近視的成因，教師可通過設(shè)計凸透鏡（可變焦水透鏡）成像實(shí)驗，[2]變抽象為具體，突破難點(diǎn)。

二、教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)。

（一）通過自主學(xué)習(xí)、觀察眼球模型及分組模擬眼球成像實(shí)驗，說出眼球的主要結(jié)構(gòu)名稱和功能，理解眼球成像原理及視覺形成過程，懂得近視的成因及矯正方法。

（二）通過自主觀察、小組合作實(shí)驗等，培養(yǎng)學(xué)生的觀察思考、實(shí)踐操作和合作探究交流的能力。

（三）通過對近視成因的探究，培養(yǎng)學(xué)生良好的用眼衛(wèi)生習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛視覺障礙人士的情感和樂于奉獻(xiàn)的精神。

三、教學(xué)過程

（一）體驗感知，導(dǎo)入新課

出示一個紙盒，里面放一個噴了香水的“眼”字卡片。邀請一位學(xué)生依次通過聞一聞、摸一摸、看一看的方式，猜測盒子里裝得是什么，并說出自己是通過哪種感覺來認(rèn)識這個物體的？

設(shè)計意圖：利用游戲，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，并讓學(xué)生深切體會到眼睛的重要性，從而引出課題。

（二）層層深入，講授新知

1.自主研學(xué)，小組競賽，構(gòu)建眼球結(jié)構(gòu)知識體系

學(xué)生自學(xué)課本，填寫學(xué)案中眼球結(jié)構(gòu)示意圖的各結(jié)構(gòu)名稱，并補(bǔ)充完整眼結(jié)構(gòu)概念圖。為加深學(xué)生對眼球結(jié)構(gòu)的理解，四人一組，拆裝眼球結(jié)構(gòu)模型，仔細(xì)辨認(rèn)模型的每個部件所代表的眼球結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)入如下游戲環(huán)節(jié)。

（1）速搶答：教師隨機(jī)說出眼球結(jié)構(gòu)名稱，學(xué)生出示相應(yīng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行搶答。

（2）層層揭：教師出示眼球平面圖（各結(jié)構(gòu)提前用貼紙蓋?。磸膬?nèi)向外的順序，依次揭開貼紙，讓學(xué)生共同說出結(jié)構(gòu)名稱。

設(shè)計意圖：學(xué)生完成眼球結(jié)構(gòu)的知識建構(gòu)，明確眼球內(nèi)容物、眼球壁的圈層關(guān)系；鍛煉學(xué)生的觀察力、記憶力和合作交流能力。

2.模擬成像實(shí)驗，突破難點(diǎn)

教師出示可變焦水透鏡成像裝置與眼球結(jié)構(gòu)對比圖，以直觀的形式展示出：可變焦水透鏡和光屏分別模擬晶狀體和視網(wǎng)膜。

學(xué)生根據(jù)學(xué)案中實(shí)驗步驟進(jìn)行實(shí)驗。（1）組裝好實(shí)驗裝置；保持可變焦水透鏡和光屏（距離25cm）不動。（2）將光源調(diào)至最遠(yuǎn)處，打開光源。邊向可變焦水透鏡方向移動光源邊觀察光屏，直至得到清晰物像，記錄此時光源的位置A。（3）將光源從位置A繼續(xù)向可變焦水透鏡方向調(diào)近10cm（位置B，近），然后向可變焦水透鏡中緩慢注水，同時注意觀察光屏，直至再次得到清晰物像。記錄此時晶狀體的曲度情況。（4）將光源恢復(fù)位置A，繼續(xù)向可變焦水透鏡反方向調(diào)遠(yuǎn)10cm（位置C，遠(yuǎn)），然后從可變焦水透鏡中緩慢抽水，同時注意觀察光屏，直至再次得到清晰物像。記錄此時晶狀體的曲度情況。

設(shè)計意圖：通過動手操作可變焦水透鏡成像實(shí)驗，學(xué)生自主探究眼球成像過程；理解晶狀體的作用，明確看遠(yuǎn)近不同物體時晶狀體曲度的具體變化情況。此處把抽象、微觀過程具體化、可視化，依此來攻克本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)。

3.視覺的形成

教師設(shè)疑：在視網(wǎng)膜上形成物像就意味著形成視覺了嗎？學(xué)生閱讀課本，小組討論視覺的形成過程。

教師進(jìn)一步設(shè)疑：視網(wǎng)膜、視神經(jīng)和視覺中樞分別屬于反射弧中的哪一結(jié)構(gòu)？學(xué)生討論后，教師小結(jié)：視網(wǎng)膜接受刺激，產(chǎn)生神經(jīng)沖動，這是感受器的特征，所以視網(wǎng)膜是感受器，視神經(jīng)是傳入神經(jīng)，大腦皮層的視覺中樞是神經(jīng)中樞。

設(shè)計意圖：通過思考、討論，使學(xué)生理解視覺的形成過程，明確視網(wǎng)膜、視神經(jīng)和視覺中樞在反射弧中所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱。

4.近視的成因及矯正

教師將光源移至位置B（近），注水，使光屏呈現(xiàn)清晰物像。教師說明：如果長時間近距離看書，晶狀體會一直保持曲度較大難以恢復(fù)。此時看遠(yuǎn)處的物體（同時動手將光源移至較遠(yuǎn)的位置C），視網(wǎng)膜上的像會怎樣？學(xué)生觀察光屏，學(xué)生可看出物像變得模糊。教師演示實(shí)驗驗證：取一白板，放至光屏和水透鏡之間并移動，調(diào)出清晰的圖像。教師小結(jié)：當(dāng)晶狀體過度變凸或眼球的前后徑變長時，遠(yuǎn)處的物體所形成的物像落在視網(wǎng)膜的前方，從而看不清遠(yuǎn)處的物體，這就形成了近視。

設(shè)計意圖：通過教師演示實(shí)驗，使學(xué)生理解近視的成因和原理，并懂得矯正的方式，變“知其”為“知其然”。

（三）歸納總結(jié)，提升情感

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)知識點(diǎn)，將零散的知識點(diǎn)系統(tǒng)化、條理化，形成知識體系。學(xué)生分享自己與眼睛的故事，激發(fā)學(xué)生關(guān)愛視覺障礙人士的情感。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力，使學(xué)生從具體事例中感受眼睛的重要性，保護(hù)眼睛并發(fā)揚(yáng)愛心。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課內(nèi)容抽象、微觀，學(xué)生雖然知道“眼球”“視覺”和“近視”這幾個名詞，但是缺乏對概念的具體理解和過程的直觀認(rèn)識，這是教學(xué)的難點(diǎn)，但也是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的契機(jī)。在課堂形式上，教師利用模型、圖片、視頻、小游戲、學(xué)生動手操作實(shí)驗和教師演示實(shí)驗等活動，把抽象、微觀的知識變得具體、可視。學(xué)生可以直觀地觀察到眼球結(jié)構(gòu)，明確眼球成像和視覺形成過程，理解近視及矯正的原理，深化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)，從而突破本節(jié)重難點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙彥修.濟(jì)南出版社義務(wù)教育教科書生物學(xué)七年級下冊[M].濟(jì)南. 濟(jì)南出版社2013：91-94；

[2]張會娟.探究眼球成像的實(shí)驗設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué).2013.38（11）：38-39.