Тема урока: Глаз как оптический прибор
Цель: изучить строение оптической системы глаза, выяснить причины нарушения зрения и возможность их устранение…
Планируемые результаты:
Предметные:
Учащийся научится:
Находить сходство и различие глаза с другими оптическими системами.
Применять законы геометрической оптики в получении изображения.
Учащийся получит возможность научиться:
Умениям пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, эксперименты, формулировать выводы. Сформировать знания о нарушении зрения, его гигиены.
Метапредметные:
Овладение навыками организации экспериментальной учебной деятельности.
Формирование понимания различий между моделями и реальными объектами.
Приобретение опыта самостоятельного анализа информации с использованием ИКТ для решения познавательных задач.
Личностные:
Воспитание самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.
Формирование ценностных отношений друг к другу; к результатам обучения.
Тип урока: урок получения новых знаний
Технология урока: компьютерный урок
Метод: частично-поисковый
Заранее:
На столы раздаются приложения для учащихся, которые они будут заполнять.
Оснащение:
презентация «Глаз как оптический прибор»
на компьютеры учащихся загружается компьютерная модель «Глаз как оптический инструмент» («ФИЗИКОН» [link] )
каждому учащемуся раздается лист с заданиями по работе с компьютерной моделью
каждому учащемуся раздается опорный конспект
Ход урока
Организационный момент: Приветствие, проверка присутствующих
Активизация познавательного процесса
3
1
2
-
Формулировка темы и цели урока
2
-
Знакомство с новым материалом
Строение глаза
Ход лучей в глазе
Работа с компьютерной моделью «Глаз как оптическая система»
Работа с учителем
Самостоятельная работа
Анализ результатов практической работы
Гигиена зрения
33
-
Закрепление
5
-
Итог урока
2
Этап Содержание
Слайд №
1.2.
Глаза умеют говорить. Кричать от счастья или плакать.
Глазами можно ободрить, с ума свести, заставить плакать.
Словами можно обмануть, глазами это невозможно.
Во взгляде можно утонуть, если смотреть неосторожно...
Омар Хайам
1
В древности глазам приписывали всевозможные мистические свойства. Глаза часто символизировали смысл и суть жизни, их считали амулетами и оберегами. Древние греки рисовали красивые вытянутые глаза на носу кораблей, а египтяне на пирамидах изображали всевидящее око бога Ра. Да и мы с вами, общаясь с человеком, смотрим ему в глаза.
Как вы поняли, сегодня на уроке мы будем говорить о глазах.
Но какое отношение этот орган чувств имеет к физике? (Это оптическая система, с помощью которой мы получаем изображение предмета.)
2
-
Записываем тему урока «Глаз как оптический прибор».
“Мы смотрим не глазами, а мозгом”, – говорят физиологи, глаз – это всего лишь прибор, через который мы получаем 90% всей информации. И сегодня на уроке мы с вами поговорим об этом органе чувств.
Что бы вы хотели о нем узнать?
Работать мы будем по следующему плану:
3
Мы узнаем: строение глаза, какие части глаза образуют оптическую систему; что такое аккомодация; что такое «плохое зрение» и как его корректируют.
Для этого мы повторим и вспомним: что такое линзы, как вид изображения и его места зависят от взаимного расположения предмета и линзы.
Ну и в конечном итоге, мы поговорим о гигиене зрения, для того, чтобы сохранить его на длительное время.
Прежде чем переходить непосредственно к уроку, выполните Задание 1 в опорном конспекте. Подчеркните те утверждения, которые относятся к вам.
В конце урока вы сами сделаете вывод о правильности тех или иных утверждений
4
III.
1.
Глаз – это сложный оптический прибор. Он состоит из нескольких элементов.
слайд-шоу «Строение глаза» из презентации
Как вы поняли, в чем функция зрачка?
(Он регулирует количество света, идущего на сетчатку)
А зачем нам нужна радужная оболочка и чем вызвана ее окраска?
(Она также регулирует степень освещенности. В той местности, где света много, люди рождались с темными глазами)
[pic]
5
На данном слайде вы можете увидеть взаимное расположение глаза и вспомогательных структур
6
III.
2
Мы с вами записали тему: глаз как оптический прибор. А в любом оптическом приборе главным элементом является линза. Именно в ней происходит построение изображения.
Вспомним, какие бывают линзы, и что они делают со световыми лучами?
(данный слайд, стр. 6)
[pic]
7
Каждая линза имеет свое фокусное расстояние, от которого будет зависеть расстояние, на котором получится четкое изображение.
(данный слайд, стр. 5)
Фокусное расстояние зависит от степени кривизны линзы.
(данный слайд, стр.8).
[pic]
Чем ближе собирает лучи линза, тем она сильнее (данный слайд, стр.9).
В каких единицах измеряется оптическая сила линзы?
(в диоптриях).
Что в структуре глаза является линзой? (хрусталик).
Какая это линза: собирающая или рассеивающая? (собирающая).
[pic]
Как происходит построение изображения, мы видим на слайде (данный слайд, стр.3).
На сетчатке должно получиться четкое изображение предметов, которые находятся на разных расстояниях. Фокусное расстояние хрусталика должно меняться. Это достигается с помощью работы глазных мышц, которые меняют кривизну хрусталика.
(данный слайд, стр. 4)
[pic]
8
При расслабленной глазной мышце оптическая сила глаза приблизительно равна 59 дптр, при максимальном напряжении мышцы – 70 дптр. Основная особенность глаза как оптического инструмента состоит в способности рефлекторно изменять оптическую силу глазной оптики в зависимости от положения предмета. Такая способность глаза называется аккомодацией. Запишите это название в опорный конспект.
У глаза существует расстояние наилучшего зрения, т. е. расстояние от предмета до глаза, при котором удобнее всего (без чрезмерного напряжения) рассматривать детали предмета (например, читать мелкий текст). Это расстояние у нормального глаза условно полагают равным 23 см. Запишите это расстояние в конспект.
III.
3.1
Для того чтобы изучить закономерности прохождения световых лучей через глаз, мы воспользуемся компьютерной моделью «Глаз как оптический инструмент».
Возьмите лист с заданием по работе с моделью. Первый пункт «Нормальное зрение» мы с вами выполним вместе.
Совместная работа учителя с классом.
III.
3.2
Но обладателей нормального зрения становится с каждым годом все меньше. Почему? На этот вопрос мы ответим позже.
А пока поднимите руки, кто сумел сохранить хорошее зрение?
Поднимите руки у кого близорукость?
А у кого дальнозоркость?
Что происходит в этом случае с глазом, каким образом и где получается изображение? На эти вопросы вы ответите после того, как поработаете с моделью (п. II, п. III). Все ответы отмечайте в карте «Задания для работы с моделью», в конце урока вы ее сдаете и получаете отметку.
III. 4, 5
Болезни глаз, могут быть вызваны разными причинами. Мы поговорим о тех, которые связаны с изменением способности к преломлению: это близорукость и дальнозоркость.
9
При близорукости только предметы, расположенные на определенном небольшом расстоянии, могут четко восприниматься глазом. Все, что расположено дальше, человек видит нечетко, расплывчато. Дети начинают приближать к себе книгу при чтении, низко наклоняться при выполнении уроков, не видят надписи на школьной доске, стараются сесть поближе к телевизору. Еще один признак близорукости у человека – сощуренные глаза, нередко – при общении с людьми, попытке разглядеть что-то в дали.
Это дефект зрения, при котором изображение фокусируется перед сетчаткой. Расстояние наилучшего видения уменьшается
Для коррекции используются очки с рассеивающими линзами.
10
Причиной близорукости может стать:
Наследственная предрасположенность:
Слишком большая преломляющая сила глазных сред,
Удлиненное глазное яблоко,
Неадекватное изменение кривизны хрусталика
Большие зрительные нагрузки, которые приводят к утомлению мышц, отвечающих за изменение кривизны хрусталика:
Возьмите ручку и крепко сожмите ее в кулаке, представьте, что кисти ваших рук — это ресничные мышцы, изменяющие кривизну “хрусталика”. Как уже отмечалось сегодня, когда мы переводим взгляд с удаленных предметов на ближние, его кривизна рефлекторно изменяется примерно вот так... (учитель просит приподнять руки и показать слегка сжатый “хрусталик”).
А теперь представьте себе, что вы будете вязать, либо шить, либо читать, либо работать с конструктором, либо смотреть телевизор, либо заниматься компьютерными играми, короче, долго смотреть на близко расположенные предметы. Мышцы должны сжимать хрусталик. Что вы скажете про свои руки, если я попрошу вас подержать ручку несколько минут в сжатом состоянии? Да, руки устанут. Но читаем-то мы и пишем не несколько минут! Вы теперь понимаете, как устают ресничные мышцы, особенно неокрепшие мышцы ребенка? В результате глаз не справляется с длительным напряжением, мышечный аппарат ослабевает, хрусталик теряет способность менять свою кривизну, т.е. аккомодировать, что не позволяет четко видеть удаленные предметы.
К этому же может привести:
Работа, чтение при плохом освещении
Длительное пребывание перед компьютером, телевизором
Рассматривание предметов на близком расстоянии
Чтение лежа, в транспорте
Черепно-мозговые травмы, которые могут привести к смещению хрусталика
Повлиять на ускорение падения зрения может и его неправильная коррекция или отсутствие «помощи» глазам, так как напряжение органов зрения продолжает расти.
Близорукость чрезвычайно распространена в разных возрастных группах. Согласно статистике, она развивается у 1/3 населения планеты. Начало течения заболевания чаще всего приходится на возраст 7-15 лет; в зависимости от причин близорукости и сопутствующих патологий она прогрессирует, либо остается на прежнем уровне. Врожденная близорукость – редчайшее явление. Такая патология обусловлена внутриутробными пороками развития, например, при перенесении беременной вирусных заболеваний, облучении, употреблении алкоголя, курении табака и т.д.
Профилактика близорукости:
Режим освещения – зрительные нагрузки только при хорошем освещении, с использованием верхнего света, настольной лампы 60-100 Вт, не использовать лампы дневного света.
Режим зрительных и физических нагрузок - рекомендуется чередовать зрительные напряжения с активным, подвижным отдыхом - при миопии до 3 диоптрий, как правило, физические нагрузки не ограничиваются, свыше 3 диоптрий - запрещается поднятие тяжестей, прыжки и некоторые виды соревнований.
11
Для предупреждения развития близорукости надо понимать, что в организме человека все взаимосвязано, и нарушение естественных процессов в глазах – показатель нарушений в обменном процессе всего организма. Иммунная стойкость способна сопротивляться и близорукости. Поэтому очень важно, чтобы было полноценное витаминизированное питание.
Общеукрепляющие мероприятия - плавание, массаж воротниковой зоны, контрастный душ и т.д. по рекомендации офтальмолога. Полноценное питание – сбалансированное по белку, витаминам и микроэлементам таких, как Zn, Mn, Cu, Cr и др.
12
При дальнозоркости предметы, расположенные далеко, могут четко восприниматься глазом. Все, что расположено близко, человек видит нечетко, расплывчато. Этот дефект зрения в давние времена послужил толчком для роста популярности очков. Все началось в XV веке, когда появилось книгопечатание. Люди, которые раньше и не догадывались, что плохо видят вблизи, поняли, что читать им тяжело: буквы расплываются. Чтобы помочь дальнозорким бедолагам, и были изобретены специальные очки для чтения. Линзы для близоруких придумали только столетие спустя.
Это дефект зрения, при котором изображение фокусируется за сетчаткой. Расстояние наилучшего видения увеличивается
Для коррекции используются очки с собирающими линзами.
13
Причиной дальнозоркости может стать:
Наследственная предрасположенность:
Возрастные изменения структур глаза: утрата хрусталиком эластичности или уменьшение сократительной способности ресничной мышцы
Черепно-мозговые травмы, которые могут привести к смещению хрусталика
Повлиять на ускорение падения зрения может и его неправильная коррекция или отсутствие «помощи» глазам, так как напряжение органов зрения продолжает расти.
Дальнозоркость наблюдается у всех новорожденных, по мере роста ребенка и глазного яблока, она проходит и зрение становится нормальным. Примерно к 40 летнему возрасту у человека происходит изменения в хрусталике, что приводит к уплотнению его ядра, а значит, нарушается способность глаза к аккомодации. Поэтому человеку требуются очки для чтения (+0,5Д;+0,75Д). Этот процесс с возрастом прогрессирует, что приводит к увеличению плюсовых диоптрий для чтения, а примерно к 60-70 годам хрусталик совсем теряет способность менять свой радиус кривизны и людям приходится одевать очки с плюсовыми линзами для работы и отдельные очки для дали. Это неизбежный возрастной процесс, который остановить невозможно. Но отодвинуть этот момент можно.
Для этого нужно заниматься профилактикой. Она такая же, как и при близорукости.
Возрастные изменения по- разному проходят для людей с разными патологиями рефракции.
Люди с близорукостью, особенно с маленькой (-1Д;-2Д), находятся в самом выгодном, если можно так сказать, положении. Этот минус компенсирует потерю аккомодации и отодвигает момент надевания очков для близи. Пациенты с близорукостью (-3Д;-5Д), скорее всего, вообще не будут нуждаться в подобных очках. Люди с такой степенью близорукости носят очки для дали и снимают очки для работы вблизи.
IV.
Глаз – это результат кропотливой работы природы.
Многие животные, такие как рыбы, насекомые, рептилии, птицы, мелкие млекопитающие, копытные проводят свою жизнь на открытых пространствах, где, для того чтобы выжить необходимо видеть все, что вокруг происходит – у них панорамное зрение. Именно этому способствует их боковое расположение глаз. Люди и крупные млекопитающие (приматы, тигры, медведи) часто проживают в среде, перегруженной мелкими деталями и препятствиями. Их глаза устремились к передней части головы и стали смотреть вперед. И хотя они утратили возможность видеть то, что происходит у них за спиной, они получили способность различать мелкие предметы, которые находятся перед ними (н-р, смотреть через листву).
[pic]
14
15
В слайд – шоу вы услышали понятие «Слепое пятно». В чем причина его появления?
Слепое пятно — это область на сетчатке глаза, из которой выходит зрительный нерв. В этом месте нет никаких фоторецепторов, поэтому свет слепым пятном не воспринимается. Однако человек не замечает отсутствующей части картины. Мы смотрим на мир двумя глазами, и мозг, используя информацию от обоих глаз, сам дорисовывает недостающую картину. Мы не замечаем "пустоты" в поле нашего зрения в силу долговременной привычки. Воображение услужливо заполняет это место подробностями окружающего фона. Как известно, даже к трещине на очках после нескольких дней их ношения глаз привыкает и практически не замечает.
Слепое пятно открыл в 1668 г. французский физик Эдм Мариотт. Он использовал своё открытие для забавы придворных короля Людовика XVI. Мариотт сажал двух человек на расстоянии 2 метров друг против друга и просил их рассматривать некоторую точку сбоку, - тогда каждому казалось, что у его противника нет головы.
Вы можете сами убедиться в наличии у себя слепого пятна. Закройте левый глаз и посмотрите на букву «О» на расстоянии 30–50 см от экрана. Буква «Х» исчезнет. Закройте правый глаз и посмотрите на букву «Х». В этом случае исчезнет буква «О». Приближая и удаляя глаза от монитора, можно наблюдать исчезновение и появление соответствующей буквы.
Велико ли «слепое» пятно? Диаметр слепого пятна около 2 мм, что соответствует полю зрения 6°. Когда вы смотрите на небо, то на нём остаётся невидимым пространство, равное по площади 120 дискам полной Луны!
16
Еще несколько интересных фактов, которые описывают особенности работы глаза.
Глаз способен различать 130-250 чистых цветовых тонов и 5-10 миллионов смешанных оттенков.
Человек тратит на мигание полчаса каждый день.
В течение жизни человек плачет 250 миллионов раз.
Женщины моргают примерно в 2 раза чаще, чем мужчины.
Ни мужчина, ни женщина не может чихнуть с открытыми глазами. Около 2% автомобильных аварий, происходящих в мире, вызвано чиханием за рулём.
Глаза человека, работающего за компьютером, за день перефокусируются с экрана на бумагу или клавиатуру около 20 тысяч раз.
Через минуту пребывания в темноте чувствительность глаз к свету возрастает в 10 раз, через 20 мин. – в 6 тыс. раз. Именно поэтому, выйдя на яркий свет после долгого пребывания в темноте, можно ослепнуть.
17
Природа позаботилась о сохранности зрения:
Брови берегут глаза от пота, ресницы и веки защищают от пыли и т.д.
Давайте и мы в свою очередь, постараемся сохранить этот бесценный дар.
Вернитесь к заданию 1 в опорном и вычеркните те утверждения, которые отрицательно влияют на зрение.
В начале урока вы подчеркнули утверждения, которые относятся к вам.
Есть среди них такие, которые вы сейчас вычеркнули? Это плохие привычки, от которых нужно избавляться, так как они отрицательно влияют на зрение.
18
V
Прислушайся! Когда хотят,
Чтоб вещь служила нам без срока,
Недаром люди говорят:
«Храните как зеницу ока!» И чтоб глаза твои, дружок,
Могли надолго сохраниться,
Запомни два десятка строк
На заключительной странице:
Глаз поранить очень просто —
Не играй предметом острым!
Глаза не три, не засоряй,
Лежа, книгу, не читай;
На яркий свет смотреть нельзя —
Тоже портятся глаза.
Телевизор в доме есть —
Упрекать не стану,
Но, пожалуйста, не лезь
К самому экрану.
И смотри не все подряд,
А передачи для ребят.
Не пиши, склонившись низко,
Не держи учебник близко,
И над книгой каждый раз
Не сгибайся, как от ветра,
От стола до самых глаз
Должно быть сорок сантиметров!
Я хочу предостеречь:
Нужно всем глаза беречь!
Наталия Орлова
Подводится итог урока
19
