МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА
«Глаз как оптическая система. Дефекты зрения. Очки»
8 класс
Цели урока:
Образовательные: рассмотреть строение и свойства глаза, работу глаза как оптической системы, объяснить дефекты зрения, возможную профилактику и коррекцию этих дефектов.
Развивающие: способствовать формированию познавательного интереса, интеллектуальных и экспериментальных умений и навыков, показать применимость законов физики к анализу живых систем, интегрировать и обобщать знания из различных областей знаний; формировать культуру бережного обращения с глазами.
Воспитательная: сформировать умение работать в коллективе, адекватно оценивать свои знания, возможности, развивать чувство уважения и самоуважения, толерантности, умения вести диалог, обеспечивать паритет здоровья.
Задачи:
поиск наиболее эффективных способов организации деятельности учащихся при изучении строения и функций глаза;
формирование глубоких и прочных компетенций по физике, биологии в изучаемом вопросе;
создание условий для интеллектуального развития детей;
создать условия для формирования умения анализировать различные подходы в решении одного и того же вопроса.
Оборудование: модель оптической системы глаза человека, раздаточный материал для проведения практической работы, тестовые задания.
ТСО: ПК, мультимедийный проектор, презентация.
Тип урока: развивающий урок изучения нового материала с элементами практической работы.
Компетенции, на формирование которых направлен урок:
ценностно-смысловые – способность видеть и понимать окружающий мир;
общекультурные – освоение учеником научной картины мира;
учебно-познавательные – умение отличать факты от домыслов;
коммуникативные – навыки работы в группе, владение различными социальными ролями в коллективе;
компетенции личностного самосовершенствования – культуры мышления и поведения, навыков здоровьесбережения.
Предполагаемые результаты:
личностные — воспринимать ценность учебного процесса как интеллектуального труда и познания нового; знание здоровьесберегающих технологий;
метапредметные – овладение составляющими исследовательской деятельности, наблюдать, делать выводы и заключения, умение планировать, прогнозировать, оценивать свои действия;
предметные — иметь представление об анатомическом строении глаза, изучить механизм работы оптической системы глаза, объяснять выявленные закономерности.
Формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Методы обучения: наглядно-иллюстративный, частично-поисковый, групповой.
План урока:
1. Введение: роль зрения в жизни человека.
2. Строение глаза.
3. Глаз как оптическая система.
5. Основные нарушения зрения: виды, причины, коррекция.
4. Возможности зрения человека и животных.
6. Заключение.
Последовательность отдельных этапов урока.
Мобилизующий этап - 2 мин.
Этап постановки целей и задач урока - 3 мин.
Этап получения новых знаний - 26 мин.
Этап обобщения и закрепления нового материала - 12 мин.
Рефлексия деятельности- 2 мин.
Всего – 45 мин.
Мобилизующий этап
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. (Слайд 1)
Глаза... Многие ли из нас действительно сознают ту роль, какую глаза играют в нашей повседневной жизни, и многие ли знают, что и как надо делать для того, чтобы глаза наши были здоровыми?
Мотивация учебной деятельности. Почему очень важно изучать и знать эту тему?
Ученики дают возможные варианты ответа на вопрос.
Учитель. Обобщает ответы. Формулирование темы, цели и задач урока.
Действительно, 90% информации мы получаем с помощью наших глаз. Даже народная мудрость гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Значит, мы должны знать, как устроен глаз, каковы его особенности и какие бывают дефекты зрения.
К сожалению, здоровые глаза и хорошее зрение встречаются далеко не всегда. (Слайд 2).В России, по данным Министерства здравоохранения, более миллиона детей страдают различными заболеваниями глаз и нарушениями зрения: близорукостью, дальнозоркостью, астигматизмом. С каждым годом число таких детей растет. Поэтому специалисты придают большое значение профилактике и ранней диагностике нарушений зрения. Но прежде чем говорить о заболеваниях глаз давайте познакомимся со строением глаза.
Актуализация опорных знаний
Вопросы учащимся:
Какие оптические приборы вы знаете?
Какое изображение дает лупа?
Каковы характеристики изображения, даваемые фотоаппаратом?
Какие виды линз вы знаете?
Что такое оптическая сила линзы?
Получение новых знаний
Глаз – орган восприятия светового раздражения у человека. По форме глаз – шар диаметром 2,5 см и массой около 7 – 8 г. Глазное яблоко располагается в глазнице, спереди его оберегают веки. Брови предотвращают попадание в глаза пота со лба, а веки с ресницами защищают их от снега, дождя и пыли. Назначение слез – смачивать поверхность глазного яблока, чтобы она не высохла. Слезные железки за сутки вырабатывают до 1 мл слез.
Зрительный анализатор состоит из глазного яблока, проводящих путей и коры головного мозга.
Давайте рассмотрим основные элементы глаза и их функциональное назначение. Учитель показывает на модели. Затем ученики рассматривают рисунок и выполняют таблицу в тетрадях.
Глазное яблоко покрыто белочной оболочкой (склерой), которая защищает глаз от механических и химических повреждений. В передней части глаза белочная оболочка прозрачная и называется роговицей. Она свободно пропускает световые лучи.
Средняя оболочка – сосудистая – пронизана густой сетью кровеносных сосудов, снабжающих глазное яблоко кровью. Внутренняя поверхность сосудистой оболочки содержит черный пигмент, который поглощает световые лучи. Передняя часть сосудистой оболочки – радужка – ее цвет определяется количеством и распределением пигмента. В центре радужной оболочки находится отверстие – зрачок. Он регулирует поступление внутрь глаза лучей света. При ярком свете зрачок рефлекторно сужается, а при слабом освещении расширяется.
За зрачком расположен хрусталик – двояковыпуклая линза, окруженная ресничной мышцей. Всю внутреннюю часть глазного яблока заполняет стекловидное тело – прозрачное студенистое вещество, которое поддерживает внутриглазное давление.
Световые лучи, преломляясь в роговице, хрусталике, стекловидном теле, фокусируются на внутренней оболочке глазного яблока – сетчатке.
Глаз как оптическая система. Роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидная тело образуют оптическую систему глаза. Сетчатка выступает в роли экрана, где формируется изображения предмета. Основным элементом оптической системы глаза является хрусталик - эластичная линзоподобное тело (двояковыпуклая линза). В зависимости от рассматриваемого предмета кривизна хрусталика способна меняться за счёт гладких мышц ресничного тела. Такое приспособление глаза называют аккомодацией.
Механизм работы оптической системы глаза следующий: лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух – роговица, проходит через хрусталик (линзу сменяющейся оптической силой) и сдают изображение на сетчатке. Средняя оптическая сила глаза составляет: +59 диоптрий. Поскольку фокусное расстояние у такой линзы очень маленькая (17 мм), то все наблюдаемые нами объекты располагаются за двойным фокусным расстоянием. Значит, изображение на сетчатке глаза получаются уменьшенным, действительным и перевёрнутым (мозг «переворачивается» обратное изображение, и оно воспринимается как прямое).
Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемого предмета. Оптическая система глаза напоминает фотоаппарат.
Попробуем найти аналогии в конструкции:
Роговица работает как передний элемент объектива, преломляя поступающий свет,
Радужная оболочка работает в качестве диафрагмы – расширяющейся или сужающейся в зависимости от требуемой экспозиции. На самом деле радужная оболочка, дающая глазам цвет, это всего лишь мышца, которая расширяется или сжимается и таким образом определяет размер зрачка.
Зрачок – объектив, а в нем – хрусталик – фокусирующая группа линз объектива, способная менять угол преломления света.
Сетчатка, находящаяся на задней внутренней стенке глазного яблока, работает как пленка.
Мозг – процессор, обрабатывающий информацию.
Глаз — это воспринимающая, периферическая часть зрительного анализатора. При помощи нервных путей (зрительного нерва) он связан с мозговыми центрами, расположенными в затылочной части коры большого полушария головного мозга.
Свойства глаза.
Аккомодация – способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза. Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою кривизну. Происходит изменение оптической силы глаза.
Бинокулярность зрения – способность воспринимать глубину пространства (стереоэффект).
Преимущество формирования изображения от двух источников:
Увеличивается поле зрение.
Мы можем различать, какой предмет находится ближе, а какой дальше от нас.
Мы видим предметы объёмными, а не плоскими.
Первичное закрепление знаний
Практическая работа №1. Определение бинокулярности зрения
Возьмите авторучку и держите её вертикально, посмотрите на панораму прямо за ней. Если вы сначала закроете один глаз, затем второй, то увидите, что ручка в любом случае закрывает какую-то область пространства. Но если посмотреть обоими глазами, то всё, что ранее было «спрятано», теперь вполне обозримо.
Свойства глаза по различению цветов
Самая важная часть глаза - сетчатка, так как именно здесь начинается зрительное восприятие. Как же она устроена?
В сетчатке расположены рецепторы глаза – палочки и колбочки. Палочки воспринимают форму предмета при слабом освещении, колбочки отвечают за цветное зрение. В сетчатке происходит преобразование света в нервные импульсы, которые по зрительному нерву передаются в головной мозг, в зрительную зону коры больших полушарий. В этой зоне происходит различение раздражений – формы предмета, окраски, величины и т. д.
На сетчатке можно выделить два пятна:
1) желтое – здесь сосредоточены только колбочки. Это место наилучшего видения.
2) слепое – место выхода зрительного нерва, здесь отсутствуют фоторецепторы.
Практическая работа №2. Определение слепого пятна.
Цель: определить положение слепого пятна на сетчатке.
Ход работы:
На листе белой бумаги вы видите рисунок в виде черного кружка и крестика, расположенных на расстоянии 7 см друг от друга.
[pic]
Прикройте рукой правый глаз и поместите рисунок на расстоянии 15 см от глаз. Смотрите левым глазом на крестик и медленно приближайте и удаляйте рисунок до тех пор, пока черный кружок не будет виден.
Теперь закройте левый глаз, правым смотрите на кружочек, приближая и удаляя листок, пока не будет виден крестик.
Анализ полученного результата: чем можно объяснить данное явление?
Вывод: изображение попало на слепое пятно, поэтому мы его не видим.
Проверка зрения.
Зрение проверяют в кабинете врача-офтальмолога. Проверка зрения включает исследование способности различать детали вблизи и на больших расстояниях, поля зрения (определение его дефектов) и возможности различать цвета. Остроту зрения проверяют как на большом расстоянии (зрение вдаль), так и отдельно на близком расстоянии (зрение вблизи). Для проверки остроты зрения вдаль пациенту демонстрируют набор букв или специальных символов различных размеров.
Нормальное зрение - если глаз в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке.
Дефекты зрения.
БЛИЗОРУКОСТЬ - заболевание, когда в период интенсивной зрительной нагрузки вследствие слабости цилиарной мышцы, нарушения кровообращения в глазу происходит растяжение плотной оболочки глазного яблока (склеры) в передне-заднем направлении. Глаз вместо шаровидной приобретает форму эллипсоида. Недостаток зрения - хорошо видны близкие предметы и плохо — отдаленные. При близорукости входящие в глаза параллельные лучи, идущие от отдаленного предмета, собираются не на сетчатке , а перед ней.
ДАЛЬНОЗОРКОСТЬ – врожденное заболевание, особенность строения глазного яблока: это либо короткий глаз, либо глаз со слабой оптикой. Недостаток зрения, мешающий ясно видеть на близком расстоянии. При дальнозоркости входящие в глаз параллельные лучи, идущие от отдаленного предмета, собираются не на сетчатке, а за ней.
Исправление дефектов зрения: близорукости при помощи рассеивающей линзы, дальнозоркости – при помощи собирающей. (Слайд 17)
Дальтонизм – неспособность различать цвета, если колбочки какого – либо вида оказываются с дефектом. Это расстройство зрения названо по фамилии английского химика и физика Джона Дальтона, впервые исследовавшего это явление. Дальтонизмом страдают 8% мужчин и 0,5% женщин. Одни дальтоники не воспринимают красный цвет, другие – зелёный, третьи – фиолетовый. Встречаются и такие люди, для которых мир «окрашен» только в оттенки серого.
Таблицы Рабкина. Тест на нарушение цветового восприятия. На картинке изображены цифры “1” и “3” (отвечают “13”). Люди со слепотой в красной или зелёной части спектра видят цифру “6”.
Астигматизм – дефект, вызванный несогласованной работой мышц, из-за чего глаза смотрят в разные стороны. Мозг в этом случае принимает во внимание только одно изображение. Чтобы заставить работать глаз с ослабленными мышцами, ребёнку временно закрывают правильно действующий глаз. Астигматизм - особый вид оптического строения глаза. Явление врожденного иногда приобретенного характера. Обусловлен неправильностью кривизны роговицы; представляет собой не поверхность шара, а элемент вращающегося эллипсоида.
Профилактика утомления глаза.
Для профилактики утомления глаза можно использовать лечебную и/или расслабляющую гимнастику. Особенно это актуально для детей, так как до 18 лет глаз продолжает развиваться, и для людей, много времени проводящих за компьютером или перед телевизором. Упражнения для глаз достаточно просты: движения глаз вверх – вниз, вправо – влево, вращения; смотреть 5 – 10 с на близкий предмет, а затем - на дальний предмет. Важно! Правильная осанка при письме.
Зрительная гимнастика. (Слайд 21).
Оптические иллюзии.
«Мы смотрим не глазами, а мозгом»,- говорят физиологи. Зрительные обманы и иллюзии возникают из-за того, что, когда мы видим, то бессознательно рассуждаем, причём невольно вводим себя в заблуждение. Так что правильнее было бы говорить не об «обманах зрения», а об «обманах суждения».
Зрение у животных и насекомых.
у насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных фасеточные глаза. В них нет единой сетчатки, рецепторы собраны в маленькие группы (ретинулы), каждая из которых обслуживается отдельным диоптрическим аппаратом. Понятия аккомодации, близорукости или дальнозоркости к такому глазу неприменимы.
у самого большого в мире животного (голубого кита) – самые большие глаза: величиной с футбольный мяч, около 23 см в поперечнике.
у орла очень высокая острота зрения – он может увидеть зайца с высоты 3 км.
у хищников – объёмное стереоскопическое зрение, глаза широко расставлены в одной плоскости. Это помогает оценивать расстояние до добычи.
у травоядных – панорамное зрение, глаза расположены по бокам головы, из-за этого поле зрения намного шире, но изображение плоское, не стереоскопическое.
Контроль/самоконтроль знаний
Выполнение тестового задания
Подведение итогов урока, рефлексия
Глаз представляет собой сложную оптическую систему, работа которой зависит от слаженного взаимодействия всех его структур. Глаз обеспечивает восприятие человеком окружающей действительности. В школьные годы Ваш орган зрения испытывает значительные перегрузки в условиях длительного чтения, работы за компьютером, просмотра телевизора. При этом вы не всегда соблюдаете санитарные нормы внешнего освещения, правильного питания и правильной посадки.
Сегодняшний урок позволил вам понять, что глаз – орган нашего зрения – это серьезный оптический механизм, и как любой механизм он может, при неправильной эксплуатации давать сбои, но если какие то части в механизме поменять можно, то с органом зрения это будет сделать очень сложно, а иногда и невозможно. Можно надеяться, что теперь вы будете беречь свой орган зрения, пользоваться памятками – выполнять несложные упражнения и правила гигиены, ведь они просты, но важны.
Рефлексия
Что вам понравилось больше всего на уроке?
Как вы считаете, достигли мы цели урока?
Что нового и интересного вы сегодня узнали на уроке?
Чем ценен для вас изученный материал?
Испытываете ли вы эмоциональный подъём, чувство удовлетворения от урока?
Информация о домашнем задании
Сообщение по теме «Особенности зрения у насекомых и животных»
Практические задания по выбору учащихся
