“人体对周围世界的感知——视觉”一课的教学设计

孙芳　牛兴靖　刘靖

摘要：在本节教学中，借助观看图片、视频，理解眼球部分结构的功能。利用自主探究可变焦水透镜成像实验，直观感受眼球的成像过程、晶状体的作用、近视的成因和矫正方法。通过视频和实例分享，培养学生良好的用眼卫生习惯和对视觉障碍人士的关爱之情。

关键词：视觉  教学设计  眼球成像  可变焦水透镜

一、教材分析

“人体对周围世界的感知——视觉”是济南版《生物学》七年级下册第五章第四节第一课时的内容。[1]本课时教材的主要内容是掌握眼球结构和部分结构的功能，理解眼球成像原理和视觉形成过程，懂得近视的成因和矫正方法。

本课时的重点是眼球结构和部分结构的功能，教师可通过拆装眼球模型和播放视频、图片等直观教学方式，让学生完成从感性到理性的认识，进而掌握该部分知识；难点是眼球成像原理和近视的成因，教师可通过设计凸透镜（可变焦水透镜）成像实验，[2]变抽象为具体，突破难点。

二、教学目标

依据初中生物课程标准并围绕培养学生学科核心素养的要求，制订了如下教学目标。

（一）通过自主学习、观察眼球模型及分组模拟眼球成像实验，说出眼球的主要结构名称和功能，理解眼球成像原理及视觉形成过程，懂得近视的成因及矫正方法。

（二）通过自主观察、小组合作实验等，培养学生的观察思考、实践操作和合作探究交流的能力。

（三）通过对近视成因的探究，培养学生良好的用眼卫生习惯，激发学生关爱视觉障碍人士的情感和乐于奉献的精神。

三、教学过程

（一）体验感知，导入新课

出示一个纸盒，里面放一个喷了香水的“眼”字卡片。邀请一位学生依次通过闻一闻、摸一摸、看一看的方式，猜測盒子里装得是什么，并说出自己是通过哪种感觉来认识这个物体的？

设计意图：利用游戏，激发学生主动学习的兴趣，并让学生深切体会到眼睛的重要性，从而引出课题。

（二）层层深入，讲授新知

1.自主研学，小组竞赛，构建眼球结构知识体系

学生自学课本，填写学案中眼球结构示意图的各结构名称，并补充完整眼结构概念图。为加深学生对眼球结构的理解，四人一组，拆装眼球结构模型，仔细辨认模型的每个部件所代表的眼球结构，然后进入如下游戏环节。

（1）速抢答：教师随机说出眼球结构名称，学生出示相应结构模型进行抢答。

（2）层层揭：教师出示眼球平面图（各结构提前用贴纸盖住），按从内向外的顺序，依次揭开贴纸，让学生共同说出结构名称。

设计意图：学生完成眼球结构的知识建构，明确眼球内容物、眼球壁的圈层关系；锻炼学生的观察力、记忆力和合作交流能力。

2.模拟成像实验，突破难点

教师出示可变焦水透镜成像装置与眼球结构对比图，以直观的形式展示出：可变焦水透镜和光屏分别模拟晶状体和视网膜。

学生根据学案中实验步骤进行实验。（1）组装好实验装置；保持可变焦水透镜和光屏（距离25cm）不动。（2）将光源调至最远处，打开光源。边向可变焦水透镜方向移动光源边观察光屏，直至得到清晰物像，记录此时光源的位置A。（3）将光源从位置A继续向可变焦水透镜方向调近10cm（位置B，近），然后向可变焦水透镜中缓慢注水，同时注意观察光屏，直至再次得到清晰物像。记录此时晶状体的曲度情况。（4）将光源恢复位置A，继续向可变焦水透镜反方向调远10cm（位置C，远），然后从可变焦水透镜中缓慢抽水，同时注意观察光屏，直至再次得到清晰物像。记录此时晶状体的曲度情况。

设计意图：通过动手操作可变焦水透镜成像实验，学生自主探究眼球成像过程；理解晶状体的作用，明确看远近不同物体时晶状体曲度的具体变化情况。此处把抽象、微观过程具体化、可视化，依此来攻克本节课教学难点。

3.视觉的形成

教师设疑：在视网膜上形成物像就意味着形成视觉了吗？学生阅读课本，小组讨论视觉的形成过程。

教师进一步设疑：视网膜、视神经和视觉中枢分别属于反射弧中的哪一结构？学生讨论后，教师小结：视网膜接受刺激，产生神经冲动，这是感受器的特征，所以视网膜是感受器，视神经是传入神经，大脑皮层的视觉中枢是神经中枢。

设计意图：通过思考、讨论，使学生理解视觉的形成过程，明确视网膜、视神经和视觉中枢在反射弧中所对应的结构名称。

4.近视的成因及矫正

教师将光源移至位置B（近），注水，使光屏呈现清晰物像。教师说明：如果长时间近距离看书，晶状体会一直保持曲度较大难以恢复。此时看远处的物体（同时动手将光源移至较远的位置C），视网膜上的像会怎样？学生观察光屏，学生可看出物像变得模糊。教师演示实验验证：取一白板，放至光屏和水透镜之间并移动，调出清晰的图像。教师小结：当晶状体过度变凸或眼球的前后径变长时，远处的物体所形成的物像落在视网膜的前方，从而看不清远处的物体，这就形成了近视。

设计意图：通过教师演示实验，使学生理解近视的成因和原理，并懂得矫正的方式，变“知其”为“知其然”。

（三）归纳总结，提升情感

教师引导学生回顾本节知识点，将零散的知识点系统化、条理化，形成知识体系。学生分享自己与眼睛的故事，激发学生关爱视觉障碍人士的情感。

设计意图：培养学生归纳总结能力，使学生从具体事例中感受眼睛的重要性，保护眼睛并发扬爱心。

四、教学反思

本节课内容抽象、微观，学生虽然知道“眼球”“视觉”和“近视”这几个名词，但是缺乏对概念的具体理解和过程的直观认识，这是教学的难点，但也是激发学习兴趣的契机。在课堂形式上，教师利用模型、图片、视频、小游戏、学生动手操作实验和教师演示实验等活动，把抽象、微观的知识变得具体、可视。学生可以直观地观察到眼球结构，明确眼球成像和视觉形成过程，理解近视及矫正的原理，深化结构与功能相适应的生物学观点，从而突破本节重难点。

参考文献：

[1]赵彦修.济南出版社义务教育教科书生物学七年级下册[M].济南. 济南出版社2013：91-94；

[2]张会娟.探究眼球成像的实验设计[J].生物学教学.2013.38（11）：38-39.