“眼是感受外界光线的视觉器官”的教学策略*

赵广宇 徐 杰 汪绍鑫

（成都市石室中学 四川成都 610041）

1 设计思路

本节内容选自北师大版生物学7年级下册第12 章，旨在认识“眼是获取外界信息的视觉器官”的基础上，引导学生构建“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”的概念，为构建重要概念“神经系统和内分泌系统调节人体对环境变化的反应及生长、发育、生殖等生命活动”奠定基础。

初一学生的空间感相对较弱， 对建立眼球的立体结构感到困难；同时，由于缺乏物理学知识，学习眼球成像原理的难度较大。 针对学生学习中的难点，本节课的教学设计着重解决：1）引导学生构建眼球的结构模型， 即从实际看到他人的眼睛→眼球的立体结构模型→平面结构模型→概念模型， 促使学生感知、 构建和内化眼球结构的知识；通过眼球各结构在视觉形成中的功能，归纳出视觉器官的概念。 2）通过凸透镜成像的光学实验，引导学生理解视网膜成像的原理， 进而认识视觉形成过程。 3）在理解眼球成像原理的基础上，认识近视眼、远视眼视物不清的原因，掌握近视眼、远视眼的矫正方法； 并通过调查全年级学生的视力现状，认识到保护视力的迫切性。

2 概念分析

现行的《义务教育生物学课程标准》中，本节内容要求的重要概念是“概述人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”［1］。本节课设定的教学任务是有关眼的知识，围绕与眼的相关概念，确定本节课的概念体系：

A．眼的结构包括眼球和附属结构

A1 眼球是眼的主体结构， 由眼球壁和内容物组成

A1.1 眼球壁包括外膜、中膜、内膜

A1.2 内容物由房水、玻璃体、晶状体组成

A2 眼的附属结构包括眼睑、结膜、泪器等

B．眼能感受外界光线的刺激

B1 眼的内膜——视网膜，是光感受器

B2 眼的内容物是屈光系统

C．近视、远视的形成及其矫正原理

C1 睫状体能调节晶状体的曲度变化

C2 眼球的前后径变化或晶状体曲度调节失当，导致近视或远视的形成

C3 配带凹透镜或凸透镜， 可以矫正近视眼或远视眼

图1 眼的概念结构图

3 教学目标

1）知识目标：描述眼的结构和功能；说出视觉产生的基本过程； 说明视觉器官的概念； 解释近视、远视视物不清的原因及矫正方法。

2）能力目标：尝试构建眼球的结构模型；完成凸透镜成像的实验，探索眼球成像的原理。

3）情感态度与价值观目标：关注用眼卫生，预防近视眼；关爱盲人，珍爱生命。

4 教学重、难点

1）重点：眼球的结构与功能；视觉形成的原理。

2）难点：眼球的立体结构；眼的屈光调节；光线成像原理。

5 教学过程

5.1 角色扮演，创设学习情境 教师在课前安排2 位学生带上眼罩，体验盲人的感觉。 上课伊始，2位学生在同伴的搀扶下走进教室时， 学生都感到很新奇。教师把握时机提问这2 位学生：请谈谈失去光明的感受？ 2 位学生的感受基本相同：初始觉得好玩；后来，因为看不见东西，不敢行动，慢慢感到害怕。尽管有他人搀扶，还是会不断碰到别人或者障碍物，最后有点恐惧。其他学生在2 位学生的真情表述中受到感染，仿佛体会到了失明，人的生活将面临着极大困难。 此时，教师提出课题：用眼“看”是人获取外界信息的重要途径；人的视觉是如何形成的？ 首先要认识眼的结构。

5.2 模型构建，认识眼的结构

5.2.1 相互观察眼睛，检测眼的前概念 教师布置任务：请根据你已有的知识，也可以观察他人的眼睛，说出眼睛的结构组成？ 学生回答：眼皮、黑眼珠、白眼仁等。 此时，教师呈现眼球的立体结构模型，请学生观察，大家感到很惊讶：原来眼睛是如此大的一个器官，还有许多不知道的结构。教师再结合眼睛的结构图，说明：人们看到眼睛，只是眼的部分结构。眼的结构包括2 个部分，主体结构眼球和附属结构（眼睑、泪器、睫毛等）。

5.2.2 观察立体模型，初步认识眼球结构 教师布置小组学习任务：对照教材中的眼球结构图，先观察眼球的立体模型；然后进行眼球模型的拆装，认识眼球的立体结构。

当学生完成观察和模型构建任务后， 教师出示眼睛的正面观模式图，要求学生指出：图中能观察到眼球的哪些结构？ 部分学生在辨析眼球正面观时出现了如下错误： 一是将巩膜错认成玻璃体或角膜等其他结构； 二是无法分辨角膜与虹膜之间的位置关系。 这说明学生没有实现眼球模型到实物之间的认知转换。

5.2.3 拼装纵切面模型，深入认识眼球结构 针对学生在认识眼球实物与模型、 纵切面结构与立体结构等方面存在着转换的困难。首先，教师引导学生用双手分别遮住眼球立体模型中角膜上、下的巩膜，感知模仿眼睑遮住眼球的状态，再通过反复观察他人的眼睛、 教材图示， 并与模型进行比较、辨析，建立眼球整体与眼睛外观之间的关系。

其次，教师提供眼球纵切面结构剪纸，要求学生按照从外→内、从前→后的顺序，拼装眼球的纵切面结构（图2）。 学生在构建模型时，又出现新的问题： 睫状体、 晶状体与虹膜之间的位置关系不清；无法准确认识外膜、中膜、内膜，导致位置关系错误。教师指导学生将立体模型、剪纸拼图与教材图示的结构一一对应， 然后重点讲解学生容易混淆的结构。

图2 眼球纵切面观剪纸［2］（左）和学生在拼接纵切面模型（右）

最后，要求学生在剪纸拼图中，标注各部分结构的名称，以巩固学习成果。

5.2.4 构建概念模型，学习眼球的功能 教师引导学生先以概念图的形式，总结眼球的结构。 然后，讲解相关结构的功能，特别要强调视网膜、内容物、睫状体与晶状体等结构的功能，为学习视觉形成奠定基础。 最后，师生共同总结、形成概念图（图3）：

图3 眼球结构与功能概念图

5.3 模拟实验， 感知视觉形成 教师提出问题，引导学生思考：外界物体无论远近、大小，人眼都能清晰看见。 外界光线进入人眼、 到达视网膜之前，经过了哪些结构？ 光线经过这些结构后，会发生什么变化使人形成清晰的视觉？学生只能回答：经过了角膜、房水、虹膜的瞳孔、晶状体、玻璃体，到达视网膜， 而对光线进入眼球后会发生什么变化感到困惑。

5.3.1 观察凸透镜成像，感知光的折射 教师简介实验装置及实验操作要求， 学生按照要求完成实验（图4）。 教师引导学生观察光屏上出现的现象，侧重观察物像在大小、方向、亮度等方面的变化。 学生观察后，经过集体交流、讨论，总结得出实验现象：光屏上成缩小、倒立的影像且亮度有所减弱。教师进一步指导学生加用暗箱，再次观察成像效果。 学生：成像的亮度增大，其他没有变化。

图4 凸透镜成像实验

教师讲解：光线通过凸透镜会发生折射，在光屏上形成缩小、倒立的物象。 然后引导学生以类比的思想，概括眼球成像的原理与过程：角膜、房水、晶状体、玻璃体共同构成眼球的屈光系统，外界光线通过屈光系统，在视网膜上形成缩小、倒立的物象。 脉络膜使眼球内成为暗室，成像更加清晰。

5.3.2 分析推理，概括视觉形成过程 教师引导学生依据眼球的结构及其功能、 神经系统的结构与功能，通过阅读教材、分析、讨论，推断视觉形成的基本路径：外界光线经过眼球的透明部分，在视网膜上形成物象；视网膜受到刺激产生冲动；冲动通过与视网膜相连的视神经传导， 到达大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。 在此基础上，要求学生构建视觉形成过程概念图（图5）。

图5 视觉形成过程概念图

5.4 分析近视、远视成因，探讨预防矫正办法教师引导学生借助凸透镜成像装置， 改变凸透镜与蜡烛的距离，观察光屏上物象的变化。学生观察后发现：物体与凸透镜在一定的距离时，在光屏上的成像是清晰的。 距离过远、过近，成像都会变模糊。 同时，学生产生疑惑：为什么不管物体的远、近，人眼看到的物体都是清晰的图像？

教师演示实验：当物体的距离变化后，采用不同曲度的凸透镜完成实验。学生惊喜地发现，当物体距离发生变化时，只要采用合适曲度的凸透镜，成像仍然是清晰的。

教师顺势讲解人眼屈光系统的调节原理：睫状体内的平滑肌发生收缩或舒张， 可调节晶状体的曲度变化， 使不同距离的物体清晰地在视网膜上成像。

在此基础上，教师引导学生分析近视、远视形成的原因， 探讨预防近视的措施， 以及矫正的方法，为形成科学用眼的习惯奠定基础。

6 教后反思

本节课在无法用眼球实物开展教学的情况下，采用模型构建的思想，利用观察人眼、观察眼球立体模型、拼接眼球纵切面结构图、观察眼球结构模式图等方式，引导学生从平面到立体、再从立体到平面，突破学生缺乏立体空间感的难点，使学生能真正建立眼球的立体结构，掌握眼球的结构组成。

利用凸透镜成像实验， 则使学生直观感知了眼球的成像原理； 在观察通过改变凸透镜曲度调节成像位置的实验， 逐渐领悟人眼的自我调节功能，也为形成用眼卫生习惯奠定了基础。学生对实际现象的感知， 可部分解决因缺乏物理学知识导致的认知障碍，并通过模拟、推理的思想，建立视觉形成的知识体系。

由于学生采取以模型构建、 模拟实验为主的多样化学习方式，提高了学习的兴趣，激发了学习的欲望。 在自主参与下，通过小组合作，真正构建了“眼是视觉器官”的概念。