Конспект интегрированного урока по биологии и физике «Глаз

Конспект интегрированного урока по биологии и физике «Глаз-как
оптическая система»
В 8 классе
Цель:

Изучить строение и значение зрительного анализатора, зрительных
ощущений и восприятия, углубить знания о строении и функциях глаза, как
оптической системы.

Формирование познавательного интереса, интеллектуальных и
экспериментальных умений и навыков
Задачи:

Поиск наиболее эффективных способов организации деятельности
учащихся при изучении строения и функций глаза

Создать условия для формирования умения анализировать различные
подходы в решении одного и того же вопроса
Эпиграф нашего урока « Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»
В народе говорят « Беречь как зеницу ока».
О чём говорится в этой пословице? (о глазах, ока - глаза)
Учитель биологии: Почему их нужно беречь особенно?
Представьте себе, что вы идете по оживленной улице какого-то города и
вдруг Недостатки зрения превратились в недостатки ног; тогда более 50%
пешеходов начнут хромать или вообще не смогут ходить без костылей, или
вынуждены прибегнуть к инвалидным коляскам. Если вместо улицы взять
школьный стадион, например, то пострадавших будет более 40%.
Современная цивилизация облегчила значительную часть каждодневного
труда, освободила от многих житейских забот, но увеличила нагрузку на глаза.
Многие страны Европы, Америки превращаются в страны "очкариков", т.к. это
дефект зрения дефект цивилизации.
Исследования показали, что 95% младенцев рождаются с нормальным
зрением; С возрастом процент людей с недостатками зрения увеличивается.
Недостатки зрения , создаются повышенной нагрузкой на них и условиями, при
которых глаза совершают работу. Непрозрачная и прочная оболочка - склера,
прозрачная и выпуклая ее передняя часть называется роговица. С внутренней
стороны склера покрыта сосудистой оболочкой, состоящей из кровеносных
сосудов, питающих глаз. Напротив роговицы сосудистая оболочка переходит в
радужную оболочку, не одинаково окрашенную у разных людей. В радужке
имеется отверстие - зрачок, диаметр которого может меняться. Радужка играет
роль диафрагмы, регулирующей доступ света в глаз. При яркой освещении зрачок
уменьшается.
Внутри глазного яблока за радужкой расположен хрусталик двояковыпуклая линза из прозрачного вещества с показателем преломления п =1,4.
Хрусталик окаймляет кольцевая мышца, которая может изменять кривизну его
поверхности, а значит, и его оптическую силу.
Сосудистая оболочка внутри глаза покрыта разветвлениями
светочувствительного нерва, особо густыми напротив зрачка. Это сетчатка глаза,
на ней получается действительное, перевернутое и уменьшенное изображение
предметов, даваемое оптической системой глаза. Пространство между сетчаткой и
хрусталиком заполнено стекловидным телом.
Рецепторы сетчатки - клетки в форме палочек и колбочек. Колбочки
обладают меньшей чувствительностью, но способны реагировать на цвет. Палочки
передают черно белое изображение. Зато они обладают большей
чувствительностью и могут действовать даже при слабом освещении.
Роговица, хрусталик и стекловидное тело - система оптических линз глаза.
Зрачок и радужка - диафрагма глаза, а на сетчатке получается изображение
предметов. Деятельность мозга позволяет нам видеть все предметы, получаемые
на сетчатке, в нормальном положении. слайд
-
Учитель физики: Вы знаете как устроен фотоаппарат? Когда
нажимаешь на кнопку затвора. В нём открывается маленькое круглое отверстие.
Через это отверстие проходят лучи света.
Они падают на пленку или пластинку и рисуют на неё то, на что был
направлен аппарат. Примерно так же устроен наш глаз.
*
Учитель биологии: « Посмотрите друг другу в глаза, вы увидели
посередине круглое цветное пятнышко. Какого они цвета, одинаковые или разные?
( Разные: у одних оно
коричневое, у других серое, у иных зеленоватое). Это Радужная оболочка,
содержит пигмент - меланин. Чем их больше, тем темнее и наоборот. От
количества и глубины залегания пигмента зависит цвет глаз. Чем их больше, тем
темнее и наоборот .
Ещё раз посмотрите друг другу в глаза: посередине видна чёрная точка. Но
это не точка, а что тогда (маленькое отверстие Оно называется зрачком.
Через него лучи света попадают внутрь глаза и рисуют на заднем плане,
сетчатке уменьшенное изображение того, на что направлен глаз,
;
Лучи света попадают в фотоаппарат, пройдя через выпуклое стекло
объектива . В глаз лучи света попадают, пройдя через такой же выпуклый и
прозрачный хрусталик. Он как объектив, собирает лучи в узкий яркий пучок.
Значит хрусталик линза, двояковыпуклой формы. Он может изменять свою
кривизну.
Какой формы фотоаппарат? (квадратный) А глаз? (круглый)
Какой плод он напоминает? (яблоко).
Его даже так и называют - глазное яблоко.
Учитель физики: В фотоаппарате внутри пусто. А глазное яблоко наполнено
прозрачным стекловидным телом, вроде желе..
В фотоаппарате лучи света падают на светочувствительную поверхность
плёнки или пластинки. В глазу лучи света падают на заднюю стенку глазного
яблока, в которой спрятаны 130 млн. палочек - рецепторы глаз, воспринимают
чёрно-белые цвета и 7 млн. колбочек - рецепторы воспринимающие цвета.
Учитель биологии: Значит, какие рецепторы обеспечивают дневное зрение?
(колбочки), а сумеречное зрение ? (палочки)
В колбочках - зрительный пигмент - ЙОДОПСИН, а в палочках
РОДОПСИН'. Фотохимические реакции способствуют разложению этих
пигментов. В темноте они восстанавливаются. Для восстановления родопсина
необходим витамин А, которого очень много в моркови, рябине, облепихе, молоке,
сливочном масле и т.д. При его недостатке возникает заболевание -« куриная
слепота», т. е. ослабление сумеречного зрения.Значит, в рацион питания
обязательно должны включать данные продукты.
Ученик: Про болезни глаз расскажет вам Дружинина Юля ( презентация)
Учитель физики.
Из курса биологии вы поняли, что наиболее распространены два недостатка
глаз – близорукость и дальнозоркость.
- Как вы думаете можно их устранить? Близорукость и дальнозоркость
устраняются применением линз. Какие же линзы применяют для устранения этих
недостатков зрения? На этот вопрос мы должны ответить сегодня (Слайд).
- Вначале дадим определение, что такое линза.
- Запишите в тетрадях.
- Прямая АВ проходящая через центры С и С сферических поверхностей,
ограничивающих линзу, называется оптической осью.
Виды линз (записать в тетрадях)
1. Выпуклая (Собирающая)
2. Вогнутая (Рассеивающая)
Фокус линзы.
Линзы характеризуются величиной, которой называется оптической силой
линзы.
Определение. Величина обратная фокусному расстоянию линзы,
называется ее оптической силой и обозначается буквой D.
1
Математическая запись 𝐷 = 𝐹
1 диоптрия – это оптическая сила линзы, фокусное расстояние которого
равно 1 м. если, например, человек носит очки, оптическая, сила, которая равна –
0,5 дптр, (-2 дптр – 3,5 дптр) то, значит он близорукий; если D = +0,5 дптр, + 3
дптр – то он дальнозоркий.
У близорукого глаза изображение получается внутри глаза впереди
сетчатки. Чтобы оно передвинулось на сетчатку, нужно уменьшить оптическую
силу преломляющий системы глаза. Для этого применяют рассеивающую линзу,
т.е. вогнутую.
Оптическую силу системы дальнозоркость глаза нужно, наоборот, усилить,
чтобы изображение попало на сетчатку. Для этого используют собирающую линзу,
т.е. выпуклую.
Слайд. Построение изображения точки в собирающей линзе.
1) Три луча с помощью, которой можно построить изображение S.
Построение изображения предмета в выпуклой линзе (собирающее)
Построение изображения предмета в вогнутой линзе (рассеивающей)
С Историей создания приборов улучшающих зрение человека вас
познакомит Дондукова Лера
Глаз выполняет функции , аналогичные функциям отдельных частей
фотоаппарата .В этом мы на сегодняшнем уроке убедимся.
Назовите части глаза, которые обеспечивают преломление световых лучей.
Учащиеся по рисунку на доске показывают: роговица, хрусталик, стекловидное
тело.
Учитель биологии напоминает, что пространство между роговицей и
хрусталиком заполнено водянистой влагой.
Учитель физики записывает на доске: роговица, водянистая влага,
хрусталик, стекловидное тело есть оптическая система глаза. Просить учащихся
записать это в тетради. Наибольшее преломление происходит в хрусталике, его
часто называют “живой линзой”.
Учитель биологии
Четкое восприятие окружающего мира осуществляется без участия
сознания, путем изменения кривизны хрусталика - рефлекторно.
Фронтальный эксперимент №1. Учитель физики.
Цель: пронаблюдать работу хрусталика.
Ход работы. Взять карандаш расположить его на расстоянии 20-20 см от
глаз. Рассмотреть его. Постепенно приблизить к себе.
Что замечаете?
Вывод (делают учащиеся). Изображение становится нечетким, размытым.
Расстояние наилучшего зрения 20-25см. на таком расстоянии и нужно
держать книгу при чтении. Существует ближняя точка видения -12см.
Учитель биологии
Как формируется изображение на сетчатке?
Рецепторы сетчатки - клетки в форме колбочек и палочек. Колбочки
обладают меньшей светочувствительностью, чем палочки. Перед палочками и
колбочками располагаются нервные клетки, которые воспринимают и
обрабатывают информацию, полученную от зрительных рецепторов.
Учитель физики.
Нарисуем ход лучей через оптическую систему глаза. Учитель дорабатывает
рисунок на доске, начатый учеником при опросе. Обращает внимание . что
изображение получено на сетчатке глаза. Предлагает учащимся описать
изображение: действительное, уменьшенное, обратное.
Вывод.( учащиеся) Можно назвать глаз- “живой фотоаппарат”.
Учитель биологии.
Мы видим изображение предмета прямое и в реальных размерах.
Через несколько секунд отодвиньте ладонь «испытуемого» и проследите,
что происходит с его зрачком. Поменяйтесь ролями и повторите эксперимент.
Вывод: зрачок
рефлекторно сужается на
свету.
Как формируется изображение на сетчатке?
В фоторецепторных клетках сетчатки - палочках и колбочках - происходит
сложный фотохимический процесс: молекулы пигмента, поглощая энергию,
изменяет свою форму. Это приводит к возникновению в мембране клетки
электрического разряда, который передается на соседнюю нервную клетку, а та в
свою очередь отправляет в мозг нервный импульс. Одновременно с изменением
молекулы пигмента идет его возобновление. Если бы этого не было, то, один раз
взглянув на мир и израсходовав весь запас пигмента, мы бы ослепли.
Учитель физики. Выясним, каким является изображение, получаемое на
сетчатке. Для этого построим ход лучей в оптической системе глаза.
Изображение действительное, уменьшенное, перевернутое
Зрительная зона коры головного мозга, где формируется зрительный образ,
«переворачивает» изображение обратно.
Зрительная ориентация в пространстве возможна только при бинокулярном
зрении (bini - пара, oculus - глаз). Мы видим мир двумя глазами, левый глаз видит
совсем не то, что правый, поэтому на сетчатках левого и правого глаз получаются
разные изображения. А мозг совмещает их в единую картинку, которая уже
является объемной.
Фронтальный эксперимент №3. Бинокулярное зрение.
Цель: пронаблюдать неодинаковое видение одного предмета левым и
правым глазом.
Ход работы: рассмотрите большой палец руки отдельно левым и правым
глазом. Что вы наблюдаете?
Вывод: изображения различны.
Учитель биологии: Бинокулярное зрение увеличивает поле зрения,
повышает его остроту, обеспечивает большую чувствительность к свету, повышает
точность оценки размеров тел и расстояний до них.
Закрепление изученного материала.
Самостоятельная работа учащихся по заполнению таблицы.
1).Сравнение оптических систем фотоаппарата и глаза.
Функции
Преломление
Фотоаппарат
Объектив
световых лучей
Регулирование
потока световых лучей
Глаз
Роговица,
водянистая
диафрагма
зрачок
Фиксирование
фотопленка
сетчатка
изображения
2) зарисовать схему зрительного анализатора
( рецепторы сетчатки→ чувствительный нейрон зрительного
нерва→зрительная зона коры больших полушарий
3. Верно ли утверждение, что глаз смотрит, а мозг видит
( ответы учащихся)
Выполнение тестовых заданий с взамопроверкой ( 4 мин)
Вариант№1
1.
Перечислите последовательно части глаз, в которых
происходит преломление света:
А) белочная оболчка
г) зрачок
Б) роговица
д) стекловидное тело
В) сосудистая оболочка
е) хрусталик
2. структура, относящиеся к оптической системе глаза:
А) роговица
Б) сосудистая оболочка
В) сетчатка
Г) белочная оболчка
3. В какой части фотоаппарата происходит преломление света
А) фотопленка
Б) диафрагма
В) затвор
Г) объектив
Г) устройство наводки на резкость
4.функция сетчатки:
А) преломление лучей света
Б) питание глаз
В) восприятие света, преобразование его в нервные импульсы
5. По какой формуле рассчитывают оптическую силу линзы?
1
А) ν = Т
1
Б) D = 𝐹
В) R =
𝑈
𝐼
𝑄
Г) 𝑔 = 𝑚
Вариант№2
1. Укажите правильную
последовательностьпрохождения света от роговицы
до сетчатки:
А) роговица, стекловидное тело, хрусталик,
сетчатка
Б) роговица, стекловидное тело,зрачок,
хрусталик, сетчатка
В)роговица, зрачок, хрусталик, стекловидное
тело, сетчатка
Г) роговица, зрачок, хрусталик, сетчатка
2.Особое вещество пурпурного цвета,
содержащиеся в палочках, называется:
А) родопсин
Б) опсин
В) йодопсин
Г) ретинен
3. Поток света, поступающий внутрь глаза
регулируют:
А) сетчатка
Б) веки
В) ресницы
Г) хрусталик
Д) зрачок
4. В какой части фотоаппарата происходит
преломление света
А) фотопленка
Б) диафрагма
В) затвор
Г) объектив
Г) устройство наводки на резкость
5. Для исправления близорукость применяют
очки
А) с выпуклыми собирающими линзами
Б) с вогнутыми рассеивающими линзами.
Домашнее задание:
1. Физика. А,В.Перышкин М., « Дрофа» № 6667 Упр.3
2. Биология Н.И. Сонин М. « Дрофа» с. 77-84