Интегрированный урок-конференция Глаза_окно в мир, 8 класс

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК-КОНФЕРЕНЦИЯ

ПО ФИЗИКЕ, В 8 КЛАССЕ

«ГЛАЗА - ОКНО В МИР»

Цели урока.

Образовательные.

1. Обобщить знания учащихся о строении глаза. его функциях и отдельных способностях.

2. Проанализировать роль оптической системы глаза в получении достоверной информации об окружающем мире.

3. Обеспечить в ходе урока повторение законов геометрической оптики.

4. Продолжить формирование умений выполнять творческие задания.

Воспитательные.

1. Продолжить развитие творческой, исследовательской и коммуникативной культуры.

2. Продолжить формирование здоровьесберегающего мировоззрения.

Развивающие.

1. Продолжить формирование умений анализировать, обобщать и систематизировать информацию.

2. Продолжить формирование приемов логической деятельности.

ПЛАН УРОКА.

1. Вступление; роль зрения в жизни человека и животных.

2. Основная часть; сообщения учащихся.

1. Эволюция органа зрения.

2. Основные положения геометрической оптики.

3. Строение глаза человека: его оптическая система и основные характеристики.

4. Возможности глаза.

5. Нарушение зрения, причины, коррекция.

6. Гигиена глаза.

3. Заключение: подведение итогов урока.

Краткое изложение хода урока.

1. ВСТУПЛЕНИЕ ( в ходе урока используется презентация)

Живое существо не имеет более верного и надежного помощника, чем глаза. Видеть - значит различать окружающее во всех подробностях. Другие органы чувств выполняют то же, но грубее и слабее. Невидимый мир становится реальностью. «Глаза - зеркало души».

По глазам можно определить, какой человек: добрый, злой или безразличный. В животном мире глаза, в зависимости от степени их развития, играют значительную роль; оптические связи и визуальная сигнализация, пространственная ориентация и общение.

2. ОСНОВАЯ ЧАСТЬ (выступления учащихся)

1.Эволюция органа зрения.

Попытки природы создать орган, реагирующий на световой раздражитель, на протяжении миллионов лет истории органической жизни на Земле, иногда неудачные и более или менее совершенные, можно проследить на различных ступенях развития органических форм.

Первое животное, наделенное зрением появилось 540 млн.лет назад. Это была одноклеточная эвглена зеленая. У нее имелось лишь светочувствительное пятно. Органом зрения у дождевого червя служат отдельные светочувствительные клетки, разбросанные в наружных частях его кожи. Он может различать только свет и тьму. Крабы и некоторые виды раков имеют стебельчатые глаза, выдвинутые на отростках из головы.

У рыб глаза расположены по бокам головы, поэтому у них две разные картинки, имеется также и третье пространство, которое они видят обоими глазами (пространство бинокулярного зрения). Рыбы рассматривают все предметы вблизи.

Телескопические глаза птиц с выдвинутым глазным яблоком обеспечивают острое зрение на больших расстояниях.

Сложное строение имеют глаза стрекоз, мух, пчел. глаз стрекозы состоит из множества трубочек - фасеток (от 28 тысяч до 100 тысяч) с расположенными в них светочувствительными клетками. Глаз стрекозы различает не только свет, но и тьму, откуда падает на него свет.

Цветовое зрение у животных встречается на весьма ранних ступенях эволюционной лестницы. Им обладают уже насекомые. Они хорошо воспринимают желтые. синие и фиолетовые оттенки, а красный цвет воспринимают, вероятно, как черный. Большинство млекопитающих утратили цветовое зрение частично или полностью. Сумеречные и ночные животные не различают цветов. Слабым цветовым зрением обладают собаки и кошки. Собаки хорошо видят синий, фиолетовый, а также ультрафиолетовые лучи.

Более сложное строение имеют глаза млекопитающих, к которым относится и человек.

2.Основные положения геометрической оптики.

Глаз человека, с точки зрения оптики, представляет собой оптическую систему.

Первым, кто это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был И.Кеплер.

Линзой (от латинского - чечевица) называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Различают выпуклые линзы, у которых середина тоньше, чем края, и вогнутые, у которых середина тоньше, чем края.

Прямая, проходящая через цифры сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называют главной оптической осью линзы. Расстояние от оптического центра линзы до ее главного фокуса, называется фокусным расстоянием линзы.

Физическая величина, обратная фокусному расстоянию, называется оптической силой линзы. Единицей оптической силы линзы в системе С.И. является 1 диоптрий (дптр) - это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 метр. У собирающей и рассеивающей линз оптические силы отличаются знаком (собирающие обладают действительным фокусом,F>0,

Д >0, рассеивающие - мнимым фокусов, F<0,Д <0).

При помощи линз можно получать различные изображения предметов. Для построения изображения каждой точки достаточно двух лучей. В зависимости от расположения предмета относительно линзы получаются различные изображения.

3.Строение глаза человека, его оптическая система и основные характеристики.

Человеческий глаз представляет собой замкнутый объем примерно сферической формы, диаметром 23-25 мм. Глаз окружен прозрачной твердой оболочкой белого цвета - склерой. Передняя часть склеры переходит в прозрачную оболочку-роговицу толщиной 0,5 мм. За роговицей внутри склеры расположены передняя глазная камера, хрусталик, задняя глазная камера. Передняя глазная камера заполнена прозрачной жидкостью, задняя -прозрачным студенистым веществом, которое называется стекловидное тело. Эта часть глаза составляет оптическую систему глаза, создающую при преломлении лучей оптическое изображение предмета.

В центре радужной оболочки находится зрачок - отверстие, через которое в глаз поступает вся световая информация. Диаметр зрачка изменяется, в зависимости от количества, попадающего в глаз света (от 2 до 8 мм. Хрусталик глаза представляет собой двояковыпуклую линзу и способен преломлять свет (коэффициент преломления n=1,43). Ось хрусталика совпадает с осью глазного яблока. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы изменяется кривизна хрусталика (т.е. оптическая сила линзы). Средняя оптическая сила глаза составляет +59 диоптрий. Поскольку фокусное расстояние такой линзы очень мало (17мм), то все наблюдаемые объекты располагаются за двойным фокусом. Изображение на сетчатке глаза получается уменьшенное, действительное и перевернутое. Размер изображения на сетчатке глаза зависит от размеров предмета и расстояния до него, т.е. от угла, под которым рассматриваются предметы (угол зрения). Чем больше предмет, тем дальше от него мы должны отойти, чтобы он уместился на сетчатке глаза.

С точки зрения оптики глаз представляет собой систему линз (роговица + передняя глазная камера + хрусталик + задняя глазная камера).

В свое время английский поэт Уильям Блейк верно подметил:

«Посредством глаза, а не глазом

Смотреть на мир умеет разум.»

Биологи говорят, что глаз смотрит, а мозг видит. В затылочной зоне коры больших полушарий находится зрительная зона, где происходит обработка всей информации поступающей из глаза.

4.Возможности глаза.

Сетчатка глаза имеет сложное строение. Главную роль в ней играют светочувствительные клетки (палочки - примерно 7 млн. и колбочки - примерно 130 млн). Колбочки различают цвета и очень мелкие предметы. Это аппарат дневного и цветного зрения. По мере ослабления света оживают палочки (глаза привыкают к темноте). Они имеют значительно более высокую светочувствительность, но не различают цветности. Поэтому, мы можем видеть предметы в сумерках, но не различаем их цвета. Глаз, обычно, человека может различать около 160 цветов.

Наиболее чувствительное место сетчатки- желтое пятно (диаметр 0,25мм) и центральная ямка. В этом месте нет палочек. Поэтому, чтобы хорошо рассмотреть предмет, мы стараемся расположить его на оптической оси напротив желтого пятна. Колбочки и палочки соединены с нервными волокнами, которые соединяясь вместе, образуют зрительный нерв. Место, где зрительный нерв входит в глаз, называют слепым пятном (диаметром 1,8 мм). Слепое пятно можно обнаружить. Этот опыт впервые проделал знаменитый физик Мариотт в 1668 году.

Обнаружение слепого пятна.

Поместить рисунок с двумя кружочками зеленым и красным на расстоянии 20см от правого глаза, закрыть левый глаз и смотреть на зеленый кружок, изображенный слева. Медленно приближать рисунок к глазу и наступит момент, когда красный кружок исчезнет.

Нормальный глаз способен сфокусировать на сетчатке глаза большой удаленный предмет, а в следующую долю секунды он может дать четкое изображение мелкого печатного текста. Процесс изменения фокусного расстояния глаза называется аккомодацией глаза. С возрастом способность к аккомодации уменьшается.

Зрение двумя глазами (бинокулярность зрения) имеет специфическую особенность: за счет уменьшения расстояния между глазами происходит перекрытие их полей зрения. Стереоскопический эффект имеет место при рассматривании предметов, находящихся на расстоянии не более 220-250м. На более далеких расстояниях труднее (для этого используют бинокли).Левым и правым глазом человек видит по- разному. Расположите карандаш на расстоянии вытянутой руки на луче зрения. Закройте один глаз и заполните, что вы увидели вторым глазом. Поменяйте глаза. Картинка осталась той же или изменилась?

Процесс зрения представляет собой очень сложный акт, в ходе которого определенную роль играют память, работа мозга, восприятие других органов. Мозг как бы корректирует работу глаза, и это правильно: живое существо нуждается в правильном представлении об окружающем мире, а не в правильных оптических изображениях. Эта работа мозга иногда вызывает неоднозначное оценивание воспринимаемой зрительной информации. Так возникают зрительные иллюзии.

5. Нарушение зрения, причины, коррекция.

Два наиболее распространенных дефекта зрения - близорукость и дальнозоркость. В древнем Риме остроту зрения у воинов проверяли по созвездию Большой Медведицы. При достаточно высокой остроте зрения можно увидеть рядом со звездой Мицар слабую, вторую звездочку Алькор.

Дальнозоркий глаз - такой, у которого в ненапряженном состоянии изображение получается за сетчаткой. Корректируют дальнозоркость с помощью собирающих линз.

Близорукий глаз не может четко видеть отдаленные предметы потому, что световые лучи фокусируются, не достигая сетчатки. Это происходит в том случае, если глазное яблоко слишком длинное. Вогнутые линзы корректируют близорукость.

Одним из методов коррекции зрения являются очки или контактные линзы. До появления очков в качестве приборов, улучшающих зрение, использовали полированные кристаллы или куски стекла. самые старые очки были найдены в гробнице древнеегипетского фараона Тутанхамона.

Известный ученый Дальтон в возрасте 26 лет обнаружил, что плохо отличает красный и зеленый цвета. Такую особенность зрения называют дальтонизмом. Разработаны простые тесты на дальтонизм.

6. Гигиена глаза.

Современные исследования показывают, что 95% младенцев рождается с нормальным зрением, без дефектов глаз. Но очень малый процент достигает пожилого возраста с нормальным зрением.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

Давайте подведем итоги.

Итак, глаз человека - результат длительного эволюционного процесса. В глазу нет ничего лишнего, все возможности, представленные нам, используются. Система глаза надежна, может длительно и безотказно работать. Это совершенное устройство. Берегите богатство, которым наградила нас природа.

Берегите зрение!