第第頁人教版（2024）八年級上冊物理第五章透鏡及其應(yīng)用第4節(jié)眼睛和眼鏡教案《眼睛和眼鏡》教案學(xué)科初中物理年級冊別八年級上冊共1課時教材人教版義務(wù)教育教科書·物理八年級上冊授課類型新授課第1課時教材分析教材分析

本節(jié)課是《第五章透鏡及其應(yīng)用》中的第四節(jié)，以“眼睛和眼鏡”為主題，系統(tǒng)介紹了眼球的結(jié)構(gòu)與成像原理、近視與遠視的成因及矯正方法。教材通過類比照相機模型，將晶狀體與角膜組合視為凸透鏡，視網(wǎng)膜作為感光屏，幫助學(xué)生建立“眼睛成像”的物理模型。同時結(jié)合生活實例，講解眼鏡如何利用凹透鏡或凸透鏡調(diào)節(jié)光線會聚位置，實現(xiàn)視覺矯正。內(nèi)容緊扣“科學(xué)觀念”與“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)，強調(diào)從現(xiàn)象到本質(zhì)的思維建構(gòu)。

學(xué)情分析

八年級學(xué)生已掌握凸透鏡成像規(guī)律、焦距與折光能力的關(guān)系等基礎(chǔ)知識，具備一定的觀察與分析能力。但對眼球內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏直觀認知，難以將抽象的光學(xué)原理與真實生理機制聯(lián)系起來。部分學(xué)生存在用眼習(xí)慣不良的問題，如長時間近距離看書、玩手機等，對近視成因有模糊印象，但缺乏科學(xué)解釋。教學(xué)中需借助圖像、實驗?zāi)M與生活情境，引導(dǎo)學(xué)生由表及里地理解“眼睛如何看清物體”這一核心問題，突破“視覺成像過程”與“矯正原理”的理解難點。課時教學(xué)目標物理觀念

1.能夠描述眼球的主要結(jié)構(gòu)，并能用“凸透鏡成像”原理解釋眼睛成像的過程，構(gòu)建“眼睛=照相機”的物理模型。

2.理解晶狀體通過睫狀體調(diào)節(jié)厚度來改變焦距，從而實現(xiàn)遠近物體的清晰成像，掌握正常眼、近視眼、遠視眼的成像特點與差異。

科學(xué)思維

1.能夠運用“光路可逆”“凸透鏡成像規(guī)律”分析近視與遠視的成像偏差，并提出合理的矯正方案。

2.通過對比不同視力狀態(tài)下視網(wǎng)膜上的成像情況，發(fā)展邏輯推理與批判性思維能力，提升從現(xiàn)象推導(dǎo)本質(zhì)的能力。

科學(xué)探究

1.通過模擬實驗（如使用凸透鏡與光屏模擬眼球成像），設(shè)計并實施探究活動，驗證遠視眼矯正原理。

2.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)判斷眼鏡度數(shù)與焦距的關(guān)系，培養(yǎng)動手操作與數(shù)據(jù)分析能力。

科學(xué)態(tài)度與責任

1.能識別生活中常見的不良用眼行為，主動倡導(dǎo)科學(xué)用眼習(xí)慣，增強保護視力的責任意識。

2.理解眼鏡不僅是工具，更是科學(xué)服務(wù)社會的體現(xiàn)，樹立尊重科技、關(guān)愛健康的積極態(tài)度。教學(xué)重點、難點重點

1.眼睛成像的物理模型：晶狀體與角膜等效為凸透鏡，視網(wǎng)膜為光屏，形成倒立縮小的實像。

2.近視眼與遠視眼的成因分析及矯正方法：明確“成像在視網(wǎng)膜前”與“成像在視網(wǎng)膜后”的區(qū)別，掌握凹透鏡與凸透鏡的作用原理。

難點

1.理解睫狀體如何通過改變晶狀體曲率調(diào)節(jié)焦距，實現(xiàn)遠近物體的清晰成像，突破“動態(tài)調(diào)節(jié)”概念的理解障礙。

2.從“光路圖”過渡到“數(shù)學(xué)表達式”，準確計算眼鏡度數(shù)與焦距的關(guān)系，建立“焦度=1/f”與“度數(shù)=焦度×100”的量化思維。教學(xué)方法與準備教學(xué)方法

情境探究法、合作探究法、講授法、實驗?zāi)M法

教具準備

眼球結(jié)構(gòu)圖PPT、凸透鏡組、光屏、光源、老花鏡、近視鏡、卷尺、學(xué)生實驗記錄單教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣

【5分鐘】一、故事引入：小明的視力危機（一）、創(chuàng)設(shè)真實情境，引發(fā)思考

1.教師播放一段短視頻：一名初中生小明坐在教室后排，看不清黑板上的字，皺眉、揉眼，老師提問時低頭不敢回答；晚上回家戴著眼鏡寫作業(yè)，爺爺卻摘下眼鏡看電視，兩人對話：“你這眼鏡怎么一會兒戴一會兒摘？”

2.提出驅(qū)動性問題：“為什么小明看不清黑板？爺爺為什么看電視要摘眼鏡？他們的眼睛到底哪里不一樣？”

3.引導(dǎo)學(xué)生回憶日常：你有沒有過‘看不清’的經(jīng)歷？是在什么情況下發(fā)生的？比如上課看不清黑板、晚上看手機眼睛酸脹？

4.教師順勢展示課本圖5.4-1（眼球主要結(jié)構(gòu)圖）并標注關(guān)鍵部位：角膜、晶狀體、睫狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)。

5.明確本節(jié)課任務(wù)：我們今天要化身“眼科偵探”，揭開眼睛成像的秘密，弄清楚“近視、遠視、老花”的真相，并學(xué)會用科學(xué)知識判斷眼鏡類型。

（二）、類比建模：眼睛像照相機

1.教師提問：“照相機是怎么拍出清晰照片的？”引導(dǎo)學(xué)生回顧：鏡頭相當于凸透鏡，底片相當于感光元件，通過調(diào)節(jié)鏡頭距離實現(xiàn)對焦。

2.將眼球結(jié)構(gòu)與照相機進行類比：角膜+晶狀體=鏡頭（凸透鏡），視網(wǎng)膜=底片（光屏），睫狀體=對焦機構(gòu)。

3.播放動畫演示：遠處物體射來的平行光經(jīng)晶狀體折射后，恰好會聚在視網(wǎng)膜上，形成倒立縮小的實像；視網(wǎng)膜感光細胞接收信號，通過視神經(jīng)傳給大腦，大腦處理后形成視覺。

4.強調(diào)核心觀點：眼睛的本質(zhì)是一個自動對焦的光學(xué)系統(tǒng)，其成像原理與凸透鏡成像規(guī)律完全一致。1.觀看視頻，感受角色困境

2.回憶自身經(jīng)歷，說出“看不清”的場景

3.觀察眼球結(jié)構(gòu)圖，初步認識各部位名稱

4.思考“眼睛為何能看清物體”“眼鏡如何起作用”評價任務(wù)情境共鳴：☆☆☆

結(jié)構(gòu)識別：☆☆☆

模型聯(lián)想：☆☆☆設(shè)計意圖以真實生活案例切入，激發(fā)學(xué)習(xí)動機；通過類比照相機，將抽象的生物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為熟悉的物理模型，降低認知門檻，幫助學(xué)生建立“眼睛=光學(xué)系統(tǒng)”的基本認知框架，為后續(xù)深入探究奠定基礎(chǔ)。探究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建模型

【15分鐘】一、探究眼睛的“自動對焦”機制（一）、分組實驗：模擬眼睛調(diào)節(jié)焦距

1.教師分發(fā)實驗材料：一個凸透鏡（代表晶狀體）、一個光屏（代表視網(wǎng)膜）、一支手電筒（代表遠處物體發(fā)出的平行光）、一根細線（模擬睫狀體）。

2.指導(dǎo)學(xué)生完成以下步驟：

（1）將凸透鏡固定在支架上，光屏放在透鏡另一側(cè)約20cm處，調(diào)整至光屏上出現(xiàn)最清晰的光斑（模擬遠處物體成像于視網(wǎng)膜上）；

（2）緩慢將凸透鏡向前移動5cm，觀察光屏上的像是否變模糊？說明什么？

（3）用手拉細線，使凸透鏡變?。M睫狀體放松），再次觀察光屏上像的變化；

（4）松開細線，讓凸透鏡恢復(fù)原狀，再將凸透鏡向靠近光屏方向推動，觀察像的位置變化。

3.教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意：當凸透鏡變厚時，其折光能力增強，焦距變短；反之則焦距變長。

4.引導(dǎo)學(xué)生歸納結(jié)論：眼睛通過睫狀體調(diào)節(jié)晶狀體厚度，改變焦距，從而看清遠近不同的物體。

5.結(jié)合課本圖5.4-2甲乙，對比說明：睫狀體放松時晶狀體薄，焦距長，適合看遠處；睫狀體收縮時晶狀體厚，焦距短，適合看近處。

6.教師強調(diào)：正常眼睛的遠點在無限遠，近點約為10cm，明視距離為25cm——這是最舒適閱讀距離。

（二）、概念辨析：遠點、近點、明視距離

1.教師提問：“如果一個人只能看清眼前10cm內(nèi)的東西，他是什么眼？”

2.學(xué)生回答后，教師補充：若遠點不是無限遠，則為近視；若近點大于10cm，則為遠視。

3.播放動畫：分別展示正常眼、近視眼、遠視眼的遠點與近點位置，強化空間感知。1.分組實驗，動手操作凸透鏡與光屏

2.觀察并記錄不同焦距下的成像清晰度變化

3.小組討論：睫狀體如何影響晶狀體形狀？

4.對比分析三種視力狀態(tài)的遠點與近點差異評價任務(wù)實驗操作：☆☆☆

現(xiàn)象觀察：☆☆☆

規(guī)律總結(jié)：☆☆☆設(shè)計意圖通過動手實驗，讓學(xué)生親歷“調(diào)節(jié)焦距”的過程，直觀感受晶狀體厚度變化帶來的成像差異，深化對“眼睛自動對焦”機制的理解。實驗中融入“控制變量”思想，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，突破“動態(tài)調(diào)節(jié)”這一抽象難點。對比分析，破解難題

【10分鐘】一、探究近視與遠視的成因（一）、動畫演示：近視眼成像過程

1.教師播放動畫：遠處物體發(fā)出的平行光進入眼睛后，由于晶狀體過厚或眼球前后徑過長，光線提前會聚在視網(wǎng)膜前，形成模糊光斑。

2.提問：“這就像什么？為什么不能成清晰像？”

3.引導(dǎo)學(xué)生類比：如同照相機鏡頭太強，底片離得太近，導(dǎo)致畫面模糊。

4.教師指出：這就是近視眼的核心問題——成像在視網(wǎng)膜前。

5.展示課本圖5.4-3甲：清晰標注“來自遠處物體的光會聚在視網(wǎng)膜前”。

6.提問：“如何解決這個問題？”

7.學(xué)生回答后，教師展示凹透鏡：凹透鏡具有發(fā)散作用，能使進入眼睛的光線先向外發(fā)散，再被晶狀體會聚，最終剛好落在視網(wǎng)膜上。

8.播放動畫：凹透鏡矯正后，光線路徑調(diào)整，成像回到視網(wǎng)膜上。

（二）、類比遷移：遠視眼成像與矯正

1.教師提問：“如果晶狀體太薄或眼球太短，會發(fā)生什么？”

2.學(xué)生思考后，教師播放動畫：近處物體發(fā)出的發(fā)散光束尚未會聚就到達視網(wǎng)膜，形成模糊光斑。

3.引導(dǎo)學(xué)生類比：照相機鏡頭太弱，底片離得太遠，畫面模糊。

4.展示課本圖5.4-4甲：標注“來自近處物體的光尚未會聚即到達視網(wǎng)膜”。

5.教師展示凸透鏡：凸透鏡具有會聚作用，能提前匯聚光線，使其在視網(wǎng)膜上成清晰像。

6.播放動畫：凸透鏡矯正后，光線路徑優(yōu)化，成像準確落在視網(wǎng)膜上。

7.強調(diào)：近視鏡片為凹透鏡（負度數(shù)），遠視鏡片為凸透鏡（正度數(shù)）。1.觀看動畫，理解近視與遠視的成像偏差

2.分析光路圖，找出“成像位置錯誤”的原因

3.推理矯正方法：應(yīng)使用何種透鏡？為什么？

4.對比兩種眼病的成因與矯正方式評價任務(wù)成因分析：☆☆☆

矯正推理：☆☆☆

圖示解讀：☆☆☆設(shè)計意圖通過動畫與圖示結(jié)合，將復(fù)雜的光路變化可視化，幫助學(xué)生建立“成像位置”與“矯正方式”的因果關(guān)系。采用類比法降低理解難度，引導(dǎo)學(xué)生從“現(xiàn)象”走向“本質(zhì)”，培養(yǎng)基于證據(jù)的推理能力，突破“成像偏差”與“矯正原理”的雙重難點。應(yīng)用實踐，深化理解

【10分鐘】一、科學(xué)世界：眼鏡的度數(shù)（一）、公式推導(dǎo)：焦度與度數(shù)的關(guān)系

1.教師板書公式：焦度Φ=1/f（單位：m?1），眼鏡度數(shù)=Φ×100（單位：度）。

2.舉例說明：若某透鏡焦距為0.5m，則焦度Φ=1/0.5=2m?1，度數(shù)為2×100=+200度。

3.提問：“+300度和-200度的眼鏡片，哪個是遠視鏡片？”

4.學(xué)生回答后，教師解析：正數(shù)為遠視鏡片（凸透鏡），負數(shù)為近視鏡片（凹透鏡）。

5.進一步追問：“+300度的焦距是多少？”

6.引導(dǎo)學(xué)生計算：f=1/Φ=1/(3)≈0.33m=33cm。

7.強調(diào)：度數(shù)越高，折光本領(lǐng)越強，焦距越短。

（二）、動手測量：測定老花鏡度數(shù)

1.教師分發(fā)一副老花鏡（凸透鏡），指導(dǎo)學(xué)生用卷尺測量鏡片中心到焦點的距離（可用太陽光聚焦法粗略測定）。

2.學(xué)生記錄測量值，計算焦度Φ=1/f，再求度數(shù)。

3.小組交流結(jié)果，比較不同鏡片的度數(shù)差異。

4.教師總結(jié)：老年人因睫狀體調(diào)節(jié)能力減弱，出現(xiàn)老花，需佩戴凸透鏡輔助看近。1.理解焦度與度數(shù)的換算關(guān)系

2.計算+300度與-200度的焦距

3.動手測量老花鏡焦距

4.小組合作計算并匯報度數(shù)評價任務(wù)公式應(yīng)用：☆☆☆

計算準確：☆☆☆

實驗操作：☆☆☆設(shè)計意圖將抽象的“度數(shù)”概念具體化，通過公式計算與實際測量相結(jié)合，強化“數(shù)學(xué)表達”與“物理意義”的聯(lián)系。學(xué)生在動手實踐中體驗科學(xué)測量的樂趣，加深對“度數(shù)=焦度×100”的理解，提升綜合應(yīng)用能力。課堂小結(jié)，升華價值

【5分鐘】一、知識梳理：構(gòu)建思維導(dǎo)圖（一）、師生共同構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

1.教師引導(dǎo)學(xué)生口頭復(fù)述本節(jié)課主要內(nèi)容：

-眼球結(jié)構(gòu)：角膜、晶狀體、視網(wǎng)膜、睫狀體

-成像原理：凸透鏡成像，視網(wǎng)膜成倒立實像

-調(diào)節(jié)機制：睫狀體改變晶狀體厚度，調(diào)節(jié)焦距

-近視成因：成像在視網(wǎng)膜前，用凹透鏡矯正

-遠視成因：成像在視網(wǎng)膜后，用凸透鏡矯正

-度數(shù)計算：Φ=1/f，度數(shù)=Φ×100

2.教師在黑板上繪制思維導(dǎo)圖：以“眼睛和眼鏡”為中心，分支為“結(jié)構(gòu)”“成像”“調(diào)節(jié)”“視力問題”“矯正”“度數(shù)”六大模塊，圖文并茂。

3.強調(diào)核心思想：一切光學(xué)現(xiàn)象都有物理規(guī)律支撐，科學(xué)服務(wù)于生活。

（二）、情感升華：愛眼護眼倡議

1.教師提問：“你有哪些不良用眼習(xí)慣？如何預(yù)防近視？”

2.學(xué)生自由發(fā)言，如：躺著看書、長時間看手機、光線不足、不眨眼等。

3.教師總結(jié)兩條科學(xué)措施：

（1）保持“一拳一尺一寸”：胸口離桌一拳，眼睛離書一尺（約33cm），手指離筆尖一寸。

（2）每用眼40分鐘，遠眺5分鐘，讓睫狀體放松。

4.發(fā)起“愛眼行動”：每位同學(xué)寫下一條護眼承諾，貼在班級“健康墻”上。1.口頭復(fù)述本節(jié)課核心知識點

2.參與構(gòu)建思維導(dǎo)圖

3.分享個人用眼習(xí)慣

4.制定并簽署護眼承諾評價任務(wù)知識整合：☆☆☆

表達清晰：☆☆☆

行為自覺：☆☆☆設(shè)計意圖通過思維導(dǎo)圖實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化，幫助學(xué)生形成完整認知體系。結(jié)合生活實際開展價值觀教育，將科學(xué)知識內(nèi)化為健康行為，落實“科學(xué)態(tài)度與責任”核心素養(yǎng)，實現(xiàn)從“知”到“行”的跨越。作業(yè)設(shè)計一、基礎(chǔ)鞏固

1.請畫出正常眼睛看遠處物體時的光路圖，標注角膜、晶狀體、視網(wǎng)膜、睫狀體，并說明此時晶狀體的狀態(tài)。

2.判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”：

（1）近視眼是由于晶狀體太薄導(dǎo)致的。（）

（2）遠視眼的成像位置在視網(wǎng)膜之后。（）

（3）凹透鏡可以用于矯正遠視眼。（）

（4）眼鏡的度數(shù)越大，焦距越短。（）

3.一位同學(xué)的驗光單顯示：右眼-150度，左眼-200度。請問他佩戴的是哪種類型的眼鏡？他的眼睛屬于哪種視力問題？

二、拓展探究

4.請你設(shè)計一個小實驗，用身邊的物品（如放大鏡、紙板、手電筒）模擬“遠視眼矯正”過程，并寫出實驗步驟與預(yù)期現(xiàn)象。

5.查閱資料，了解“角膜塑形鏡”（OK鏡）的工作原理，與普通眼鏡相比有何優(yōu)勢？簡要說明。

6.結(jié)合本課所學(xué)，撰寫一篇不少于200字的“愛眼護眼倡議書”，號召同學(xué)們科學(xué)用眼，保護視力?！敬鸢附馕觥?/p>

一、基礎(chǔ)鞏固

1.光路圖略（標準作圖：平行光經(jīng)凸透鏡后會聚于視網(wǎng)膜，晶狀體較?。?。

2.（1）×；（2）√；（3）×；（4）√。

3.佩戴的是近視眼鏡（凹透鏡），屬于近視眼。

二、拓展探究

4.實驗設(shè)計示例：

步驟：①用凸透鏡模擬眼球，光屏置于20cm處，手電筒照射，光屏上成