【核心素养目标】4.6.1 人体对外界环境的感知（探究眼球成像与视觉形成）实验改进创新设计说课稿 2023-2024学年人教版生物七年级下册

人教版初中生物七年级下册第六章第一节：探究眼球成像与视觉形成 尊敬的各位评委老师，大家好！我实验说课的题目是《探究眼球成像与视觉形成》，我将从以下几个方面对本实验进行阐述。 一、实验内容分析 教材分析：本实验选自人教版《生物学》七年级下册第六章《人体生命活动的调节》第一节《人体对外界环境的感知》第一课时眼和视觉部分。课标对本节内容的要求是：描述眼的结构与功能，阐明视觉的形成过程，学会科学用眼，保护眼的健康。 学情分析：七年级学生还没有学习物理的光学知识，对眼球成像以及近视的形成相关原理难以理解。学生都熟知要爱眼护眼，预防近视，但没有给予足够的重视。学生对于视觉、近视等概念已有感性认识，但还不能上升到理性层面。且本节内容较为抽象，教材中没有设置相应的实验探究，很难突破重、难点，因此我设计此实验和模型，使抽象知识直观化，引导学生科学认知，主动构建重要概念。 根据以上教材分析和学情分析，围绕生物学学科核心素养，我制定出以下教学目标。 二、实验教学目标 生命观念：通过探究实验，从结构到功能，从正常成像到物像模糊，透过现象看本质，逐步建构起眼球结构与功能相适应的观念。 科学思维：运用分析、归纳与概括等方法，对实验现象进行分析，能够归纳出视觉的形成过程，科学认识近视的成因。 探究实践：通过实验探究眼球成像与视觉形成的全过程，提升学生动手实践能力和科学探究能力。 态度责任：意识到眼的重要性，学会科学护眼，保护眼的健康并主动向他人宣传科学护眼的方法。 三、实验方案设计 （一）设计背景 目前教参建议用于探究眼球成像及近视成因与矫正的器材是凸透镜成像装置，该装置存在一定的局限性，如不能模拟晶状体曲度的动态调节；不能模拟瞳孔的大小调节；不能直观展现视觉形成过程等。为解决这些问题，结合生物、物理、数学等知识以及3D打印等技术设计并制作模型，以模拟眼球成像与视觉形成的整个过程。1 （二）实验器材与装置 实验用到的主要器材如下（见图1）： 1．实验室器材：眼球模型、脑模型、光具座、F光源、3D打印的眼球模型。 2．网购器材：LED流水追光线型灯带、水透镜套装、可变光阑调节器、光敏继电器。 3．日常生活器材：近视眼镜、老花眼镜。 根据以上器材，我制作了此模型（见图2）： 图2 眼球成像与视觉形成模型 （三）实验设计：利用该模型，我们将探究以下3个实验。 实验一：探究眼球的成像 实验二：探究视觉的形成 实验三：探究近视眼的成像与矫正2 总结：通过探究实验引导学生动手操作，学生获得充分的生物学事实证据，主动建构眼球成像与视觉形成等重要概念，初步形成结构与功能观。 四、实验创新要点 （一）实验教具创新 该模型大致可分为三部分：光源、改进后的眼球模型、大脑模型。将原眼球模型中的瞳孔换成用可变光阑调节器制作的可调节瞳孔；将眼球模型中的晶状体换成曲度可调节的水透镜；在“视网膜”处粘贴圆形纸片（便于清晰成像）；并在视网膜处安装光敏电阻传感器，模拟感光细胞；用LED流水追光灯带模拟视神经；将LED灯带与大脑视觉中枢相连，模拟视觉的形成。 改进后的模型，可以实现以下几个功能： 1．晶状体可调节：用水透镜模拟晶状体，可以通过注水、抽水改变其曲度，演示晶状体工作时的动态变化。 2．瞳孔可调节：利用可变光阑模拟瞳孔的变化，为使其更接近生物体原型，画出虹膜贴于其上，此装置可以帮助学生更加直观的认识人眼在亮处和暗处时瞳孔的变化规律。 3．可模拟近视的两个成因：通过向水透镜内注水，模拟晶状体曲度过大；移动眼球模型，可模拟眼球前后径增长。原实验室的眼球模型前后径不可调节，为了更好模拟近视的成因，我们利用3D打印技术自制了此眼球模型。 4．可模拟视神经传导和大脑视觉中枢 ... ...