第一节 人体对外界环境的感知

教学目标 　　1.概述人体通过眼、耳等感觉器官获取外界环境信息的情况；描述眼球和耳的结构以及各个主要组成部分的功能；描述视觉和听觉形成的过程；说出近视的成因以及预防方法；说出导致耳聋的各种因素以及预防的措施。 　　2.尝试观察瞳孔的大小变化情况，并做出解释；练习观察和测量的技巧。 　　3.培养视觉和听觉的卫生习惯，关爱和帮助有视觉障碍的人。 　　教学重点和难点 　　1.重点：描述眼球和耳的结构以及各个主要组成部分的功能，描述视觉和听觉形成的过程。 　　2.难点：描述眼球和耳的结构以及各个主要组成部分的功能。 　　课前准备 　　1.准备猫的瞳孔变化图片、眼球结构示意图，物理学凸透镜成像实验装置一套。 　　2.眼球模型、放大倍数不同的两个放大镜、画册。 　　3.音叉、耳的结构模型 　　教学设计 学习内容 学生活动 教师活动 第一课时 人体感知外界环境的主要感官 根据问题讨论，概述人体通过眼、耳等感官感知外界环境的情况。 精心编排问题，引导学生在生活实践的基础上，叙述出人体感知外界环境变化的主要器官。 眼球的结构 观察瞳孔在光亮和黑暗环境中的变化，对比曲度不同的放大镜聚光情况的区别，探究凸透镜成清晰图像的条件，对比总结眼球各个主要组成部分的功能。 引导学生进行探究，介绍眼球的各个结构，帮助学生对比总结。 第二课时 近视的成因和矫正 更换不同曲度的凸透镜，探究成像位置的改变，对比总结近视的成因。尝试寻找矫正的办法。 总结同学发言，引导同学思考，调动学生情感，提高学生认识。 用眼卫生 调查学校里的近视情况，讨论什么是卫生的用眼习惯 第三课时 耳的结构和功能和听觉的形成 感受振动产生声音，鼓膜的振动，观察听小骨的模型，描述声音在耳中的传递过程 引导学生进行探究，帮助学生总结。 用耳卫生 讨论引起耳聋的原因，以及保护听觉的措施 总结同学发言，引导同学思考调动学生情感，提高学生认识。 　　教学过程设计 　　第一课时： 　　教师展示一个用的布遮盖的塑料箱，里面放着一个苹果形状的厨房用计时器。 　　教师：下面我们邀请三位同学来检验一下箱子里是什么东西？——请第一位同学用手伸进布下面摸一摸，第二位同学用耳朵凑近听一听，第三位同学偷偷看上一眼。然后将你们的判断写在纸上。（箱子里也可以放一只小动物，但要注意安全；也可以换成一朵花，要求同学闻一闻……） 　　用手摸的同学：是一个假的苹果； 　　用耳听的同学：是一个闹钟（是一块表）； 　　用眼看的同学：是一个苹果形状的计时器。 　　教师：这些同学分别通过那种感觉认识这个物体？ 　　学生：触觉、听觉、视觉。 　　教师：也许在认识这个物体中我们没有用到，但当我们感知其他外界事物的时候，我们还会用到哪些感觉？ 　　学生：嗅觉、味觉、温度感觉（可能需要老师举例提示） 　　教师：同学们也看到了，刚才辨别计时器时，最快和最正确的同学应用了自己的视觉。视觉是我们感知外界信息最重要的手段。所以眼睛对我们来说就非常重要。今天我们就来探索一下眼睛的结构和功能。 　　我们说，眼睛是心灵的窗户，那么眼睛的窗户在哪里呢？（出示猫的瞳孔变化图）请同学们观察这两幅图画的区别，想一想为什么会出现这样的变化？ 　　学生：中午光照强，猫的瞳孔就眯成一条线；晚上光照弱，猫的瞳孔就变成圆的了。 　　教师：我们的眼睛有没有类似的变化？让我们先拉上窗帘，对着镜子观察一下自己的瞳孔；然后打开窗帘和灯，再次观察一下。 　　学生：我们的瞳孔也在光线暗的时候变大，光线亮的时候变小。 　　教师：瞳孔是眼睛的窗户，它通过调节改变自己的大小，调节进入眼球的光线的强度。光线进入眼睛后，又怎样形成了视觉呢？（出示眼的结构示意图）这里有一个凸出的结构，哪位同学认识它的名字？ 　　学生：晶状体 　　教师：这是晶状体的侧面图，它的形状和我们熟悉的放大镜很相象。（示放大镜）我们都玩过用放大镜汇聚光线的游戏，现在我们请一个同学用物理学的实验仪器再重复一下这个现象。 　　学生：在老师的指导下安装并调整凸透镜成像的实验仪器。 　　教师：我们看到：蜡烛的光线通过凸透镜的折射，汇聚到屏幕上呈现了清晰的影像。在我们的眼球里，也发生着同样的现象——物体反射出的光线通过晶状体等结构的折射，在视网膜上呈现了清晰的物象。但是，在我们的眼球中，在光线到达视网膜之前，不仅经过了晶状体。请同学们观察课本89页的图，寻找出光线在到达视网膜前经过的结构，再想一想，其他结构有形成视觉中有什么作用？ 　　学生：在教师帮助下总结：光线依次经过角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体； 　　虹膜保证了光线只能从瞳孔进入眼球；巩膜保护了眼球；视网膜上有感光细胞，能接受光的刺激。 　　教师：我们在电视上有时会看到这样的故事情节：两个人在争执的过程中，其中一个人摔倒，撞伤了后脑勺，结果就失明了。这个人的眼球一点都没有受伤，为什么丧失了视觉呢？ 　　学生：大脑受伤了，压迫神经了…… 　　教师：由此可见，仅仅在视网膜上呈现了清晰的图像还不够，还必须将图像的信息通过视神经传递给大脑的一定区域，才能形成视觉。 　　第二课时： 　　教师：通过提问复习视觉的形成过程。 　　教师：在视觉的形成过程中，折射光线能力最大的是哪个结构？ 　　学生：晶状体。 　　教师：我们都知道，晶状体的形状和放大镜是一样的，现在有两个放大镜，同学们检查一下，它们有什么不一样？ 　　学生：一个厚，一个薄 　　教师：那么，我们实验一下哪一个放大镜能更快地将光线汇聚起来？ 　　学生：（实验）厚的折光能力强。 　　教师：让我们再实验一下，用厚放大镜汇聚什么距离的光线成像最清晰，是远距离的？还是近距离的？ 　　学生：（安装并调整凸透镜成像装置，将蜡烛从远处移到近处）近距离的成像更清晰。 　　教师：现在换成薄的放大镜实验一下 　　学生：用薄放大镜的时候，远距离的光源成像更清晰。 　　教师：我们的晶状体能灵敏地自动调节厚薄。当我们看近处的物体的时候（比如看书的时候）我们的晶状体就自动调节到比较凸起的样子。（用成像装置演示，将蜡烛移近，并换用厚凸透镜）但如果晶状体调节的负担过重，不能恢复原状，我们看远处物体的时候就会看不清楚（演示：将蜡烛移动到远端）。这就是同学们中间很常见的一种眼的折光异常现象。 　　学生：近视眼。 　　教师：这种晶状体调节紧张引发的近视眼叫假性近视，如果这时注意保护视力，消除使晶状体过度紧张的因素，做一些按摩放松自己，视力可以好转和恢复到正常。但如果进一步发展到眼球前后径过长，也就是说晶状体和视网膜中间的距离加长（演示：将屏幕向后移动）这时无论你怎么调节自己的晶状体，远处射来的光线经过折射都只能在视网膜前面成像，我们在视网膜上只能获得模糊的影像。这就是真性近视。对于近视我们有什么矫正的办法吗？ 　　学生：戴眼镜。 　　教师：戴什么样的眼镜呢？哪位同学愿意描述一下自己配的近视镜。 　　学生：中间薄，四周厚。 　　教师：这种镜子正好和放大镜相反，我们叫它“凹透镜”。仔细观察课本上“近视眼的补救措施示意图”解释凹透镜为什么能够矫正近视眼？ 　　学生：凹透镜先使光线散开一些，再经过晶状体的汇聚，正好落在视网膜上。 　　教师：近视眼当然会给我们带来不便，哪位同学愿意和我们分享一下他的感受？ 　　学生：自由发言。 　　教师：眼保健操可以按摩眼睛周围的穴位，帮助放松晶状体。你会做眼保健操吗？让我们从中医经络穴位理论的角度，再来学习一遍眼保健操吧。 　　学生：尝试寻找正确的穴位，做眼保健操。 　　教师：刚才同学们诉说了近视眼为他们带来的不便，可是如果我们彻底丧失了视觉，我们的感觉又是怎样？（展示一本精美的画册）现在我要请一位志愿者蒙上眼睛。然后我将把这本精美的画册放在我们班里一个同学的桌子上。大家只能用语言引导他，看看他要化多少时间才能拿到这本画册？ 　　学生积极参与活动。 　　教师：请志愿者讲述自己的感受，请其他同学描述自己的感受。 　　教师：如果一个人双目失明，他不仅不能欣赏这些美丽的图画，生活中也面临很多困难。你在生活里遇见过盲人吗？讨论我们能为盲人做些什么？小组绘制一份宣传《角膜捐献》的宣传海报作为爱心作业。 　　第三课时： 　　让志愿者用手势和动作传递纸条上的信息，让同学们猜测。 　　教师：本来一句话就可以说明的事情，却花费了大家这么多精力。可见，听觉对我们的重要性。我们怎么听见声音的？首先，让我们来看看声音是怎么产生的。（打开录音机，要求一位同学将手放在音箱表面） 　　学生：当录音机播放声音时，音箱振动。声音越大，振动越厉害。 　　教师：我们再来振动一下音叉。 　　学生：可以听到“嗡嗡”的声音。用手终止音叉的振动，声音消失。 　　教师：可见，声音来自振动。可以产生振动的因素有很多，可以是一根琴弦，可以是蚊子的翅膀，也可以是我们的声带。声带的振动可以振动空气。我们用手可以很容易感受到。 　　学生：将手放在口腔前，发出声音，感受空气的振动。 　　教师：展示耳的模型，请同学们观察，什么结构将空气的振动传递到耳的深处？ 　　学生：鼓膜 　　教师：空气能振动鼓膜吗？让我们做个实验：用手指将一页书展开，向绷紧的书页吹气 　　学生：手指感受到纸张的振动，听到低沉的声音。 　　教师：我们的鼓膜比纸张薄得多，也紧得多。空气中微小的振动就能使鼓膜振动。鼓膜里面还有什么结构？ 　　学生：有听小骨。 　　教师：观察耳的基本结构和功能示意图，描述听小骨和鼓膜、耳蜗的关系。想象一下当鼓膜振动的时候听小骨和耳蜗会产生什么现象？ 　　学生：听小骨前面紧紧连接鼓膜，后面连接耳蜗。鼓膜振动时，听小骨和耳蜗也会振动。 　　教师：声波的振动经鼓膜通过听小骨传递到耳蜗，耳蜗里有对声音敏感的听觉细胞，和视觉细胞一样，这些细胞受到振动后可以把声音的信息通过听觉神经传递给大脑，最后在大脑的一定区域形成听觉。想一想，耳的那些结构受到损伤可能引发耳聋？又有哪些行为会导致这些损伤？我们如何避免这些损伤呢？请按小组轮流回答，看哪个小组想得最全面。 　　学生：阅读课本94页，回答。 　　教学反思 　　《教学设计必须围绕学生的经验来设计和组织》 　　什么是学习？怎样才能学会？这是作为教师必须思索的问题。根据建构主义的学习观，学习不是复制和印入信息，而是调动过去的知识和经验主动解释信息的过程。如果学生能够自主地科学地解释信息，就是说这个知识学生学会了。 　　反思自己的教学时，我经常会思索这样一个问题：“为什么同样的内容，有的老师讲课，学生就听得懂；有的老师讲，学生就学不会？”这当然是这些老师教学设计有问题。那么，什么是成功的教学设计呢？我认为，教学设计必须为学生的学习服务，必须围绕学生的经验来设计和组织。 　　几乎所有的学习都是以经验为桥梁的。即使是再难的知识，只要能够以学生已有的经验为起点，立足于学生当前的生活环境，循循善诱，学生都可以理解和接受。反之，脱离自然，脱离学生生活经验，即使你表演得天花乱坠，也不可能指望学生会明白。 　　几十年前，美国理论物理学家理查德·费曼学生就曾经批评一些物理教材涉及的科学概念和科学现象脱离实际，脱离现实物理现象，不过是用一些字来说出另一些字的意思，供学生生吞活剥地背诵而已。例如，对摩擦发光的定义是：“当晶体被撞击时所发出的光……”这样的句子没有说明撞击的是什么晶体，为什么会发光。学生即使把这个定义背得滚瓜烂熟，回家后仍不知该这样做实验制造出一星半点的摩擦发光。如果在教材里这样介绍摩擦发光：“当你在黑暗里拿把钳子打在一块糖上，你会看到一丝蓝色的光。其他晶体也有类似的效应，没有人知道为什么。这个现象称为摩擦发光。”那么学生学习后就很容易做个实验亲自看看摩擦发光，而这将是“一次与大自然相遇的美妙经验”。也只有这种能揭示知识和生活联系的教科书和教学，才能真正发挥对学生的教育效果。 　　基于这样的认识，我在课堂设计中没有用课本上提供的“眼睛和照相机”的对比设计问题情境，因为我认为学生对于照相机是不熟悉的。相反，我认为放大镜的聚光作用是每个孩子的游戏内容。他们知道通过什么样的操作可以将光线聚集清晰。所以，我设计了从放大镜引申出晶状体，再引申出眼球的折光系统的教学顺序。从实践中看，学生都能理解和接受。 　　在课程中，我也有很多遗憾的感觉：一是为学生提供的动手机会和自由探究的机会太少了。因为课时的限制，远视、散光、白内障等学生关注的热点没有带领大家讨论。如果能够让有这些知识的同学谈论一下，可以起到丰富学生经验，将课堂知识和生活环境结合起来的作用。二是在教学设计中为学生提供的问题情境还很值得推敲。这些情境中，仍存在不能成分调动学生兴趣、和学生生活环境结合不紧密的现象。 　　在课程中有一个细节是我坚持多年的：根据中医理论，带领学生重新学习和认识眼保健操。学生在小学学习的眼保健操，由于年龄和能力的限制，很多人按摩的穴位根本不对，起不到效果，也就丧失了坚持认真做眼保健操的兴趣。无论从学生的身心健康出发，还是从弘扬中华医学、培养爱国情感出发，带领学生重新学习和认识眼保健操是很必要的。这当然要老师首先自学中医理论才能指导学生。