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眼睛是怎樣看見(jiàn)物體的

2011-03-19

                                                 眼睛是怎樣看見(jiàn)物體的

     全球紡織采購(gòu)供應(yīng)鏈色彩解決方案商——天友利，近幾年來(lái)，越來(lái)越多的頂尖零售商和服裝品牌廠家選擇天友利作為自己的優(yōu)選或共選色彩技術(shù)提供商。產(chǎn)品涉及行業(yè)：塑料、 涂料、 紡織、 汽車、 化妝品、 數(shù)碼影像、 印前 、印刷、 油墨、 色覺(jué)測(cè)試、 包裝等。
      這部分教材首先讓學(xué)生了解眼睛的結(jié)構(gòu)和成像原理，知道視覺(jué)形成的大致過(guò)程，然后學(xué)習(xí)近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因和矯正方法。不要求學(xué)生記住眼睛各部分的組成。
      關(guān)于眼睛的結(jié)構(gòu)和成像原理，可采用學(xué)生自學(xué)的方法，讓學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，并回憶生物課上學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)，了解眼睛怎樣看見(jiàn)物體；然后討論交流、解疑答惑。
      學(xué)生討論發(fā)言時(shí)，更好用多媒體投出眼睛的結(jié)構(gòu)及其成像圖（也可以用掛圖），讓學(xué)生結(jié)合圖片講解，學(xué)生之間可相互補(bǔ)充；對(duì)于學(xué)生提出的問(wèn)題，可先讓學(xué)生討論，教師再作評(píng)析。
      為更好地駕御課堂教學(xué)，教師課前要多了解一些跟眼睛和眼鏡有關(guān)的知識(shí)，以備學(xué)生提問(wèn)。如學(xué)生問(wèn)：“正常的眼睛既可眺望遠(yuǎn)景，又能細(xì)看近物。物距變了，像距不變，竟然都能在視網(wǎng)膜上形成清晰的像！為什么？”原來(lái)晶狀體是有彈性的，它周圍的肌肉可以根據(jù)視物的遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)晶狀體的平凸程度，改變晶狀體的焦距，從而使像總成在視網(wǎng)膜上。當(dāng)眼部肌肉松弛時(shí)，晶狀體相對(duì)變扁一些，其焦距變大，這時(shí)遠(yuǎn)處物體的像能夠成在視網(wǎng)膜上，從而使人看到遠(yuǎn)處的物體。正常眼睛能看到的遠(yuǎn)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)處。當(dāng)眼部肌肉緊張時(shí)（“使勁”看近物），晶狀體會(huì)變凸，焦距變小，近處物體的像能夠成在視網(wǎng)膜上。正常眼睛能看到的近點(diǎn)約在離眼睛10~15cm的地方。在合適的照明條件下，正常眼睛觀察近處物體清楚而又不疲勞的距離，大約是25cm，叫做明視距離。可見(jiàn)，眼睛是一個(gè)精巧的變焦成像系統(tǒng)，然而這個(gè)變焦系統(tǒng)一旦不能正常調(diào)節(jié)，就會(huì)形成近視眼或遠(yuǎn)視眼。
活動(dòng)1 研究近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡。
     “活動(dòng)1”的目的是了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正方法，研究“為什么近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，而遠(yuǎn)視眼鏡的鏡片是凸透鏡？”
       活動(dòng)1的第1個(gè)問(wèn)題要事先布置學(xué)生在課前完成。
第2個(gè)問(wèn)題，比較的方法是開(kāi)放的，學(xué)生可以通過(guò)用手摸鏡片、放在太陽(yáng)光下觀察其會(huì)聚或發(fā)散作用、成像等方法，得知老花鏡的鏡片是凸透鏡，近視鏡的鏡片是凹透鏡。
       第3個(gè)問(wèn)題，可讓學(xué)生觀察教材圖3-65和圖3-66，思考回答。近視眼的晶狀體過(guò)凸，會(huì)聚本領(lǐng)過(guò)強(qiáng)，看遠(yuǎn)處的物體時(shí)像成在視網(wǎng)膜前，患者應(yīng)配戴凹透鏡做的眼鏡，讓光適當(dāng)發(fā)散，使清晰的像略向后移，成在視網(wǎng)膜上。遠(yuǎn)視眼的晶狀體較為扁平，會(huì)聚本領(lǐng)偏弱，看近處的物體時(shí)像成在視網(wǎng)膜后，患者應(yīng)配戴凸透鏡做的眼鏡，讓光適當(dāng)會(huì)聚，使清晰的像略向前移，成在視網(wǎng)膜上。為加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，還可讓學(xué)生做做下面的模擬實(shí)驗(yàn)，直觀地體驗(yàn)近視眼鏡和遠(yuǎn)視眼鏡的作用：
，凸透鏡表示眼睛的晶狀體，光屏表示視網(wǎng)膜，把近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，使光屏上呈現(xiàn)清晰的像，標(biāo)出光屏的位置，表示近視眼的視網(wǎng)膜位置。拿開(kāi)眼鏡，屏上的像變得模糊。嘗試移動(dòng)光屏，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光屏向透鏡方向移動(dòng)后，像又變得清晰，這說(shuō)明近視眼患著的像成在視網(wǎng)膜前。同理研究遠(yuǎn)視眼的成因和遠(yuǎn)視眼鏡的作用。
      學(xué)了近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正方法，可以讓學(xué)生搞一個(gè)小調(diào)查，了解班級(jí)或?qū)W校學(xué)生近視眼的發(fā)病率和原因，介紹一些用眼衛(wèi)生的知識(shí)，提醒學(xué)生注意保護(hù)眼睛：眼睛是“心靈的窗戶”，是眼睛帶給我們觀察、閱讀、行走、駕駛的快樂(lè)……生活、工作時(shí)刻離不開(kāi)它，千萬(wàn)要保護(hù)好自己的眼睛！以此對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀方面的教育。
影像的保存
      照相機(jī)是人們經(jīng)常接觸的物品，了解照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和成像原理是現(xiàn)代公民應(yīng)該具備的科學(xué)常識(shí)。教學(xué)時(shí)更好利用照相機(jī)實(shí)物（或模型）結(jié)合掛圖（或多媒體投影），讓學(xué)生觀察學(xué)習(xí)：鏡頭相當(dāng)于凸透鏡，膠卷相當(dāng)于光屏，被拍攝的物體到鏡頭的距離要大于2倍焦距，才能在膠卷上得到倒立、縮小的實(shí)像。
     為了使學(xué)生對(duì)照相機(jī)了解得更實(shí)際些，可向?qū)W生介紹照相機(jī)的使用方法：照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)被拍攝的景物后，旋轉(zhuǎn)相機(jī)前面的“調(diào)焦環(huán)”移動(dòng)鏡頭，即調(diào)節(jié)鏡頭到膠片的距離，使膠片上形成一個(gè)清晰的倒立、縮小的實(shí)像。按下“快門(mén)”，鏡頭打開(kāi)，使光線進(jìn)入并射向膠片?？扉T(mén)速度是快門(mén)開(kāi)合的時(shí)間，或稱曝光時(shí)間。“光圈”通過(guò)改變光孔的大小控制進(jìn)入照相機(jī)的光線數(shù)量，這與眼睛的虹膜通過(guò)改變瞳孔控制進(jìn)入眼睛的光線數(shù)量相似。照相膠片上涂有化學(xué)物質(zhì)，在光作用下發(fā)生化學(xué)變化，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，所成的像固定在膠片上，變成底片。將底片沖洗后，就能將像印在相紙上。上述內(nèi)容僅是出于實(shí)用目的而向?qū)W生介紹，不讓學(xué)生死記條文，不作考試要求，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)這些實(shí)用的知識(shí)比較感興趣，也不會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
      如果學(xué)校條件允許，更好讓學(xué)生能實(shí)際操作照相機(jī)。如果學(xué)生家中有照相機(jī)，可讓學(xué)生課下拍攝一些照片，并與同學(xué)交流拍照的體會(huì)。如果沒(méi)有條件，教師可發(fā)動(dòng)學(xué)生用凸透鏡作鏡頭、紙盒作暗箱、半透明玻璃紙作膠片，自制模型照相機(jī)（如圖3.7-2所示），并練習(xí)調(diào)節(jié)。
眼睛的好幫手
      顯微鏡和普通望遠(yuǎn)鏡都是由物鏡和目鏡兩組透鏡組成的。顯微鏡的作用是：通過(guò)物鏡和目鏡形成物體放大的虛像，從而使我們能觀察到肉眼無(wú)法看清的細(xì)微物體。望遠(yuǎn)鏡的作用是：通過(guò)目鏡觀察到的虛像，相比物體來(lái)說(shuō)好像被移近了，從而使我們看清遠(yuǎn)處的物體。
      對(duì)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡，只要求學(xué)生掌握它們的基本結(jié)構(gòu)和作用，不要求學(xué)習(xí)物鏡和目鏡的成像過(guò)程。
如果學(xué)校條件允許，更好讓學(xué)生實(shí)際操作顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡。如果沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡，可以讓學(xué)生做一做下面的實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)不同焦距的凸透鏡，把焦距小的透鏡放在眼睛附近，作為目鏡，以焦距較大的凸透鏡作為物鏡，保持兩鏡平行，通過(guò)兩個(gè)透鏡觀察稍遠(yuǎn)的物體。調(diào)節(jié)兩個(gè)透鏡之間的距離，直到看得清楚為止?？纯从惺裁窗l(fā)現(xiàn)。（提醒學(xué)生不要對(duì)著太陽(yáng)等光源觀察！以免損傷眼睛）
      另 外，建議學(xué)生課下登錄互聯(lián)網(wǎng)，分別搜索“顯微鏡”和“望遠(yuǎn)鏡”，查閱更多的相關(guān)信息，體會(huì)物理知識(shí)的應(yīng)用對(duì)科技進(jìn)步產(chǎn)生的巨大影響，并與同學(xué)交流。

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