Глаз как оптическая система

Глаз как оптическая система

Тип урока: развивающий урок изучения нового материала с элементами практической работы.

Задачи урока:

- рассмотреть строение и свойства глаза как оптической системы;

- объяснить дефекты зрения, возможную профилактику и коррекцию этих дефектов;

- интегрировать и обобщать знания из различных областей;

- ставить вопросы и находить ответы.

Оборудование: компьютер, экран, презентация к уроку (приложение 1), раздаточный материал.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Мотивация.

а) Вводное слово учителя.

б) Постановка задач урока (3–4 мин). Обратить внимание на личностную значимость темы урока.

3. Объяснение нового материала:

а) рассмотреть строение глаза с точки зрения биологии;

б) глаз – оптическая система;

в) аккомодация;

г) бинокулярное зрение;

д) практическая работа №1;

е) слепое пятно;

ж) практическая работа №2;

з) инерция зрения;

и) дефекты зрения, причины их возникновения, их профилактика;

к) гимнастика для глаз;

л) цветовые ощущения;

м) иллюзии зрения;

4. Рефлексия.

5. Итог урока.

6. Домашнее задание.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся.

2. Мотивация.

А) Вводное слово учителя.

Какова роль зрения в жизни человека?

Предполагаемый ответ: благодаря зрению мы различаем предметы окружающего мира; получаем опыт от предыдущих поколений через книги; обучаемся трудовым навыкам.
Не зря говорят: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

Удивительный механизм наши глаза. Как много дают они нам, людям, каждому человеку в отдельности и всему миру живого!

Именно благодаря глазам мы с вами получаем 90 % информации об окружающем нас мире.

У Максимилиана Волошина есть очень точные строчки:

Все видеть, все понять, все знать, все пережить,
Все формы, все цвета вобрать в себя глазами,
Пройти по всей земле горящими ступнями,
Все воспринять и снова воплотить.

В древности глазам приписывали всевозможные мистические свойства. Глаза часто символизировали смысл и суть жизни, их считали амулетами и оберегами. Древние греки рисовали красивые вытянутые глаза на носу кораблей, а египтяне на пирамидах изображали всевидящее око бога Ра.

Глаза... Многие ли знают, что и как надо делать для того, чтобы глаза наши были здоровыми?

К сожалению, здоровые глаза и хорошее зрение встречаются далеко не всегда. В Украине, по данным Министерства здравоохранения, более миллиона детей страдают различными заболеваниями глаз и нарушениями зрения: близорукостью, дальнозоркостью, астигматизмом, и косоглазием. С каждым годом число таких детей растет. Поэтому специалисты придают большое значение профилактике и ранней диагностике нарушений зрения. Но прежде чем говорить о заболеваниях глаз, давайте познакомимся со строением глаза.

Итак, тема нашего урока “Глаз как оптическая система”

Б) Цели урока:

– ознакомиться со строение глаза;

– выяснить, какие части глаза образуют оптическую систему;

– узнать, что такое аккомодация и бинокулярное зрение,

– выяснить, какие дефекты глаза существуют;

– ознакомиться с профилактикой болезней глаз.

Эпиграфом нашего урока являются слова Уильяма Блейка:

Посредством глаза, а не глазом

Смотреть на мир умеет разум.

3. Объяснение нового материала:

А) Глаз – орган зрения высших животных, в том числе и человека, является сложным оптическим прибором. Рассмотрим его строение.

Глаз или глазное яблоко имеет почти шарообразную форму диаметром 2 – 2,5 см. Снаружи глаз покрыт прочной белой оболочкой – склерой, которая защищает его от повреждений. Передняя часть склеры прозрачна для света и называется роговицей. За роговицей расположена прозрачная водянистая масса, а за ней – радужная оболочка. Она определяет цвет глаз. Глаза по цвету бывают карие, зеленые, голубые, серые. В радужной оболочке есть отверстие – зрачок. Диаметр зрачка на свету – около 1 мм, а в темноте – 8 мм. После зрачка свет проходит через хрусталик – прозрачное тело, напоминающую двояковыпуклую линзу. Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере. За хрусталиком расположено стекловидное тело, заполняющее всю остальную часть глаза. Задняя стенка склеры – сетчатка – состоит из разветвлений волокон зрительного нерва, чувствительных к свету. Повторим элементы глаза. Есть ли неизвестные элементы? (№ 4 – мышцы).

Задание: назовите элементы глаза. Какие элементы не назвали?

А теперь в опорном конспекте запишите элементы глаза.

1 –

2 –

3 –

4 –

5 –

6 –

7 –

8 –

9 –

Б) А теперь давайте разберемся, как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?

Световые лучи, попадая в глаз, преломляются в роговице, хрусталике и стекловидном теле (оптической системе глаза), и на сетчатке глаза появляется изображение. Сетчатка служит своего рода шарообразным экраном, на который проецируется окружающий мир.

Задание: опишите изображение предмета.

Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является действительным, уменьшенным и перевернутым.

Почему же мы видим предметы такими, какие они есть на самом деле? Дело в том, что в сетчатке оптическая информация воспринимается светочувствительными нервными клетками и передается в мозг. Обрабатывая сигналы, мозг снова переворачивает изображение, так что мы все видим правильно.

В) Человек может рассматривать объекты, по-разному удаленные от него. Когда человек смотрит на дальние предметы, он не напрягает зрение, мышцы, удерживающие хрусталик, расслаблены, и изображение оказывается на сетчатке. Когда же человек переводит взгляд на приближенные к нему предметы, изображение должно сместиться за сетчатку. Чтобы изображение не было размытым, главные мышцы сжимают хрусталик, делая его более выпуклым. При этом его кривизна, а значит и оптическая сила, увеличиваются, и изображение опять оказывается на сетчатке.

Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на более далеком расстоянии называется аккомодацией глаза ( от лат. “приспособление”). Аккомодация имеет предел. Если расположить предмет совсем близко, то мышцы не способны сжать хрусталик в должной степени. Нормальный глаз может длительно без особого напряжения рассматривать предметы, расположенные от него не ближе 25 см. Это расстояние называют расстоянием наилучшего зрения.

Г) А наличие двух глаз позволяет сделать наше зрение стереоскопическим (или бинокулярным), то есть формировать трехмерное изображение. Мозг обрабатывает изображение, поступившее от каждого глаза и дает нам целостную картину.

Д) Практическая работа №1.Определение бинокулярности зрения.

Цель: убедиться в стереоскопичности или бинокулярности зрения

Возьмите авторучку и держите её вертикально, посмотрите на панораму прямо за ней. Если вы сначала закроете один глаз, затем второй, то увидите, что ручка в любом случае закрывает какую-то область пространства. Но если посмотреть двумя глазами, то всё, что ранее было “спрятано”, теперь вполне обозримо.

Е) В повседневной жизни мы не замечаем ещё одного странного свойства нашего зрения,– не видеть предметы, находящиеся сбоку глаз, хотя свет от них входит в глаз и достигает сетчатки. Следовательно, на сетчатке обоих глаз есть определённое место, на котором нет светочувствительных клеток. Оно расположено в месте входа зрительного нерва в глазное яблоко. Его называют слепым пятном. Диаметр его 1,8 мм. Убедиться в его существовании можно с помощью простого теста.

Ж) Практическая работа №2 Определение слепого пятна.

Цель: определить слепое пятно в сетчатке.

В опорном конспекте вы видите рисунок в виде черного кружка и крестика, расположенных на расстоянии 6-7 см друг от друга. Прикройте рукой правый глаз и поместите рисунок на расстоянии 15 см от глаз. Смотрите левым глазом на крестик и медленно приближайте и удаляйте рисунок до тех пор, пока черный кружок не будет виден. Теперь закройте левый глаз, правым смотрите на кружочек, приближая и удаляя листок, пока не будет виден крестик.

Чем можно объяснить данное явление?

Тем, что изображение попало на слепое пятно, поэтому мы его не видим.

З) Зрение имеет еще одну особенность.

Если на одной стороне экрана изобразить клетку, а на обратной стороне – птичку, то что будет наблюдаться при быстром вращении? (Демонстрация)

(Ответы учащихся)

Зрительное впечатление в глазу человека с прекращением раздражения исчезает не сразу, а сохраняется ~ 0,1 секунды. Это свойство глаза называют и н е р ц и е й зрения. Поэтому при смене световых раздражений менее, чем через 0,1 с, возникает сливающееся целостное впечатление. Инерция зрения используется для создания кинематографического эффекта, т.е. воспроизведения движения на экране.

И) А теперь рассмотрим болезни зрения.

У человека с хорошим (нормальным) зрением глаз в ненапряженном состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке глаза.

Наиболее распространены два недостатка зрения – близорукость и дальнозоркость.

Близорукость – это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу собираются не на сетчатке, а ближе к хрусталику.

Близорукие люди не могут четко видеть удаленные предметы. Расстояние наилучшего зрения для близорукого глаза меньше 25 см. Близорукими называют людей, которые плохо видят удалённые объекты. Для того чтобы увидеть ясно и четко, они должны приблизиться к предмету или поднести его ближе к глазам. Когда близорукий смотрит на отдаленный предмет, он обычно прищуривает глаза, добиваясь этим уменьшения количества света, падающего на сетчатку,— тогда он может видеть несколько более четко. Отсюда произошло второе название близорукости – миопия, что означает в переводе с греческого языка прищуривание.

Дальнозоркость – это недостаток зрения, при котором параллельные лучи после преломления в глазу собираются не на сетчатке, а за ней.

Дальнозорким людям трудно сфокусировать взгляд на близких предметах. Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого глаза больше 25 см.

Близорукость и дальнозоркость исправляют применением линз, очков.

При близорукости изображение удаленного предмета получают внутри глаза перед сетчаткой. Следовательно, на сетчатке вырисовывается уже не четкое изображение предмета, а расплывчатое световое пятно. Чтобы оно отодвинулось от хрусталика и переместилось на сетчатку, следует уменьшить оптическую силу преломляющей системы глаза. Для этого применяют рассеивающие (вогнутые) линзы.

При дальнозоркости изображение оказывается за сетчаткой. Оптическую силу системы дальнозоркого глаза надо увеличить. Для этого используют собирающие (выпуклые) линзы.

К) При дальнозоркости, близорукости и многих других глазных заболеваниях регулярная тренировка глаз очень важна для сохранения и улучшения зрения, профилактики близорукости и других заболеваний глаз.

Сейчас мы познакомимся с комплексом упражнений для улучшения зрения, который рекомендуется выполнять при длительном чтении, работе на компьютере, просмотре телевизора. Каждое положение надо фиксировать на 2 секунды. И повторять по 10 раз.

Упражнение № 1.

Сядьте прямо и расслабьтесь. Шея и голова должны быть на одной линии.

Поднимите глаза и посмотрите на центр лба. Расслабьтесь.

Упражнение № 2.

Сведите глаза к кончику носа.

Упражнение № 3.

Вращение глазами по часовой стрелке. Аналогично – против часовой.

Упражнение № 4.

Движения глаз по диагонали. Сначала сфокусируйте взгляд в правый нижний угол, потом переведите его в верхний левый. Теперь с другой диагональю.

Упражнение № 5

Движение глаз влево.

Упражнение № 6

Движение глаз вправо.

Можно объединить все эти упражнения под музыку. Предлагаю вам выполнить зарядку.

Каждый из вас получил памятку “Гимнастика для глаз”, чтобы вы могли выполнять эти упражнения дома. (Памятка “Гимнастика для глаз” содержится в опорном конспекте)

Л) Вы, конечно же замечали, насколько красочен мир, настолько многообразны наши ощущения. Восприятие изображения происходит благодаря специальным клеткам – палочкам и колбочкам, расположенным на сетчатке.

Колбочки воспринимают цвет, причём могут это делать, когда светло. А с наступлением темноты, их сменяют палочки.

Палочки не обеспечивают цветное зрение. Поэтому ночью мы цвета не различаем.

Так мы видим днем. А так ночью.

Расстройство цветового зрения часто бывает для самого человека и для окружающих его людей незаметным. Оно обнаруживается или случайно, или во время врачебного обследования.

Известный учёный XIX века Дальтон лишь в возрасте 26 лет обнаружил, что плохо отличает по цвету красные ягоды от зелёной травы. Такую особенность зрения называют теперь дальтонизмом, а людей, страдающих им – дальтониками. Усилиями специалистов в области цветового зрения изготовлены особые очки, с помощью которых дальтоники могут различать три важнейших цвета. Дальтонизм неизлечим. Он передается по наследству или возникает после некоторых глазных и нервных болезней

Для обнаружения дальтонизма разработан простой тест. Посмотрите на рисунок, какую цифру вы там видите?

Люди с нормальным цветовым зрением увидят число 74, дальтоники же видят число 21

М) Иногда человеческий мозг не способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения – наблюдаемый предмет нам кажется не таким, какой он есть. С давних пор люди не только поражаются обманам зрения и забавляются зрительными иллюзиями, но и сознательно используют их в своей практической деятельности. Уже тысячи лет зрительные иллюзии целенаправленно используются в архитектуре для создания определенных пространственных впечатлений, например, для кажущегося увеличения высоты и площади залов. Еще более эффективно зрительные иллюзии используются в изобразительном и цирковом искусстве. Зрительные иллюзии стали основой кинематографии и телевидения, учитываются в полиграфии и в военном деле.

5. Рефлексия.

1) А сейчас, чтобы провести рефлексию нашего урока, ответьте, пожалуйста, на вопросы теста.

2) Попробуйте назвать цвета слов.

3) Гигиена зрения.

1. Не рекомендуется читать в движущемся транспорте, так как………………..

2. Не рекомендуется держать книги на расстоянии ближе 30 см, потому что…………………

3. Освещение должно падать слева, чтобы……………………………………….

4. В школьных мастерских при работе на станках, надевать защитные очки……………………………..

5. Не трогать глаза грязными руками, можно занести………………………

6. Очень вредное действие на зрение оказывает курение, алкоголь, наркотики. Они поражают………………………., что приводит к потере зрения.

6. Итог.

Подведем итог нашего урока.

По данным Министерства здравоохранения за последние 5 лет заболеваемость глазными болезнями в детском и подростковом возрасте возросла в 2,5 раза. Столь печальная статистика объясняется тем, что в школьные годы орган зрения ребенка испытывает значительные перегрузки в условиях длительного чтения, работы за компьютером, просмотра телевизора. При этом вы не всегда соблюдаете санитарные нормы внешнего освещения, правильного питания и правильной осанки.

Вы согласитесь, что сегодняшний урок позволил вам понять, что глаз – орган нашего зрения – это серьезный оптический механизм, и как любой механизм он может, при неправильной эксплуатации давать сбои, но если какие-то части в механизме поменять можно, то с органом зрения это будет сделать очень сложно, а иногда и невозможно. Можно надеяться, что теперь вы будете беречь свой орган зрения. А помогут вам сохранить зрение: гимнастика, гигиена, правильное питание и здоровый образ жизни.

7. Домашнее задание § 28, записать определение понятий, упражнение на стр. 183 № 1 – 3 (устно).

Творческое задание: составить памятку «Берегите зрение».