Разработка урока по анатомии : "Глаз. особенности органа зрения человека"
методическая разработка по биологии (8 класс) на тему

Масагутова Замира Раифовна- учитель биологии МБОУ СОШ№3 г. Альметьевск, РТ

Название интегрированных предметов : биология и физика

 Тема занятия : «Глаз. Особенности зрения человека"

Класс:  8

Продолжительность занятия: 45 минут

Цель урока: внедрение технологий системно-деятельностного подхода  с использованием кейс технологий через интеграцию предметов : физика и биология с целью углубления представления учащихся об органе зрения.

Цель урока (учащиеся): каждый приобретет навыки работы с кейс- технологиями при изучении нового материала через интеграцию предмета биологии и физики..

Задачи урока: формирование базовых компетенций у каждого:

  -  Формирование понятий “бинокулярное зрение”, “аккомодация глаза”, “близорукость, дальнозоркость”.

- Обеспечение в ходе урока повторение законов геометрической оптики.

= Формирование умений решать творческие задачи с элементами изобретений

- развивать умение объяснять наблюдаемые явления, пользуясь знаниями  о строении органа зрения

        - развивать личностные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия.

        - воспитывать интерес к решению экспериментально-исследовательских задач.

Технологии: проблемное обучение, дифференцированное обучения.

Актуальность: эта работа будет актуальной для всех ОУ, в которых на курс биологии отводится 2 часа в неделю.

Целесообразность данного урока: внедрение технологий системно-деятельностного, компетентностно-ориентированного подхода в обучении биологии для обеспечения формирования базовых компетентностей современного человека (информационной, коммуникативной, самоорганизации, самообразования)

Оборудование: Мультимедийная установка, ПК,  интерактивная доска, презентации по материалам урока, схемы, задания , Кейсы.

Практическая реализация: самостоятельная работа с кейсами. Умение работать в команде. Делать выводы и проводить  анализ текстов

Ход занятия

1.Организационный момент:

 Учитель :  Ребята! Сегодня тема урока, которая будет связана с ответами на наши загадки. Отгадаете, пожалуйста, загадки:  

• Два братца через дорогу живут, а друг друга не видят. (Глаза)
• Видеть маму, видеть папу,
  Видеть небо и леса,

Помогают нам … (Глаза.)

Учитель: Правильно, это глаза. В народе говорят: “Глаза – окно в мир”. Как вы думаете, почему так говорят люди? (Ответы детей).

Благодаря глазам, мы можем видеть все окружающее вокруг нас. А еще люди говорят: “Глаза – зеркало души”. Как вы это понимаете? (Ответы детей).

По глазам можно определить, какой человек, добрый или злой, или безразличный ко всему. Можно определить и настроение человека. А как наши глаза могут передавать наше настроение, мы сейчас покажем.

Учитель проводит психогимнастику.

Учитель: Посмотрите друг на друга, какие красивые у вас глаза! У всех ли они одинаковые? (Ответы детей).Чем они отличаются? (Ответы детей).

Правильно вы сказали. По цвету глаза у всех разные. Давайте посмотрим  в глаза своему товарищу,  какого цвета они.  Посмотрите, какого цвета у меня глаза? (Ответы детей).

Учитель: Цветное колечко, которое у всех разное по цвету, называется радужной оболочкой.

В центре радужной оболочки вы видите черное пятно, это зрачок. Когда много света – зрачок сужается, а когда мало – расширяется, через это маленькое окошечко мы смотрим на мир. Представьте, подул ветер, летит пыль. Что же защищает глаза от пыли? (Ответы детей). Правильно вы сказали, наши красивые ресницы и веки защищают глаза от пыли. А иногда бывают такие моменты, что от обиды или от боли из глаз текут слезы. Вы их пробовали на вкус? (Ответы детей). Но самое главное они помогают глазам. Например, они смывают соринку из глаз. Что у нас над глазами? (Ответы детей). Потрогайте, это брови. Посмотрите друг на друга, брови густые, красивые. Для чего нужны нам брови? (Ответы детей). Брови задерживают капельки пота, стекающие со лба, и не дают им попасть в глаза. Оказывается брови, ресницы и веки нужны человеку не только для красоты. Они оберегают глаза от пыли, ветра и пота. Но, чтобы сохранить глаза и зрение, этой защиты недостаточно. Надо нам самим заботиться о своем зрении и беречь глаза.

Учитель:  Сегодня мы вспомним, что мы знаем об органе человека и животных, которые имеют очень большое значение для любого живого организма действие света.  Узнаем мы об этом из сообщений учеников.

Сообщение ученика 1: Попытки природы создать орган, специально реагирующий на световой раздражитель, на протяжении миллионов лет истории органической жизни на Земле, иногда ошибочные, иногда неудачные и более или менее совершенные, можно проследить на различных ступенях развития органических форм. Например, дождевой червь. Органом зрения у него служат отдельные светочувствительные клетки, разбросанные в наружных частях его кожи. Таким образом, он может различать только свет и тьму, но не имеет ни какого представления о форме светящегося тела. Некоторые глубоководные существа имеют стебельчатые глаза, выдвинутые на отростках из головы. Телескопический глаз птиц с выдвигающимся глазным яблоком обеспечивает острое зрение на больших расстояниях. Гораздо сложнее устроены глаза стрекозы. Он состоит из множества тонких трубочек-фасеток с расположенными в них светочувствительными клетками. Эти клетки соединены с окончанием зрительного нерва, идущего к головному мозгу. Глаз стрекозы может различать не только свет и тьму, но и откуда свет на него падает  

Сообщение ученика 2: Ещё более сложное строение имеют глаза млекопитающих, к которым относится и человек. Современные исследования показывают, что 95% младенцев рождается с нормальным зрением и без дефектов глаз. Но, как видно из таблицы, очень малый процент их достигает пожилого возраста со зрением, которое можно считать нормальным.

Часть перегрузки глаз объясняется тем, что человек пользуется глазами при условиях совершенно иных, чем те, при которых глаз первоначально развивался и для которых он приспосабливался. Первобытный человек пользовался своими глазами, чтобы смотреть вдаль при ярком солнечном свете – для охоты, рыбной ловли и для сражений. Когда солнце заходило, обязанности глаза заканчивались. Современный человек может работать целый день с предметами, расположенными перед глазами, потом долго сидеть перед экраном телевизора, компьютером, долго читать книгу.

Учитель: Ну, а теперь перенесемся в наше время, узнаем, что же сегодня известно об особенностях зрения человека? Об особенностях строения глаза, о том,  что позволяет видеть цвет и свет человеку, что такое аккомодация и бинокуляроное зрение, какие нарушения зрения встречаются у человека. Но для этого мы разделимся на группы.    Учащиеся делятся на группы,  рассаживаются за столы, на которых лежит выбранный ими жетон. На доске записана темы разделов.

Учитель: Человеческий глаз представляет собой замкнутый объём примерно сферической формы. Диаметр среднего глаза человека составляет примерно 23- 25 мм. Глаз окружён прозрачной твёрдой оболочкой белого цвета – склерой, которая защищает глаз от повреждений. Передняя часть склеры переходит в прозрачную оболочку – роговицу толщиной 0,5 мм. За роговицей внутри склеры расположены передняя глазная камера, хрусталик, задняя глазная камера. Передняя глазная камера заполнена прозрачной жидкостью, называемой водянистой влагой, задняя - прозрачным студенистым веществом, которое называется стекловидное тело. Эта часть глаза составляет оптическую систему глаза, создающую при преломлении лучей оптическое изображение предметов. В центре радужки находится зрачок – чёрный кружок. Это основное отверстие, через которое в глаз поступает вся световая информация. Диаметр зрачка не бывает постоянным, он изменяется в зависимости от количества попадающего в глаз света. Он может меняться в размерах в 4 раза (от 2мм до 8мм). Зрачки реагируют всегда синхронно: в момент затемнения правого глаза расширяется зрачок и левого глаза.  Это происходит вследствие того, что нервные волокна частично перекрываются по пути в мозг. Хрусталик глаза человека представляет собой двояковыпуклую линзу и обладает большой светопреломляющей способностью. Ось хрусталика совпадает с осью глазного яблока. Вещество, из которого состоит хрусталик бесцветное, прозрачное, плотное, сосудов и нервов не содержит. При сокращении или расслаблении ресничной мышцы изменяется кривизна хрусталика, изменяя, таким образом, оптическую силу этой линзы. Средняя оптическая сила редуцированного глаза составляет +59 диоптрий. Поскольку фокусное расстояние у такой линзы очень маленькое (17мм), то все наблюдаемые нами объекты располагаются за двойным фокусным расстоянием. Значит, изображение на сетчатке глаза получается уменьшенным, действительным и перевёрнутым .

Размер изображения на сетчатке зависит от размеров предмета и расстояния от него до сетчатки, то есть от угла, под которым рассматриваются предметы. Этот угол называется углом зрения. Чем дальше предмет, тем меньше его изображение на сетчатке. Чем больше предмет, тем дальше мы должны от него отойти, чтобы он весь уместился на сетчатке глаза. Совершенно прав был поэт, сказавший: “Лицом к лицу – лица не увидать. Большое видится на расстоянии”.

Учитель:  Ребята, будьте, пожалуйста, предельно внимательны, все вы будете работать в группах, они у нас уже определились. Теперь в каждой группе выберите лидера, который возьмет на себя руководство группой. У вас, на столах лежат кейсы это слово вам знакомо.  Мы  поработаем с кейсом. Вы должны ознакомиться с ним, выявить проблемы, заложенные в нем, найти выходы из создавшейся ситуации.

Преподаватель обращает внимание учащихся на название темы урока  (записана на доске).

Учитель: Перед вами лежит описание ситуации (кейс). Ознакомьтесь подробнее самостоятельно, через 1-2 минуты лидер группы перескажет содержание кейса как можно близко к тексту (прослушали ответы). Раздать правила работы с кейсом. Ребята, а теперь поработайте в группах над вопросами. На это вам дается 10 мин.

(Работа в группах с документами, разрешение поставленной проблемы)

Кейс №1: «СВЕТО - И ЦВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАЗА»

Сетчатка глаза имеет весьма сложное строение. Главную роль в ней играют светочувствительные клетки- палочки и колбочки <Рисунок 3>. В глазу человека примерно 7 млн. колбочек и 130 млн. палочек. Колбочки обладают способностью различать цвета и очень мелкие предметы, но только при хорошем освещении, в особенности солнечном. Колбочки - это аппарат дневного и цветного зрения. Мы знаем, что в природе существуют три основных цвета: красный, зелёный, синий. Они не могут быть образованы сочетанием других цветов, они могут лишь сочетаться сами, образуя все другие цвета. Колбочки сетчатки глаза человека возбуждаются красным, зелёным или синим цветами, и посылают информацию в мозг, который “видит” составленный таким образом цвет. У палочек есть одно интересное свойство: при слабом освещении они восприимчивы к голубому и синему цвету. Например, красный мак и синий василёк, при дневном освещении одинаковы по яркости, а в сумерках будут отличаться – василёк покажется нам более ярким, чем мак. На фотографии -  рыба в одном случае днем, а в другом ночью. При очень ярком свете палочки закрываются, уступая всю работу колбочкам. По мере ослабления света палочки оживают, но не сразу: когда заходишь в тёмную комнату с залитой солнцем улицы, глаза лишь постепенно привыкают к темноте, а при выходе на солнечный свет глаз на мгновение “слепнет”. Палочки имеют значительно более высокую светочувствительность, но не обеспечивают различения цветности. Поэтому мы можем видеть предметы в сумерках, но не можем различать их цвета. Эта особенность человеческого зрения отражена в пословице: “ночью все кошки серы”. Наиболее чувствительное место сетчатки – так называемое жёлтое пятно и центральная ямка, расположенные примерно в центре сетчатки на оптической оси глаза. Диаметр жёлтого пятна примерно 0,25мм. Оно состоит из плотно упакованных колбочек. В этом месте сетчатки нет палочек. Поэтому, чтобы хорошо рассмотреть предмет мы стараемся расположить его на оптической оси предмета напротив жёлтого пятна. Каждая колбочка соединена с отдельным нервным волокном, а палочки присоединяются группами к общему нервному волокну. Нервные волокна, идущие от обоих глаз соединяются вместе и образуют зрительный нерв. Там, где зрительный нерв входит в глаз, нет ни палочек, ни колбочек. Лучи, попадающие в эту область глаза, не вызывают ощущения света. Поэтому эту область называют слепым пятном.

Вопросы для кейса:

1.Проведите анализ текста. Какими отличительными особенностями обладают колбочки и палочки, цвето и светочувствительного аппарата глаза человека??

2. Какие проблемы просматриваются в данном тексте?

3.Какое влияние оказывает данный аппарат зрения?

5.Что является центральной проблемой данного кейса?

6.Какое значение имеет цветное зрение в жизни человека?

7.Какие рациональные методы вы можете предложить по решению данной проблемы?

Кейс №2 «ОБНАРУЖЕНИЕ СЛЕПОГО ПЯТНА И АККОМОДАЦИЯ ГЛАЗА «

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, недалеко от жёлтого пятна. Его называют слепым пятном. Диаметр его 1,8 мм. Убедиться в его существовании можно с помощью простого теста. Закройте левый глаз, поместите рисунок на расстояние 20см от правого глаза и посмотрите на зелёный кружок, изображённый слева. Медленно приближайте рисунок к глазу, непременно наступит момент, когда красный кружок исчезнет <Рисунок 4>. Этот опыт, впервые произведённый в 1668 году (в несколько ином виде) знаменитым физиком Мариоттом, очень забавлял придворных короля Людовика XIY. Мариотт проделывал опыт так: помещал двух вельмож друг против друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, - тогда каждому казалось, что у его визави нет головы!

В одно мгновение нормальный глаз способен сфокусировать на сетчатке чётко такой большой удалённый предмет как гора, а в следующую долю секунды он может дать чёткое изображение мелкого напечатанного текста.  Процесс изменения фокусного расстояния глаза вследствие работы цилиарных мышц называется аккомодацией глаза.

Поскольку деформация хрусталика может происходить в определённых пределах, для всякого глаза существуют границы, называемые ближней и дальней точками ясного видения, в пределах которых он может отчётливо видеть предметы. Эти границы определяют область аккомодации глаза. Когда глазные мышцы совершенно не напряжены, как это бывает в случае, если смотреть на удалённый предмет, хрусталик имеет максимальное фокусное расстояние, и тогда говорят, что глаз аккомодирован на дальнюю точку. Когда предмет находится так близко к глазу, что хрусталик имеет возможное наименьшее фокусное расстояние, то говорят, что предмет расположен в ближайшей точке. Для определения ближайшей точки надо медленно подносить к каждому глазу в отдельности мелкий шрифт (петит). Кратчайшее расстояние, при котором ещё не заметно смазывание глаз, и есть ваша ближняя точка. Его необходимо измерить для каждого глаза в отдельности и сравнить с тем, что должно быть в таблице <Рисунок 5>.

С возрастом способность к аккомодации постепенно уменьшается. Это объясняется уменьшением упругости хрусталика и способности глазных мышц увеличивать кривизну хрусталика. Этот недостаток называется прессбиопия. Идеального расстояния для чтения или другой работы на близком расстоянии не существует. Но если учесть все факторы, то можно считать, что наилучшим расстоянием является 32-37 см. Хотя прессбиопия является естественным и неустранимым недостатком, оказывается, что более сильное освещение ближних предметов в значительной степени заменяет очки для чтения. Более сильное освещение вызывает сильное сужение зрачка. Это создаёт более резкое и чёткое изображение на сетчатке глаза, так же как и в фотоаппарате, - чем меньше отверстие диафрагмы, тем резче изображение.

Вопросы для кейса:

1.Проведите анализ текста. Какими отличительными особенностями обладает  аккомодация  зрительного аппарата  человека??

2. Какие проблемы просматриваются в данном тексте?

3.Какое значение оказывает  «слепое пятно» в  аппарат зрения?

5.Что является центральной проблемой данного кейса?

6.Какое значение имеет  фокусное зрение  в жизни человека?

Учитель: В группах поработали, лидеры ознакомьте, пожалуйста, нас с принятыми решениями проблем заложенных в кейсе (Выступление лидеров)

 Как вы считаете, какое из принятых решений самое рациональное?

(Выводим рациональное решение и записываем его в тетрадях).

1 Сетчатка глаза имеет весьма сложное строение. Главную роль в ней играют светочувствительные клетки- палочки и колбочки. Колбочки,  обладают способностью различать цвета и очень мелкие предметы, но только при хорошем освещении, в особенности солнечном. Колбочки - это аппарат дневного и цветного зрения.

2. Лучи, попадающие в эту область глаза, не вызывают ощущения света. Поэтому эту область называют слепым пятном.

3. Процесс изменения фокусного расстояния глаза вследствие работы цилиарных мышц называется аккомодацией глаза.

4. С возрастом способность к аккомодации постепенно уменьшается. Это объясняется уменьшением упругости хрусталика и способности глазных мышц увеличивать кривизну хрусталика.

5. У человека в процессе эволюции выработалась особая функция в мозгу: умение оценивать расстояние до предмета. Представление о глубине пространства возникает благодаря тому, что, направляя оба глаза на один объект, мы усилием глазных мышц поворачиваем их так, чтобы их оптические оси пересеклись на предмете. 

Заключение. 

Домашнее   задание: Исходя из опыта работы на нашем уроке, подберите из литературы или случаев из  жизни образцы ситуаций связанных с органами зрения человека и животных ( это задание для каждого индивидуально). Работа на уроке  оценена следующими отметками

Рефлексия учащегося

1) Тема урока мне понятна.        

2) Я достиг цели урока.

3) У меня сегодня всё получалось, я не допускал ошибок.

4) Я допустил ошибки в объяснении проявлений силы трения в природе и технике.

5) Мне необходимо поработать над вопросами:
- от чего зависит острота зрения?
- каково значение  и пути сохранение остроты зрения?

Учитель : Подведём итог нашему уроку.

  Глаз - очень сложно устроенный оптический прибор, наделённый природой большими полномочиями. Наша задача, зная особенности работы и строения глаза не ухудшать его природные возможности. Но если это всё-таки неизбежно мы должны придумать, как подлечить постаревший и уставший глаз. На этом пути ещё много не открыто.