跨学科实践活动二 制作可调节的成像模型模拟眼球成像（正文）（课件PPT）-【齿轮同步】2024-2025学年新教材七年级下册生物活页好题（北师大版2024）

生 物 学 2025北师 1 跨学科实践活动二 制作可调节的成像模型 模拟眼球成像 2 一、活动目标 1.知道眼能看清不同远近物体的调节机制，说明晶状体曲度过大、过小或 眼球前后径变化是近视、远视形成的原因，建立结构与功能相适应的观念。 2.利用可调节的成像模型模拟眼的正常视物、近视、远视；通过分析与 判断，选择合适的凹透镜或凸透镜对成像不清的情况进行矫正。 3.在制作和使用成像模型的过程中，通过对模型不断改进和完善，提升 实验能力。 4.提出保护眼健康的方法，提高保护眼健康的意识，养成良好的用眼习惯。 3 二、学科概念和跨学科概念 1.生物学学科概念 （1）眼是人体从外界获取信息的一种感觉器官。 （2）视觉的形成过程中，通过晶状体曲度的改变，使不同距离的物体能 准确地在视网膜上成像。 2.物理学科概念 （1）凸透镜对光具有会聚作用，凹透镜对光具有发散作用。 （2）成像模型中，凸透镜曲度过大或与成像光屏距离过远，可用凹透镜 矫正成像效果；反之，可用凸透镜矫正成像效果。 4 3.跨学科概念 （1）系统与模型：眼球各个结构相互联系构成一个成像系统；眼球成像 过程难以直接观察，借助模型可认识和理解眼球成像原理及视力的变化 与矫正。 （2）结构与功能：视物正常的眼球的晶状体富有弹性，由于睫状肌的收 缩、舒张作用，其曲度发生变化，使人能看清远近不同的物体。 5 三、任务描述 利用一定的材料器具制作可调节的成像模型，模拟眼球成像的过程； 合理选用凹透镜或凸透镜对成像不清的情况进行矫正，模拟视力的矫正。 6 四、方案设计 1.以下材料器具供选择：透明胶带的内圈，波波球（一种无色透明、有 弹性的气球），环保强力胶水，打孔器，剪刀，塑料软管， 注射 器（不含针头），凸透镜、凹透镜一组，光具座，光源，水，等等。 2.每位小组成员积极发言，就模型的制作方案提出自己的想法。经过讨论， 小组形成最佳的模型制作方案，并采用画图、表格等方式记录设计方案。 7 五、方案实施 1.小组成员使用提供的材料器具或其他自备、自制的材料器具，依照确 定的方案制作成像模型，分析模型中各个部件与眼球各结构的对应关系， 并在模型中标注相应的眼球结构名称。根据方案制作可调节的晶状体模 型或眼球前后径模型，实现成像的可调节。操作模型，模拟正常视物、 近视、远视成像情况，选择合适的透镜，并将其置于合适的位置，对“视 力不良”的情况进行矫正。采用表格、图片、照片、视频等方式记录模型 作品、实验现象和实验数据，分析得出实验结果。 8 2.在模型制作和模拟眼球成像过程中，可能遇到各种问题。小组成员积 极围绕关键问题展开讨论，并通过多次模拟、优化方案，不断改进成像 模型，提高眼球成像的模拟效果。记录模型制作和眼球成像模拟中的关 键问题及解决办法。 9 六、展示评价 全班交流。将成像及调节过程在全班展示，分享设计思路及遇到的 问题和解决办法。小组根据活动评价量表进行评价，提出模型设计的优 点、缺点和改进方案。 10 七、反思改进 通过交流，辩证听取他人意见和建议，总结本小组在资料调查、模 型制作和模拟实验的方案设计与实施中存在的优点和缺点，遇到的问题 及解决办法等。完成活动报告。 11 1.[2024郑州二模] 小康同学制作了 一个可变焦的水透镜（如图），模 拟人的眼球成像过程，若蜡烛和光 屏处于如图位置时，蜡烛像最清晰。 下列叙述正确的是( ) A A.注射器相当于模拟了睫状体的功能 B.成像的光屏，能够模拟人的大脑皮层 C.向水透镜内注水可模拟看远处时眼球相应结构的状态 D.抽水后，清晰的像会落在光屏的前方 12 2.如图为某生物兴趣小组制作的模拟眼球成像的可调节模型，图中的注 水塑料球和光屏分别模拟的是( ) B A.玻璃体、角膜 B.晶状体、视网膜 C.玻璃体、巩膜 D.晶状体、脉络膜 13 3.生活处处有探究，建构模型更直观。如图为某生物兴趣小组的同学利 用生活材料制作的眼球模型，下列叙述错误的是( ) D A.塑料壳模拟的是无色透明的角膜 B.弹簧模拟的是睫状体，气球B模拟的是玻璃体 C.近视眼的成因之一是气球A模拟的结构曲度 过大 D.白色铁丝模拟的是有感光细胞的视网膜 14 4.在课外实践活动中，同学们利用自制的变焦水透镜（相当于眼球中的 晶状体）装置来研究眼球的成像（如图），下列说法合理的是( ) D A.近视眼配戴的眼镜类似装置Ⅰ中的透镜 B.装置中注射器模拟了眼球中瞳孔的功能 C.看清由远及近的物体，应抽水来模拟晶状体的变化 D.为了完善此装置，可在水透镜前添加可变光圈模 拟瞳孔 15 5.[2024长沙] 在跨学科实践活动中，老师带 领项目小组制作了眼球结构模型 （如图所示），用以演示眼球的成像过程。 装置说明 ①光源、水透镜、光屏均可移动； ②推拉注射器可改变水透镜的曲度； ③显微镜光圈的大小可调节。 （1）模型中，________模拟眼球的晶状体，______模拟眼球的视网膜。 （2）若在光屏上形成的物像较暗，可将光圈______，使物像更明亮。 水透镜 光屏 调大 16 （3）项目小组的同学用该装置探究人体如何通 过晶状体曲度调节看清远近的物体。他移动水 透镜并记录光源与水透镜间的距离，随后推拉 注射器使物像清晰，记录水透镜的曲度变化。 该操作过程是否严谨？请判断并说明理由。 ________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ________________________________ 。 不严谨，正常眼的眼球 前后径不能随意改变，但该操作改变了水透镜与光屏间的距离；或该操 作在改变光源与水透镜间的距离的同时改变了水透镜与光屏间的距离， 不符合单一变量原则（答案合理即可） 17 6.[2024太原二模] 眼球成像模型 初二1班的同学们利用水透镜和其他材料，制作了人体眼球成像模型 （如图2）。请你观察模型，并结合图1眼球结构示意图，回答下列问题。 18 【原理与设计】 （1）利用注射器向囊状的水透镜注水或从中抽水，可改变其曲度，从而 改变焦距。水透镜模拟的是图1中的［____］________；纸盒内的屏幕模 拟的是［____］________，后者的功能是_____________________________。 ⑤ 晶状体 ⑨ 视网膜 感受光的刺激，形成物体的像 19 【组装与调试】 （2）在安装组合模型的各部件时，需注意将 灯的中心和水透镜中心、 屏幕中心处于______（填“同一”或“不同”）水平线上。 同一 20 【演示与观察】 （3）用注射器缓慢向水透镜内注水，水透镜曲度逐渐变大，这可模拟人 在__________（填“由近到远”或“由远到近”）看物体时眼球相应结构的 状态；当物像清晰时，停止向水透镜注水；把 灯拉远，物像变得模 糊，此时模拟的是________（填“近视眼”或“远视眼”）成像的状态；要 想使物像重新变清晰，方法有_____________________________________ _________________________（答出一种即可）等。 由远到近 近视眼 在水透镜前加凹透镜进行矫正，使物像变得清晰（答案合理即可） 21 【评价与交流】 （4）通过讨论，老师和同学们肯定了这一模型设计与组装的优点，同时 也提出了进一步完善的建议，例如 ________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _________________________________ 。 在水透镜前方加一层无色透明的塑 料膜，模拟角膜（或在水透镜前方加一个有大小可调节圆孔的纸板，模 拟虹膜和瞳孔；把方形纸盒换成球形盒子，使其形状更接近眼球；可在 纸盒中放一个装满透明胶状物质的透明塑料袋，模拟玻璃体；在纸盒外 面包一层深棕色、一层白色厚纸，分别模拟脉络膜和巩膜；在屏幕上安 装光敏元件，使物像显示在电脑屏幕上等） 22 $$