第三章 光和眼睛 跨学科实践 用“水透镜”探究近视眼的形成原因导学案 2025-2026学年八年级物理上册沪粤版（2024）

该初中物理导学案围绕“光和眼睛”主题，聚焦近视眼成因及照相机、显微镜、望远镜成像原理。通过展示近视率数据与光学仪器实例导入，以自主学习填空题搭建基础认知，结合“水透镜”实验等合作探究活动深化理解。 以“水透镜”模拟晶状体实验为核心，体现科学探究过程与模型建构（科学思维），引导学生通过实验分析近视眼成因，培养科学态度与责任（关注视力健康）。梯度化设计（自主到合作）助力物理观念形成，提升分析归纳与实验探究能力，适合课堂教学使用。

第三章 光和眼睛 跨学科实践 用“水透镜”探究近视眼的形成原因 班级： 姓名： 【学习目标】 1.能解释近视眼的成因及预防措施；理解照相机、显微镜、望远镜的成像原理；会计算眼镜的度数。 2.通过 “水透镜” 实验，培养实验探究能力；通过对比不同光学仪器，提高分析归纳能力。 3.关注视力健康，养成良好用眼习惯；体会光学仪器对科学发展的推动作用。 【学习重点】 1.近视眼的成因与预防措施。 2.照相机的成像原理。 3.显微镜和望远镜的结构组成。 【学习难点】 1.显微镜和望远镜的两次成像原理分析。 2.近视眼成因的实验模拟与逻辑推导。 【学习过程】 一、情景导入 展示数据：“据 2020 年统计，我国儿童、青少年总体近视率为 52.7%，初中生近视率达 71.1%”，提问：“近视为何越来越普遍？我们该如何保护视力？” 再展示照相机拍摄的运动瞬间、显微镜下的叶片结构、望远镜观测的宇宙景象，提问：“这些仪器如何‘捕捉’或‘放大’景象？” 由此引入本节课对 “透镜应用” 的探究。 二、自主学习・快乐感知 请完成以下填空题，初步感知本节知识： 1.眼睛的晶状体相当于______，视网膜相当于______。 2.用 “水透镜” 模拟时，向薄膜注水使其凸起程度增加，相当于晶状体______，此时像会______（填 “前移” 或 “后移”），这模拟了______眼的成因。 3.预防近视眼的习惯有：______、______（至少写两点）。 4眼镜的度数公式为：度数 = ×100（焦距单位：m）。若某凸透镜焦距为 0.25m，其度数为______度，这是（填 “近视” 或 “老花”）眼镜。 5照相机的镜头相当于______，胶卷（或感光元件）相当于______。被摄景物在镜头的______以外，成______、______的实像。 6.显微镜主要由______和______两组凸透镜组成。 7.望远镜（普通或天文）主要由______和______两组凸透镜组成。 三、合作探究・快乐学习 活动 1：探究近视眼的成因与预防 任务：分组用 “水透镜” 实验装置（或自制水透镜：塑料管、透明弹性膜、注射器等）完成实验探究。 步骤 1：向水透镜薄膜中缓慢注水，调整光屏位置，得到光源清晰的像（模拟正常眼成像）。 步骤 2：继续注水，增加薄膜凸起程度，观察像的变化（模拟近视眼成因），记录现象。 步骤 3：分析结论：近视眼是因为晶状体______，折光能力______，远处物体的像成在视网膜______。 步骤 4：小组讨论并总结预防近视眼的具体措施（如用眼时长、阅读姿势、户外运动等），并在班级内分享。 活动 2：分析照相机的成像原理 任务：结合教材图 3-7-7，分组完成以下探究： ① 讨论：照相机拍摄 “近景” 和 “远景” 时，如何调节镜头与胶卷的距离？ ② 模拟：用 “蜡烛、凸透镜、光屏” 模拟照相机成像，验证 “物距大于 2 倍焦距时，成倒立、缩小实像” 的规律。 ③ 拓展：分析 “光圈、快门” 在不同光线条件下的调节逻辑（晴天 / 阴天）。 活动 3：认识显微镜和望远镜 任务：结合教材图 3-7-8、3-7-10、3-7-11，分组完成以下探究： ① 显微镜成像分析：物镜成______、______的实像；目镜成______、______的虚像。 ② 望远镜成像分析：物镜成______、______的实像；目镜成______、______的虚像。 ③ 对比总结：填写表格对比显微镜和望远镜的异同。 光学仪器 物镜成像 目镜成像 整体作用 显微镜 倒立、放大 的实像 正立、放大的虚像 观察微小物体的 精细结构 望远镜 倒立、缩小 的实像 正立、放大的虚像 看清远处的物体 四、智能演练・快乐升级 1. 选择题 （1）小明爷爷是老花眼，且老花程度更重，应选教材图 3-7-12 中的（ ） A. 图 A B. 图 B C. 图 C （2）在 “探究凸透镜成像规律” 中，符合照相机成像原理的物距是（ ） A. （a）图 B. （c）图 C. （b）图 （3）关于显微镜，下列说法正确的是（ ） A. 物镜和目镜都是凹透镜 B. 物镜成虚像，目镜成实像 C. 物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像 2. 填空题 （1）近视眼患者需佩戴______透镜矫正，因为它对光线有______作用，能使像后移到视网膜上。 （2）某近视眼镜片的焦距为 - 0.5m（负号表示凹透镜），其度数为______度。 3. 实验探究题 小慧用 “蜡烛、凸透镜、光屏” 模拟照相机成像，若要在光屏上成更大的像，应将蜡烛______（靠近 / 远离）透镜，同时光屏______（靠近 / 远离）透镜。这与照相机拍摄 “近景” 时的调节方法______（一致 / 相反）。 4. 简答题 （1）请简述望远镜的成像过程，并说明它如何帮助人们看清远处的物体。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $