4.6.1 人体对外界环境的感知（第1课时） 教学设计—2026-2027学年人教版生物八年级上册

该初中生物学教学设计聚焦“眼与视觉”核心知识，通过“闭眼掩耳静默体验”和电闪雷鸣等短视频导入，引导学生感知感觉器官功能。衔接物理凸透镜成像知识，为后续神经系统学习铺垫，借助眼球模型观察、水透镜成像实验等支架构建知识体系。 此设计以“结构与功能相适应”大概念统领，融合国家近视数据真实情境，通过水透镜模拟眼球成像跨学科实践，落实生命观念与科学思维。学生绘制视觉流程图、制定护眼计划，提升探究实践与态度责任，助力教师实现教学评一致，有效突破抽象难点。

《人体对外界环境的感知》教学设计 ——人教版（2024）生物学八年级上册 第四单元第六章第一节 第 1 课时：眼与视觉（另附第 2 课时「耳与听觉」概要） 一、教学基本信息 项目 内容 项目 内容 学科 生物学 授课年级 八年级 课型 新授课（观察·探究课） 课时 共 2 课时（本设计为第 1 课时） 教材 义务教育教科书《生物学》八年级上册（人民教育出版社，2024年版） 单元 第四单元 人体生理与健康（二） 课题 第六章 人体生命活动的调节 第一节 人体对外界环境的感知 授课教师 （请填写） 二、课标依据 （一）课标定位 本节内容属于《义务教育生物学课程标准（2022年版）》学习主题「人体生理与健康」。对应大概念5：人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动；对应重要概念5.5：人体各系统在神经系统和内分泌系统的调节下，相互联系和协调，共同完成各项生命活动，以适应机体内外环境的变化。 本节对应的次位概念为 5.5.4：人体通过眼、耳等感觉器官获取外界信息，科学用眼和用耳能够保护眼和耳的健康。 （二）学业要求（依据课标归纳） 1. 描述眼、耳等感觉器官的基本结构和功能，初步形成结构与功能相适应的观念； 1. 概述视觉、听觉的形成过程，发展模型建构与逻辑推理能力； 1. 解释近视、耳聋的成因及预防措施，养成科学用眼、用耳的健康生活习惯； 1. 关注与感觉器官健康有关的社会议题，形成珍爱健康、关爱他人的社会责任。 三、设计理念 1. 大概念统领：以「结构与功能相适应」为统摄性概念，串联眼球结构、视觉形成、近视成因，避免碎片化教学； 1. 真实情境驱动：以国家近视监测数据和学生自身用眼经历创设真实情境，让知识在问题解决中生成； 1. 跨学科实践：借助学段物理「凸透镜成像」知识，用水透镜模型模拟眼球成像，体现生物学与物理学的融合； 1. 教学评一致性：每个教学目标均配套可观察的评价任务，课堂提问、流程图绘制、护眼方案制定即为评价过程； 1. 健康教育渗透：落实课标「科学用眼」要求，把近视防控转化为学生的自主行动，实现态度责任素养落地。 四、教材分析 本节是人教版（2024）八年级上册第四单元「人体生理与健康（二）」第六章「人体生命活动的调节」的开篇第一节，共两课时：第1课时「眼与视觉」，第2课时「耳与听觉」。 从单元逻辑看，本章要回答「人体如何感知并适应环境变化」这一核心问题。本节处于信息链的起点：感觉器官接收外界刺激（本节）→神经系统传递并处理信息（第二节「神经调节」）→机体作出反应、协调适应。学好本节，是理解反射弧、神经调节乃至激素调节的重要铺垫。 教材编排特点：先总体感知（感觉器官与感觉），再聚焦眼球与视觉、耳与听觉两条主线；每条主线均按「结构→功能→卫生保健」的顺序展开，凸显结构与功能相适应的大概念；教材设置「想一想，议一议」「观察·思考」「分析·讨论」等栏目，为探究式教学提供了素材支撑。 本节同时承载着重要的健康教育功能：近视防控已上升为国家战略，耳与听觉的保护关系学生终身健康，教学应把知识学习与行为养成有机统一。 五、学情分析 1. 知识基础：学生已在物理学科学习凸透镜成像规律，具备类比迁移的起点；已学习人体的营养、呼吸、物质运输等内容，具有一定的生理学知识储备。神经系统内容尚未学习，视觉形成中涉及视神经与大脑皮层，需作铺垫性说明，并为第二节埋下伏笔。 1. 生活经验：八年级学生中近视比例较高，话题贴近自身，易引发情感共鸣；但对「为什么近视」「如何科学用眼」的认识多停留在表面，存在概念迷思（如「戴眼镜会让近视加深」等）。 1. 能力特点：好奇心强、乐于动手，但抽象推理能力仍在发展中；视觉形成过程微观、动态、不可见，是本课的主要认知障碍。 1. 应对策略：以模型实验将不可见过程可视化；以任务单驱动小组合作；以真实数据和自身经历激发探究动机。 六、教学目标（核心素养导向） 素养维度 教学目标 对应评价任务 生命观念 通过观察眼球模型与示意图，说出眼球壁各层结构及晶状体、视网膜等主要结构的功能，举例说明眼结构与视觉功能相适应，形成结构与功能观。 任务1：结构与功能配对表 科学思维 通过分析水透镜成像模型，概述视觉的形成过程；区分物像形成部位与视觉形成部位；比较正常眼与近视眼的成像差异，归纳近视成因，演绎凹透镜的矫正原理。 任务2：视觉形成流程图；任务3：成因与矫正的口头论证 探究实践 参与眼球成像模型的观察、操作与改进，基于实验现象进行记录、推理与交流，体验跨学科实践的基本方法。 任务2：模型观察记录与推理论证 态度责任 基于国家近视监测数据分析近视危害，检视自身用眼习惯，提出并承诺至少三条科学护眼措施；形成关爱视觉障碍人群、参与近视防控宣传的意愿。 任务4：个人护眼计划 七、教学重点与难点 类别 内容 教学重点 眼球的基本结构和功能；视觉的形成过程；近视的成因及预防措施。 教学难点 ①视觉的形成过程，尤其是区分「物像在视网膜上形成」与「视觉在大脑皮层视觉中枢形成」； ②近视的成因及凹透镜矫正的原理。 突破策略 难点①：用水透镜成像实验将抽象过程可视化，再结合动画验证与流程图建构，实现「现象→模型→概念」的转化； 难点②：在同一模型上改变晶状体曲度或眼球前后径，观察物像位置变化，用凹透镜现场矫正，以实验证据支持推理。 八、教学方法与教学准备 （一）教学方法 情境教学法、问题驱动法、模型建构法（跨学科实践）、小组合作探究法，并贯穿教学评一致性设计。 （二）教学准备 主体 教学用具与资源 用途 教师 眼球结构模型（每4人小组1个）； 水透镜成像演示装置：注射器可调曲度的水透镜、光源、白色光屏； 凹透镜镜片1个（模拟近视矫正）； 多媒体课件：近视率数据图表、视觉形成动画、「暗适应」体验视频； 学习任务单（含结构与功能配对表、流程图模板）。 结构观察、模型建构、数据情境创设、难点可视化 学生 复习物理「凸透镜成像」相关知识； 课前自查：我的用眼习惯清单（连续用眼时长、电子屏幕时长、户外活动时长）。 知识迁移准备、激活真实生活经验 九、教学过程（第1课时：眼与视觉，45分钟） 环节与时长 教师活动 学生活动 设计意图（素养落点） 环节一 情境导入 （约5分钟） ①组织「闭眼掩耳静默1分钟」体验：要求学生在绝对安静中闭眼，随后提问「刚才你还能获得哪些外界信息？」 ②播放电闪雷鸣、饭菜飘香的短视频，提问：视频中你用到哪些器官获得了哪些信息？ ③汇总学生回答，引出课题：人体主要依靠眼、耳等感觉器官感知外界环境。 参与静默体验，说出黑暗中仍可感知心跳、气味等有限信息； 观看视频，列举：眼睛看到光、耳听到雷声、鼻子闻到香气等； 初步感知「感觉器官是获取环境信息的门户」。 以身体体验制造认知冲突，直观感受感觉器官的价值，激活前概念，自然引出课题。（生命观念：人体依赖环境与环境的相互作用） 环节二 感知总览 （约4分钟） ①出示教材图文资料，引导学生区分感受器与感觉器官； ②呈现教材事实：人体从外界获取的信息中，绝大多数来自眼，眼被称为「心灵的窗户」； ③设问过渡：眼睛为什么能「看见」？进入对眼球结构的探究。 结合生活经验列举各感觉及对应器官； 讨论为什么眼是最重要的感觉器官，产生探究眼球结构的兴趣。 建立「感知系统」整体图景，突出眼的核心地位，形成明确的学习期待。 环节三 任务1 探究眼球结构 （约12分钟） ①发放眼球模型与任务单，布置观察任务：按外膜→中膜→内膜的顺序识别结构，并完成「结构—功能」配对表； ②巡视指导，点拨关键结构：角膜透明可透光、晶状体有弹性可折射光线、视网膜含有感光细胞； ③设问类比：眼球中哪些结构相当于照相机的镜头、机身底片？ ④组织小组汇报并纠正迷思。 分组观察模型，识别角膜、虹膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜等结构； 完成配对表并尝试解释结构与功能的关系； 组际交流，借助照相机类比理解：角膜和晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于底片（成像部位）。 以实物模型承载观察任务，发展结构与功能观；用照相机类比打通物理与生物学科边界，为建模成像作铺垫。（生命观念、探究实践） 环节四 任务2 建构视觉形成模型 （约13分钟） ①演示水透镜成像装置：光源光线经水透镜在白色光屏上成像；引导学生说出水透镜、光屏、光源分别模拟眼球的什么结构； ②用注射器向水透镜注水增大曲度，引导学生观察像的变化； ③追问认知冲突：物像落在视网膜上，我们却是在「大脑」看见的，这是为什么？播放视觉形成动画； ④指导学生绘制视觉形成流程图，并组织辨析成像部位与视觉形成部位。 观察演示，建立模型与眼球的对应关系，记录实验现象； 小组合作绘制流程图：光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→大脑皮层视觉中枢； 讨论明确：视网膜是物像形成部位（感光细胞产生神经冲动），大脑皮层视觉中枢才是视觉形成部位。 以可视化模型突破「视觉形成」这一抽象难点，用认知冲突驱动深度思考；流程图建构实现从现象到概念的转化。（科学思维：模型与推理；探究实践） 环节五 任务3 近视的探究 （约9分钟） ①出示权威数据：国家疾控局监测显示，2022年我国儿童青少年总体近视率为51.9%，其中初中生为71.4%；近年来总体近视率呈下降趋势，2024年已降至50.3%，但初中生近视仍约七成； ②引导基于模型分析：晶状体曲度过大或眼球前后径过长时，物像落在哪里？ ③在模型前加凹透镜，演示物像重新回到光屏，解释矫正原理； ④组织讨论：结合自身用眼习惯清单，找出可能导致近视的行为，归纳科学护眼措施，补充每天户外活动2小时、「20-20-20」用眼法则。 感受数据的冲击力，意识到近视问题的普遍性； 基于模型推理出近视成因：物像落在视网膜前方； 观察凹透镜矫正实验，理解凹透镜的发散作用使物像后移到视网膜上； 小组归纳护眼措施并制定个人护眼承诺。 用权威监测数据创设真实社会情境，实现基于证据的推理；把矫正原理落实在模型实验上，突破难点②；将知识转化为健康行为，落实课标「科学用眼」要求。（科学思维、态度责任） 环节六 总结提升 （约2分钟） ①引导学生看板书，用「结构→功能→健康」一条线索复述本节课知识链； ②布置分层作业（见「作业设计」）； ③结束语：爱护眼睛，科学用眼，我们才能更好地感知这个多彩的世界。 对照板书梳理知识链，个别学生口述收获； 记录作业，明确分层要求。 结构化小结促进概念体系化；分层作业兼顾巩固、迁移与实践，延续学习至课外。 十、板书设计 主板书采用概念线索式，自左向右呈现「结构→功能→健康」三级进阶： 结构：眼球 功能：视觉的形成 健康：近视的防治 外膜：角膜（透光）、巩膜 中膜：虹膜（调节瞳孔）、脉络膜 内膜：视网膜（感光细胞） 内容物：晶状体（折光）、玻璃体 光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜（形成物像）→视神经→大脑皮层视觉中枢（形成视觉） 成因：晶状体曲度过大或眼球前后径过长→物像落在视网膜前方 矫正：佩戴凹透镜 预防：科学用眼、户外活动 十一、教学评价设计 依据教学评一致性原则，评价任务与教学目标一一对应，嵌入教学全过程： 评价任务 对应目标 评价方式 实施时机 任务1：完成眼球结构与功能配对表，并解释一处结构与功能相适应的实例 生命观念 课堂观察＋小组汇报 环节三 任务2：绘制视觉形成流程图，准确标注物像形成部位与视觉形成部位 科学思维、探究实践 板演展评＋生生互评 环节四 任务3：依据模型口头论证近视成因，并解释凹透镜的矫正原理 科学思维 口头论证评价量表 环节五 任务4：制定个人护眼计划，包含至少三条科学措施及执行方式 态度责任 课后提交＋班级交流 课后 十二、作业设计（分层） 层级 作业内容 设计意图 基础层（必做） 默画视觉形成流程图，标注物像形成部位和视觉形成部位。 巩固核心概念，实现结构化记忆。 发展层（必做） 向家人讲清「近视为什么要佩戴凹透镜」，并记录家人的反馈。 以教促学，促进知识向真实生活的迁移。 实践层（选做） ①调查本班同学的近视率与主要诱因，撰写一份《班级近视防控倡议书》； ②利用透明气球、注射器等材料，设计并制作简易眼球成像模型，下节课展示。 发展数据意识与社会责任，深化跨学科实践能力。 十三、第2课时「耳与听觉」概要 第2课时与第1课时同构推进，保持「结构→功能→健康」的进阶线索，建议流程如下： 1. 情境导入（约4分钟）：播放不同声音片段让学生闭眼辨声，引出耳是听觉器官； 1. 任务1 观察耳的结构（约12分钟）：结合耳的模型与示意图，按外耳、中耳、内耳三部分识别耳郭、外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗等结构，完成结构与功能配对； 1. 任务2 建构听觉形成模型（约14分钟）：借助音叉、鼓膜振动演示等，归纳听觉形成途径：声波→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗（听觉感受器产生神经冲动）→听觉神经→大脑皮层听觉中枢；辨析振动传导与神经冲动产生的部位； 1. 任务3 耳的卫生保健（约10分钟）：分析噪声性耳聋、中耳炎等案例，重点探究「遇到巨大声响时迅速张口，或闭嘴并堵耳」的原理——保持鼓膜两侧气压平衡；讨论不用尖锐物掏耳、慎用耳毒性药物等护耳措施； 1. 总结提升（约5分钟）：整合眼、耳两条主线，回归大概念——人体通过感觉器官感知环境变化，并通过科学保健维护感觉器官健康。 十四、教学反思（预设框架） 课后围绕以下三个问题撰写反思： 1. 难点突破度：学生能否准确区分物像形成部位与视觉形成部位？流程图绘制的正确率如何？ 1. 模型有效性：水透镜演示的可见度与说服力如何？小组观察与论证的参与面如何？装置与任务单可作哪些改进？ 1. 素养落地度：护眼计划的质量与可执行性如何？近视防控的态度责任目标是否真正转化为学生的行为意向？ 第 页，共 页 学科网（北京）股份有限公司 $