内容正文:
人体的感觉和感觉器官
苏教版初中生物八年级上册 第5单元 人体生理与健康
第16章 人体生命活动的调节 第2节 教学设计
一、教材分析
本节选自苏教版(2024)初中生物学八年级上册第5单元第16章第2节。内容承接“神经调节”的知识,介绍眼、耳、皮肤等感觉器官的结构与功能,阐明人体如何通过感觉器官获取外界信息并适应环境。教材以“结构—功能—形成过程—健康保护”为主线,将生命观念与生活健康紧密联系,既是本单元的重点,也是培养学生核心素养的重要载体。
二、四维核心素养
生命观念:通过观察眼球、耳、皮肤的结构示意图,准确描述主要结构及功能,理解各结构在感觉形成中的协同作用,建立“结构与功能相适应”的生命观念;认识人体通过感觉器官获取外界信息、调节自身活动、适应环境的生命活动规律,认同人体是一个统一协调的整体。
科学思维:通过分析眼球前后径、晶状体曲度与物像落点的关系,推理近视、远视的成因及矫正原理,培养逻辑推理能力;结合“测试听力”实验与“中学生近视成因调查”数据,进行归纳分析,提升数据解读与因果推理能力。
探究实践:参与“测试听力”“探究瞳孔对光反射”等实验,规范操作步骤、准确记录数据,提高实验操作与数据记录能力;分组完成“中学生近视成因调查”,学会设计调查方案、制作调查记录表,掌握调查法的基本流程并能交流分析。
态度责任:认识到眼、耳等感觉器官对健康的重要性,树立保护感觉器官的意识,养成科学用眼、用耳的良好习惯;关注残疾人等感觉功能障碍群体的需求,思考如何提供帮助,培养关爱他人、服务社会的责任意识。
三、教学重难点
教学重点:眼球与耳的基本结构及各结构的功能;视觉、听觉的形成过程;近视的成因与预防。
教学难点:视觉、听觉的形成过程,尤其是晶状体的调节作用;通过分析前后径、曲度与物像落点关系,理解近视成因及凹透镜矫正的科学原理。
四、设计意图
本设计以“我如何感知世界”为统领情境,采用任务式活动链组织教学,通过“失去感觉的十秒”体验唤醒生活经验,依托眼球模型、耳模型与教材插图开展观察探究,帮助学生直观理解结构与功能相适应的关系;借助“近视成因调查”等真实问题,引导学生经历从现象到原理的推理过程,实现知识向生活运用的转化;在保护眼、耳、皮肤的科学实践中落实健康责任。设计强调做中学、用中学,以问题链驱动深度学习,让核心素养在真实任务中落地生根。
五、上课过程
环节一:情境导入——“失去感觉的十秒”
【设计意图】以闭眼捂耳的真实体验唤起学生对感觉的直接感知,创设“假如失去感觉”的认知冲突,激发探究“人体如何感知世界”的兴趣,为全课任务活动铺设情境主线。
任务情境:同学们,请大家轻轻闭上眼睛,再用双手捂住耳朵,保持十秒。在这短短的十秒里,你“看”到了什么?“听”到了什么?心里有什么感受?
(学生静默体验后自由发言:眼前一片漆黑、周围安静得可怕、心里有些不安……)
教师追问:当我们重新睁开眼睛、松开双手,五彩斑斓的世界、熟悉的声音瞬间又“回来”了。那么,我们究竟是靠什么看见颜色、听见声音、闻到花香、尝到美味的?
(学生畅所欲言:靠眼睛、靠耳朵、靠鼻子、靠舌头、靠手摸……)
教师点拨并板书课题:人体正是借助眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官感知外界环境的变化,并作出相应反应,从而适应环境。今天,我们就一起走进“人体的感觉和感觉器官”,破解身体感知世界的奥秘。
(教师出示课题:第16章第2节 人体的感觉和感觉器官)
环节二:任务一 探索“心灵的窗户”——眼的结构与视觉形成
【设计意图】依托眼球结构模型与教材插图,引导学生在“观察—识别—归纳”中自主建构眼球三层结构及其功能,再通过排序活动厘清视觉形成的完整路径,突破“结构与功能相适应”和“视觉形成过程”两大重点。
任务情境:人们常说“眼睛是心灵的窗户”。每天清晨,正是这扇“窗户”让我们看见第一缕阳光、亲人的笑脸。那么,眼睛到底长什么样?光线又是如何在这扇“窗户”里变成视觉的呢?
任务发布:请各小组结合教材“眼球的结构”示意图,对照桌上的眼球结构模型,完成“结构探秘卡”。要求:①按由外到内的顺序找出眼球壁的三层结构;②逐一说出角膜、巩膜、虹膜、睫状体、脉络膜、视网膜的位置与功能;③说出房水、晶状体、玻璃体等内容物的作用。
(学生分组观察模型与插图,小组长组织交流,教师在组间巡回指导,提示学生关注“哪层结构负责透光、哪层负责保护、哪层负责营养、哪层负责感光”。)
小组汇报与互评:请一至两个小组代表上台,结合模型指认并讲解眼球壁三层结构。教师相机补充、纠偏,引导学生归纳——外膜由透明的角膜与坚韧的巩膜组成,角膜聚光、巩膜保护;中膜含丰富的血管和色素,虹膜可调节瞳孔大小,睫状体调节晶状体曲度,脉络膜为视网膜提供营养并形成“暗室”;内膜即视网膜,含大量对光敏感的细胞,能感受光刺激、形成物像。
教师深化设问:光线进入眼球后要经过怎样的“旅行”才能形成视觉?请将下列过程按正确顺序排列——光线进入眼球、晶状体折射、视网膜上形成倒立物像并产生神经冲动、视神经传导冲动、大脑皮层视觉中枢形成视觉。
(学生排序、讨论,教师借助动画演示,动态呈现视觉形成全程,引导学生完整说出:光线→角膜→瞳孔→晶状体(折射)→玻璃体→视网膜(形成物像,感光细胞产生神经冲动)→视神经→大脑皮层视觉中枢→形成视觉。)
教师点拨:视网膜上形成的是倒立的物像,为什么我们看到的却是正立的物体?——大脑皮层视觉中枢对信息进行了加工处理。由此可见,视觉的最终“形成”在大脑,而不在眼睛。
拓展探究(可操作实验):教师引导学生在光线明亮与昏暗两种条件下观察瞳孔大小的变化,理解虹膜调节瞳孔大小、控制进光量,光线强时瞳孔缩小、光线弱时瞳孔放大的调节机制,体会结构与功能的密切适应。
环节三:任务二 守护“光明”——近视的成因与预防
【设计意图】借助课前“中学生近视成因调查”数据,引导学生经历“现象—成因—矫正—预防”的完整推理链,将抽象的光学原理与近视这一高发现象关联,落实科学思维与态度责任素养,使知识转化为科学用眼行动。
任务情境:据调查,我国青少年近视发生率居高不下,班内戴眼镜的同学也不少。近视到底是怎么“找上”我们的?我们又该如何守护眼中的“光明”?
任务发布:各小组展示课前完成的“中学生近视成因调查”结果,汇报近视发生的主要现象(看不清远处物体)与可能的诱因(用眼姿势、用眼时长、光照环境、电子产品使用等)。
(学生分享调查数据与典型现象,教师引导归纳:近视者看不清远处物体,却往往能看清近处物体。)
教师设问:结合眼球结构,近视的“病根”究竟在哪里?请同学们运用类比推理分析——若把晶状体比作照相机的镜头,把视网膜比作底片,当“镜头”曲度过大,或“相机”前后径过长时,清晰的物像会落在“底片”的前方还是后方?
(学生讨论、推理,结合动画演示,得出:近视多因眼球前后径过长或晶状体曲度过大,远处物体的物像落在视网膜前方,故看不清远处物体。)
教师追问:既然物像落在视网膜前方,应当配戴什么样的镜片,才能让光线“后移”恰好落在视网膜上?
(学生结合凸透镜、凹透镜的特点推理:近视配戴凹透镜,使光线发散、物像后移;远视则配戴凸透镜。教师补充远视成因:眼球前后径过短或晶状体曲度过小,物像落在视网膜后方。)
回归生活:教师组织学生对照教材“三要四不要”及本组调查结果,制定“护眼公约”,明确正确读写姿势(眼与书本距离约33厘米)、用眼休息、远眺、做眼保健操,以及不在强光、暗光、躺卧、走路时看书等具体要求,并小组内互相提醒、承诺执行。
设计意图呼应:将课本知识与生活实践对接,引导学生在真实问题解决中树立科学用眼意识,实现“学以致用、知行合一”。
环节四:任务三 聆听“世界”——耳的结构与听觉形成
【设计意图】通过“听力小测试”实验与耳结构模型的观察,让学生在动手体验中理解耳的三部分结构与听觉形成过程,同时渗透保护鼓膜、预防中耳炎的卫生习惯,落实探究实践与健康责任素养。
任务情境:如果说眼睛是“窗户”,那么耳朵就是我们聆听世界的“麦克风”。音乐、笑语、老师的讲课声……都借助这双耳朵抵达我们的大脑。耳的内部隐藏着怎样的精密结构?
任务发布:请各小组对照教材“耳的结构”示意图与耳模型,完成“听力探秘卡”:①说出外耳、中耳、内耳分别包括哪些结构;②说出耳郭、外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗的主要功能。
(学生观察模型、交流讨论,教师巡回指导。)
小组汇报:耳郭收集声波,外耳道传导声波;中耳的鼓膜能把声波转换为振动,听小骨将振动放大并传到内耳,鼓室通过咽鼓管与咽部相通、平衡鼓膜两侧气压;内耳的耳蜗含有听觉感受器,能感受振动刺激、产生神经冲动,前庭与半规管还与维持身体平衡有关。
实验探究(听力小测试):各组设计并实施“测试听力”小实验——一名同学轻捂一侧耳朵,另一名同学在不同距离、不同方向发出轻微声响,记录被测试者能否准确判断声源方向与距离,体验双耳定位与听觉的灵敏度。
(学生规范操作、如实记录数据,小组内交流实验结果,教师引导归纳听觉的敏感性与保护听力的重要性。)
教师设问:声波从外界抵达大脑,要经过怎样的完整路径?请按顺序说出听觉的形成过程。
(学生梳理并完整表述:外界声波→外耳道→鼓膜(产生振动)→听小骨(放大振动)→耳蜗(听觉感受器产生神经冲动)→听神经→大脑皮层听觉中枢→形成听觉。)
回归生活(情境辨析):教师创设几个生活场景,引导学生判断做法是否科学并说明理由——遇到巨大声响时迅速张口或闭口捂耳、用尖锐器具挖耳朵、鼻咽部发炎不及时医治、长时间戴耳机且音量过大、污水进入外耳道。
(学生辨析交流,明确:遇巨响张口或捂耳可保持鼓膜两侧气压平衡;不用尖锐物挖耳,防损伤外耳道与鼓膜;鼻咽部炎症要及时治疗,防其经咽鼓管蔓延致中耳炎;避免长时间高音量戴耳机;防止污水入耳。教师呼应“国际爱耳日”(3月3日),强化爱耳意识。)
环节五:任务四 感知“冷暖”——皮肤等感觉器官
【设计意图】通过触觉、冷热觉、痛觉的亲身体验,认识人体最大感觉器官——皮肤的多种感觉功能,并补充鼻的嗅觉与舌的味觉,帮助学生建立“感觉器官协同工作、共同适应环境”的整体认识,关注感觉障碍人群的社会责任。
任务情境:人的感觉远不止视觉与听觉。烫手时我们迅速缩手,被针刺时会立刻感到疼痛,天冷了会打寒颤……这些感觉又是从何而来的?
任务发布:请各小组开展“触感体验”小活动——闭上眼睛,用手触摸不同材质、不同温度的物体(如光滑的课本、粗糙的墙壁、温热的杯壁、冰凉的金属),说出你能感受到哪些感觉。
(学生闭眼体验、交流:光滑、粗糙、温热、冰凉……教师引导归纳出皮肤能感受触觉、冷觉、热觉、痛觉等多种刺激。)
教师点拨:皮肤是人体面积最大、分布最广的感觉器官,含有多种感受器,能感受环境中的刺激并发出信息,经神经传送到大脑,使我们产生触、压、痛、冷、热等感觉。
教师设问:这些感觉对我们的生活有什么意义?请举例说明。
(学生举例:痛觉提示我们避开损伤、保护身体;冷热觉帮助我们调节衣着、防止中暑或冻伤;触觉帮助我们感知物体的形状与质地。)
补充拓展:教师结合生活实例说明,鼻腔内有嗅觉细胞能感受气味、产生嗅觉,舌的表面有味觉细胞能感受酸、甜、苦、咸等味觉。我们正是凭借眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官的协同工作,才全面、丰富地感知并适应周围环境。
升华社会责任:教师引导学生关注视障、听障等感觉功能障碍人群——盲人可依靠手指的触压觉“阅读”盲文,助听器帮助听障者获取声音。我们应当尊重、关爱他们,为残疾人提供力所能及的帮助,共建温暖社会。
(学生交流感受,体会健康感觉器官的宝贵,树立关爱他人的责任意识。)
环节六:课堂总结与素养提升
【设计意图】以“知识梳理—结构归纳—素养回扣”三步收束全课,帮助学生形成系统的知识结构,并把本课获得的生命观念、科学思维与健康责任落实到日常行动。
知识梳理:教师引导学生用“框架图”形式共同回顾本课核心知识——人体通过感觉器官感知环境:视觉由眼完成(眼球结构+视觉形成+近视预防),听觉由耳完成(耳的结构+听觉形成+耳的保护),皮肤等其他感觉器官提供触、压、痛、冷、热等感觉。
结构归纳:学生口述视觉、听觉形成的关键路径,同桌互查互评,教师针对晶状体调节、耳蜗感受器等易混点作补充强调,帮助学生形成“结构—功能—过程—保护”的完整认知链条。
素养回扣:教师引导学生结合本课任务反思——我们是如何从“失去感觉的十秒”一路探究到“护眼护耳公约”的?这种观察、推理、调查、运用的学习方式,正是生物科学探究的缩影。
课后延展:请同学们运用本课所学,为家人或社区写一份“科学用眼用耳”倡议书,并把护眼、护耳行动落实到每日学习生活中,做一个会科学保护自己感官的“健康小卫士”。
六、板书设计
(板书以“人体感知世界”为中心,分眼、耳、皮肤三大板块展开)
人体的感觉和感觉器官
视觉——眼:角膜(聚光)、瞳孔(调节进光量)、晶状体(折射)、视网膜(感光成像)、视神经、视觉中枢
光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜→视神经→视觉中枢→视觉
近视:前后径过长或曲度过大,物像落在视网膜前方 → 凹透镜矫正 → “三要四不要”
听觉——耳:耳郭(收集)、外耳道(传导)、鼓膜(振动)、听小骨(放大)、耳蜗(听觉感受器)、听神经、听觉中枢
声波→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听神经→听觉中枢→听觉;遇巨响张口或捂耳护鼓膜
其他感觉——皮肤(触、压、痛、冷、热,人体最大感觉器官);鼻(嗅觉)、舌(味觉)
核心观念:结构与功能相适应
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