Разработка предпрофильного курса по физике "Глаза: знакомые и незнакомые"
элективный курс по физике (9 класс) по теме

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ

И ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОТНИКОВ ОБРАЗОВАНИЯ

Глаза: знакомые

и незнакомые.

Предпрофильный курс

                                                                               Разработала:              

Петриченко Н. Н.

МОУ СОШ № 15

г. Шахты

Куратор    курса:

М.С. Атаманская  

г. Шахты

2007

Содержание

1. Пояснительная записка                                          стр 3
2.  Содержание курса                                                  стр 6
3. Учебно-тематический план                                    стр 9
4. Литература                                                               стр 10
5. Информационный блок                                          стр 11

1. Модуль №1.Строение глаза. Химико-биологическое функционирование. Гигиена глаза.                     стр 12
2. Приложение к модулю №1                                   стр 17
3. Модуль № 2. Глаз. Дефекты зрения.                   стр 29
4. Приложение к модулю №2.                             Лабораторные работы.                                    стр 32
5. Модуль №3.     Оптические иллюзии и                 обманы зрения.                                                стр 41
6. Приложение к модулю № 3                                  стр 43

Пояснительная записка.

Реализация идеи профильного образования ставит выпускника основной ступени образования перед необходимостью совершения ответственного выбора – самоопределения в отношении своей будущей профессиональной деятельности. Необходимым условием  создания образовательного пространства, способствующего самоопределению учащихся, является введение предпрофильной подготовки учащихся через организацию курсов по выбору.

Предпрофильный курс «Глаза: знакомые и незнакомые» является интегрированным и многоцелевым инструментом для учителя, с помощью которого он решает воспитательные, обучающие, развивающие задачи.

     Выбор темы  курса обусловлен тем, что материал «Глаз, как оптический прибор»,  «Дефекты зрения» изучается в курсе «Физика 7-9» в маленьком объёме (2 часа).

     Тем не менее, этот материал имеет большое познавательное и прикладное значение, так как:

▪  позволяет познакомиться с методами физики как науки: наблюдение, гипотеза, опыт, теория и реально оценить свои возможности для дальнейшего профессионального образования;

▪  включает много проблемных задач, позволяющих учащимся каждый раз пройти по извечному пути познания;

▪  учащиеся на практике могут познакомиться со строением глаза, его свойствами и интересными качествами; особые интересы к физике появляется при изучении зрительных иллюзий;

▪  дает возможность осуществить интегрированный подход к изучению функций глаза с точки зрения физики, биологии, химии;

▪  материал курса позволяет обсудить вопросы бережного отношения к здоровью, в частности профилактики болезней глаза;

        ▪  есть место для осуществления профессиональной работы (что учащимся больше нравится: изучать историю, проводить лабораторные исследования, лечить болезни глаза, заняться загадками психологии);

▪  благодаря большому количеству фактического материала и простоте необходимого оборудования можно обеспечить разно-уровневой  работой 5-6 групп из 2-4 человек на каждый урок курса;

▪  остается актуальной организация различных типов коммуникативной и исследовательской деятельности учащихся на всех занятиях;

▪  при выполнении лабораторных работ, которые предлагаются на занятиях    учащиеся знакомятся с требованиями техники безопасности при работе с травмирующими факторами и стеклянными приборами и приучаются к их неукоснительному выполнению.

        В процессе обучения, помимо формирования смогут освоить следующие умения:

▪  планирование исследований, выдвижение гипотез, описание результатов наблюдений;

▪  выполнение простейших лабораторных работ, моделирование оптических приборов, самостоятельное изготовление демонстрационных установок;

▪  Работа в сотрудничестве с товарищами в рамках исследовательской деятельности;

        ▪  представление результатов работы в различных видах.

Курс преподается в конце девятого класса, когда ученик стоит перед необходимостью осуществления осознанного выбора дальнейшего профиля обучения и определяется в направлении своей будущей деятельности.

Основной целью данного курса является создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора будущего естественнонаучного профиля обучения.

Курс направлен на достижение следующих дидактических целей:

1. Формирование умения осуществлять сбор, переработку и предоставление информации по заданной теме, используя различные источники;
2. Формирование взгляда на глаз человека как интегрированную биологическую систему, функционирование которой подчиняется физическим законам;
3. Расширение и углубление представлений о законах функционирования глаза;
4. Овладение приемами анализа процессов, происходящих в глазе;
5. Развитие критического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся, в процессе выполнения экспериментальных исследований, способности к самостоятельному приобретению знаний по физике с учетом собственных интересов;
6. Воспитание убежденности в преимуществе здорового образа жизни;
7. Выработка навыков работы в команде, группе и индивидуально.

Задачи курса:

1. -выявление интересов и склонностей учащихся к изучению физики, формирование практического опыта в сфере познавательной деятельности;

2. -формирование практического опыта, ориентированного на выбор профиля обучения в старшей школе, связанного с предметом «физика»;

3. -оказание помощи учащимся в приобретении представлений о жизненных ценностях , связанных со знаниями по физике и выбором будущего профиля образования;

4. -формирование способности принимать адекватные решения о выборе дальнейшего направления образования, приобретение соответствующих ключевых компетенций.

       Данный курс имеет значение для личностного развития учащихся, так как способствует формированию креативного мышления у детей, помогая им ориентироваться в быстро изменяющейся обстановке, видеть несколько вариантов решения предложенной задачи.

Модельные средства, использованные в курсе

Для достижения поставленных целей при реализации курса «Глаза: знакомые и не знакомые» используются различные модельные средства:

1. эвристические: рисунки, диаграммы, таблицы, схемы, компьютерные модели, диалог ( для поиска путей разрешения проблемы, активизации мыслительной деятельности учащихся);
2. эмоциональные: стихи, игры, презентации, анимационные модели ( для создания мотивации с целью вызвать интерес к учению, создать внутренний мотив к удовлетворению знаний, расширить кругозор, объединить чувственное и разумное, развить эмоционально – образное мышление);
3. исследовательские: выдвижение гипотезы, опыт ( с целью овладения учениками приемами практической деятельности: научиться измерять, пользоваться измерительными приборами, делать выводы).

Содержание курса:

Введение. (1 час)

        Модуль № 1. Глаз. Строение глаза. Химико-биологическое функционирование. Гигиена глаза. (2 часа)

          Значение зрения в жизни. Строение органа зрения. Анатомоморфологическое строение глаза. Функции органа зрения.

          Органы зрения у животных.  Анатомия глаз человека. Вспомогательный аппарат глаза (брови, ресницы, веки, слезная железа). Цвет глаз (биология).

           Анализ химических явлений, протекающих в сетчатке при формировании изображения (химия).

         Модуль № 2. Глаз. Особенности и дефекты зрения. (6 часов)

           Оптическая система глаза. Основные свойства глаза. Дефекты зрения. Коррекция зрения. Офтальмологические приборы. Гигиена зрения.

          Модуль №4. Зрительные иллюзии и «обманы» зрения.(1 час)

             Калейдоскоп интересных фактов. Зрительные иллюзии и «обманы» зрения.

Заключительный обзор. (1час)

Содержание курса:

Учебно-тематический план

Литература

1. Электив 9: Физика. Химия. Биология: Конструктор элективных курсов (Межпредметных и предметно – ориентированных): Для организации предпрофильной подготовки учащихся в 9 классе: В двух книгах. Кн.2/ Дендебер С. В., Зуева Л.В., Иванникова Т.В. и др. – М.: 5 за знания, 2006
2. Платонов И. В. Занимательная психология. М.: Просвещение, 1989

3. В. Мезенцев. Когда появляются призраки. М.: Детская литература, 1971
4. Цамме В. 100% зрение. Очки прощайте!/Пер. с нем. – М.: Мой Мир ГмбХ&Ко. КГ, 2006
5. Возможности конструирования содержания образования учителями физики: Методическое пособие / Автор – сост. М.С. Атаманская. – Ростов н/Д.: Изд-во РО ИПК и ПРО, 2006
6.  Якиманская И.С. Личностно – ориентированное обучение в современной школе. М.: Сентябрь, 1996

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК

МОДУЛЬ № 1

 Глаз. Строение глаза. Химико-биологическое функционирование. Гигиена глаза.

Урок по теме «Глаз. Строение глаза. Химико-биологическое функционирование. Гигиена глаза» (2 часа)

Цели урока:

1.       Познавательная

1. Познакомиться  со строением глаза, его свойствами и интересными качествами;
2. осуществить интегрированный подход к изучению функций глаза с точки зрения физики, биологии, химии;
3. Формирование умения осуществлять сбор, переработку и предоставление информации по заданной теме, используя различные источники;
4. Формирование взгляда на глаз человека как интегрированную биологическую систему, функционирование которой подчиняется физическим законам;
5. Расширение и углубление представлений о законах функционирования глаза;

1.       Воспитательная

6.  обсудить вопросы бережного отношения к здоровью, в частности профилактики болезней глаза;
7.  Воспитание убежденности в преимуществе здорового образа жизни;

1. Развивающая

8. Овладение приемами анализа процессов, происходящих в глазе;
9. Развитие критического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся, в процессе выполнения экспериментальных исследований, способности к самостоятельному приобретению знаний по физике с учетом собственных интересов;
10. Выработка навыков работы в команде, группе и индивидуально.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Форма урока: самостоятельная работа учащихся со справочной и научно – популярной литературой, другими источниками информации.

Ход урока

1. Организационный этап (ознакомление с планом урока, постановка цели занятия). Вступительное слово учителя.
2. Работа в группах.
3. Защита групповых проектов.
4. Домашнее задание и рефлексия.

Организационный этап. Вступительное слово учителя.

Глаз – это особенный орган.

Первое на что мы смотрим при встрече с человеком, - это глаза. Они отражают чувства и выражают настроение. Глаза являются для нас важнейшим источником информации об окружающем мире. Неудивительно, что глаза всегда находились и  находятся до сих пор  в центре многочисленных исследований, посвященных  изучению здоровья человека. Так как посредством глаз мы находимся в тесном контакте с окружающим миром, наши глаза являются важным объектом исследования для медиков, психиатров и неврологов. Сегодня мы посмотрим на глаза с точки зрения различных наук.

Работа в группах.

Занятие предполагается провести в виде симпозиума «специалистов» разных профилей: физики,  химики, биологи, медики, историки, журналисты, лирики, инструкторы по технике безопасности. Ученики в группах разрабатывают проект по своей тематике. Продукт совместной деятельности должен быть представлен другим учащимся на презентации.

    В модуле интегрируются темы: строение глаза, принцип получения изображения на сетчатке, роль и функционирование хрусталика (физика); составляющие вспомогательного аппарата глаза: брови, ресницы, веки, слезная железа, глазная мышца, радужная оболочка (биология); химические явления протекающие в сетчатке (аналогия процессов обесцвечивания особого вещества - зрительного пурпура, Вырабатываемого пигментным эпителием сетчатки и проявления фотопленки)(химия); гигиена зрения (медицина); выработка инструкции для выполнения лабораторных работ по оптике (ОБЖ); из истории изучения зрения (история); калейдоскоп интересных фактов (журналистика); пословицы, поговорки и стихи о глазе (литература).

Предлагаемый материал для проектной деятельности учащихся:

      Физики - модель глаза, диапозитивы строения глаза, плакаты, «Энциклопедия. Физика », дополнительная литература.

      Биологи – таблицы об особенностях зрения человека и животных, «Энциклопедия. Биология», зеркала.

       Химики – материал по фотохимическому действию света, выработке и разложению зрительного пурпура (родопсина) (Материал специально готовится учителем в адаптированном для учащихся виде).

       Медики – правила по гигиене зрения, комплекс упражнений по восстановлению зрения при близорукости, комплекс упражнений для снятия усталости глаз.

       Инструкторы по ТБ – планы предстоящих лабораторных работ на занятиях «физической лаборатории» для выработки инструкций по технике безопасности.

       Историки – портреты ученых, исторические справочники и различная дополнительная литература по изучению развития  «Оптики» как науки.

       Журналисты – дополнительный раздаточный материал (заготовленные карточки в избыточном количестве) с интересными фактами, например о появлении и эволюции терминов, о появлении первых очков и т. д.

       Литераторы - дополнительный раздаточный материал с пословицами, поговорками, стихами, загадками, которые в процессе работы учащимися иллюстрируются рисунками, пантомимой сценками и т. д.

 Можно предложить учащимся продолжить разработку понравившейся темы в виде индивидуального проекта.

       Защита групповых проектов.

                 Домашнее задание и рефлексия.

В заключение  занятия попросить учащихся ответить в тетради на следующие вопросы:

1. Ваши первые впечатления от выбранного курса?
2. Оправдались ли ваши ожидания?
3. Наметили ли вы план своих дальнейших действий по изучению учебного материала?
4. Какая реальная польза от понимания, изучения и использования полученных знаний может быть получена?

Домашнее задание: выбрать тему индивидуального проекта, начать сбор информации по выбранной теме, разработать план проведения исследований, продумать возможные формы отчета.

Приложение

к модулю № 1

Памятка для сохранения нормального зрения

1. Правильность освещения. Рабочее место должно освещаться с левой стороны, если человек пишет правой рукой и справа, если он пишет левой рукой.
2. Расстояние наилучшего зрения (25 см) от глаза до текста книги нужно строго соблюдать.
3. Правильное питание, богатое витаминами, необходимыми для профилактики зрения.
4. Нельзя читать в движущемся транспорте и в состоянии лежа.
5. При возникновении в оптической системе глаза отклонений от нормы и нарушении остроты зрения необходимо пользоваться простейшим медицинским прибором – очками или контактными линзами.
6. При работе с компьютером рекомендуется  делать перерывы через каждые 15 минут.

ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Будьте внимательны, дисциплинированны, осторожны. Точно выполняйте указания учителя.
2. Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.
3. Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.
4. Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся для выполнения задания.
5. Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите ее описание.
6. При работе со стеклом нужно быть очень осторожным, чтобы не разбить его и исключить порезы.
7. При работе с линзами не  следует касаться оптического стекла руками, чтобы не загрязнить его.
8. При обнаружении трещин на стекле и линзах нужно прекратить работу и сообщить учителю.
9. Осколки стекла нельзя стряхивать руками. Для этого нужно использовать щетку и совок.

А знаете ли вы что…

1. Во многих славянских языках есть слово «ОКО». От него в разные времена образовались новые слова «ОЧКИ», «ОКУНЬ»
2. В XVI веке появилось слово «ГЛАЗ». Оно употреблялось в переносном смысле и обозначало камешек.
3. Доктор Лео Менец, биофизик из университета штата Огайо (США) установил, что глаз вырабатывает электричество. Когда человек читает книгу при нормальном освещении, его глаза вырабатывают ток напряжением 100 мкВ.
4. Первые упоминания о приборах подобных очкам, относятся к XII веку. Сначала очки изобрели случайно, а затем спустя 150 лет изготовление и назначение очков получило научное обоснование. Сохранился документ от 1636 г., в котором говорится, что очки уже тогда были известны.
5. Специалисты установили, что  глаз человека различает более 7000 оттенков различных цветов.
6. Глаза никогда не мерзнут, т.к. они не имеют нервных окончаний, чувствительных к холоду. А в кончиках пальцев, носа, в области поясницы этих точек очень много, поэтому эти места, прежде всего и сильнее всего чувствуют холод.
7. Самая богатая водой ткань человеческого тела - стекловидное тело глаза (99% воды). Самая бедная - зубная эмаль (0,2% воды).

Загадки по оптике

1.Придет в дом, не выгонишь колом, пора придет- сам уйдет. (Световой луч)

2 .Где свету конец? (В темной комнате)

3 .Ты от нее - она за тобой, ты к ней- она от тебя. (Тень)

4. И языка нет, а правду скажет.(Зеркало)

5. Когда небо ниже земли бывает? (Когда отражается в воде)

6. Поднялись врата, всему миру красота. (Радуга)

7. Своих глаз нет, а другим видеть помогают. (Очки)

8. Какой огонь не дает дыма? (Светлячок)

Близорукий взгляд

      Как известно, не только в нашей стране, но и во всем мире многие миллионы людей страдают близорукостью. До недавнего времени все более  широкое распространение этого дефекта зрения считали неотвратимым процессом, что и было зарегистрировано во всех медицинских учебниках.        Глаз – это живой оптический прибор. Нашему предку, бегавшему за мамонтом с дубиной и копьем, требовался зоркий глаз. Поэтому наши глаза не устают, когда мы смотрим вдаль. Мышцы глаз первоклассника за один учебный день испытывают такую же нагрузку, какую  испытывали бы мышцы его рук и торса, если бы он пытался поднять и удержать над головой штангу весом, предназначенным для среднего профессионала атлета. Чтобы спасти глаза от перенапряжения, мозг специально делает их близорукими.

     В Московском НИИ им. Гельмгольца была впервые выдвинута идея о возможности профилактик близорукости и замедления ее прогрессирования путем воздействия на аккомодационный аппарат глаза при помощи физических                  

упражнений и медикаментозных средств. Поэтому                                                                                                                              критерием эффективности тренировок должно служить не

повышение остроты зрения, а улучшение аккомодационной способности глаз.

     Цилиарная мышца – это единственная мышца глаза, которая напряженно трудится при работе на близком расстоянии. Тренировки существенно улучшают региональное кровообращение и поэтому значение  их универсально.

Упражнения при близорукости (по Аветисову)

1. Сидя, крепко зажмурить глаза на 3-4 секунды, открыть на 5-ю секунду. Повторить 8-10 раз.
2. Сидя быстро моргать глазами.
3. Стоя, смотреть прямо 1-2 минуты, указательный палец вести по средней линии от 25-30 см и смотреть на него 5 секунд, опустить руку, повторить 10-12 раз.
4. Смотреть на указательный палец вытянутой левой руки и медленно приближать его до тех пор, пока появится двоение. Повторить 6-8 раз.
5. Сидя, массировать глаза через закрытые веки круговыми движениями указательных пальцев в течение 1 минуты.
6. Стоя, смотреть на указательный палец правой руки на расстоянии 25-30 см в течение 3-5 секунд, закрыть правый глаз на 3-5 секунд, открыть, двумя глазами смотреть на конец пальца в течение 3-5 секунд, повторить 5-6 раз.
7. Стоя отвести руку в сторону и медленно передвигать палец полусогнутой руки налево и следить глазами за пальцем ( то же для левой руки), повторить 10-12 раз.
8. Сидя тремя пальцами каждой руки, легко нажать на верхнее веко, через 1-2 секунды снять пальцы с век, повторить 3-7 раз.
9. На оконном стекле, на уровне глаз, наклейте кружок красного цвета диаметром 8 мм. Станьте на расстоянии 30-35 см от кружка и медленно         , как бы продолжайте линию взора поверх кружка  к какому либо предмету, находящемуся на дальнем расстоянии (дом, дерево). Переведите взгляд с кружка на дальний объект и наоборот. 3-7 раз.
10. К глазу приближают пуговицу или другой маленький предмет до тех пор, пока человек перестанет его четко видеть. Затем процедура повторяется - предмет отодвигают и снова приближают к глазу. Повторить 10-12 раз.

Эти  упражнения следует делать утром и вечером. После месячной тренировки необходим отдых, затем можно провести еще 2-4 месячных курса с перерывом в полмесяца. Упражнение №9 выполняется в очках, после месячного курса  делается перерыв в три месяца.

Гимнастика для всех видов близорукости

Для улучшения циркуляции крови и внутриглазной жидкости.

1. Сидя, зажмурить глаза на 3-5 секунд, затем открыть на 3-5 секунд. Повторить 6-8 раз.
2. И.П. то же. Быстро моргайте 10-15 секунд. Повторить 3-4 раза.
3. Указательным пальцем зафиксируйте кожу надбровных дуг. Медленно закройте глаза. Пальцы, удерживая кожу, оказывают сопротивление мышцам. 6 раз
4. Закрыть глаза, массировать веки, выполняя указательным пальцем круговые движения 3-4 раза.
5. Тремя пальцами каждой руки несильно нажимайте на верхнее веко обоих глаз 1-3 секунды. 3-4 раза.

Тренировка наружных глазодвигательных мышц.

1. Сидя, медленно переводите взгляд с потолка на пол и обратно, не изменяя положения головы.8-12 раз.
2. Медленно переводите взгляд направо, налево и обратно. Также переводите взгляд по другой диагонали. 8-10 раз.
3. То же – направо, налево, вниз и обратно по другой диагонали. 8-10 раз.
4. Круговые движения глазными яблоками в одном и другом направлении. 8-10 раз

Укрепление внутренних цилиарных мышц глаз (при переводе взгляда с близкого расстояния на далекое).

1. В положении стоя смотрите вперед в течение 2-3 секунд, затем поставьте палец правой руки перед лицом на уровне носа на расстоянии 20-30 см и переведите на него взгляд. Через 3-5 секунд опустите руку. Повторить 10-12 раз.
2. Вытяните перед лицом руку и смотрите на указательный палец в течение 2-3 секунд. Затем, сгибая руку, приближайте палец до тех пор, пока он не начнет двоиться. Повторить 6-8 раз.
3. Поставьте палец правой руки перед лицом на расстоянии 25-30 см, смотрите в течение 3-5 секунд, затем прикройте ладонью левой руки левый глаз на 3-5 секунды, а правую руку в это время сгибайте. Повторить тоже, закрывая правый глаз. 6-8 раз.

Упражнение «Метка на стекле»

На оконном стекле, на уровне глаз, наклейте кружок красного цвета диаметром 8 мм. Станьте на расстоянии 30-35 см от кружка и медленно, как бы продолжайте линию взора поверх кружка  к какому либо предмету, находящемуся на дальнем расстоянии (дом, дерево). Переведите взгляд с кружка на дальний объект и наоборот, глядя двумя глазами или одним глазом. Первые 2 дня продолжайте упражнение 2-3 мин., затем ежедневно увеличивайте время на 1 мин., доведя до 7-8 мин.

      Как правило, в занятия включаются по 2 упражнения из каждой группы. Их необходимо чередовать с общеразвивающими и дыхательными упражнениями, а также с элементами микромассажа.

Схема самостоятельного занятия (10-15 мин.)

1. Ходьба на месте с углубленным дыханием.
2. Общеразвивающие упражнения для мышц плечевого пояса.
3. 2 специальных предложения из 1-й группы.
4. Элементы самомассажа задней поверхности шеи.
5. Общеразвивающие упражнения для наружных мышц глаз и мышц туловища.
6. Упражнения для внутренних мышц глаз.
7. Упражнения для мышц ног и поддержания гибкости позвоночника.
8. Расслабление мышц конечностей и углубленное дыхание.

МОДУЛЬ № 2

 Глаз. Особенности и дефекты зрения.

Урок по теме «Глаз. Особенности и дефекты зрения»

Цели занятия: Познакомиться со строением глаза, особенностями зрения, дефектами зрения и способами их исправления.

Форма занятий: проводится методом малых групп в виде работы научно-исследовательского института, где каждая лаборатория (малая группа) выполняет свое исследование, а затем докладывает о его результатах на заседании «ученого совета».                                             Ход занятия

1. Вводная лекция

Наши глаза связаны с мозгом, а также с нервной системой организма. Оба глазных Яблока расположены вблизи мозга, в глазных впадинах черепа, имеют одинаковое устройство и связаны с мозгом нервными волокнами очень сложным образом. Состоят они из двух главных частей – оптической и зрительной.

Глаз устроен так, что изображение получается на сложной нервной ткани – сетчатке глаза. На сетчатке, ближе к её середине, есть особенно чувствительное к свету место – желтое пятно диаметром 0,4 мм. Если мы смотрим на хорошо освещенный предмет и отчетливо видим его, значит, на желтом пятне получается отчетливое изображение этого предмета. Когда же мы рассматриваем мелкие детали и предметы и отчетливо их видим, значит, получается их резкое изображение в центральной ямке.

Хотя изображение предметов на сетчатке глаз получается в перевёрнутом виде, но  благодаря жизненному опыту, с малых лет вырабатывается восприятие предметов не только при помощи зрения, но и осязания, слуха, вкуса, обоняния, а также под действием различных движений тел. Это восприятие закрепляется в памяти нервной системы и в системе глаз-мозг как привычка видеть предметы в тех положениях, в каких они находятся в действительности.

Однако наше зрение имеет некоторые особенности и дефекты.

Это связано со многими причинами. Выявлением особенностей зрения мы и займемся в данном блоке.

II. Лабораторные работы

Лабораторная работа № 1

Наблюдение изображения тела на сетчатке глаза

Приборы и материалы: Черный лист бумаги 40х60 мм с отверстием диаметром 2 мм, лист черной бумаги треугольной формы со стороной 30 мм.

Ход работы

1. Получите тень от какого-либо предмета на сетчатке глаза, например от листочка бумаги. Для этого поднесите к глазу лист черной бумаги с малым отверстием на расстояние 5-7 см и посмотрите через него на хорошо освещенный предмет ( окно, лапу). Между отверстием и глазом расположите листочек бумаги  треугольной формы так, чтобы острый угол был виден на фоне светлого кружка. Какое вы видите изображение тени от листочка бумаги: прямое или перевернутое?
2. Сделайте чертеж наблюдаемого изображения.
3. Перемещайте медленно листочек бумаги треугольной формы вверх, вниз, вправо, влево и каждый раз следите за направлением движения его тени. В какую сторону движется тень от листочка относительно направления его перемещения?
4. Сделайте вывод из проделанных наблюдений.
5. Оформите чертеж и выводы из наблюдений для презентации.

Физика в поэзии

К западу лунный свет…

К западу лунный свет

                                               Движется. Тени цветов

                                               Идут на восток.    

                                                                       Еса Бусон

Поясните на рисунке, почему при движении луны на запад тени «идут на восток»

Лабораторная работа № 2

Определение «угла зрения», «поля зрения». Особенности зрения у животных.

Приборы и материалы: карандаш, линейка.

Ход работы

1. «Углом зрения называют угол   а, который составляет две прямые, проведенные к глазу от крайних точек рассматриваемого тела. Сделайте чертеж, опираясь на это определение.
2. Точнее всего тела рассматриваются на расстоянии  лучшей видимости. Для нормального глаза оно равно 25 см. Человек – одно из немногих существ, глаза которого приспособлены к одновременному рассматриванию какого-нибудь предмета: поле зрения правого глаза лишь немного не совпадает с полем зрения левого глаза. Сделайте чертеж, если угол зрения каждого глаза, а =1200. Поле зрения – это максимальный угол, под которым видит человек: каждый глаз видит по горизонтальному направлению в пределах угла 120 градусов и оба угла почти перекрывают друг друга.
3. Верно ли, что заяц видит предметы у себя за спиной, при этом не поворачивая головы? Изобразите поле зрения зайца. Почему зайца называют косым?

Для презентации должны быть выполнены чертежи с объяснениями по вопросам:

1. Что называют углом зрения?
2. Что называют полем зрения?
3. Вопросы о зайце ( см. задание № 3).

Физика в поэзии

Не бросай свое сердце как жребий…

…Эти рельсы, сведенные далью,

Разбежались и брызнули врозь.

А.Т. Прасолов

Почему, кажется, что вдали рельсы сходятся?

Лабораторная работа № 3

Наблюдение изменения диаметра зрачка, адаптации и аккомодации глаза

  Приборы и материалы: зеркало плоское на бруске, лист черной бумаги, размером 40х60 мм с отверстием диаметром 2 мм; лента измерительная с сантиметровыми делениями, карандаш.

Ход работы.

1. Повернитесь в сторону какого-нибудь темного предмета и поднесите к глазу плоское зеркало. Наблюдая в зеркале изображение глаза, заметьте диаметр зрачка. Повернитесь вместе с зеркалом в сторону хорошо освещенного предмета (окна или горящей лампы) и снова заметьте диаметр зрачка. Изменяется ли диаметр зрачка при изменении освещенности глаза? Опыт повторите несколько раз. Если диаметр изменяется, то как? Попытайтесь объяснить наблюдаемое явление.
2. Посмотрите одним глазом через малое отверстие в черной бумаге на какой-нибудь освещенный предмет. Запомните, каким вам кажется диаметр отверстия. Закройте второй глаз рукой, а через несколько секунд откройте. Изменяется ли диаметр отверстия в бумаге? Почему? Опыт повторите несколько раз. Сформулируйте определение.
3. Посмотрите одним глазом на карандаш, расположенный на расстоянии 20 – 30 см от глаза на фоне удаленного предмета. Четко ли виден удаленный предмет при рассматривании карандаша?
4. Переведите взгляд на удаленный предмет. Четко ли виден карандаш при рассматривании удаленного предмета?
5. Проделав все вышеизложенные опыты, попытайтесь сформулировать свойство глаза, называемое аккомодацией. Как вы думаете, с какой частью глаза связано это свойство?
6. Приближайте медленно к глазу печатный текст книги до тех пор, пока буквы перестанут быть видимы. Измерьте расстояние от глаза до книги (измерение выполняет другой ученик). Чему равно расстояние наилучшего зрения для вашего глаза? Проделайте этот опыт несколько раз.

На презентацию выносится понятия свойств аккомодации и адаптации, объяснив наблюдаемые явления.

Вопросы – загадки:

Что в сундуке запереть нельзя?

Придет в дом – не выгонишь колом, пора придет – сам уйдет.

Где свету конец?

Лабораторная работа № 4.

Зачем человеку два глаза? Зрение двумя глазами

Приборы и материалы: круги из черной бумаги диаметром 5—8 см, согнутые пополам на держателе (держатель можно сделать из спички), два карандаша, игла и нить.

Ход работы:

1. Закройте один глаз и держа хорошо освещенный согнутый круг за
   стержень АД поместите его перед глазом на расстоянии 30-40 см
   перегибом АД к нам (а потом от нас). Рассматривая перегиб АД од
   ним глазом, можете ли вы с большой уверенностью ответить на воп
   рос: перегиб АД в данный момент расположен к вам или от вас?
   Откройте второй глаз и посмотрите на круг. Изменилось ли ваше
   восприятие ситуации? Если изменилось, то как?
2. Можно ли одним глазом точно различить, какой предмет ближе к
   нам, а какой — дальше от нас? Для этого проделайте опыт. Возьмите
   два карандаша в обе руки и, закрыв один глаз, попытайтесь их сбли
   зить остриями. Нам кажется что они находятся в одной плоскости и
   поэтому обязательно острия карандашей коснутся друг друга. Атак
   ли это на самом деле? Сможете ли вы попасть в ушко иголки, если
   смотреть одним глазом?
3. Возьмите в левую руку свернутую из бумаги трубку длиной 15-20 см
   и расположите ее у левого глаза. Смотрите через нее на какой-нибудь
   далекий предмет. В то же время ладонь правой руки расположите
   против правого глаза так, чтобы она была на одном уровне с трубкой.
   Обе ладони должны быть на расстоянии 15—20 см от глаз. Что вы ви
   дите? Видит ли ваш правый глаз, закрытый ладонью правой руки? В
   чем причина явления?

На презентацию выносится: проделав предложенные опыты, необ ходимо ответить на вопросы:

— Зачем человеку два глаза?

- Какое получается изображение, если его рассматривать двумя глазами?

Лабораторная работа № 5

Белое и черное или что такое «иррадиация» и «астигматизм»

Приборы и материалы: линейка, циркуль, карандаш, рисунки

Ход работы:

Взгляните издали на рисунок и скажите: сколь ко черных кружков могло бы поместиться в сво бодном промежутке между нижним кружком и одним из верхних кружков — четыре или пять? А теперь возьмите циркуль, линейку и, проведя необходимые измерения, опять ответьте на тот же вопрос. Эта странная иллюзия называется иррадиация. Нашему глазу черные участки ка жутся меньше, нежели белые такой же величи ны. Она зависит от несовершенства нашего глаза, который как оптический аппарат не вполне отвечает строгим требованиям оптики.

Если взглянуть на рисунок одним глазом, то из четырех букв этой надписи не все, веро ятно, покажутся вам одинаково черными. Заметьте, какая из букв всего чернее, и по верните рисунок боком. Произошла ли перемена? Какая буква теперь кажется чернее? На самом деле они одинаково черны, только заштрихованы в разных направлениях. Деле в том, что наш глаз не совершенен и по различным направлениям не вполне одинаково преломляет лучи, а потому мы не можем сразу видеть одинаково и отчетливо и вертикальные, и горизонтальные, и косые линии. Это несовершенство нашего глаза называется астигматизм. Астигматизмом страдают все люди в большей или меньшей степе ни. Людям с ярко выраженным астигматизмом приходится приме нять специальные очки.

Объясните, почему портреты «следят глазами за нами», почему «ло шадь несется прямо на нас»? Обман зрения (набор рисунков). Объясните смысл пословиц:

Не все то золото, что блестит.

В темноте все кошки одного цвета.

Ночью все буйволы черные.

 Темной ночью и парча не блестит.

Из черного не сделаешь белого.

Лабораторная работа № 6.

Дефекты зрения — близорукость

Приборы и материалы: рассеивающие линзы, лампа, экран, ка рандаш, линейка.

Ход работы:

\. Большинство людей, более 95%, рождается с нормальным зрением. Дефекты зрения появляются как следствие нарушения правил гиги ены зрения. Назовите причины, по которым могут появляться де фекты зрения.

1. Если при работе предметы приходится располагать вблизи глаз -
   глаза становятся близорукими. Это приводит к тому, что глазное яб
   локо удлиняется, а хрусталик теряет способность к аккомодации.
   Какие предметы хорошо видит близорукий человек, а какие плохо?
2. Где получается отчетливое изображение удаленного предмета у
   близоруких: перед сетчаткой или за ней? Сделайте чертеж.
3. Какие линзы помогут исправить близорукость, чтобы изображение
   получилось на сетчатке? Сделайте чертеж.
4. Спираль лампочки находится в фокусе рассеивающей линзы. Опре
   делите, на каком расстоянии от линзы находится изображение спи
   рали.    Предложите   метод   определения   оптической   силы
   рассеивающей линзы и проверьте его на опыте.

Вопросы:

-        Кому яркие звезды кажутся крупнее: человеку с нормальным
зрением или близорукому?

Турецкая сказка

Однажды ночью ходжа в волнении разбудил жену и говорит:

— Аи, жена, дай мне поскорей мои очки!

Жена дала ему очки, но спросила о причине беспокойства.

1. Мне снился красивый сон, но кое-что я никак не могу разгля -
   деть, — заметил ходжа.
2. Если мы «видим» с помощью нашего мозга, то почему очки не
   помогут ходже рассмотреть сон?

МОДУЛЬ № 3

Оптические иллюзии и обманы зрения

Модуль 3.  Оптические иллюзии и обманы зрения

Во вступительном слове учитель отмечает, что оптические обма ны — не случайные спутники нашего зрения: они сопровождают его при строго определенных условиях, с неизменным постоянством зако номерного явления и имеют силу для каждого нормального человечес кого глаза. Но вот, что касается причин, обуславливающих то или иную иллюзию зрения, то только для весьма немногих оптических обманов существует твердо установленное, бесспорное объяснение; к ним при надлежат те, которые обусловлены строением глаза и корректирующей работой мозга. Психологические причины, вызывающие возникнове ние иллюзий, чаще всего еще недостаточно изучены.

Учащимся предлагается в процессе коллективной работы в малых группах объяснить объяснимое и познакомиться с загадочным.

Ход занятия

Каждая группа получает пакет с практическим материалом (воз можные варианты практического материала представлены в приложе нии) и с предлагаемым планом действий:

1. Рассмотрите имеющиеся примеры, произведите необходимые наб -
   людения, опыты, измерения.

1. Сделайте выводы.

2. Выдвигайте гипотезы: попробуйте объяснить наблюдаемые эффек-
   ты на основе имеющихся знаний о свойствах глаза.
3. Сдайте ответ учителю и получите в ответ контрольный конверт с
   правильными ответами.
4. Проанализируйте результаты своей работы и подготовьтесь к учас-  
   тию в дискуссии.

После окончания работы в группах учащиеся участвуют в общей дискуссии, демонстрируют друг другу разные варианты зрительных иллюзий и объясняют их. В результате обсуждения совместно оформ ляется таблица:

Полезно сделать общий вывод о том, что анатомические и физио логические иллюзии имеют вполне бесспорные объяснения, а много численный класс психологических иллюзий, чаще всего недостаточно изучен. По-видимому, можно считать установленным лишь то, что иллюзии этого рода являются следствием предвзятого, ложного суж дения, непроизвольного и бессознательного. Источником обмана здесь является интеллект, а не чувство. Нельзя оставить без внимания и то, что во многих случаях не следует рассматривать иллюзии, как всегда нежелательный недостаток (обсуждение роли иллюзий в изоб разительном искусстве, кинематографе и т. д.).

Приложения

1. Опыт Мариотта (обнаружение слепого пятна). Закрыв правый глаз, смотрим левым на крестик в правой части рисунка с расстояния наилучшего зрения. При приближении рисунка к глазам черный кру жок исчезает.

3. Все ли буквы кажутся одинаково черными? А если повернуть надпись на 45° или 90°?

2. Иррадиация. Рассмотрите издалека белые фигуры. Чем больше расстояние, тем иллюзия сильней. 

4. Сохраниение зрительных ощущений.

Глядя на эти фигуры, двигайте рисунок вправо и влево. Вам пока жется, что глаза на рисунке перебегают из стороны в сторону. Иллю-

зия объясняется свойством глаза сохранять зрительные впечатления в течение короткого времени после того, как исчез вызвавший их пред мет (на этом же основано и дествие кинематографа, компьютерных анимаций и т. д.)

5. Утомление сетчатки,

Сосредоточив взгляд на белом квадратике вверху, вы приблизи тельно через 30 сек. заметите, что нижняя белая полоса исчезнет.

6. Иллюзия типографского шрифта.

Посмотрите на цифры «3» и «8». Верхняя половина каждой цифры равна нижней, не правда ли? А теперь перевернем эти цифры. Разни ца в размере верхних и нижних половин становится очевидной.

7. Иллюзия Миллера — Лайера (перенесение свойств целой фигуры на ее отдельные части)

Какой из этих отрезков длиннее? (Они одинаковы.)