Интегрированный урок биологии и физики "Зрительный анализатор. Дефекты зрения и их коррекция. Оптические приборы"

Итак, мы с вами выяснили, какое строение имеет зрительный анализатор. А теперь давайте рассмотрим, как формируется изображение.

Изображение на сетчатке глаза является перевернутым. Первым, кто доказал это, построив ход лучей в оптической системе глаза был Иоганн Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Рене Декарт вял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконной ставне. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.

В 1896 г. американский психолог Дж. Стреттон поставил на себе эксперимент. Он надел специальные очки, благодаря которым на сетчатке глаза изображения окружающих предметов оказывались не обратными, а прямыми. И что же? Мир в сознании Стреттона перевернулся. Все предметы он стал видеть вверх ногами. Из-за этого произошло рассогласование в работе глаз с другими органами чувств. У ученого появились симптомы морской болезни. В течение трех дней он ощущал тошноту. Однако на четвертые сутки организм стал приходить в норму, а на пятый день Стреттон стал чувствовать себя так же, как и до эксперимента. Мозг ученого освоился с новыми условиями работы, и все предметы он снова стал видеть прямыми. Но, когда он снял очки, все опять перевернулось. Уже через полтора часа зрение восстановилось, и он снова стал видеть нормально. Любопытно, что подобная приспосабливаемость характерна лишь для человеческого мозга.

Вопрос классу: Почему же мы тогда видим все предметы такими, как они есть, то есть не перевернутыми?

Предположительный ответ учащихся: Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств.

У человека, как и у других позвоночных зрение обеспечивается двумя глазами. Глаз как биологическое оптическое устройство проецирует изображение на сетчатке, там предварительно обрабатывает его и передаёт в мозг, который окончательно интерпретирует содержание зрительного образа, в соответствии с психологическими установками наблюдателя и его жизненным опытом. Благодаря аккомодации, изображение рассматриваемых предметов получается как раз на сетчатке глаза. Это выполняется, если глаз нормальный. Глаз называется нормальным, если он в ненапряжённом состоянии собирает параллельные лучи в точке, лежащей на сетчатке. Наиболее распространены два недостатка глаза – близорукость и дальнозоркость.

Потеря зрения и дефекты зрения вызывают перестройку всех систем организма, тем самым формируя у человека особое восприятие и мироощущение.

Близорукость – дефект зрения, при котором человек четко видит объекты вблизи, в то время как далекие предметы кажутся размытыми. При близорукости, образ далеко находящегося предмета формируется перед сетчаткой, а не на самой сетчатке. Следовательно, близорукий человек при этом хорошо видит вблизи, но плохо видит объекты вдали.

Изображение фокусируется перед сетчаткой

Близоруким называется такой глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит внутри глаза. Близорукость может быть обусловлена большим удалением сетчатки от хрусталика по сравнению с нормальным глазом.

Если предмет расположен на расстоянии 25 см от близорукого глаза, то изображение предмета получится не на сетчатке, а ближе к хрусталику, впереди сетчатки. Чтобы изображение оказалось на сетчатке, нужно приблизить предмет к глазу. Поэтому у близорукого глаза расстояние наилучшего видения меньше 25 см.

Этот дефект может быть исправлен с помощью вогнутых контактных линз или очков. Вогнутая линза соответствующей мощности или фокусному расстоянию и в состоянии перенести образ объекта обратно на сетчатку глаза.

Дальнозоркость – это общее название для дефектов зрения, при которых человек видит вблизи предметы расплывчато, с затуманенным зрением, а удаленные объекты видятся хорошо. В этом случае изображение также как и при близорукости формируется за сетчаткой.

Изображение фокусируется за сетчаткой

Дальнозорким называется глаз, у которого фокус при спокойном состоянии глазной мышцы лежит за сетчаткой. Дальнозоркость может быть обусловлена тем, что сетчатка расположена ближе к хрусталику по сравнению с нормальным глазом. Изображение предмета получается за сетчаткой такого глаза. Если предмет удалить от глаза, то изображение попадает на сетчатку.

Коррекция дальнозоркости

Этот недостаток может быть исправлен с помощью выпуклых контактных линз или очков соответствующих фокусным расстояниям.

Итак, для исправления близорукости применяют очки с вогнутыми, рассеивающими линзами. Если, например, человек носит очки, оптическая сила которых равна -0,5 дптр или -2 дптр, -3,5 дптр, то значит он близорукий.

В очках для дальнозорких глаз используют выпуклые, собирающие линзы. Такие очки могут иметь, например, оптическую силу +0,5 дптр, +3 дптр, +4,25 дптр.

Люди и животные имеют высокоразвитые органы чувств. Для того, чтобы полученная информация хорошо передавалась и обрабатывалась, необходим совершенный аппарат нервов. Во многих случаях техника заимствует определенные принципы действия нервной системы. Поэтому для создания точных инструментов и аппаратов приходит на помощь природа.

Бионика – это прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы.

Фотоаппараты:

А) линзовые
Б) цифровые

1. Появление оптических приборов.
2. Принцип работы аналогового фотоаппарата
3.Принцип работы цифрового фотоаппарата. Носители информации.

1. Тестирование.

1. – Б
2. – А
3. – А
4. – Б
5. – А
6. – А
7. – А
8. – Б
9. – Б

Критерии оценок:

2. Решение биологических задач.

Задача №1.

Задача № 2.

2. Познавательное: