Разработка урока по биологии Зрительный анализатор. Гигиена зрения

Урок по теме «Зрительный анализатор. Гигиена зрения».

Посредством глаза, а не глазом

Смотреть на мир умеет разум.

Цели урока: раскрыть строение и значение зрительного анализатора; углубить знания о строении и функциях глаза и его частей, показать взаимосвязь строения и функций, ярко выраженной в этом органе; рассмотреть механизм проектирования изображения на сетчатке глаза и его регуляцию.

Оборудование: таблица «Зрительный анализатор», ПК, мультимедийный проектор.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка знаний.

Учащимся предлагается выбрать вопрос, на который они могут дать ответ.

Вопросы на экране.

1. Какие органы относятся к органам чувств?

2. С чего начинается анализ внешних событий и внутренних ощущений человеком? (с раздражения рецепторов)

3. Что называется, анализатором, из чего он состоит? (Анализатор = рецептор + чувствительный нейрон + соответствующая зона коры полушарий большого мозга.) - на доске собрать схему.
   
   (Системы состоящие из рецепторов, проводящих путей, и центров в коре головного мозга)

4. Почему для нормальной работы любого анализатора необходима сохранность всех его частей?

5. Почему не происходит путаницы информации, получаемой от разных анализаторов? (Каждый из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону коры большого мозга, здесь происходит анализ ощущений, формирование образов, полученных от органов чувств.)

6. Почему при нарушении деятельности рецепторов человек и животные засыпают?

7. В чем заключается значение анализаторов? (в восприятии событий вокруг нас, достоверности информации, способствуют выживанию организма в данных условиях).

3. Изучение новой темы.

1. Игра.

Выходят 2 желающий, одному завязывают глаза, другой играет роль немого, им предлагают взять в руки любой из предметов, находящийся перед ним (яблоко, или два яблока разного цвета, тюбик с кремом и т.д.). Ученикам предлагается описать предмет, который у них в руках. После делается вывод, кто больше может рассказать о предмете. Что это? Какие органы чувств работают в этом случае? И т.д.

Вывод: можно рассказать о предмете почти все, не видя его. Но вот цвет предмета, его передвижения, изменения, без органа зрения определить нельзя.

Какой анализатор мы будем сегодня изучать?

Дети сами называют ответ. (Зрительный анализатор)

2. Далее следует объяснение новой темы, строение зрительного анализатора с одновременной демонстрацией презентации «Строение зрительного анализатора».

Мы живем с вами среди прекрасных красок, звуков и запахов. Но способность видеть больше всего влияет на наше восприятие мира. На эту особенность обратили внимание еще ученые в Древнем Мире. Так Платон утверждал, что самыми первыми из всех органов боги устроили светоносные глаза. Боги богами, им место в древних мифах, но факт остается фактом: именно благодаря глазам мы с вами получаем 95% информации об окружающем мире, они же, по подсчетам И.М. Сеченова, дают человеку до 1000 ощущений в минуту.

Что значат подобные цифры для человека XXI века, привыкшего оперировать двузначными степенями, и миллиардами? И все же они для нас очень важны.

Я просыпаюсь утром и вижу лица своих родных людей.

Я выхожу утром на улицу и вижу солнце или тучи, желтые одуванчики среди зеленой травы или заснеженные сопки вокруг.

А теперь представьте на минуту, что вся красота окружающего нас мира исчезла. Вернее, это голубое небо, вулканы под белым покрывалом, лица друзей, улыбающиеся весеннему солнцу, существуют, но где-то вне нашего зрения. Мы не можем этого увидеть, или видим только часть...

Вы скажете, слава Богу, это не с нами. Мы просто не представляем свою жизнь в темноте.

Вообще, надо отметить, что человеку, в отличие от многих млекопитающих, повезло. Мы обладаем цветовым зрением, но не воспринимаем ультрафиолетовые волны и поляризованный свет, помогающий ориентироваться в тумане некоторым насекомым.

Как же устроены наши глаза, в чем состоит принцип их работы? Сегодня на уроке мы приоткроем эту тайну.

Глаз - периферическая часть зрительного анализатора. Орган зрения расположен в глазнице (весит 6-8 г.). Он состоит из глазного яблока со зрительным нервом и вспомогательных аппаратов.

Глаз самый подвижный из всех органов человеческого организма. Он совершает постоянные движения, даже в состоянии кажущегося покоя. Движения осуществляются мышцами. Всего их 6, 4 прямые и 2 косые.

Опишите глазами восьмерку, повторите 3 раза, посмотрите в дальний правый угол, медленно переведите взгляд в дальний левый угол, повторите 3 раза.

Коротко строение и работу глаза можно описать так: поток света, содержащий информацию о предмете, попадает на роговицу, затем через переднюю камеру проходит сквозь зрачок, потом сквозь хрусталик и стекловидное тело, проецируется на сетчатку, светочувствительные нервные клетки которой превращают оптическую информацию в электрические импульсы и по зрительному нерву посылают их в мозг. Приняв этот закодированный сигнал, мозг обрабатывает его и превращает в восприятие. Как итог - человек видит предметытакими, какие они есть.

Далее вы убедитесь, что человек видит не глазами, а мозгом с помощью глаз.

Роговица

Роговица - прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. Она имеет сферическую форму и совершенно прозрачна. Лучи света, падающие на глаз, сперва проходят через роговицу, которая сильно преломляет их. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза - склерой (белочная оболочка).

Роговица - прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. Она имеет сферическую форму и совершенно прозрачна. Лучи света, падающие на глаз, сперва проходят через роговицу, которая сильно преломляет их. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза - склерой (белочная оболочка).

Передняя камера глаза и радужная оболочка

После роговой оболочки световой луч проходит через переднюю камеру глаза - пространство между роговицей и радужкой, заполненное бесцветной прозрачной жидкостью. Глубина ее в среднем 3 миллиметра. Задней стенкой передней камеры является радужная оболочка (радужка), которая отвечает за цвет глаз (если цвет голубой - значит, в ней мало пигментных клеток, если карий - много). В центре радужки находится круглое отверстие -зрачок.

[Увеличение внутриглазного давления приводит к глаукоме]

Зрачок

При осмотре глаза зрачок нам кажется черным. Благодаря мышцам в радужной оболочке, зрачок может изменять свою ширину: сужаться на свету и расширяться в темноте. Это как бы диафрагма фотоаппарата, которая автоматически суживается и ограждает глаз от поступления большого количества света при ярком освещении и расширяется при пониженном освещении, помогая глазу улавливать даже слабые световые лучи. (Опыт: посветить фонарем одному из учащихся в глаза. Что при этом происходит)

Хрусталик

После прохождения через зрачок луч света попадает на хрусталик. Его легко себе представить - это чечевицеобразное тело, напоминающее обычную лупу. Свет может свободно проходить через хрусталик, но при этом он преломляется так же, как по законам физики преломляется световой луч, проходящий через призму, т. е. отклоняется к основанию. Хрусталик обладает чрезвычайно интересной особенностью: с помощью связок и мышц вокруг он может изменять свою кривизну, что в свою очередь изменяет степень преломления. Это свойство хрусталика изменять свою кривизну очень важно для зрительного акта. Благодаря этому мы может четко видеть разноудаленные предметы. Эта способность называется аккомодацией глаза.Аккомодация - это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза.

Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика.

(Опыт с рамкой и марлей или с дыркой в листе бумаги). Нормальный глаз способен точно фокусировать свет от объектов, находящихся на расстоянии от 25 см. до бесконечности. Преломление света происходит при переходе его из одной среды в другую, имеющую иной коэффициент преломления (изучает физика), в частности на границе воздух - роговица и у поверхностей хрусталика. (Стакан с ложкой в воде).

В связи с этим вопрос, как вы считаете почему вредно читать лежа, в транспорте?

(Книгу держат в руках, опора отсутствует, поэтому текст все время меняет положение. Он то приближается к глазам, то удаляется от них, вызывая перенапряжение ресничной мышцы, изменяющей кривизну хрусталика. Кроме того, часть страницы то попадает в тень, то оказывается освещенной слишком ярко, от этого перенапрягаются гладкие мышцы радужной оболочки. Но более всего страдает нервная система, ведь регуляция ширины зрачка и кривизны хрусталика осуществляется средним мозгом. Все это может привести к ухудшению зрения.

За хрусталиком расположено стекловидное тело 6, представляющее собой бесцветную студенистую массу. Задняя часть склеры - глазное дно - покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой) 7. Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Как возникают и воспринимаются глазом изображения различных предметов?

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительные, уменьшенные и обратные изображения рассматриваемых предметов (рис. 95). Попав на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляется зрительное ощущение: он видит предметы.

3. Изображение предмета, возникающее на сетчатке глаза, является перевернутым. Первым, кто это доказал, построив ход лучей в оптической системе глаза, был И. Кеплер. Чтобы проверить этот вывод, французский ученый Р. Декарт (1596-1650) взял глаз быка и, соскоблив с его задней стенки непрозрачный слой, поместил в отверстии, проделанном в оконном стекле. И тут же на полупрозрачной стенке глазного дна он увидел перевернутое изображение картины, наблюдавшейся из окна.
   
   Почему же тогда мы видим все предметы такими, как они есть, т. е. неперевернутыми? Дело в том, что процесс зрения непрерывно корректируется мозгом, получающим информацию не только через глаза, но и через другие органы чувств. В свое время английский поэт Уильям Блейк (1757-1827) очень верно подметил:
   
   Посредством глаза, а не глазом
   
   Смотреть на мир умеет разум.
   
   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. Когда в одном из экспериментов переворачивающие очки надели обезьяне, то она получила такой психологический удар, что, сделав несколько неверных движений и упав, пришла в состояние, напоминающее кому. У нее стали угасать рефлексы, упало кровяное давление и дыхание стало частым и поверхностным. У человека ничего подобного не наблюдается.
   
   ИЛЛЮЗИИ. Однако и человеческий мозг не всегда способен справиться с анализом изображения, получающегося на сетчатке глаза. В таких случаях возникают иллюзии зрения - наблюдаемый предмет нам кажется не таким, каков он есть на самом деле.

Ошибки (иллюзии) - это искаженные, ошибочные восприятия. Они обнаруживаются в деятельности различных анализаторов. В наибольшей степени известны зрительные иллюзии.

- Известно, что далекие предметы представляются маленькими, параллельные рельсы - сходятся к горизонту, а одинаковые дома и деревья кажутся все ниже и ниже и где-то у горизонта сливаются с землей.

- Иллюзии связанные с явлением контраста. Белые фигуры на черном поле кажутся светлее. В безлунную ночь звезды выглядят ярче.

- Иллюзии используются в повседневной жизни. Так платье с продольными полосами «суживает» фигуру, платье с поперечным полосами «расширяет». Комната оклеенная синими обоями кажется более просторной, чем та же комната, оклеенная красными обоями.

Мы рассматриваем лишь некоторые иллюзии. На самом деле их значительно больше.

Опыт с ладонью (показать фото вызывающие иллюзии)

Но если наши восприятия могут быть ошибочными, можно ли утверждать, что мы верно отражаем явления нашего мира?

Иллюзии это не правило, а исключение. Если бы органы чувств давали неверное представление о действительности, живые организмы были бы уничтожены естественным отбором. В норме все анализаторы работают согласованно и проверяют друг друга в практике. Практика опровергает ошибку.

Стекловидное тело

После хрусталика свет проходит через стекловидное тело, заполняющее всю полость глазного яблока. Стекловидное тело состоит из тонких волокон, между которыми находится бесцветная прозрачная жидкость, обладающая большой вязкостью; эта жидкость напоминает расплавленное стекло. Отсюда и произошло его название - стекловидное тело. Участвует во внутриглазном обмене веществ.

Сетчатка

Сетчатка - внутренняя оболочка глаза - светочувствительный аппарат глаза. Фоторецепторы в сетчатке делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении (сумеречное ичерно-белое зрение), также они отвечают за периферическое зрение.

Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное и цветное зрение). Наибольшее скопление колбочек находится вжелтом пятне (о нем ниже), отвечающем за самую высокую остроту зрения.

(Опыт с цветными карандашами)

Чтобы быстрее запомнить:

• НОЧЬЮ удобнее ходить с ПАЛОЧКОЙ.

• ДНЕМ лаборанты работают с КОЛБОЧКАМИ.

Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденциюотслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

[Сетчатка повреждается при сахарном диабете, артериальной гипертензии и других заболеваниях]

Желтое пятно

Желтое пятно является крошечной, желтоватой областью возле центральной ямки (центра сетчатки) и находится рядом с оптической осью глаза. Это область наибольшей остроты зрения, тот самый «центр зрения», который мы обычно наводим на предмет.

Обратите внимание на желтое и слепое пятно.

Зрительный нерв и мозг

Зрительный нерв проходит от каждого глаза в полость черепа. Здесь зрительные волокна проделывают длинный и сложный путь (с перекрестами) и в конечном итоге заканчиваются в затылочной части коры головного мозга. Эта область является высшим зрительным центром, в котором и воссоздается зрительный образ, точно соответствующий рассматриваемому предмету.

Слепое пятно

Место выхода из глаза зрительного нерва называется слепым пятном. Здесь нет ни палочек, ни колбочек, поэтому человек не видит этим местом. Почему же мы не замечаем отсутствующего куска картинки? Ответ прост. Мы смотрим двумя глазами, поэтому информацию для области слепого пятна мозг получает от второго глаза. Мозг в любом случае "достраивает" картинку так, что мы не видим дефектов.

Слепое пятно глаза открыто французским физиком Эдмом Мариоттом в 1668 г. (помните школьный закон Бойля-Мариотта для идеального газа?) Он использовал свое открытие для оригинальной забавы придворных короляЛюдовика XIV. Мариотт помещал двух зрителей друг напротив друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Голова попадала в сектор слепого пятна смотрящего глаза.

</ Попробуйте найти у себя "слепое пятно" и вы.

• Закройте левый глаз и посмотрите на букву "О" на расстоянии 30-50 см. Буква "Х" исчезнет.

• Закройте правый глаз и посмотрите на "Х". Исчезнет буква "О".

• Приближая глаза к монитору и отдаляя его, вы сможете наблюдать исчезновение и появление соответствующей буквы, проекция которой попадет на область слепого пятна.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

Ваши глаза немного утомились. Крепко зажмурьте газа и посчитайте до 5, затем откройте их и посчитайте до 5 снова. Повторите 5-6 раз. Это упражнение снимает усталость, укрепляет мышцы век, способствуют улучшению кровообращения и расслаблению мышц глаз.

Ну вот, наши глаза отдохнули, и мы переходим к следующему этапу урока.

3. Дефекты зрения.

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.

Коррекция близорукости

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.

Вывод: соблюдение гигиены зрения - важнейший фактор сохранения функций глаза и необходимое условие поддержания нормального состояния центральной нервной системы.

4. Закрепление изученного материала.

1. Тест для самопроверки

1. Структура, относящаяся к вспомогательной системе глаза:

А. Роговица

Б. Веко

В. Хрусталик

Г. Радужка

2. Структура, относящаяся к оптической системе глаза:

А. Роговица

Б. Сосудистая оболочка

В. Сетчатка

Г. Белочная оболочка

3. Двояковыпуклая эластичная прозрачная линза, окруженная ресничной мышцей:

А. Хрусталик

Б. Зрачок

В. Радужка

Г. Стекловидное тело

4. Функция сетчатки:

А. Преломление лучей света

Б. Питание глаза

В. Восприятие света, преобразование его в нервные импульсы

Г. Защита глаз

5. Цвет глазам придает:

А. Склера

Б. Хрусталик

В. Радужная оболочка

Г. Сетчатка

6. Прозрачная передняя часть белочной оболочки:

А. Желтое пятно

Б. Радужка

В. Сетчатка

Г. Роговица

7. Место выхода зрительного нерва:

А. Белое пятно

Б. желтое пятно

В. Темная область

Г. Слепое пятно

8. Поступающую внутрь глаза силу света регулирует:

А. Веко

Б. Сетчатка

В. Хрусталик

Г. Зрачок

9. Особое вещество пурпурного цвета, содержащийся в палочках, называется:

А. Родопсин

Б. Опсин

В. Йодопсин

Г. Ретинен

10. Укажите правильную последовательность прохождения света от роговицы до сетчатки:

А. Роговица, стекловидное тело, хрусталик, сетчатка

Б. Роговица, стекловидное тело, зрачок, хрусталик, сетчатка

В. Роговица, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, сетчатка

Г. Роговица, зрачок, хрусталик, сетчатка

5. Задание на дом:

1. § 49, 50.

2. Заполнить таблицу «Строение и функции органа зрения».