Зорова сенсорна система

Практична робота, 10 клас.

Тема: «Сліпа пляма» в оці людини та алгоритми моделювання дійсності мозком, що можна виявити за її допомогою.

Мета:формувати уміння і навички наукового дослідження на прикладі вміння визначати «сліпу пляму» на сітківці ока, та акомодацію ока; сформувати чітке уявлення про оптичні ілюзії; розглянути алгоритми моделювання дійсності мозком; удосконалювати навички і вміння розрізняти наукові факти та оптичні ілюзії.

Очікувані результати: знаннєвий компонент: учні оперують поняттями модель, експеримент, алгоритм, гіпотеза; уміють розробляти алгоритми моделювання, володіють структурою наукового дослідження.

Діяльнісний компонент: володіють найпростішими методами експериментального дослідження; правилами поводження в команді;

Ціннісний компонент: учні оцінюють на якісно новому рівні результати засвоєння набутих знань з теми.

Ключові компетентності, що формуються на уроці:

-навчальна: здійснювати експеримент, розробляти гіпотезу, складати план, вміти аргументувати та робити наукові висновки;

-математична: використовувати просторову уяву, логічне мислення для розвязування експерименту, ведення розрахунків, встановлення показників, їх порівняння.

- спілкування державною мовою (користування сучасною науковою мовою в усній і писемній формах, чітко й грамотно формулювати думки, аргументувати результати, висновки; бути здатними до комунікації з іншими учасниками навчального процесу.

-ініціативність і підприємливість (робота в команді, розподіл обовязків між її членами, ведення діалогу. Узагальнення інформації, прийняття рішень)

-інформаційно-цифрова (застосування компютерних моделей, різних джерел інформації про оптичні ілюзії).

-екологічна грамотність і здорове життя (важливість збереження гостроти зору, дотримання гігієни зору, вміння використовувати оптичні ілюзії задля збереження власного здоров’я і життя.

Тип уроку: засвоєння знань, умінь і навичок.

Форма уроку: практична робота

Наочність: Шкала Маріотта, макет для визначення акомодації ока, рисунки оптичних ілюзій, картки - завдання

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань і діяльності учнів, необхідних для творчого рішення завдань

• Теоретичне обгрунтування теми « Структура наукового дослідження»

• Що таке наукове дослідження? (усна відповідь)

• Скласти послідовний ланцюг структури наукового дослідження 

                                   ( робота в парах)

(спостереження - гіпотеза – модель- експеримент- статистична обробка – перевірка гіпотези – висновок(спростування або підтвердження гіпотези)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. 

       1.Повідомлення теми, мети уроку

      Щоб закріпити знання, вміння і навички  у володінні методикою наукового дослідження ми виконаємо практичну роботу, тема якої вже вам відома з курсу біології 8 класу, але сьогодні на нас чекає її наукове обгрунтування. І назвемо  свої дослідження «Не вір очам своїм…»

2. Теоретичне обгрунтування

- Повторення теми «Фізіологія зорової сенсорної системи»  (робота з довідниковим матеріалом, ДОДАТОК1).

- Повторення термінів і понять (ДОДАТОК2)

Якщо Вам скажуть, що в полі Вашого зору є ділянка, якої Ви зовсім не бачите, хоча вона знаходиться прямо перед Вами, Ви, звичайно, не повірите. Чи можливо, щоб ми все життя не помічали такого великого недоліку свого зору? А між тим, ось простий дослід, який переконає Вас у цьому.

 3. Практична робота.

       Завдання №1. Спостереження «сліпої плями»

Мета роботи: навчитися визначати  сліпу пляму на сітківці ока.

Для роботи необхідно: шаблон Маріотта.

Хід роботи.

1. На відстані 20-25 см від ока розмістіть шаблон Маріотта.

2. Праве око закривають, лівим - фіксують праве зображення.

3. Віддаляючи та наближаючи малюнок, відмічають, що на певній відстані від ока ліве зображення зникає.

4. Експеримент повторіть, закриваючи ліве око і розглядаючи правим оком ліве зображення. В цьому випадку зникає праве зображення.

5. Оформіть протокол дослідження у вигляді таблиці.

Протокол досліджень - відстань (см) появи сліпої плями

6. Замалюйте рисунок проведення тесту Маріотта, зобразіть на ньому схему променів при цьому:

а – місце виходу зорового нерва; б – центральна ямка, місце найкращого бачення

Завдання 2. Дослідження акомодації ока

Мета: розвивати навички володіння акомодацією ока

Для роботи необхідно: шаблон для визначення акомодації ока,

малюнок-схема акомодації ока.

Хід роботи.

1. Виберіть об’єкт, який ви будете розглядати.

Він має знаходитися від вас на відстані 2 м.

1. Візьміть в руки шаблон і розташуйте його на відстані 20-25 см від правого ока. Ліве закрийте. Зосередьте увагу на зображенні об’єкта, який ви обрали. Сфокусуйте шаблон так, щоб ви могли чітко бачити цей об’єкт. Яким ви бачите в цей час зображення навколо отвору шаблону.

2. Переведіть погляд на зображення навколо отвору шаблону, не роблячи наяких рухів, крім руху оком так, щоб ви чітко бачили це зображення.  Яким при цьому ви бачите об’єкт, розташований за 2 м від вас.

3. Проробіть це саме з лівим оком.

4. Порівняйте рисунок малюнок-схема акомодації ока із результатами ваших досліджень.

1. Висновки: необхідно пояснити зникнення і появу зображення на малюнку при його переміщенні відносно ока.

Обговорення результатів досліджень:

Фронтальна бесіда:

1. Поясніть термін «акомодація»

2. Які фізіологічні причини виникнення короткозорості та далекозорості, як їх можна виправляти?

3. Як можна пояснити ефект зникнення зображення при проведенні тесту Маріотта?

4. Дайте визначення терміну «поле зору» та поясніть його фізіологічне значення.

5. Поясніть механізм визначення кольору.

6. Що таке скадичні рухи та їх фізіологічне значення?

 Вчитель: Сьогодні ми разом знайдемо відповідь на питання, що таке сліпа пляма в оці, і як задійснюється алгоритм моделювання дійсності?

А для цього ще раз згадаємо, що таке сліпа пляма і де вона знаходиться 

(Робота з рисунком будова ока Сліпа пляма)

Відразу скажемо, нічого страшного в цьому терміні немає. Сліпа пляма – це нормальне явище в органах зору всіх хордових, і переживати з цього приводу не варто. Але, все-таки, що таке сліпа пляма в оці людини?

Сліпа пляма – область на сітківці ока, яка не сприймає світло. Це те місце оболонки, де зоровий нерв входить в очне яблуко і ще не поділяється на дрібні розгалуження, забезпечені елементами, чутливими до світла.

Такі зони є в кожному оці людини (і всіх зрячих хордових тварин), але оскільки знаходяться вони в різних місцях, тобто симетрично, ніякого впливу на зір не роблять. Крім того, мозок коригує сприймане зображення, підключаючи уяву. Саме тому щоб виявити сліпу пляму, необхідно докласти певних зусиль.

Однак не варто думати, що сліпа пляма нашого поля зору незначна. Так, якщо ви дивитеся одним оком на будинок з відстані 10 метрів, то через сліпу пляму не бачите частини його фасаду розміром з вікно. Але це абсолютно не заважає людині жити оскільки, як уже говорили, сліпі плями в лівому і правому очах розташовані не симетрично, вони не перетинаються. Та ділянка об’єкта попереду, яку не бачить людина правим оком, прекрасно видно лівим, і навпаки – та частина об’єкта, розташованого попереду, яка не помiтна лівим оком, потрапляє в поле зору правого ока.

 Відкрив сліпу пляму відомий фізик Б.Маріотт, повідомлення про це було зроблено на засіданні Паризької академії в 1667 році. «Один фізіолог, що показав дію сліпої плями, став улюбленцем при дворі французького короля Людовика XIV тим, що ставили двох вельмож навпроти один одного, і вони повільно йшли назустріч один одному. В один прекрасний момент, кожен з них зникав з поля зору іншого, що викликало у короля справжнє захоплення.На засіданнях зі своїми придворними король розважався «відрубуючи їм голови»: він дивився на одного з них і слідкував, як в той самий час «зникала» голова іншого».

(З «Фейнмановських лекцій з фізики»)

  Важливу роль мозку при сприйнятті зовнішніх образів ілюструє такий приклад.       Якщо людина стане носити окуряри, які роблять зображення перевернутим, то спочатку людина всі буде бачити «догори ногами». Однак через деякий час сприйняття стане звичним. А от після зняття таких окулярів предмети будуть здаватись перевнутими, і знадобиться певний час, щоб усе стало на свої місця.

ІV. Творче   застосування узагальнених знань, умінь та навичок в постійно мінливих умовах, або в ситуаціях, наближених до життєвих

Отже настає вирішальний момент основної інтриги практичної роботи

«Не вір очам своїм…» (народна мудрість)

Завдання 3. Оптичні ілюзії

Гіпотези: 1. Оптична ілюзія – це особисте зорове сприйняття, що працює за загальним законом.

2. Оптична ілюзія- особистісне світосприйняття.

3. Наші очі нас обманюють.

Мета: Дізнатися алгоритм моделювання дійсності мозком, розглянути, яку роль відіграють оптичні ілюзії в житті людини

Наочність: картки з рисунками оптичних ілюзій

Хід роботи.

1. Розгляньте уважно рисунки.

1. Складіть алгоритм моделювання дійсності мозком.

2. Знайдіть в інтернеті приклади оптичних ілюзій

3. Поясніть побачене з точки зору явища оптичних ілюзій.

4. Зробіть висновки.

-Чому утворюються оптичні ілюзії?

-Які бувають оптичні ілюзії?

-За яким законом вони працюють?

-Як і де їх можна використовувати у власному житті?

- Як не стати жертвою оптичної ілюзії?

V. Підсумки уроку.

Чи отримали ви нові знання з даної теми?

Їх пояснення

На основі якої теорії?

Наскільки вірогідні результати(похибки)?

VІ. Рефлексія. То як, справджується народна мудрість «Не вір очам своїм?»

Чи є таке наукове дослідження важливим для збереження здоровя і життя?

Чи є важливим це у виборі професії, розвитку професійних навичок і здібностей?

Чи можна продовжувати дослідження?

Дякую всім за роботу. Вважаю її плідною, особливо зараз, коли ви стоїте на порозі дорослого життя.

VI.Повідомлення домашнього завдання. Повторити матеріал теми за конспектами. Провести наукове дослідження різних видів оптичних ілюзій. Приготувати презентацію за темою