Исследовательская работа Тема «Исследование функций органа зрения на уроках физики»

Автор: Рогожникова Олеся Анатольевна

Организация: МОУ «ТСШ №3 им. А.П. Чехова»

Населенный пункт: Приднестровье, г. Тирасполь

ВВЕДЕНИЕ

Посредством глаза, но не глазом смотреть на мир умеет разум.

В. Блейк

Известный философ Гераклит Эфесский заметил, что «глаза – более точные свидетели, чем уши». До 90 % информации об окружающем мире человек получает с помощью глаз, одного из важных органов чувств. Зрение, в отличие от других органов чувств, помогает человеку распознавать объекты, определять их расположение относительно других тел, а также производить слежение за изменением их положения.

Частичная или полная потеря зрения может привести к серьезным невосполнимым проблемам в области чувственного восприятия окружающего мира и оказать большое влияние на психику человека. По словам С.Л. Рубинштейна: «Ни из какого описания, как бы ярко оно ни было, слепой не познает красоту мира, а глухой - музыкальности его звучания так, как если бы он их непосредственно принял; никакой психологический трактат не заменит самому не испытавшему любви, увлечения борьбы и радости творчества, того, что он испытал бы, если бы сам их пережил» [3].

Поэтому так важно знать как можно больше о своих глазах и способах сохранения зрения.

Актуальность выбора темы заключается в том, что количество людей, у которых возникают проблемы со зрением растет с каждым годом. Например, только в нашей школе данные медицинского пункта показывают, что за последние 6 лет (начиная с 2016 года) количество учащихся с плохим зрением увеличилось с 1,7% до 5,6% (приложение 1). Работа, проведенная нами, необходима для привлечения внимания школьников и их родителей, а также учителей к проблеме зрения. Для поддержания здорового зрения необходимо бережно относиться к своим глазам. Это облегчается, если знать и понимать строение и функции глаза, а также соблюдать несложные правила.

Объект исследования – учащиеся 10-11 класса МОУ ТСШ № 3 им. А.П. Чехова.

Предмет исследования –способы изучения функций глаза и выявление нарушения зрения на начальном этапе.

Гипотеза заключается в том, что при выявлении нарушения зрения на ранних стадиях, а также факторов, отрицательно влияющих на него, можно изменить отношение к соблюдению правил и норм гигиены зрения, а также сохранить здоровье глаз.

Целью работы являлось:

- сформировать знания о строении глаза и его функций;

- экспериментально определить функции глаза,

- выявить факторы, отрицательно влияющие на зрение школьника и определить основные правила, которые помогут сберечь зрение.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

- изучить строение глаза с точки зрения физики и биологии;

- проанализировать существующие методики исследования функций глаз, с целью возможностей их применения в рамках школьного курса физики;

- провести анкетирование для изучения влияния компьютерной техники и смартфонов на зрение;

- ознакомить учащихся с нормами и правилами гигиены зрения, а также способах поддержания глаз в здоровом состоянии.

При выполнении работы были использованы следующие методы:

- теоретические: анализ и изучение литературы по теме исследовательской работы;

- эмпирические: проведение экспериментов по изучению функций глаз учащихся, анкетирование, сравнение;

- математические: составление таблиц, графиков, диаграмм.

Практическая значимость работы заключается в том, что эксперименты по изучению функций глаза, а также рекомендации по сохранению зрения, рассмотренные в работе, могут быть использованы при проведении внеклассных мероприятий для учащихся начальной, средней и старшей школы. Такие занятия помогут выявить нарушение зрения и ознакомить учащихся со способами его улучшения.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗРЕНИЯ

1.1. История развития представлений о зрении

Зрение – это способность человека воспринимать информацию путем преобразования энергии электромагнитного излучения светового диапазона, которое осуществляется зрительной системой.

Первые работы, связанные с изучением глаза как одного из органов чувств нашего организма, принадлежит Галену, жившему между 130 и 201 гг. н.э. [1, с. 76]. Он описал также строение глаза и выяснил функции зрительного нерва. В теории зрения Гален в основном придерживался идей Платона. С одной стороны, придавая большое значение внешнему флюиду, исходящему из Солнца, а с другой - уточнил, что «свет очей», вырабатываемый мозгом, идет по оптическому нерву к сетчатой оболочке, рассеивается в стекловидном теле глаза и вновь собирается на хрусталике, который по Галену, есть орган восприятия. С этого времени в механизме зрения начинает играть важную роль строение органа чувств – глаза.

Альхазен не изменил анатомическое описание глаза, данное Галеном, но отбросил излишнюю вещь – «свет очей», подтверждая «естественный свет и цветовые лучи воздействуют на глаза». Опытами физико-физиологического характера он показывает несостоятельность представления о свете, как исходящем из глаз и ощупывающем тела. В своей работе он описывает анатомическое строение глаза, данное Галеном и заявляет: «Зрительный образ получается с помощью лучей, испускаемых видимыми телами и попадающими в глаз» [1, с. 77].

Лишь в 10 веке нашей эры персидский ученый Абу Али ибн Сина (известный как Авиценна) первым сделал вывод, о том, что лучи солнца, отраженные предметами, лишь улавливаются человеческим глазом.

В 15 веке Франческо Мавролик (1494-1575 гг.) итальянский математик, физик и астроном, также изучавший анатомию глаза и, принимая теорию зрения Альхазена считал, что «лучи света преломляются в хрусталике глаза как в линзе и вызывают зрительные ощущения на сетчатке» [1, с. 79].

Мавролик первый объяснил причину близорукости и дальнозоркости зрения, усматривая их соответственно в недостаточной или избыточной кривизне хрусталика.

В период эпохи Возрождения (XV-XVI вв.) значительный вклад в развитие представлений о зрении внес Леонардо да Винчи. Он впервые установил, что глаз принципиально схож с камерой обскурой. Согласно Альхазену световые лучи пересекаются в центре глаза. Однако, он не продолжил лучи за центром глаза до оболочки сетчатки, место, где получается перевернутое изображение. Альхазен отказался от заключения о перевернутом изображении в глазе. Он испугался его последствия.

Леонардо, исходя из опыта, описывает весьма подробно камеру обскуру и, отметив перевертывание изображения, замечает: «Тоже происходит и внутри глаза» так Леонардо первым осмеливался подтвердить, что изображение в глазе перевернуто. Это было великим открытием.

Он же объяснил стереоскопичность зрения видением двумя глазами. Леонардо первым отметил зависимость расширения зрачка от интенсивности падающего света на него.

А уже в 19 веке немецкий физик, врач и физиолог, Герман Гельмгольц дал объяснение строения глаза сравнивая его с фотоаппаратом: изображение на сетчатке получается перевернутым и уменьшенным [1].

 

1.2. Строение глаза с точки зрения физики и биологии

Глаз имеет шароборазную форму, его часто называют глазным яблоком. Вес глаза – примерно 7-8 г, диаметр – 2,5 см. Глазное яблоко находится в глазнице, стенки которой образованы костями черепа. Глазное яблоко прикреплено стенкам глазницы при помощи шести мышц, которые и управляют его движением (рис.2). При проблемах в глазодвигательной системе у человека возникает косоглазие.

Глазница также выполняет защитную функцию глаза. Защитой спереди являются веки. Брови предотвращают попадание в глаза пота со лба, а веки с ресницами защищают их от пыли, дождя и снега. Оберегать глаза также помогает особая складка на верхнем веке, которая нависает над внутренним углом глаза. На обоих веках по 80 ресниц, которые необходимы для плотного смыкания век.

Слезные железы выделяют слезы, которые нужны человеку для смачивания поверхности глазного яблока, иначе она высохнет и видеть станет невозможно (рис. 2). Для предотвращения застоя слезной жидкости, веки периодически. В среднем одно мигание совершается раз в 5 с.

Полный текст статьи см. в приложении.

1. file0.docx (2,8 МБ)
2. file1.docx (14,9 МБ)

Опубликовано: 23.06.2024