XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Как мы видим. Секреты человеческого зрения.
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
«Какое наслаждение вопрошать природу, пытать ее. Какой рой вопросов, мыслей соображений! Сколько причин для удивления, сколько ощущений приятного при попытке обнять своим умом, воспроизвести в себе ту работу, какая длилась века в бесконечных ее областях»
В.И. Вернадский.
«Чудо чудное, диво дивное»
(…из русской народной сказки)
I ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проекта:
«Из всех органов чувств человека глаз всегда признавался наилучшим даром и чудеснейшим произведением творческой силы природы»
Гельмгольца
Каждое живое существо на Земле обладает парой уникальных глаз. И каждая из них-целая Вселенная! Природа наградила человека удивительным подарком - зрением. Благодаря такой прекрасной и сложной системе, мы можем наблюдать, познавать и ощущать красоту мира, в котором мы живем. Трудно переоценить значимость зрения человека в современном мире, благодаря зрению мы получаем до 90 процентов информации об окружающем нас мире.
Свойства глаза столь поразительны, что о существовании некоторых из них мы даже не подозреваем, поэтому очень важно изучить их во всех возможных аспектах.
Проблема проекта:
По последним данным Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году около половины населения Земли будет близоруким, а порядка одного миллиарда человек будут слепы. Это связано в первую очередь с тем, что у нас поменялся образ жизни.
Современный человек много проводит времени за различными электронными устройствами, это в несколько раз повышает нагрузку на его зрение. Вместо того, чтобы смотреть вдаль для профилактики близорукости, человек устремляет свой взор на пиксели телевизора, телефона, гаджета, где все четче и красочнее пытаются передать нам красоты природы и персонажей игр. Поэтому все больше и больше детей начинают рано носить очки, а слова взрослых о том, что зрение нужно беречь мало эффективны. Проблема со зрением переходит во взрослую жизнь.
Научно доказано, что находиться на природе, смотреть на рассвет, закат, звезды - снижает стресс, ускоряет метаболизм, улучшает мозговую деятельность и улучшает зрение. Чтобы избежать раннего ухудшения зрения, нужно соблюдать некоторые несложные правила.
Проведенный опрос учеников нашей школы показал, чтопочти у половины учащихся есть проблемы со зрением. Многим известны меры профилактики по сохранению зрения, но они их не всегда соблюдают.
С помощью проведения мастер-классов с интересными экспериментами о свойствах зрения и создания проиллюстрированной книги, которая воспримется детьми лучше, нежели слова, мы сможем рассказать о свойствах человеческого зрения, и объяснить детям о важности бережного отношения к зрению.
Цель проекта:
Изучить свойства человеческого глаза, выявить проблемы, которые могут возникнуть со зрением при нарушении тех или иных свойств. Составить рекомендации по сохранению зрения, его улучшения и донести эту информацию в понятном и интересном формате.
Новизна проекта:
Новизна проекта заключается в исследовании и проверке некоторых свойств глаза простым способом, путем проведения доступных экспериментов, и разработка методов профилактики сохранения зрения.
Задачи:
выявить особенности строения глаза человека и принцип работы;
экспериментально проверить свойства глаза:
острота зрения
поле зрения по горизонтали и вертикали
аккомодация
адаптация
определение слепого пятна
бинокулярность зрения
цветоощущение
инерционность или дискретность зрения
выяснить недостатки зрения
узнать, какие факторы приводят к ухудшению зрения
выяснить, как возможно уберечь свое зрение
выяснить, существуют ли способы улучшить свое зрение
разработать рекомендации по сохранению зрения
на основе материала приготовить программу мастер- класса
создать книжку
Объект исследования: человеческое зрение
Предмет исследования: глаз человека
Рабочая гипотеза проекта:
Проверить с помощью опытов, чтоглаз человека обладает следующими свойствами: острота зрения, аккомодация, адаптация, инерционность, бинокулярность, дискретность, глаз имеет цветоощущение, угол зрения по горизонтали и по вертикали. Для нормального функционирования человеческого организма требуются все данные свойства. Некоторые свойства подлежат замещению, без некоторых можно обойтись, некоторые требуются постоянно или не подлежат замещению.
Методы исследования:
Теоретический анализ литературы.
Анкетирование.
Моделирование.
Наблюдение.
Эксперимент.
Анализ полученных данных.
Обобщение.
II ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Строение глаза
Глаз человека имеет шарообразную форму. Диаметр глазного яблока около 25 мм. Снаружи глаз защищен плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя часть склеры — роговая оболочка, или роговица, прозрачна, она действует как собирающая линза и обеспечивает 75 % способности глаза преломлять свет. За роговицей расположена радужная оболочка, которая имеет разный цвет у разных людей.
Между роговицей и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. Роговица имеет форму сферической чашечки диаметром около 12 мм и толщиной 1 мм. Радиус кривизны ее в среднем 8 мм. Показатель преломления 1,38.
В центре радужной оболочки имеется отверстие — зрачок , размер которого при помощи мышечных волокон, управляемых из центральной нервной системы, может сужаться в случае усиления интенсивности света от 2—3 мм при расширяться в случае ослабления до 6—8 мм. Таким образом регулируется количество света, проходящего внутрь глаза.
За зрачком расположен хрусталик, который представляет собой двояковыпуклую линзу. Хрусталик благодаря мышцам может изменять свою кривизну, а следовательно, и оптическую силу. Диаметр его 8—10 мм. Показатель преломления вещества хрусталика 1,44. Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере. За хрусталиком расположено стекловидное тело. Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза.
Глазное дно покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой), которая прилегает к сосудистой оболочке. разветвлениями светочувствительного нерва. Самая чувствительная часть сетчатки расположена прямо напротив зрачка и называется желтым пятном. Место, где зрительный нерв входит в глаз, невосприимчиво к свету, поэтому получило название слепого пятна. Сетчатая оболочка состоит из нескольких слоев, содержащих волокна зрительного нерва. Сетчатка состоит из палочек и колбочек и нервных клеток, от которых возбуждение идет в головной мозг. Общее число колбочек равно 7 млн., а палочек – 100 млн. Колбочки сосредоточены в центральной части сетчатки, в желтом пятне, и особенно в его центральной ямке. Палочки имеют высокую светочувствительность, но не обеспечивают различение цвета. Колбочки имеют более низкую светочувствительность и создают ощущение цвета.
Глаз, как оптический прибор. Человеческий глаз – сложный оптический прибор. Свет падает на поверхность глаза, преломляется в роговице, попадает через зрачок на хрусталик и в стекловидное тело. Хрусталик выглядит как настоящая линза, он прозрачен, эластичен, и может менять форму почти мгновенно наводя фокус. В результате на сетчатке получается действительное, перевернутое, уменьшенное изображение предмета. Оптическая сила хрусталика 16 —20 дптр. Свет еще преломляется в передней камере и стекловидном теле, оптическая сила которого 3 — 5 дптр. Итак, оптическая сила глаза равна 63 дптр, благодаря чему на сетчатке глаза образуется действительное, уменьшенное и перевернутое изображение рассматриваемых предметов.
Падая на окончания зрительного нерва, из которых состоит сетчатка, свет раздражает эти окончания. По нервным волокнам раздражения передаются в мозг, человек получает зрительное впечатление, то есть видит предметы. Процесс зрения корректируется мозгом, поэтому мы предметы воспринимаем не перевернутыми.
Свойства глаза человека:
Острота зрения
Остротой зрения можно считать способность глаза видеть раздельно два предмета, находящиеся очень близко друг к другу, то есть острота показывает насколько далеко человек может рассмотреть и детализировать объекты.Эта одна из самых важнейших функций зрительного аппарата, она зависит от ширины зрачка, прозрачности хрусталика, роговой оболочки, стекловидного тела, состояния сетчатки, зрительного нерва, а также от возраста и других факторов. Проверить остроту своего зрения можно простым путем. Достаточно в ясный безлунный вечер посмотреть на известное созвездие ковша Большой Медведицы, то человек, обладающий острым зрением, может увидеть рядом со второй звездой Мицар от конца ручки ковша еще одну звездочку Алькор, угловое расстояние между этими звездочками 12'.
Угловая величина 1' (минута) считается минимальным углом зрения. При данном угле изображение на сетчатке 0,004 мм, что соответствует размеру колбочки, это угол, под которым при благоприятных условиях можно увидеть человека на расстоянии 6,5 километров.
Острота зрения позволяет видеть множество интереснейших вещей, обычно сокрытых от нас. Каждый может повысить остроту своего зрения. Для этого следует тренировать глаза, развивать наблюдательность. Повышенная острота зрения наблюдается у жителей степей и пустынь, у моряков.
У людей, которые много времени проводят за компьютером, острота зрения падает, у многих ухудшаются зрительные функции к вечеру, возникают проблемы с фокусировкой, предметы кажутся размытыми. Постоянное переутомление глаз может стать причиной развития патологий. Определение остроты зрения является важной офтальмологической процедурой. Способы проверки были придуманы давно, их применяют и сегодня.
Для определения остроты зрения используют таблицы с буквами или знаками различной величины. Первую такую таблицу создал в 1862 году нидерландский офтальмолог Герман Снеллен.В России остроту зрения определяют с помощью таблиц Головина и Сивцева. Таблица, которую разработал для измерения остроты зрениясоветский офтальмолог Дмитрий Сивцев еще в 1925 году, до сих пор является самой популярной.
Как определить полную и неполную остроту зрения с помощью таблицы Сивцева.
При проверке зрения голову держите прямо, не прищуривайте глаза.
При проверке зрения от таблицы нужно находиться на расстоянии 5 метров.
Глаз, который не исследуется, прикройте ладошкой. На протяжении 2-3 секунд рассматриваете букву из таблицы, и постарайтесь назвать ее.
Начинайте с верхних строк таблицы, затем постепенно опускайтесь вниз
Если вы четко видите буквы в одном ряду, при этом буквы следующего ряда не все, либо вообще не видны
Например, в 5 строке человек ясно видит все буквы, кроме одной ил двух, значит по этому ряду у него наблюдается неполная острота зрения
Допустим, вы определяете все буквы до четвертой строки, а в пятой ошибочно определили всего одну букву, в седьмой правильно определили лишь две, это значит , что ваша полная острота зрения 0,7, а неполная 0,8
Нормальным считается зрение, когда человек обеими глазами с 5 метров видит десятую строку.
Для расчета зрения используется формула V = d / D
V — острота зрения, d — расстояние, с которого проводится исследование, D — расстояние, на котором нормальный глаз видит данный ряд.
Допустим, человек видит верхнюю строку с 3 метров. Тогда подставляем величины в формулу, и получаем зрение 0,06.
Острота зрения одинакова не всегда. Наш глаз видит четко только при ярком свете, днем. В сумерки и особенно ночью острота зрения значительно падает. Помимо этого, в темноте даже у человека с очень хорошим зрением развивается ночная близорукость: отдаленные предметы теряют четкие контуры, расплываются. Эту информацию особенно следует запомнить всем, кто любит читать в сумерки, не зажигая огня, при частом повторении это может испортить глаза.
К чему ведет отсутствие остроты зрения.
Если Вы обратили внимание, что для нормального восприятия предметов приходится напрягать глаза, буквы при чтении расплываются, Вы постоянно щуритесь, скорее всего, у вас упала острота зрения.
Поле зрения по вертикали и горизонтали
Полем зрения глаза является обзор точек, которые различает глаз человека в неподвижном состоянии, то есть угол максимального видения по вертикали и по горизонтали. Поле зрения является важной характеристикой глаза человека. Нормой считается поле зрения неподвижного глаза около 60 градусов по горизонтали и около 130 градусов по вертикали. Такое свойство бокового, или периферического зрения очень важно. Благодаря ему мы можем быстро и правильно ориентироваться в пространстве, верно выбирать направление движения. Поле зрения жизненно необходимо пилоту, шоферу, спортсмену.
К чему ведет уменьшения поля зрения.
Уменьшение поля зрения человека приводит к сложностям ориентации в пространстве, уменьшения бокового зрения. Если в двух глазах или одном происходит выпадение отдельных участков зрения, это называется гемианопсией и может быть сигналом о повреждении зрительного нерва или сетчатки. Такое частичное выпадение поля зрения говорит о нарушениях в работе мозга. Причиной могут быть опухоли и другие болезни, которые затрагивают зрительный тракт и место пересечения зрительных нервов в коре головного мозга.
Аккомодация
Аккомодация глаза, это способность приспосабливаться к видению читать, писать и видеть как на коротких расстояниях, так и вдали, то есть его способность фокусироваться на предметах, которые находятся от него на разном расстоянии, с помощью изменения преломляющей силы хрусталика. Предел аккомодации – 10 см от глаза. Расстояние наилучшего видения для нормального глаза 25 см.
Чем дальше от нас находится предмет, тем сильнее сплющивается хрусталик. Когда предмет приближается к глазу, мышца хрусталика напрягается и сжимается. Постоянный взгляд "вблизи" вызывает трансформацию глазного яблока, глазное яблоко меняет форму на более удлиненную и поэтому все больше появляется близоруких людей. Если мышца будет парализована, то глаз сможет сдавливать хрусталик, и человек ничего не сможет увидеть у себя под носом. Быстро утомляются глаза при чтении, снижается зрение вблизи. После 40 лет обычно возникает пресбиопия, или возрастная дальнозоркость, приводящая к ухудшению зрения вблизи.
К чему ведет отсутствие аккомодации зрения.
Постепенное снижение аккомодации до полного ее отсутствия к 70-80 годам наблюдается у всех людей без исключения. Поэтому взгляд людей с возрастомвсегда фокусируется на том, что находится вблизи, а предметы, расположенные вдали, кажутся размытыми. Снижение аккомодации приводит к видению глаза только на дальних расстояниях. Бывает нарушение аккомодации у детей, при этом они теряют способность видеть близко.Часто аккомодация развивается после сильного стресса или продолжительного эмоционального напряжения, и в результате усиленной зрительной нагрузки.
Адаптация
Адаптацией глаза называется приспособление глаза к изменению яркости, то есть способность глаза приспосабливаться к разной освещенности окружающей среды и видению даже в темноте. Чувствительность глаза к свету очень велика. Например, огонек свечи мы можем увидеть в темноте на расстоянии 200 км при спокойной и безветренной погоде. Адаптация глаза не происходит мгновенно. Для того чтобы глаз привык к новым условиям, требуется некоторое время. Мы всегда жмуримся от яркого света, когда переходим из темноты в помещение, освещенное солнцем, иногда даже ощущаем раздражение глаз. Однако через несколько секунд наш глаз полностью приспосабливается, адаптируется, к новым условиям. При переходе из более светлой к более темной комнаты процесс адаптации длится значительно большее время. Цветовое зрение адаптируется еще за большее время. Диапазон освещенностей, в котором нормально видит глаз, очень велик. Например, в ясную, сухую погоду горящую стеариновую свечу возможно увидеть на расстоянии 30 километров при условии полной темноты!
Но полной темноты на земной поверхности не бывает. Даже в безлунную ночь сияют звезды, идет свет от рассеивания атмосферы, и в абсолютной темноте мы в состоянии различать крупные предметы и передвигаться.
В яркий солнечный день, когда поверхность сильно освещена, даже при таком ярком свете, глаз человека продолжает хорошо работать, он видит окружающие предметы четко и ясно.
Состояние адаптации легко проверить без специального адаптометра, если использовать таблицу Кравкова-Пуркинье, состоящую из четырех квадратиков зеленой, голубой, красной и желтой бумаги. Данную таблицу предлагают человеку в затемненной комнате с расстояния в 40 или 50 см от глаз. Вначале квадраты неразличимы. И только спустя 30-40 секунд начинает различаться контур желтого квадрата, после этого, голубого. При сниженном светоощущении, на месте квадрата желтого цвета появляется светлое пятно, а голубой квадрат остается невидимым.
К чему ведет отсутствие адаптации зрения.
Ослабление адаптации ведет к длительному процессу нарастания световой чувствительности, и мы очень долго будем привыкать к темноте, то есть не видеть в темноте сразу переходя из очень освещенного пространства. Ослабление адаптации легко объясняется возрастным ослаблением чувствительности нервных клеток в зрительных центрах.
Определение слепого пятна
Слепое пятно — это участок на сетчатке глаза, через который проходит зрительный нерв. Поэтому в этом месте нет светочувствительных клеток, и человек не видит ту часть окружающего мира, от которой свет падает на этот участок сетчатки. Люди только в XVIII веке узнали, что на сетчатке глаза существует "слепое пятно".
Опыт по определению слепого пятна был проведен еще в 1668 году знаменитым физиком Мариоттом, он очень забавлял Людовика XIV. Мариотт помещал двух вельмож на расстоянии 2 м друг от друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, - тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Однако в то время, объяснить такое явление не могли.
Цветоощущение.
Глаз человека реагирует на излучение световых волн, лежащих в диапазоне от 380 до 770 нанометров. Максимум чувствительности человеческого глаза приходится на волну зеленого цвета в 555 нанометров, поэтому днем мы лучше всего видим лучи желто-зеленого цвета. Примерно на этой длине волны оказывается и максимум излучения солнца. Лучи с такой длиной волны сильнее отражаются зелеными листьями и травой.
В вечерние часы, наши колбочки отключаются и поэтому зрительные процессы происходят несколько иначе, и чувствительность глаза при этом сдвигается в область синих лучей, на волну 507 нанометров, и все окружающее нас пространство кажется синеватым.
Для проверки цветоощущения существует таблица Рабкина .
К чему ведет отсутствие цветоощущения зрения.
Отсутствие цветоощущения может быть врожденным или приобретенным, обусловленное заболеваниями сетчатой оболочки зрительного нерва. Неспособность человека правильно определять некоторые цвета. называется дальтонизмом. Приобретенный дальтонизм возникает чаще всего на одном глазу. Для дальтонизма характерны трудности в различении желтого и синего цвета. Значительно большую опасность для дальтоников представляют фары едущих впереди автомобилей. Водителю дальтонику сложно понять, горит сигнал заднего хода или торможения, также дальтоник не в состоянии различать сигналы светофора, но он отлично видит, горит ли верхний фонарь, средний или нижний.
Бинокулярность или стереоскопичность зрения.
Стереовидение-это объемное восприятие пространства благодаря зрению двумя глазами, то есть наличие двух глаз позволяет получать трехмерное изображение.
Зрение двумя глазами дает огромное преимущество дает. Во-первых, мы видим большее пространство, то есть увеличивается поле зрения. Во-вторых, мы видим предметы не плоскими, а объемными. В-третьих, зрение двумя глазами позволяет различать, какой предмет находится ближе, а какой дальше от нас. Дело в том, что на сетчатке левого и правого глаза получаются разные изображения. Правая сторона сетчатки каждого глаза передает через зрительный нерв изображения в правую сторону головного мозга, а левая в левую. Обе части изображения головной мозг соединяет воедино. Объемное восприятие окружающего позволяет измерять расстояние на глаз – чем больше угол между лучами, идущими в правый и левый зрачки, тем предмет ближе.
Разницу в зрении одним и двумя глазами можно понять, посмотрев на цветные стереофотографии одним глазом (монокулярным) и двумя глазами (бинокулярным). Стереоскопическое зрение позволяет ориентироваться в пространстве, определять расстояние до предметов, распознать форму предмета, его объем.
К чему ведет отсутствие стереоскопичности зрения. Утрачивание стереоскопичности зрения очень опасно для человека. Человек в таком случае неспособен узнать на каком расстоянии находится порог, лестница, дорога, автомобиль, он просто не сможет ориентироваться в пространстве.
При внезапной слепоте одного глаза бинокулярное зрение (зрение двумя глазами) заменяется монокулярным (зрением одним глазом). При этом сужается горизонтальное поле зрения примерно на 20-40˚, нарушается восприятие глубины пространства. Вся зрительная система нуждается в адаптации к новым условиям видения.
Монокулярная слепота может возникнуть из-за травмы глазного яблока, у многих травма заканчивается развитием монокулярной слепоты. Берегите глаза!
Инерционность или Дискретность зрения
Инерционность зрительного восприятия говорит о том, что мы видим не мгновенно. После того как изображение предмета исчезает с сетчатки глаза, зрительный образ, вызванный предметом, сохраняется на протяжении 0,1 секунды, то есть мы видим изображение и продолжаем видеть его уже после того, как оно исчезло еще 0,1 секунды. Это время необходимо для обработки светового сигнала, который через глаза попадает в наш мозг. Поэтому световые раздражения с перерывами не свыше 0,1 с дают сливающееся единое впечатление. И если демонстрировать 24 картинки в секунду, то мозг их смену воспринимает как непрерывный ряд событий. Это происходит потому, что одна картинка демонстрируется в течение времени, которое меньше памяти зрительного ощущения, то есть меньше 0,1 с.
На этом свойстве глаз основано действие популярной в Англии в конце19 века игрушки- тауматроп Гершеля или игрушка «Птичка в клетке», а также кино. Это игрушка, которая прошла через века до сих пор вызывает удивление и восхищение! На глазах у детей и взрослых происходит настоящее волшебство! Как птичка попадает в клетку, если та нарисована с другой стороны картинки? Эффект тауматропа основан на оптической иллюзии. При быстром вращении бумажного диска с двумя рисунками, нанесенными с разных сторон, рисунки воспринимаются как один.
Считают, что ее изобрел физик и астроном Джон Гершель. В 1824 году он поспорил с другом о том, что сможет ему показать две стороны одной гинеи. При вращении монеты на ребре обе стороны ее слились воедино. А в 1825 году опыт был превращен в детскую игрушку-тауматроп , от греческих корней — «таума»-чудо и «тропос»-вращение. В переводе на русский получается «чудовращалка». Арлекин появлялся около Коломбины, всадник на лошади, птичка в клетке, составлялись две половинки слова…, словом, волшебство!
К чему ведет отсутствие инерционности зрения.
Если бы наше зрение было безынерционным, то все окружающие предметы при свете ламп представлялось бы то ярко освещенным, то погруженным во тьму, как частые вспышками молний. Но этого не происходит потому, что восстановление светочувствительного вещества в палочках и колбочках не могут происходить мгновенно, а требуют заметного времени. Поэтому мы почти не замечаем мерцания люминесцентных ламп, газосветных трубок.
Экспериментальная часть проекта
Опрос подростков по проблеме и обработка полученных данных.
Почти у половины опрошенных школьников есть небольшие проблемы со зрением, основными причинами являются
Телефон/компьютер/телевизор
Наследственность
Чтение книг
Работа над домашним заданием и любая письменная работа
Большинству известно о мерах профилактики по сохранению зрения
Больше половины участников знают, но не выполняют упражнения для глаз, (что сказывается на здоровье зрительной системы)
Мало смотрят вдаль
Проведение экспериментов, определяющих свойства зрения человека
Острота зрения
Для определения полной и неполной остроты зрения мы использовали таблицу Сивцева, которая имеется в школьном медицинском кабинете, нам ее любезно предоставила Светлана Николаевна, наша медицинская сестра, она рассказала и показала, как правильно определять остроту зрения с помощью таблицы Сивцева.
При проверке зрения важно сидеть прямо на расстоянии 5 метров, голову держать прямо, глаза не прищуривать.
Глаз, который не исследуется, прикрыть ладошкой. Букву из таблицы рассматривать 2-3 секунды , и назвать ее.
Начинать с верхних строк таблицы, затем постепенно опускаться вниз.
Например, в 7 строке человек ясно видит все буквы, кроме одной ил двух, значит по этому ряду у него наблюдается неполная острота зрения
Допустим, если человек называет все буквы до четвертой строки, а в пятой ошибочно определяет всего одну букву, в седьмой правильно определяет лишь две, это значит , что его полная острота зрения 0,7, а неполная 0,8
Нормальным считается зрение, когда человек обеими глазами с 5 метров видит десятую строку.
Для расчета зрения можно использовать формулу V = d / D
V — острота зрения;
d — расстояние, с которого проводится исследование;
D — расстояние, на котором нормальный глаз видит данный ряд.
Допустим, человек видит верхнюю строку с 3 метров. Тогда подставляем величины в формулу, и получаем зрение 0,06.
При проверке зрения не нужно обманывать себя! Данная проверка нужна прежде всего вам самим!
Для исследования остроты зрения мы взяли по несколько человек из разных классов, ребят младшего, среднего и старшего школьного возраста. Ребят, у которых, по их словам, нормальное зрение. Определяли остроту зрения по таблице Сивцева.
|
классы |
число детей |
идеальное зрение |
нормальное зрение |
плохое зрение |
|
2-4 классы |
6 |
2 |
3 |
1 |
|
7-8 классы |
7 |
3 |
2 |
2 |
|
9-11 классы |
5 |
1 |
2 |
2 |
Вывод: В результате исследования остроты зрения по таблице Сивцева, выяснилось, что у большинства детей острота зрения, действительно в норме. У одной девочки из 2 класса, при обследовании, выяснилось, что острота зрения ниже нормы, мы порекомендовали ей обратиться к офтальмологу.
Совет. Если Вы обратили внимание, что для нормального восприятия предметов приходится напрягать глаза, буквы при чтении расплываются, вы постоянно щуритесь, скорее всего, у вас упала острота зрения. Нужно обследоваться у офтальмолога.
Изучение вертикального и горизонтального полей зрения
Для ориентировочного представления и определения вертикального и горизонтального полей зрения глаза выбрали простой «пальцевой» метод.
Исследуемый и исследующий садятся напротив друг другу на расстоянии вытянутой руки. При исследовании правого глаза исследуемый левой ладонью закрывает левый глаз, а исследующий — правой ладонью закрывает свой правый глаз и при этом смотрят друг другу в неприкрытые глаза. Левую руку с вытянутым указательным пальцем (остальные пальцы согнуты в кулак) проверяющий вытягивает на всю длину вправо и сзади от испытуемого, а затем постепенно перемещает ее по горизонтали в направлении к его лицу до того момента, пока он увидит палец. Так определяется наружная граница поля зрения. При движении руки с левой стороны к лицу исследуемого определяется внутренняя граница поля зрения, при движении снизу вверх — нижняя, при движении сверху вниз — верхняя. Аналогично проверяется левый глаз правой рукой исследующего при закрытом левом глазе его и правом глазе исследуемого.
По результатам проведенного исследования №2 средний показатель горизонтального поля зрения глаза составляет 810 – 870 (правый –левый глаз), при этом показатели колеблются от 42 до 1360 для правого глаза и 62-1400 для левого. Общий средний показатель поля зрения для обоих глаз составляет 840. Средний показатель горизонтального поля зрения глаза составляет 74° (правый –левый глаз), при этом показатели колеблются от 52 до 1360 для правого глаза и 52-1320 для левого.
Аккомодация хрусталика. Определение ближней точки ясного видения
Ближняя точка ясного видения – это точка, которая находится на наименьшем расстоянии от глаза на котором предмет воспринимается еще отчетливо. Значение ближайшей точки ясного видения подвержено возрастным изменениям. В норме в 10 лет оно составляет 7 см, в 20 лет - 10 см, в 30 лет - 14 см, в 40 лет - 22 см, в 50 лет - 40 см, в 60 лет - 100 см.
Проведем эксперимент по определению расстояния наилучшего зрения. Для эксперимента выделим четыре возрастные группы, это младшие школьники, школьники среднего звена, старшеклассники, и взрослые.
Проведение эксперимента «Определение ближней точки ясного видения»
Провести эксперимент по определению расстояния наилучшего зрения для людей разного возраста.
Подтвердить гипотезу о том, что с возрастом расстояние наилучшего зрения увеличивается.
Оборудование: Для определения ближней точки ясного видения, нам нужна длинная 50 см линейка, карточка со словом. Учащиеся медленно приближают к глазу написанное слово до тех пор, пока буквы перестанут быть ясно видимыми. Затем лентой измеряют расстояние от глаза до карточки.
У нормального глаза это расстояние равно примерно 15 см, у близорукого – 5-10 см, а у дальнозоркого – более 15 см.
Для определения ближней точки ясного видения было обследовано 32 учащихся 8, 9 и 11 классов и 12 взрослых учителей.
Данные исследования представлены в таблице:
|
классы |
данные исследования |
||||
|
число учащихся |
нормальное зрение |
склонность к близорукости |
склонность к дальнозоркости |
очень плохое зрение |
|
|
2-4 классы |
6 |
4 (70%) |
2(30%) |
- |
- |
|
7- 8 классы |
14 |
2 (14%) |
3 (21%) |
5(36%) |
4(28,5%) |
|
9-11 классы |
22 |
5 (23%) |
9(41%) |
3(32%) |
7(12%) |
|
Взрослые 35-42 |
9 |
2 (22%) |
3(33%) |
2 (22%) |
2 (22%) |
|
Взрослые 50-60 |
7 |
2 (29%) |
1 (14%) |
2 (29%) |
2 (29%) |
Вывод:
Данные исследования показали следующие результаты:
В средних классах 36% обучающихся имеют склонность к близорукости, 36% имеют склонность к дальнозоркости , у 28,5% ближнюю точку ясного видения не возможно было установить из-за очень плохого зрения.
Среди старшеклассников 64% обучающихся имеют склонность к близорукости, 12% имеют склонность к дальнозоркости, у 32% ближнюю точку ясного видения не возможно было установить из-за очень плохого зрения.
У взрослой подгруппы 50% имеют склонность к близорукости, 33% имеют склонность к дальнозоркости, у 17% ближнюю точку ясного видения не возможно было установить из-за очень плохого зрения, астигматизма.
Подтвердилась гипотеза о том, что с возрастом расстояние наилучшего зрения увеличивается.
Проверка адаптации с помощью таблицы Кравкова-Пуркинье
Для определения темновой адаптации глаза мы решили использовать таблицу Кравкова-Пуркинье, которую несложно приготовить.
Оборудование: кусок черного картона 20х20 см, четыре квадратика 3х3 см из зеленой, голубой, красной и желтой бумаги, клей, затемненная комната.
Взять кусок черного картона 20х20 см, по углам, отступив 3-4 см от края, наклеить четыре квадратика 3х3 см зеленой, голубой, красной и желтой бумаги.
Испытуемый заходит в темную комнату, на расстоянии примерно 40 или 50 см от глаз находится таблица Кравкова-Пуркинье,емупредлагают оценить данную таблицу. Вначале обычно все квадраты неразличимы. Через 30-40 секунд начинает различаться контур желтого квадрата, потом голубого. Если светоощущение у человека снижено, то на месте желтого квадрата появляется светлое пятно, а голубой квадрат так и остается невидимым.
|
Цвета квадратов |
желтый квадрат |
голубой квадрат |
зеленый квадрат |
красный квадрат |
|
Элиза |
20 секунд |
30 секунд |
Едва различим |
невидим |
|
Даша |
15 |
26 |
Едва различим |
невидим |
Определение слепого пятна
Оборудование: листы белой бумаги, ножницы
Ход работы: на листе белой бумаги нарисовать два круга размером с радужную оболочку глаз на расстоянии, равном расстоянию между зрачками человека. Разместить лист перед собой на расстоянии примерно 25-30 см. Закрыть правый глаз, смотреть на левый кружок. Не отрывая взгляд от кружка, медленно приближать к себе лист бумаги. В какой-то момент можно заметить, что правый кружок исчез. Если дальше приближать к себе лист, можно снова увидеть оба круга. Повторить опыт с закрытым левым глазом.
Вывод: В результате проведенных опытов, выясняется, что слепые пятна есть на обоих глазах.
Бинокулярность или стереоскопичность зрения.
Оборудование: лист белой бумаги, монетка достоинством одна копейка, яркий кубик или цветной круг диаметром 10 сантиметров.
Определение ведущего глаза. Посредине листа бумаги проделать отверстие с копеечную монету. На расстоянии 4 метра расположить небольшой яркий круг диаметром 10 сантиметров. Если держать лист перед собой на расстоянии 20-30 сантиметров, и поочередно закрывая то левый, то правый глаз, смотреть через отверстие на яркий предмет. Ведущий глаз тот, каким глазом вы увидите предмет.
Опыт Соколова или проверка бинокулярного зрения с «дырой» в ладони. Лист бумаги нужно свернуть в форме подзорной трубы, подставить к левому глазу и рассматривать удаленные предметы. Правую руку, отодвинуть от лица примерно на 15 см, повернуть ладонью к левому глазу. При нормальном стереоскопическом зрении два изображения накладываются друг на друга, и кажется, что в ладони есть отверстие. Это происходит потому, что глаза видят два разных изображения: ладонь, и то, что видно через трубу. Мозг пытается соединить два изображения
Опыт с пером. Для опыта потребуются два обычных пера.
Положить одно перо на коробочку или книгу, чтобы его острие выступало над краем. Взять в левую руку второе перо. Зажмурить один глаз и попробовать дотронуться кончиком одного пера до кончика другого. Можно повторить эксперимент, открыв оба глаза. Вы сразу почувствуете, какая огромная разница между зрением одним глазом (монокулярным) и двумя глазами (бинокулярным).
Цветоощущение
Для проверки цветоощущения существует таблица Рабкина. Цветоощущением называют способность человека различать цвета. Отсутствие цветоощущения или цветовая слепота называется дальтонизмом Для выявления дальтонизма используются таблицы Рабкина. По степени цветовосприятия различают: трихроматов (норма), протоаномалов (людей с нарушениями цветовосприятия в красном спектре) и дейтераномалов (людей с нарушением цветовосприятия зеленого цвета). Для диагностирования цветослабости проходят тест с помощью таблицы Рабкина. Тест Рабкина состоит из 27 карточек-вопросов. На карточках изображены кружочки разного цвета и размера и одинаковой степени яркости, которые размещаются таким образом, что образуют цифры или фигуры. Человек без нарушений зрения сможет увидеть все зашифрованные изображения.Среди этих карточек есть и картинки-ловушки. При нормальном зрении будут видны одни изображения, дальтоник заметит другие, которые не видны здоровому глазу.
Тест позволяет определить не только наличие заболевания, но и тип дальтонизма. Таблица цветоощущения Рабкина используется в качестве первичной проверки, если у человека отклонения от нормы, то необходимо провести полную диагностику.
Такой тест на цветовосприятие по таблице Рабкина является быстрой и простой проверкой. Его можно провести самостоятельно в домашних условиях. Проходить тест необходимо в спокойном расслабленном состоянии.
Исследуемого сидят на стуле спиной к источнику света.
Картинка и глаза должны были на одном уровне.
Рассматривать картинку не более 5 секунд.
После распознавания картинки прочитать ее описание, сравнить со своим результатом.
Полученные результаты могут иногда не совпадать с описанием картинки, это зависит от матрицы или цветности монитора.
Инерционность или дискретность зрения
Для доказательства и исследования инерционности зрения сделаем игрушку-тауматроп «Птичка в клетке» и «Рыбка в банке».
Оборудование: белый картон, циркуль, ножницы, клей, цветные карандаши, 2 резинки для банковских купюр.
Ход работы: начертить две окружности радиусом 5 сантиметров. Внутри первого круга начертить клетку, внутри другого-птичку, раскрасить, вырезать и склеить валетом. Проделать два диаметрально противоположных отверстия, продернуть в них банковские резинки, затянуть петли. Закрутить резинки, отпустить, игрушка начнет вращаться, и птичка окажется в клетке.
Тауматроп — это одна из первых оптических игрушек, с которых началась история кино и анимации. Картинки на экране очень быстро (24 раза в секунду) сменяют друг друга, во время их смены экран не освещается, но зритель этого не замечает — он просто видит ряд чередующихся картинок. Таким образом на экране создается иллюзия движения. Сколько же картинок нужно нарисовать художникам, чтобы получить мультипликационный фильм!
На инерции зрения также базируется применение стробоскопа. (Стробоскоп представляет собой источник света, излучающий световые вспышки через определенные, очень малые промежутки времени.) Во время фотографирования объектов, освещенных стробоскопом, мы получаем стробоскопические фотографии
Для доказательства и исследования инерционности зрения можно сделать игрушку-стробоскоп с клоуном жонглером или веселым утенком.
Оборудование: белый картон 125х125 мм, белая плотная бумага 410х80 мм, черная бумага 410х80 мм, циркуль, ножницы, клей, карандаши, шило.
Ход работы: Из плотного картона вырезать кружок диаметром 12,5 сантиметров, а из черной бумаги полоску длиной 41 см, шириной 8 см. На оной стороне полоски нарежьте зубчики. На равном расстоянии сделать 12 прорезей шириной 0,5 см и высотой 3 см. Наклеить ее на кружок, чтобы получилась круглая коробочка.
Сделать ручку из дерева, вбить в нее гвоздь без шляпки, в центре дна коробки выполнить отверстие для гвоздя. На отверстие насадить втулку из плотной бумаги высотой 2-3 см, при этом коробка, насаженная на гвоздик, должна свободно вращаться.
Сделать полоску из белой плотной бумаги высотой 4 см, длиной внутренней стороне коробки. На полоске нарисовать 13 фигур с последовательными изменениями движений. Положить полоску с рисунками в коробку так, чтобы коробка могла вращаться вокруг гвоздика. Теперь посмотрите в прорези, вам покажется, что фигура пришла в движение.
Вывод: Эти простые опыты с помощью туаматропа Гершеля и стробоскопа доказывают инерционность зрения.
III РЕЗУЛЬТАТЫ
Выводы.
В результате работы над проектом нам удалось экспериментально доказать, и подтвердить гипотезу о том, что глаз человека обладает такими свойствами, как острота зрения, глаз имеет большой угол зрения по горизонтали и вертикали, обладает аккомодацией, адаптацией, имеет слепое пятно, зрение человека бинокулярно, имеет цветоощущение, инерционно или дискретно.
Все эксперименты проводились простыми способами и с помощью доступных средств.
Остроту зрения определили по таблице Сивцева, которая есть в медицинском кабинете школы. Для исследования мы взяли по несколько человек из разных классов. В результате исследования можно сделать вывод о том, что с возрастом острота зрения ухудшается.
Аккомодацию хрусталика определяли с помощью определения ближней точки ясного видения. В эксперименте приняли участие четыре возрастные группы, это младшие школьники, школьники среднего звена, старшеклассники, и взрослые. Выяснилось, что большинство испытуемых обладают или дальнозоркостью, или близорукостью, с нормальным зрением небольшой процент.
Проверку адаптации и определение светоощущения проводили с помощью таблицы Кравкова-Пуркинье, которую оказалось несложно приготовить. Действительно, когда мы заходили в темную комнату, то сразу ничего не было видно, через секунд стал виден желтый квадрата, потом голубой. При резком включении света глаза болезненно реагировали на яркий свет.
С помощью простого эксперимента выяснилось, что слепые пятна есть на обоих глазах.
Свойство бинокулярности или стереоскопичности зрения человека было определено и доказано тремя простыми способами. Теперь понятно, что при монокулярном зрении гораздо сложнее человеку.
Цветоощущение проверяли с помощью таблицы Рабкина.
Доказательством инерционности зрения послужила, сделанная своими руками забавная игрушка-тауматроп «Птичка в клетке», «Рыбка в банке» и стробоскоп.
Таким образом, для нормального функционирования человеческого организма требуются все данные свойства. И понятно, что глаза и зрение нужно беречь, выполнять меры профилактики.
Методы профилактики сохранения зрения
Рекомендации по сохранению зрения:
Не стоит читать во время поездки, держа книгу в руках. При таком способе чтения создается вибрация, расстояние между книгой и глазом постоянно меняется, глазное яблоко не успевает приспосабливаться, зрение от этого портится.
Плохое освещение. При тусклом или слишком ярком освещении хрусталик перенапрягается, глаз сильно устает. Во время работы следите, чтобы лампы не давали белое освещение, оно холодное и перенапрягает глаза. Для работы нужен теплый желтый свет. И обязательно верхнее освещение помещения.
Долгая работа за компьютером. Экран монитора создает эффект мерцания, глазу сложно приспособиться к постоянной смене освещенности экрана. Это приводит также к «дрожанию» глазного яблока, глаз переутомляется, зрение падает. Такой же эффект возникает и при просмотре телевизора. Поэтому также желательно использовать верхнее освещение в помещении с работающим телевизором.
Всякий раз надо давать глазам отдохнуть, через каждые 40-50 минут надо делать 10-минутные перерывы. Тогда глаз успеет отдохнуть, а зрение не будет перенапрягаться.
Практическая значимость и перспективы развития проекта
Рекомендации:
меньше времени проводить за телефоном/компьютером/планшетом
чаще делать разгрузку для глаз в виде походов на улицу, в парк или лес (попросту говоря, чем больше вы смотрите вдаль (на контрасте с постоянным времяпрепровождением в телефоне), тем лучше)
стараться делать гимнастику для глаз каждый день, особенно после длительных нагрузок на зрительную систему
соблюдать правильный угол зрения (по возможности наклонить парту, использовать подставки) и расстояние от доски до парты в соответствии с вашими показателями зрения
соблюдать правильное освещение (рабочий стол должен быть освещен не слишком тусклым и не слишком ярким светом)
стараться полноценно спать
поддерживать гигиену глаз (то есть грязными руками глаза не трогать)
также важно и нужно принимать витамин А в виде БАДов или же фруктов и овощей
посещать офтальмолога 1-2 раза в год в целях профилактики
Простые упражнения для разгрузки зрительной системы:
Частое моргание:
в течение 1-2 минут нужно быстро поморгать, это поможет кровообращению в тканях
Объекты вдали и вблизи:
обычно это упражнение делается с использованием окна, когда ставят точку на стекле и сначала фокусируются на ней, а позже на объекте в окне, но можно точно также делать это дома с любыми двумя предметами, один из которых стоит вдали, а другой вблизи
Рисование картинок:
берем любые простые геометрические фигуры или картинки, и начинаем глазами как бы вырисовывать их допустим на стене( можете смотреть куда угодно), это упражнение поможет размять глаза
Массаж:
тремя пальцами берем и аккуратно начинаем массировать веки глаз, касание должно быть недолгое ( 1-2 секунды), а также частота повторений не должна превышать 5 раз
Жмурки:
5-7 раз нужно сильно зажмуриться, а потом открыть глаза, это упражнение снимает напряжение с мышц глаз
IV СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Перышкин. «Учебник физики 8 класс», Дрофа 2022.
2. «Дети без очков. Коррекция зрения без лекарств и скальпеля» Автор: Марина Ильинская
3. «Революция в зрении. Что, как и почему мы видим на самом деле.» Марк Чангизи
4. «Зрение, мозг, движение» Левашов О. В.
5. «Отличное зрение. Как восстановить остроту и отказаться от очков.» Татьяна Елисеева
6. «Наука – о глазах: как возвратить зоркость: рекомендации врача с упражнениями.» Медведев И.Б.
Интернетресурсы:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Зрение_человека
https://eyepress.ru/article.aspx?42775
https://eyepress.ru/article.aspx?19333
https://www.microsystemy.ru/info/articles/glaz-kak-opticheskaya-sistema/
https://www.ochkov.net/ckkz/novye-sposoby-opredeleniya-ostroty-zreniya.htm
https://www.ochki.net/articles/proverka_ostroty_zreniia/
https://nplus1.ru/material/2019/05/22/vision
https://mgkl.ru/patient/stati/proverka-svetooshchushcheniya-glaza-cheloveka-test
https://www.msdmanuals.com/ru-ru/профессиональный/заболевания
https://mihailgrebennikov.ru/kakuyu-strochku-nuzhno-videt-pri-proverke-zreniya/
https://otherreferats.allbest.ru/medicine/00436510_0.html
https://ru.wikipedia.org/wiki/Зрительная_система
https://ru.wikipedia.org/wiki/Синестезия
https://www.cognifit.com/ru/science/cognitive-skills/visual-perception
https://krasiris.ru/nashi-sovety/Binocular.vision/
https://www.likt590.ru/project/matematika/7/04.html
https://russia-dropshipping.ru/raznoe/pr-v-internete-organizaciya-pr-kampani
https://hrtime.ru/stati/konkurs-korporativnyy-kladez-luchshie-korporativnye-
https://korrektsiya-zreniya.ru/blog/tablitsa-sivtseva-dlya-proverki-zreniya/
https://medium.com/design-spot/физика-цвета-92808d78fa65
https://postnauka.ru/video/80726
V ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Вопросы анкеты
Сколько по времени в сутки вы сидите за телефоном, компьютером или планшетом
менее 1 часа
от 1 до 3 часов
от 3 до 5 часов
от 5 до 7 часов
7 и более часов
Какие меры профилактики зрения вам известны?
гимнастика для глаз
прием витамина А ( в виде БАД или овощей/ фруктов)
полноценный сон
профилактика застоев шейного и грудного отделов
пониженное употребление алкоголя
мне неизвестны ни одни из этих мер
Знаете ли вы какие-то упражнения для глаз?
да, знаю и делаю
да, знаю, но не делаю
нет, не знаю
Какие свойства глаза вам известны?
острота зрения
угол зрения по горизонтали и по вертикали;
аккомодация
адаптация
инерционность/дискретность зрения
бинокулярность зрения/ стереоскопичность
цветоощущение
никакие из вышеперечисленных
Известно ли вам состояние вашего здоровья зрения?
да, есть какие-то серьезные заболевания
да, есть небольшие проблемы
да, проблем нет
нет, не известно
Какие на ваш взгляд причины ухудшения вашего зрения?
наследственность
телефон
компьютер
телевизор
чтение книг
работа над дз
внешние факторы воздействия (к примеру повреждение глаз после какого-либо удара и т.д.)