第六章 视觉实验

“眼与视觉”教学设计一、教材分析1．本节的作用和地位人教版《义务教育课程标准实验教科书生物学七年级下册》,在第六章《人体生命活动的调节》里,一改过去老教材先介绍神经系统结构，再介绍感觉器官的排序,而是先从人们对外界的信息的感知入手，引出眼和视觉以及耳和听觉，这样做的目的是强调人体通过自身的神经调节和激素调节来适应周围环境的变化；强调培养学生的探究能力；强调关注人与周围环境的相互关系；强调要从学生已有生活经验出发，引导学生沿着科学发展的本来面目更加合理地学习。

2．本节主要内容《人体对外界环境的感知》教材内容包括“眼与视觉”、“近视及其预防”和“耳和听觉”三部分。

现将“眼与视觉”作为第一课时内容讲授，分情境导入、自主先学、合作探究、答疑解惑、达标检测五个板块。

二、教学目标1．知识与技能（1）概述人体通过各种感觉器官获取外界信息的情况。

（2）描述眼球的结构以及各主要部分的功能。

（3）描述视觉形成的过程。

2．过程与方法（1）尝试观察瞳孔的大小变化情况，并做出解释。

（2）练习观察模型。

3．情感态度与价值观培养学生意识到眼球的重要性，关爱自己和他人的眼睛。

三、重点难点重点：眼球的结构及各主要组成部分的功能。

难点：眼球的结构及各主要组成部分的功能，以及视觉的形成过程。

四、教学方法指导法、讨论法、讲授法、练习法。

五、学法指导通过明确的学习目标，指导学生重点阅读眼球结构；通过小组内的讨论和交流，理解眼球主要部分的功能和视觉形成的过程。

六、学情分析虽然学生对眼这感觉器官较为熟悉，但对视觉是怎样形成的还知之甚少。

所以需从生活实际出发，通过学生喜欢的游戏、知识抢答和分析资料等方式引导他们汲取知识。

在课堂教学中应设置轻松愉快的课堂氛围，将抽象的问题具体化、形象化，也使得记忆不再枯燥。

七、教学理念本节课以阳光课堂的教学理念为基础，努力打造优质高效、轻松愉悦的生物课堂。

对于一节论性比较强的课程，需借助一些具体的活动，让教学丰满和生动起来。

本章实验（一）目的：颜色混合可归结为三条规律：（1）每一种颜色都有另一种颜色与它按适当比例相混合而产生白色或灰色（非彩色）或第三种颜色，凡混合能成非彩色的成对的颜色叫互补色。

例如红与浅绿为互补色，黄与蓝互为补色。

在混合时如比例不对，则成不饱和的彩色，色调偏于过多的一色。

（2）在混合两种非补色时，便产生一种新的介于它们之间的中间色（蓝与红混合产生紫色、红与黄混合产生橙色），中间色的色调偏于成分较多的一色；饱和度决定于二色在光谱色序中的远近，越近越饱和。

（3）混合色的颜色不依被混合的颜色成分为转移，即每一种被混合的颜色本身也可以由其他颜色混合而得（黄与蓝混合，并不依赖于黄是纯光谱或其他颜色混合的结果，同样都产生灰色）。

本实验的H的在于表征颜色混合及其规则，并对简单的配色公式作初步的理解。

（二）材料：混色轮（附刻度盘）甲乙两个。

大纸盘（以直径为195毫米为最佳）：红、绿、黄、蓝等色各一种。

小纸盘（以直径为140毫米为最佳）:白、黑、紫、橙等色各一种。

（三）程序：1.预备实验把两个混合轮安放在桌子上，相距约15厘米，能在同一垂直平面上旋转。

把大纸盘放入甲混色轮中，并把小纸盘放入乙混色轮中作比较用。

被试者坐在离混色轮2米远的地方进行观察，而主试者则操纵混色轮的旋转速度，调整纸盘上各种颜色的比例。

半混色轮转动稳定后，被试者要仔细观察大小纸盘的色彩是否相配（指大纸盘与小纸盘的色调、明度与饱和度相同）或有所不同，然后主试有计划地调整大纸盘或小纸盘的颜色比例，直至两者相配为止。

相配后，把纸盘上各种颜色的比例（即刻度）记录下来。

2.补色的混合（1）把黄色与蓝色混合成为灰色。

把白色与黑色的小纸盘放在乙混色轮上, 使白色露出70%,黑色露出30%。

当混色轮转动稳定后，要求被试观察两色混合后是否成为灰色，否则须继续调整两色的比例，直至产生灰色为止。

然后把黄色与蓝色的大纸盘放在甲混色轮上混合，调整两色的比例，使与小纸盘的灰色相配。

实验⼼理学（杨治良版）4《海纳百川?藏书博览》简装书库?逻辑学、伦理学、美学、⼼理学、宗教（⼼理学）实验⼼理学（4）编著：杨治良上海市黄浦区教育信息中⼼第六章视觉实验本章内容细⽬第⼀节视觉研究中的变量⼀、视觉的物理刺激及其测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７３（⼀）可见光谱（⼆）单⾊光的单位（三）光度学⼆、视觉实验中的变量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２８２（⼀）⾃变量（⼆）控制变量（三）因变量第⼆节视觉研究中的基本实验⼀、视觉适应的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２８５（⼀）暗适应（⼆）明适应⼆、视敏度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２９０（⼀）视⾓和视⽹膜映象（⼆）视敏度测定及其特征（三）影响视敏度的若⼲因素三、闪光临界融合频率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２９４（⼀）测量闪光临界融合频率的⽅法（⼆）影响闪光临界融合频率的因素第三节颜⾊视觉⼀、视觉的颜⾊现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２９８（⼀）颜⾊的基本特征（⼆）颜⾊混合和混合定律（三）颜⾊视野和光谱敏感性⼆、颜⾊的视觉现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０７（⼀）颜⾊对⽐（⼆）颜⾊适应（三）颜⾊常性三、颜⾊的标定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３１１（⼀）孟塞尔颜⾊系统（⼆）光源与颜⾊标定（三）标准⾊度系统第四节颜⾊的⼼理效应⼀、⾊调的⼼理效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２１（⼀）⾊调的冷暖感（⼆）⾊调的情感（三）⾊调的环境⼼理效应⼆、明度的⼼理效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２３（⼀）明度和谐的⼼理效度（⼆）明度对⽐的⼼理效应三、饱和度的⼼理效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２５四、⾊彩爱好的民族差异．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２６本章实验⼀、颜⾊混合实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２８⼆、闪光融合实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３０三、视觉后象实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３３１本章摘要建议参考资料在⼼理学中，感觉（ｓｅｎｓａｔｉｏｎ）是研究最早和研究较多的领域。

教学年级：八年级教学课时：2课时教学目标：1. 知识与技能：了解光的折射现象及其规律，掌握光从一种介质进入另一种介质时的折射角与入射角的关系。

2. 过程与方法：通过实验探究、观察、分析、讨论等方法，培养学生的观察能力和科学探究能力。

3. 情感、态度和价值观：激发学生对光学现象的兴趣，培养学生热爱科学、勇于探索的精神。

教学重难点：1. 教学重点：光的折射现象及其规律。

2. 教学难点：光从一种介质进入另一种介质时的折射角与入射角的关系。

教学准备：1. 教师准备：教材、实验器材（玻璃板、水、激光笔、量角器、白纸等）。

2. 学生准备：实验报告本、笔。

教学过程：第一课时一、导入新课1. 通过展示生活中的光学现象，如眼镜、透镜等，激发学生对光学现象的兴趣。

2. 引导学生思考：光线在不同介质中传播时，会发生什么现象？二、新课讲授1. 介绍光的折射现象及其规律，通过实验演示光的折射现象。

2. 引导学生观察实验现象，总结光的折射规律。

三、实验探究1. 学生分组进行实验，观察光从空气进入水中、从水中进入空气的折射现象。

2. 学生记录实验数据，分析光从一种介质进入另一种介质时的折射角与入射角的关系。

四、讨论与交流1. 学生分组讨论实验结果，分享各自的观点和发现。

2. 教师引导学生分析实验现象，总结光的折射规律。

五、课堂小结1. 总结本节课的学习内容，强调光的折射现象及其规律。

2. 布置课后作业，巩固所学知识。

第二课时一、复习导入1. 回顾上节课学习的光的折射现象及其规律。

2. 提出问题：如何利用光的折射原理解决实际问题？二、新课讲授1. 介绍光的折射在实际生活中的应用，如透镜、眼镜、放大镜等。

2. 通过实例分析，引导学生了解光的折射原理在生活中的应用。

三、实验拓展1. 学生分组进行实验，探究光的折射现象在不同条件下的变化。

2. 学生记录实验数据，分析实验结果。

四、课堂小结1. 总结本节课的学习内容，强调光的折射原理在实际生活中的应用。

年级：初中学科：美术课时：2课时教学目标：1. 知识与技能：了解光影的基本原理，掌握运用光影进行视觉创作的方法。

2. 过程与方法：通过观察、实验、讨论等方式，培养学生的观察能力和动手操作能力。

3. 情感、态度和价值观：激发学生对美术的兴趣，培养学生对美的追求和创造美的能力。

教学重难点：1. 重点：掌握光影的基本原理，运用光影进行视觉创作。

2. 难点：在创作过程中，如何运用光影创造出独特的视觉效果。

教学准备：1. 教师准备：多媒体设备、实验器材（灯光、镜子、投影仪等）、实验教材、绘画工具等。

2. 学生准备：绘画本、铅笔、橡皮、彩色铅笔等。

教学过程：第一课时一、导入1. 教师展示一组光影作品，引导学生观察并讨论光影的特点和魅力。

2. 提问：你们知道什么是光影吗？光影在我们的生活中有哪些应用？二、讲解光影原理1. 教师讲解光影的基本原理，包括光的传播、反射、折射等。

2. 通过图片和视频，让学生直观地了解光影现象。

三、实验操作1. 学生分组进行实验，利用实验器材（灯光、镜子、投影仪等）探索光影的奥秘。

2. 教师巡回指导，解答学生疑问。

四、讨论与交流1. 各小组分享实验结果，讨论光影在生活中的应用。

2. 教师点评各小组实验，总结光影的特点和运用方法。

第二课时一、复习导入1. 教师提问：上节课我们学习了什么？请同学们回顾一下光影的基本原理。

2. 学生回答，教师总结。

二、创作实践1. 学生根据所学知识，运用光影进行创作。

2. 教师巡回指导，鼓励学生发挥创意，运用光影创造出独特的视觉效果。

三、展示与评价1. 学生展示自己的作品，其他同学进行评价。

2. 教师点评，总结学生在创作过程中表现出的优点和不足。

四、总结与拓展1. 教师总结本节课的学习内容，强调光影在美术创作中的重要性。

2. 鼓励学生在日常生活中观察光影现象，运用所学知识进行创作。

教学评价：1. 学生对光影原理的理解程度。

2. 学生在实验过程中的动手操作能力和观察能力。

一、实验背景视觉是人类感知世界的重要方式之一，是人类获取信息、认知世界的重要途径。

视觉形成是一个复杂的过程，涉及到眼、大脑等多个器官和系统的协同作用。

为了深入理解视觉形成的机制，本实验通过观察和分析视觉刺激对人类视觉感知的影响，探讨视觉形成的基本原理。

二、实验目的1. 了解视觉形成的基本过程；2. 掌握视觉刺激对视觉感知的影响；3. 分析视觉系统在不同刺激条件下的反应特点。

三、实验材料与方法1. 实验材料：电脑、投影仪、彩色图片、白色屏幕、视觉刺激软件、测试对象（10名志愿者，年龄在18-25岁之间，视力正常）。

2. 实验方法：（1）实验分组：将10名志愿者随机分为两组，每组5人。

（2）实验流程：①第一组：观看不同颜色、形状、大小的彩色图片，观察视觉感知的变化；②第二组：观看不同亮度、对比度、纹理的黑白图片，观察视觉感知的变化；③两组均进行实验前后的视觉感知测试，包括颜色识别、形状识别、大小识别等。

四、实验结果与分析1. 第一组实验结果：在观看不同颜色、形状、大小的彩色图片时，志愿者普遍能够识别出图片中的颜色、形状和大小。

但在不同颜色刺激下，视觉感知存在一定的差异，如红色刺激下，视觉感知较其他颜色更为敏感。

2. 第二组实验结果：在观看不同亮度、对比度、纹理的黑白图片时，志愿者普遍能够识别出图片中的形状和大小，但对亮度和对比度的感知存在一定的差异。

在对比度高的条件下，视觉感知更为清晰。

3. 实验前后视觉感知测试结果：实验前后，志愿者的视觉感知能力基本保持稳定，说明视觉系统在不同刺激条件下具有较好的适应性。

五、实验结论1. 视觉形成是一个复杂的过程，涉及到眼、大脑等多个器官和系统的协同作用。

2. 视觉刺激对视觉感知具有显著影响，不同颜色、形状、大小、亮度、对比度、纹理等因素均能影响视觉感知。

3. 视觉系统在不同刺激条件下具有较好的适应性，能够有效应对各种视觉刺激。

六、实验不足与展望1. 实验对象数量有限，实验结果可能存在一定的偏差。

视觉原理实验报告报告标题：视觉原理实验报告摘要：这个实验旨在研究人类视觉系统的特性和原理。

我们进行了几项实验，包括视力测试、颜色感知、深度感知和视幻觉实验。

通过这些实验，我们深入了解了视觉系统如何感知和解释我们所看到的世界。

一、引言视觉是人类最重要的感知方式之一，它使我们能够感知周围的事物并做出反应。

眼睛是视觉信息的收集器，视觉皮层是对这些信息进行处理和解释的地方。

在视觉系统中，有许多复杂的过程和机制，如视网膜上的感光细胞、神经传递和大脑皮层的处理等。

了解这些过程和机制对于理解视觉原理至关重要。

二、实验方法1. 视力测试：我们使用标准的视力图表来测试被试者的视力。

测试中，被试者需要站在特定位置，通过观察不同距离的字母和数字来确定他们能够清晰地看到多远的距离。

2. 颜色感知：我们使用颜色圆环图测试被试者对颜色的感知能力。

测试中，被试者需要辨别图中的颜色，例如红色、绿色、蓝色等。

我们记录下被试者正确辨别的颜色数量。

3. 深度感知：我们使用双眼立体视觉图片测试被试者的深度感知能力。

测试中，被试者需要戴上红蓝3D眼镜，并观察一张立体图片。

图片的设计会使前景和背景处于不同的深度位置。

我们记录下被试者能否正确辨认图中的深度差异。

4. 视幻觉实验：我们进行了几个视幻觉实验，如运动视幻觉和彩色隔线视幻觉。

这些实验旨在探索人类视觉系统中的错觉和误判现象。

三、实验结果1. 视力测试：结果显示，被试者的视力范围在正常的范围内，大多数能够清晰地看到5米开外的字母和数字。

2. 颜色感知：被试者的颜色感知能力在不同颜色中存在差异。

红色和绿色的辨别能力相对较好，而对蓝色的辨别能力较差。

3. 深度感知：大多数被试者能够正确辨认立体图片中的深度差异，说明他们的双眼立体视觉功能正常。

4. 视幻觉实验：被试者在运动视幻觉实验中出现了错误的运动方向感知，说明他们容易受到错觉的影响。

而在彩色隔线视幻觉实验中，被试者对颜色的感知能力受到了干扰，出现了辨认错误。

一、实验背景随着计算机视觉技术的不断发展，机器视觉在工业、农业、医疗、安防等领域得到了广泛应用。

物体识别与跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向，通过对图像或视频序列中的物体进行识别和跟踪，实现对物体的实时监测和分析。

本实验旨在研究基于机器视觉的物体识别与跟踪技术，并实现一个简单的物体识别与跟踪系统。

二、实验目的1. 了解物体识别与跟踪的基本原理和方法；2. 掌握常用的图像处理和计算机视觉算法；3. 设计并实现一个简单的物体识别与跟踪系统；4. 分析实验结果，总结经验与不足。

三、实验原理物体识别与跟踪是计算机视觉领域的一个重要研究方向，主要包括以下两个部分：1. 物体识别：通过分析图像或视频序列中的特征，识别出目标物体。

常用的方法有基于颜色、纹理、形状、运动等特征的方法。

2. 物体跟踪：在视频序列中跟踪目标物体的运动轨迹。

常用的方法有基于光流法、卡尔曼滤波、粒子滤波等。

本实验采用基于颜色特征的物体识别方法，结合光流法进行物体跟踪。

四、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3. 开发环境：PyCharm4. 图像处理库：OpenCV5. 视频采集设备：USB摄像头五、实验步骤1. 数据采集：使用USB摄像头采集包含目标物体的图像或视频序列。

2. 图像预处理：对采集到的图像进行灰度化、滤波、二值化等预处理操作，以提高后续处理的效率。

3. 物体识别：根据颜色特征，对预处理后的图像进行物体识别。

具体步骤如下：a. 提取颜色特征：计算图像中每个像素点的颜色特征，如RGB值、HSV值等；b. 颜色阈值分割：根据目标物体的颜色特征，设置合适的颜色阈值，将图像分割为前景和背景；c. 物体轮廓提取：对分割后的前景图像进行轮廓提取，得到目标物体的轮廓信息。

4. 物体跟踪：结合光流法，对识别出的物体进行跟踪。

具体步骤如下：a. 光流计算：根据相邻帧之间的像素位移，计算光流场；b. 跟踪目标：根据光流场，对识别出的物体进行跟踪，更新目标物体的位置信息。

一、引言注意广度，即在同一时间内一个人能够清楚地觉察或认识客体的数量，也称为注意范围。

它反映了人的知觉范围，即在同一时间内注意广度越大，知觉的对象就越多，注意广度越小，知觉的对象就越少。

本研究旨在通过实验，测试被试的注意广度，了解影响注意广度的条件，并探究实验结果。

二、实验方法1. 实验对象：上海体育学院10级运科心理班学生2. 实验仪器：JGW-B型心理实验台3. 实验材料：有规律的黑点报、无规律的黑点报、速示器4. 实验步骤：（1）将被试分为若干组，每组10人；（2）使用速示器分别呈现有规律和无规律的黑点报，每组被试分别进行测试；（3）记录被试对有规律和无规律的黑点报的正确点数，计算正确率；（4）分析实验数据，得出结论。

三、实验结果与分析1. 实验结果显示，被试对有规律的黑点报的正确率远远高于无规律的。

这说明注意广度与材料本身的性质有着密切的关系。

2. 在0.1秒的时间内，成人一般能把握8～9个黑色圆点，把握4～6个不相联系的外文字母，以及4～5个没有联系的汉字。

这进一步证明了注意广度是有一定限度的。

3. 注意广度在生活实践中有很重要的意义。

注意广度的扩大，有助于一个人在同样的时间内输入更多的信息，提高工作效率，使人能够更好地适应周围世界。

四、结论1. 注意广度与材料本身的性质有着密切的关系；2. 注意广度是有一定限度的，成人一般能把握8～9个黑色圆点，把握4～6个不相联系的外文字母，以及4～5个没有联系的汉字；3. 注意广度在生活实践中有很重要的意义，有助于提高工作效率，使人更好地适应周围世界。

五、讨论本研究通过实验验证了注意广度与材料本身的性质有关，为后续研究提供了参考。

然而，本研究还存在一些局限性，如实验对象仅限于上海体育学院10级运科心理班学生，实验材料的种类有限等。

在今后的研究中，可以扩大实验对象范围，增加实验材料的种类，以获得更全面、准确的结果。

第六章第一节视觉研究中的变量一、视觉的物理刺激及其测量（一）可见光谱而光波的特征则用单个光子的波动来表示，光的强度可根据发射源产生的光子数来表示。

由于放射性电磁能是以起伏的形式传递的，故光又可用波长（wave length）来表示。

波长是两个相继的波的相应点之间的距离。

可见光的波长范围只占整个光谱的极小一部分，电磁波的波长的差异极大，如图6－1。

在正常情况下，可见光谱的波长范围约380 毫微米到780 毫微米之间。

毫微米（manometer，缩写nm）是计算光之波长的单位，等于十亿分之一米。

若进入两眼的光波是400 毫微米，我们就感觉到紫色；若光波的波长是在700 到780 毫微米之间，我们感觉到的是红色。

在可见光谱中段的光波波长以及相应的感觉到的颜色是：470毫微米是蓝色，610 毫微米是绿色，580 毫微米是黄色。

比380 毫微米短的电磁波称紫外线，比780 毫微米长的一端称红外线。

将不同波长的可见光混合起来，可以产生各种不同的色光，而将所有可见的色光混合起来则产生白色光。

光具有三维特征：波长、纯度和振幅。

与此相对应的有三维心理特征：不同波长引起人们不同的色调的感觉；纯度是光波成分的复杂程度，它引起的视觉反应是饱和度；振幅是光的强度或能量单位，它引起的视觉维度是明度。

（二）单色光的单位光不仅可用波长来度量，也可用纯度、强度来度量。

我们把能发光的物体叫做光源（light source）。

光的来源很多，有日光、灯光等等。

前者是天然光源，后者是人造光源。

若投射到我们眼中的光是由单一波长的光组成，那么，这种光称为单色光；两种以上波长组成的复合光波，称为多色光。

在实验室中要获得单色光，我们可以利用三棱镜将白光折射分离，用其中某一种单色光。

我们也可以用滤光片来获得某波段的色光。

滤光片一般是一片透明的玻璃片或塑料片，它可以吸收一些波长的光而使另一些波长的光透过。

透过的波段在视觉上就呈现为此波段的色光。

现在有一种仪器叫单色仪（monochromator），可以用它产生单色光。

七年级生物下册第四单元第六章第一节人体对外界环境的感知（第1课时眼和视觉）练习（新版）新人教版编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（七年级生物下册第四单元第六章第一节人体对外界环境的感知（第1课时眼和视觉）练习（新版）新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第一节人体对外界环境的感知第1课时眼和视觉课时目标1．识图说出人眼球的基本结构及其功能。

2．说出视觉的形成过程。

3．知道近视的成因及预防措施.问题导入如果把眼睛比喻成心灵的窗户，角膜就是窗户上那明亮的玻璃。

有些人却因外伤或疾病损坏了角膜而失明。

人眼球的基本结构及其功能是怎样的?视觉是如何形成的？知识点一眼的结构图4－6－1 眼球的基本结构和功能示意图知识点二视觉的形成过程外界物体反射来的光线→______→瞳孔→________、玻璃体错误! ________(产生物像）错误!感光细胞错误!神经冲动错误!______________（形成视觉）知识点三近视及其预防1．近视眼症状：眼球的前后径过________,或者晶状体曲度过________且不易恢复原大小，远处物体反射来的光线通过晶状体等折射所形成的物像，就会落到视网膜的________，这样看到的是一个模糊不清的物像.2．近视眼的矫正：近视眼可以通过配戴近视镜——__________加以矫正。

3．近视眼的预防(1)“三要”一要：__________要正确,眼与书的距离要在________厘米左右；二要：看书、看电视或使用电脑__________后要休息一会儿，要远眺几分钟；三要：要定期检查视力,认真做____________。