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2019-2020年七年級生物上冊 2.1.1 練習使用顯微鏡教學設計 （新版）新人教版 (I) 教材分析 本節(jié)內(nèi)容是本冊第一個技能性的操作實驗，是非常基礎和重要的內(nèi)容。所以，在教學過程中應該以學生親自動手實踐為主。每位學生都能獨立操作使用顯微鏡，對以后的學習十分重要。因此，教師應根據(jù)本校的實際情況(擁有顯微鏡的數(shù)量及班額)組織教學，保證每個學生都有練習使用顯微鏡的機會。課前，教師一定要檢查顯微鏡，以保證每位學生的正常使用。在教學過程中教師適當引導學生進行自學和部分探究，讓學生掌握顯微鏡的結構、功能及使用方法。顯微鏡的一些結構的作用教師應該重點強調(diào)，例如：鏡頭、反光鏡、準焦螺旋等。教師的示范必須準確，讓每一位學生都看清楚。在學生自行練習時，教師應巡視。可請同組同學相互糾正。要提醒學生注意：在轉動反光鏡獲得明亮視野時，應先用平面鏡，若視野太暗再換凹面鏡，這樣可以避免強光刺眼。教師也可課前培訓幾個學生，讓他們幫助指導學生正確使用顯微鏡。 教師還應設計評價方法。例如，隨機抽簽，安排受檢者和“評委”，以便檢查學生是否會使用顯微鏡，是否能規(guī)范操作，是否能觀察到清晰的物像。 課時安排：1課時。 三維目標 知識與技能 1．說明顯微鏡的構造和各部件的作用。 2．能獨立使用顯微鏡，并觀察到清晰的圖像。 3．學會顯微鏡的規(guī)范操作方法，愛護顯微鏡 過程與方法 1．通過觀察多媒體展示的顯微鏡的構造圖，了解顯微鏡各部分的結構及其作用。 2．根據(jù)教材中提供的使用顯微鏡的方法和步驟，通過練習掌握顯微鏡的使用方法。 情感態(tài)度與價值觀 在學習的過程中初步形成實事求是的科學態(tài)度，并初步形成利用辯證的觀點分析問題的習慣。 教學重點 顯微鏡的使用方法。 教學難點 規(guī)范使用顯微鏡，并觀察到物像。(要求學生用左眼注視目鏡內(nèi)圖像的同時，右眼睜開) 課前準備 教師準備顯微鏡，并逐個檢查，準備兩個不同倍數(shù)的目鏡，四種標本(寫有“上”字的玻片，印有數(shù)字的掛歷透明紙，寫有數(shù)字的不透明紙，動植物玻片標本)，擦鏡紙，紗布，投影儀，顯微鏡的使用錄像帶。課前每班培訓兩名“小老師”，以便課上幫助教師輔導其他學生。學生對照課本彩圖，認識顯微鏡各部分的名稱，并思考每一部分的作用；閱讀課后的顯微鏡發(fā)展史。 導入新課 1．創(chuàng)設情境導入新課 教師利用多媒體展示圖片資料，并提出下面的問題： (1)你知道上述兩幅圖片說明了什么嗎？ (2)這兩幅圖片上的結構用肉眼可以觀察到嗎？ 學生觀察、思考、討論，最后達成共識： 這兩幅圖片表示葉片的結構以及葉片下表皮的結構。這些結構用肉眼是看不見的，需要經(jīng)過處理后，在顯微鏡下才能觀察到。那么，顯微鏡的構造有哪些？各結構有什么作用？使用顯微鏡應該注意哪些問題？這節(jié)課我們共同進行探討。 2．從學生的生活經(jīng)驗入手導入新課 教師利用多媒體展示圖片資料： 師生共同觀察后，教師引導：無論是鮮艷的花朵還是高大的樹木，構成它們的最基本單位都是細胞，如果要比較構成花的細胞和構成大樹的細胞有哪些異同點，就需要進行觀察和比較，那么，我們需要利用什么儀器進行觀察呢？這節(jié)課我們學習顯微鏡的相關內(nèi)容。 推進新課 學習目標一：顯微鏡的構造 細胞是構成生物體結構和功能的基本單位。要想探索生物的奧秘，必須要了解細胞。絕大多數(shù)細胞非常小，必須借助顯微鏡進行觀察。顯微鏡是生物科學研究中常用的觀察工具，它不僅應用于生物學領域，在醫(yī)學、物理學、化學等其他領域的應用也很廣泛，已經(jīng)成為人們了解微觀世界不可缺少的工具。要學會使用顯微鏡，必須先了解顯微鏡的構造和各部分的功能。 顯微鏡的構造 方案一：教師利用多媒體展示普通光學顯微鏡的結構圖，教師引導學生觀察后進行分析： 顯微鏡是由哪些部件組成的？各個部件分別具有哪些作用？ 學生觀察、分析、討論，并在小組內(nèi)進行展示，最后達成共識： 一架普通的光學顯微鏡是由以下部件組成的：目鏡、物鏡、鏡筒、轉換器、載物臺、通光孔、壓片夾、遮光器、光圈、反光鏡、鏡座、鏡柱、鏡臂、細準焦螺旋和粗準焦螺旋。其中，目鏡和物鏡能夠放大物像，這兩者的乘積就是這架顯微鏡的放大倍數(shù)；轉換器能夠調(diào)換物鏡；遮光器能夠調(diào)節(jié)光線的強弱；反光鏡能夠?qū)⒐饩€反射進入鏡筒；玻片標本需要放置在載物臺上，壓片夾能夠固定玻片標本；鏡座可以穩(wěn)定鏡身；鏡柱能夠支持鏡身；粗、細準焦螺旋能夠使鏡筒升降，粗準焦螺旋使鏡筒升降的范圍大，細準焦螺旋使鏡筒升降的范圍小。 教師強調(diào)：利用顯微鏡觀察一些微小的物體時，鏡筒內(nèi)需要有充足的光線，所以，顯微鏡的結構中，能夠調(diào)節(jié)光線強弱的結構有遮光器和反光鏡，遮光器上有大小不等的光圈，反光鏡有平面鏡和凹面鏡兩面。若外界的光線比較強，應該使用小光圈和平面鏡；若外界的光線比較弱，應該使用大光圈和凹面鏡。 方案二：學生分組預習教材中“普通光學顯微鏡”構造圖，然后對照實驗臺上的顯微鏡，嘗試說出各部件的名稱，并通過分組討論，嘗試說出各部件的作用。 學習目標二：練習使用顯微鏡 1．預習并檢查材料是否齊全 教師利用多媒體展示本次實驗的目的要求和材料用具，學生對照檢查實驗臺上的用具是否齊全。 目的要求： (1)練習使用顯微鏡，學會規(guī)范的操作方法。 (2)能夠獨立操作顯微鏡。 (3)能夠?qū)吮疽频揭曇暗闹醒?，并看到清晰的圖像。 材料用具： 顯微鏡，寫有“上”字的玻片，動物、植物玻片標本，擦鏡紙，紗布。 每個小組都檢查完畢后，根據(jù)下列的預習提綱預習實驗的方法步驟： (1)顯微鏡的使用步驟有哪些？ (2)對光過程中，應該注意哪些問題？ (3)利用顯微鏡觀察的材料具有什么特點？ 學生分組預習，并在小組內(nèi)展示預習的結果，最后達成共識，在班級內(nèi)進行交流展示： 顯微鏡的使用分三步進行。 (1)取鏡和安放。 ①將顯微鏡從鏡箱中取出時，一只手握住鏡臂，一只手托住鏡座。 ②把顯微鏡放在實驗臺距邊緣7厘米左右處，安裝好目鏡和物鏡。 (2)對光。 ①轉動轉換器，使低倍物鏡對準通光孔(物鏡前端與載物臺要保持2厘米左右)。 ②用一個較大的光圈對準通光孔。一只眼注視目鏡內(nèi)。轉動反光鏡，使反射光線經(jīng)過通光孔、物鏡、鏡筒到達目鏡。以通過目鏡看到明亮的圓形視野為宜。 (3)觀察。 ①把所要觀察的玻片標本正面朝上放在載物臺上，用壓片夾壓住。玻片標本要正對通光孔的中心。 ②轉動粗準焦螺旋，使鏡筒緩緩下降，直到物鏡接近玻片標本為止(此時，眼睛一定要看著物鏡)。 ③一只眼向目鏡內(nèi)看，同時逆時針方向轉動粗準焦螺旋，使鏡筒緩緩上升直到看清物像為止。再略微轉動細準焦螺旋，使看到的物像更加清晰。 教師進一步強調(diào)：在使用顯微鏡的過程中，觀察的材料必須是薄而透明的，有利于光線透過。 利用多媒體展示正確的操作步驟和方法。 2．學生進行實驗 學生分組進行實驗，同組的同學相互監(jiān)督指導，教師進行巡視，并進行恰當?shù)狞c撥，對于學生提出的問題及時解答。通過實驗完成下列問題： (1)使用顯微鏡進行觀察時，為什么在下降鏡筒時眼睛要注視物鏡？ (2)如果觀察到的物像不在視野的中央，應該怎樣把它移動到視野的中央呢？ (3)當你使用低倍顯微鏡觀察到物像后，要想觀察得更細致一些，應該怎樣調(diào)節(jié)顯微鏡？ 學生分組試驗后進行交流、討論，最后達成共識： (1)在使用顯微鏡的過程中，使鏡筒下降時眼睛要看著物鏡，是為了避免物鏡的前端壓壞玻片標本。 (2)在顯微鏡下看到的物像是倒像，所以，如果要把物像移到視野的中央，物像和標本移動的方向是相反的。 (3)當用低倍物鏡觀察到物像后，如果要觀察得細致一些，可以先將物像移到視野的中央，然后轉動轉換器選用高倍物鏡，再調(diào)節(jié)細準焦螺旋，就可以觀察到較大的物像了。 學生質(zhì)疑：(1)在觀察的過程中，發(fā)現(xiàn)視野中有黑點，如何判斷黑點的位置？ (2)如果確定黑點的位置，應該怎樣清除掉？ 學生討論、并通過實驗進行驗證，最后達成共識： (1)黑點最有可能存在于目鏡、物鏡和玻片標本上，先轉動目鏡，再移動標本，如果黑點都不動就一定位于物鏡上。 (2)如果要清除目鏡和物鏡上的黑點需要使用專用的擦鏡紙。 學生質(zhì)疑：實驗完畢后，我們應該怎樣整理實驗臺呢？ 教師指導學生討論，并嘗試整理： (1)實驗完畢后先升高鏡筒將玻片標本取下。 (2)用紗布將顯微鏡的外表先擦拭干凈。 (3)轉動轉換器將兩個物鏡偏到通光孔的兩側，并將鏡筒緩緩下降到最低處。將顯微鏡放進鏡箱里。 (4)將實驗臺上的用具整理整齊。 課堂小結 本節(jié)課主要學習了如何使用顯微鏡，請你利用所學知識完成下面的問題： 1．顯微鏡的結構中放大物像的結構及調(diào)節(jié)焦距的結構分別是什么？ 2．顯微鏡使用過程中分幾步完成？ 學生回憶、回答： 在顯微鏡的結構中放大物像的結構是目鏡和物鏡，調(diào)節(jié)焦距的結構是粗準焦螺旋和細準焦螺旋。顯微鏡的使用可以分三步完成：(1)取鏡與安放；(2)對光；(3)觀察。 板書設計 第二單元　生物體的結構層次 第一章　細胞是生命活動的基本單位 第一節(jié)　練習使用顯微鏡 一、顯微鏡的構造 1．顯微鏡的構造：目鏡、物鏡、鏡筒、轉換器、通光孔、載物臺、遮光器、壓片夾、反光鏡、鏡座、鏡柱、鏡臂、粗準焦螺旋、細準焦螺旋 2．各部分的作用 (1)放大物像的結構：目鏡和物鏡 (2)調(diào)換物鏡的結構：轉換器 (3)調(diào)節(jié)光線強弱的結構：遮光器 (4)調(diào)節(jié)焦距的結構：粗準焦螺旋和細準焦螺旋 (5)使光線反射進入鏡筒的結構：反光鏡 二、練習使用顯微鏡 1．使用顯微鏡的方法步驟 (1)取鏡與安放 (2)對光 (3)觀察 2．注意事項 (1)擦拭目鏡和物鏡需要使用擦鏡紙 (2)整理顯微鏡時要把兩個物鏡偏到兩旁，并將鏡筒下降到最低處 典例精析 1．在顯微鏡的結構中，能夠使鏡筒升降的結構是(　　) A．目鏡和物鏡 B．粗準焦螺旋和細準焦螺旋 C．遮光器和反光鏡 D．轉換器和通光孔 答案：B 詳解：本題主要考查學生對顯微鏡各部分構造功能的掌握情況。在顯微鏡的結構中，目鏡和物鏡的主要作用是放大物像。目鏡和物鏡放大倍數(shù)的乘積就是這架顯微鏡的放大倍數(shù)。粗準焦螺旋和細準焦螺旋能夠調(diào)節(jié)鏡筒的升降，粗準焦螺旋使鏡筒升降的幅度大，而細準焦螺旋使鏡筒升降的幅度小。遮光器上有大小不等的光圈，可以調(diào)節(jié)光線的強弱。反光鏡能使光線反射進入鏡筒中。轉換器是調(diào)換物鏡的結構，通光孔是光線通過而進入鏡筒的結構。所以，本題的答案為B。 2．用顯微鏡觀察時，若光線比較弱，應該選用(　　) A．大光圈、凹面鏡　　　　　 B．大光圈、平面鏡 C．小光圈、凹面鏡 D．小光圈、平面鏡 答案：A 詳解：在使用顯微鏡的過程中，只有當視野明亮時才有可能觀察到清晰的物像。當外界光線比較弱時，需要使用反光鏡的凹面鏡，將較多的光線反射進入鏡筒，還需要選擇較大的光圈，使較多的光線通過而進入鏡筒中。 3．使用顯微鏡對光的順序是(　　) ①轉動轉換器使低倍物鏡對準通光孔　②轉動遮光器使較大的光圈對準通光孔?、圩笱圩⒁暷跨R右眼睜開?、苻D動反光鏡使視野中出現(xiàn)一個白亮的視野 A．①②③④ B．③①②④ C．②③①④ D．①③②④ 答案：A 詳解：本題主要考查學生對顯微鏡使用步驟的掌握情況。對光是顯微鏡使用過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。首先要轉動轉換器，使低倍物鏡對準通光孔，物鏡前端與載物臺之間的距離要保持2厘米。把一個較大的光圈對準通光孔。左眼注視目鏡，右眼睜開。轉動反光鏡，使光線通過通光孔反射到鏡筒內(nèi)，通過目鏡可以看到白亮的視野。故本題答案為A。 4．在顯微鏡的視野中觀察到物像位于視野的左下方，要把物像移到視野的中央，應該怎樣移動標本(　　) A．向右上方移動標本 B．向左上方移動標本 C．向右下方移動標本 D．向左下方移動標本 答案：D 詳解：在顯微鏡下觀察的物像是倒像，所以，物像和標本移動的方向是相反的。如果將位于視野左下方的物像移到視野的中央，物像應該向右上方移動，所以，標本應該向左下方移動。 教材習題答案詳解 1．(1)√　(2)　(3)√　(4) 2．幾個同學圍著一臺顯微鏡，可能會遮擋進入反光鏡的光線，因此顯微鏡視野有時會變暗。 3．不能。利用顯微鏡觀察的物體必須是薄而透明的。不透光紙會遮擋光線，從而看不到物像。 4．(1)擦拭目鏡用紗布錯誤，應用擦鏡紙；(2)玻片標本放于顯微鏡載物臺正中央錯誤，應正對通光孔的中心；(3)直接用細準焦螺旋使鏡筒上升錯誤，應先用粗準焦螺旋使鏡筒上升，直到看清物像，再微調(diào)細準焦螺旋。 5．3號顯微鏡視野中細胞數(shù)目最多。因為顯微鏡的放大倍數(shù)越高，被觀察的細胞在視野中就越大，在同樣大小的視野中細胞的數(shù)目會越少，反之會越多。 6．先轉動目鏡，如果污點移動則說明污點在目鏡上；如果污點不動則移動玻片標本，若污點移動，則說污點在玻片標本上，反之則說明污點在物鏡上。 活動設計 活動題目：收集關于“顯微鏡”的相關資料。 活動目的：1.顯微鏡是生物科學研究中常用的觀察工具，通過收集并分析資料了解顯微鏡的發(fā)展歷程。 2．了解不同階段的顯微鏡的用途。 活動過程：課下通過去圖書館或者通過互聯(lián)網(wǎng)查找相關的資料，在課堂上進行交流。 教學反思 上好本節(jié)課的關鍵是組織好學生進行探究和操作。學生第一次接觸顯微鏡，既好奇又陌生，教師要創(chuàng)設恰當?shù)那榫骋龑W生認識顯微鏡的組成以及各部件的作用。這樣在實驗的過程中學生就會感覺得心應手。使用顯微鏡是本節(jié)課的重點難點，也是以后許多觀察實驗的基礎，所以，一定要引導學生熟練掌握顯微鏡的操作方法和步驟。在實驗前設置恰當?shù)念A習提綱引導學生預習，然后分組實驗，組長調(diào)控本組的實驗情況，教師在巡視的過程中進行指導。本節(jié)課不但使學生了解了顯微鏡的結構以及正確的使用方法，還最大限度地培養(yǎng)了學生的實驗能力、探究能力和合作能力。 參考資料 光學顯微鏡的組成結構 光學顯微鏡一般由載物臺、聚光照明系統(tǒng)、物鏡、目鏡和調(diào)焦機構組成。載物臺用于盛放被觀察的物體。利用調(diào)焦旋鈕可以驅(qū)動調(diào)焦機構，使載物臺作粗調(diào)和微調(diào)的升降運動，使被觀察物體調(diào)焦清晰成像。它的上層可以在水平面內(nèi)作精密移動，一般都把被觀察的部位調(diào)放到視場中心。 聚光照明系統(tǒng)由燈源和聚光鏡構成，聚光鏡的功能是使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器的工作波段相適應。物鏡位于被觀察物體附近，是實現(xiàn)第一級放大的鏡頭。在物鏡轉換器上同時裝著幾個不同放大倍率的物鏡，轉動轉換器就可讓不同倍率的物鏡進入工作光路，物鏡的放大倍率通常為5～100倍。 物鏡是顯微鏡中對成像質(zhì)量優(yōu)劣起決定性作用的光學元件。常用的有能對兩種顏色的光線校正色差的消色差物鏡；質(zhì)量更高的還有能對三種色光校正色差的復消色差物鏡；能保證物鏡的整個像面為平面，以提高視場邊緣成像質(zhì)量的平像場物鏡。高倍物鏡中多采用浸液物鏡，即在物鏡的下表面和標本片的上表面之間填充折射率為1.5左右的液體，它能顯著地提高顯微觀察的分辨率。目鏡是位于人眼附近實現(xiàn)第二級放大的鏡頭，目鏡放大倍率通常為5～20倍。按照所能看到的視場大小，目鏡可分為視場較小的普通目鏡和視場較大的大視場目鏡(或稱廣角目鏡)兩類。 載物臺和物鏡兩者必須能沿物鏡光軸方向作相對運動以實現(xiàn)調(diào)焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作時，容許的調(diào)焦范圍往往小于微米，所以顯微鏡必須具備極為精密的微動調(diào)焦機構。 顯微鏡放大倍率的極限即有效放大倍率，顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區(qū)分的兩個物點的最小間距。分辨率和放大倍率是兩個不同的但又互有聯(lián)系的概念。當選用的物鏡數(shù)值孔徑不夠大，即分辨率不夠高時，顯微鏡不能分清物體的微細結構，此時即使過度地增大放大倍率，得到的也只能是一個輪廓雖大但細節(jié)不清的圖像，稱為無效放大倍率。反之如果分辨率已滿足要求而放大倍率不足，則顯微鏡雖已具備分辨的能力，但因圖像太小而仍然不能被人眼清晰視見。所以為了充分發(fā)揮顯微鏡的分辨能力，應使數(shù)值孔徑與顯微鏡總放大倍率合理匹配。 聚光照明系統(tǒng)是對顯微鏡成像性能有較大影響，但又是易于被使用者忽視的環(huán)節(jié)。它的功能是提供亮度足夠且均勻的物面照明。聚光鏡發(fā)來的光束應能保證充滿物鏡孔徑角，否則就不能充分利用物鏡所能達到的最高分辨率。為此目的，在聚光鏡中設有類似照相物鏡中的，可以調(diào)節(jié)開孔大小的可變孔徑光闌，用來調(diào)節(jié)照明光束孔徑，以與物鏡孔徑角匹配。改變照明方式，可以獲得亮背景上的暗物點(稱亮視場照明)或暗背景上的亮物點(稱暗視場照明)等不同的觀察方式，以便在不同情況下更好地發(fā)現(xiàn)和觀察微細結構。