“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”的實驗教學設計

朱曉林

(北京市潞河中學 北京 101149)

1 教材與學情分析

“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”實驗屬于人教版高中生物學必修1《分子與細胞》第1章第2節“細胞的多樣性和統一性”的內容。前一節“從生物圈到細胞”介紹了生命活動與細胞的聯系以及生命系統的結構層次，強調了細胞對生命活動的重要性。本實驗則是要通過動手觀察不同類型的細胞，幫助學生構建細胞多樣性和統一性的概念。同時，本實驗也是高中生物學的第一個顯微觀察類實驗，該實驗的順利完成將為今后多個顯微觀察類實驗的順利進行奠定基礎。

學生在初中階段已經接觸過顯微鏡，對顯微鏡的構造和低倍鏡的使用方法有一定的了解。但是由于間隔了較長時間，學生對顯微鏡操作已相當生疏，難以在顯微鏡下迅速找到需要觀察的細胞，甚至不能規范地操作顯微鏡。但學生對生物實驗十分感興趣，尤其是對顯微鏡下的世界充滿好奇。只要合理安排實驗順序和適當擴大實驗材料的使用范圍，就可以激發學生內在的學習動力，引導學生利用不同的實驗材料，通過反復操作，使不同水平的學生都得到訓練和提高，達到課標規定的教學目標。

本實驗的教學重點是： 幫助學生掌握高倍顯微鏡的構造和使用方法；建構細胞多樣性和統一性概念。

2 教學設計思路

本實驗的基本教學目標是： 通過顯微觀察，讓學生直觀感受細胞的形態、大小乃至結構，從而構建對細胞多樣性和統一性的認識。因此，正確使用高倍顯微鏡和制作臨時裝片是順利完成該實驗的基本操作技能。所以,在本節課的教學設計上應注意： ①準備充足的實驗材料，其中有永久裝片，也有菠菜、洋蔥等鮮活材料，甚至有酵母菌和湖水等，給學生提供選擇實驗和探究實驗的條件；②實驗步驟的安排遵循從簡單到復雜的原則，循序漸進，如先用低倍鏡觀察永久裝片，然后用高倍鏡觀察永久裝片，再制備臨時裝片進行觀察，最后探究性觀察酵母菌培養液和湖水；③通過增加選擇性和探究性的實驗安排,激發學生的實驗興趣，照顧不同能力層次的學生,提高學生自主學習的能力,因為其中某些實驗材料在今后的實驗中還會用到，這也為以后相關實驗的教學打下基礎；④通過課前預習、課上教師精講等辦法，給學生留出較為充足的時間，學生可以選擇實驗材料，通過直接觀察和相互交流(互相觀察對方的實驗結果)等活動，提高學習效率。

3 教學過程

3.1 課前準備 由于學生存在一定差異，因此課前準備了實驗講義(內容主要包括三部分： 一是顯微鏡的基本構造；二是顯微鏡的常規操作步驟；三是本節課的主要教學內容和要求等)，提前兩天發給學生，供學生課前預習使用。

實驗材料： 真菌(酵母液)、高等植物(如菠菜、洋蔥等)、湖水、動植物細胞永久裝片(小麥根尖分生區永久裝片、蠶豆葉下表皮永久裝片、人血涂片、青霉菌永久裝片)等。

實驗用具： (數碼)光學顯微鏡、蓋玻片、載玻片、鑷子、滴管、擦鏡紙、吸水紙、清水等。

3.2 主要教學環節 在實驗開始前先進行實驗安全教育。提醒學生使用蓋玻片和載玻片時注意不要劃傷身體，注意安全使用鑷子，要遵守實驗室守則等。

(1) 導入： 教師引導學生回憶顯微鏡的構造及功能；重點講解高倍物鏡的實驗方法和原則。學生對照實驗臺上的顯微鏡，回憶并說出顯微鏡的構造和功能。目的是檢查學生預習情況，了解學生對顯微鏡的認識，為觀察實驗奠定基礎。

(2) 學生自主實驗： 分為遞進的三個階段。

第一階段： 在教師說明本節課的目的，簡單介紹實驗材料、用具，重點強調實驗步驟后,學生首先觀察永久裝片，側重細胞形態、大小和基本結構的觀察(細胞膜、細胞質和細胞核)。學生選擇觀察小麥根尖分生區永久裝片、蠶豆葉下表皮永久裝片、人血涂片、青霉菌永久裝片并拍照，將照片上傳教師主控臺。相互交流觀察結果。這一階段相對簡單,目的是熟悉顯微鏡的使用，并從簡單的永久裝片的觀察入手，同時通過重復訓練提高學生操作技能。

第二階段： 當多數學生提交永久裝片觀察結果后,教師通過大屏幕展示學生發送的照片,進行初步總結,然后指導學生制作臨時裝片，學生進行臨時裝片的制作及觀察。學生可以選擇菠菜或洋蔥，制作臨時裝片并觀察，同時拍照，將照片上傳教師主控臺,并相互交流觀察結果。此階段的目的是訓練顯微操作技能和臨時裝片的制作技能，為觀察葉綠體和質壁分離實驗等打基礎。

第三階段： 學生制作酵母菌培養液、湖水臨時裝片并拍照，將照片上傳教師主控臺。相互交流觀察結果。以此激發學生好奇心，并在發現特殊實驗現象的過程中鼓勵學生提出問題并大膽猜想做出假設,對這些現象進行解釋，從而激發學生的求知欲和主動探究的意識。學生發現湖水中有各種能動的小生物,如水蚤等，也有許多單細胞的綠藻甚至藍藻等。

(3) 交流總結： 教師通過大屏幕展示學生觀察結果，指導學生分析解答實驗中發現的具有共性的問題,如學生操作中的優點和不足，師生討論學生發現的問題，為以后的顯微觀察類實驗教學奠定基礎。最后緊扣本節課的教學目標： 知道細胞的統一性和多樣性；了解細胞是最基本的生命系統，是生物體結構和功能的基本單位。最后布置課后作業，指導學生整理實驗臺。

4 教學效果及反思

本節課的教學設計符合學生實際，學生在充分預習的基礎上，通過對不同實驗材料的觀察，由簡單到復雜、由驗證到探究；通過反復使用顯微鏡進行觀察，學生運用顯微鏡觀察實驗材料的能力逐步提高。通過教師指導、學生合作、相互交流，實現了各種信息渠道的相互交融，學生學習過程積極主動，學生興趣得到激發，學生能力得到提高，學生在活動中增進了交流和感情，為今后的顯微觀察類實驗的學習奠定了基礎，收到很好的教學效果。

教學中也存在一些問題,主要體現在課堂學生由于過度興奮,經常大聲喧嘩,實驗室比較嘈雜,教師中間講解和總結時學生不夠專心等。