升華顯微鏡專題知識(shí)

譚傳龍

摘 要：2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與高一生物顯微鏡內(nèi)容最貼近，本文因勢(shì)利導(dǎo)，以諾貝爾獎(jiǎng)為契機(jī)，以顯微鏡內(nèi)容為載體，升華知識(shí)為能力。

關(guān)鍵詞：諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)；顯微鏡；能力

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）21-229-01

十一放假返校，校園里師生熱議2014年諾貝爾獎(jiǎng)，課余時(shí)間到辦公室向教師咨詢的學(xué)生也不少，這是一個(gè)難得的教育時(shí)機(jī)。其中的2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與高一生物顯微鏡內(nèi)容最貼近，如何因勢(shì)引導(dǎo)借力諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)給學(xué)生一次適時(shí)的教育，筆者決定以此為契機(jī)，草船借箭，以剛學(xué)的顯微鏡內(nèi)容為載體，升華知識(shí)為能力，在高一掀起一次學(xué)習(xí)生物的小高潮。

在諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)剛公布時(shí)筆者就在生物課堂上給學(xué)生布置任務(wù)：網(wǎng)上搜集2014年諾貝爾獎(jiǎng)的內(nèi)容，找出與我們高一生物所學(xué)知識(shí)最密切的獎(jiǎng)項(xiàng)，用簡要的語言概述該獎(jiǎng)項(xiàng)，并寫出該獎(jiǎng)項(xiàng)給自己帶來的體會(huì)，小組或班內(nèi)交流， 奠定了知識(shí)升華的基礎(chǔ)。最后同學(xué)一致認(rèn)為本年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與高一生物內(nèi)容最貼近，并概括如下：斯特凡·黑爾（Stefan W. Hell）、埃里克·貝齊格（Eric Betzig）和威廉·莫爾納爾（William E. Moerner）共同榮獲2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是研發(fā)了超分辨率熒光顯微技術(shù)。

一、以觀察工具每一次改進(jìn)催生新的理論成果的史實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)，增添學(xué)習(xí)動(dòng)力

2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與顯微鏡內(nèi)容相關(guān)，這是學(xué)生感興趣的地方，從肉眼看不到到放大300倍左右的簡易顯微鏡到放大1500倍左右的普通光學(xué)顯微鏡，再到放大一百萬倍左右的電子顯微鏡、熒光顯微鏡，觀察工具的改進(jìn)，拓寬了人類的視野，也取得了相應(yīng)的理論成果，從發(fā)現(xiàn)并命名細(xì)胞到提出細(xì)胞學(xué)說再到現(xiàn)代分子生物學(xué)，人類的認(rèn)識(shí)水平不斷提升，說明對(duì)細(xì)胞本質(zhì)的認(rèn)識(shí)是隨著顯微技術(shù)、物理學(xué)、化學(xué)和生物科學(xué)等的發(fā)展而不斷深入的。推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步是每位同學(xué)應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)，高中階段是人生中最寶貴的時(shí)光，必須志存高遠(yuǎn)，熱愛科學(xué)，學(xué)有所成，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、以顯微鏡的正確使用來設(shè)置疑問，培養(yǎng)規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣

在顯微鏡的教學(xué)中通過設(shè)計(jì)問題串，引導(dǎo)學(xué)生多層次多角度分析問題，針對(duì)與顯微鏡相關(guān)的知識(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題串：如何判斷細(xì)胞死活，如何區(qū)分原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的異同？結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生思考：在腌制白菜的過程中，白菜形態(tài)在宏觀上有什么變化？制作裝片后，顯微鏡下觀察白菜細(xì)胞在微觀上液泡大小、顏色有什么變化？能否辨識(shí)原生質(zhì)層，是否與細(xì)胞壁脫離？導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)部因素是什么？白菜腌制前和腌制后的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖有什么變化？制作臨時(shí)裝片對(duì)比觀察并繪圖。通過多角度設(shè)置疑問，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中動(dòng)手又動(dòng)腦，逐步養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)操作中規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己昧?xí)慣。

三、以熒光顯微技術(shù)為背景，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料和對(duì)比辨析能力

結(jié)合2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)發(fā)明的熒光顯微技術(shù)問學(xué)生：熒光顯微鏡屬于電子顯微鏡還是光學(xué)顯微鏡？這時(shí)可適時(shí)的引導(dǎo)學(xué)生查找相關(guān)資料，通過查閱，學(xué)生發(fā)現(xiàn)熒光顯微鏡屬于光學(xué)顯微鏡的一種，由于二者激發(fā)的波長不同，熒光顯微鏡與普通光學(xué)顯微鏡在結(jié)構(gòu)和使用方法上也不同。這時(shí)再引導(dǎo)學(xué)生列表比較光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡的區(qū)別，通過差異點(diǎn)的比較，培養(yǎng)學(xué)生的辨析能力。

在用顯微鏡觀察比較細(xì)胞中的葉綠體和線粒體異同時(shí)，學(xué)生嘗試從分布、形狀、材料選取、是否染色等多方面對(duì)比辨析，從宏觀上學(xué)生有了深刻認(rèn)識(shí)，再引導(dǎo)學(xué)生從二者的亞顯微結(jié)構(gòu)上比較差異，再對(duì)比辨析二者的功能的不同，進(jìn)而得出結(jié)構(gòu)決定功能的結(jié)論。

在學(xué)習(xí)滲透作用內(nèi)容時(shí)，讓學(xué)生將動(dòng)物細(xì)胞與成熟的植物細(xì)胞發(fā)生的滲透作用作對(duì)比，比較二者發(fā)生滲透作用的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。在比較后有學(xué)生發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞失水或吸水后體積沒有明顯的變化，對(duì)比辨析生成了問題，引導(dǎo)學(xué)生再次觀察二者細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，得出植物細(xì)胞壁的伸縮性小的緣故。

四、以簡化實(shí)驗(yàn)步驟為突破口，培養(yǎng)學(xué)生化繁為簡的能力

顯微鏡是高中生物常用儀器，必須熟練使用，要將實(shí)驗(yàn)步驟要點(diǎn)化，易懂易記易操作，多次訓(xùn)練后學(xué)生動(dòng)手操作才會(huì)規(guī)范。學(xué)生在操作高倍鏡觀察標(biāo)本時(shí)常常動(dòng)作遲緩效果差強(qiáng)人意，主要原因是文字?jǐn)⑹鰞?nèi)容多，學(xué)生抓不住要點(diǎn)，只有善于化繁為簡才能抓住要點(diǎn)。比如高倍鏡操作步驟簡化為：找物像，移中央，換高倍，調(diào)清晰。觀察制作的植物細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí)，操作步驟簡化為：擦干凈 ，滴中央，撕表皮，展平，蓋緩放，染標(biāo)本。實(shí)驗(yàn)步驟簡化為操作要點(diǎn)后，簡單扼要，易于理解記憶，規(guī)范了操作，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，這些都得益于化繁為簡能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

五、以生物圖引導(dǎo)學(xué)生讀圖說圖，培養(yǎng)學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換能力

顯微鏡是高中生物重要的觀察工具，課本上的許多圖形都來自光學(xué)或電子顯微鏡。結(jié)合顯微鏡來鍛煉學(xué)生識(shí)圖繪圖能力，教學(xué)會(huì)收到事半功倍的效果。如觀察各種細(xì)胞形態(tài)大小、觀察植物細(xì)胞液泡和葉綠體的流動(dòng)，讓學(xué)生繪出細(xì)胞的示意圖；繪制各種細(xì)胞器如葉綠體、線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等的簡圖，加深學(xué)生對(duì)不同細(xì)胞器結(jié)構(gòu)不同功能不同的理解。通過繪圖，微觀的圖形變得直觀生動(dòng)，生物知識(shí)變得鮮活有趣，易于理解，易于接受，學(xué)生敘述時(shí)也變得輕松生動(dòng)得心應(yīng)手。在學(xué)習(xí)細(xì)胞增殖內(nèi)容時(shí)，結(jié)合各時(shí)期特點(diǎn)和顯微鏡觀察，讓學(xué)生繪出各時(shí)期細(xì)胞的示意圖，通過圖文結(jié)合，有絲分裂各時(shí)期的特點(diǎn)呼之欲出，知識(shí)水到渠成。

2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)是眾多科學(xué)家長期合作、不懈研究的科研成果，生物學(xué)習(xí)中需要培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)小組成員之間的緊密協(xié)作會(huì)帶來更高的學(xué)習(xí)效率；還要學(xué)習(xí)科學(xué)家孜孜不倦，勇于探索，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和科學(xué)品質(zhì)，不斷克服學(xué)習(xí)上的困難，不斷超越自己。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李 琳.將諾貝爾獎(jiǎng)引入高中生物學(xué)課堂[J].生物學(xué)教學(xué)，2014（3）：8-9.