“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

朱曉林

(北京市潞河中學(xué) 北京 101149)

1 教材與學(xué)情分析

“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”實(shí)驗(yàn)屬于人教版高中生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》第1章第2節(jié)“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”的內(nèi)容。前一節(jié)“從生物圈到細(xì)胞”介紹了生命活動(dòng)與細(xì)胞的聯(lián)系以及生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞對(duì)生命活動(dòng)的重要性。本實(shí)驗(yàn)則是要通過動(dòng)手觀察不同類型的細(xì)胞，幫助學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性的概念。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)也是高中生物學(xué)的第一個(gè)顯微觀察類實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的順利完成將為今后多個(gè)顯微觀察類實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過顯微鏡，對(duì)顯微鏡的構(gòu)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(shí)間，學(xué)生對(duì)顯微鏡操作已相當(dāng)生疏，難以在顯微鏡下迅速找到需要觀察的細(xì)胞，甚至不能規(guī)范地操作顯微鏡。但學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)十分感興趣，尤其是對(duì)顯微鏡下的世界充滿好奇。只要合理安排實(shí)驗(yàn)順序和適當(dāng)擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)材料的使用范圍，就可以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，引導(dǎo)學(xué)生利用不同的實(shí)驗(yàn)材料，通過反復(fù)操作，使不同水平的學(xué)生都得到訓(xùn)練和提高，達(dá)到課標(biāo)規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)。

本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)重點(diǎn)是： 幫助學(xué)生掌握高倍顯微鏡的構(gòu)造和使用方法；建構(gòu)細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性概念。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本實(shí)驗(yàn)的基本教學(xué)目標(biāo)是： 通過顯微觀察，讓學(xué)生直觀感受細(xì)胞的形態(tài)、大小乃至結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建對(duì)細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)。因此，正確使用高倍顯微鏡和制作臨時(shí)裝片是順利完成該實(shí)驗(yàn)的基本操作技能。所以,在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)上應(yīng)注意： ①準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)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(xué)生提供選擇實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)的條件；②實(shí)驗(yàn)步驟的安排遵循從簡單到復(fù)雜的原則，循序漸進(jìn)，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(shí)裝片進(jìn)行觀察，最后探究性觀察酵母菌培養(yǎng)液和湖水；③通過增加選擇性和探究性的實(shí)驗(yàn)安排,激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，照顧不同能力層次的學(xué)生,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,因?yàn)槠渲心承?shí)驗(yàn)材料在今后的實(shí)驗(yàn)中還會(huì)用到，這也為以后相關(guān)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)打下基礎(chǔ)；④通過課前預(yù)習(xí)、課上教師精講等辦法，給學(xué)生留出較為充足的時(shí)間，學(xué)生可以選擇實(shí)驗(yàn)材料，通過直接觀察和相互交流(互相觀察對(duì)方的實(shí)驗(yàn)結(jié)果)等活動(dòng)，提高學(xué)習(xí)效率。

3 教學(xué)過程

3.1 課前準(zhǔn)備 由于學(xué)生存在一定差異，因此課前準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)講義(內(nèi)容主要包括三部分： 一是顯微鏡的基本構(gòu)造；二是顯微鏡的常規(guī)操作步驟；三是本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容和要求等)，提前兩天發(fā)給學(xué)生，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)使用。

實(shí)驗(yàn)材料： 真菌(酵母液)、高等植物(如菠菜、洋蔥等)、湖水、動(dòng)植物細(xì)胞永久裝片(小麥根尖分生區(qū)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(shí)驗(yàn)用具： (數(shù)碼)光學(xué)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(xué)環(huán)節(jié) 在實(shí)驗(yàn)開始前先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育。提醒學(xué)生使用蓋玻片和載玻片時(shí)注意不要?jiǎng)潅眢w，注意安全使用鑷子，要遵守實(shí)驗(yàn)室守則等。

(1) 導(dǎo)入： 教師引導(dǎo)學(xué)生回憶顯微鏡的構(gòu)造及功能；重點(diǎn)講解高倍物鏡的實(shí)驗(yàn)方法和原則。學(xué)生對(duì)照實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的顯微鏡，回憶并說出顯微鏡的構(gòu)造和功能。目的是檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，了解學(xué)生對(duì)顯微鏡的認(rèn)識(shí)，為觀察實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

(2) 學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)： 分為遞進(jìn)的三個(gè)階段。

第一階段： 在教師說明本節(jié)課的目的，簡單介紹實(shí)驗(yàn)材料、用具，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟后,學(xué)生首先觀察永久裝片，側(cè)重細(xì)胞形態(tài)、大小和基本結(jié)構(gòu)的觀察(細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核)。學(xué)生選擇觀察小麥根尖分生區(qū)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(tái)。相互交流觀察結(jié)果。這一階段相對(duì)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(shí)通過重復(fù)訓(xùn)練提高學(xué)生操作技能。

第二階段： 當(dāng)多數(shù)學(xué)生提交永久裝片觀察結(jié)果后,教師通過大屏幕展示學(xué)生發(fā)送的照片,進(jìn)行初步總結(jié),然后指導(dǎo)學(xué)生制作臨時(shí)裝片，學(xué)生進(jìn)行臨時(shí)裝片的制作及觀察。學(xué)生可以選擇菠菜或洋蔥，制作臨時(shí)裝片并觀察，同時(shí)拍照，將照片上傳教師主控臺(tái),并相互交流觀察結(jié)果。此階段的目的是訓(xùn)練顯微操作技能和臨時(shí)裝片的制作技能，為觀察葉綠體和質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)等打基礎(chǔ)。

第三階段： 學(xué)生制作酵母菌培養(yǎng)液、湖水臨時(shí)裝片并拍照，將照片上傳教師主控臺(tái)。相互交流觀察結(jié)果。以此激發(fā)學(xué)生好奇心，并在發(fā)現(xiàn)特殊實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程中鼓勵(lì)學(xué)生提出問題并大膽猜想做出假設(shè),對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行解釋，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和主動(dòng)探究的意識(shí)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)湖水中有各種能動(dòng)的小生物,如水蚤等，也有許多單細(xì)胞的綠藻甚至藍(lán)藻等。

(3) 交流總結(jié)： 教師通過大屏幕展示學(xué)生觀察結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生分析解答實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的具有共性的問題,如學(xué)生操作中的優(yōu)點(diǎn)和不足，師生討論學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題，為以后的顯微觀察類實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。最后緊扣本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)： 知道細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性；了解細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。最后布置課后作業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

4 教學(xué)效果及反思

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際，學(xué)生在充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)不同實(shí)驗(yàn)材料的觀察，由簡單到復(fù)雜、由驗(yàn)證到探究；通過反復(fù)使用顯微鏡進(jìn)行觀察，學(xué)生運(yùn)用顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)材料的能力逐步提高。通過教師指導(dǎo)、學(xué)生合作、相互交流，實(shí)現(xiàn)了各種信息渠道的相互交融，學(xué)生學(xué)習(xí)過程積極主動(dòng)，學(xué)生興趣得到激發(fā)，學(xué)生能力得到提高，學(xué)生在活動(dòng)中增進(jìn)了交流和感情，為今后的顯微觀察類實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，收到很好的教學(xué)效果。

教學(xué)中也存在一些問題,主要體現(xiàn)在課堂學(xué)生由于過度興奮,經(jīng)常大聲喧嘩,實(shí)驗(yàn)室比較嘈雜,教師中間講解和總結(jié)時(shí)學(xué)生不夠?qū)Ｐ牡取?/p>