资源简介

《1.2.1 学习使用显微镜》教案
学科 初中生物 年级册别 七年级上册 共1课时
教材 人教版 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节内容属于生命科学观察工具学习的核心环节。教材通过图文结合的方式系统介绍了光学显微镜的基本结构、操作流程与注意事项，旨在帮助学生掌握显微镜这一基础实验仪器的规范使用方法。内容涵盖从单目到双目再到数码液晶显微镜的渐进式介绍，体现了现代科技在生命科学研究中的应用发展。该节不仅是后续观察动植物细胞的基础铺垫，更是培养学生科学探究能力与严谨实验态度的关键起点。
学情分析
七年级学生刚刚进入初中阶段，对生物学科充满好奇，但缺乏系统的实验操作经验。虽然部分学生接触过放大镜等简单光学工具，但对于显微镜这种精密仪器仍感到陌生甚至畏惧。学生普遍具备一定的动手意愿，但在细节操作中易出现粗心、不规范等问题，如随意转动镜头、未从侧面观察物镜与玻片距离等。此外，学生抽象思维能力尚在发展中，对“放大倍数”“视野范围”之间的关系理解困难。教师需通过情境创设与分步示范，引导学生建立“安全操作—规范流程—精细观察”的科学行为习惯，突破认知障碍。
课时教学目标
生命观念
1. 能够识别显微镜的主要结构名称及其功能，理解各部件在成像过程中的作用，初步建立“结构决定功能”的生物学观点。
2. 理解显微镜放大倍数的计算方式，能根据目镜与物镜的放大倍数判断总放大倍数，并认识到放大倍数与视野范围之间的反比关系。
科学思维
1. 能够通过对比不同显微镜类型（单目、双目、数码液晶）的操作差异，归纳出共同的操作原则，发展归纳推理能力。
2. 在观察过程中能基于现象提出问题，如“视野变暗了”“物像模糊”，并尝试运用排除法判断污点位置，提升逻辑分析能力。
探究实践
1. 能独立完成显微镜的安放、对光、调焦等基本操作步骤，形成规范化的实验行为习惯。
2. 能在教师指导下完成池塘水样本的临时装片制作与显微观察，体验从“制片—观察—记录”全过程的科学探究流程。
态度责任
1. 在实验过程中遵守实验室规则，养成爱护仪器、轻拿轻放的良好习惯，增强责任意识。
2. 能在小组合作中分工协作，尊重他人意见，培养团队精神与科学伦理意识。
教学重点、难点
重点
1. 显微镜的基本结构识别与功能理解，特别是目镜、物镜、反光镜、遮光器、准焦螺旋的作用。
2. 显微镜对光、调焦、转换高倍物镜等关键操作步骤的规范执行，确保观察成功。
难点
1. 理解“放大倍数=目镜×物镜”的计算原理，并能解释为何放大倍数越大，视野越小、亮度越低。
2. 在观察中能准确判断污点位置（目镜、物镜或玻片），掌握“移动玻片—转动目镜—更换物镜”三步排查法。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、演示法
教具准备
单目显微镜、双目显微镜、数码液晶显微镜各一台；动植物玻片标本、池塘水样本、滴管、镊子、载玻片、盖玻片、擦镜纸、多媒体课件、板书图示
教学环节 教师活动 学生活动
情境导入，激发兴趣
一、故事启航：从胡克发现“细胞”说起 （一）、导入
1. 教师讲述：1665年，胡克用自制的显微镜观察软木切片，首次看到一个个像小房间一样的结构，他将这些结构命名为“cell”（细胞）。“这是人类第一次看见细胞的模样。”
2. 提问引导：同学们，你们知道胡克是怎么看到这些‘小房间’的吗？如果他没有显微镜，能发现细胞吗？为什么？
3. 引导学生思考：显微镜是打开微观世界的大门的钥匙。今天，我们也要成为“微观世界的探险家”，亲手学习使用这把钥匙——显微镜。
4. 板书课题：《1.2.1 学习使用显微镜》
二、任务发布：组建“显微镜特工队” （一）、创设真实情境任务
1. 教师宣布：现在，学校生物科技社招募“显微镜特工队”成员，任务是“在显微镜下找到池塘水中漂浮的生命体”。每位队员必须通过三项考核：
- 考核一：正确组装并调试显微镜
- 考核二：成功观察到一个清晰的物像
- 考核三：能判断视野中的污点位置
2. 每组4人，选出队长，领取“特工装备包”（内含显微镜、玻片、滴管、擦镜纸等），明确任务分工：操作员、观察员、记录员、安全监督员。
3. 强调纪律：任何操作前必须听清指令，严禁用手触摸镜头，实验结束后按流程归位仪器。 1. 观看动画视频，感受科学发现的魅力。
2. 思考并回答教师提问，理解显微镜的重要性。
3. 分组讨论，明确角色职责，激活学习动机。
4. 认真聆听任务要求，做好实验准备。
评价任务 情境参与：☆☆☆
角色分工：☆☆☆
任务理解：☆☆☆
设计意图 以历史人物和科学发现为切入点，创设“探索微观世界”的真实情境，激发学生好奇心与使命感。通过“特工队”角色扮演，将枯燥的操作训练转化为有目标的任务挑战，提升课堂代入感与学习主动性，同时渗透科学史教育与团队协作意识。
结构认知，构建模型
一、显微镜结构大揭秘：认识“我的伙伴” （一）、分组观察实物显微镜，完成“结构拼图”任务
1. 教师将全班分为8个小组，每组发放一台单目显微镜。要求学生按照“从上到下、从外到内”的顺序，逐一辨认显微镜各部件。
2. 教师出示一张空白结构图（板书用），逐步引导学生标注：
- 镜筒顶部：目镜（标注“10×”“15×”）
- 镜筒中部：转换器（连接三个物镜：“4×”“10×”“40×”）
- 镜筒下端：物镜（强调“勿用手触碰镜片”）
- 镜臂两侧：粗准焦螺旋（大旋钮）、细准焦螺旋（小旋钮）
- 镜座上方：载物台（中央有通光孔）、压片夹、移动手轮
- 镜座下方：遮光器（可调节光圈大小）、反光镜（凹面/平面）
- 电源开关与光源调节旋钮（针对双目/数码显微镜）
3. 教师提问互动：
- “为什么物镜要保持2厘米距离？”
- “反光镜的凹面和平面分别适合什么光线条件？”
- “遮光器上的光圈大小如何影响视野亮度？”
4. 教师总结：每一个部件都是显微镜“眼睛”的一部分，缺一不可。
二、对比学习：三种显微镜的“性格”差异 （一）、播放三种显微镜操作视频片段
1. 教师播放三段短视频：
- 单目显微镜：教师手持显微镜，用一只眼观察，另一只眼睁开，缓慢转动粗准焦螺旋调焦。
- 双目显微镜：教师打开电源，调节两个目镜间距，双眼同时观察，再缓缓上升载物台。
- 数码液晶显微镜：画面直接显示在屏幕上，教师点击拍照按钮，生成图像。
2. 提问引导：
- “哪种显微镜最方便拍照？”
- “双目显微镜适合长时间观察吗？为什么？”
- “单目显微镜为什么需要‘另一只眼睁开’？”
3. 教师板书对比表
4. 强调：无论哪种显微镜，核心原理都是“光路成像”，都必须遵循“先低倍后高倍”“先粗调后细调”的操作规律。 1. 分组观察显微镜实物，对照结构图进行标注。
2. 积极回答教师提问，理解各部件功能。
3. 观看视频，比较三种显微镜的异同。
4. 在小组内讨论并填写对比表格，形成认知框架。
评价任务 结构识别：☆☆☆
功能理解：☆☆☆
对比分析：☆☆☆
设计意图 通过“实物观察+结构拼图+视频对比”多模态教学，帮助学生建立显微镜结构的立体认知。利用“角色化命名”（如“眼睛”“大脑”“手”）降低理解门槛，使抽象结构具体化。通过对比学习，拓展学生视野，理解技术进步对科学研究的影响，为后续探究埋下伏笔。
操作演练，精进技能
一、对光调光：点亮“微观之眼” （一）、教师示范“对光”全过程
1. 教师站在讲台前，手持显微镜，面向全体学生，边操作边讲解：
- 第一步：转动转换器，使低倍物镜（“4×”）对准通光孔，注意听到“咔哒”声表示到位。
- 第二步：调节遮光器，选择最大的光圈（如“大圆孔”），使其正对通光孔。
- 第三步：一只眼紧贴目镜，另一只眼保持睁开（强调：不能闭眼！否则会头晕）。
- 第四步：缓慢转动反光镜，使光线反射进入镜筒。当看到一个明亮的圆形视野时，停止转动。
- 第五步：若教室光线较暗，可使用凹面镜；若光线强，则使用平面镜。
2. 教师提问：“为什么必须从侧面看物镜接近玻片？”
3. 强调：对光成功标志是“视野明亮、均匀、无阴影”。
二、调焦观察：捕捉“第一眼”物像 （一）、教师分步演示调焦流程
1. 教师将一张写有“e”的玻片标本正面朝上放在载物台上，用压片夹固定。
2. 移动玻片，使“e”位于通光孔中心。
3. 从侧面注视物镜，缓慢转动**粗准焦螺旋**，使镜筒下降，直到物镜距离玻片约2毫米处停止（强调：绝不能让物镜碰到玻片！）。
4. 一只眼继续向目镜内看，同时**反向转动粗准焦螺旋**，使镜筒缓慢上升，直到看到模糊的物像。
5. 再略微转动**细准焦螺旋**，使物像变得清晰。
6. 教师展示：“你看到的是什么？是不是一个倒置的‘e’？”
7. 引导思考：为什么是倒像？因为显微镜成像是上下左右颠倒的。
8. 教师提醒：若想换高倍镜，必须先将目标移到视野中央，再转动物镜转换器。
三、高倍观察：挑战“更精细的美” （一）、分组尝试转换高倍物镜
1. 教师强调：“切换高倍物镜后，**严禁使用粗准焦螺旋**！”
2. 每组学生在教师指导下，将“10×”物镜转至通光孔，再用细准焦螺旋微调，直至物像清晰。
3. 教师巡视指导，纠正错误操作（如：误用粗准焦螺旋、未移中央等）。
4. 提问：“转换高倍镜后，视野发生了什么变化？”
5. 学生观察并回答：视野变暗、范围变小、物像变大。
6. 教师补充：放大倍数 = 目镜 × 物镜，如“10×”目镜 + “40×”物镜 = 400倍。
7. 教师强调：放大倍数越大，看到的细节越多，但能看到的范围越小，需反复调整才能找到目标。 1. 观察教师示范，注意每一个动作细节。
2. 小组内轮流操作，每人完成一次对光与调焦。
3. 在教师指导下尝试转换高倍物镜，体验“放大”的神奇。
4. 记录观察结果：视野亮度、范围、物像大小变化。
评价任务 对光成功：☆☆☆
调焦清晰：☆☆☆
操作规范：☆☆☆
设计意图 采用“教师示范—学生模仿—即时反馈”模式，确保每个操作步骤精准落地。通过“倒像”现象引发认知冲突，促进学生深入思考成像原理。设置“高倍镜挑战”环节，激发探究欲望，自然引出“放大倍数与视野关系”的核心难点，实现知识迁移与能力提升。
问题探究，深化理解
一、污点排查：谁在“捣乱”？ （一）、创设真实问题情境
1. 教师故意在某组显微镜的目镜上贴一个小黑点，制造“视野中有污点”的假象。
2. 提问：“如果视野中出现一个固定的污点，它可能在哪里？”
3. 引导学生分三步排查：
- 第一步：移动玻片——污点随玻片移动？→ 若是，则在玻片上。
- 第二步：转动目镜——污点随目镜转动？→ 若是，则在目镜上。
- 第三步：更换物镜——污点仍在？→ 若是，则在物镜上。
4. 教师演示：学生依次操作，验证结论。
5. 教师强调：若污点在物镜或目镜上，必须用专用擦镜纸轻轻擦拭，严禁用纸巾或手指。
二、拓展延伸：显微镜的“前世今生” （一）、播放“显微镜发展史”微课视频
1. 教师播放3分钟视频：从16世纪荷兰眼镜匠制造的简易显微镜（放大10~30倍），到19世纪光学显微镜的进步，再到20世纪电子显微镜（百万倍）、激光扫描共聚焦显微镜（三维成像）、扫描隧道显微镜（原子级观测）的发展历程。
2. 提问：“显微镜技术的发展如何推动了生命科学的进步？”
3. 学生讨论后回答：
- 电子显微镜让我们看到了病毒、细胞膜等结构
- 扫描隧道显微镜实现了原子级别的操控
- 激光显微镜可观察活细胞动态变化
4. 教师总结：科学、技术与社会密不可分——每一次技术突破都带来新的科学发现，而科学需求又推动技术革新。 1. 参与“污点排查”游戏，体验科学问题解决过程。
2. 分析现象，提出假设，验证结论，发展科学推理能力。
3. 观看视频，了解显微镜技术发展史，体会科技进步的力量。
4. 小组讨论，交流对“科学—技术—社会”关系的理解。
评价任务 问题诊断：☆☆☆
推理严密：☆☆☆
理解深化：☆☆☆
设计意图 通过“污点排查”任务，将抽象的“故障排除”能力转化为可操作的游戏，提升学生的问题解决能力。引入显微镜发展史，拓宽学生科学视野，理解技术进步对科学探索的支撑作用，培养“科学—技术—社会”一体化的思维格局，落实核心素养中的“科学态度与责任”。
总结升华，规范收尾
一、回顾“特工队”任务完成情况 （一）、小组自评与互评
1. 教师引导各组汇报：
- 是否完成对光与调焦？
- 是否成功观察到物像？
- 是否能判断污点位置？
2. 教师展示“特工队任务完成卡”，由组长填写完成情况。
3. 教师点评：表扬操作规范、协作有序的小组，指出常见失误（如：未侧视、误用粗调等）。
二、实验结束，回归规范 （一）、教师强调收尾流程
1. 教师逐项讲解实验完毕后的操作：
- 单目显微镜：将镜筒下降至最低，物镜转离通光孔，反光镜竖立。
- 双目/数码显微镜：载物台降至最低，光源调至最低，关闭电源。
- 所有仪器归位，清洁桌面，垃圾入桶。
2. 教师强调：“显微镜是精密仪器，每次使用都要像对待朋友一样爱护。”
3. 教师播放一段温馨音乐，配合“感谢显微镜”的结束语，营造仪式感。
4. 布置课后任务：请每位同学绘制一幅“显微镜结构图”，标注所有主要部件，并写出其功能。 1. 小组汇报任务完成情况，接受教师反馈。
2. 记录实验中的问题与收获。
3. 按照流程清理仪器，养成良好实验习惯。
4. 接受课后绘图任务，准备回家完成。
评价任务 任务完成：☆☆☆
规范收尾：☆☆☆
习惯养成：☆☆☆
设计意图 通过“任务复盘+规范收尾”环节，强化实验全过程管理意识。将实验行为从“操作”升华为“责任”，培养学生尊重科学、爱护仪器的优良品质。布置绘图作业，巩固结构认知，实现“知—行—思”闭环，为下一课时观察细胞打下坚实基础。
作业设计
一、显微镜结构图绘制
1. 请根据本节课所学，在A4纸上绘制一台单目光学显微镜的结构图。
2. 必须标注以下部件名称：
- 目镜（注明“10×”）
- 转换器（注明“4×”“10×”“40×”）
- 物镜（注明“4×”）
- 粗准焦螺旋、细准焦螺旋
- 遮光器（标明光圈大小）
- 反光镜（标明凹面/平面）
- 载物台、通光孔、压片夹
- 镜臂、镜座
3. 在图旁简要写出每个部件的功能（每条不超过20字）。
二、判断与填空
1. 显微镜的放大倍数是_________与_________放大倍数的乘积。
2. 使用显微镜时，应先用_________倍物镜进行观察，再换用高倍物镜。
3. 当物像不清晰时，应调节_________准焦螺旋。
4. 若视野中有一个污点，移动玻片时污点不动，转动目镜时污点也不动，则污点最可能在_________上。
5. 从侧面观察物镜与玻片的距离，是为了防止_________。
【答案解析】
一、显微镜结构图绘制
1. 结构完整，标注准确，功能描述正确 → 得满分
2. 缺少1-2个部件或标注错误 → 扣1分
3. 图形混乱，无法辨识 → 不得分
二、判断与填空
1. 目镜；物镜
2. 低
3. 细
4. 物镜
5. 物镜压碎玻片
板书设计
显微镜结构与使用
一、结构：镜筒↑ → 目镜（10×）
↓
转换器（4× 10× 40×）
↓
物镜（4×）
↓
镜臂 → 粗准焦螺旋（大）
↓
细准焦螺旋（小）
↓
载物台（通光孔）
↓
遮光器（光圈）
↓
反光镜（凹/平）
↓
镜座
二、操作口诀：
1. 低倍对光先，
2. 侧看防压片，
3. 上升找物像，
4. 细调才清晰，
5. 高倍先移中，
6. 禁用粗准焦。
教学反思
成功之处
1. 以“特工队”任务为线索，贯穿全课，极大提升了学生的参与度与沉浸感，课堂氛围活跃。
2. 采用“实物观察+视频演示+动手操作”三位一体教学策略，有效突破“结构认知”与“操作规范”两大难点。
3. 设计“污点排查”游戏，将抽象的故障诊断转化为趣味性活动，学生在玩中学，思维能力显著提升。
不足之处
1. 部分学生在调焦环节仍存在“急躁”心理，未能耐心等待物像出现，需加强心理引导。
2. 由于显微镜数量有限，个别小组操作时间略短，影响了高倍镜观察的充分性。
3. 拓展环节“显微镜发展史”内容较丰富，但时间略紧，部分学生未能充分表达观点，下次可提前布置预习任务。

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