1.4.观察洋葱表皮细胞
(一)背景和教学目标
我们的周围是一个丰富多彩的生命世界,各种各样的生物都有着自己的形态和生活习性,同时它们(也)存在着一些共同特征。其中最主要的特征之一就是除病毒等少数种类以外,细胞是生物体基本的结构和功能单位。
自从英国物理学家罗伯特·胡克用自制的显微镜发现软木是由细胞构成的以后,许多学者在显微镜下研究了植物的茎、芽和果实,以及血液和低等动物等,发现它们都含有胡克所描述的细胞结构。随着显微镜制造技术的提高,德国学者施莱登对植物细胞进行了大量的研究工作,证明细胞是构成植物体的基本单位。另一位德国学者施旺对动物细胞进行了大量的研究之后指出,细胞是一切动物共有的结构特征。他还指出了动物和植物在结构上的统一性,即不论动物还是植物,其组织都是由细胞构成的。
1958年,德国病理学家魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”的著名论断,认为个体的所有细胞都是由原来细胞分裂产生的,从而彻底否定了传统的生命自然发生说的观点。至此,细胞学说真正建立起来。细胞学说将植物学和动物学联系在一起,论证了整个生物界在结构上的统一性,以及在进化上有共同的起源,有力地推动了生物学向微观领域的发展。从以上研究过程可以看出,细胞学说是建立在大量研究事实的基础上的,细胞学说的建立被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
学生在五年多的科学课学习中,已经通过大量的观察活动认识了许多生物的特征。本课和下面两课的教学活动将再次扩大学生的视野,指导学生用显微镜观察细胞,继续认识生物的共同特征。本课主要由“制作洋葱表皮玻片标本”和“观察洋葱表皮细胞”两个活动组成,重点活动是指导学生观察洋葱表皮细胞。
科学概念目标
洋葱表皮是由细胞构成的。
科学探究目标
学习制作洋葱表皮玻片标本。
会使用显微镜观察洋葱表皮细胞,用图画和文字记录观察到的洋葱表皮细胞。
能够对比洋葱表皮细胞与死亡的软木细胞,认识植物细胞的特点。
科学态度目标
认识到细致观察、详尽记录是科学研究的重要过程。
发展观察生物细胞、研究生物标本的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
懂得工具的发明和进步,使人类的视野不断扩大和深人,发现了更多的自然奥秘。
(二)教学准备
为学生准备:洋葱、小刀、清水、滴管、镊子、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片。
教师准备:制作洋葱表皮和正确使用光学显微镜的微课、教学课件等。
(三)教学过程
一、聚焦
1.通过上几节课的学习,我们认识了显微镜,知道显微镜的发明使人们能够观察到更微小的物体,大家知道哪些是更微小的物体吗?
2.学生列举自己知道的更微小的物体。
3.教师引导:大家听说过细胞吗?关于细胞我们知道些什么呢?细胞又是怎样子的?今天这节课,我们就来观察细胞。
4.板书课题:1.4.观察洋葱表皮细胞
二、探索
活动一:提出要求
1.让我们用显微镜来观察洋葱表皮,看看它的细胞是怎样的。
2.出示显微镜,复习显微镜的使用方法和步骤。
活动二:制作玻片标本
1.教师引导:要想使用显微镜观察洋葱表皮细胞,首先我们要按照一定的方法和步骤制作玻片标本。
2.学生观察第9页的下面一张图片以及第10页上面的6张圆形图片,初步了解制作洋葱玻片标本所需的材料、方法及步骤。
全班交流
3.所需材料:载玻片、针、盖玻片、吸水纸、滴管、纱布、洋葱、镊子、水等等。
4.师生共同观察课本第10页上面6幅圆形图片,了解制作洋葱玻片标本的方法及步骤。
预设:
①找一块干净的小纱布,将载玻片和盖玻片擦拭干净。
②用准备好的滴管在载玻片上滴1-2滴清水。
③用镊子在洋葱鳞片叶上撕下一小块表皮,大约一厘米左右就可以。
⑤将撕下的洋葱表皮放入载玻片的水滴中,用解剖针或者小镊子将其展开。
④用镊子夹住盖玻片,然后将一边慢慢放入水滴中,在水中放平,然后慢慢放下另外一边,使盖玻片完全进入水滴中不要有气泡。
5.注意事项:
①擦拭载玻片和盖玻片两片玻璃时,一定要注意安全,避免玻璃划伤皮肤。
②制作标本时一定要注意避免产生气泡。
③不要用摸过洋葱的手来揉眼睛。
6.学生分小组制作洋葱表皮玻片标本,教师巡视,了解学生制作情况,并适当的加以指导。
7.全班交流,各小组展示本小组制作好的洋葱表皮玻片标本,并说一说自己制作玻片标本的感受。
活动三:用显微镜观察洋葱表皮玻片标本,并用图和文字将我们的发现记录在活动手册上
各小组按要求用显微镜观察洋葱表皮玻片标本,并且用图和文字记录自己的观察发现。
三、研讨
1.教师引导:我们刚刚制作了洋葱表皮玻片标本,使用显微镜观察了洋葱表皮玻片标本,并用图和文字记录下了我们的发现。下面我们一起来看一看大家的发现。
2.展示同学们的记录,并描述我们看到的洋葱表皮结构。
3.教师出示同学们记录的洋葱表皮结构图片,并且请同学们介绍描述洋葱表皮结构。
预设:
洋葱细胞的基本结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡几部分组成。
洋葱表皮细胞看上去扁平的,细胞与细胞之间连接紧密,细胞的外侧往往还形成具有防水性的角质层。
4.刚刚我们展示了自己观察到的洋葱表皮细胞图片。我们观察到的洋葱表皮结构有什么共同的特点呢?
预设:
尽管我们观察到的洋葱表皮细胞因为观察方法等各方面的原因,可能会有一些细微的差别,但是洋葱表皮的细胞都包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡这几个部分。
5..出示罗伯特·胡克观察到的细胞,引导学生看一看。
教师引导:你们知道这是什么吗?
这是罗伯特·胡克观察到的细胞图片。
6.出示英国科学家罗伯特·虎克的图片,引导学生看一看图片并读一读旁边的文字资料,初步了解有关罗伯特·胡克的资料。
世界上第一个发现细胞的人是英国科学家罗伯特·胡克,他用显微镜观察一块软木片,发现木片上看上去像有一间间长方形的小房间,就把它们命名为细胞。
7.学生再次观察胡克观察到的细胞图片,再次了解人类初次发现细胞的样子。
8.讨论交流:我们看到的洋葱表皮细胞跟罗伯特·胡克观察到的细胞有什么相同与不同之处呢?
预设:
相同之处:细胞的形状基本能够清楚的看出来。
不同之处:罗伯特·胡克观察到的细胞细节不是太清楚,不能够看到细胞的细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡,而我们现在利用显微镜观察到的细胞,能够清楚的看到细胞的整个结构。
9.教师小结:尽管罗伯特·胡克看到的细胞不是太清楚,但是这也是人类历史上一个巨大的进步,从此,人类走进了微观世界。这也感谢显微镜的发明,正是由于显微镜,人类才能够进行微观世界的探索。课后,请同学们继续查阅有关细胞方面的知识,了解更多的有关细胞的知识。