济南版七年级生物上册 1．1．4《生物学的研究工具》 教案

生物学的研究工具
一、教学目标
1．说出显微镜的基本构造和功能。
2．能使用显微镜观察到清晰的图像，会计算显微镜的放大倍数。
3．认识并初步学会生物学实验中的其他研究工具。
二、教学重难点
重点：
（1）显微镜的基本构造和作用。
（2）正确使用显微镜，并观察到清晰的图像。
难点：
正确使用显微镜，并观察到清晰的图像。
三、课时安排
1课时
四、教学过程
（一）新课引入
师：同学们，在我们眼里最普通的沙子，如果放在显微镜下观察，你会看到一个怎样的神奇世界呢？大家请看视频。
播放视频：《沙子》
（视频描述：你是否曾经留意过那些平凡的沙粒？它们看上去可能仅仅是一些不起眼的灰褐色的沙子，但这只是肉眼看起来的模样。实际上如果你在显微镜下观察，沙粒是非常美丽的。
摄影师盖里·格林伯格表示：“每次当我在镜下观察沙粒，都是一次惊喜。这就像是寻宝，不同的仅仅是这些宝藏非常微小，也并不是很昂贵。”格林伯格对拍摄沙粒的兴趣实际上源于他对显微镜的热爱。他是一名摄影师，同时也是一位科学家，他的兄弟生活在夏威夷毛伊岛，他给格林伯格寄来一罐子当地的沙子，于是格林伯格将这些夏威夷的沙粒放在显微镜下观察。在显微世界里，它们几乎像是一些珍珠，而不是你在沙滩上走了一天之后从鞋子里倒出来的讨厌的沙子。就像雪花一样，人们说没有两片雪花是完全一样的，但雪花之间的这种差异可能会非常微小，而沙粒之间的差异就要丰富得多。格林伯格表示，沙子是一个地区生物和地质状况的反映。
可见，显微镜为我们展示了另外一个神奇美丽的世界！）
师：看了以上视频，你是否对显微镜有了浓厚的兴趣了呢？今天，我们就来学习生物学的研究工具。
（二）新课讲授
知识点一：显微镜的构造和使用
师：显微镜制造技术的发展，促进了生命科学的研究。显微镜不仅应用于生物科学领域，在医学、物理、化学等领域的应用也十分广泛。首先通过视频了解一下显微镜的构造。
播放视频：《显微镜的构造》
【视频描述：对微小的物体和细胞的观察，应当借助显微镜。现在，我们先了解显微镜的构造：镜座、镜柱、镜臂、载物台、遮光器、反光镜、镜筒、转换器、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、目镜、物镜、通光孔、压片夹。
接下来，我们再来介绍一下这些结构的主要作用：
（1）目镜：放大物像，有5×、10×、16×，等等。
（2）镜筒：连接目镜与物镜。
（3）转换器：物镜的连接处，用来转换物镜。
（4）物镜：放大物像，一般有三个，放大倍数一般是4×、10×、40×。
（5）载物台：放置玻片标本，上面还有压片夹。
（6）通光孔：透光。
（7）遮光器：调节光线强弱。
（8）压片夹：固定玻片标本。
（9）粗准焦螺旋：调焦距，用低倍镜观看的时候用，高倍镜不能使用。
（10）反光镜：使光线射入镜筒。
（11）细准焦螺旋：调焦距。
（12）镜臂：连接镜座与镜身的结构。使用时一般右手握镜臂。
（13）镜柱：支持镜身。】
师：光学显微镜的构造可分为三部分：机械部分、照明部分、光学部分。机械部分如镜座和镜臂，可用于支持、支撑；照明部分如反光镜和光圈可用于收集或传播光线；光学部分如目镜和物镜是光学显微镜的主要构造，是对标本进行放大和成像的。请同学们完成下面的活动吧！
活动设计：
课堂演练：说出显微镜各部分构造的名称与作用。
活动内容：学生两人一组，由甲指示显微镜的任一部分，乙来回答；甲乙互换角色。
活动结束，教师进行对学生表现进行评价与总结。
教师简要总结：
PPT展示显微镜构造图并指出各部分名称及作用。
师：学习了显微镜的构造，我们如何规范使用显微镜呢？
PPT展示规范使用显微镜的步骤：1．取镜和安放 2．对光、安放装片 3．观察 4．清洁收镜
活动设计：
学生实验：练习使用显微镜
目的要求：练习使用光学显微镜，学习规范的操作方法。
材料用具：光学显微镜，写有“b”字母的玻片标本、擦镜纸、纱布等
操作步骤：
（1）取镜和安放：右手握镜臂，左手托镜座；将显微镜放在实验台距边缘大约7厘米处，安装好目镜和物镜。
（2）对光：①转动转换器，使低倍物镜对准通光孔，两者相距约2厘米。
②把大光圈对准通光孔，用左眼注视目镜内，右眼同时睁开。
③转动反光镜，直到看见白亮的圆形视野。注意：光线强时要用平面镜，光线弱时要用凹面镜。避免阳光直射反光镜，防止伤害眼睛。
（3）观察：①放置玻片标本：将写有字母“b”的玻片标本放在载物台上，标本正对通光孔。玻片两端用压片夹压住。
②从侧面看物镜，转动粗准焦螺旋，使镜筒下降，直至物镜前端接近玻片为止。
③左眼注视目镜，反向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直至能看清物像为止。如果物像不清晰，就调节细准焦螺旋，使物像清晰。
（4）收镜：将玻片从载物台上取下收好，用纱布将显微镜外表擦拭干净。压片夹转向后方，反光镜转动到垂直方向。转动转换器，把两个物镜偏到两旁，将镜筒下降，放进镜箱。
师：请同学们根据实验，讨论以下几个问题：
（1）显微镜的使用步骤有哪些？
（2）使用显微镜观察时，为什么在下降镜筒时眼睛要注视物镜？
（3）说出你看清玻片标本上的字母“b”时，光线在显微镜中经过的路线。
（4）如何计算显微镜的放大倍数？
（5）总结使用显微镜的注意事项。
师生总结，PPT展示答案：
（1）显微镜的使用步骤包括：取镜和安放，对光、安放装片、观察，清洁收镜。
（2）使用显微镜观察时，只要在下降镜筒时，就必须眼睛注视物镜与玻片标本之间的距离，以避免物镜与玻片标本之间的碰撞。
（3）当我们通过显微镜看清标本时，光线要经过反光镜的反射，通过光圈、通光孔、标本、物镜、镜筒、目镜、最后进入人眼。
（4）显微镜的放大倍数等于目镜和物镜的放大倍数之积。
（5）使用显微镜的注意事项：
①取放时动作一定要轻，切忌震动，否则会造成光轴偏斜而影响观察，而且光学玻璃也容易损坏。
②由于物镜的螺丝口容易损伤，安装物镜时要特别小心，即先向左方倒转一小段，凹凸双方吻合后再向右方旋转，不要转得太紧，轻轻捻到头，再稍紧即可。
③观察标本应严格按照操作程序进行，观察时要从低倍镜开始，看清标本后再转用高倍镜。
④使用时不可用手摸光学玻璃部分，如需擦拭应严格按照光学部件擦拭办法。
⑤光学部分的擦拭：顺序：吸耳球吹――毛笔、刷子和羽毛轻刷――擦镜纸轻擦——擦镜纸蘸二甲苯轻擦。镜头表面发霉和发雾可用擦镜纸蘸少量酒精乙醚混合液（3∶7）轻擦。内表面发霉和发雾，一般无法清除，所以要严防发生。
⑥机械部分的擦拭：用干净的软布擦拭，或用擦镜纸蘸二甲苯轻擦，不得用酒精和乙醚，因为这些试剂会侵蚀油漆，容易把油漆擦掉。
活动结束，教师对学生的表现进行评价与总结。
知识点二：其他常用研究工具
师：同学们，我们已经学习了显微镜的使用。除了显微镜，在生物学研究中还要用到哪些器具呢？
器具展示：放大镜、酒精灯、烧杯、吸管、培养皿、镊子、载玻片、盖玻片等等。
师：这些器具以后我们会经常见到和用到，先来感受一下：
播放视频：《老人用放大镜看书》
（视频描述：一个白发苍苍的老人，在看书，书上的字很模糊，拿了放大镜对着书，字马上变清晰了。）
师：放大镜的作用是什么呢？那如何正确使用放大镜呢？放大镜是用来观察物体微小细节的简单目视光学仪器；正确的放大镜使用方法：让放大镜靠近观察的物体，人眼和观察对象之间的距离不变，然后移动手持放大镜在物体和人眼之间来回移动，直到图像大而清楚。
与显微镜一样，放大镜也是一种光学观察器具，两者的区别是：与显微镜相比，放大镜放大的倍数是有限的，而且看见的不是倒像，是正立的。
师：显微镜和放大镜都属于放大物体用的工具。除了这些观察工具之外，生物学实验还会用到什么工具呢？
播放视频：《酒精灯》
（视频描述：视频展示酒精灯及酒精灯的使用方法。）
师：我们看到，生物实验中还会用到加热器具。加热器具有酒精灯、三假架、石棉网等。
师：同学们，我们了解了常用的探究工具，那我们如何使用它们呢？显微镜是最常用的观察工具，用显微镜观察的材料，通常要做成临时装片才能观察。我们通过下面的视频，来了解临时玻片标本的制作需要哪些器具。
播放视频：《玻片标本》
（视频描述：制作玻片标本时，需要用到载玻片和盖玻片。载玻片是托载标本的玻璃片，比较厚；盖玻片是覆盖在标本上的玻璃片，比载玻片小且薄。我们要观察的标本就夹在载玻片和盖玻片之间。
所有的玻片标本用到的载玻片和盖玻片都是一样的。那么，不同的生物材料是不是也能制成相同的玻片标本呢？根据实验材料及处理方法的不同，可以将常用的玻片标本分为三种类型：切片、涂片和装片。
切片是用从生物体材料上切取的薄片制成的玻片标本。用什么方式把材料切成薄片呢？根据要求不同，我们可以用刀片进行徒手切片，也可以把生物材料包埋在特殊物质中或在低温冷冻后用切片机进行切片。在中学实验中，常用的是徒手切片的方法。比如花生种子、芹菜茎等材料，都是用刀片切成足够薄的薄片后，制成玻片标本，放到显微镜下观察的。
涂片是用涂抹的方法把生物体中比较疏松的组织均匀地涂在载玻片上制成的玻片标本。什么样的生物材料可以采用这种方法呢？一般，液体材料可以选择这种方法。中学阶段常见的涂片有血涂片和细菌涂片等。
装片指的是从生物材料上撕下或挑取少量材料制成的玻片标本。我们在观察洋葱鳞片叶表皮细胞的实验中，就是撕取了洋葱鳞片叶的内表皮，制作的临时装片。装片与切片之间的主要不同就在于获得材料的方式是“撕下”或“挑取”，而并非“切”。
无论是切片、涂片还是装片，都可以根据想要保存的时间，制成可以长期保存的永久玻片或是只能短时间使用的临时玻片。
现在，你对这三种不同类型的玻片标本有了更加全面的了解了吧！以后就可以根据生物材料来选择合适的制片方法了！）
师：临时玻片标本的制作，需要盖玻片、载玻片、镊子等。
总结：生物学是一门以实验为基础的学科，所以实验探究非常重要。今天，我们认识了许多实验器具，这仅仅是一些基本的实验工具。随着电子显微镜的问世，生物学的发展日新月异，我们甚至可以借助电子显微镜观察到各种分子。同学们要好好学习，将来在生物学领域施展你的聪明才智吧！
（三）课堂小结
师：同学们，本节课学完了，我们一起总结一下今天学习的内容吧！

（四）课堂练习
1．下列材料中，可以直接放在显微镜下观察的是（ ）
A．一片菜叶 B．一张报纸
C．西瓜瓤装片 D．手指头
2．用显微镜观察洋葱表皮细胞，第一次使用的目镜为10×，物镜为10×；第二次使用的目镜为5×，物镜为10×。第二次在视野中看到的物像与第一次看到的物像相比（ ）
A．大小是原来的1/2倍，细胞数增多
B．大小是原来的2倍，细胞数增多
C．大小是原来的1/2倍，细胞数减少
D．大小是原来的2倍，细胞数减少
3．要将显微镜视野中右上方的物像移到视野中央，应将玻片标本移向（ ）
A．左下方 B．右下方
C．左上方 D．右上方
4．在目镜内看到的物像是（ ）
A．放大的正立的像
B．放大倒立的像
C．缩小的正立的像
D．缩小倒立的像
5．某同学在使用显微镜时，他两眼视力正常，且习惯用右手写字，则他使用显微镜时，应（ ）
A．闭左眼，用右眼观察
B．闭右眼，用左眼观察
C．两眼睁开，用左眼观察
D．两眼睁开，用右眼观察
6．当你发现显微镜镜头不清洁时，除去污物的正确方法是（ ）
A．用纱布擦 B．用手擦
C．用纸巾擦 D．用擦镜纸擦
答案：1．C 2．A 3．D 4．B 5．C 6．D
五、板书设计
生物学的研究工具
1．显微镜的构造
目镜：放大物像
镜筒：连接目镜与物镜
转换器：物镜的连接处，用来转换物镜
物镜：放大物像
载物台：放置玻片标本，上面还有压片夹
通光孔：透光
遮光器：调节光线强弱
压片夹：固定玻片标本
粗准焦螺旋：调焦距
反光镜：使光线射入镜筒
细准焦螺旋：调焦距
镜臂：连接镜座与镜身
镜柱：支持镜身
2．显微镜的使用
取镜、安放、对光、观察、整理
3．其他常用研究工具
放大镜、酒精灯、烧杯、吸管、培养皿、镊子、载玻片、盖玻片，等等