【正文】 體，看到的只是綠茸茸的一片像地毯，而在顯微鏡下能看清它們的每個(gè)植株。種子植物的繁殖器官一花粉，也是微小世界的一個(gè)大家族，用肉眼和單個(gè)的放大鏡觀察花粉，其形態(tài)不一定看得很清楚，而在顯微鏡下它們形狀各異、千姿百態(tài)。圖中的花粉正處在萌發(fā)狀態(tài)，新鮮花粉放在糖水中可以萌發(fā)出花粉管，能看到花粉管的生長(zhǎng)。當(dāng)然教師也可因地制宜選用合適的觀察材料。 教科書資料一列文虎克發(fā)現(xiàn)微生物的故事。這個(gè)故事能激發(fā)學(xué)生用顯微鏡觀察身邊的生命世界的興趣，并學(xué)習(xí)列文虎克堅(jiān)持不懈、刻苦鉆研的精神。 第二部分:顯微鏡的發(fā)展 這個(gè)部分的內(nèi)容主要是介紹顯微鏡的發(fā)展歷史。 17世紀(jì)，人們把兩塊凸透鏡組合起來制成的顯微鏡只是顯微鏡的前身，荷鑄詹森父子制作的顯微鏡才是世界上第一架真正的顯微鏡。這架顯微鏡由一個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡組成，它是光學(xué)顯微鏡。后來，光學(xué)顯微鏡經(jīng)不斷改進(jìn)，最大放大倍數(shù)可達(dá)1500倍左右。1932年德國(guó)科學(xué)家制成了世界上第一架電子顯微鏡。電子顯微鏡是以電子束代替光束，用磁場(chǎng)代替透鏡。一下子把放大倍數(shù)提高到一萬倍。到20世紀(jì)90年代，人們已經(jīng)成功研制出放大率為200萬倍的電子顯微鏡，人們利用它可以看到物質(zhì)內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，看見了所有物質(zhì)都是由一些肉眼看不見的極小極小的微粒組成的。 1983年人們又發(fā)明了掃描隧道顯微鏡。掃描隧道顯微鏡工作的基本原理是基于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)和三維掃描。帶偏壓(電壓差)的兩個(gè)平板導(dǎo)體間只要不接觸是不會(huì)有電流流過的，可是當(dāng)這兩個(gè)導(dǎo)電平板靠得很近，相隔小于1個(gè)納米時(shí)，即使不接觸，也會(huì)產(chǎn)生電流，這就是量子力學(xué)中的隧道效應(yīng)。如果把一個(gè)平板導(dǎo)體替換為一個(gè)很尖的導(dǎo)電針尖，并使針尖沿樣品表面進(jìn)行精確的三維移動(dòng)，就可將樣品表面的形貌和表面電子態(tài)等有關(guān)表面信息記錄下來。這樣一來測(cè)量平板間隧道電流的實(shí)驗(yàn)裝置就變成了觀察表面形貌特征的顯微鏡。 掃描隧道顯微鏡具有很高的空間分辨率，橫向可達(dá)0. 1納米，縱向可優(yōu)于0. 0l納米。它主要用來描繪三維的原子結(jié)構(gòu)圖。在納米尺度上研究物質(zhì)的特性，利用掃描隧道顯微鏡還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)表面的納米加工，如直接操縱原子或分子，完成對(duì)表面的剝蝕、修飾以及直接書寫等。生物學(xué)家們研究單個(gè)的蛋白質(zhì)分子或D}IA分子。材料學(xué)家們考察晶體中原子尺度上的缺陷。微電子器件工程師們?cè)O(shè)計(jì)厚度僅為幾十個(gè)原子的電路圖等，都可利用掃描隧道顯微鏡。 顯微鏡的發(fā)展史反映了由于科學(xué)的不斷發(fā)展，促使技術(shù)在不斷地改進(jìn)，而技術(shù)的發(fā)展，又促進(jìn)了科學(xué)研究的發(fā)展。電子顯微鏡的發(fā)明就是典型的例子。光學(xué)顯微鏡的放大率為什么后來一直提高不大?開始人們一直找不到原因，千方百計(jì)改進(jìn)透鏡質(zhì)量和儀器本身的設(shè)計(jì)，始終沒有多大進(jìn)展，直到人們發(fā)現(xiàn)量子理論后，才逐漸認(rèn)識(shí)到由于人眼可見光頻率范圍的限制，使我們無法觀察到線度比可見光波波長(zhǎng)更小的物體。在20世紀(jì)30年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電子射線具有波動(dòng)性，它的波長(zhǎng)可以是可見光波長(zhǎng)的十萬分之一，電子射線照射物體時(shí)，就能使更小的物體留下影像。在這樣的基礎(chǔ)上才發(fā)明了電子顯微鏡。由于電子顯微鏡的發(fā)明，人們才看到了物質(zhì)組成的極小微粒原子以及病毒的樣子。 一部顯微鏡的發(fā)展史充分反映了人類永遠(yuǎn)不滿足現(xiàn)狀，對(duì)自然規(guī)律善于追求和不斷探索的精神。 課文第11頁的照片是電子顯微鏡和電子顯微鏡下的細(xì)菌和病毒。(四)教學(xué)建議 。 本課教學(xué)可通過以下步驟進(jìn)行。 提出問題 讓學(xué)生用放大鏡觀察很小的文字或圖片，學(xué)生發(fā)現(xiàn)看不清，我們?cè)鯓硬拍馨炎挚吹帽容^清楚呢?針對(duì)這個(gè)問題，讓學(xué)生提出自己的想法，大家來討論。 探索研究 讓學(xué)生用兩只手一前一后，或者一上一下分別拿兩個(gè)凸透鏡調(diào)整它們之間的距離來觀察物體，然后拿開一個(gè)透鏡，只用一個(gè)透鏡觀察物體。反復(fù)幾次，看看有什么發(fā)現(xiàn)?學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)用兩個(gè)凸透鏡恰當(dāng)?shù)慕M合在一起觀察物體，看到的物體圖像更大了。這時(shí)，教師進(jìn)行小結(jié):我們剛才經(jīng)歷的過程就是人們發(fā)明顯微鏡的過程。在17世紀(jì)，人們把兩個(gè)凸透鏡組合起來，一個(gè)凸透鏡把另外一個(gè)凸透鏡所成的像進(jìn)一步放大，這樣明顯提高了放大能力，這就是最早期的顯微鏡。 做個(gè)簡(jiǎn)易顯微鏡 教師講解制作方法和步驟。為使兩個(gè)放大鏡之間的距離便于調(diào)節(jié)。教師可以選用合適的紙筒(和放大鏡的鏡片直徑相當(dāng)，又達(dá)到一定的長(zhǎng)度)，在一側(cè)縱切一條縫，縫的寬窄和放大鏡鏡柄的粗細(xì)差不多。然后把放大鏡從紙筒的一端放人，柄從縫中伸出，這樣放大鏡既被紙筒卡住也可以上下移動(dòng)。其中的物鏡最好在紙筒的底端上邊幾厘米的地方固定，只移動(dòng)日鏡。紙筒的長(zhǎng)度最好根據(jù)凸透鏡的焦距來粗略地估算一下。學(xué)生用的透鏡一般放大倍數(shù)較低，而焦距相對(duì)較長(zhǎng)，可能在幾厘米左右，那么紙筒要有3 ^ 4倍焦距左右的長(zhǎng)度。觀察時(shí)要注意提醒學(xué)生把觀察對(duì)象放在光線比較強(qiáng)的地方，還可以用手電筒或用鏡子反光的方法增加觀察對(duì)象的亮度。 觀察周圍的物體 讓學(xué)生用自制的顯微鏡去觀察只用一個(gè)放大鏡時(shí)觀察不清的文字和圖片，或青苔、花粉等，看看觀察效果如何。花粉一般都很小很小，教師要選擇提供較大的花粉品種讓學(xué)生觀察。不要局限于課文中提到的物體，還可以觀察前面我們?cè)梅糯箸R觀察過的物體，比如昆蟲的翅、眼、觸角、足、口器，蔽類植物的袍子，等等。并把觀察到的圖像和原來用放大鏡觀察到的進(jìn)行比較。 閱讀資料 學(xué)生自行閱讀課文上的列文虎克用自制的顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)微生物的故事。然后討論:從這個(gè)故事中我們知道了什么?激發(fā)學(xué)生的觀察興趣，教育學(xué)生學(xué)習(xí)列文虎克對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求和不懈的探索精神。 。 介紹顯微鏡的發(fā)展歷史 教師可利用課文第11頁的圖文資料介紹顯微鏡的發(fā)展歷史，最好能通過多媒體課件進(jìn)行補(bǔ)充講解。告訴學(xué)生我們制做的簡(jiǎn)易顯微鏡是用透鏡制成的，它是利用透鏡對(duì)光折射而產(chǎn)生物像的。像這樣的顯微鏡叫做光學(xué)顯微鏡。因?yàn)槿搜鬯姷降墓庥幸欢ǖ姆秶虼斯鈱W(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)是有一定限度的，有許多很小的物體，如細(xì)菌、病毒都無法看清。 由于學(xué)生的理解水平，什么是折射，以及電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡的原理，不必講解。但要讓學(xué)生明白:顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，為我們的研究微觀世界提供了可靠有力的工具，它是人類最敏銳的眼睛。提出下一節(jié)課的研究任務(wù)用顯微鏡觀察研究身邊的生命世界細(xì)胞。第5課用顯微鏡觀察身邊的生命世界(一)(一)背景和目標(biāo) 我們的周圍是一個(gè)豐富多彩的生命世界，各種各樣生物有著自己的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性，但是它們存在著一些共同特征。其中最主要的特征之一是，生物體都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是生物體基本的功能單位。 自從英國(guó)物理學(xué)家羅伯特胡克用自制的顯微鏡，發(fā)現(xiàn)軟木是由細(xì)胞構(gòu)成的以后，許多學(xué)者在顯微鏡下研究了植物的莖、芽和果實(shí)，血和低等動(dòng)物等，發(fā)現(xiàn)它們都含有胡克所描述的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。隨著顯微鏡制造技術(shù)的提高，德國(guó)學(xué)者施萊登對(duì)于植物細(xì)胞進(jìn)行了大量的研究工作，證明細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位。另一個(gè)德國(guó)學(xué)者施旺，對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行了大量的研究之后指出，細(xì)胞結(jié)構(gòu)是一切動(dòng)物共有的結(jié)構(gòu)特征。他還指出了動(dòng)物和植物在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，即不論動(dòng)物和植物，其組織都是由細(xì)胞構(gòu)成的。以上過程可以看出細(xì)胞學(xué)說是建立在大量研究事實(shí)的基礎(chǔ)上的。細(xì)胞學(xué)說的建立被恩格斯譽(yù)為m世紀(jì)自然科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)之一。 學(xué)生在三年多的科學(xué)課學(xué)習(xí)中，通過大量的觀察活動(dòng)已經(jīng)認(rèn)識(shí)了許多生物的特征。本課和下面一課的教學(xué)活動(dòng)將指導(dǎo)學(xué)生用顯微鏡觀察細(xì)胞，繼續(xù)認(rèn)識(shí)生物的特征。 本課重點(diǎn)活動(dòng)是指導(dǎo)學(xué)生觀察洋蔥表皮細(xì)胞。教科書內(nèi)容主要有“觀察前的準(zhǔn)備”“觀察洋蔥表皮細(xì)胞”。其中“觀察前的準(zhǔn)備”包括制作洋蔥表皮標(biāo)本和學(xué)習(xí)使用顯微鏡?？茖W(xué)概念.洋蔥表皮是由細(xì)胞構(gòu)成的。過程與方法.學(xué)習(xí)制作洋蔥表皮玻片標(biāo)本。.使用顯微鏡觀察洋蔥表皮，用圖畫記錄觀察到的洋蔥表皮細(xì)胞。.對(duì)比用肉眼、放大鏡、顯微鏡看到的洋蔥表皮有什么不同。情感態(tài)度價(jià)值觀.認(rèn)識(shí)到細(xì)致觀察、詳盡記錄是重要的。.發(fā)展觀察生物標(biāo)本、研究生物標(biāo)本的興趣。.懂得由于觀察工具的改進(jìn)，人們才能觀察到許多自然界的秘密。(二)教學(xué)準(zhǔn)備 分組實(shí)驗(yàn)器材:洋蔥、小刀、清水、滴管、碘酒、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、放大鏡。教師演示器材:制作洋蔥表皮和正確使用顯微鏡的課件。(三)教科書說明 在前面用自制的顯微鏡初次嘗試觀察的基礎(chǔ)上，本課指導(dǎo)學(xué)生觀察洋蔥表皮細(xì)胞。教科書首先介紹了1663年英國(guó)科學(xué)家羅伯特胡克用自制的復(fù)合顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)軟木細(xì)胞的故事，日的是讓學(xué)生了解細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過程，并激發(fā)學(xué)生的觀察興趣。 觀察活動(dòng)分為三個(gè)步驟:制作洋蔥表皮裝片。了解正確使用顯微鏡的方法和步驟。觀察洋蔥表皮細(xì)胞。 第一部分:制作洋蔥表皮裝片 顯微鏡下的觀察和一般觀察不同，對(duì)觀察材料有特殊的要求。顯微鏡下觀察的物體必須薄而透明，對(duì)較厚不便于觀察的物體，需要制作切片。教科書第12頁下面的插圖介紹了制作洋蔥表皮臨時(shí)裝片需要的工具和器材。第13頁上的插圖是以洋蔥為例介紹制作裝片的方法。步驟是:把洋蔥鱗莖切成兩半，冊(cè)下其中一塊，注意不要弄掉內(nèi)表皮。然后在內(nèi)表皮上用小刀輕輕劃“井”字。用鑷子撕取“井”字中間的表皮。取到標(biāo)本后就可以制作顯微鏡裝片，具體方法如下: 。 ，注意標(biāo)本要平展開，不能折疊。 (或另一個(gè)玻璃載片) 傾斜著蓋到標(biāo)本上面，放蓋玻片時(shí)，先放一端，再慢慢放下另一端，注意不要有氣泡。 ，并把玻片微微傾斜，再用吸水紙吸掉多余的水。 。 第二部分:正確使用顯微鏡的方法 教科書第13頁的資料詳細(xì)介紹了正確使用顯微鏡觀察的方法和步驟。簡(jiǎn)單說來可以概括為這樣幾步，即:安放一對(duì)光一上片一調(diào)焦一觀察。 第三部分:觀察、記錄、描述洋蔥表皮細(xì)胞 這個(gè)活動(dòng)是學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行的觀察活動(dòng)?；顒?dòng)要求學(xué)生分別用肉眼、放大鏡、顯微鏡仔細(xì)觀察洋蔥表皮，把看到的內(nèi)容畫下來。認(rèn)真比較三次觀察到的圖像，看看有什么不同。通過這個(gè)活動(dòng)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)放大鏡比肉眼、顯微鏡比放大鏡看到的細(xì)節(jié)更多，看得更清楚。但同時(shí)視野(看到的范圍)也小了許多。然后讓學(xué)生展示、描述所看到的洋蔥表皮，在此基礎(chǔ)上總結(jié)洋蔥表皮細(xì)胞的形態(tài)。最后告訴學(xué)生，我們看到的就是洋蔥表皮細(xì)胞。最后教師可出示洋蔥表皮細(xì)胞的課件，對(duì)細(xì)胞的構(gòu)造做一個(gè)比較完整的介紹，只要求學(xué)生了解，不要求學(xué)生記住。(四)教學(xué)建議 。 本課活動(dòng)成功進(jìn)行的關(guān)鍵是觀察器材和工具，因此準(zhǔn)備足夠的顯微鏡和觀察材料是很重要的。顯微鏡最好是一組有一臺(tái)。條件好的學(xué)?？梢悦慷艘慌_(tái)。觀察材料比較理想的是洋蔥，其他的如新鮮的蔥皮、蒜皮也可以。 。 對(duì)洋蔥表皮切片的制作，以及如何使用顯微鏡觀察，雖然教科書中已有圖和文字的介紹，除了讓學(xué)生自己閱讀領(lǐng)會(huì)外，教師要加強(qiáng)指導(dǎo)，講清方法、要領(lǐng)，還應(yīng)進(jìn)行演示。在剝洋蔥表皮時(shí)，洋蔥內(nèi)表皮最容易弄丟，而我們要觀察的恰好是內(nèi)表皮，因此要提醒學(xué)生小心。 在分組觀察中，教師要加強(qiáng)巡視，對(duì)不能正確調(diào)焦以至看不清物像的組給予幫助。學(xué)生不能看到圖像的主要原因常常是標(biāo)本沒有放在載物臺(tái)中央正對(duì)物鏡，或是不耐心調(diào)焦。 制作洋蔥表皮裝片和使用顯微鏡的方法不是本課的教學(xué)重點(diǎn)，但是觀察活動(dòng)的前提。因此需要加強(qiáng)指導(dǎo)讓學(xué)生掌握正確的方法和步驟，在教師指導(dǎo)下基本會(huì)操作。但不必要求學(xué)生記住，也不應(yīng)作為評(píng)價(jià)的內(nèi)容。 。 在觀察活動(dòng)中，要提醒學(xué)生對(duì)用肉眼、放大鏡、顯微鏡進(jìn)行觀察的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。因此，洋蔥表皮的裝片可以每組制作三份，便于學(xué)生的對(duì)比觀察，或者每組保留幾塊洋蔥皮不制成裝片，用來作為肉眼、放大鏡觀察的材料。 洋蔥表皮完整的細(xì)胞構(gòu)造(細(xì)胞壁、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜，液泡等)，不是本課教學(xué)的重點(diǎn)，不要求學(xué)生掌握，也不要求他們?cè)谟^察活動(dòng)中都能觀察到，更不需要他們能描述洋蔥表皮是由細(xì)胞壁、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜組成。但是教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察，以求有更多的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生在觀察活動(dòng)中最容易發(fā)現(xiàn)的是洋蔥表皮細(xì)胞的形態(tài)，它像長(zhǎng)方形的格子，或者說像磚墻等等，而對(duì)于細(xì)胞核、液泡等可能不太注意。教師可以提醒學(xué)生注意觀察。 在活動(dòng)的最后階段可以向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹洋蔥表皮的完整結(jié)構(gòu)。 第14頁是一個(gè)單獨(dú)的洋蔥細(xì)胞，其中的黑點(diǎn)是細(xì)胞核，右下是一個(gè)液泡。第6課用顯微鏡觀察身邊的生命世界(二)(一)背景和目標(biāo) 本單元繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生觀察生物的細(xì)胞。 細(xì)胞學(xué)說是在很多科學(xué)家對(duì)各種生物做大量的觀察，獲得了許多事實(shí)的基礎(chǔ)上建立的。要讓學(xué)生建立“生物是由細(xì)胞構(gòu)成的”這一概念，也需要觀察較多的生物細(xì)胞，僅僅觀察洋蔥表皮細(xì)胞是不夠的。所以本單元繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生觀察更多的生物細(xì)胞。(四)教學(xué)建議 。 本課活動(dòng)成功進(jìn)行的關(guān)鍵是觀察器材和工具，因此準(zhǔn)備足夠的顯微鏡和觀察材料是很重要的。顯微鏡最好是一組有一臺(tái)。條件好的學(xué)?？梢悦慷艘慌_(tái)。觀察材料比較理想的是洋蔥，其他的如新鮮的蔥皮、蒜皮也可以。 。 對(duì)洋蔥表皮切片的制作，以及如何使用顯微鏡觀察，雖然教科書中已有圖和文字的介紹，除了讓學(xué)生自己閱讀領(lǐng)會(huì)外，教師要加強(qiáng)指導(dǎo)，講清方法、要領(lǐng)，還應(yīng)進(jìn)行演示。在剝洋蔥表皮時(shí)，洋蔥內(nèi)表皮最容易弄丟，而我們要觀察的恰好是內(nèi)表皮，因此要提醒學(xué)生小心。 在分組觀察中，教師要加強(qiáng)巡視，對(duì)不能正確調(diào)焦以至看不清物像的組給予幫助。學(xué)生不能看到圖像的主要原因常常是標(biāo)本沒有放在載物臺(tái)中央正對(duì)物鏡，或是不耐心調(diào)焦。 制作洋蔥表皮裝片和使用顯微鏡的方法不是本課的教學(xué)重點(diǎn)，但是觀察活動(dòng)的前提。因此需要加強(qiáng)指導(dǎo)讓學(xué)生掌握正確的方法和步驟，在教師指導(dǎo)下基本會(huì)操作。但不必要求學(xué)生記住，也不應(yīng)作為評(píng)價(jià)的內(nèi)容。 。 在觀察活動(dòng)中，要提醒學(xué)生對(duì)用肉眼、放大鏡、顯微鏡進(jìn)行觀察的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。因此，洋蔥表皮的裝片可以每組制作三份，便于學(xué)生的對(duì)比觀察，或者每組保留幾塊洋蔥皮不制成裝片，用來作為肉眼、放大鏡觀察的材料。 洋蔥表皮完整的細(xì)胞構(gòu)造(細(xì)胞壁、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜，液泡等)，不是本課教學(xué)的重點(diǎn)，不要求學(xué)生掌握，也不要求他們?cè)谟^察活動(dòng)中都能觀察到，更不需要他們能描述洋蔥表皮是由細(xì)胞壁、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜組成。但是教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)觀察，以求有更多的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生在觀察活動(dòng)中最容易發(fā)現(xiàn)的是洋蔥表皮細(xì)胞的形態(tài)，它像長(zhǎng)方形的格子，或者說像磚墻等等，而對(duì)于細(xì)胞核、液泡等可能不太注意。教師可以提醒學(xué)生注意觀察。 在活動(dòng)的最后階段可以向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹洋蔥表皮的完整結(jié)構(gòu)。 第14頁是一個(gè)單獨(dú)的洋蔥細(xì)胞，其中的黑點(diǎn)是細(xì)胞核，右下是一個(gè)液泡。第6課用顯微鏡觀察身邊的生命世界(二)(一)背景和目標(biāo) 本單元繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生觀察生物的細(xì)胞。 細(xì)胞學(xué)說是在很多科學(xué)家對(duì)各種生物做大量的觀察，獲得了許多事實(shí)的基礎(chǔ)上建立的。要讓學(xué)生建立“生物是由細(xì)胞構(gòu)成的”這一概念，也需要觀察較多的生物細(xì)胞，僅僅觀察洋蔥表皮細(xì)胞是不夠的。所以本單元繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生觀察更多的生物細(xì)胞。 科學(xué)概念 .生物都是由細(xì)胞組成的。 .