1.4 《用光学显微镜观察》（教学设计）-2026-2027学年五年级上册科学教科版

该小学科学教学设计聚焦光学显微镜的结构、规范使用步骤及微观世界观察，通过对比硅藻在光学显微镜与手持式简易显微镜下的图像差异导入，衔接前序放大镜、简易显微镜知识，搭建递进式学习支架。 资料以四维教学目标为框架，突出探究实践中对光、调焦等规范操作的细致指导，科学思维上引导学生根据蛛丝微观结构推测功能，拓展环节融入《本草纲目》科学素描体现跨学科融合。既培养学生严谨操作习惯与推理能力，又为教师提供详实教学资源与实践策略。

1.4 小学科学教科版（2026版）五年级上册第一单元《微小世界》 第4课《用光学显微镜观察》教学设计（2026新教材·五年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：物质的运动与相互作用（光）——光学显微镜是一种精密的光学仪器，由目镜、物镜、载物台、反光镜、调节旋钮等组成，能将物体放大几百倍，观察到手持式简易显微镜无法看到的更细微的结构。 内容与要求： 1. 认识光学显微镜的主要结构：目镜、物镜、载物台、反光镜、调节旋钮等。 2. 学习光学显微镜的规范使用方法和步骤（安放→对光→安放玻片→调焦→观察记录）。 3. 用光学显微镜观察微小的物体（叶片、花粉、蝴蝶翅、蚊子翅、蛛丝、头发、棉丝、霉菌等），用图画和文字记录自己的发现。 4. 比较光学显微镜下的图像与手持式简易显微镜下的图像，发现放大倍数更高、细节更清晰。 5. 根据蛛丝的结构特点推测其功能。 6. 了解科学素描在科学发展中的作用（拓展）。 二、教材分析 本课是《科学》五年级“微小世界”单元的第4课时。教材在前3课学习了放大镜、组合凸透镜、手持式简易显微镜的基础上，引入更精密的光学显微镜。教材从“研究人员使用放大倍数更大的光学显微镜可以发现更多信息”切入，聚焦核心问题：“在光学显微镜下观察，我们会有哪些新的发现呢？”探索活动包括：学习光学显微镜的结构和使用方法；用光学显微镜观察多种微小物体（叶片、花粉、蝴蝶翅、蚊子翅、蛛丝、头发、棉丝、霉菌等），记录放大倍数和观察发现；研讨环节要求比较光学显微镜与手持式简易显微镜图像的不同，以及根据蛛丝结构推测功能；拓展部分介绍素描在科学发展中的作用（李时珍《本草纲目》中的中草药素描图）。本课强调规范操作技能的培养，以及通过更高倍率的观察深化对微观世界的认识。 三、学情分析 五年级学生通过上一课已经掌握了手持式简易显微镜的使用方法，对显微镜有初步认识。但光学显微镜更精密，有反光镜（或电光源）、物镜转换器、粗准焦螺旋和细准焦螺旋等，操作更复杂。学生可能对“对光”（调节反光镜看到明亮光圈）感到困难，需要教师重点示范。调焦时先用粗准焦螺旋找到图像，再用细准焦螺旋调清晰，也是学生容易出错的地方。本课需要大量观察实践，学生对400倍下的微观世界充满期待，教师需准备好多种玻片标本（或新鲜叶片临时装片），并强调爱护显微镜、轻拿轻放。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标 科学观念 1. 能说出光学显微镜由目镜、物镜、载物台、反光镜、调节旋钮等组成。 2. 能说出光学显微镜能将物体放大几百倍（如400倍），观察到比手持式简易显微镜更细微的结构。 科学思维 1. 能比较光学显微镜与手持式简易显微镜观察图像的差异（放大倍数更大、细节更清晰）。 2. 能根据蛛丝的微观结构特点，推测其功能（如强度高、韧性好等）。 探究实践 1. 能按照规范步骤（安放→对光→安放玻片→调焦→观察）正确使用光学显微镜。 2. 能用光学显微镜观察叶片、花粉、蝴蝶翅、蚊子翅、蛛丝、头发、棉丝、霉菌等物体，并记录放大倍数和观察发现。 3. 能用图画和文字准确记录显微镜下的图像。 态度责任 1. 在实验中认真操作、爱护仪器，养成规范使用精密仪器的习惯。 2. 通过观察微观结构，体会科学观察需要严谨细致的科学态度。 五、教学重点与难点 教学重点：正确使用光学显微镜观察多种物体，记录观察结果；比较光学显微镜与手持式简易显微镜的差异。 教学难点：掌握光学显微镜的规范操作步骤，特别是对光（调节反光镜看到明亮光圈）和调焦（先用粗准焦螺旋找到图像，再用细准焦螺旋调清晰）。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含光学显微镜结构图、使用步骤演示视频、各种物体微观对比图）、光学显微镜（教师演示用1台）、玻片标本（叶片横切、花粉、蝴蝶翅、蚊子翅、蛛丝、头发、棉丝、霉菌等永久装片）、临时装片材料（洋葱表皮、清水、碘液等） 学具（每组）：光学显微镜1台、永久玻片标本一套（至少6种）、记录单、彩笔、擦镜纸 教室布置：4人一组，显微镜安放在平稳的桌面上，避免震动。窗户可拉上窗帘以保证对光效果。电源插座位置合适（如使用电光源显微镜）。 七、教学过程 环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 2分钟 展示一张光学显微镜下拍摄的硅藻图片（教材第14页）和手持式简易显微镜下的同一物体对比图。 提问：“与上一课的手持式简易显微镜相比，这张图片有什么不同？”（更清晰、放大倍数更大）引出更精密的工具——光学显微镜。 板书课题《用光学显微镜观察》。 观察对比图片，产生震撼感，明确本课工具。 （通过对比，激发对更高倍率显微镜的兴趣。） 聚焦 1分钟 出示教材“聚焦”板块问题：“在光学显微镜下观察，我们会有哪些新的发现呢？”明确本课将学习使用光学显微镜并观察多种物体。 明确学习任务。 （聚焦核心问题。） 探索 （活动一） 8分钟 出示光学显微镜实物，对照教材第15页图示，介绍各部分名称：目镜、物镜、载物台、反光镜、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、镜筒、镜臂、镜座等。 讲解使用步骤（五步法）： ①在桌面上向着光安放显微镜； ②将物镜转到镜筒下，调节反光镜，从目镜中能看见亮的光圈（对光）；③把玻片标本安放在载物台上，用压片夹固定 ④慢慢转动粗准焦螺旋，直到能看清楚图像； ⑤转动细准焦螺旋使图像更清晰，边观察边记录。 强调：对光是关键，反光镜不能直对太阳；调焦时镜筒先降后升，防止物镜撞碎玻片。示范操作。 观察显微镜结构，记忆各部分名称。学习使用步骤，观看教师示范。 （认识精密工具，掌握规范操作方法，强调安全。） 探索 （活动二） 10分钟 分发永久玻片标本（叶片、花粉、蝴蝶翅、蚊子翅等）。 指导学生分组观察，要求记录放大倍数（如100倍、400倍）和观察到的特征。 巡视指导，帮助对光、调焦。提醒学生先用低倍物镜（如10×）找到清晰图像，再换高倍物镜（40×）观察细节。 分组观察永久玻片标本，用图画和文字记录发现。交流：看到了哪些细节？ （通过实践操作，掌握显微镜使用方法，观察微观结构。） 探索 （活动三） 10分钟 继续分发蛛丝、头发、棉丝、霉菌等玻片标本（或让学生制作简易装片）。 指导学生观察比较头发、蛛丝、棉丝的微观结构差异（教材第16页）。提问：“蛛丝的结构有什么特点？推测它有什么功能？”引导学生思考蛛丝强度高、韧性好的结构与功能关系。 观察并记录不同丝状物的结构，填写记录单。讨论蛛丝结构与其功能的关系。 （拓展观察范围，培养结构与功能相适应的科学思维。） 研讨 5分钟 组织讨论教材研讨的两个问题： ①比较光学显微镜下的图像与手持式简易显微镜下的图像，两者有什么不同？ 引导学生回答：光学显微镜放大倍数更大，图像更清晰，能看到更细微的结构（如细胞、绒毛等）。 ②我们使用光学显微镜观察了蛛丝，根据蛛丝的结构特点，推测它有什么功能？ 引导学生回答：蛛丝表面光滑、有韧性，能承受较大拉力，用于结网捕食等。 回答问题，比较两种显微镜的差异，推测蛛丝功能。 （巩固对比结论，培养推理能力和结构与功能观。） 拓展 2分钟 出示教材第17页拓展内容——“素描在科学发展中的作用”。介绍：早期科学家用素描记录观察到的微观世界，如李时珍《本草纲目》中的中草药素描图。强调科学素描要客观反映本质属性。跨学科融合：美术（科学素描）和历史（李时珍）。 了解科学素描的作用。 （渗透科学史和跨学科素养。） 课堂总结 1分钟 总结：光学显微镜能将物体放大几百倍，让我们看到细胞等更微小的结构；规范使用显微镜是科学观察的重要技能；显微镜的发明极大推动了生命科学的发展。 回顾本课核心知识。 （强化工具价值和科学态度。） 布置作业 1分钟 必做作业： 用光学显微镜观察家中能制作的临时装片（如洋葱表皮、口腔上皮细胞等），记录观察结果。 选做作业：查阅资料，了解李时珍和《本草纲目》中还有哪些科学素描，写一段介绍。 记录作业要求。 八、板书设计 1.4用光学显微镜观察 一、光学显微镜的结构 目镜 物镜 载物台 反光镜 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 二、使用步骤（五步法） 安放 → 对光（明亮光圈）→ 安放玻片 → 调焦（粗→细）→ 观察记录 三、观察发现（400倍） 叶片→细胞 花粉→颗粒表面 蝴蝶翅→鳞片 蚊子翅→翅脉 蛛丝→光滑坚韧 头发→毛鳞片 棉丝→扁平带状 霉菌→菌丝孢子 四、与手持式简易显微镜比较 放大倍数更大，图像更清晰，细节更丰富 五、结构与功能 蛛丝光滑有韧性 → 捕食、结网 九、教学反思 本课是学生首次接触精密的光学显微镜，兴奋与挑战并存。在“对光”环节，部分学生未能快速找到明亮光圈，经教师反复示范（用低倍物镜、调节反光镜角度）后，大多数小组成功。调焦环节强调“先降后升”，有效避免了物镜撞碎玻片的事故。观察多种玻片标本时，学生惊叹于400倍下的微观世界——蝴蝶翅的鳞片排列整齐、蛛丝的光滑坚韧、霉菌的菌丝和孢子，这些视觉冲击极大激发了探究兴趣。研讨中，学生能主动比较光学显微镜与手持式简易显微镜的差异，对“放大倍数越大，细节越丰富”有了深刻体会。推测蛛丝功能时，学生结合生活经验（蜘蛛网粘性强、不易断）说出“用于捕食”，体现了科学推理能力。不足之处是部分小组调焦时间过长，导致观察物体数量偏少，后续可安排2课时或精简观察种类。拓展部分科学素描的介绍，学生表现出对传统科学记录方式的兴趣。整体上，本课为后续“观察细胞”打下了坚实基础。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、光学显微镜中，调节光线强弱的结构是________，调节图像清晰度的螺旋有________和________。 参考答案： 反光镜；粗准焦螺旋；细准焦螺旋 2、使用光学显微镜观察时，应先用________（填“高倍”或“低倍”）物镜找到清晰的图像，再换用________（填“高倍”或“低倍”）物镜观察细节。 参考答案： 低倍；高倍 3、在光学显微镜下观察蛛丝，发现其表面________、有________，推测它适合承受较大的拉力。 参考答案： 光滑；韧性（或强度） 4、明代医学家李时珍在《________》中绘制了1100多幅中草药素描图，这些素描属于________素描（填“美术”或“科学”）。 参考答案： 本草纲目；科学 （二）选择题 1、下列光学显微镜的操作步骤中，顺序正确的是（ ） A. 安放玻片→对光→调焦→观察 B. 对光→安放玻片→调焦→观察 C. 安放玻片→调焦→对光→观察 D. 调焦→对光→安放玻片→观察 参考答案： B 2、使用光学显微镜观察叶片细胞时，发现图像模糊，应调节（ ） A. 反光镜 B. 物镜转换器 C. 细准焦螺旋 D. 载物台 参考答案： C 3、与手持式简易显微镜相比，光学显微镜的主要优势是（ ） A. 携带更方便 B. 放大倍数更大，图像更清晰 C. 不需要调焦 D. 只能观察生物标本 参考答案： B （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、使用光学显微镜时，可以直接用太阳光作为光源，用反光镜对准太阳。（ ） 参考答案： × 2、转动粗准焦螺旋使镜筒下降时，眼睛应注视物镜，防止物镜压碎玻片。（ ） 参考答案： √ 3、光学显微镜下观察到的头发表面有毛鳞片结构。（ ） 参考答案： √ 4、科学素描不需要画得漂亮，只要真实反映物体特征就行。（ ） 参考答案： √ （四）实验探究题 题目：小红在光学显微镜下观察了蝴蝶翅和蚊子翅的玻片标本，记录如下：蝴蝶翅表面覆盖整齐的鳞片，呈覆瓦状排列；蚊子翅有清晰的翅脉，呈网状结构。她将两种翅的图像与手持式简易显微镜下的观察结果进行了比较。 （1）小红用光学显微镜观察时，应该先使用哪种物镜？为什么？ （2）与手持式简易显微镜相比，光学显微镜下观察到的蝴蝶翅和蚊子翅有哪些新发现？ （3）根据蚊子翅的翅脉结构，推测它有什么功能？ 参考答案： （1）应该先使用低倍物镜。因为低倍物镜视野大，容易找到观察目标并对焦，然后再换高倍物镜观察细节。 （2）光学显微镜下看到的鳞片排列更清晰，能看到鳞片边缘的细微结构；蚊子翅的翅脉更清晰，能看到翅脉上的细小分支和突起。手持式简易显微镜下只能看到大致形状和较粗的翅脉。 （3）蚊子翅的翅脉呈网状，结构坚韧，既能支撑翅膀保持形状，又能减轻重量，便于飞行时扇动。翅脉中还有气管和血液，为翅膀提供营养和氧气。（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $