1.2.1 学习使用显微镜 教学设计—2026-2027学年人教版生物七年级上册

学习使用显微镜 ——第一单元第二章 教学设计 教材 人教版（2024）七年级上册 单元 第一单元《生物和细胞》 章节 第二章《认识细胞》第1节 课时 第1课时（40分钟） 创设情境 · 探究学习 · 贴近生活 · 守护健康 一、教材与学情分析 1. 内容地位与作用 本节是人教版2024年新版七年级上册第一单元《生物和细胞》第二章《认识细胞》的第1节。学生在第一章已经认识了生物的共同特征，知道“除病毒外，生物都是由细胞构成的”，但细胞究竟长什么样、在哪里，学生一无所知。显微镜是人类认识微观世界的第一双“眼睛”，本节正是带领学生从宏观跨入微观的关键一课。学会使用显微镜，是后续观察植物细胞、动物细胞以及整个初中生物学实验的基础技能，具有极强的工具性和奠基性。 2. 知识结构与前后联系 本课时核心知识包括三大板块：显微镜的构造（目镜、物镜、转换器、遮光器、反光镜、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、载物台、压片夹、镜臂、镜座等）、显微镜的规范使用方法（取镜安放、对光、放置玻片标本、观察、整理）、成像规律（放大倍数等于目镜与物镜放大倍数的乘积；物像是倒像）。前置知识为第一章“生物由细胞构成”的结论，后续直接衔接第2节“植物细胞”和第3节“动物细胞”的临时装片制作与观察。本节的操作技能是后续所有细胞观察实验的前提。 3. 课标要求解读 《义务教育生物学课程标准（2022年版）》在“生物体的结构层次”主题中要求学生“说出显微镜的基本构造和作用”“学会使用显微镜”。新课标强调“探究实践”是核心素养的重要组成，要求学生动手操作、规范实验。本节通过“一滴水的秘密”这一真实情境，让学生在亲手操作中掌握显微镜使用技能，正是对课标“重实践、重操作”要求的落实。 4. 已有知识基础 学生在小学科学课中可能使用过放大镜，知道放大镜能把物体放大，但对显微镜这种精密仪器大多只在图片或视频中见过，从未亲手操作。学生知道细胞很小、肉眼看不见，但对“小到什么程度”“怎样才能看见”缺乏直观认识。多数学生对显微镜充满好奇，但也存在“不敢动”“怕弄坏”的畏惧心理，需要教师示范和鼓励。 5. 认知特点与困难预测 七年级学生动手欲强，但操作精细度和协调性不足。预计难点有四：一是对光环节，学生常找不到明亮视野，不知如何调节反光镜和遮光器；二是对焦环节，粗准焦螺旋下降时眼睛容易不看物镜，造成镜头压碎玻片；三是成像特点理解困难，学生难以理解“为什么看到的像是倒的”；四是放大倍数与视野亮度、细胞数目的关系较抽象。教学中需通过分解动作、教师示范、错例对比和字母“e”观察来突破。 6. 生活经验与情感基础 学生对“微观世界”充满好奇，动画片、科幻片中放大无数倍的奇妙画面让他们向往。池塘水、鱼缸水在学生眼里“清清的没什么”，教师若引导他们用显微镜看到水滴里游动的小生物，会产生强烈的震撼感和探究欲。这种好奇心正是本节教学的情感原动力。 二、教学目标（基于核心素养四维度） 1. 生命观念 通过显微镜观察一滴池塘水中的微小生物，初步建立“细胞很小、肉眼不可见但真实存在”的微观生命观念，体会肉眼局限与工具延伸的关系，认同“借助工具可以认识肉眼看不见的生命世界”。 2. 科学思维 通过字母“e”玻片的观察与绘图，分析显微镜成像为倒像的特点，运用归纳和推理思维总结成像规律；通过计算不同组合下的放大倍数，推理放大倍数与细胞大小、数目、视野亮度的关系，发展基于证据的逻辑思维。 3. 探究实践 通过显微镜构造识别、对光找像实操、字母“e”玻片观察等活动，经历“认识结构—规范操作—观察记录—整理归位”的完整实验过程。能独立完成取镜安放、对光、放置玻片、调焦观察等基本操作，学会绘制显微镜下的物像图。 4. 态度责任 在显微镜操作中养成爱护实验仪器、轻拿轻放、规范操作的责任意识。通过观察水滴中的微小生命，形成敬畏微小生命、热爱自然的情感。在小组合作中养成轮流操作、互相提醒、安全第一的良好实验习惯。 三、教学重难点 1. 教学重点 显微镜的规范使用方法，包括对光和观察两大关键步骤；放大倍数的计算。这是本节核心技能，也是后续所有细胞观察实验的基础。教学中需教师先示范、学生再模仿，分解动作、反复练习。 2. 教学难点 一是对光成功和准确对焦的操作要领，特别是下降镜筒时眼睛要注视物镜、避免压碎玻片；二是理解显微镜成倒像的特点及其对移动玻片方向的影响。难点通过教师“错误操作演示”“口诀引领”和字母“e”的实际观察来突破。 四、教学过程 本课时以“一滴水的秘密”为主情境，从“清澈的池塘水里到底藏着什么”这一悬念出发，按“认识显微镜—学会对光—观察字母e—发现微观世界”的技能进阶展开，设计五个环节。下表为教学过程整体框架。 表 1 教学过程整体框架一览表 环节 时间 情境/任务 对应素养 环节一 5分钟 情境导入：一滴池塘水里的秘密 生命观念、科学思维 环节二 8分钟 认识结构：显微镜构造“对号入座” 探究实践、科学思维 环节三 12分钟 对光找像：规范操作分步练习 探究实践、态度责任 环节四 10分钟 观察字母“e”：发现倒像规律 科学思维、探究实践 环节五 5分钟 整理小结与评价 态度责任 环节一 情境导入：一滴池塘水里的秘密（5分钟） 【情境创设】 教师举起一杯从校园池塘取回的清水：“同学们看，这是老师昨天从咱们校园池塘里取的一杯水，清清亮亮，肉眼看上去什么都没有。可是老师告诉大家，这滴水里面藏着成千上万肉眼看不见的小生命，它们在水里游来游去。你们信吗？怎样才能看到它们？”学生议论纷纷。教师接着说：“肉眼看不见，我们就需要一双能把物体放大很多倍的”眼睛“——这就是显微镜。今天我们就来学会使用它，一起揭开这滴水的秘密。” 【师生互动】 学生自由猜测水滴里可能有什么。教师顺势展示一张显微镜下水滴中微小生物（如草履虫、衣藻）的图片，学生发出惊叹。教师问：“要看到这么小的东西，需要什么工具？显微镜和放大镜比，强在哪里？”引出显微镜的学习。 【设计意图】 用“清澈水滴里藏着生命”的强烈反差制造悬念，把学习显微镜的动机从“老师要我学”转变为“我想看到”，激发探究欲望。 环节二 认识结构：显微镜构造“对号入座”（8分钟） 【教师讲解】 教师举起一台显微镜，结合实物和挂图，逐一介绍主要结构：“靠近眼睛的叫目镜，靠近玻片标本的叫物镜；安装物镜、可以转动的圆盘叫转换器；转动它可以换用不同放大倍数的物镜。”教师边指边讲：“下面这个可以调节光线强弱的是遮光器，上面有大小不等的光圈；用来反射光线的是反光镜，它有平面镜和凹面镜两面。”教师继续：“能大幅度升降镜筒的是粗准焦螺旋，小幅度升降、用来把像调清晰的是细准焦螺旋。放玻片标本的平台叫载物台，上面有压片夹固定玻片，中间有通光孔。” 【小组探究】 每组一台显微镜，学生两人一组，对照课本插图，在自己的显微镜上找到目镜、物镜、转换器、遮光器、反光镜、粗准焦螺旋、细准焦螺旋、载物台、压片夹、镜臂、镜座。教师发放“构造对号入座”学习单，学生把结构名称和功能连起来。教师巡视，重点检查学生是否找对粗、细准焦螺旋和遮光器。 表 2 显微镜主要结构与功能对照表（学生填写） 结构名称 位置/外形 主要功能 目镜 接近眼睛的镜筒顶端 放大物像 物镜 转换器上，接近玻片 放大物像 转换器 镜筒下端圆盘 转换不同物镜 遮光器 载物台下方 调节光线强弱 反光镜 镜座上方 反射光线进入镜筒 粗准焦螺旋 镜臂两侧大旋钮 大幅度升降镜筒 细准焦螺旋 粗准焦螺旋下方小旋钮 小幅度升降，使物像清晰 载物台 放置玻片的平台 安放并固定玻片标本 【设计意图】 “先认识结构再学习操作”符合认知规律。让学生亲手在显微镜上“对号入座”，避免死记硬背；功能对照表帮助学生把结构和用途对应起来，为下一步操作打基础。 环节三 对光找像：规范操作分步练习（12分钟） 【教师示范】 教师边示范边讲解操作要领，并编出口诀帮助记忆：“第一步，取镜安放——一手握镜臂，一手托镜座，放在实验台偏左、距边缘约7厘米处，安装好目镜和物镜。第二步，对光——转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；把一个较大的光圈对准通光孔；一只眼注视目镜内，另一只眼睁开；转动反光镜，使光线经过通光孔反射到镜筒内。直到看到明亮的圆形视野，对光就成功了。”教师特别强调：“对光时不要用直射强光，光线暗时用凹面镜。” 【学生实操】 学生两人一组按步骤操作：先取镜安放，再练习对光。教师巡视，重点指导对光困难的小组，提示“物镜要对准通光孔”“光圈要打开”“反光镜对着光源”。对光成功后，学生互相看一眼明亮视野，体会成就感。教师故意演示一个错误操作：下降镜筒时眼睛不看物镜，让学生指出“这样会怎样”，引出“观察时下降镜筒眼睛一定要看着物镜，防止压碎玻片、划伤镜头”的安全要点。 表 3 显微镜使用操作步骤与要领表 步骤 操作要领 注意事项 取镜安放 一手握镜臂一手托镜座，放偏左距边缘7厘米 轻拿轻放，不可单手斜提 对光 低倍物镜对准通光孔，大光圈，转反光镜至明亮视野 不用直射强光，暗光用凹面镜 放置玻片 玻片标本放载物台，标本正对通光孔中心，压片夹固定 标本要正对通光孔 观察 眼看物镜下降镜筒接近玻片；再左眼注视目镜升镜筒找物像；转细准焦螺旋至清晰 下降时眼看物镜，勿压碎玻片 整理 取下玻片，擦净，物镜偏两旁，镜筒下降最低，反光镜竖直，放回镜箱 归位整齐，爱护仪器 【设计意图】 操作技能必须靠“做”来掌握。教师先示范、学生再模仿，分解为五个步骤逐个突破；错例演示和安全强调把“为什么这样做”讲清楚，培养规范操作和爱护仪器的态度。 环节四 观察字母“e”：发现倒像规律（10分钟） 【任务驱动】 教师说：“现在每组桌上都有一张写着字母”e“的玻片标本。请大家按照刚才学的方法，把它放在显微镜下观察，注意两件事：第一，你看到的字母”e“和玻片上的”e“方向一样吗？第二，你看到了几个这样的”e“？请把你看到的物像原样画在学习单上。” 【小组探究】 学生按规范步骤观察字母“e”，绘制物像。学生很快发现：“老师，我看到的”e“是倒过来的！”教师引导：“对，显微镜下看到的物像是倒像——上下颠倒、左右也相反。”教师追问：“那如果玻片上的”e“偏到视野左上方，你要把它移到视野中央，玻片该往哪个方向移动？”学生尝试后发现：物像偏哪，玻片就往哪移。教师解释：因为物像和玻片方向相反，所以玻片移动方向和物像移动方向相反。教师再引导计算：“目镜上标着10×，物镜上标着10×，这台显微镜把物体放大了多少倍？”学生答：“100倍！”教师总结：“显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。” 表 4 显微镜成像与放大倍数规律小结 问题 现象/规律 物像方向 倒像：上下颠倒、左右相反 物像偏左上方，玻片怎么移 玻片向左上方移（物像偏哪移哪） 放大倍数计算 目镜倍数 × 物镜倍数 放大倍数变大时 看到的细胞变大、数目变少、视野变暗 【设计意图】 字母“e”观察是本课时的核心探究活动。通过亲手观察和绘图，学生自己“发现”倒像规律，而不是被灌输；玻片移动方向的追问把规律转化为可操作的技能。放大倍数计算则把知识量化，为后续观察细胞打基础。 环节五 整理小结与评价（5分钟） 【知识梳理】 教师引领回顾：“今天我们从一滴池塘水的秘密出发，认识了显微镜的构造，学会了取镜安放、对光、观察、整理的规范操作，还发现了显微镜成倒像、放大倍数等于目镜乘物镜两个重要规律。下节课我们就要用这双”眼睛“去看真正的细胞了。现在请大家按整理步骤把显微镜放回镜箱。” 【课堂评价】 采用“三星自评”：我能认出显微镜的主要结构；我能独立完成对光并看到明亮视野；我能观察字母“e”并说出倒像规律。教师根据巡视和操作表现，评选“操作规范小组”“最佳对光奖”，并表扬爱护仪器、互相帮助的小组。 【设计意图】 整理归位是实验课不可缺少的环节，培养善始善终的实验习惯。自评关注技能达成，为下节课观察细胞做好心理和技能准备。 五、板书设计 表 5 板书设计示意图 主题 学习使用显微镜：揭开一滴水的秘密 结构与操作 成像规律 结构：目镜/物镜/转换器/遮光器/反光镜/ 粗准焦螺旋/细准焦螺旋/载物台 操作五步：取镜安放→对光→放玻片→观察→整理 口诀：下降镜筒眼看物镜 物像是倒像（上下左右都相反） 物像偏哪，玻片往哪移 放大倍数=目镜×物镜 倍数变大：细胞变大、变少、变暗 六、教学评价设计 1. 评价原则 本节为实验操作课，评价以过程性、技能性为主。既看知识是否记住，更看操作是否规范、安全。采用教师巡视观察、学生互评、自评相结合，重点评价对光和观察两个关键步骤的达成度。 2. 评价维度与指标 表 6 教学评价指标一览表 素养维度 评价指标 评价方式 生命观念 能否说出显微镜帮助看到肉眼看不见的细胞 课堂提问、小结发言 科学思维 能否说出倒像规律和放大倍数计算方法 字母e绘图、计算回答 探究实践 能否规范完成对光、放置玻片、调焦观察 教师巡视操作评分、小组互评 态度责任 是否爱护仪器、规范操作、安全第一、整理归位 操作过程观察、整理检查 3. 过程性评价记录表 教师使用“显微镜操作检查表”，逐组记录：取镜安放是否规范、对光是否成功、下降镜筒是否注视物镜、是否找到清晰物像、整理归位是否整齐。每项打钩并简要记录问题，作为实验技能达成度的形成性依据，纳入学生实验档案。 七、教学反思 1. 预期亮点 本课时以“一滴水的秘密”贯穿始终，把枯燥的仪器操作变成“为了揭开秘密而学技能”的内在需求。构造学习用“对号入座”让学生在实物上找结构，操作学习用教师示范加错例对比，成像规律用字母“e”让学生自己发现，体现了“做中学、探中悟”。口诀和步骤表降低了操作难度，适合七年级学生。 2. 预期困难与应对 预计困难有三：一是对光成功率低，需教师课前调试好显微镜，巡视时一对一指导，必要时为困难小组预调好光；二是下降镜筒压碎玻片，需反复强调“眼看物镜”，并在实验台上示范危险动作；三是40分钟内人人熟练操作时间偏紧，可将观察水滴微小生物安排在后续课时，让学生有充分时间巩固技能。 3. 改进思路 后续可制作“显微镜操作微视频”供学生课前预习、课后复习；可在实验室设置“显微镜闯关台”，把对光、找像、移玻片设计成闯关任务，增加趣味性；可把观察字母“e”与后续观察永久装片、自制临时装片串联成系列，让技能在反复使用中真正熟练。 学科网（北京）股份有限公司 $