内容正文:
年级
七年级上册
科目
生物
教材版本
冀少版(2024)
备课教师
周次
班级
主题与课时
第1节 显微镜的使用
课型
新授
审核人
学校
课标要求
课标要求 依据《义务教育生物学课程标准(2022年版)》,本节课对应“生物体的结构层次”主题下“概念1:细胞是生物体结构和功能的基本单位”中的“1.1 细胞是生命活动的基本结构和功能单位”。具体要求包括:说出显微镜的基本构造和作用;学会使用显微镜,能独立、规范地操作显微镜观察玻片标本;初步形成规范操作意识和实事求是的科学态度。
学习目标
生命观念:通过使用显微镜观察微小结构,认识到肉眼不可见的微观生命世界的存在,初步建立“微观与宏观相联系”的生命观念。
科学思维:能运用逻辑思维分析显微镜视野中的实际问题,如物像移动方向与玻片移动方向的关系、视野中污点位置的判断等。
探究实践:能准确说出显微镜各部件的名称和功能,独立、规范地完成取镜安放、对光、放置玻片、调焦观察、收放等操作步骤。
态度责任:认同显微镜规范操作的重要性,养成爱护实验仪器、遵守实验室规则的良好习惯,初步形成严谨求实的科学态度。
重难点
重点:显微镜各部件的名称及功能;显微镜的规范操作流程,包括取镜安放、对光、调焦、观察和收放。<br>难点:对光操作中获得均匀白亮视野的调节技巧;显微镜成像特点(倒像)及物像移动规律的理解;运用科学方法判断显微镜视野中污点的位置。
学习过程
(一)课前预习案
亲爱的同学,生物学是一门以实验为基础的科学,而显微镜是生物学研究中最重要的工具之一。通过显微镜,我们可以观察到肉眼无法看到的细胞和微小生物,开启探索微观世界的大门。本节课我们将学习显微镜的结构与使用方法。课前请自主完成以下预习习题,初步感知本课核心知识点,为课堂实践操作做好铺垫。
预习填空题
1. 显微镜的放大倍数是______放大倍数与______放大倍数的______。一台目镜为10×、物镜为40×的显微镜,其放大倍数为______倍。
2. 显微镜中,能大范围升降镜筒的结构是______,能小范围升降镜筒使物像更清晰的结构是______。
3. 调节光线强弱的结构是______和______。当光线较强时,应选用______光圈和______面镜;当光线较弱时,应选用______光圈和______面镜。
4. 转动转换器的作用是______。
5. 从显微镜目镜内看到的物像是______的像,因此物像移动的方向与玻片移动的方向______。
6. 取镜时,应一手握住______,一手托住______,将显微镜放在距实验台边缘约______厘米处。
7. 对光时,先转动转换器使______对准通光孔,再转动遮光器使最大的______对准通光孔,然后左眼注视目镜,同时转动______,直到看到______的圆形视野。
8. 调焦时,应先从侧面看着______,转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓______(填“上升”或“下降”),直到物镜接近载玻片为止;然后向目镜内观察,再转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓______(填“上升”或“下降”),直到看到物像。
预习选择题
1. 下列关于显微镜目镜和物镜的叙述,正确的是( )
A. 目镜上端有螺纹,物镜上端没有螺纹
B. 目镜长度越长,放大倍数越大
C. 物镜长度越长,放大倍数越大
D. 目镜和物镜的放大倍数都与长度成正比
2. 用显微镜观察时,若视野偏暗,以下调节方法最合理的是( )
A. 换用更小的光圈
B. 换用平面反光镜
C. 换用更大的光圈并使用凹面镜
D. 转动粗准焦螺旋使镜筒上升
3. 显微镜对光成功后,从目镜中看到的视野应该是( )
A. 黑暗的
B. 白亮的圆形
C. 有细胞的
D. 模糊的
4. 使用显微镜观察时,先转动粗准焦螺旋使镜筒下降,此时操作者的眼睛应该注视( )
A. 目镜
B. 物镜
C. 反光镜
D. 载物台
5. 要将显微镜视野中左上方的物像移到视野中央,玻片标本应该向哪个方向移动( )
A. 右下方
B. 左上方
C. 右上方
D. 左下方
预习判断题
1. 显微镜的放大倍数是目镜和物镜放大倍数之和。( )
2. 使用显微镜观察时,应先用低倍镜找到物像,再换用高倍镜观察。( )
3. 显微镜下看到的物像是正立的,所以物像移动方向与玻片移动方向一致。( )
4. 收镜时应将显微镜擦拭干净,转动转换器使两个物镜伸向前方,将镜筒降至最低处。( )
预习简答题
1. 结合生活经验,说说为什么使用显微镜观察时,要先从侧面看着物镜再转动粗准焦螺旋使镜筒下降?
2. 简要推测:如果显微镜视野中出现了一个污点,这个污点可能存在于哪些位置?
(二)课中探究案
课堂学习中,我们将结合预习成果,通过结构认知、操作实践、问题分析和习题巩固,深入掌握显微镜的使用方法。请跟随课堂节奏,认真完成以下探究任务。
探究一:认识显微镜的结构与功能
显微镜是一种精密的光学仪器,各部分结构分工明确、协同工作。只有正确认识各部件及其功能,才能规范操作、准确观察。
课堂探究习题:
1. 请将显微镜的结构按功能分类,并各举一例说明其作用。
(1)放大物像的结构:______、______。
(2)调节光线强弱的结构:______、______、______。
(3)调节镜筒升降的结构:______(大范围)、______(小范围)。
(4)固定和安放的结构:______(固定玻片)、______(安放目镜)、______(安放物镜)。
2. 选择题:显微镜的“放大物像”功能由哪些结构共同完成( )
A. 目镜和反光镜
B. 目镜和物镜
C. 物镜和反光镜
D. 目镜和转换器
3. 填空题:某显微镜的目镜为5×,物镜有10×和40×两个。若想观察到数量最多、体积最小的细胞,应选用的镜头组合是目镜______×和物镜______×,此时放大倍数为______倍。
4. 简答题:遮光器和反光镜在功能上有什么关系?在光线较弱的实验室环境中,应该如何配合使用它们?
探究二:学习显微镜的规范操作流程
显微镜的使用有着严格的规范流程,包括取镜和安放、对光、安放玻片、调焦观察和收放等步骤。每一步操作都有其科学依据和注意事项。
课堂探究习题:
1. 按照正确顺序排列显微镜使用的操作步骤(在横线上填写序号):
①调焦观察 ②安放玻片 ③取镜和安放 ④对光 ⑤收放
正确顺序:______→______→______→______→______
2. 关于“对光”操作,回答下列问题:
(1)转动转换器使______对准通光孔;
(2)转动遮光器使最大的______对准通光孔;
(3)左眼注视目镜,同时用两手转动______,将光线反射到镜筒里;
(4)判断对光成功的标志是:从目镜中看到______。
3. 选择题:使用显微镜观察时,先转动粗准焦螺旋使镜筒下降,此时操作者的眼睛应从侧面看着( )
A. 目镜 B. 物镜 C. 反光镜 D. 粗准焦螺旋
4. 简答题:为什么调焦时镜筒下降的过程中必须从侧面注视物镜,而不能直接通过目镜观察?
探究三:理解显微镜的成像特点与物像移动规律
显微镜下看到的物像与我们用肉眼看到的物体存在方向上的差异,理解这一规律是正确使用显微镜的关键。
课堂探究习题:
1. 在显微镜下观察写有字母“b”的玻片,视野中看到的物像形状最接近下列哪一个( )
A. “b” B. “d” C. “p” D. “q”
2. 在显微镜下观察写有字母“上”的玻片,视野中看到的物像是______(填写字母形状)。
3. 简答题:如果显微镜视野中的物像位于视野的右下方,想要将物像移到视野中央,应该向哪个方向移动玻片标本?请说明判断理由。
4. 简答题:显微镜的放大倍数越大,视野中的细胞数量、细胞体积和视野亮度分别会发生什么变化?请从“低倍镜换高倍镜”的观察过程角度加以说明。
探究四:分析显微镜使用中的常见问题
在实际操作中,我们可能会遇到各种问题,如视野不亮、找不到物像、视野中出现污点等。学会分析和解决这些问题,是提升实验能力的重要环节。
课堂探究习题:
1. 案例分析:某同学使用显微镜时,无论怎样调节反光镜和遮光器,视野始终是黑暗的。请分析可能的原因(至少写出两条),并提出相应的解决方法。
2. 案例分析:小华在显微镜下观察玻片标本时,视野中出现了一个明显的污点。她尝试移动玻片标本,污点没有移动;她又转动了目镜,污点仍然没有移动。
(1)根据上述现象,判断污点最可能存在于什么位置?
(2)请设计一个简单的实验方案,验证你的判断。
3. 选择题:某同学使用显微镜观察时,发现视野中的物像偏左,他应该将玻片标本向哪个方向移动才能使物像移到视野中央( )
A. 向左移动 B. 向右移动 C. 向上移动 D. 向下移动
4. 简答题:一位同学用高倍镜观察时,发现视野很暗且物像模糊。他应该怎样操作才能获得明亮清晰的物像?请写出具体的操作步骤。
探究五:课堂综合巩固提升
结合本节课全部知识点,完成综合习题,查漏补缺,深化对显微镜使用知识的理解与应用。
1. 单选题:下列关于显微镜结构与功能的对应关系,正确的是( )
A. 粗准焦螺旋——小范围升降镜筒,使物像更清晰
B. 反光镜——调节视野中物像的放大倍数
C. 转换器——调换物镜,改变放大倍数
D. 遮光器——固定玻片标本,防止移动
2. 单选题:在显微镜对光操作中,正确的操作顺序是( )
A. 转动转换器→转动遮光器→转动反光镜→观察目镜
B. 转动反光镜→转动转换器→转动遮光器→观察目镜
C. 转动遮光器→转动反光镜→转动转换器→观察目镜
D. 转动转换器→转动反光镜→转动遮光器→观察目镜
3. 单选题:用显微镜观察时,若要将视野中位于左上方的物像移到中央,以下操作正确的是( )
A. 向左上方移动玻片标本,因为显微镜成倒像
B. 向右下方移动玻片标本,因为显微镜成正像
C. 向左上方移动玻片标本,因为显微镜成正像
D. 向右下方移动玻片标本,因为显微镜成倒像
4. 综合简答题:小明用显微镜观察池塘水中的微小生物。他先将显微镜的目镜(10×)和物镜(10×)安装好,然后对光、放置玻片、调焦,在视野中看到了一个小圆点状的生物在缓慢移动。
(1)小明此时观察到的微小生物被放大了多少倍?
(2)如果小明想更清楚地观察这个微小生物的内部结构,他应该怎样操作?换用高倍镜后,视野的亮度会发生怎样的变化?他应该如何调节?
(3)如果小明换用高倍镜后,物像变得模糊,他应该转动哪个结构来使物像重新清晰?为什么不能转动粗准焦螺旋?
5. 拓展思考:某同学在实验报告中写道:“我将玻片标本放在载物台上,转动粗准焦螺旋使镜筒下降,然后左眼注视目镜,转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升,很快就看到了物像。”请从显微镜规范操作的角度,指出这段描述中可能存在的操作不规范之处(至少指出两处),并说明正确做法。
板书设计
第1节 显微镜的使用
一、显微镜的结构与功能
- 放大物像:目镜(无螺纹,长度与放大倍数成反比)、物镜(有螺纹,长度与放大倍数成正比)
- 调节光线:遮光器(光圈)、反光镜(平面镜/凹面镜)
- 调节焦距:粗准焦螺旋(大范围升降)、细准焦螺旋(小范围升降)
- 固定安放:转换器(调换物镜)、载物台(放置玻片)、压片夹(固定玻片)
二、使用步骤
1. 取镜安放 → 2. 对光 → 3. 安放玻片 → 4. 调焦观察 → 5. 收放
三、成像特点
- 倒像:上下颠倒、左右翻转
- 物像移动方向与玻片移动方向相反
四、常见问题
- 视野不亮 → 检查光圈、反光镜、物镜是否对准
- 污点判断 → 移动玻片 / 转动目镜,观察污点是否移动
- 低倍镜→高倍镜:细胞变大、数量变少、视野变暗
参考答案
(一)课前预习案
预习填空题答案
1. 目镜、物镜、乘积;400 2. 粗准焦螺旋、细准焦螺旋 3. 遮光器、反光镜;小、平;大、凹 4. 调换物镜 5. 倒、相反 6. 镜臂、镜座、7 7. 低倍物镜、光圈、反光镜、白亮 8. 物镜、下降、上升
预习选择题答案
1. C 2. C 3. B 4. B 5. B
预习判断题答案
1. × 2. √ 3. × 4. √
预习简答题答案
1. 因为在镜筒下降的过程中,物镜逐渐靠近载物台上的玻片标本。如果直接从目镜观察,操作者的注意力集中在目镜中,无法看到物镜与玻片之间的距离,容易导致物镜压碎玻片甚至损坏物镜。从侧面注视物镜,可以在物镜接近玻片时及时停止,保护玻片和物镜。
2. 污点可能存在的位置有三种:目镜上、物镜上、玻片标本上。判断方法:移动玻片标本,若污点移动,则污点在玻片上;若污点不动,再转动目镜,若污点移动,则污点在目镜上;若污点仍不动,则污点在物镜上。
(二)课中探究案
探究一答案
1. (1)放大物像的结构:目镜、物镜。(2)调节光线强弱的结构:遮光器、光圈、反光镜。(3)调节镜筒升降的结构:粗准焦螺旋(大范围)、细准焦螺旋(小范围)。(4)固定和安放的结构:压片夹(固定玻片)、镜筒(安放目镜)、转换器(安放物镜)。
2. B(显微镜的放大物像功能由目镜和物镜共同完成,放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数。)
3. 5×;10×;50(低倍镜观察时视野范围大,看到的细胞数量多、体积小。应选用放大倍数最小的镜头组合,即目镜5×和物镜10×,放大倍数为5×10=50倍。)
4. 遮光器和反光镜都用于调节视野亮度。遮光器通过改变光圈大小来控制进入镜筒的光量,反光镜通过选择平面镜或凹面镜来调节反射光的强度。在光线较弱的实验室中,应选用大光圈(让更多光进入)和凹面镜(增强反射光的强度),二者配合使用以获得足够明亮的视野。
探究二答案
1. 正确顺序:③→④→②→①→⑤
2. (1)低倍物镜(2)光圈(3)反光镜(4)白亮的圆形视野
3. B(镜筒下降时,操作者应从侧面注视物镜,观察物镜与玻片之间的距离,防止物镜压碎玻片或损坏镜头。)
4. 因为镜筒下降时物镜逐渐靠近玻片,操作者从侧面注视物镜可以实时观察物镜与玻片之间的距离,在物镜接近玻片时及时停止,防止物镜压碎玻片或损坏镜头。如果直接通过目镜观察,视野中看不到物镜与玻片的相对位置,容易造成仪器损坏或玻片破碎。
探究三答案
1. D(显微镜下看到的是倒像,即上下颠倒、左右翻转。“b”的倒像是“q”。)
2. “上”字的倒像是上下颠倒、左右翻转后的图像,看起来像“下”字旋转180°后的形状,即字母“上”的倒像形状与“上”字旋转180°后的形状一致。
3. 应向右下方移动玻片标本。因为显微镜下看到的是倒像,物像移动方向与玻片移动方向相反。物像位于视野右下方,要将物像移到视野中央(即向左上方移动物像),玻片标本应向右下方移动(与物像需要的移动方向相反)。
4. 从低倍镜换用高倍镜后:视野中的细胞体积变大,细胞数量变少,视野亮度变暗。这是因为高倍物镜的放大倍数更大,观察范围更小,进入镜筒的光线更少。
探究四答案
1. 可能原因及解决方法:
(1)物镜未对准通光孔。解决方法:转动转换器,使低倍物镜对准通光孔。
(2)光圈未对准通光孔。解决方法:转动遮光器,使最大的光圈对准通光孔。
(3)反光镜角度不当。解决方法:调整反光镜角度,将光线反射到镜筒中(光线弱时用凹面镜)。
(4)周围环境光线太暗。解决方法:增加室内照明或使用凹面镜。
2. (1)污点最可能存在于物镜上。判断依据:移动玻片标本污点不动,说明不在玻片上;转动目镜污点仍不动,说明不在目镜上;排除玻片和目镜后,污点只能在物镜上。
(2)验证方案:转动转换器换用另一个物镜,观察污点是否消失或移动。如果污点消失或移动,则确认污点在原物镜上。
3. A(物像偏左,要将物像向右移到中央。由于显微镜成倒像,物像移动方向与玻片移动方向相反,物像需要向右移动,则玻片应向左移动。)
4. 操作步骤:①换用高倍镜后,先转动遮光器换用大光圈;②同时将反光镜换为凹面镜,增加进光量,使视野变亮;③然后转动细准焦螺旋,小范围升降镜筒,使物像变得清晰。注意不要转动粗准焦螺旋,以免镜筒大幅度升降碰碎玻片。
探究五答案
1. C(A项错误,粗准焦螺旋是大范围升降镜筒的结构;B项错误,反光镜用于调节视野亮度,不能改变放大倍数;D项错误,遮光器用于调节光线强弱,压片夹用于固定玻片。)
2. A(对光的正确顺序:先转动转换器使低倍物镜对准通光孔,再转动遮光器使最大光圈对准通光孔,然后转动反光镜将光线反射入镜筒,最后观察目镜确认对光成功。)
3. A(显微镜成倒像,物像位于左上方,要将物像移到中央需向右下方移动物像。因为物像移动方向与玻片移动方向相反,所以玻片应向左上方移动。)
4. (1)小明观察到的微小生物被放大了10×10=100倍。
(2)要更清楚地观察内部结构,应换用高倍物镜。换用高倍镜后,视野亮度会变暗。应转动遮光器换用大光圈,并将反光镜换为凹面镜来增加进光量,使视野变亮。
(3)换用高倍镜后物像变模糊,应转动细准焦螺旋使物像清晰。不能转动粗准焦螺旋,因为粗准焦螺旋升降镜筒的幅度大,在高倍镜下容易使镜筒下降过多碰碎玻片或使物像滑出视野。
5. 不规范之处及正确做法:
(1)不规范:调节焦距前未先完成对光操作。正确做法:使用显微镜应先完成取镜安放、对光,再放置玻片标本进行调焦观察。
(2)不规范:镜筒下降时未从侧面注视物镜。正确做法:转动粗准焦螺旋使镜筒下降时,必须从侧面注视物镜,防止物镜压碎玻片。
(3)不规范:看到物像后可能未使用细准焦螺旋微调。正确做法:粗准焦螺旋找到物像后,应转动细准焦螺旋使物像更加清晰。
(4)不规范:操作步骤描述过于简略,未提及安放玻片标本的具体要求(如使标本正对通光孔中心)。正确做法:将玻片标本放在载物台上,用压片夹固定,使标本正对通光孔的中心。
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