王麗群
摘 要 在教學(xué)中幫助學(xué)生掌握制作臨時(shí)裝片的實(shí)驗(yàn)技能,明確高倍顯微鏡的操作步驟,讓學(xué)生在觀察、比較多種生物細(xì)胞的過程中進(jìn)一步認(rèn)識細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu),從而形成對細(xì)胞的感性認(rèn)識,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中從微觀結(jié)構(gòu)上理解細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。
關(guān)鍵詞 細(xì)胞 顯微鏡 多樣性 統(tǒng)一性
中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
1 確立教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)
1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)要求和解讀
(1) 課程標(biāo)準(zhǔn)要求:使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞。
(2) 課程標(biāo)準(zhǔn)解讀:課程標(biāo)準(zhǔn)要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”,其中技能性目標(biāo)動詞“使用”為獨(dú)立操作水平,即“獨(dú)立完成操作;進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn);與已有技能建立聯(lián)系等”。具體內(nèi)容要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”。首先要認(rèn)識顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)及功能,在此基礎(chǔ)上學(xué)會操作顯微鏡和制作臨時(shí)裝片等重要的實(shí)驗(yàn)技能,來觀察不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。
1.2 教材分析
(1) 內(nèi)容分析:“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”是人教版高中生物必修1第一章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可用2課時(shí)完成,本節(jié)課為第一課時(shí)。學(xué)生通過顯微鏡觀察和比較細(xì)胞來認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性?!笆褂酶弑讹@微鏡觀察幾種細(xì)胞”是高中生物的第一個(gè)實(shí)驗(yàn),是初中顯微鏡操作的進(jìn)一步延伸,也為之后學(xué)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂等學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(2) 重難點(diǎn)分析:
教學(xué)重點(diǎn):使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞,比較不同細(xì)胞的異同點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn):高倍顯微鏡的操作使用。
1.3 學(xué)情分析
從學(xué)生的知識儲備分析:學(xué)生在本章的第一節(jié)課中已經(jīng)學(xué)習(xí)了生命系統(tǒng)的層次,了解了從微觀到宏觀的生命科學(xué)研究歷程,也認(rèn)識到細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,但學(xué)生對生物的基本單位——細(xì)胞的了解還不到位?!安煌锏募?xì)胞結(jié)構(gòu)是否完全相同”,是一個(gè)值得探究的問題。雖然,學(xué)生在初中使用低倍顯微鏡來觀察細(xì)胞,但是時(shí)隔兩年,已經(jīng)遺忘了顯微鏡的結(jié)構(gòu)和操作過程。
從學(xué)生的心理接受角度分析:學(xué)生在初中階段已可以利用低倍鏡觀察,非常想知道高倍顯微鏡下觀察到的各種細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),愿意到實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行操作。
從能力要求上看:高中一年級學(xué)生已具有較強(qiáng)的動手能力,具有一定的觀察和分析能力,但需要教師師不斷引導(dǎo)。
2 教學(xué)目標(biāo)
通過學(xué)習(xí)“顯微鏡的使用方法”視頻及觀看實(shí)驗(yàn)室里已有的裝片,能獨(dú)立操作顯微鏡。
通過觀看自制臨時(shí)裝片的視頻及親自制作臨時(shí)裝片并觀察,學(xué)會制作臨時(shí)裝片。
通過觀察、比較不同種類生物的細(xì)胞,總結(jié)不同細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。
3 評價(jià)設(shè)計(jì)
3.1 課堂評價(jià)
目標(biāo)一評價(jià):通過學(xué)生電腦屏幕顯示的物像及學(xué)生對相關(guān)問題的回答,評價(jià)學(xué)生對顯微鏡操作步驟的掌握情況。
目標(biāo)二評價(jià):通過學(xué)生對所制作的臨時(shí)裝片的觀察情況,評價(jià)學(xué)生對臨時(shí)裝片制作的掌握情況。
目標(biāo)三評價(jià):通過學(xué)生對相關(guān)問題的回答,評價(jià)學(xué)生對細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性的理解情況。
3.2 課后評價(jià)
設(shè)計(jì)課后練習(xí)題,要求所有學(xué)生準(zhǔn)確完成針對每個(gè)目標(biāo)設(shè)計(jì)的練習(xí)題,并根據(jù)批閱情況進(jìn)行改正。
4 教學(xué)設(shè)計(jì)
4.1 課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:導(dǎo)學(xué)案,課后延伸的拓展資料;多媒體課件;顯微鏡、載玻片、蓋玻片等有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器;大腸桿菌細(xì)胞(細(xì)菌)、酵母菌(真菌)、草履蟲(原生動物)等單細(xì)胞生物和水綿、蛙血涂片等多細(xì)胞生物的觀察材料;組織各組組長錄制有關(guān)臨時(shí)裝片的微課視頻。
學(xué)生準(zhǔn)備:準(zhǔn)備制作裝片的實(shí)驗(yàn)材料;學(xué)生組長課前錄制臨時(shí)裝片的微課程視頻。
設(shè)計(jì)意圖:為課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備,課前培訓(xùn)各小組長,以便以后協(xié)助教師指導(dǎo)同學(xué)正確使用顯微鏡。
4.2 導(dǎo)入
教師利用多媒體呈現(xiàn)初中生物學(xué)習(xí)中所觀察到的精美細(xì)胞圖片,引導(dǎo)學(xué)生描述這些細(xì)胞的名稱及形態(tài)、它們的共同結(jié)構(gòu)及最好的研究方法等。
學(xué)生認(rèn)真觀察、小組討論后回答:洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞呈長方形,位于外部保護(hù)內(nèi)部細(xì)胞;保衛(wèi)細(xì)胞由兩個(gè)半月形細(xì)胞組成,控制進(jìn)出葉子的氣體和水分的量;肌肉細(xì)胞呈長梭形,有收縮功能;神經(jīng)細(xì)胞呈星狀,可以提高神經(jīng)系統(tǒng)的傳遞效率,紅細(xì)胞呈圓盤狀有利于氣體的交換。這些細(xì)胞的共同結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。最好的研究方法是用顯微鏡觀察。
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、回憶初中有關(guān)知識,導(dǎo)入新課。
4.3 教學(xué)過程
(1) 高倍顯微鏡的使用方法。
學(xué)生回顧初中所學(xué)顯微鏡的知識,討論正確使用低倍顯微鏡的步驟;教師播放顯微鏡的使用方法視頻,進(jìn)一步加深學(xué)生的印象。視頻內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)原理;實(shí)驗(yàn)材料和用具;實(shí)驗(yàn)過程(低倍鏡的使用方法:取鏡→安放→對光→低倍鏡觀察;高倍鏡的使用方法:物像移到視野中央→轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換高倍物鏡→調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋);收鏡。
設(shè)計(jì)意圖:教師引導(dǎo)學(xué)生回憶初中所學(xué)的顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)并討論使用方法。學(xué)生再通過視頻的收看,明確使用高倍顯微鏡觀察細(xì)胞的步驟,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(2) 使用高倍鏡觀察標(biāo)本。
教師將已準(zhǔn)備好的標(biāo)本,如大腸桿菌細(xì)胞(細(xì)菌)、酵母菌(真菌)、草履蟲(原生動物)等單細(xì)胞生物和水綿、蛙血等多細(xì)胞生物涂片發(fā)放給學(xué)生。學(xué)生結(jié)合導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行小組討論,在操作顯微鏡的過程中學(xué)會使用高倍鏡觀察各種細(xì)胞,明確顯微鏡操作過程中的各種注意事項(xiàng),并填寫導(dǎo)學(xué)案的相關(guān)內(nèi)容。
利用裝片進(jìn)行高倍顯微鏡的操作練習(xí),學(xué)生邊操作、邊思考、邊討論,并派代表展示交流的結(jié)果。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過實(shí)際操作,體會、感受高倍顯微鏡使用方法,并鍛煉學(xué)生交流、表達(dá)的能力。
(3) 制作并觀察臨時(shí)裝片。
教師播放各小組組長錄制的臨時(shí)裝片制作方法的微課視頻(黑藻細(xì)胞臨時(shí)裝片的制作,菠菜葉表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片的制作)。并總結(jié)不同生物制作臨時(shí)裝片的方法步驟(用單個(gè)細(xì)胞或單層細(xì)胞的材料制作臨時(shí)裝片的步驟是:在載玻片中央滴一滴清水,用鑷子夾起一小塊材料放置于載玻片上的清水中涂勻或展開,蓋上蓋玻片;多細(xì)胞構(gòu)成的器官臨時(shí)裝片的制作步驟是:在載玻片中央滴一滴清水,用雙面刀片在葉的上表皮劃一個(gè)小方塊,用鑷子撕取方塊中的表皮,放在載玻片上的清水中展開,蓋上蓋玻片)。
學(xué)生通過觀看微課,學(xué)習(xí)臨時(shí)裝片的制作方法。之后組內(nèi)學(xué)生分工,分別利用不同材料制作臨時(shí)裝片。每一組成員先觀察自己制作的臨時(shí)裝片,再交換觀察、交流制作的體會。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過觀察視頻,學(xué)會制作臨時(shí)裝片的方法,并通過親手制作,在觀察中學(xué)會分享、交流。
(4) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。
教師在導(dǎo)學(xué)案上設(shè)計(jì)一個(gè)觀察記錄表,要求學(xué)生將觀察到的結(jié)果填入表1。
學(xué)生邊觀察邊記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
設(shè)計(jì)意圖:給學(xué)生提供一個(gè)鍛煉觀察能力的機(jī)會,幫助學(xué)生培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
(5) 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論交流。
教師提出問題:
① 試歸納觀察到的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn),并描述它們之間的差異,分析產(chǎn)生差異的可能原因。
② 大腸桿菌與本實(shí)驗(yàn)所觀察到的細(xì)胞有什么主要區(qū)別。
③ 從上述記錄表中,能得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納:
① 不同的細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)大小上千差萬別,細(xì)胞之間產(chǎn)生差異的原因是這些細(xì)胞的位置和功能不同,其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),這是個(gè)體發(fā)育過程中細(xì)胞分化的結(jié)果。
② 大腸桿菌沒有明顯的細(xì)胞核,沒有核膜,細(xì)胞外有鞭毛等。
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、總結(jié)能力,認(rèn)識細(xì)胞既具有多樣性又有統(tǒng)一性。
(6) 評價(jià)反饋。
教師要求學(xué)生比較在光學(xué)顯微鏡下所看到的真菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、動物細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別(表2)。
學(xué)生在學(xué)案上獨(dú)立完成在光學(xué)顯微鏡下所看到的真菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、動物細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別的列表比較。
設(shè)計(jì)意圖:檢測學(xué)生學(xué)習(xí)情況獲得教學(xué)效果反饋,并為下節(jié)課的學(xué)習(xí)打下鋪墊。
5.4 課堂總結(jié)
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)這節(jié)課學(xué)到了什么、收獲了什么。
設(shè)計(jì)意圖:鍛煉學(xué)生總結(jié)、歸納、交流和表達(dá)能力。
5.5 板書設(shè)計(jì)(略)
6 教學(xué)反思
(1) 本節(jié)課遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)與觀察的方法,讓學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,從而認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性,發(fā)展了學(xué)生的理性思維。
(2) 通過這次實(shí)驗(yàn),學(xué)生掌握了臨時(shí)裝片的制作和高倍鏡的使用方法,規(guī)范了操作程序,培養(yǎng)了歸納和總結(jié)能力,也為后面的實(shí)驗(yàn)打下了牢固的基礎(chǔ)。
(3) 教師重視引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程,突出新課程的教學(xué)理念——倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。從教學(xué)方法上轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)學(xué)生搜集資料,把課堂主動權(quán)還給學(xué)生,為學(xué)生提供更多交流的機(jī)會。
(4) 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備過程本身也是一個(gè)提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的良好機(jī)會。在過去的教學(xué)中,筆者一直把現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)材料直接分發(fā)給學(xué)生使用,忽略了這一重要資源的利用。
(5) 在實(shí)際觀察操作過程中,學(xué)生出現(xiàn)了各式各樣的問題,但都能積極面對,有的自己從課本中尋找答案,有的通過操作顯微鏡來獲得,有的相互之間討論得有聲有色,也有的學(xué)生直接詢問教師,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性提高了,這體現(xiàn)了生物學(xué)核心素養(yǎng)中的科學(xué)探究精神。
(6) 本節(jié)課還應(yīng)該留給學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行操作、交流,以便讓學(xué)生自己在實(shí)踐中獲得更多的體驗(yàn)。但如何使學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi),能夠更有針對性地學(xué)習(xí)顯微鏡的操作方法,理解細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性,而不僅僅是熱鬧一下,還需要進(jìn)一步探討。