发布时间 : 星期一 文章六下第一单元《微小世界》教学参考书更新完毕开始阅读
(三)教科书说明
内容共两页，分为两个部分。第一部分为“做个简易显微镜”;第二部分为“显微镜的发展”。教科书的阅读资料中有列文虎克发现微生物的故事及显微镜的发展史。 第一部分:做个简易显微镜
教科书首先提出怎样把物体放得更大的问题，引起学生的思考，然后启发学生用两个放大倍数不同的凸透镜组合起来观察物体，比较用两个透镜和一个透镜看到的物体图像有什么不同?从中发现把两个透镜组合起来观察物体，放大倍数会大大提高。这个活动引领学生经历一个显微镜的发明过程。
在17世纪，人们无意中把两个凸透镜组合起来，明显提高了放大倍数，从而发明了最早的显微镜。为什么两个凸透镜组合起来能把物体放得更大呢?用透镜成像的规律来分析:这两个凸透镜是不同放大倍数的，对着物体的透镜焦距较小，叫物镜。对着人眼的透镜叫日镜，焦距较大。把物体放在物镜的焦点附近，使物距稍大于焦距，就会在它的焦距到2倍焦距之间，而恰好是日镜的焦距内生成一个放大的倒立的实像，这个放大的像通过日镜的折射后进人人眼，人们就会在日镜中看到一个放得更大的正立的虚像。也就是日镜把物镜得到的放大的实像进一步放大。本课让学生用两个放大镜，调整它们的距离来观察物体，从中去发现这样的组合能把物体放得更大，这是引领学生经历前人发明的过程。
显微镜的放大倍数怎样计算呢?是用日镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数。可以让学生计算一下，从计算的结果也可以知道两个透镜组合而成的显微镜比单个透镜的放大倍数大得多。
接下来的活动是让学生用自制的显微镜观察物体。实际验证一下物体的图像在显微镜下是不是被放得更大了，是不是又会发现一些用肉眼和用单个放大镜不能看到的细节，并把新的发现记下来。课文中的观察对象有青苔、花蕊、花粉等。选用这些物体作为观察对象的理由是:青苔用肉眼看起来分不清一株一株的个体，看到的只是绿茸茸的一片像地毯，而在显微镜下能看清它们的每个植株;种子植物的繁殖器官一花粉，也是微小世界的一个大家族，用肉眼和单个的放大镜观察花粉，其形态不一定看得很清楚，而在显微镜下它们形状各异、千姿百态。图中的花粉正处在萌发状态，新鲜花粉放在糖水中可以萌发出花粉管，能看到花粉管的生长。当然教师也可因地制宜选用合适的观察材料。 教科书资料一列文虎克发现微生物的故事。这个故事能激发学生用显微镜观察身边的生命世界的兴趣，并学习列文虎克坚持不懈、刻苦钻研的精神。 第二部分:显微镜的发展
这个部分的内容主要是介绍显微镜的发展历史。
17世纪，人们把两块凸透镜组合起来制成的显微镜只是显微镜的前身，荷铸詹森父子制作的显微镜才是世界上第一架真正的显微镜。这架显微镜由一个凸透镜和一个凹透镜组成，它是光学显微镜。后来，光学显微镜经不断改进，最大放大倍数可达1500倍左右;1932年德国科学家制成了世界上第一架电子显微镜。电子显微镜是以电子束代替光束，用磁场代替透镜。一下子把放大倍数提高到一
万倍。到20世纪90年代，人们已经成功研制出放大率为200万倍的电子显微镜，人们利 用它可以看到物质内部的精细结构，看见了所有物质都是由一些肉眼看不见的极小极小 的微粒组成的。
1983年人们又发明了扫描隧道显微镜。扫描隧道显微镜工作的基本原理是基于量子 力学的隧道效应和三维扫描。带偏压(电压差)的两个平板导体间只要不接触是不会有
电流流过的，可是当这两个导电平板靠得很近，相隔小于1个纳米时，即使不接触，也会 产生电流，这就是量子力学中的隧道效应。如果把一个平板导体替换为一个很尖的导电 针尖，并使针尖沿样品表面进行精确的三维移动，就可将样品表面的形貌和表面电子态
等有关表面信息记录下来。这样一来测量平板间隧道电流的实验装置就变成了观察表面 形貌特征的显微镜。
扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率，横向可达0. 1纳米，纵向可优于0. 0l纳米。 它主要用来描绘三维的原子结构图。在纳米尺度上研究物质的特性，利用扫描隧道显微 镜还可以实现对表面的纳米加工，如直接操纵原子或分子，完成对表面的剥蚀、修饰以 及直接书写等。生物学家们研究单个的蛋白质分子或D}IA分子;材料学家们考察晶体中 原子尺度上的缺陷;微电子器件工程师们设计厚度仅为几十个原子的电路图等，都可利 用扫描隧道显微镜。
显微镜的发展史反映了由于科学的不断发展，促使技术在不断地改进，而技术的发 展，又促进了科学研究的发展。电子显微镜的发明就是典型的例子。光学显微镜的放大 率为什么后来一直提高不大?开始人们一直找不到原因，千方百计改进透镜质量和仪器 本身的设计，始终没有多大进展，直到人们发现量子理论后，才逐渐认识到由于人眼可 见光频率范围的限制，使我们无法观察到线度比可见光波波长更小的物体。在20世纪 30年代科学家发现电子射线具有波动性，它的波长可以是可见光波长的十万分之一， 电子射线照射物体时，就能使更小的物体留下影像。在这样的基础上才发明了电子显 微镜。由于电子显微镜的发明，人们才看到了物质组成的极小微粒原子以及病毒的样 子。
一部显微镜的发展史充分反映了人类永远不满足现状，对自然规律善于追求和不断 探索的精神。
课文第11页的照片是电子显微镜和电子显微镜下的细菌和病毒。 (四)教学建议
1.做个简易显微镜。
本课教学可通过以下步骤进行。 提出问题
让学生用放大镜观察很小的文字或图片，学生发现看不清，我们怎样才能把字看得 比较清楚呢?针对这个问题，让学生提出自己的想法，大家来讨论。 探索研究
让学生用两只手一前一后，或者一上一下分别拿两个凸透镜调整它们之间的距离来 观察物体，然后拿开一个透镜，只用一个透镜观察物体。反复几次，看看有什么发现? 学生会发现用两个凸透镜恰当的组合在一起观察物体，看到的物体图像更大了。这时， 教师进行小结:我们刚才经历的过程就是人们发明显微镜的过程。在17世纪，人们把两 个凸透镜组合起来，一个凸透镜把另外一个凸透镜所成的像进一步放大，这样明显提高 了放大能力，这就是最早期的显微镜。 做个简易显微镜
教师讲解制作方法和步骤。为使两个放大镜之间的距离便于调节。教师可以选用合 适的纸筒(和放大镜的镜片直径相当，又达到一定的长度)，在一侧纵切一条缝，缝的宽 窄和放大镜镜柄的粗细差不多。然后把放大镜从纸筒的一端放人，柄从缝中伸出，这样 放大镜既被纸筒卡住也可以上下移动。其中的物镜最好在纸筒的底端上边几厘米的地方 固定，只移动日镜。纸筒的长度最好根据凸透镜的焦距来粗略地估算一下。学生用的透 镜一般放大倍数较低，而焦距相对较长，可能在几厘米左右，那么纸筒要有3 ^- 4倍焦距 左右的长度。观察时要注意提醒学生把观察对象放在光线比较强的地方，还可以用手电 筒或用镜子反光的方法增加观察对象的亮度。 观察周围的物体
让学生用自制的显微镜去观察只用一个放大镜时观察不清的文字和图片，或青苔、
花粉等，看看观察效果如何。花粉一般都很小很小，教师要选择提供较大的花粉品种让 学生观察。不要局限于课文中提到的物体，还可以观察前面我们曾用放大镜观察过的物 体，比如昆虫的翅、眼、触角、足、口器，蔽类植物的袍子，等等。并把观察到的图像 和原来用放大镜观察到的进行比较。 阅读资料
学生自行阅读课文上的列文虎克用自制的显微镜观察发现微生物的故事。然后讨论: 从这个故事中我们知道了什么?激发学生的观察兴趣，教育学生学习列文虎克对科学的 执著追求和不懈的探索精神。 2.显微镜的发展。
介绍显微镜的发展历史
教师可利用课文第11页的图文资料介绍显微镜的发展历史，最好能通过多媒体课件 进行补充讲解。告诉学生我们制做的简易显微镜是用透镜制成的，它是利用透镜对光折 射而产生物像的。像这样的显微镜叫做光学显微镜。因为人眼所见到的光有一定的范围， 因此光学显微镜的放大倍数是有一定限度的，有许多很小的物体，如细菌、病毒都无法 看清。
由于学生的理解水平，什么是折射，以及电子显微镜和扫描隧道显微镜的原理，不 必讲解。但要让学生明白:显微镜技术的发展，为我们的研究微观世界提供了可靠有力 的工具，它是人类最敏锐的眼睛。 提出下一节课的研究任务
用显微镜观察研究身边的生命世界 细胞。
第5课用显微镜观察身边的生命世界(一) (一)背景和目标
我们的周围是一个丰富多彩的生命世界，各种各样生物有着自己的形态结构和生活 习性，但是它们存在着一些共同特征。其中最主要的特征之一是，生物体都是由细胞组 成的，细胞是生物体基本的功能单位。
自从英国物理学家罗伯特·胡克用自制的显微镜，发现软木是由细胞构成的以后， 许多学者在显微镜下研究了植物的茎、芽和果实，血和低等动物等，发现它们都含有胡 克所描述的细胞结构。随着显微镜制造技术的提高，德国学者施莱登对于植物细胞进行 了大量的研究工作，证明细胞是构成植物体的基本单位。另一个德国学者施旺，对于动 物细胞进行了大量的研究之后指出，细胞结构是一切动物共有的结构特征。他还指出了 动物和植物在结构上的统一性，即不论动物和植物，其组织都是由细胞构成的。以上过 程可以看出细胞学说是建立在大量研究事实的基础上的。细胞学说的建立被恩格斯誉为 m世纪自然科学的重大发现之一。
学生在三年多的科学课学习中，通过大量的观察活动已经认识了许多生物的特征。 本课和下面一课的教学活动将指导学生用显微镜观察细胞，继续认识生物的特征。 本课重点活动是指导学生观察洋葱表皮细胞。教科书内容主要有“观察前的准备” “观察洋葱表皮细胞”。其中“观察前的准备”包括制作洋葱表皮标本和学习使用显微镜。 科学概念
.洋葱表皮是由细胞构成的。 过程与方法
.学习制作洋葱表皮玻片标本。
.使用显微镜观察洋葱表皮，用图画记录观察到的洋葱表皮细胞。 .对比用肉眼、放大镜、显微镜看到的洋葱表皮有什么不同。
情感态度价值观
.认识到细致观察、详尽记录是重要的。 .发展观察生物标本、研究生物标本的兴趣。
.懂得由于观察工具的改进，人们才能观察到许多自然界的秘密。 (二)教学准备
分组实验器材:洋葱、小刀、清水、滴管、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微 镜、放大镜。
教师演示器材:制作洋葱表皮和正确使用显微镜的课件。 (三)教科书说明
在前面用自制的显微镜初次尝试观察的基础上，本课指导学生观察洋葱表皮细胞。 教科书首先介绍了1663年英国科学家罗伯特·胡克用自制的复合显微镜观察发现软木细 胞的故事，日的是让学生了解细胞的发现过程，并激发学生的观察兴趣。
观察活动分为三个步骤:制作洋葱表皮装片;了解正确使用显微镜的方法和步骤; 观察洋葱表皮细胞。
第一部分:制作洋葱表皮装片
显微镜下的观察和一般观察不同，对观察材料有特殊的要求。显微镜下观察的物体必须薄而透明，对较厚不便于观察的物体，需要制作切片。教科书第12页下面的插图介绍了制作洋葱表皮临时装片需要的工具和器材。第13页上的插图是以洋葱为例介绍制作装片的方法。步骤是:把洋葱鳞茎切成两半，册下其中一块，注意不要弄掉内表皮;然后在内表皮上用小刀轻轻划“井”字;用镊子撕取“井”字中间的表皮。取到标本后就可以制作显微镜装片，具体方法如下:
1.在一个干净的玻璃载片中间滴一滴清水;
2.用镊子把取下的洋葱表皮放到载玻片的水滴中央，注意标本要平展开，不能折叠; 3.用盖玻片(或另一个玻璃载片) 倾斜着盖到标本上面，放盖玻片时，先放一端，再慢慢放下另一端，注意不要有气泡;
4.从标本的边缘滴一滴稀释的碘酒，并把玻片微微倾斜，再用吸水纸吸掉多余的水; 5.然后将做好的洋葱表皮装片放到显微镜载物台上。 第二部分:正确使用显微镜的方法
教科书第13页的资料详细介绍了正确使用显微镜观察的方法和步骤。简单说来可以概括为这样几步，即:安放一对光一上片一调焦一观察。 第三部分:观察、记录、描述洋葱表皮细胞
这个活动是学生独立进行的观察活动。活动要求学生分别用肉眼、放大镜、显微镜仔细观察洋葱表皮，把看到的内容画下来。认真比较三次观察到的图像，看看有什么不同。通过这个活动学生会发现放大镜比肉眼、显微镜比放大镜看到的细节更多，看得更清楚。但同时视野(看到的范围)也小了许多。然后让学生展示、描述所看到的洋葱表皮，在此基础上总结洋葱表皮细胞的形态。最后告诉学生，我们看到的就是洋葱表皮细胞。最后教师可出示洋葱表皮细胞的课件，对细胞的构造做一个比较完整的介绍，只要求学生了解，不要求学生记住。 (四)教学建议
1.关于观察器材和工具。
本课活动成功进行的关键是观察器材和工具，因此准备足够的显微镜和观察材料是 很重要的。显微镜最好是一组有一台。条件好的学校可以每二人一台。观察材料比较理 想的是洋葱，其他的如新鲜的葱皮、蒜皮也可以。 2.关于制作及观察方法的指导。
对洋葱表皮切片的制作，以及如何使用显微镜观察，虽然教科书中已有图和文字的