初中生物苏科版（2024）七年级上册（2024）生物学研究的基本方法教学设计

这是一份初中生物苏科版（2024）七年级上册（2024）生物学研究的基本方法教学设计，共5页。教案主要包含了使用畅言智慧课堂进行幻灯制作，跨学科教学，学业评价促发展等内容，欢迎下载使用。
学校
课题
走进生物学实验室（第 1 课时）——显微镜
教材分析
本节内容为初中生物学苏教版七年级上册第一章“认识细胞 ”的第一节“走进生物学实验室”中关于显微镜的内容。属于“生物体的结构层次”这一主题。
本节课为初中生物学的开篇，学生在六年级科学中已经学习过显微镜的发展史、显微镜结构及显微镜的使用， 因此本节内容为螺旋式上升的深入内容，教材中以单筒式光学显微镜为例，再度细化光学显微镜的结构及功能；关于光学显微镜的使用也更加规范，这对于后期细胞的结构与功能等后续学习有极大的帮助，为以后整个中学阶段的生物学学习夯实基础。
在学业要求上也要求学生能正确、规范地使用显微镜进行观察，能针对观察结果中可能出现的成像不佳等情况，从仪器设备、操作程序等方面初步分析原因。
显微镜的光学部分及照明部分功能涉及物理光学部分的凸透镜成像和光的反射，小学科学教材中涉及部分相关知识，但深度不够。因此，需要适时的加入物理学与生物学的跨学科内容，这也契合了2022版课程标准目标要求中“初步具有科学探究和跨学科实践能力”的要求。
学情分析
学生在六年级已经学习过了部分显微镜发展史，了解了显微镜的部分结构，学习过凸透镜的部分相关内容，且使用了显微镜。但学生对光学显微镜的所有结构及相应结构对应功能的原理了解不够深入，且在使用显微镜过程中，操作不够规范。
教学目标
1.通过对显微镜技术发展的资料收集，讨论科学、技术、社会的相互关系，以培养学生的态度责任。
2.通过观察光学显微镜，能够说出光学显微镜的基本结构与作用，理解显微镜是探索生命的重要器具。
3.依据凸透镜成像规律及光的反射定律，通过对光学显微镜的主要结构和功能的分析，提升学生的比较、分类和归纳能力，培养学生的科学思维。
4.通过亲自操作光学显微镜，完成小组内的自评和互评，学会正确规范地使用光学显微镜。
教学重难点
教学重点
1.显微镜光学部分及照明部分等主要结构与功能的分析。
2.正确、规范地使用光学显微镜。
教学难点
显微镜光学部分及照明部分等主要结构与功能的分析。
教学准备
教师准备：
1.学生4人一组进行分组。为每组学生准备单筒式光学显微镜、“e” 字母装片、学案等。
2.制作畅言系统能使用的幻灯，利用畅言师生版制作连线、分类等课堂活动。
学生准备：
1.搜集显微镜发展史。
2.复习小学关于显微镜的结构及使用的相关内容，如果条件允许，可以在家中按小学要求使用显微镜观察永久装片。
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
智慧课堂应用及分析
1.功能选择
2.应用价值
3.评价体现
时长
情境导入
引入显微镜
一花一世界，一木一菩提，一滴
水中究竟有什么奥秘呢？
播放视频——一滴水中的奥秘，
我们需要什么工具去观察呢？
观看视频，
说出观察一
滴水的工具
是显微镜。
利用智慧课堂播放视频，学生更容易获取信息，有较为直观的美的享受。
2 分钟
显微
镜的
发展
史
显微镜发展史
汇总学生课前查阅的资料
资料一： 1590 年代荷兰眼镜制造商 J.Janssen 和 Z.Janssen 父子制作了第一台复式显微镜，尽管其放大倍数不超过 10 倍，但具有划时代的意义。
资料二：1665 年英国人罗伯
特 · 胡克（ Rbert Hk ）用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为 40~140 倍)观察了软木
（栎树皮)的薄片，第一次描述了植物细胞的构造。
资料三：1680 年荷兰人列文虎克（Antny van Leeuwenhek）成为皇家学会会员，荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者。他一生中制作了 200 多台显微镜和
500 多个镜头。他是第一个看到活细胞的人，观察过原生动物、
分析提炼显微镜发展
史。
认识到：随
着显微镜及
相关技术的
发展，生物
学研究已经
从个体水平
深入到细胞
水平或更微
观的水平。
显微镜及相
关技术为科
学研究提供
了很大的帮
助，推动了
生物学和其
他学科的发
利用智慧课堂展示科学家发明的显微镜图片，并配以相应科学家的姓名及成就，更直观地体现显微镜的发展史。
5 分钟
人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等等。
资料四：1933 年，德国物理学家恩斯特 · 卢斯卡创造了第一台电子显微镜（TEM）。这种显微镜是通过发射电子穿过极薄的标本切片来成像的。对于观察细胞的内部结构非常有用，TEM 能把标本放大 50 万倍。
资料五：1965 年，第一台商用的扫描电子显微镜（SEM）
问世了。它把电子束发射到标本的表面（而不是穿过标本），然后形成标本外观的精细三维图
像。SEM 能把标本放大 15 万倍。
资料六：1981 年，隧道扫描显微镜（STM）是通过检测从标本表面逸出的电子来成像的。科学家用它可以观察到细胞外层上的单个分子。STM 能把标本放大 100 万倍。
展。
认识光学显微镜
初步认识光学显微
镜的结构
教师提供显微镜的结构图
要求学生分小组自学光学显微镜各部分结构的名称。
课前预习后，结合六
年级所学内
容及书本第
四页图片，
小组共同学
习各结构名
称，根据图
片，初步认
识各结构功
能。
学生能通过拖拽的方式参与活
动，学习主动性增强，互动效果明显，且直观地检测学生自学的效果。
3 分钟
光学显微
镜之光学
部分： 目
镜和物镜
的区别
（光学部
分学习）
教师提供目镜及物镜结构图
并提问： 目镜与物镜有何区别？
据图分析目镜和物镜的区别。
通过图片，能更形象地展示目镜和物镜在结构上的区别，学生更直观地了解此特点。
2 分钟
光学显微
镜的放大
倍数及成像特点（光学部
分学习）
播放凸透镜成像规律视频，展示显微镜放大物体的原理（光路
图）
小组结合视
频及视频结
果（凸透镜成像原
理）、光学
显微镜放大
原理图，分
通过视频了解凸透镜成像原理，并结合光学显微镜放大原理图，更直观地铺垫物理学知识，以弥补学生关于物理
7 分钟
并提问：显微镜的放大倍数由什么结构决定？为什么？物像有什么特点？
在观察物像过程中，如物像在视野的右上方，该如何挪动装片？
析显微镜在放大过程
中，放大倍
数为物镜放
大倍数乘以
目镜放大倍
数；且所成
的像上下左
右均倒置。
学生分析，
应也向右上
方挪（同向原则）
（预测一）
学的知识盲点，
为跨学科学习提
供相关知识储
备，以利于学生
分析光学显微镜
的放大倍数及成
像特点。
光学显微镜之照明
部分学习
提供反光镜、遮光器的图片及平面镜和凹面镜的光路图。
教师提问：当室内光线较暗或者较亮时，我们该如何调节光线
呢？
学生分析得
出：光线较
暗时，选择
大光圈和凹面镜。
光线较亮
时，选择小
光圈和平面镜。
（预测二）
通过平面镜及凹
面镜的光路图及
遮光器图片展
示，弥补学生跨
学科学习方面的
缺陷，更直观地
展示相应结构特
点，以利于学生
分析在光线强弱
不同的情况下如
何具体调节遮光
器及反光镜。
3 分钟
光学显微镜之机械
部分学习
提供显微镜及粗细准焦螺旋图
片，并提问：粗、细准焦螺旋在调节物像时有什么特点？
学生通过用
显微镜进行
实际操作，
得出：升降
镜筒：顺时
针旋转下降
镜筒；逆时
针旋转上升镜筒。
粗准焦螺旋
升降幅度较大（粗调
节）；
细准焦螺旋
升降幅度较小（细调
节），
使物像更清
结合图片，学生更易找到相应的结构位置，以节省上课时间。
2 分钟
晰。
提供剩余结构图片，其他结构都有何作用呢？
学生依次分析各结构功能。
通过图片，学生更易找到合适的位置。
2 分钟
光学显微镜结构认识总结
制作游戏：分一分，选一选。
显微镜中有连接和支持、放大物像、调节物像、调节光线的结构
分别有哪些？
学生进行分一分，选一选，进一步巩固显微镜各结构功
能。
学生全员参与，通过数据，能直观展现学生对光学显微镜各部分的结构及功能的掌握情况。
3 分钟
使用光学显微镜
正确、规
范的使用
光学显微
镜
教师提供“e”字母装片、显微镜、显微镜操作评价量表（见附录1）。
提问：
1.在调节粗准焦螺旋时物镜下降时，为什么要从显微镜的一侧注视物镜？
2.通过显微镜观察到的“e”字母与装片上的相比，在方向上有什么不同？与之前的分析相符
吗？
3.要观察到放大了 100 倍或 400倍的物像，应该分别选择放大倍数是多少的目镜和物镜？显微镜的放大倍数越大，看到的物像、视野、亮度如何变化呢？
每小组推选
一名学生进
行观察，其
余学生参照
教材提出改
进意见，并
完成评价量表。
通过实践检
验预测 1 和
预测 2 是否正确。
能正确、规
范地使用显
微镜进行观
察，能针对
观察结果中
可能出现的
成像不佳等
将学生显微镜下观察的视野情况拍摄并投屏，实时对学生观察的物像进行评价，同时分析学生显微镜使用情况。
提供相关练习，并实时展示数
据，了解学生的掌握情况。
10
分钟
教师利用畅言系统中已有题库针对光学显微镜的使用进行出题，并选择全班作答。
情况，从仪
器设备、操
作程序等方
面初步分析原因。
根据问题，
进一步验证
在“认识光
学显微镜”
部分所进行
的推测是否
正确，以进
一步深入了
解光学显微
镜的原理。
小结
课堂小结
通过本节课，你有什么收获？
学生回答
1 分钟
课后探究
课后拓展
选项 1：观察生活中的一滴水，寻找一滴水中的世外桃源。
选项 2：用显微镜观察任意两种细胞，比较二者的形状、大小等特征是否相同，为什么？
学生课后探究
展示课后探究题
1 分钟
板书设计
教学反思
自我评价：
在本节课教学过程中，充分利用了畅言智慧课堂制作幻灯及课堂活动，大大增加了互动；且在教学过程中涉及跨学科内容。具体分析如下：
一、使用畅言智慧课堂进行幻灯制作
1.在教学过程中，使用两次视频展示教学相关信息。第一次在导入过程中，视频能在渲染气氛的同时，展示一滴水中的世外桃源，学生充分感受到显微技术的进步带来的震撼。第二次涉及跨学科内容，更加形象的展示凸透镜成像规律，以弥补学生的知识空白，更利于学生分析显微镜的放大倍数及显微镜成像特点。
2.在课前，教师利用畅言智慧课堂 5.0 版设计并制作“连一连”及“分一分”课堂活动，以及畅言智慧课堂中系统自带的云资源（显微镜各结构名称填空）。在上课过程中，学生对此类活动也十分感兴趣，大大增加了互动；同时，实时的数据利于教学效果的检测。
3.学生在使用显微镜过程中，视野中观察的情况无法了解，就不能判断学生的对光及粗细准焦螺旋调节情况，无法准确学生的操作是否正确、规范。而利用平板拍摄显微镜目镜中的照片并实时投屏，不仅能准确判断学生的操作是否正确、规范，且能实时分析显微镜中观察的像，以便于同学互评及师评。
4.教师利用畅言智慧课堂 5.0 中原有的题库，选择适宜的题目插入课本及幻灯，且要求学生全班作答，实时监测并展示学生答题速度。待全班同学回答完毕，将数据
调出来，实时针对大数据分析及学生做题情况，分析学生答题过程中反应的问题。这样不仅能检测教学效果，还可以提高学生的学习效率及教师的课堂教学的有效性。
二、跨学科教学
1.显微镜放大的依据是凸透镜成像的原理，而学生在小学六年级中这是简单了解凸透镜具有放大作用，对具体原理不能完全理解。因此，教师将畅言智慧课堂 5.0 版提供的凸透镜成像原理视频制作在幻灯中，展示给学生看，同时补充凸透镜成像规律的表格及显微镜放大原理的图片。学生依据教师提供的视频及资料，经小组讨论，分析显微镜的放大倍数及物像的成像特点（倒置），以锻炼学生的科学思维，让学生能基于证据和逻辑，运用比较、分析等方法，进行独立思考和判断，多角度、辩证地分析问题。
2.显微镜照明部分由反光镜和遮光器组成。其中遮光器由大小不同的光圈组成，但在显微镜较难观察的部位，因此，通过图片的形式展示给学生更加直观；而反光镜有平面镜及凹面镜两种， 口径相同的两种镜面对光线的反射效果不同，凹面镜能汇聚光线，而平面镜不可以，学生虽然在六年级学过相关内容，但内容不够深入，因此可以通过图片展示平面镜和凹面镜的光路图。
学生将光路图与遮光器的图片结合，共同分析、讨论针对外界光线强弱不同，应选择不同的光圈及反光镜，以培养学生的科学思维能力。
三、学业评价促发展
在教学过程中，注重教——学——评一体化，尤其是关于显微镜使用过程中，虽然学生小学阶段也应用过，但操作过程不够规范。在本节教学过程中，设计了评价量表，以完善学生在探究实践过程中的评价。在该评价量表中，既关注学业成就，又重视个体进步和多方面发展。在评价过程中，也注意到了个体差异，以促进学生核心素养的形成。
问题反思及教学重建
1.在“认识显微镜”中“光学部分”，尽管教师提供了凸透镜成像规律的视频及表格、显微镜目镜和物镜放大物体原理的光路图，但学生还是很难解释清楚。这里，需要教师单独把凸透镜成像原理中涉及物镜放大及目镜放大的原理再次强调，以便于学生进行预测。
2.在此次教学过程中，提供的课前微课不涉及高倍显微镜的使用，在课堂上有不少同学不能及时按老师要求完成低倍镜换高倍镜后再进行观察。关于这部分内容，可以在课前微课中适当涉及或者课中学案里有所体现，教师在教学中还务必进行强调，才有利于学生了解“显微镜放大倍数越大，看到的物像、视野、亮度如何变化”。
3.小学科学到初中生物涉及知识的螺旋式上升。因此，在课程设计中，需要与小学科学有效衔接、循序渐进，进而连贯一致，注重小初衔接。
4.学生还没有进行实际操作的过程时，教师就提供相关原理的视频及图片，学在此基础上进行预测，而后在进行解释，学生在实践中对自己的预测进行检验，这样也就形成了VET 教学模式。（嵌入可视化教学模式（Visualizatin-Embedded Teaching，简称 VET）是一种以可视化演示辅助为特点的教学模式，其核心思路是，在不改变常规教学的前提
下，在课堂恰当时机嵌入可视化的教学环节，利用可视化教学方法突破难点，助力生物学教学。）