一、教材分析

（1）教學(xué)目標(biāo)

1.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)。

2.比較原核細(xì)胞和真核細(xì)胞，說出它們的區(qū)別與聯(lián)系。

3.通過比較、歸納、抽象和概括，闡明細(xì)胞有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式。

（二）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別與聯(lián)系。

2.教學(xué)難點(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)。

（三）編寫思路

本節(jié)從細(xì)胞自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)上讓學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。即細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)多種多樣；細(xì)胞具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式。

“問題探討”中選取的哺乳動物的血細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、洋蔥根尖細(xì)胞和洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞這些細(xì)胞都是學(xué)生在初中已觀察過的，有一定的知識儲備，有利于學(xué)生從中初步歸納和概括出這些細(xì)胞的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

本節(jié)編排的邏輯是從感性認(rèn)識到理性比較，即從觀察細(xì)胞開始認(rèn)識細(xì)胞是多種多樣的，但它們有著基本相同的結(jié)構(gòu)，然后再通過文字和圖片介紹生活中一些常見的原核生物，再觀察原核生物的典型代表--大腸桿菌和藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的模式圖，從中歸納和概括出原核細(xì)胞的主要特點(diǎn)，并進(jìn)一步認(rèn)識到原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的統(tǒng)一性。

觀察細(xì)胞從學(xué)生親自動手制作臨時裝片開始，讓學(xué)生有親身的感受體驗(yàn)，這樣做的目的如下：一是親自觀察，從感性中構(gòu)建細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，并從中認(rèn)識到細(xì)胞盡管多種多樣（多樣性），但有著相似的基本結(jié)構(gòu)（統(tǒng)一性）；二是培養(yǎng)學(xué)生操作顯微鏡的技能。由于細(xì)菌難以通過學(xué)生使用的顯微鏡進(jìn)行觀察，因此，教材特意安排了大腸桿菌的電鏡照片和結(jié)構(gòu)示意圖，以便學(xué)生將觀察到的真核細(xì)胞進(jìn)行對比，初步認(rèn)識大腸桿菌不同于植物和動物細(xì)胞的不同特點(diǎn)，為下文學(xué)習(xí)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。

教材將過度采挖發(fā)菜的現(xiàn)狀放在“與社會的聯(lián)系”的欄目中，一方面突出了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識時應(yīng)該多與社會聯(lián)系；另一方面引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會中存在的問題，以此批評一些人的不當(dāng)行為，幫助學(xué)生樹立正確的社會責(zé)任意識。

二、教學(xué)建議

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會使用高倍顯微鏡的操作技能，了解細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，初步建立“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容安排2課時完成。第1課時用了學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)（高倍鏡的使用）和真核細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性的教學(xué)，第2課時完成原核細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性、真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的差異性和統(tǒng)一性的教學(xué)。本節(jié)教學(xué)建議采取教師引導(dǎo)下的學(xué)生分組探究的方式進(jìn)行。

1.講清原理，做好示范，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能

雖然學(xué)生在初中已練習(xí)了低倍鏡的使用，但初次使用高倍鏡仍有一定的難度，學(xué)生使用高倍鏡前要解決三個操作要點(diǎn)：一是用高倍鏡要調(diào)節(jié)反光鏡和光圈增大視野亮度；二是低倍鏡下物像要移到視野中央后再轉(zhuǎn)換高倍鏡；三是由低倍鏡轉(zhuǎn)換到高倍鏡觀察后調(diào)節(jié)焦距時不轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋。另外，臨時裝片的制作也是難點(diǎn)，學(xué)生容易犯的錯誤有：選用的材料過多、切片太厚、蓋蓋玻片的方法不當(dāng)、壓片的方法不當(dāng)、氣泡太多而不容易觀察到細(xì)胞等。

如果觀察效果不太理想，教師可增設(shè)示范顯微鏡或示范圖片。為提高課堂效率，教師可在課前組織小組長收集觀察材料，制作臨時裝片，錄制示范操作的微視頻，有條件的學(xué)校還可以借助數(shù)碼顯微鏡和實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輔助教學(xué)。

2.充分利用教材插圖，增加學(xué)生對原核細(xì)胞多樣性的感性認(rèn)識

在“原核細(xì)胞和真核細(xì)胞”內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生對原核細(xì)胞比較陌生，需要增加學(xué)生的感性認(rèn)識。

策略一在教材插圖的基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)補(bǔ)充與人類生活關(guān)系密切的原核生物如大腸桿菌乳酸菌、肺炎雙球菌的視頻或圖片，增強(qiáng)學(xué)生對原核生物的直觀印象。

策略二教師可以用教材中出現(xiàn)的色球藍(lán)細(xì)菌、大腸桿菌、肺炎支原體（課后練習(xí)中提到）為例，列表比較，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識原核細(xì)胞的多樣性。

3.利用小組合作探究，理解細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性

對本部分內(nèi)容，可采取的策略是：組織學(xué)生觀察比較真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的模式圖，通過完善表格的方式來找出原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別和聯(lián)系，進(jìn)一步理解“細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性”的概念。

教學(xué)過程中應(yīng)注意滲透“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念。在此基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞統(tǒng)一性和多樣性的形成原因，此內(nèi)容不宜做過多的拓展，相關(guān)內(nèi)容在細(xì)胞分化、生物進(jìn)化等章節(jié)中有進(jìn)一步的闡述。

三、“探究·實(shí)踐”指導(dǎo)

使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞

北京理工大學(xué)附屬中學(xué)劉爽蘇明學(xué)

本實(shí)驗(yàn)通過使用高倍顯微鏡觀察并比較不同生物細(xì)胞的異同，為學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，形成對生物界統(tǒng)一性的認(rèn)識奠定基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)還能提升學(xué)生使用高倍顯微鏡和制作臨時裝片的操作技能。

1.材料準(zhǔn)備

（1）生物材料

教師可為學(xué)生提供多種單細(xì)胞和多細(xì)胞生物材料制作臨時裝片。

下面提供幾種生物材料的獲取和培養(yǎng)方法。教師可以根據(jù)學(xué)校所處的環(huán)境和獲取材料的便利程度，選擇容易操作、成本低和便于觀察的材料完成實(shí)驗(yàn)。

①真菌

酵母菌：購買發(fā)面使用的高活性干酵母，取少量的干酵母放入小燒杯中，加入20 mL清水，溶解、混勻后放置5 min，即可用于制作臨時裝片進(jìn)行觀察。

②低等植物——水綿

水綿是一種大型絲狀藻類，廣泛分布于池塘、河流、稻田等地。水綿的表面有果膠質(zhì)，用手摸水綿時會有黏滑感，可與其他絲狀綠藻相區(qū)別。采集后，清洗分離去除雜質(zhì)，培養(yǎng)于水缸中，放置在靠窗處培養(yǎng)，切忌陽光直射。

③單細(xì)胞動物——草履蟲

收集稻草，將稻草剪成約3cm長放入一個大燒杯中，加入清水至燒杯的2/3處，燒杯口用透氣的紗布封好，在25～30℃的室溫下或者在30℃左右的恒溫培養(yǎng)箱中放置5～6d，就會出現(xiàn)大量的草展蟲。

④多細(xì)胞動物組織

雞血：利用雞或魚的血液觀察血細(xì)胞，在采血的過程中要注意安全，采集的血液需用草酸鹽抗凝劑處理。

（2）試劑

清水，生理鹽水，碘液，龍膽紫等。

（3）用具

除教材第9頁列出的用具外，還可以根據(jù)需要提供小燒杯，解剖針等用具。提供動植物不同組織的永久裝片。

2、實(shí)施建議

（1）顯微鏡操作基本技能練習(xí)

在初中生物課中，學(xué)生已習(xí)得顯微鏡基本操作和臨時裝片制作的方法和技能，但由于間隔時間較長，這些方法和技能不可避免地出現(xiàn)遺忘，因此，教師應(yīng)在課前了解學(xué)生的基本情況。在教學(xué)過程中，簡要回顧顯微鏡的成像原理和基本構(gòu)造，練習(xí)使用高倍鏡進(jìn)行觀察。例如，可提出下列問題供學(xué)生思考：顯微鏡的光路是什么？顯微鏡的觀察流程是怎樣的？如何對光？在觀察時怎樣操作更容易找到物像？轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，使鏡筒緩緩下降，直到物鏡接近裝片標(biāo)本為止，這個過程實(shí)驗(yàn)者要注意什么？如何在低倍鏡下找到物像？等等。在此基礎(chǔ)上，教師可組織學(xué)生簡單練習(xí)高倍鏡使用。

（2）介紹幾種生物材料制作臨時裝片的方法

在制作植物細(xì)胞和動物細(xì)胞臨時裝片前，可先提出以下問題：撕取表皮等材料時，應(yīng)注意哪些要點(diǎn)？蓋蓋玻片時要注意什么？為什么植物細(xì)胞用清水，而動物細(xì)胞用生理鹽水？

①真菌和單細(xì)胞藻類

在載玻片中央滴一滴培養(yǎng)液，用鑷子夾取蓋玻片，使其一邊先接觸載玻片上的培養(yǎng)液，然后緩緩放下，避免蓋玻片下因出現(xiàn)氣泡而影響觀察。

②多細(xì)胞植物

菠菜：在載玻片的中央滴一滴清水。在下表皮處用刀片劃一個小口，沿著小口用鑷子撕下一小塊表皮，大小以5 mm×5 mm為宜，把撕下的下表皮浸入載玻片上的水滴中，并用鑷子將它展平，制成臨時裝片。

水綿：用鑷子挑取少許水綿放在載玻片上的清水中，輕輕分開，到能看清單條水綿為止，制成臨時裝片。

③單細(xì)胞動物

草履蟲：可直接取培養(yǎng)液制作臨時裝片進(jìn)行觀察。也可在載玻片上加少許棉花絲，用濾紙吸去多余水分，以減緩草履蟲的運(yùn)動。

④多細(xì)胞動物

人口腔上皮細(xì)胞：于載玻片中央滴一滴生理鹽水。漱口，用消毒牙簽在口腔內(nèi)側(cè)壁上輕刮幾下。把牙簽附有碎屑的一端放在載玻片上的生理鹽水中，輕涂幾下。稀碘液染色觀察。

雞血細(xì)胞：實(shí)驗(yàn)前，用生理鹽水稀釋雞血溶液，于載玻片中央滴一滴稀釋后的溶液，制成臨時裝片。

（3）學(xué)生制作各種生物材料的臨時裝片

學(xué)生以小組為單位，制作各種生物材料的臨時裝片。保證每位同學(xué)都有機(jī)會獨(dú)立制作至少一個動物細(xì)胞和一個植物細(xì)胞的臨時裝片。讓學(xué)生對所選生物材料制成臨時裝片的方法進(jìn)行簡單闡述，并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。

（4）使用高倍鏡觀察臨時裝片

不同材料裝片，在觀察上會出現(xiàn)不同困難。例如，酵母菌比較微小，在不染色的情況下難以在低倍鏡找到。教師需提醒學(xué)生緩慢調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，仔細(xì)觀察。菠菜下表皮在撕取過程中會附帶有一些葉肉細(xì)胞，這樣的標(biāo)本可同時觀察到保衛(wèi)細(xì)胞、表皮細(xì)胞和葉肉細(xì)胞，學(xué)生不易區(qū)分。教師在觀察前可展示顯微照片，讓學(xué)生明確幾種細(xì)胞在形態(tài)、顏色上的區(qū)別。在觀察動物細(xì)胞的過程中，要求學(xué)生盡量加快速度，防止細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化，影響觀察效果。

（5）歸納并討論觀察結(jié)果

每組選出學(xué)生代表對細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，教師進(jìn)行點(diǎn)評和更正。有條件的學(xué)?？衫枚嗝襟w設(shè)備，展示學(xué)生高倍鏡觀察到的細(xì)胞。學(xué)生歸納所觀察細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的共性，以及同一生物體各細(xì)胞之間的差異和產(chǎn)生差異的可能原因。讓學(xué)生將觀察到的細(xì)胞與教材中提供的大腸桿菌電鏡照圖和示意圖進(jìn)行比較，總結(jié)差異。

（6）注意事項(xiàng)

①實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)盡量涉及多種生物類群，以保證觀察細(xì)胞的多樣性。在完成教科書里實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可選植物六大器官切片或動物四種組織切片觀察。

②選擇永久裝片時，不宜選用細(xì)胞種類過多、情況復(fù)雜的組織切片。在學(xué)生觀察永久裝片時，提示學(xué)生觀察細(xì)胞是否經(jīng)過染色處理。

③在學(xué)生觀察前或觀察中，出示典型圖片，指導(dǎo)學(xué)生觀察。

④教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前，對所選擇的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行預(yù)觀察，發(fā)現(xiàn)每種材料在觀察中存在的細(xì)節(jié)問題，以便在學(xué)生遇到困難時及時給予指導(dǎo)。

四、答案和提示

（一）問題探討

1.從圖中至少可以看出5種細(xì)胞，它們分別是：紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、洋蔥根尖細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞。這些細(xì)胞共同的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核（植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁，人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核）。

2.提示：細(xì)胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)是因?yàn)樯矬w內(nèi)的細(xì)胞所處的位置不同，功能不同，是細(xì)胞分化的結(jié)果。例如，紅細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀，這有利于與氧充分接觸，起到運(yùn)輸氧的作用；洋蔥表皮細(xì)胞呈長方體形狀，排列緊密，有利于起到保護(hù)作用。

（二）探究·實(shí)踐

1.使用高倍鏡觀察的步驟和要點(diǎn)是：（1）首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野的中央；（2）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到看清楚物像為止。

2.提示：這些細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是：有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁。各種細(xì)胞之間的差異和產(chǎn)生差異的可能原因是：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)，這是個體發(fā)育過程中細(xì)胞分化產(chǎn)生的差異。

3.提示：從模式圖中可以看出，大腸桿菌沒有明顯的細(xì)胞核，沒有核膜，細(xì)胞外有鞭毛，等等。

（三）旁欄思考

“原核細(xì)胞”中的“原”字指“原始”的含義；“真核細(xì)胞”中的“真”字指“真正"含義；從進(jìn)化的視角看，真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來的。

（四）練習(xí)與應(yīng)用

一、概念檢測

1.（1）×；（2）√；（3）√。

2.D。

3.提示：根瘤菌是細(xì)菌，屬原核細(xì)胞，沒有成形的細(xì)胞核，植物細(xì)胞有成形的細(xì)胞核。

二、拓展應(yīng)用

1.提示：細(xì)胞之所以會有統(tǒng)一性，是因?yàn)榧?xì)胞來源于細(xì)胞，即新細(xì)胞是從老細(xì)胞通過分裂而形成的，所有細(xì)胞都來自一類共同的祖先，所以具有統(tǒng)一性。細(xì)胞的多樣性是在進(jìn)化過程中，由于自然選擇等原因，細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分化、分別承擔(dān)不同功能而產(chǎn)生的。

2.（1）支原體與動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒有成形的細(xì)胞核，只有游離的DNA和核糖體一種細(xì)胞器。

（2）支原體與細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒有細(xì)胞壁。

（3）支原體是原核生物。

五、背景資料

1.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩種類型，由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為原核生物，包括細(xì)菌支原體、衣原體，等等。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞相比，有以下幾點(diǎn)不同。（1）最小的原核生物支原體的直徑只有100 mm，比較大的原核細(xì)胞如大腸桿菌的直徑為3μm；真核細(xì)胞的直徑一般為20-30μm，人的卵細(xì)胞的直徑約為200μm，（2）原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)比真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)要簡單得多。原核細(xì)胞沒有成形的細(xì)胞核，即沒有由核膜包被的細(xì)胞核，只有擬核，擬核由DNA分子構(gòu)成。擬核沒有明顯的邊界，不含有染色體。原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中除核糖體外沒有其他的細(xì)胞器。有些原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中還有很小的環(huán)狀DNA分子，稱為質(zhì)粒。

下表是原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較。

2.水華和赤潮

水華是淡水水體富營養(yǎng)化而引起其中的藍(lán)細(xì)菌、綠藻等微生物異常增殖的一種現(xiàn)象。其主要成因是水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量過高，在一定的溫度、光照等條件下，造成以藍(lán)細(xì)菌為主的原核生物的大量繁殖。因?yàn)檫@些生物的細(xì)胞內(nèi)多含有藻藍(lán)素和葉綠素，因此它們大量繁殖后一般會使水體呈現(xiàn)綠色或藍(lán)色。

赤潮則是指海水富營養(yǎng)化而導(dǎo)致其中浮游生物爆發(fā)性繁殖造成海水顏色異常的一種現(xiàn)象。赤潮并不一定都是紅色的，它的顏色是由形成赤潮的優(yōu)勢生物的顏色決定的。

水華與赤潮都是有害的生態(tài)現(xiàn)象，是嚴(yán)重的環(huán)境問題。水華和赤潮發(fā)生時，會遮蔽照射到水下的陽光，影響水下植物的光合作用，破壞水體內(nèi)的生態(tài)平衡。造成水華和赤潮的生物死亡分解時，會消耗大量的游離氧，使水體缺氧，容易造成水體內(nèi)生物的窒息死亡，還往往會伴有難聞的氣味。部分造成水華和赤潮的原核生物可以釋放毒素，影響其他生物的生存，人食用了被污染的海產(chǎn)品，身體健康也會受到傷害。除此之外，水華和赤潮會影響?zhàn)B殖業(yè)與旅游業(yè)，會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

水華和赤潮的形成是一個復(fù)雜的過程，內(nèi)因是引發(fā)水華和赤潮的生物容易發(fā)生過度繁殖，外因包括氣候、地形、生物、物理以及化學(xué)因素等。但是近年來，水華與赤潮的發(fā)生頻率明顯升高，這與人類活動產(chǎn)生的污染是分不開的。工業(yè)廢水的排放，農(nóng)藥、化肥殘留物的排放以及生活廢水的排放等都是造成水體富營養(yǎng)化的重要因素。解決水華與赤潮問題已經(jīng)成為世界關(guān)注的生態(tài)問題。聯(lián)合國已經(jīng)于1990年把赤潮列為當(dāng)今世界三大近海污染問題之一。

3.光學(xué)顯微鏡的發(fā)展歷程

光學(xué)顯微鏡（簡稱顯微鏡），顧名思義是一種通過光學(xué)放大成像，顯示物體微觀結(jié)構(gòu)的一種光學(xué)儀器，它由一個或多個透鏡通過組合構(gòu)成。顯微鏡成像是一種光的藝術(shù)，在配合各種不同的光源時，可形成各自不同類型的影像，演變形成了各種類型的顯微鏡。

（1）單目生物顯微鏡（光學(xué)顯微鏡發(fā)展的初期階段1.0）

顯微鏡發(fā)展初期，光學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，當(dāng)時制成的顯微鏡為單光路直筒設(shè)計，只能使用一只目鏡進(jìn)行觀察，因此常被稱作單目顯微鏡。單目顯微鏡受當(dāng)時的電子、機(jī)械、信息等技術(shù)的局限，通常具有以下幾種特點(diǎn)：①采用反光鏡反射自然光提供照明；②粗、細(xì)準(zhǔn)焦螺旋采用分離式手輪；③載物臺為單層結(jié)構(gòu)，且不可移動。

早期影像技術(shù)還未起步，使得顯微鏡下的微觀世界只能即時觀察，若想把看到的微觀世界呈現(xiàn)出來，與他人進(jìn)行溝通交流，就需通過筆、紙把觀察到的影像，以臨摹的方式畫出來，因此生物繪畫就成了當(dāng)時生物學(xué)工作者的一項(xiàng)必備技能。生物繪畫要求觀察者左眼進(jìn)行觀察，右眼輔助繪畫，難度較高，繪畫結(jié)果精度較低，且容易受到人為主觀因素的影響而失真。

綜上所述，在當(dāng)時使用顯微鏡觀察被認(rèn)為是一項(xiàng)十分復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程，操作人員需進(jìn)行訓(xùn)練才能熟練使用顯微鏡，并獲得較理想的結(jié)果。盡管如此，顯微鏡的出現(xiàn)，大幅拓寬了人類的觀察范圍，也使得微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科取得了前所未有的進(jìn)步。

（2）雙目生物顯微鏡（顯微鏡發(fā)展的第二階段2.0）

由于使用單目生物顯微鏡時需將一只眼對準(zhǔn)目鏡，長時間觀察極易疲勞。電燈的出現(xiàn)使得顯微鏡的照明得到大幅度改善，特別是光源的亮度充足且亮度還可不斷提高，從而促使人們能夠利用分光棱鏡將物鏡傳上來的光信號一分為二，便于使用者通過兩只眼睛進(jìn)行觀察，這樣便大幅減輕眼睛負(fù)擔(dān)，提高使用的舒適度，因此這種顯微鏡也被稱作雙目生物顯微鏡（圖1-2）。雙目生物顯微鏡除了具備雙目觀察筒外，得益于當(dāng)時光學(xué)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，使得顯微鏡整體上有了較大的改進(jìn)。

顯微鏡發(fā)展至這一階段，是光學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展時期，尤其是可控的電燈取代自然光使得顯微鏡的使用不再受自然環(huán)境以及地理位置的影響。另外由于電燈的多樣化，以及各種濾光鏡的運(yùn)用，光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促使熒光顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡，倒置顯微鏡等多種類型顯微鏡得以面世。

（3）三目生物顯微鏡（顯微鏡發(fā)展的第三階段3.0）

光學(xué)成像效果取得重大進(jìn)展之后，人們將顯微鏡改善的重點(diǎn)放在了顯微圖像的獲取技術(shù)上。人們在雙目光路信號進(jìn)行再次分光，形成三目觀察筒，然后將攝像采集器安裝于三目觀察筒上以獲得顯微圖像。此后顯微影像逐漸成為人們記錄原始信息的重要手段。相比之前提及的顯微繪畫，這種獲取顯微畫面的方式更精準(zhǔn)、更高效，更先進(jìn)。

（4）數(shù)碼液晶顯微鏡（顯微鏡發(fā)展的第四階段4.0）

數(shù)碼顯微鏡憑其能夠?qū)崟r顯示及圖像處理等優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用，顯微觀察不再拘泥于傳統(tǒng)雙目觀察筒。上一代顯微鏡要獲得顯微圖像離不開計算機(jī)及其軟件等輔助設(shè)備（連接支架、顯示器等），這就需要專業(yè)人員安裝調(diào)試，用戶搬移非常不方便，且占用實(shí)驗(yàn)空間。時代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，在這個基礎(chǔ)上，伴隨著液晶屏技術(shù)的成熟，超薄超清晰的液晶顯示屏也被集成于數(shù)碼顯微鏡中，通過整體化的專業(yè)設(shè)計，進(jìn)行光、機(jī)、電、軟件的科學(xué)融合，開發(fā)出了數(shù)碼液晶顯微鏡（圖1-3），數(shù)碼液晶顯微鏡的誕生大幅縮減了整個顯微觀察系統(tǒng)的體積，提升了儀器的便攜性，方便了用戶的使用，更使得戶外顯微觀察成為可能。

數(shù)碼液晶顯微鏡兼具傳統(tǒng)雙目觀察筒及高清液晶顯示屏的版本，一來屏幕提供了方便的觀察及交流環(huán)境，二來通過雙目觀察筒進(jìn)一步驗(yàn)證觀察結(jié)果，便可確保結(jié)果無誤。

顯微鏡發(fā)展到第四個階段，更多考慮的是使用上的革新，易用性、便利性。此時數(shù)碼液晶顯微鏡具備生物顯微鏡和實(shí)體顯微鏡的功能，還增加了顯微測量功能，同時可以內(nèi)置高容量鋰電池（便于戶外使用）以及將數(shù)據(jù)存于U盤之中的功能。

（5）未來的顯微鏡

顯微鏡是人們觀察微觀世界的一個重要的工具，它也是隨著人類科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展?？v觀光學(xué)顯微鏡的發(fā)展史，每一次的進(jìn)步提高都離不開新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。與此同時也有相應(yīng)的落后技術(shù)被淘汰，如電燈光源的出現(xiàn)使得反光鏡作為光源的顯微鏡被淘汰，影像裝置的出現(xiàn)使得顯微繪畫失去了存在的意義?？梢灶A(yù)見的是，未來顯微鏡仍然會不斷推陳出新。一方面，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)爆炸式發(fā)展的時代，顯微鏡的聯(lián)網(wǎng)使用和分享機(jī)制將逐步建立；另一方面，伴隨著傳感器技術(shù)以及軟件算法的不斷創(chuàng)新，顯微鏡走向智能化、自動化的步伐也已邁開。到那時，人們可將更多的精力投入到研究的課題中而不再糾結(jié)顯微鏡的使用方式，大大提高了觀察效率。

六、教學(xué)案例與評析

細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性

湖北省武漢市常青第一中學(xué)汪琴

湖北省武漢市第三中學(xué)高正兵

教學(xué)目標(biāo)的確定

課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)內(nèi)容對應(yīng)的條目是：說明有些生物體只有一個細(xì)胞，而有的由很多細(xì)胞構(gòu)成。這些細(xì)胞形態(tài)和功能多樣，但都具有相似的基本結(jié)構(gòu)；描述原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的最大區(qū)別是原核細(xì)胞沒有由核膜包被的細(xì)胞核。教學(xué)提示要求開展“使用光學(xué)顯微鏡觀察各種細(xì)胞，可結(jié)合電鏡照片分析細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)”的探究性學(xué)習(xí)活動。為此，制定了如下教學(xué)目標(biāo)。

1.通過制作和觀察臨時裝片，學(xué)會規(guī)范使用高倍鏡，歸納出不同細(xì)胞的異同。

2.通過收集、整理和交流有關(guān)原核生物的信息，闡明原核細(xì)胞的多樣性。

3.通過比較真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的模式圖，歸納得出兩類細(xì)胞的區(qū)別和聯(lián)系。

4.通過討論水華和赤潮發(fā)生的原因、水華的治理和發(fā)菜的保護(hù)，認(rèn)同環(huán)境保護(hù)的必要性和重要性。

教學(xué)設(shè)計思路

本節(jié)內(nèi)容分2個課時完成。第1課時在多媒體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，通過細(xì)胞圖片、操作示范、自制微視頻、實(shí)踐操作等豐富的教學(xué)手段，幫助學(xué)生掌握高倍鏡的使用和臨時裝片的制作，對細(xì)胞從感性觀察上升到理性分析，認(rèn)同細(xì)胞既多種多樣又有共同的結(jié)構(gòu)。第2課時設(shè)計課前組織學(xué)生以典型原核生物為調(diào)查對象進(jìn)行資料收集，在課堂上展示交流，幫助學(xué)生認(rèn)識原核生物的多樣性。再通過比較真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的模式圖，歸納概括真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別與聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生對“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”概念的深入理解。

教學(xué)實(shí)施的程序

（一）第1課時實(shí)施程序

附錄：

評析

本案例的教學(xué)脈絡(luò)清晰，層次分明，開展形式多樣而富有成效的教學(xué)活動，幫助學(xué)生逐級建構(gòu)“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”的概念。本節(jié)教學(xué)主要有如下特點(diǎn)。

1.展示了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的“深度融合"

第1課時的教學(xué)在多媒體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，能極大改善學(xué)生獨(dú)立觀察時缺乏資源共享、師生交流困難、無法實(shí)時監(jiān)控等缺陷，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。課前組織興趣小組拍攝制作臨時裝片的微視頻，直觀地呈現(xiàn)了制作過程中的注意事項(xiàng)，為課上實(shí)驗(yàn)的順利開展提供了保障。

2.體現(xiàn)了科學(xué)探究的“濃厚氛圍”和“收放自如”

在第2課時的教學(xué)中，教師沒有采用“講授式”的教學(xué)方法，而是組織學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)收集、整理關(guān)于原核生物的資料，并采用多樣化的手段展示學(xué)生的成果。這種開放的教學(xué)不僅點(diǎn)燃了學(xué)生對生物學(xué)科學(xué)習(xí)熱情，更重要的是鍛煉了學(xué)生收集資料、解決問題的科學(xué)探究能力。在課堂上，教師除了“放”，讓學(xué)生去展示、去交流、去歸納，更做到了“收”，學(xué)生展示活動結(jié)束后，及時進(jìn)行評價、補(bǔ)充和總結(jié)，并通過表格的形式，讓知識系統(tǒng)化和邏輯化，讓課堂教學(xué)落到了實(shí)處。

3.落實(shí)了社會責(zé)任的“無聲滲透”

本節(jié)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系點(diǎn)較多，如水華的危害與解決、發(fā)菜的保護(hù)等，這些問題的滲透使課堂本身充滿了正能量，使學(xué)生了解到“人與環(huán)境和諧相處”的重要性，對生物和環(huán)境心懷敬畏之心，會積極主動宣傳保護(hù)環(huán)境的知識。這對學(xué)生的“家國情懷、社會責(zé)任”的培養(yǎng)大有神益。

點(diǎn)評人：丁遠(yuǎn)毅（湖北省教育科學(xué)研究院）

“復(fù)習(xí)與提高”參考答案

一、選擇題

1.C

2.D

3.D

4.C

二、非選擇題

1.畫概念圖

三個問號所表達(dá)的連接詞，從左到右為：不具有、具有、具有。

2.（1）細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核（或儲存遺傳物質(zhì)的場所）。

（2）眼蟲、衣藻含有葉綠體，能進(jìn)行光合作用，衣藻還有細(xì)胞壁變形蟲、草履蟲具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和成形的細(xì)胞核，不具有細(xì)胞壁。

（3）眼蟲有葉綠體，與植物細(xì)胞類似；眼蟲有眼點(diǎn)能感受光的刺激，有鞭毛，能運(yùn)動，這些特征與動物類似。從以上分析可以看出，眼蟲與植物和動物都有相同之處，說明眼蟲可能是與植物、動物共同祖先很接近的生物。

3.（1）提示：可以有不同答案。因?yàn)榧?xì)胞是基本的生命系統(tǒng)，科學(xué)家一般將人工合成生命定義為人工組裝細(xì)胞，從這個意義上說，人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒還不能稱為人工合成生命。病毒由生物大分子構(gòu)成，并且能自我復(fù)制，具備生物的一些基本特征，因此在生物學(xué)上一般認(rèn)為它是不同于動物、植物、真菌和原核生物的一類特殊的生物，從這個意義上說，人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒也可以視為人工合成生命。本題的目的不是讓學(xué)生在知識層面獲得一個標(biāo)準(zhǔn)答案，而是活躍思維，認(rèn)識生物界的復(fù)雜性。

（2）提示：人工合成病毒的研究，其意義具有兩面性，用絕對肯定或絕對否定的態(tài)度都是不全面的。從肯定的角度看，人工合成病毒可以使人類更好地認(rèn)識病毒，如研制抵抗病毒的藥物和疫苗，從而更好地為人類的健康服務(wù)；從否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能會合成某些對人類有害的病毒，如果這些病毒傳播開來，或者被某些人用作生物武器，將給人類帶來災(zāi)難。

覺得不錯就給我個"在看"!