21生物體的基本單位（二）教學(xué)設(shè)計浙教版七年級上冊科學(xué)

教學(xué)設(shè)計

課程基本信息學(xué)科初中科學(xué)年級七年級學(xué)期秋季課題第2章豐富多彩的自然界第1節(jié)生物體的基本單位教科書書名：義務(wù)教育教科書科學(xué)七年級上冊教材分析本課時是浙教版七上第2章第1節(jié)生物體的基本單位的第2課時內(nèi)容：細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和顯微鏡的使用。雖然在小學(xué)已學(xué)過生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的，及顯微鏡基本結(jié)構(gòu)和使用，但是學(xué)生對學(xué)習(xí)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)史和顯微鏡的發(fā)展史的這塊新知識的有強(qiáng)烈渴求。本節(jié)課通過了解細(xì)胞發(fā)現(xiàn)的艱辛、顯微鏡發(fā)展的不易，使學(xué)生明確科學(xué)的發(fā)展需要人們共同參與共同努力、科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程離不開科技的發(fā)展，從而對學(xué)生進(jìn)行了情感態(tài)度價值觀教育。從結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的視角進(jìn)一步的認(rèn)識顯微鏡基本結(jié)構(gòu)和使用，讓學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)與功能觀，及熟悉顯微鏡的規(guī)范使用，為后續(xù)學(xué)習(xí)臨時裝片的制作和觀察，進(jìn)一步從微觀認(rèn)識動植物，及至學(xué)習(xí)生物學(xué)知識作準(zhǔn)備，有著十分重要的意義。教學(xué)目標(biāo)（一）本節(jié)內(nèi)容的核心概念：生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次（二）基于素養(yǎng)形成的教學(xué)目標(biāo)1.科學(xué)觀念：樹立科學(xué)史觀，認(rèn)識科學(xué)理論的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)，知道細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位；樹立結(jié)構(gòu)與功能觀，了解顯微鏡的構(gòu)造和作用，知道對光和調(diào)焦的方法。2.科學(xué)思維：了解細(xì)胞學(xué)說的建立過程，能運(yùn)用證據(jù)與推理去研究問題，具有初步推理與論證據(jù)能力；通過顯微鏡的構(gòu)造和使用方法的學(xué)習(xí)，理解結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型的概念。3.探究實(shí)踐：能熟練使用顯微鏡，根據(jù)顯微鏡的規(guī)范操作步驟和方法對光、調(diào)焦、觀察物像；能根據(jù)顯微鏡的基本構(gòu)造，自制簡易的顯微鏡。4.態(tài)度責(zé)任：認(rèn)同科學(xué)發(fā)展是螺旋上升、不斷完善的探索過程；認(rèn)同觀察工具的使用及發(fā)展對提高人類認(rèn)識自然的能力的作用。養(yǎng)成愛護(hù)顯微鏡并規(guī)范操作顯微鏡的習(xí)慣。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：舉例說明細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位；2.認(rèn)識科學(xué)理論的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)；3.知道顯微鏡的結(jié)構(gòu)與功能，規(guī)范操作步驟和方法。教學(xué)難點(diǎn)：認(rèn)識科學(xué)理論的進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)，樹立正確的科學(xué)史觀。規(guī)范使用顯微鏡并觀察到清晰的物像。教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課PPT展示浙教版七年級上冊科學(xué)封面照片，圖中大熊貓與這棵樹形態(tài)各異，但它們都是由細(xì)胞構(gòu)成的。引導(dǎo)學(xué)生思考討論：如果讓你來舉例認(rèn)證動物和植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，你將如何獲取和提供證據(jù)呢？學(xué)生討論后回答：第一，我們可以將動物和植物的器官或組織制成裝片，在顯微鏡下觀察獲取證據(jù)；第二，我們也可以查閱文獻(xiàn)，用科學(xué)家已有的研究成果作為證據(jù)?？梢娍茖W(xué)研究都是基于證據(jù)和邏輯的。設(shè)計意圖：以學(xué)生身邊的情境為引入，提出本節(jié)課的核心問題尋找認(rèn)證動物和植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的證據(jù)，吸引學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)活動中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索新內(nèi)容的求知欲。（二）借用科學(xué)史，探索新發(fā)現(xiàn)1.文獻(xiàn)證據(jù)：發(fā)現(xiàn)細(xì)胞展示人類發(fā)展歷史時間軸，講述早在公元200年前，人們就開始對多種動植物進(jìn)行分類。一直到17世紀(jì)前，解剖學(xué)家維薩里和比夏分別初步揭示了人體在器官和組織水平的結(jié)構(gòu)。提問為何很長時間人們研究動植物組成還只停留在個體、器官、組織等宏觀層面？引導(dǎo)學(xué)生得出由于受工具和技術(shù)的限制，由此過渡到顯微鏡的發(fā)展史。設(shè)計意圖：利用文獻(xiàn)證據(jù)增強(qiáng)教學(xué)的可靠性，促使學(xué)生對科學(xué)歷史事件的深入思考和探究,發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)造性思維,使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用科學(xué)史實(shí)去發(fā)現(xiàn)問題，使教學(xué)更具精準(zhǔn)性和建構(gòu)性?。（1）顯微鏡發(fā)展史繼續(xù)展示時間軸，圖文結(jié)合說明顯微鏡發(fā)展史上的幾個重大突破事件：1950年荷蘭眼鏡商詹森父子用兩端各有一塊透鏡的圓筒制造的最早的顯微鏡→1665年，羅伯特·胡克用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞→19世紀(jì)，光學(xué)顯微鏡制造技術(shù)不斷改進(jìn)→20世紀(jì)30年代，電子顯微鏡誕生，放大倍數(shù)可達(dá)幾十萬倍→20世紀(jì)80年代，激光掃描顯微鏡面世，它可對物體進(jìn)行三維掃描成像。（2）細(xì)胞學(xué)說的建立再次利用時間軸，展示細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)史，胡克用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞→列文虎克改進(jìn)了顯微鏡并觀察到細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等→馬爾比基觀察到更微細(xì)的結(jié)構(gòu)如細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)等→19世紀(jì)中旬施萊登、施旺建立細(xì)胞學(xué)說，說明所有動物和植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。學(xué)生任務(wù)：思考討論細(xì)胞學(xué)說建立的意義以及這樣的科學(xué)探索歷程的啟發(fā)。設(shè)計意圖：層層推進(jìn)的顯微鏡的發(fā)展史和細(xì)胞學(xué)說，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)家的探索過程和科學(xué)理論的發(fā)展歷程，樹立科學(xué)史觀，加深對知識的理解和記憶?；認(rèn)同科學(xué)的進(jìn)步離不開技術(shù)的發(fā)展與支持，培養(yǎng)學(xué)生具有初步推理與論證據(jù)能力，給予學(xué)生更大的發(fā)展空間提供了基礎(chǔ)。2.實(shí)驗(yàn)證據(jù)：觀察細(xì)胞除了從文獻(xiàn)中獲得證據(jù)，現(xiàn)在的我們可以直接通過顯微鏡觀察動植物的組織尋找證據(jù)。通過小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)，大家已初步知道顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用方法了?，F(xiàn)在我們以結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的觀念來進(jìn)一步認(rèn)識顯微鏡。PPT展示光學(xué)顯微鏡、雙目鏡復(fù)式顯微鏡、熒光顯微鏡，請同學(xué)仔細(xì)觀察這三款顯微鏡，并從功能的角度圈畫出它們共有的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)并命名：是支架系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)。由此引入到本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)室使用的光學(xué)顯微鏡的學(xué)習(xí)。設(shè)計意圖：通過當(dāng)代三臺光學(xué)顯微鏡的對比觀察，以結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的觀念來進(jìn)一步認(rèn)識顯微鏡?？梢詭椭鷮W(xué)生在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中找到規(guī)律和聯(lián)系，讓學(xué)生自主找到相似之處，從而更好地理解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和功能，還能提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，提高科學(xué)核心素養(yǎng)。（1）認(rèn)識顯微鏡通過實(shí)物展示和圖片結(jié)合，指出光學(xué)顯微鏡的支架系統(tǒng)從上到下包括：鏡筒、載物臺、鏡臂、鏡座，讓學(xué)生先思考回答這些結(jié)構(gòu)的作用，教師在總結(jié)糾正。同樣的方法指出顯微鏡的支架系統(tǒng)包括：粗細(xì)準(zhǔn)焦螺旋、物鏡轉(zhuǎn)換器、遮光器，結(jié)合視頻說明這些結(jié)構(gòu)的作用和正確使用方法。最后是顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)，包括目鏡、物鏡、反光鏡，讓學(xué)生仔細(xì)觀察不同放大倍數(shù)的目鏡和物鏡，找出鏡頭長短和放大倍數(shù)的關(guān)系。展示不同放大倍數(shù)下的細(xì)胞形態(tài)照片，讓學(xué)生找出規(guī)律，并小結(jié)：顯微鏡放大倍數(shù)越大，物像越大，觀察范圍變小，觀察到的物像數(shù)目越少，視野變暗。隨后自然過渡到若要改變顯微鏡視野的亮度，可如何調(diào)節(jié)？利用箭頭展示光從外界進(jìn)入觀察者眼睛的光路圖，形象說明亮暗的調(diào)節(jié)方法。設(shè)計意圖：通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對從來沒接觸過的顯微鏡產(chǎn)生了強(qiáng)大的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、探究、歸納，讓學(xué)生掌握顯微鏡的結(jié)構(gòu)、功能及使用方法。學(xué)生手腦并用提高獲得新知的能力，同時體驗(yàn)探究過程的曲折和樂趣。（2）使用顯微鏡學(xué)生小組合作，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行取鏡和安放，正確做到右手握、左手托、略偏左、安目鏡。要在鏡頭下看到較亮的視野才能進(jìn)行觀察，這就需要進(jìn)行對光步驟，選擇低倍物鏡、大光圈對準(zhǔn)通光孔，轉(zhuǎn)動反光鏡，看到明亮視野，讓學(xué)生回答此過程光線依次通過了哪些結(jié)構(gòu)？將寫有“上”字的載玻片放在載物臺上，兩端用壓片夾壓住，移動載玻片，使“上”字正對通光孔中央，進(jìn)行調(diào)焦，讓學(xué)生先嘗試自己調(diào)焦，發(fā)現(xiàn)問題，在引導(dǎo)學(xué)生得出正確的方法和原理，將經(jīng)歷降物鏡→找像→調(diào)清晰三步驟。找到清晰的像后移動物像，讓學(xué)生畫出看到的物像以及移動的規(guī)律。最后提供給學(xué)生永久裝片，讓學(xué)生自主觀察和合作探究，結(jié)束后將顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)整理和復(fù)原。最后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐思考，如果顯微鏡視野中觀察到一個污點(diǎn)，在目鏡和物鏡都不調(diào)換的情況下，用什么方法可以判斷這個污點(diǎn)處于何處？設(shè)計意圖：結(jié)構(gòu)認(rèn)識清楚后，學(xué)生已經(jīng)蠢蠢欲動，非常想嘗試使用顯微鏡。教師分步講解并示范顯微鏡的規(guī)范操作，學(xué)生同步模仿操作，教師糾正不規(guī)范操作。學(xué)生不僅能夠掌握顯微鏡的基本操作技能，還能夠在實(shí)際操作中培養(yǎng)觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。（三）拓展應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拓展：自制簡易顯微鏡。將所學(xué)知識升華應(yīng)用，要求選擇生活中合適的材料構(gòu)成顯微鏡三大系統(tǒng)：支架系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)，完成自制顯微鏡的設(shè)計、搭建和使用，制定下圖評價量表制定學(xué)生進(jìn)行拓展評價。設(shè)計意圖：科學(xué)知識拓展升華、回歸應(yīng)用，以新課程理念為要求，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會解決問題，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生對概念的理解和建構(gòu)，使學(xué)生掌握學(xué)科知識的同時，內(nèi)化關(guān)鍵能力和必備品格，提升學(xué)生應(yīng)對真實(shí)世界中復(fù)雜情