21生物体的基本单位（二）教学设计浙教版七年级上册科学

教学设计

课程基本信息学科初中科学年级七年级学期秋季课题第2章丰富多彩的自然界第1节生物体的基本单位教科书书名：义务教育教科书科学七年级上册教材分析本课时是浙教版七上第2章第1节生物体的基本单位的第2课时内容：细胞的发现和显微镜的使用。虽然在小学已学过生物体是由细胞构成的，及显微镜基本结构和使用，但是学生对学习细胞的发现史和显微镜的发展史的这块新知识的有强烈渴求。本节课通过了解细胞发现的艰辛、显微镜发展的不易，使学生明确科学的发展需要人们共同参与共同努力、科学发现的过程离不开科技的发展，从而对学生进行了情感态度价值观教育。从结构和功能相统一的视角进一步的认识显微镜基本结构和使用，让学生树立结构与功能观，及熟悉显微镜的规范使用，为后续学习临时装片的制作和观察，进一步从微观认识动植物，及至学习生物学知识作准备，有着十分重要的意义。教学目标（一）本节内容的核心概念：生命系统的构成层次（二）基于素养形成的教学目标1.科学观念：树立科学史观，认识科学理论的进步与科学技术的发展相互促进，知道细胞是生物体结构和功能的基本单位；树立结构与功能观，了解显微镜的构造和作用，知道对光和调焦的方法。2.科学思维：了解细胞学说的建立过程，能运用证据与推理去研究问题，具有初步推理与论证据能力；通过显微镜的构造和使用方法的学习，理解结构与功能、系统与模型的概念。3.探究实践：能熟练使用显微镜，根据显微镜的规范操作步骤和方法对光、调焦、观察物像；能根据显微镜的基本构造，自制简易的显微镜。4.态度责任：认同科学发展是螺旋上升、不断完善的探索过程；认同观察工具的使用及发展对提高人类认识自然的能力的作用。养成爱护显微镜并规范操作显微镜的习惯。教学内容教学重点：举例说明细胞是生物体结构和功能的基本单位；2.认识科学理论的进步与科学技术的发展相互促进；3.知道显微镜的结构与功能，规范操作步骤和方法。教学难点：认识科学理论的进步与科学技术的发展相互促进，树立正确的科学史观。规范使用显微镜并观察到清晰的物像。教学过程（一）创设情境，引入新课PPT展示浙教版七年级上册科学封面照片，图中大熊猫与这棵树形态各异，但它们都是由细胞构成的。引导学生思考讨论：如果让你来举例认证动物和植物都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据呢？学生讨论后回答：第一，我们可以将动物和植物的器官或组织制成装片，在显微镜下观察获取证据；第二，我们也可以查阅文献，用科学家已有的研究成果作为证据。可见科学研究都是基于证据和逻辑的。设计意图：以学生身边的情境为引入，提出本节课的核心问题寻找认证动物和植物都是由细胞构成的证据，吸引学生主动参与到学习活动中，激发学生学习的兴趣和探索新内容的求知欲。（二）借用科学史，探索新发现1.文献证据：发现细胞展示人类发展历史时间轴，讲述早在公元200年前，人们就开始对多种动植物进行分类。一直到17世纪前，解剖学家维萨里和比夏分别初步揭示了人体在器官和组织水平的结构。提问为何很长时间人们研究动植物组成还只停留在个体、器官、组织等宏观层面？引导学生得出由于受工具和技术的限制，由此过渡到显微镜的发展史。设计意图：利用文献证据增强教学的可靠性，促使学生对科学历史事件的深入思考和探究,发展科学思维和创造性思维,使学生学会运用科学史实去发现问题，使教学更具精准性和建构性‌。（1）显微镜发展史继续展示时间轴，图文结合说明显微镜发展史上的几个重大突破事件：1950年荷兰眼镜商詹森父子用两端各有一块透镜的圆筒制造的最早的显微镜→1665年，罗伯特·胡克用自制的显微镜发现了细胞→19世纪，光学显微镜制造技术不断改进→20世纪30年代，电子显微镜诞生，放大倍数可达几十万倍→20世纪80年代，激光扫描显微镜面世，它可对物体进行三维扫描成像。（2）细胞学说的建立再次利用时间轴，展示细胞的发现史，胡克用自制的显微镜发现了细胞→列文虎克改进了显微镜并观察到细菌、红细胞和精子等→马尔比基观察到更微细的结构如细胞壁和细胞质等→19世纪中旬施莱登、施旺建立细胞学说，说明所有动物和植物都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。学生任务：思考讨论细胞学说建立的意义以及这样的科学探索历程的启发。设计意图：层层推进的显微镜的发展史和细胞学说，帮助学生更好地理解科学家的探索过程和科学理论的发展历程，树立科学史观，加深对知识的理解和记忆‌；认同科学的进步离不开技术的发展与支持，培养学生具有初步推理与论证据能力，给予学生更大的发展空间提供了基础。2.实验证据：观察细胞除了从文献中获得证据，现在的我们可以直接通过显微镜观察动植物的组织寻找证据。通过小学科学的学习，大家已初步知道显微镜的结构和使用方法了。现在我们以结构和功能相统一的观念来进一步认识显微镜。PPT展示光学显微镜、双目镜复式显微镜、荧光显微镜，请同学仔细观察这三款显微镜，并从功能的角度圈画出它们共有的结构系统并命名：是支架系统、调节系统、光学系统。由此引入到本节课的重难点内容实验室使用的光学显微镜的学习。设计意图：通过当代三台光学显微镜的对比观察，以结构和功能相统一的观念来进一步认识显微镜。可以帮助学生在复杂的结构中找到规律和联系，让学生自主找到相似之处，从而更好地理解显微镜的结构和功能，还能提高学生的实际应用能力，提高科学核心素养。（1）认识显微镜通过实物展示和图片结合，指出光学显微镜的支架系统从上到下包括：镜筒、载物台、镜臂、镜座，让学生先思考回答这些结构的作用，教师在总结纠正。同样的方法指出显微镜的支架系统包括：粗细准焦螺旋、物镜转换器、遮光器，结合视频说明这些结构的作用和正确使用方法。最后是显微镜的光学系统，包括目镜、物镜、反光镜，让学生仔细观察不同放大倍数的目镜和物镜，找出镜头长短和放大倍数的关系。展示不同放大倍数下的细胞形态照片，让学生找出规律，并小结：显微镜放大倍数越大，物像越大，观察范围变小，观察到的物像数目越少，视野变暗。随后自然过渡到若要改变显微镜视野的亮度，可如何调节？利用箭头展示光从外界进入观察者眼睛的光路图，形象说明亮暗的调节方法。设计意图：通过前面的学习，学生已经对从来没接触过的显微镜产生了强大的好奇心，引导学生进行观察、探究、归纳，让学生掌握显微镜的结构、功能及使用方法。学生手脑并用提高获得新知的能力，同时体验探究过程的曲折和乐趣。（2）使用显微镜学生小组合作，在教师的指导下进行取镜和安放，正确做到右手握、左手托、略偏左、安目镜。要在镜头下看到较亮的视野才能进行观察，这就需要进行对光步骤，选择低倍物镜、大光圈对准通光孔，转动反光镜，看到明亮视野，让学生回答此过程光线依次通过了哪些结构？将写有“上”字的载玻片放在载物台上，两端用压片夹压住，移动载玻片，使“上”字正对通光孔中央，进行调焦，让学生先尝试自己调焦，发现问题，在引导学生得出正确的方法和原理，将经历降物镜→找像→调清晰三步骤。找到清晰的像后移动物像，让学生画出看到的物像以及移动的规律。最后提供给学生永久装片，让学生自主观察和合作探究，结束后将显微镜各部分结构整理和复原。最后引导学生进行实践思考，如果显微镜视野中观察到一个污点，在目镜和物镜都不调换的情况下，用什么方法可以判断这个污点处于何处？设计意图：结构认识清楚后，学生已经蠢蠢欲动，非常想尝试使用显微镜。教师分步讲解并示范显微镜的规范操作，学生同步模仿操作，教师纠正不规范操作。学生不仅能够掌握显微镜的基本操作技能，还能够在实际操作中培养观察能力和实验能力，形成科学的态度和价值观。（三）拓展应用引导学生进行拓展：自制简易显微镜。将所学知识升华应用，要求选择生活中合适的材料构成显微镜三大系统：支架系统、调节系统、光学系统，完成自制显微镜的设计、搭建和使用，制定下图评价量表制定学生进行拓展评价。设计意图：科学知识拓展升华、回归应用，以新课程理念为要求，强化实践教学，让学生学会解决问题，促进学生深度学习，促进学生对概念的理解和建构，使学生掌握学科知识的同时，内化关键能力和必备品格，提升学生应对真实世界中复杂情