學(xué)生微觀世界的搭建

沈佳萍

摘 要：人類對太空的探索從未停過，對微觀世界的生物研究也未曾停止。在顯微鏡的幫助下，人類開始觀看微觀世界，開始注意細(xì)胞。顯微鏡，是人類認(rèn)知微觀的重要工具，而顯微鏡與光有不解之緣，本文通過以“光”為中心的顯微鏡結(jié)構(gòu)教學(xué)研究，展示屬于顯微鏡的微觀世界，為學(xué)生微觀世界構(gòu)建提供參考。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞;顯微鏡;微觀世界;學(xué)生;光

引言

顯微鏡的出現(xiàn)與發(fā)展，將生物發(fā)展推向了一個新的高度。如今，我們對生物學(xué)的研究一直在進行著，但是在生活和學(xué)習(xí)中，最容易忽略的就是我們所說的微觀世界。肉眼無法看見，唯有在顯微鏡的幫助下，將微生物放大數(shù)倍，才能夠看到它們的真實情況。

教師借助顯微鏡，幫助學(xué)生觀察微觀世界，能夠有效地促進學(xué)生對自然的遐想，對科學(xué)的求知，對學(xué)生的思想道德和科學(xué)素養(yǎng)的提高，有著重要輔助作用。本文結(jié)合顯微鏡歷史、顯微鏡“光”的研究等，論述在顯微鏡的輔助下，學(xué)生觀察微觀世界所能夠形成的科學(xué)觀。

一.神奇世界的鑰匙——顯微鏡

（一）顯微鏡說

1.顯微鏡的歷史

顯微鏡，是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，它將人類的視角從宏觀上轉(zhuǎn)移到了微觀，或者說，因為顯微鏡的出現(xiàn)，人類打開了通往神奇微觀世界的大門，而顯微鏡正是這個大門的鑰匙。

16世紀(jì)末期，荷蘭商人亞斯.詹森發(fā)明了顯微鏡，但卻并沒有把顯微鏡運用到觀察上。第一位運用顯微鏡進行觀察的是意大利科學(xué)家伽利略，他用顯微鏡對昆蟲進行了觀察，記錄了看到的昆蟲復(fù)眼，這是顯微鏡歷史上的第一次使用。

在1931年，生物學(xué)上發(fā)了一次劇烈的變革，這場變革的來源，是源自一位叫恩斯特·魯斯卡的人，恩斯特·魯斯卡成功研制了電子顯微鏡，從此，極其細(xì)微的，如百萬分之一毫米的物體也能夠見到。

2.顯微鏡操作與顯微鏡原理

顯微鏡的操作對于提高學(xué)生科學(xué)的興趣，提升科學(xué)探索欲望有著重要幫助。例如在學(xué)生對顯微鏡的操作中，對于顯微鏡光源的尋找，學(xué)生會有一個切身的體會，自然光與人造光的區(qū)別會有深刻映像，同時，顯微鏡的對光過程中，反光鏡的平凹兩面的不同，學(xué)生在操作過程中也會有深刻印象，能夠明白平面鏡與凹鏡的不同。

在顯微鏡物鏡目鏡的使用過程中，學(xué)生對于倍數(shù)會有一個深刻的概念，例如，倍數(shù)低，不能夠清晰的看到細(xì)胞，倍數(shù)高看的清晰。學(xué)生不僅在對倍數(shù)上有深刻認(rèn)知，在對于細(xì)節(jié)的調(diào)節(jié)也會有認(rèn)知，出現(xiàn)差錯就看不到細(xì)胞，這就是對學(xué)生最大的解釋，顯微鏡操作正確的同學(xué)能夠看到細(xì)胞，而錯誤的則是不能夠或者模糊、部分。

顯微鏡的原理涉及到光學(xué)成像原理，如圖所示：

我認(rèn)為，顯微鏡成像原理對于學(xué)生最直觀的感受就是，科學(xué)的神奇。正是因為有著神奇之處，因此，在成像原理的解釋上，能夠激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的探索激情，為什么我們看到的事物是反的，為什么我們看的過程中能夠這么的清晰，焦距是什么，等等之類的問題，能夠促進學(xué)生的探索欲望，增強科學(xué)素養(yǎng)。

（二）細(xì)胞

1.植物細(xì)胞的觀察

學(xué)生在用顯微鏡對植物細(xì)胞進行觀察時，會發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。植物細(xì)胞是由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、葉綠體、細(xì)胞核、液泡、細(xì)胞質(zhì)組成的。而在學(xué)生知道這些之后，對植物進行觀察，就會有疑問，因為，觀察與課本所示的圖像是不一樣的，這就會使得學(xué)生去思考，思考觀察的是不是植物細(xì)胞，也會思考植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)跟觀察的有什么區(qū)別，這就能夠開拓學(xué)生視野，拓展學(xué)生思維，從而養(yǎng)成善于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

不同的植物細(xì)胞，顯微鏡下成圖也是不同的，學(xué)生在觀察總結(jié)的過程中，會養(yǎng)成對比、分析、歸納等習(xí)慣。

2.動植物細(xì)胞比較對學(xué)生的影響

學(xué)生在使用顯微鏡觀察動物細(xì)胞的時候會發(fā)現(xiàn)，動物細(xì)胞與植物細(xì)胞的不同，相比于植物細(xì)胞，動物細(xì)胞顯得更為復(fù)雜。

在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生對于動物細(xì)胞提出相關(guān)問題，是對于人類基因的探索，也是對于生命時間的探究。通過動植物的對比，學(xué)生觀察反映，能夠強調(diào)動植物的本質(zhì)區(qū)別，對于學(xué)生認(rèn)識動植物本質(zhì)，認(rèn)識世界本質(zhì)有重大影響。

（三）微觀世界

1.細(xì)胞與微生物

教師在上完顯微鏡課程后，用微生物對照細(xì)胞進行對比，對學(xué)生提問。微生物是一個獨立的生命體，而細(xì)胞是生命組成的基本單位，雙方是有本質(zhì)區(qū)別的。這就能夠使得學(xué)生對于生命意義的認(rèn)知，比如我們通常說的真菌、細(xì)菌，真菌是真核生物，細(xì)菌是原核生物，這又是對學(xué)生認(rèn)知的加深，也是學(xué)生面對微觀世界，了解微觀世界的探索基礎(chǔ)。

2.顯微鏡下微觀世界的延伸

微觀世界，當(dāng)然不是指微生物與細(xì)胞了，廣義上的微觀世界，指的是不被人類重視的，較為渺小的世界，如草叢、森林里的昆蟲世界，如顯微鏡觀察下的細(xì)菌、真菌世界。微觀世界對于學(xué)生而言，是較為陌生的，比較吸引的，利用好微觀世界對學(xué)生的陌生吸引，能夠有效的促進學(xué)生對于世界的探索認(rèn)識。

二.顯微鏡的光

（一）從光路到顯微鏡結(jié)構(gòu)

“光”是沿直線傳播的，這一知識，是最基本的“光”知識，但對于剛接觸的學(xué)生而言，卻是不知的，教師在授課之時，需要先對知識進行講解。在知識補充的基礎(chǔ)之上，教師通過顯微鏡一系列的操作，加深學(xué)生的印象，從光源到反光鏡，從反光鏡到遮光器，再從遮光器到通光孔，之后的物鏡、鏡筒、目鏡一條線。學(xué)生在操作中，總有沒有處在一條線的，因此就看到光，而處于同一線上的可以從顯微鏡中看到光。通過實驗的操作，才能讓學(xué)生明白，為什么光是沿直線傳播的，且對于顯微鏡的使用結(jié)構(gòu)更加的理解。學(xué)生在操作中能夠明白反光鏡尋找光，遮光器旋轉(zhuǎn)合適的光圈，物鏡、目鏡的對準(zhǔn)通光孔。顯微鏡使用上的“對光”一方面學(xué)生明白光的傳播，另一方面是對結(jié)構(gòu)的深刻認(rèn)知。

（二）從帶“光”的部件到顯微鏡結(jié)構(gòu)

在顯微鏡的諸多結(jié)構(gòu)上，帶“光”字的結(jié)構(gòu)很多，從字面上可以理解成，這樣的結(jié)構(gòu)與“光”有關(guān)。學(xué)生在使用的過程中，也會注意到顯微鏡中帶“光”字的結(jié)構(gòu)，會通過思考、提問等方式，了解其中的作用，結(jié)合顯微鏡與相關(guān)的教材，學(xué)生就能夠更好的去理解甄別顯微鏡的原理。通過顯微鏡的結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生了解光，明白結(jié)構(gòu)是必須要透過光的，這也就能夠回答學(xué)生對于玻片標(biāo)本為什么透明這類的疑問。

（三）從光線來了解顯微鏡結(jié)構(gòu)

光學(xué)顯微鏡的利用，是通過“光”作為媒介，把一個事物放大數(shù)倍，而光的強弱，明暗，直接或是間接的影響到了學(xué)生對于玻片標(biāo)本的觀察，強光導(dǎo)致玻片過于光白，弱光又看不清玻片標(biāo)本，因此，學(xué)生對于光線的掌握，能夠更好的促進對于顯微鏡結(jié)構(gòu)的了解。在利用反光鏡、平面鏡、光圈等結(jié)構(gòu)的時候，學(xué)生的選擇就是結(jié)果的呈現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生實驗操作后，對于自己的結(jié)果會有反思，光線的不同帶來的不同結(jié)果，會有一個形象的深刻對比。

（四）顯微鏡的“光”與學(xué)生的“微觀”

本文中對于顯微鏡的光的論述，對于學(xué)生的微觀世界構(gòu)建起著重要作用，學(xué)生在了解顯微鏡時，必會了解的顯微鏡的光，無論是顯微鏡的光學(xué)原理，顯微鏡的“光”字結(jié)構(gòu)等，都有著涉及，顯微鏡的光是搭建學(xué)生微觀世界的重要橋梁，對于顯微鏡的光，學(xué)生會與微觀世界進行深度聯(lián)系。

三、總結(jié)

認(rèn)知世界，不僅僅是認(rèn)知我們的宏觀世界，還需要認(rèn)知微觀世界。科學(xué)的發(fā)展是宏觀與微觀共同的發(fā)展，作為教師，在對于學(xué)生科學(xué)觀的塑造中，需要適當(dāng)引導(dǎo)，借助顯微鏡等器物進行興趣激發(fā)。在顯微鏡的幫助下，觀看微觀世界，觀看細(xì)胞，對于學(xué)生的微觀世界搭建有著極其重要的作用。

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（作者單位：蕭山區(qū)黨灣鎮(zhèn)初級中學(xué)）