生物的显微镜知识篇1

ApplicationofMicroscopeCounselor’sExperimentTeaching

JianWeixing，TanJin，ZhangGuangning，LiuJiepin，ZhuangHongbo，HeYan

（XiangtanMedicine&HealthVocationCollege，XiangtanHunan411100）

Abstract：Toexplorethefeasibilityofestablishingtheteamandsystemof"Microscopeoperationandmaintenancetechnicalcounselor"inexperimentalteaching.Eachclassinproportiontorecommendstudentswithexcellentstudentsasacounselor.Theuseofsparetime，thefirsttrainingmicroscopeandtheuseofconservationtechnologyandrelatedknowledgeandskillstomakeitaveritablemicroscopecounselor.The"MicroscopeCounselor"teamandsystemforfiveyears，teachingqualityandexperimentalteachingreformin-depthdevelopment.

Keywords：MicroscopicCounselorExperimentTeachingApplication

笔者针对医学检验专业实验教学目前现状，从社会发展趋势、显微镜实验教学发展、检验专业学生就业等因素出发，从2011年10月起开始在医学检验专业建立和试行“显微镜操作和养护技术辅导员”（下称“显微镜辅导员”）团队及制度[1]，并对所涉及的相关问题进行较全面的可行性探究。

1.医学检验专业建立“显微镜辅导员”团队及制度的必要性

1.1社会发展趋势的需要

显微镜在生物学发展进程中有不可替代的重要地位。没有显微镜，人类就不可能发现细胞，也不可能创立细胞学说。它突破人类生理限制，将视觉延伸到肉眼无法看清的细微结构中去。它促进了生物学微观领域的研究，适应了社会发展趋势的需要。因此，显微镜才日益成为生物、医学、农林等领域研究工作中必不可少的重要工具。

1.2显微镜实验教学发展的需要

显微镜实验教学是目前大学、职院、中专及中学现代化教学手段之一。由于社会对不同层次检验专业毕业生需求逐年增多，因此各级院校规模不断扩大，招生人数不断增多，造成显微镜使用频率高，超负荷使用，破损率高。主要原因是与刚入学新生显微镜基础知识掌握程度有关。笔者曾对2011年秋季入学新生以班为单位采取整群抽样法行显微镜知识知晓度问卷调查，发现很多新生在入学前没使用过显微镜，也没看过教师现场示教、录像示教等，显微镜知识贫乏，动手能力极差，严重影响了显微镜实验的教学质量和进度[2]。形势要求教师迅速培养新生熟练掌握显微镜操作技术，提高显微镜知识知晓度，使80%以上的新生显微镜操作技能达到四会水平（会正确搬运，会正确对光，会调节粗细螺旋，会看片）。实践证明，只有采取综合性教学措施，依靠辅导员团队辛勤劳作，帮助教师带教，辅导学生做实验，才能保证实验教学正常运行，出色完成教学任务。

1.3检验专业学生就业的需要

显微镜是医学检验专业常规设备，显微镜技术在医学检验专业应用普遍，约有40%的检验项目离不开显微镜，尤其是县区、街道、乡镇医院所占比例更高。高职毕业生有两?l就业出路：约有20%毕业生通过高考被上级本科院校对口专业录取继续深造；还有80%毕业生分配到县区乡医院、妇幼保健所（站）、疾控中心、卫生监督所、血站等单位就业[3]。显微镜操作和养护技术是检验学生看门功夫，在基层单位显得更为突出。因此熟练掌握显微镜操作技能对医学检验专业学生实训、实习及就业前培训显得尤其必要。

1.4医学检验专业建立“显微镜辅导员”团队及制度势在必行

医学检验专业试行“显微镜辅导员”团队及制度，是显微镜实验教学与教改、科研紧密结合实践走创新之路的产物。不仅现在而且将来都是非常必要。医学检验专业教材内容多，实验项目多，实验要求高，招收学生多，实验老师不足，是国内普遍存在的问题。试行“显微镜辅导员”团队及制度66个月，培养五批14个团队，共121名辅导员。每班各学习小组按1：5比例选拔在校品学兼优、有亲和力、接受动手能力强、有协调能力和团队意识的学生为辅导员。辅导员必须经过培训、考核、合格、结业后学院发给证书。技术熟练的辅导员格尽职守辅佐教师，解决实验教学棘手问题，得到师生认可，达到预期目标。实践证明，建立“显微镜辅导员”团队及制度不但可行，而且势在必行。

1.5辅导员必须做到“三个学会”和“五个掌握”，成为名副其实的显微镜辅导员

根据整体培训计划，从理论到实践系统培训辅导员，采取边学习、边操作、边考核、边带教方式，从不同角度全面培养辅导员能力，使其掌握教学、临床、科研的基本知识、技术、本领等。具体的说，就是要求辅导员做到“三个学会”和“五个掌握”。

“三个学会”：（1）学会操作显微镜低、高倍物镜观察洋葱、土豆临时装片。（2）学会显微镜光学故障修理、养护及机械故障修理等实践知识。（3）学会医学论文写作基本知识，应用于毕业设计，以提高科研写作能力。

“五个掌握”：⑴掌握显微镜低、高倍物镜阅片技术，如解剖组胚切片，病理（局部血液循环障碍、炎症、肿瘤、各系统疾病等）切片，蛔虫、鞭虫、钩虫等寄生虫卵标本片。⑵掌握显微镜油镜阅片技术，如血涂片常规染色，革兰染色链球菌、结核杆菌、葡萄球菌、肺炎球菌等标本片。⑶掌握显微镜物镜片清洁度分级（优、良、中、差四级）标准和疗效考核标准。⑷掌握显微镜目镜片清洁度分级（优、良、中、差四级）标准和疗效考核标准。⑸掌握检验员操作技能。模拟考核内容包括“显微镜油镜观察革兰染色链球菌、结核杆菌等标本片”。

1.6效益

建立“显微镜辅导员”团队及制度为学校培养一批又一批政治思想好、爱岗敬业、显微镜操作养护技术及相关知识技术精湛的辅导员，是学生的良师益友和技术指导，达到培养计划要求。既有利于教学、教改和科研，提高并确保显微镜实验教学质量、教学水平和仪器养护水平，加速教学改革步伐，又有利于学生培养和成长，具有明显的社会效益和潜在的经济效益。

2.“显微镜辅导员”率先垂范

“显微镜辅导员”及团队在班级队伍中是特殊群体，在学习过程中给学生起示范、带头和模范作用，货真价实无法被代替，是学生的优秀代表，按照又红又专标准进行选拔和培训。辅导员是实验教师的好助手、左膀右臂，弥补教师不足，全心全意为教学服务，充分发挥了辅导员与学生和实验教师间的桥梁作用。正由于“显微镜辅导员”是学生，一是不脱产，与学生同吃、同住、同生活、同学习，有共同语言，相互信任，便于交流；二是学习和辅导专业技术及基本知识是辅导员唯一的义务和责任。

建立“显微镜辅导员”团队和制度前后对比，辅导员自己比较，辅导员与非辅导员比较，充分显示出“辅导员”团队和制度的优越性。辅导员自己比较，培训后自信谦虚进步好学，超越自我重新塑造再造一个人。辅导员与非辅导员比较，培训后辅导员自信心增强，团结进步快，竞争有主见，敢发言有才干，学习优秀有本事，与非辅导员形成天壤之别，更胜一筹。形成了“辅导员”团队后，团结有凝聚力，交流敞开心扉，热情互助，自信谦虚上进，认真冷静细致，竞争合作。不同班级“显微镜辅导员”团队之间竞争合作，人才翡翠，空前繁荣。而今“辅导员”团队在显微镜实验教学、教改、科研方面成绩显著，我校选派学生参加近三届全国检验技能竞赛均获优异成绩。

3.打造一张激动人心的名片

学院一直坚持为社会培养适应性人才，“显微镜辅导员”培训一直坚持三个突出：一是突出政治思想教育，坚定服务方向；二是突出教改，使培训、教改和科研紧密结合；三是突出实践，真正达到理论和实践相结合，培训技术型、操作型、新型医学检验专业人才，适应市场需求。使毕业生成为市场“抢手货”，拿来就能用，实习就可顶岗，上岗就能做事。而今“显微镜辅导员”团队成为学校一张令人骄傲激动人心的名片。

生物的显微镜知识篇2

点击1个鸭蛋，可看到蛋壳破碎后露出1只小鸭子，再点击水中的鸭群，配上《数鸭子》的童谣:门前大桥下，……，二、四、六、七、八。”从生物学角度看，你们会有怎样的认识?于是有学生答道:生物体能从小长大。追问:①生物体的生长和哪些因素相关?(细胞数目增多，体积增大)②又是什么使得细胞数目增多、体积增大?于是引发学生探求欲望。分析细胞生长。教师利用多媒体演示细胞生长的动画，学生认真观察，交流讨论，说说细胞生长的变化，得出结论。追问:细胞是否可无限生长?学生思考后，继续探索细胞分裂过程。教师可播放动物细胞分裂动画，学生欣赏，仔细观察，说说哪些部位出现了变化?有何变化?为了帮助学生深入探索，再呈现动物细胞分裂示意图，比较图片，说说动物细胞分裂时每部分的变化情况。而后展示植物细胞分裂动画，观察分裂变化，将其和动物细胞的分裂加以对比，尝试描述细胞分裂过程，教师予以补充。探索细胞分裂时染色体的变化。思考讨论:什么是染色体?其构成物质有哪些?染色体又位于哪一部位?染色体在一般情况处于怎样的状态?分裂时又是怎样的状态?而后教师呈现教具，分析问题。而后引导同学们观察洋葱根尖细胞分裂图，并找找非分裂与分裂时的细胞。再观察染色体分裂图，观察新细胞与原细胞染色体的数目与形态，获得有关结论。

二、巧用实验，演示感知

生物是以实验为基础的课程。其中，演示实验是有效的直观教学手段，可丰富学生感性认识，对学生理解生物学知识是很有帮助的。因此，在初中生物教学中，教师可围绕教学内容，灵活设计、选择演示实验，生动呈现生物现象，诱导学生观察，启发学生思考，解释说明，总结结论。或者演示实验方法，规范操作行为。如教学“探索生命的器具”时，展示显微镜，简单介绍结构，同学们观察显微镜，了解各部分功能，相互提问，相互解答。而后针对同学们存在的问题，演示指导。比如示范取镜:一手握住镜臂，一手托住镜座，而后再让学生动手练习取镜，同时指导他们辨认显微镜上物镜与目镜的放大倍数，明白物镜与目镜的放大倍数的乘积即物象放大倍数。另外，老师演示转动粗细准焦旋纽，要求同学们认真观察镜筒的升降情况，再操练巩固。在分析显微镜的使用方法时，教师一边操作演示一边讲解，让学生直观感知，学会正确使用显微镜。再如运用验证性演示实验，帮助学生深刻理解知识，进一步巩固知识。一般而言，验证性演示实验通常首先引导学生推测猜想，而后教师再实验演示，验证猜想。本文来自于《新课程导学》杂志。新课程导学杂志简介详见

生物的显微镜知识篇3

一、投其所好，取我所要

因为《显微镜的使用》这一节正好是七年级上册的第一节实验课，所以，提高学生的实验兴趣是有效开展创造性实验的必要前提。现在的学生比起10多年前的学生知识面广，阅读的书多，我问学生最喜欢的书有哪些，学生说了很多，再问和生物相关的书籍时，学生说得最多的是法布尔的《昆虫记》，很多学生介绍了丰富多彩的昆虫世界，个个都沉浸在探索奇妙世界的情境中，接着，我引导学生我们可以通过哪些方法去观察自然界呢？学生的想法很奇妙，我说：“老师借你们一个观察微小世界的秘密武器，让你们探个究竟！”学生的兴致立刻高涨起来。

二、自主学习，了解知识

因为学生对显微镜从未使用过，所以对显微镜充满好奇感，因此，对于显微镜的结构的认识，我选择让学生自主学习，他自己去了解一切未知的结构及其名称，果然，学生很迅速地掌握了各个结构的名称及其功能。我用抢答法来检测学生的认知能力，学生的认知水平得到进一步的提高。

三、不同图片，判断对错

在讲授显微镜的使用过程时，我并没有一味地强调实验过程和步骤，而是同时出示一组对错图片，如取镜时，第一组图片为：一同学直接提着显微镜随处走动，而另一张是一同学左手托住镜座，右手握住镜臂；第二组为：显微镜放在身体左侧，另一张为显微镜在身体右侧；第三组为一同学左眼观察，另一张为右眼观察，诸如此类对应的图片，学生在找不同的同时也认识到如何去观察显微镜，不需要老师重复地讲解。

四、竞争比赛，一较高低

七年级的学生好奇心重，好胜心也很重，集体荣誉感更强，当我提出四小组选派高手一较高低时，将整个实验课的情绪推向高潮，大家学得更认真，操作技术更到位，经过几轮比试，每组的操作能力都快速提升，最后，每个学生对显微镜的使用非常娴熟，这是我意料不到的收获。

五、给你选择，让你创造

生物的显微镜知识篇4

近年来，奈米科技日新月异，其所涵盖的领域相当广泛，从基础科学到其它各种领域的应用，例如：电子产业及生物科技等。奈米科技的突破与应用，带来第四次全球的工业革命。费曼(Freedman,1997)是全球第一位提出奈米理论的科学家，他于1959年在美国加州大学的物理学会中，以“底下还有广大的空间”为题演讲，并且提出可将大英百科全书写在一个针尖上的观念，为往后奈米科技的发展揭开序幕。经过十几年的努力，科学家终于发现在奈米尺度下与传统材料完全不同的特殊效应及现象。随着奈米技术的发展，科学家研发出高性能的奈米材料并且应用在各项产业，奈米科技也逐渐受到各国的重视。

1奈米科技计划

台湾科技主管部门于2002年开始推动奈米科技计划，隔年开始执行奈米人才培育计划，目的在培育台湾未来的奈米人材，以促进奈米知识普及并提升台湾的竞争力。近年来，台湾为了推动奈米科技投入相当多的经费，希望能将奈米的观念向下扎根，由下而上推广至小学、初中、高中、职场训练和终身学习，以培育台湾的奈米科技人才。为了达成此目标，台湾科技主管部门于2008年开始将奈米课程融入K-12的自然与生活课程，并透过标杆学校及种子教师出版许多辅助教材，使奈米知识转换成学生感兴趣的题材。

奈米科技是以1至100奈米之间为单位，进而操作、控制物质的结构，并加以活用的技术总称(蔡信行、孙光中，2004；榊裕之，2009)。奈米科技之所以能快速发展，其量测工具的发明为主要原因。人类肉眼所能看到最小的东西大约为0.1毫米，为了观测更细微的物质(例如：生物细胞)，科学家发明了光学显微镜，使人类对自然界的生物有更进一步的认识。由于光学显微镜只能用来观察大于可见光波长的物质，对于接近原子的微小尺度，则必须找到比可见光的波长还短的光波，使光束能在原子间绕射成像以便观察。科学家在1930年代成功地研发出电子显微镜，其主要原理与光学显微镜类似，而不同之处是以电子束代替可见光为光源(郑天喆、姚福燕，2004)。

电子显微镜的最高辨识率可达0.1奈米，使科学家可以看到几十奈米的病毒，它的发明对于人类探索微观世界有很大帮助。电子显微镜虽然已经可以观测到奈米级的物质，但是它的体积庞大、价格昂贵，而操作环境也有严格限制。扫描探针显微镜的发明解决了电子显微镜的严格限制，因此已成为目前观测奈米的主要设备，也促使奈米科技的发展更向前跃进。基本上，扫描探针显微镜可分为扫描穿隧显微镜和原子力显微镜。

1981年，罗瑞(Rohrer)和宾尼(Binning)在瑞士苏黎世的IBM公司研究实验室共同发明扫描穿隧显微镜(卢永坤，2005)，其基本原理是利用量子力学的穿隧效应来量测物体表面的奈米结构。当显微镜的针尖和样本表面非常接近时(约0.1奈米至1奈米)，电子会从一个电极穿隧至另一个电极而形成连续的电流，可用来量测探针的位移变化(汪岛军、马仁宏、陈亘佑、蔡斯凯、林建智，2004)。扫描穿隧显微镜的技术可量测到原子尺度范围，但它的探针及样本都必须是导体，而且表面必须平整，因此在应用上受到一些限制。

针对这个问题，宾尼、奎特(Quate)和戈柏(Gerber)在1986年发明了原子力显微镜，它利用原子和原子之间的凡德瓦力(VanderWaalsforce)来判断样本表面的高低起伏，而且样本不局限于导体，因此解决了穿隧显微镜在样本上的限制。原子力显微镜具有下列优点(蔡毓桢等人，2007)：

使用探针进行量测而不是利用电子束，因此不会对样本造成损坏。

可以在大气的环境下进行量测，亦可在液相的环境下进行扫描，因此对于生物医学的观测有很大的帮助。

造价低于电子显微镜，且体积小、设计方便，也可与其它系统整合。

可量测出样本的2D形貌，也可转换成3D形貌进行样本表面的观测。

原子力显微镜的优点众多，而且应用层面也非常广泛，不仅可以观测到原子及分子，还能进一步地操作它们，使人类可以深入了解微观的世界。由于原子力显微镜的价格尚属昂贵，一般人不易亲自操作，本研究使用网络和虚拟实境技术来建置一个虚拟奈米实验室，将原子力显微镜的操作和观测奈米结构等活动融入国中、小的自然与生活科技课程，让使用者可以透过网络亲自操作和观测以增进对奈米科技的认识，并藉由熟悉正确的操作步骤以维护真实设备的寿命，因此对于推动奈米计划有很大的帮助。

虚拟实境是一种拟真、互动的技术，它藉由计算机或周边设备来模拟真实世界(许美铃、施仁忠，1997)。使用者在虚拟环境中可透过感官接收讯息，并与虚拟环境中的物件互动，因此可产生身历其境的感觉。本研究使用虚拟实境技术来模拟原子力显微镜的操作过程，让使用者透过拟真的情境来学习操作步骤及观测奈米物质的表面结构，本研究希望藉由3D的视觉效果和高互动的设计方式来增进学生的学习兴趣，并藉由情境式学习的方式来提升学习成效。

情境式学习是由布朗(Brown)等人(Brown,Collins&Duguid,1989)所提出，它的定义是在真实或模拟的情況下，学习者与环境互动并藉由主动探索的方式来建构知识。情境式学习之目的是让学习者在真实的情境中结合“做中学(learningwhiledoing)”的活动进行学习。情境教学重视透过真实的活动让学习者能够反思，将抽象符号逻辑转化为实用的知识。

本研究的虚拟奈米实验室是根据情境式学习理论所建置的模拟环境，使用者可藉由主动探索及操作来学习奈米知识，并将所学应用在真实或虚拟的情境中。由于原子力显微镜的价格昂贵，许多学生无法亲自参与操作，本研究希望将虚拟奈米实验室透过网络加以推广，使无法实际操作原子力显微镜的学生，可透过虚拟奈米实验室来增进对奈米科技的认识。

2教学设计

本研究希望藉由虚拟奈米实验室的推广来增进使用者对原子力显微镜及奈米科技的认识。为了让使用者能将奈米知识和自然界的奈米现象相结合，本研究在设计虚拟奈米实验室的场景时，将实验室与户外采集样本的场景结合在一起，让使用者在户外场景采集完具有奈米现象的生物样本后，即可进入实验室操作原子力显微镜观察样本的奈米结构，再从中学习到相关知识。在教学设计方面，研究者先与奈米课程的教师进行讨论，再根据搜集到的各项资料进行教学内容分析，并利用虚拟实境技术来建置虚拟场景与实验设备。本研究在设计“虚拟奈米实验室”网站及奈米课程的教学单元时，先针对学习者背景和学习内容进行分析，再根据学习目标进行系统规划与建置。

2.1学习者分析

由于台湾奈米人才培育计划希望从小学开始栽培奈米人才，因此本研究将虚拟奈米实验室的使用对象设定为小学高年级学生。本研究参考了翰林出版社的汉语及自然与生活科技书籍，进行奈米课程学习单元分析(表1)，并搭配黄佳媛)所制定的小学奈米科技研究的概念图作为奈米课程的参考指标，此概念图咨询28位台湾专家、学者的意见，其背景皆为整合初中、小学奈米课程及“奈米科技K-12人才培育计划”的执行人员。

2.2学习内容分析

本研究归纳所收集的相关文献及奈米概念图，加上专家、学者意见后所整理的学习目标(表2)，以订定学习奈米知识的教学活动内容。

3系统设计

本研究规划的虚拟奈米实验室，主要是透过3D交互式网页来呈现虚拟奈米实验室的场景与设备，以供使用者身历其境的学习经验。为使初中高年级学生对原子力显微镜的构造及操作原理有基本认识，本研究建置奈米实验室的场景、设备以及户外的莲花池场景，其中虚拟原子力显微镜是参考真实的原子力显微镜所建置，并设计有操作与观测功能，可让使用者熟悉原子力显微镜的原理与操作步骤，以下就场景规划与操作流程进行说明。

3.1场景规划

本研究总共规划了三个场景：奈米教材展览室、原子力显微镜实验室、莲花池。当使用者进入虚拟奈米实验室网站时，首先出现的场景为奈米教材展览室(图1)，使用者可以浏览墙壁上的奈米教材，只要使用鼠标点选即可连到相关的教学网页，并从中学习到奈米的相关知识。

3.2操作流程

当使用者进入虚拟奈米实验室时，系统会提供语音介绍及文字说明，教导使用者一些基本的操作步骤。使用者可以在导览室自由点选墙壁上的奈米教材，或进入相关网站进行浏览。当使用者进入原子力显微镜实验室时，必须先戴上护目镜以避免眼睛暴露在红外线或雷射光中造成不良的影响。有关原子力显微镜的操作流程说明如下：

(1)先以鼠标点选显微镜盖子即会自动打开。

(2)点选电子控制器的开关，使显微镜出现雷射光打在光点接受器上，此为显微镜的位置感测部分。

(3)接着利用鼠标拖拉样本至样本台上，当样本接近样本台位置时会自动放置在样本台上。

(4)放置完样本，使用者可点选探针并将它放置在正确的位置上。由于探针非常微小，为了避免样本破坏探针，因此先放置好样本再放置探针。

(5)当样本和探针放置定位时，以鼠标点选盖上显微镜的盖子。

(6)扫描前先按下回馈控制，使电子控制器驱动扫描器，使样本台上升与探针接近。

(7)按下开始扫描，此时探针与样本会产生交互作用，其微小的探针悬杆会有些微变化。当雷射光照在微小悬杆上时，光点接受器会将位置变化量送至电子控制器分析，以记录其偏移量进而转换为电的讯号，再反馈给X-Y-Z位移扫描器以扫描出样本表面形貌，并将扫描出的2D影像显示在计算机荧幕中。

(8)当扫描完毕时即可按下停止扫描，样本台会下降离开探针，并进行观测此样本的2D表面影像。

(9)观测2D表面影像完毕后，即可按下3D模型，此时计算机会将扫描出来的3D模型显示在荧幕中，当使用者点选荧幕中的3D模型，便可进一步观看或利用方向键放大、缩小来操作观测其表面。

(10)使用者观测完毕即可按下退出。当使用者对于操作虚拟原子力显微镜流程有基本概念后，系统便会引导使用者至户外采集荷叶及蝴蝶样本，拿回实验室进行观测并学习相关的奈米知识。

4结论与建议

随着网络及计算机的迅速发展，数位学习已成为人类获取知识的重要途径，而利用虚拟实境技术来设计教材也使传统教学更具体化与生动化。教师可以从互动中启发学习者的动机及意愿，并借以提升学习成效。虚拟奈米实验室具有3D视觉效果和交互式使用者界面，可以弥补文字及2D影像的不足。

由教学实验的结果可以发现，实验组学生及控制组学生的学习成就皆有显著的进步，而单因子共变量分析的结果显示实验组的进步幅度显著高于控制组，因此可看出使用“虚拟奈米实验室”具有较佳的学习成效。本研究根据实验组学生的问卷调查结果，从“网页内容”、“界面与设计”、“多媒体特性”及“实用与成效”等四方面分析使用者对“虚拟奈米实验室”的看法。大多数学生认为操作虚拟奈米实验室有助于对奈米的认识，而各项调查的结果都显示大多数学生都给予不错的评价。

致谢：

感谢台湾科技主管部门计划(NSC100-2120-S-007-002-NM)的经费支持。

参考文献：

[1]汪岛军,马仁宏,陈亘佑,蔡斯凯,林建智.原子力显微镜专利地图及分析[M].台北市：台湾科技主管部门科学技术资料中心,2004.

[2]许美铃,施仁忠.虚拟实境在教育上之应用[J].远距教育，1997(3):19-23.

[3]黄佳媛.小学奈米科技核心概念之研究[D].台中教育大学科学应用与推广系,2001.

[4]榊裕之.完全图解奈米科技的全貌与未来发展.台北,2009.

[5]蔡信行,孙光中.奈米科技导论基本原理及应用.台北县,2004.

[6]蔡毓桢,薛富盛,吕福兴,吴宗明.原子力显微镜实作训练教材[M].台北:五南,2007.

[7]郑天喆,姚福燕.深入浅出谈奈米科技.台北,2004.

[8]卢永坤.奈米科技概论[M].台中,2005.

[9]Brown,J.S.,Collins,A.&Duguid,P.(1989).SituatedCognitionandthecultureoflearning.EducationalResearcher,18(1),32-42.

[10]Freedman,M.(1997).Relationshipamonglaboratoryinstruction,attitudetowardscienceandachievementinscienceknowledge.JournalofResearchinScienceTeaching,34,343-357.

生物的显微镜知识篇5

17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（HansLippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹透镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好像变大，拉近了，于是在无意中发现了望远镜的秘密.1608年他为自己制作的望远镜申请了专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜.据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜，不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者.望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个.1609年，伽利略首先将望远镜应用于观察天空.60年后，英国科学家牛顿以反射面镜（牛顿式望远镜）取代易产生色差的透镜式望远镜.之后，许多伟大的天文学家利用精心研究、改进设计的光学望远镜，不断地带来了令人振奋的星空新发现，也掀起一阵阵观测与科研的热潮.这些，大大地开拓了人类对自然景观视野，更带领人类走出文明黑暗的时代.

望远镜由物镜和目镜组成，接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜，靠近眼睛那块叫做目镜.远处景物的光源视作平行光，根据光学原理，平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上，这就是焦点.焦点与物镜距离就是焦距.物镜把来自远处景物的光线在它的后面会聚成倒立缩小了的实像，相当于把远处景物一下子移近到成像的地方，而这景物的像又恰好落在目镜的前焦点处，这样对着目镜望去就好像拿放大镜看东西一样，可以看到一个放大了许多倍的虚像，这样很远很远的景物在望远镜里看来就仿佛近在眼前一样，看得特别清楚.

望远镜根据光学原理可分成折射式天文望远镜、反射式天文望远镜两大类.折射式望远镜分为两种类型：由凹透镜作目镜的称为伽利略望远镜；由凸透镜作目镜的称为开普勒望远镜.折射式望远镜常见的有棱镜双筒望远镜，因为它镜筒短、视野大，携带方便，常用于军事和野外考察；反射式望远镜是用凹面镜作物镜用凸透镜作目镜的望远镜，可分为牛顿望远镜、卡塞格林望远镜、格雷果里望远镜、折轴望远镜几种类型，主要用于天文台观察天体，目前最大的反射镜口径已达6m，整个望远镜竟有十层楼房那么高！用它观察天体可达100亿光年（约94600亿千米）之外，可以看见的星星数目有几十亿颗之多！如今在太空轨道运行的哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜，它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观察能力等于从华盛顿看到1.6×107m外的悉尼的一只萤火虫.新一代的太空望远镜也在积极筹划研制中.

大家都知道，在人类同疾病作斗争的历史上，找到像痢疾菌、伤寒菌、爱滋病病毒、非典病毒等样本是找到抑制或杀死这些细菌或病毒的关键，可是我们肉眼是看不到它们的，这就需要一副神奇的眼睛来看清微观世界！显微镜的发明就是给了人类这副神奇的眼睛.

显微镜是一种使微小物体成放大虚像的透镜系统，是人类认识物质微观世界的重要工具，是现代科学研究工作不可缺少的仪器之一.最简单的显微镜为单显微镜，俗称放大镜.通常我们所说的显微镜是复显微镜的简称，用以观察极微小的物体.显微镜的工作原理为：将物体置于物镜焦点稍外，得到倒立、放大的实像在目镜的焦点稍内处，再经过目镜折射产生放大虚像在人眼的明视距离处，如上图所示.

生物的显微镜知识篇6

人教版初中物理教材图文并茂，蕴含大量物理信息，来自生活、生产、社会、科技的图片，无论是内容上还是形式上都全面地体现了新课程的理念，切实将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地融合在一起.作为物理教学插图，应符合学生的认知规律，遵循物理原理，统一要求进行描述，不能出现颠覆或淡化学生已有的正确认识，或在一定程度上误导学生感性认识的现象.在教学过程中，笔者发现有几幅插图存在此方面的问题，给学生学习和教师教学带来了一些障碍，应作适当改进，使之符合学生的认知规律，有利于学生知识的学习、能力的培养，同时教材结构严谨、科学性更强.

八年级上册P39页图2.2-2（图1）.该图用于说明人眼能看见不发光物体的原因.图中将太阳拟人化，小女孩表情绘得活泼调皮，情景性强，富有儿童情趣，符合八年级学生的心智特征，展示的物理过程和原理极易引起学生的注意和激发学生兴趣，从而激活思维，帮助学生理解和识记.但存在一处不妥的地方.在上一节中，学生刚学过“光线”的概念，即用直线表示光传播的径迹，箭头表示光传播的方向.直线采用实线，是因为光传播的径迹是真实存在且连续的.而该图却采用虚线表示光传播的径迹，入射光也没有标箭头表示传播方向.虽然这只是一个物理过程的示意图，并不是真实情况的再现，但它与前面所采用的物理方法相违背，对物理概念学习刚入门的学生来说，产生的强烈视觉冲击淡化甚至颠覆了学生对光表示方法的已有认识，还误导了一部分学生在今后的光学作图中用虚线表示光传播的径迹和不给光线标箭头表示传播方向，给学生的学习和教师的教学造成很大的障碍.建议改用实线，并给入射光线标上箭头表示传播方向.

八年级上册P73页习题一图3.5-6自制显微镜（图2）.第一幅：把一滴水滴在玻璃板上，就得到一个水凸透镜，在玻璃板下面放置一个用眼睛看不清的小物体，再拿一个放大镜位于水滴的上方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下的微小物体.第二幅图：将玻璃板放在教材封面上（图3），通过放大镜和水滴，观察到部分图像正立、放大的虚像.第一幅图代替冗长的文字简单形象地说明了实验步骤和操作方法，是学生理解和完成实验的有力保障.第二幅图让学生观察这种自制显微镜的成像结果，使学生信服实验的真实性，激发学生课余动手操作的兴趣和欲望.本实验中的自制显微镜成像情况有多种，原理各不相同.图中这种情况是物体到水滴透镜的距离（物距）小于它的焦距，来自物体的光经过水滴透镜会聚，再经离它很近的放大镜会聚后进入观察者眼睛，形成物体正立放大的虚像.学生在教材本节刚学了中小学实验室常用显微镜的原理：物镜作用相当于一个投影仪，物距大于它的焦距小于2倍焦距，它形成物体倒立放大的实像；目镜的作用相当于一个放大镜，把实像当作“物体”，“物体”到它的距离小于它的焦距，它形成“物体”正立放大的虚像，最终的像与物体相比，是倒立放大的虚像.这种常用显微镜成像特点是教学中的一个难点，通过本节教学学生建立了模糊的影像.两种显微镜，成像原理不同，成像特点也不同，教材却未作出相应的文字说明和注释.八年级学生缺少相应的物理知识作理解基础，再加上大部分学生由于缺乏器材和懒惰，不去动手实验，辨别能力特别弱.学生观察图片时，误以为两种显微镜的成像原理相同，就直接以图3.5-6第二幅中像的特点作为实验室常用显微镜的成像特点，这完全颠覆了学生的认识，给教师的进一步教学带来了很大的麻烦.鉴于上述情况，建议采用以下方法改进：一是忍痛割爱，去掉第二幅图；二是在第二幅图下面配文：不同于实验室常用显微镜原理的一种成像情况.这样既发挥了图片应有的教育教学功能，还增加了学生探索的兴趣，拓宽了学生的视野；三是实验中调整水滴到物体的距离和放大镜与水滴的距离，可得到与实验室常用显微镜原理和成像特点相同的显微镜，将此时的情形拍摄下来更换掉第二幅图.

八年级下册P27页图7.2-1（图4）.此图以图代文，简明扼要、生动形象地把试电笔使用过程中电流流过的路径、保护人体的特点阐述得很清楚.但电流流过的路径出现了错误.人体是导体，我们可以把它分段看成用电器.试电笔、手臂、躯干串联，两条腿并联，这是一个混联电路，根据电流的特点，电流在流过试电笔、手臂、躯干后，是一分为二，分别流过两条腿进入大地.然而图中电流只经过左腿流入大地，这违反了物理学规律，还与P56页图8.6-6乙（图5）和P57页图8.6-7（图6）第二幅图的类似情况矛盾.学生观看此图后，会认为电流只流过人的左腿而没有流过右腿，获得的错误信息扭曲了学生已掌握的规律，对学生的后续学习和教师的教学产生了不良影响.建议：一是用平台把人的右腿完全遮住，巧妙地避免了这个问题；二是同样用虚线画出右腿中电流的路径.