六年级科学下册第一单元微小世界第7课用显微镜观察身边的生命世界(三)教学资料 5页

1 第 7 课用显微镜观察身边的生命世界(三) (一)背景和目标 显微镜的发明不仅使人们看到了细胞，还看到了身边的许多微生物。微生物是包括细菌、病 毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体。它们的出现，是 在动物和植物之前。人们对微生物的发现和研究，始于显微镜发明之后。 1675 年，列文虎克利用自己制作的显微镜在不流动的污水中第一次看到了肉眼看不 到的“微小动物”，看到了酵母菌和球状、杆状及螺旋状的细菌。 300 多年来，人们已发现和命名的微生物有 10 万种之多。迄今为止，人们不仅认识 了很多引发各种疾病的微生物，掌握了抑制其传播疾病的各种技术，而且开发了大量微 生物的机能，并在工农业生产和科学研究中进行广泛应用。 在前面几课使用显微镜观察生物细胞的基础上，本课指导学生观察微生物。微生物 在地球上分布很广，种类和数量极多，和人类的关系也十分密切。本课仅指导学生观察 几种生活在水中的微生物的形态和行为。 科学概念 .用显微镜能看到肉眼不能看到的微小生物。 .在水中生活着很多形态各异的微生物。 .微生物通常都有特殊的构造和功能，以适应周围的环境。 .微生物具有生物的特征，如:对环境有一定的需求、对外界的刺激有反应、能繁殖 过程与方法 .在显微镜下观察水中活着的微生物，用图文方式记录它们的形态和行为特征。 .发现微生物的生物特征。 .对照资料识别微生物的种类。 情感态度价值观 .发展对微生物进行研究的兴趣。 .培养微生物具有多样性和复杂性的意识。 (二)教学准备 分组实验器材:显微镜、水中的微生物如草履虫、眼虫等等;滴管、载玻片、盖玻 片、脱脂棉或其它纤维。 教师演示器材:介绍微生物的图片或课件。 (三)教科书说明 本课重点活动是用显微镜观察水中活着的微生物，内容分为“制作微生物装片”“观 察微生物”两个主要活动。活动的难点是追踪观察活的微生物，并记录它们的形态和行 为。 微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体。 教科书第 18 页中的微生物只涉及到水中的一些单细胞原生动物和藻类植物。 课文图片中的微生物。教科书第 18 页图片所示的微生物是:草履虫、变形虫、鼓藻、 船形硅藻。草履虫、变形虫属原生动物，鼓藻、船形硅藻属藻类植物。这几种生物的共 同特征是:都是一个细胞构成，构造简单，身体微小，要在显微镜下才能看得清。 草履虫:生活在不流动的、含有很多有机物的淡水里。是一种个体较大的原生动物， 长约 0. 25 厘米，用肉眼可以看见是一个小白点。在显微镜下可以看到:草履虫的身体前 端较钝，后端较尖，中后部较宽，形状像一只倒转的草鞋。 草履虫的身体虽然只是由一个细胞构成的，但是这一个细胞能够完成一切生命行为。 草履虫借着纤毛的摆动，在水里自由运动;草履虫口沟里的纤毛不停地摆动，使水里的 2 食物进人细胞，形成食物泡。食物泡随着细胞质的流动而移动，其中的食物逐渐被消化 和吸收，不能消化的食物残渣，由身体后侧的肛门 点排出体外;草履虫通过皮膜进行呼吸。水里溶解 的氧气，通过皮膜进人细胞质，氧化细胞质里的有 机物释放能量，作为生命的动力。有机物氧化时产 生的二氧化碳，通过皮膜排出体外。有机物氧化后 产生的水和含氮的物质，是身体里没有用的废物。 草履虫用收集管和伸缩泡来排泄体内的废物。 草履虫对外界的刺激能够产生灵敏的反应。如果在载玻片的一端滴一滴含有草履虫 的培养液，在载玻片的另一端滴一滴淡水，然后把这两滴水连通起来。这时可以看到， 草履虫都聚集在培养液里。如果在培养液的边缘放上几粒食盐，食盐对草履虫有伤害作 用，这时就可以看到，草履虫逐渐由培养液这边游到了水滴里。这充分说明草履虫能够 趋向有利的刺激，逃避有害的刺激。 草履虫能适应环境。当环境变得恶劣的时候(如寒冷、缺水)，草履虫的细胞表面就 会形成一层坚固如壳的膜，包住内部，成为胞壳。胞壳里的草履虫不食不动，这叫休眠。 胞壳能够抵抗干旱和寒冷。它可以留在原地，也可以随风散落到其他地方。当环境转好的 时候(如温暖有水)，或者它们散落到温暖和有水的环境时，胞壳就破裂，休眠的草履虫进 人水里，又成为行动活泼的草履虫。 草履虫能自行生殖。其生殖方式，通常是分裂生殖。分裂生殖先是大小细胞核逐渐延 长，接着身体的中部发生横裂，最后细胞核和细胞质分成两部分，每部分各形成一个幼小的 草履虫。 变形虫:变形虫也是一种原生动物。生活在淡水中，身体也只有一个细胞。顾名思 义，变形虫是能变形的。细胞表面的任何地方都能突起，这些突起叫做伪足。变形虫伸 出伪足的方向就是它运动的方向。伪足还能包围食物，把猎物裹起来，这样就产生了一 个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。变形虫食性广，单细胞藻类、细菌、小原生动物、 真菌、有机物碎片等皆是它们的食物。变形虫生命力强，在条件不好时，可以形成一个 包囊(休眠体)度过难关。 大多数变形虫对人体无害，但有几种变形虫能产生人类疾病，比如阿米巴痢疾。 教科书图片中的鼓藻、硅藻属于植物中的藻类。藻类植物分布广泛，种类繁多，共 分成 9 门:蓝藻、裸藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、红藻、褐藻。 鼓藻生于各种水质水体中，少数生于潮湿土壤里。鼓藻每个细胞由两个“半细胞” 构成，中央常有一“编缝”将两个“半细胞”连在一起，细胞常左右对称;壁上有穿孔; 细胞分裂时，两个子细胞各自从母细胞获得 1 个“半细胞”，另行长出另 1 个“半细胞”; 细胞内有 1 个细胞核;色素体内含 1 个到几个蛋白核。它有两种生殖方式，无性生殖是细 胞分裂;有性生殖为接合生殖。 硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，种类繁多，约 11000 多种。分布极其广泛。在 海洋中硅藻的种类最多，在淡水中和潮湿的土壤里也有不少。浮游生物中 60%以上是硅 藻。因为硅藻种类多、数量大，因而被称为海洋的“草原”。硅藻种间个体差异大，小者 3. 5 微米，大者 300 微米一 600 微米。硅藻的身体虽然只有一个细胞，可这一个细胞既不 像动物细胞一样没有细胞壁，也与植物细胞的细胞壁大不相同。硅藻的细胞壁由大量的 硅质组成，分为上下两部分，上面的盖叫上壳，下面的底叫下壳，上壳套住下壳，上下 壳面上有非常精美的图案，如同一个透明的水晶箱或一间精致的玻璃小屋。这些漂亮可 爱的外壳实际上与它们的功能是紧密相连的，“玻璃壳”上的那些微孔和细微的纹路让硅 藻产生了比平滑表面更多的表面积，这些表面积让硅藻的光合作用更有效率。 3 硅藻体内含有叶绿素，可以进行光合作用。靠光合作用将海水中的无机物合成自身 需要的有机物。硅藻是鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料，它与其他植物一起，构成海 洋的初级生产力。 教科书上的图片里的微生物只是举例，实际上水中常见的微生物种类很多，至于学生会 在显微镜下看到哪些微生物，这要实际观察以后才知道。在显微镜下看到的池塘的水里可能 包含的微生物一般有:草履虫、钟形虫、喇叭虫、变形虫、毛口虫、单胞藻、眼虫、唇滴虫、 衣藻、团藻，等等。其中一些微生物在单元资料页有介绍。 第一部分:采集、培养微生物 观察微生物就要采集或培养微生物。鱼缸、池塘、溪沟的水中生活着大量的微生物，是 采集微生物的主要场所。微生物也可以自己利用干草培养。教科书第 17 页的插图介绍的是 利用干草培养微小生物的方法。取一些池塘或鱼缸中的水，倒人装有干草的烧杯中，几天后， 可以发现水面上出现了霉点，这些霉点是由肉眼看不见的细菌结集而成，瓶中许多单细胞生 物以及其他微生物正是以此为养料大量繁殖。如果池水中本来就含有草履虫，那么大约 10^-14 天后干草培养液中就会出现大量同类生物。其他许多单细胞生物都密布在水面之下 或者干草之间。过 1-}- 2 周微生物就可以大量繁殖出来。 第二部分:识别显微镜下的微生物 水中到底观察到哪些微生物呢?要回答这个问题，首先要画出观察到的微生物形态，然 后对照资料识别。教科书的单元资料页中有草履虫、变形虫、喇叭虫、眼虫、团藻的图片和 文字资料。每一种微生物的图片有好几张，是在不同放大倍数的显微镜下观察到的。其中眼 虫、团藻是介于动植物之间的生物，在动物界中属原生动物门，在植物界中，藻类植物的细 胞体内有叶绿素，能进行光合作用， 制造有机物。 教科书中的资料图片有限，教师还可根据当地水中微生物的种类，自己收集一些相 关图片资料，供学生查阅对照。 它们是生物吗? 这些微生物是不是生物应该从以下几点判别:是否需要一定的生活环境;是否吃食 物或自己进行光合作用制造食物;是否需要呼吸;是否排泄废物;是否对外界刺激有应 激表现;是否有生殖现象，等等。应该说观察它们的生命特征是一个很有意义的活动， 但是仅靠一节课有限的观察是不现实的。学生可能观察到其中的 1}2 个生命特征，比如 原生动物能运动，吃食物。如果机遇好，也可能看到它们的分裂生殖。但也可能一堂课 什么特征也看不见，因此不能强求，不要求学生一定要用当堂观察到的特征作为判断它 们是否是生物的依据。要观察它们的生物特征还需要课外较长时间的观察，或者通过有 关资料的阅读来获得。 (四)教学建议 1.采集和培养微生物。 本单元教学成功的关键，是提供水中活着的微生物供学生观察。因此教师事先要在 学校或学校附近的沟渠或池塘里(这些水不太流动、含有较多有机质适合微生物的生长)，取 一些水亲自调查一下，看看水中是否能看见微生物。在取水时可多跑几个点，并 在瓶上做好标签，回校后在显微镜下观察，哪个水域里含的微生物比较多，就可以作为 教学观察材料的取水处。同时，要记录这样的水中能看见哪些微生物，针对这些微生物， 做好教学中图文资料的准备。 如果条件许可，教师还可以和学生一起采集和培养微生物。一方面为实验提供观察 材料，一方面让学生注意观察微生物的生活环境。并让学生思考:为什么微生物生活在 养料比较丰富的水中，而且常常聚集在水的上层?通过这些活动，为下面判断它们是不 4 是生物提供一些依据。 草履虫是一种水中常见的单细胞原生动物，体形较大，是水中微生物的典型观察材 料。采集的方法是:从有机物丰富的池塘、水渠、溪沟中，取水放人试管内。将试管对 着阳光，如看到有白色小点在水里游动，就说明水中可能有草履虫，带回校后再用显微 镜观察、确认。如果要需要自己培养，可将当年或前一年的稻草秆剪成 3 厘米长的节段， 取 10 克左右，置于 1 000 毫升的水中煮沸后，再继续煮 10^-15 分钟，待水凉 18^-24 小 时后，就制成了草履虫培养液。然后将采集到的草履虫放人培养液中，一星期后，草履 虫就会大量繁殖出来。在培养时要注意:因为草履虫是好气性生物，所以培养器皿的液 面上要留有一定的空间。如长期培养，隔 2^-3 天就需更换部分培养液，方法是用滴管吸 出底部培养液和沉淀物，然后加人等量的新鲜培养液。还需定期测定培养液的酸碱度， 培养液要略带碱性(pH 为 6. 5 ^-'7. 5 )，如果偏酸，可加质量分数为 1%的碳酸氢钠溶液 中和。还要及时进行显微镜检查，如果虫体瘦小、活动迟钝，需要改变培养条件，更换 培养液。如果是短期培养或在无稻草的条件下，可以每隔 2^-3 天向培养液中滴人 1 ^-2 滴 牛奶液。 草履虫的生殖有两种，其中有性生殖为结合生殖，无性生殖以横裂方式进行。正 常条件下，特别是水温为 24 0C-}-2'7 0C 时，草履虫每天横二分裂一次。若用葛芭叶培 养液代替稻草培养液，草履虫在良好的条件下，几个小时以后即进行大量横二分裂。 葛芭叶培养液的制作方法:取一克葛芭叶，加 100 毫升水，煮沸几分钟，冷却后即可 使用。注意，葛芭叶培养也不能放置过久，否则容易变质。在 4 份(容积)新鲜葛芭 叶培养液中加 1 份草履虫液，水温保持在 24 0C-}-2'7 0C，经过几个小时培养后，用滴管 从营养条件良好的草履虫培养液中吸取一些液体，滴一滴在干净载玻片中央，盖上盖 玻片，再把制成的装片放在低倍显微镜下观察，慢慢移动载玻片，就能看到草履虫分 裂。 2.观察前的制片。 观察用的微生物临时装片要在即将观察时制作，这样才能保证微生物是活着的。先 从装有池水或沟水的瓶内，用滴管在靠近水面处吸取水少许，滴在载玻片的中央，再加 上盖玻片。为避免水中活着的微小生物跑来跑去不好观察，可先取少量(几丝)纤维 (如脱脂药棉、玉米棒上的毛或干净毛笔上的毛等)，交织成网状放在载玻片上，然后再 在纤维上滴水，盖上盖玻片。也可以用吸水纸从盖玻片边缘吸去多余的水分，起到限制微生 物活动的作用。 3.观察、识别微生物。 观察、识别微生物是本单元教学的重难点，教师要给学生留出充分的活动时间。观 察时将玻片标本放在显微镜的载物台上，先用低倍镜观察。必要时再换高倍镜观察。比 较困难的是在显微镜下找到运动相对缓慢的微生物，并仔细观察它的形态和运动，以及 如何通过移动装片，追踪观察运动中的微生物。学生的观察和画图记录能力都比较低， 教师可让每组学生重点观察和画出一种微生物。 识别微生物时，除了对照课文和单元资料中的图文资料，教师在课前要根据当地水 中常见的微生物种类做些适当的补充。为了降低难度，在大家汇总展示所观察到的微生 物的画图后，可对照图片资料进行集体识别。 4.它们是不是生物。 如何判别所观察到的微生物是不是生物，这个问题可让学生讨论，相信学生是能够 拟出判断的标准的。但是仅靠短暂的观察不一定能发现它们的生物特征，因此可让学生 阅读教科书上的资料，或通过观看教师播放的有关影像资料，把实际观察和间接得到的 信息结合起来，进行判断。也可以课后继续培养和观察草履虫，让学生在较长的一段时 5 间内收集相关信息后，再得出结论。