2025-2026学年科学探究活动教学设计

2025-2026学年科学探究活动教学设计科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）教学内容一、教学内容：人教版七年级上册第二单元《生物体的结构层次》第四章“科学探究的基本方法”，内容包括：提出问题（如“植物细胞有哪些基本结构？”）、作出假设、制定探究计划（包括材料选择、步骤设计）、实施计划（制作临时装片、显微镜观察）、记录数据、分析现象、得出结论（归纳植物细胞结构特点）及表达交流，结合“观察洋葱鳞片叶内表皮细胞”实例开展探究活动。核心素养目标二、核心素养目标：通过“观察洋葱鳞片叶内表皮细胞”探究活动，形成“细胞是生物体基本结构单位”的生命观念；在提出问题、设计实验、分析现象中发展逻辑推理与批判性思维；通过制作临时装片、规范使用显微镜等操作提升科学探究能力；培养实事求是的科学态度和合作交流意识，理解科学探究的严谨性。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法：重点：科学探究基本方法的应用（提出问题、制定计划、实施计划）、临时装片制作步骤（滴-撕-展-盖-染-吸）、显微镜规范操作（对光、调焦、观察），来源于课本核心技能要求。难点：显微镜视野调焦不清晰、装片中气泡过多、细胞结构观察不全面，源于学生初次操作手眼协调不足及抽象概念理解困难。解决办法：教师示范关键步骤，分组预练习；强调“盖玻片一侧滴染液另一侧吸水”减少气泡；提供不同染色效果装片对比，指导从细胞壁、细胞膜到细胞核逐层观察。教学方法与策略四、教学方法与策略：采用讲授法示范科学探究流程与临时装片制作步骤，实验法组织分组进行“观察洋葱鳞片叶内表皮细胞”操作，讨论法引导小组分析细胞结构特点。教学活动设计为教师演示关键操作（如盖盖玻片避免气泡），学生合作完成装片制作与显微镜观察，小组内交流发现并记录现象。教学媒体使用显微镜、载玻片、盖玻片等实验器材，配合多媒体课件展示操作规范流程和细胞结构示意图，辅助突破操作难点。教学过程（一）情境导入，提出问题（5分钟）

同学们，早上吃的洋葱炒肉大家还记得吗？（停顿，等待学生回应）你们有没有想过，洋葱这种我们每天可能接触到的食材，它是由什么构成的？如果我们把洋葱放到显微镜下，能看到什么神奇的结构呢？今天，我们就通过一个探究活动，亲自揭开洋葱细胞的神秘面纱。请大家回忆一下，科学探究一般包括哪些步骤？（引导学生回答：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流）非常好！今天我们的探究问题是：洋葱鳞片叶内表皮细胞有哪些基本结构？带着这个问题，我们开始今天的探究。

（二）作出假设，制定计划（10分钟）

根据我们之前学过的知识，生物体由细胞构成，植物细胞应该有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等结构。那么，针对“洋葱鳞片叶内表皮细胞有哪些基本结构”这个问题，你们的假设是什么？（学生可能回答：洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核）大家的假设都很合理。接下来，我们需要制定一个具体的探究计划。要观察细胞，首先需要制作什么？（学生回答：临时装片）对，临时装片是显微镜观察的基础。那么，制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片需要哪些材料？步骤是怎样的呢？（引导学生思考：载玻片、盖玻片、清水、洋葱、镊子、滴管、稀碘液、吸水纸等；步骤：擦→滴→撕→展→盖→染→吸）现在，请大家看老师的演示，注意每个步骤的操作要点。

（三）教师示范，强调要点（5分钟）

（教师边操作边讲解）第一步，擦：用纱布将载玻片和盖玻片擦拭干净，避免杂质影响观察。第二步，滴：在载玻片中央滴一滴清水，水量要适中，大约一滴管，太多会溢出，太少无法展平材料。第三步，撕：用镊子从洋葱鳞片叶内侧撕取一小块内表皮，注意要撕取薄而透明的部分，避免叶肉组织，因为叶肉细胞太厚，显微镜下不易看清。第四步，展：将撕取的内表皮放在载玻片的水滴中，用解剖针展平，避免重叠。第五步，盖：用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触水滴，然后缓缓放下，避免产生气泡——这是关键，气泡会影响细胞结构的观察。第六步，染：在盖玻片一侧滴加一滴稀碘液，另一侧用吸水纸吸引，使染液浸润标本。注意，染色时间不宜过长，1-2分钟即可，否则会破坏细胞结构。大家记清楚每个步骤的操作要点了吗？（学生回答：记清楚了）好，接下来各小组开始动手制作临时装片，老师在巡视过程中会进行指导。

（四）分组实验，实施计划（15分钟）

（学生分组制作临时装片，教师巡视指导）第一组，你们撕取的内表皮有点厚，再重新撕取一块，要薄一些，否则显微镜下会模糊。第二组，盖盖玻片时要注意倾斜，慢慢放下，这样才能避免气泡——你们看，盖玻片下面是不是有黑色的小圆圈？那就是气泡，会影响观察，重新盖一次。第三组，染色时滴加的碘液太多了，用吸水纸吸掉一些，太多了会使细胞着色过深，看不清结构。好，大部分小组已经完成了装片制作，接下来我们要进行显微镜观察。请大家回忆显微镜的操作步骤：取镜→安放→对光→放片→调焦→观察。现在，将制作好的装片放在载物台上，用压片夹固定，注意标本要正对通光孔。转动转换器，使低倍物镜对准通光孔，左眼注视目镜，右眼睁开，转动反光镜，直到视野明亮——对光完成。然后，转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近装片（注意不要接触装片），再反向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看到物像，最后用细准焦螺旋调清晰。大家开始观察吧，注意找到细胞后，仔细观察它的结构。

（五）观察记录，分析现象（10分钟）

（学生观察，教师巡视指导）大家看到细胞了吗？（学生回答：看到了）细胞的形状是怎样的？（学生回答：长方形的）对，洋葱鳞片叶内表皮细胞是长方形的。现在，我们重点观察细胞的结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核。细胞壁是细胞最外层的一层薄壁，比较透明，不容易看清；细胞膜紧贴细胞壁内侧，也很薄，需要染色后才能观察到；细胞质是细胞壁和细胞膜之间的部分，染成浅黄色；细胞核是细胞质中染色最深的小球状结构。第四组，你们说视野中有几个细胞？（学生回答：有5-6个）很好，选择一个清晰、完整的细胞进行观察和记录。现在，请大家将观察到的细胞结构画在笔记本上，并标注各部分结构名称。画的时候要注意：细胞壁要画得直，细胞核要画成圆形或椭圆形，位置要准确。第五组，你们的视野很暗，可能是反光镜没有调好，再转动一下反光镜，让视野明亮一些。第六组，细胞核没有看清，可能是染色不够，可以在盖玻片一侧再加一滴稀碘液，用吸水纸吸引，再观察一下。

（六）小组讨论，得出结论（5分钟）

（小组内讨论观察结果，教师参与讨论）现在，各小组根据观察到的现象，讨论一下：洋葱鳞片叶内表皮细胞有哪些基本结构？这些结构有什么特点？（小组讨论后，代表发言）第一组：我们观察到的洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，细胞是长方形的，细胞核染色最深。第二组：我们同意第一组的观点，还发现细胞质是均匀分布的，细胞壁很薄，透明。第三组：我们发现细胞之间有细胞壁分隔，没有细胞间隙。大家的观察都很仔细！通过这个探究活动，我们得出的结论是：洋葱鳞片叶内表皮细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，细胞呈长方形，细胞核是遗传物质的主要场所。这个结论和我们的假设是一致的，说明我们的探究是成功的。

（七）表达交流，总结提升（5分钟）

现在，各小组派一名代表，分享一下你们在探究过程中遇到的问题以及解决方法。（学生发言）第一组：我们刚开始盖盖玻片时有很多气泡，后来老师指导我们倾斜盖玻片，慢慢放下，气泡就少了。第二组：我们观察时视野很模糊，后来发现是粗准焦螺旋下降时物镜接触了装片，重新调焦后就清晰了。第三组：我们一开始没有染色，细胞结构看不清，加了碘液后，细胞核就明显了。大家分享的都很好！通过今天的探究活动，我们不仅学会了制作临时装片和使用显微镜，更重要的是掌握了科学探究的基本方法：提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流。同时，我们也认识到，科学探究需要严谨的操作和实事求是的态度，任何一个步骤出错，都可能影响实验结果。

（八）联系生活，拓展延伸（5分钟）

同学们，我们今天观察了洋葱鳞片叶内表皮细胞，那么，我们平时吃的苹果、番茄的细胞结构有什么不同呢？（学生思考回答）苹果的细胞可能有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，还有细胞液，因为苹果有甜味，细胞液中有糖分。番茄的细胞和洋葱类似，但细胞液中有番茄红素。大家说得都很对！细胞是生物体结构和功能的基本单位，不同的生物细胞结构不同，同一生物的不同细胞结构也不同。下节课，我们将探究口腔上皮细胞的结构，看看动物细胞和植物细胞有什么区别。今天的探究活动就到这里，大家收拾好实验器材，下课！拓展与延伸拓展阅读材料：

1.《植物细胞的形态与功能》：教材中提到植物细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等基本结构，但不同部位的细胞形态存在差异。例如，洋葱鳞片叶内表皮细胞呈长方形，排列紧密，细胞壁较厚，起到支持和保护作用；而叶肉细胞形状不规则，含有大量叶绿体，能进行光合作用。细胞核是遗传信息库，控制着细胞的生长和繁殖；细胞质是生命活动的场所，含有多种细胞器。通过观察不同植物细胞，可以进一步理解结构与功能的统一性。

2.《显微镜技术的发展》：教材中使用了光学显微镜观察细胞，但显微镜的发展经历了从光学显微镜到电子显微镜的飞跃。光学显微镜的最大放大倍率约为1500倍，能观察到细胞的基本结构；而电子显微镜能放大几十万倍，可观察到细胞的亚显微结构，如线粒体、内质网等。了解显微镜技术的发展，有助于理解人类对细胞认识的不断深入，体会科学技术的进步对生物学研究的推动作用。

3.《科学探究中的误差分析》：在制作临时装片和观察细胞时，可能会出现气泡、染色不均、视野模糊等误差。气泡的产生多与盖盖玻片操作不当有关，可通过“一侧滴液、另一侧吸水”的方法减少；染色过深会导致细胞结构模糊，需控制染色时间；视野模糊可能是调焦不当或标本太厚，需重新制作装片。分析误差来源并改进，是科学探究中提升实验准确性的重要环节。

课后自主探究任务：

1.观察不同植物细胞的形态差异：选取番茄果肉、菠菜叶下表皮等材料，制作临时装片并观察。记录番茄果肉细胞（可能含大量细胞液）、菠菜叶下表皮细胞（可能有保卫细胞）的形态结构特点，比较与洋葱内表皮细胞的异同，分析形态差异与功能的关系（如保卫细胞控制气体交换）。

2.探究染色方法对细胞结构观察的影响：分别用清水、碘液、亚甲基蓝等染色剂对洋葱内表皮细胞进行染色，观察并记录不同染色剂下细胞各结构的清晰度（如碘液使细胞核着色明显，亚甲基蓝可能使细胞质着色）。分析不同染色剂的作用原理，总结选择合适染色剂的方法。

3.制作植物细胞模型：用塑料泡沫（模拟细胞壁）、透明塑料膜（模拟细胞膜）、果冻（模拟细胞质）、纽扣（模拟细胞核）等材料，制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的立体模型。标注各部分结构名称，通过模型加深对细胞空间结构的理解，并说明各结构的功能。

4.设计“影响细胞观察清晰度因素”的探究实验：以洋葱内表皮细胞为材料，探究“盖盖玻片方法”“染色时间”“材料厚度”等因素对观察清晰度的影响。设计对照实验（如倾斜盖玻片与直接放下盖玻片对比），记录实验现象和数据，撰写简要实验报告，体会控制变量法在科学探究中的应用。内容逻辑关系①科学探究流程与实验操作的递进关系：重点知识点“科学探究基本步骤”，关键词“提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流”，核心词句“实验操作是探究计划的具体落实，装片制作步骤（擦→滴→撕→展→盖→染→吸）的规范性直接影响观察结果的准确性”。

②细胞结构与观察方法的适配关系：重点知识点“植物细胞基本结构”，关键词“细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核”，核心词句“显微镜调焦（先降后升）与染色（碘液浸润）是观察细胞结构的关键方法，染色使细胞核显色明显，便于识别各部分形态”。

③探究过程与核心素养的渗透关系：重点知识点“科学探究能力培养”，关键词“生命观念（细胞是生物体基本单位）、科学思维（逻辑推理与误差分析）、探究能力（操作与记录）、科学态度（实事求是）”，核心词句“探究中减少气泡的操作改进体现科学思维的批判性，观察结果的分析与结论归纳形成严谨的科学态度”。课后作业1.简述科学探究的基本步骤，并说明本节课中“观察洋葱鳞片叶内表皮细胞”的探究问题是什么。

答案：科学探究基本步骤包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流。本节课探究问题：洋葱鳞片叶内表皮细胞有哪些基本结构？

2.写出制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的关键步骤，并说明“盖盖玻片”时如何避免产生气泡。

答案：关键步骤：擦→滴→撕→展→盖→染→吸。盖盖玻片时，用镊子夹起盖玻片，使其一边先接触水滴，然后缓缓放下，避免气泡产生。

3.显微镜观察时，若视野中细胞不清晰，应如何调节？写出正确的调焦顺