1、第一单元第一单元 微小世界微小世界 一、一、单元概述单元概述 “微小世界”对学生来说是一个神奇的未知世界。它的神奇之处，就在于让学生看到了很 多日常生活中未曾关注或不易观察到的微小物体， 这个陌生的微小世界能引起学生强烈的好奇 心和求知欲。学生的视野从宏观的物体及现象拓宽到微观的细胞、微生物等，认识世界的视野 不断扩大和深入，探索科学的道路越来越有挑战性。 本单元按人类观察工具的不断发展和观察视野的不断扩大这条线索编写， 引导学生利用肉 眼、放大镜和显微镜观察身边的微小物体，从而了解人类观察工具的发展和进步历程，以及在 探索微观世界进看中出现的卓越人物和研究成果。学生通过亲自观察微小物体、查阅
2、微小世界 相关资料等形式，开阔了视野，丰富了认知，同时体会到观察工具的重要作用。 本单元的学习内容涉及光学、生物、物质的结构、科学发展史等多个方面。教学时要把握 单元学习主线，紧紧围绕利用工具观察各种微小物体的探究活动，串联起多领域的学习内容。 通过本单元的学习，学生在观察多种多样的微小物体的过程中，感悟使用工具观察的好处，深 切体会到科学技术的进步对促进社会发展的巨大作用。 同时， 本单元也是一个比较开放的单元， 课堂上的学习只是一个开端，希望学生能把观察延续到课外，继续利用观察工具，拓展到更多 方面。特别要指出的是，由于观察条件和学生理解水平的限制，本单元不涉及分子、原子和电 子及其以下尺
3、度， 将重点介绍利用放大镜和光学显微镜能观察到的微小物体， 如较小的昆虫及 其器官、生物细胞和常见的微小生物等。 本单元的学习目标来自课程标准中 5-6 年级的下列相关学习内容。 7.4 说出细胞是生物体的基本组成单位。 7.5.1 知道蘑菇和木耳是生活中可以直接看到的微生物。 5.2 知道感冒、痢疾是由肉眼难以观察到的微生物引起的。 本单元共 7 课。 第 1 课“放大镜” ，学生在这一单元起始课中将通过观察比较，进一步了解放大镜的结构 和功能，为后续学习观察工具的演变奠定基础。 第 2 课“怎样放得更大” ，学生将在经历组合凸透镜观察微小物体的过程中了解显微镜的 来龙去脉，认识到显微镜的发
4、明及不断改进，使人类观察到越来越小和越来越精细的物体及结 构，至此将人类带入了一个崭新的微观世界。 第 3 课“观察身边微小的物体” ，这一课学生将通过用肉眼、放大镜和显微镜对比观察微 小物体，知道观察工具的发展和进步，使人类的视野越来越开阔，初步感知科学技术的进步给 人类社会发展带来的积极作用。 第 4 课 “观察洋葱表皮细胞” ， 让学生利用显微镜观察洋葱表皮结构， 认识洋葱表皮细胞。 本课既是对学生正确使用显微镜的技能训练，也是对新奇生物细胞的初次探索， 能够激发学生 去观察更多的生物细胞，了解生命的多姿多彩。 第 5 课“观察更多的生物细胞” ，学生利用显微镜观察更多的生物细胞标本，在
5、教师的引 导和资料的支持下，发现除病毒以外，生物体都是由细胞组成的，细胞是生物体的基本组成单 位。 第 6 课“观察水中微小的生物” ，将带领学生利用显微镜观察水中微小的生物，了解这些 微小的生物也具有生物的特征， 进一步认识生物体是由细胞组成的， 同时了解人类用显微镜探 索生命世界所取得的成果。 第 7 课“微生物与健康” ，是本单元的拓展和总结课。学生将在查阅资料和研讨交流中， 了解微生物与人类健康的密切关系， 以及人类探索微小世界的诸多成果。本课还将对本单元的 学习进行回顾和总结， 对人类观察工具的发展以及观察祝野的拓展进行梳理， 鼓励学生提出问 题，进一步探索微小世界。 二、单元教学目
6、标二、单元教学目标 科学概念目标科学概念目标 放大镜和显微镜能将物体的图像放大，使我们看到物体的更多细节。 放大镜又叫凸透镜， 镜片是透明的， 中央厚边缘薄。 放大镜的放大倍数与镜片的凸度有关。 工具的发明和进步，使人类的祝野不断扩大和深入，发现更多的自然奥秘。 细胞是生物体的基本组成单位，生物细胞是多种多样的。 在水中生活着形态各异的微小生物，它们也具有生物的特征。 微生物在自然界中广泛存在，它们与我们的生产、生活密切相关。 科学探究目标科学探究目标 能够正确使用放大镜观察生物和微生物。 学习使用显微镜观察细胞和微小生物。 运用绘画、文字、讨论等形式记录、交流观察结果。 通过资料收集、调查研
7、究，交流分享人类在探索微小世界方面取得的成果。 科学态度目标科学态度目标 在好奇心的驱使下，对微小世界的探索表现出浓厚的兴趣。 实事求是地记录观察结果，善于与他人交流、分享观察信息。 养成积极参与观察讨论、选择吸纳信息的良好习惯。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到科学技术的发展会促进观察工具的不断进步， 观察工具的不断进步对促进科学的发 展是十分重要的。 解当前微小世界的研究成果给我们生活带来的便利。 体会到科学知识可以用于解决目常生活中的问题。 单元词汇单元词汇 放大镜： 用来观察物体微小细节的简单光学器件。 它是一个焦距较小的凸透镜， 具有放大、 聚光、成像的功
8、能。放大镜的焦距越小(曲率越大，凸度也越大)，放大率越大。 光学显微镜：由一个或多个透镜组合构成的、用于放大微小物体使人眼能看到的一种光学 仪器。除了光学显微镜，还有放大和分辨能力更高的 X 射线显微镜、电子显微镜、扫描隧道显 微镜和原子力显微镜等。 细胞： 生物体基本的结构和功能单位。 除病毒等少数种类以外， 生物体都是由细胞组成的。 玻片标本：经过一定物理或化学方法处理后的、固定在载玻片上的整体或局部生物组织或 细胞，用于显微观测的标本，也指为显微镜观察所制作的生物和矿物标本。 微生物：通常将一切肉眼看不见或看不清的微小生物统称为微生物，包括细菌、病毒、古 菌、真菌和原生生物、显微藻类等在
9、内的一类生物群体。微生物与人类生活关系密切，广泛涉 及食品、医药、工农业、环保、体育等领域。 材料清单(视学生人数和分组情况确定数量) 观察工具：不同放大倍数的放大镜、普通玻璃片、近视眼镜的镜片(凹透镜)、手持式显微 镜、光学显微镜。 观察对象：昆虫或昆虫器官(昆虫的足、翅、触角等)标本、花粉、灰尘、洋葱表皮细胞、 植物、动物、人体的细胞装片、水中的微小生物(例如草履虫、鼓藻、变形虫、钟形虫、线虫、 新月藻、衣藻等。 其他工具或材料：滴管、载玻片、玻璃杯、烧杯、薄膜、铁丝、标有竖直刻度的卡纸(或 者纵切出一条缝的塑料管且标有竖直刻度)、洋葱、镊子、碘酒、吸水纸、盖玻片、培养皿、 脱脂棉。 图片
10、：多种生物细胞和细胞作用图片、科学家(罗伯特胡克、简施旺麦丹、安东尼列 文虎克、袁隆平)图片、电子显微镜图片。 三、分课时教材分析三、分课时教材分析 第第 1 1 课课 放大镜放大镜 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 眼睛是人体从外界获取信息最多的感觉器官，但人的最高视力只能看清楚约 01 毫米的微 小物体。自人类有文字记录以来，发明一种能看到更小物体的工具一直是人类的不断追求。在 一千多年前，人们将透明水晶或宝石磨成“透镜”，发明了放大镜放大图像。今天，放大镜在 我们的生活、生产、学习和科研工作中被广泛使用。 学生对放大镜并不陌生，从一年级起放大镜就伴随着他们的科学学习，但是他们
11、对人类发 明放大镜的意义、放大镜的结构和功能及相互关系并不了解。本课鼓励学生带着新的问題，用 观察和比较的方法发现放大镜的结构、功能以及二者之间的相互关系，同时学习和了解一些关 于放大镜的简单光学知识。 科学概念目标科学概念目标 放大镜能把物体的图像放大，使我们看到物体的更多细节。 放大镜又叫凸透镜，镜片是透明的，中央厚边缘薄，放大倍数与镜片的凸度有关。 科学探究目标科学探究目标 能正确使用放大镜观察物体。 在观察比较不同镜片的活动中发现放大镜的结构。 比较用肉眼观察和用放大镜观察的不同，体验放大镜的功能。 科学态度目标科学态度目标 增强用放大镜观察身边世界的兴趣。 表现出对放大镜的结构、功能
12、及二者之间的相互关系进行科学探究的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 了解人类对微小世界的好奇和社会的需求是人类发明放大镜的动力。 认识到从用肉眼观察 到发明放大镜是人类的一大进步。 了解放大镜广泛应用于生产、生活、学习和科研等许多方面。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：直径相同但放大倍数不同的凸透镜片、普通玻璃片、近视眼镜片(凹透镜)、 滴管、载玻片、玻璃杯、烧杯、圆底烧瓶、水、塑料薄膜、铁丝。 教师准备：不同放大倍数的放大镜、教学课件等。 笫笫 2 2 课课 怎样放得更大怎样放得更大 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 在使用放大镜的过程中
13、，学生都希望放大镜能把物体的图像放大更多倍数，以便把物体看 得更清楚， 甚至看到肉眼都不可见的微小物体，这也是在显微镜发明之前人们一直努力追求的 目标。在 17 世纪以前，即便磨制镜片的技术已达到一定的高度，但是因为标准焦距的限制， 单片放大镜做到放大 30 倍已是近乎极限，所以人们一直无法使观察的视角进入到一个更小的 领域。直到 17 世纪，人们发现用两个透镜组合起来可以有效地提高放大倍数，从而发明了显 微镜，至此，这个目标才得以实现怎样放得更大？用两个凸透镜组合在一起观察物体，这是学 生能想到的方法，也符合学生的认知特点。本课将指导学生用两个放大镜组合来制作组合凸透 镜(简易显微镜)，旨在
14、让学生体验显微镜发明的历程，并尝试用自制的显微镜进行观察，感受 技术的进步对科学发展的促进作用。 科学概念目标科学概念目标 两个凸透镜平行组合可以使物体的图像放得更大。 两个凸透镜平行组合之间的距离会影响图像的放大倍数和清晰度。 显微镜是人类认识微小世界的重要观察工具，它的发明拓宽了观察领域。 科学探究目标科学探究目标 能利用两个凸透镜制作一个简易显微镜。 在观察过程中，能通过调节两个凸透镜之间的距离找到大而清晰的图像。 科学态度目标科学态度目标 乐于参与自制显微镜的活动。 体会科学家对科学执着的追求和不懈的探索精神。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到人类发明显徵镜
15、是一个了不起的进步。 认识到科学的不断发展会促进技术的不断改进，而技术的改进又会促进科学研究的发展。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：两个倍数不同的放大镜、卡纸一张(或者纵切出一条缝的塑料管段)、剪刀、 透明胶、供自制组合凸透镜下观察的物体(如头发、花蕊、纸纤维、棉线、昆虫标本等) 教师准备：光学显微镜、教学课件等。 第第 3 3 课课 观察身边微小的物体观察身边微小的物体 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 我们的周围有很多微小的物体，用肉眼很难观察清楚。通过前两课的学习，学生已经知道 借助一定的工具凸透镜和显微镜可以把物体的图像放大，使我们看得清晰。其中凸透镜在 前
16、面的科学观察中已经运用过多次，而显微镜是绝大多数学生未曾体验过的工具，本课将带领 学生尝试使用显微镜观察我们身边微小的物体。 六年级学生对身边常见的微小物体有所耳闻， 但大多数学生没有利用显微镜等工具观察过 这些物体的微小结构。他们对身边微小物体的探索充满着浓厚的兴趣，教师要细心呵护学生与 生俱来的好奇心，引导他们自主参与到微小物体的探索中。学生通过用肉眼、放大镜和显微镜 对比观察微小物体，知道观察工具的发展和进步使人类的视野越来越开阔和深人，初步感知科 学技术的进步给人类社会发展带来的积极作用。 科学概念目标科学概念目标 同一个微小的物体在肉眼、放大镜和显微镜下观察到的图像大小及视野是不同的
17、。 科学探究目标科学探究目标 能正确使用显微镜观察微小的物体。 能够利用放大镜、显微镜等工具自主地观察身边的微小物体，并能用示意图和文字将自己 的发现记录和描述出来。 知道人类的很多发明可以在自然界中找到原型，能说出工程师利用科学原理发明。 科学态度目标科学态度目标 对探索微小世界产生浓厚的兴趣。 能够主动与他人交流、分享自己的观察结果和想法，积极参与小组讨论。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 了解当前微小世界的研究成果给我们的生活带来的便利。 体会到科学知识可以用于解决日常生活中的问题。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：蝴蝶标本、放大镜、手持式简易显微镜、
18、光学显微镜、观察记录表或学习单 (由教师自行设计)。 教师准备：光学显微镜、教学课件等。 第第 4 4 课课 观察洋葱表皮细胞观察洋葱表皮细胞 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 我们的周围是一个丰富多彩的生命世界，各种各样的生物都有着自己的形态和生活习性， 同时它们(也)存在着一些共同特征。其中最主要的特征之一就是除病毒等少数种类以外， 细胞 是生物体基本的结构和功能单位。 自从英国物理学家罗伯特 胡克用自制的显微镜发现软木是由细胞构成的以后，许多学者 在显微镜下研究了植物的茎、芽和果实，以及血液和低等动物等，发现它们都含有胡克所描述 的细胞结构。 随着显微镜制造技术的提高， 德国
19、学者施莱登对植物细胞进行了大量的研究工作， 证明细胞是构成植物体的基本单位。 另一位德国学者施旺对动物细胞进行了大量的研究之后指 出，细胞是一切动物共有的结构特征。他还指出了动物和植物在结构上的统一性，即不论动物 还是植物，其组织都是由细胞构成的。 1958 年，德国病理学家魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”的著名论断，认为个体的所有 细胞都是由原来细胞分裂产生的，从而彻底否定了传统的生命自然发生说的观点。至此，细胞 学说真正建立起来。细胞学说将植物学和动物学联系在一起，论证了整个生物界在结构上的统 一性，以及在进化上有共同的起源，有力地推动了生物学向微观领域的发展。从以上研究过程 可以看出，细胞
20、学说是建立在大量研究事实的基础上的，细胞学说的建立被恩格斯誉为 19 世 纪自然科学的三大发现之一。 学生在五年多的科学课学习中，已经通过大量的观察活动认识了许多生物的特征。本课和 下面两课的教学活动将再次扩大学生的视野，指导学生用显微镜观察细胞，继续认识生物的共 同特征。本课主要由“制作洋葱表皮玻片标本”和“观察洋葱表皮细胞”两个活动组成， 重点 活动是指导学生观察洋葱表皮细胞。 科学概念目标科学概念目标 洋葱表皮是由细胞构成的。 科学探究目标科学探究目标 学习制作洋葱表皮玻片标本。 会使用显微镜观察洋葱表皮细胞，用图画和文字记录观察到的洋葱表皮细胞。 能够对比洋葱表皮细胞与死亡的软木细胞，
21、认识植物细胞的特点。 科学态度目标科学态度目标 认识到细致观察、详尽记录是科学研究的重要过程。 发展观察生物细胞、研究生物标本的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 懂得工具的发明和进步，使人类的视野不断扩大和深人，发现了更多的自然奥秘。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：洋葱、小刀、清水、滴管、镊子、碘酒、吸水纸、载玻片、盖玻片。 教师准备：制作洋葱表皮和正确使用光学显微镜的微课、教学课件等。 第第 5 5 课课 观察更多的生物细胞观察更多的生物细胞 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 在前一课，学生利用显微镜观察了洋葱表皮细胞，对细胞有了最浅显
22、的认识。本课继续指 导学生观察多种生物细胞，从而建立“细胞是生物体的基本组成单位”这一概念。 细胞学说是很多科学家对各种生物做了大量的观察， 获得了许多事实的基础上建立起来的， 主要有三个方面：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物 所组成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的 生命起作用；新细胞是由已存在的细胞分裂而来的。要让学生建立这一概念，仅仅观察洋葱 表皮细胞是不够的，还需要观察大量其他生物细胞。因此，课堂中需要为学生提供多种多样的 生物细胞作为观察素材，在大量观察中推理出自然界中的大多数生物体是由细胞组成的， 初步 了解生
23、物体与细胞的关系及细胞在生物体中的作用。 科学概念目标科学概念目标 自然界中的大多数生物体都是由细胞组成的。 生物细胞的形态多种多样，不同生物的细胞是不同的，生物不同组织或器官的细胞也是不 同的。 细胞是生物体最基本的结构和功能单位。 科学探究目标科学探究目标 观察几种植物、动物及人体的细胞。 画图记录显微镜下的生物细胞。 阅读资料，了解细胞对生物的作用。 斗学态度目标斗学态度目标 认识到细致观察和详尽记录的重要性。 发展观察研究生物细胞的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 懂得由于观察工具的改进，人们才能观察到许多自然界的秘密。 ( (二二) )教学准备教学准备 为
24、学生准备：多种动植物和人体的细胞装片、显微镜。 教师准备：多种生物细胞及呈现细胞作用的图片、教学课件等。 第第 6 6 课课 观察水中傲小的生物观察水中傲小的生物 ( (一一) )背景和教学目标背景和教学目标 显微镜的发明不仅使人们看到了细胞， 还看到了身边许多用眼睛不能直接看到的很小很小 的生物，在自然水体中也有许多这样的微小生物。人们习惯把这类微小的生物叫作微生物。其 实，微生物是包括细菌、病毒、古菌、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大 类生物群体。自然界中有些微生物是肉眼看见的，如属于真菌的蘑菇、灵芝等。微生物在自然 界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类
25、，广泛涉及健康、医药、工农 业、环保等诸多领域。它们大多数虽然个体微小，却与人类生活密切相关。 在前面几课使用显微镜观察生物细胞的基础上， 本课将指导学生观察水中微小的生物的形 态和行为，继续丰富学生对微小世界的认识，充盈对生命世界的感知。当然认识水中微小的生 物也必须借助显微镜，学生还需要在原有基础上，进一步熟练使用显微镜的技能，同时明确先 进的工具能够帮助我们更好地认识世界，发现不一样的世界。 科学概念目标科学概念目标 用显微镜能看到肉眼不能看到的微小的生物。 在水中生活着形态各异的微小的生物，它们也具有生物的特征：对环境有一定的需求，对 外界的刺激有反应，会运动，能繁殖等。 科学探究目标
26、科学探究目标 在显微镜下观察水中活着的微小的生物，用图文结合的方式记录它们的形态和行为特征。 对照资料识别水中常见的微小生物名称。 科学态度目标科学态度目标 发展研究微小的生物的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到观察工具的进步能够帮助我们更好地认识世界。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备： 显微镜、 观察用的草履虫(或其他微小生物)的培养液、 烧杯、 滴管、 载玻片、 盖玻片、脱脂棉纤维、吸水纸、镊子、学习单。 教师演示器材：常见水中微小的生物卡片、教学课件等 第第 7 7 课课 微生物与健康微生物与健康 ( (一一) )背景背景和教学目标和教学目
27、标 本课是对整个单元学习的总结。由于观察工具的不断改进，人类的观察范围在不断拓展， 看到了越来越小的生物和物质结构，在各个领域的微观层面取得了许多发明成果。这些发明成 果有必要让学生知道，因为我们在生活中已广泛地享受到这些发明成果带来的好处，尤其是人 类的健康生活更与微生物息息相关。 在本课中，学生通过查阅资料和汇报交流，了解人类在研究微生物和细胞技术方面取得的 丰硕成果。 本课重点回顾总结了本单元学习的要点，并对观察工具的改进和观察范围的拓展之 间的关系有一定的认识，对科学和技术的关系有一定的了解。 科学概念科学概念目标目标 观察工具的改进， 使人类观察的范围扩大， 发现了仅靠肉眼无法发现的
28、自然界的许多秘密。 微生物在自然界中广泛存在，它与我们的生活密切相关。 科学探究目标科学探究目标 能够总结人类在观察工具开发及探索范围扩大方面的成果， 并用流程图表示它们之间的关 系。 能够根据学习主題査阅相关资料，并进行整理、归类、交流。 科学态度目标科学态度目标 热爱科学技术，敬佩人类在探索微小世界过程中不懈追求的精神。 知道我们周围还有许多没有被发现的物质及自然界的秘密。 我们所能看到的只是物质世界 的一部分。随着科技的发展，我们还将了解越来越多的自然界的秘密。 养成积极参与交流、选择吸纳信息的良好习惯。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到人类探索微小世界的成果
29、促进了科学技术的发展、社会的进步和人类生活的改善。 ( (二二) )教学准备教学准备 为学生准备：各组学生按自己选择的主题整理好资料(照片、图表、实物等)，如需用多媒 体汇报交流，要自己准备好课件。 教师准备：课前了解学生收集资料的情况，并根据学生的要求提供相应的设备对教室做一 定的环境布置，给学生提供展示交流资料的场所。 四、参考资料四、参考资料 放大镜放大镜 放大镜实际上是一种焦距较小的凸透镜。由于光线通过凸透镜会发生折射，使凸透镜具有 放大、聚光、成像的功能。当物体在凸透镜的焦距以内，从物体某一点引出的平行于主光轴的 入射线，和通过光心的入射线不能汇聚到一点，只能在反向延长线上汇聚，所形
30、成的像就是一 个放大的虚像(见下图)。 图中 AB 是物体，是凸透镜，A1B1 物体通过凸透镜所成的虚像。 放大镜的焦距越小(曲率越大)，放大率越大。但实际上焦距太小，像与人眼距离太近，观 察起来很不方便，所以放大镜的放大倍数不会很高。 放大镜的放大率放大镜的放大率 放大镜的放大率等于明视距离和放大镜的焦距之比。即： 正常人的眼睛的明视距离一般在 25 厘米左右，如果一个放大镜的焦距是 2.5 厘米，它的 放大率就是 10 倍。通常放大镜的焦距是 10 厘米到 1 厘米，所以对正常眼睛来说，放大镜的放 大倍数基本上在 25 倍到 25 倍。应该注意的是，仪器的放大率和像放大率是有区别的，前者对
31、 同一放大镜来说是一定的，而后者则随物距而变化。 草履虫培养法草履虫培养法 把稻草剪成 3 厘米左右长的小段，放进盛着天然水的小玻璃缸里。大约经过 10 天，水面 就会出现一层灰白色的薄膜，这是细菌结成的膜。揭开这层膜，仔细观察，就会看到水的上层 有许多微小的白点，游动得非常快，这可能就是草履虫。在显微镜下检查，如果其中的原生动 物大多数是草履虫且混杂的其他原生动物不多，这种培养液就可以作为实验材料。 微生物介绍微生物介绍 草履虫：草履虫生活在淡水中。一般池沼、小河中都可采到。草覆虫的形状很像草鞋，全 身长满了纵行排列的纤毛。草履虫进行无性生殖，为横二分裂。分裂生殖先是大小细胞核逐渐 延长，接
32、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。 鼓藻： 生于各种水质水体中， 少数生于潮湿土壤里。 鼓藻是单细胞体， 每个细胞由两个“半 细胞”构成，中央常有“溢缝”将两个“半细胞”连在一起，细胞常左右对称，壁上有穿孔。 它有两种生殖方式：无性生殖时为细胞分裂，有性生殖时为接合生殖。 新月藻：新月藻也是单细胞体，细胞两端各有一个液泡，其中有转动的石膏结晶。 衣藻：衣藻亦称“单衣藻”。藻体为单细胞，呈球形或卵形，前端有两条等长的鞭毛，能 游动。鞭毛基部有两个伸缩泡。在细胞的近前端，有红色眼点一个。载色体呈大型杯状，具淀 粉核一枚。衣藻在无性繁殖时产生游动孢子
33、，它的有性生殖为同配、异配和卵式生殖。衣藻广 布于水沟、洼地和含微量有机质的小型水体中，早春晚秋最为繁盛。 变形虫：变形虫是一种原生动物，生活在淡水中，身体只有一个细胞。顾名思义，变形虫 是能变形的。它的细胞表面的任何地方都能突起，这些突起叫作伪足。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。变形虫生命力强，在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)渡过难关。大 多数变形虫对人体无害，但有几种变形虫能引发疾病，比如阿米巴痢疾。 钟形虫：钟形虫呈钟形或圆筒形，口端有一圈明显的纤毛环，反口端有一根能伸缩而不分 枝的柄，在口
34、端与反口端间通常没有纤毛。钟形虫以细菌和微小的原生动物为食，常附于淡水 或咸水的水生植物、水面浮膜、淹没物或各种水生动物上。钟形虫虽然常成簇生长，但每一个 体的柄均单独固着。虫柄由包含液体的外鞘和一根螺旋状的伸缩丝构成。当虫体收缩时其柄丝 变短，外鞘盘曲如瓶塞起子。 线虫：线虫属线虫动物门线虫纲，是动物界中数量最丰者之一，寄生于动植物，或自由生 活于土壤、淡水和海水环境中。线虫通常呈乳白、淡黄或棕红色，大小差别很大，小的不足 1 毫米，大的长达 8 毫米。虫体一般呈线柱状或圆柱状，不分节，左右对称。 木耳：木耳是一种真菌。子实体呈耳状、叶状或杯状其边缘薄，呈波浪状。木耳子实体宽 3-10 厘米
35、，厚 2 毫米左右，以侧生的短柄或狭细的附着部固着于基质上。色泽黑褐，质地柔 软呈胶质状，薄而有弹性，湿润时半透明，干燥时收缩变为脆硬的角质近似革质。味道鲜美， 可素可荤，营养丰富 蘑菇：蘑菇是由菌丝体和子实体两部分组成的真菌，其木耳中菌丝体是营养器官，子实体 是繁殖器官。蘑菇与植物不同，植物可以进行光合作用，而蘑菇不能。蘑菇具有多达 36000 个种类，由成熟的孢子萌发成菌丝。菌丝为多细胞，有横隔，借顶端生长而伸长，白色、细长 棉毛状，逐渐成丝状。菌丝互相缀合形成密集的群体，称为菌丝体。蘑菇的子实体在成熟时很 像一把撑开的小伞。毒蘑菇会对人的健康造成危害，严重者会危及生命。 安东尼列文虎克安
36、东尼列文虎克 安东尼列文虎克是荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者。他自幼就喜爱磨透镜工作，并用 之观察自然界的细微物体。由于勤奋及本人特有的天赋，他磨制的透镜远远超过同时代人。他 制作的放大透镜以及简单的显微镜形式很多，透镜的材料有玻璃、宝石、钻石等。他一生磨制 了 400 多个透镜，有一架简单的组合凸透镜，其放大率竟达 300 倍!他对于在放大透镜下所展 示的显微世界非常有兴趣，观察的对象非常广泛，主要有晶体、矿物、植物、动物、微生物、 污水、昆虫等。1674 年，他开始观察细菌和原生动物即他所谓的“非常微小的动物” 。1702 年，他在细心观察了轮虫以后，指出在所有露天积水中都可以找到微小生
37、物，他追踪观察了许 多低等动物和昆虫的生活史，证明它们都自卵孵出并经历了幼虫等阶段，而不是从沙子、河泥 或露水中自然产生的。 世界上第一支疫苗的诞生世界上第一支疫苗的诞生 8 世纪的欧洲饱受天花困扰， 每年因此死亡的人数超过 40 万。 当时英国医生爱德华琴 纳 在乡间行医，发现挤奶女工似乎不会受到天花的影响。琴纳就猜测，也许是挤奶女工的牛痘让 她们获得了免疫力。为了验证自己的理论，琴纳做了个实验。他从挤奶女工手上的痘痂里取了 一些脓液，接种给了一名 8 岁男孩。男孩有点儿发热，但是没什么大事。而最关键的一步是， 琴纳随后给这名男孩接种了天花，男孩并没有发病。琴纳通过这个实验证明，接种牛痘确实
38、能 让人获得对天花的免疫力。就这样，世界上第一支疫苗诞生了。 青霉素的发明青霉素的发明 1928 年的夏天， 苏格兰生物学家弗莱明在实验室里培养了大量的金黄色葡萄球菌， 7 月下 旬的某一天，一个霉菌孢子恰好掉进了培养皿中，恰好当时弗莱明不在。9 月 3 日当他返回实 验室的时候， 才发现培养皿的角落长了一块霉菌， 仔细观察后， 他发现周围居然没有细菌滋长。 聪明的弗莱明马上意识到这种霉菌肯定不一般，于是他将污染的东西进行培养， 最终发现这就 是青霉菌，而它所释放出的一种物质可以杀死很多致病菌。弗莱明给这种物质取名为青霉素。 后来经过牛津大学病理学家弗洛里和生物化学家钱恩的不懈努力， 终于把青
39、霉素应用于治疗战 伤。再后来，科学家又研发了许多杀菌原理与之相似的抗生素，比如我们所熟知的阿莫西林、 莫匹罗星、苯唑西林、头孢类抗生素、碳青霉烯类抗生素等。 显微镜的历史和发展显微镜的历史和发展 在显微镜发明以前，人类可以用感官把握的世界是一个常规的世界。那时候人们相信“眼 见为实” ，对于绝大多数人来说，世界就是眼、耳、鼻、舌、皮肤五种感觉器官所能探知的世 界。人能发现的最小的世界，就是蚂蚁等微小昆虫的世界。 最早的显微镜实际上就是一个放大镜。 起初最强的放大镜也不过把物体放大到 20 倍左右。 在 17 世纪，人们发现把两块凸透镜组合起来，能明显地提高放大能力，这种装置就是显微镜 的前身。
40、第一架真正的显微镜，是用一片凸透镜和一片凹透镜重叠起来组合而成，又称为复式 显微镜，是荷兰眼镜制造商詹森父子制成的，后来经意大利天文学家伽利略加以改良，显微镜 才有了更佳的效果。 显微镜的发明， 使人类第一次发现了世界上有微生物的生存和细胞的存在。最初的显微镜 很简单， 只能放大 50-200 倍， 以后又不断改进， 逐步提高。 光学显微镜可以把物体放大到 1500 倍左右，能够观察到细菌的形状。如果用它观察蚊、蝇的小腿，看到的成像比电线杆还要粗。 为了分辨更小的物体，不少科学家千方百计地改进光学显微镜以提高它的放大倍数， 可是 虽然付出了艰辛的劳动，却一直没有多大的进展，因为这已不是透镜本身
41、的问题了。随着量子 力学理论的发展，人类逐渐地认识到，由于人眼可见光频率范围的限制，我们无法通过显微镜 观察到线度比可见光波波长更小的物体。1932 年，德国科学家诺尔和鲁斯卡在柏林制成了世 界上第一台电子显微镜。电子显微镜和光学显微镜不同，它是以电子束代替光束，用磁场代替 透镜来观察细微物体。电子显微镜一下子把放大倍数提高到 1 万倍。到 20 世纪 90 年代，世界 上已经研制出放大率 200 万倍的电子显微镜，人们利用它看到了物质内部的精细结构， 看见所 有物质都是由一些肉眼看不见的极小的微粒组成的，从而发现了原子世界。 1983 年，人们发明了扫描隧道显微镜。这种显微镜比电子显微镜更先进。显微镜技术的 发展，为我们研究微观世界提供了可靠有力的工具，它是人类最敏锐的“眼睛” 。自从扫描隧 道显微镜发明后， 世界上便诞生了一门以 0.1 至 100 纳米这样的尺度为研究对象的新学科， 这 就是纳米科技。作为一门极有前途的新兴科学，纳米科技以空前的分辨率为我们揭示了一个可 见的原子、分子世界。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技，人类正向微观世界逐步深 入，人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。 但是，对于微观世界的探索和发现，也导致了威胁人类和整个地球的可怕的武器和污染的 出现，人类在享受发现新世界的快乐的同时，也面临着更大的新的危险和挑战。
