一道中考显微镜命题引发的争论

2018-10-13金社教

教学月刊（中学版） 2018年25期

□金社教

（东阳市吴宁二中，浙江东阳 322100）

随着多媒体等现代化教学工具和“互联网+”教育的不断运用，越来越多的科学老师把演示实验和学生实验用多媒体代替实验教学。虽然多媒体的诸多优点解决了演示实验的可视性和操作性的不足，但容易导致学生和老师形成“眼高手低”的不良习惯，学生动手能力下降，解决实际问题的能力减弱。

在今年的九十学时培训中，某学员对2017年某市中考试卷中显微镜使用知识的考察内容提出质疑：按照凸透镜成像原理，镜头上的污点或污物在视野中是不可见的，只能改变视野的亮度。这一质疑引发广大一线科学教师的争论，对生物专业毕业的教师来说是一种挑战，因为他们从来不会去质疑显微镜污点判断的传统方法（即分别移动玻片，转动目镜和物镜的方法判断污点的位置），认为物镜上的污点是可见的，以前的生物教材也是这样说的。即使平时要使用显微镜，也是先对显微镜进行清理，没有人会把显微镜的镜头故意弄脏进行观察判断视野中的污点位置。实验是最好的试金石，下面是我对镜头中污点能否看见的实验进行处理的探究及体会，供同行参考。

一、细辨题，引争辩

随着物理、化学、生物等知识的综合，生物、物理、化学等不同学科的思维方式进行融合，在融合的过程中容易碰撞出思维的火花。去年的某中考题中“显微镜视野中的污点在哪？”的争论就是学科综合所引发的。

实例：（2017年某市科学中考第23小题）观察是重要的科学研究方法，显微镜是重要的观察工具。请回答：

某同学在使用显微镜时，经常发现视野中会有“污物”出现。该同学为了能正确快速判断视野中“污物”可能存在的位置，画出了如图1所示的思维导图。请你在图1方框中填入合适的文字，将该思维导图补充完整。

图1

在平时教学和练习中传统判断污点位置的方法是首先转动目镜，如果污点不动，则污点不在目镜上；移动玻片标本，污点也不动，则污点肯定在物镜上；若污点在反光镜上则不会在视野中看到。

反光镜上有污点在视野中看不见，玻片上的污点是看得见的，这些是没有异议的，争论的焦点是镜头上的污点能否在视野中可见。按照凸透镜的成像规律，镜头上的污点的确在视野中是不可见的。也有的教师认为显微镜的镜头不是单一的一块凸透镜，而是多块，多次成像，所以不能简单地一概否认。

二、严探究，重取证

用事实说话是最有力的证据。

（一）对物镜进行处理

取下并拆解物镜，在物镜的两面分别用碳素笔涂上黑点当作污点（如图2和图3所示），然后用该镜头观察洋葱表皮细胞的永久装片。不管怎么转动物镜或调节准焦螺旋都无法看见黑点或黑斑。

图2

图3

（二）对目镜进行处理

1.目镜的结构

如图4所示的是惠更斯目镜，其中大点（左边）的透镜为向场镜，小点（右边）的为接目镜。

图4

学校里显微镜的目镜多采用价格低廉的惠更斯目镜，惠更斯目镜的适眼距较短，畸变也较大。惠更斯透镜由两个平凸透镜以空气隙分离，两个透镜分别称为接目镜和向场镜，均以平面朝向眼睛，凸面朝向物镜。在设计上通常为横向零色差，焦平面落在两个透镜之间。两个透镜是由相同折射率的玻璃制成。惠更斯目镜的倍数最大不超过10X,更高倍的因质量欠佳少见。

2.目镜的处理

图5

图6

如图5所示，对向场镜和接目镜进行差异化的碳素墨水处理后，先取下接目镜，安装上用碳素墨水处理过的向场镜进行观察（如图6所示），在视野中（如图7所示）可以清楚地看见黑点。分别上下移动玻片和转动向场镜，发现上下移动玻片时黑点没动，而转动向场镜时，黑点也跟着转动且与镜头转动方向是一致的（如图8所示），说明黑点在向场镜上。