学生显微镜的使用是初中学生应掌握的一项基本技能,正确引导学生学会显微镜的操作,是初中生物学实验教学的一项重要任务。但在农村初中学校,初一学生大部分都是初次接触显微镜,由于对显微镜具有强烈的好奇心和对其性能的模糊理解,使用过程中常存在着操之过急和盲目进行的现象,很容易出现损坏仪器和实验不成功的问题。对此,实验教师应具备预防、处理这些问题的能力。
1 操作不规范
1.1 表现 ①取镜和安放方式不正确(取镜时往往一只手抓起镜臂就从镜箱中取出,并且重重地往实验台上一放。安放时显微镜距离实验台边缘太远,甚至前后倒放);②拿或擦拭镜头方法不当(手拿目镜或物镜时,食指按住镜面;当物像调不清晰,或者视野中有异物时,直接用手指擦拭镜面);③调焦方法不正确(一是镜筒下降时眼睛不看着物镜,这种操作方式容易损玻片和镜头──限制螺钉脱落或未调好的显微镜很容易出事;二是不按先低倍后高倍的顺序进行调焦);④转换物镜方法不对(转动镜头转换器更换物镜时,直接扳动物镜,这种转动方式容易使物镜光轴发生偏差,导致调焦不准);⑤观察方式不正确(观察时睁一只眼闭一只眼,或者用手蒙住一只眼,另一只眼观察,有些学生则只会用右眼观察);⑥镜臂倾斜不当(一些小个子学生为了方便,观察时喜欢倾斜镜臂,但倾斜度往往过大,容易使显微镜重心不稳。有些学生甚至观察临时水装片也倾斜镜臂,载物台易受污染)。
1.2 对策 ①预防(为了激发学生爱心,使用时能精心呵护,使用前教师应特别强调显微镜属于精密贵重仪器,引起学生重视;为了避免盲目操作,实验前最好先让学生对照课本上的使用方法步骤填写实验报告册,以熟悉使用规则;为了使学生更好地了解显微镜的使用过程,在学生使用前,教师应该首先演示一遍,并在演示过程中强调注意事项的重要性,同时指出易发生错误的地方,必要时可展示一些由于错误操作引起的后果,如被学生压坏的玻片等;对学生较难掌握的步骤应提供要领。如掌握“观察”这一步骤的要领是:左眼要尽量贴近目镜,右眼试图向视野内注视[1]。转换物镜的要领是:右手拇指和中指夹紧转换器下层转动板再旋转[2]);②纠错(教师在指导学生实验过程中,如果发现学生出现操作上的错误,应及时指正,否则很容易使学生养成不良习惯和损坏仪器,对一些带有普遍性的问题要及时作全体讲解);③训练(对一些较难掌握的步骤,也可以进行一些简单的训练。如“两眼睁开,左眼观察”,学生往往较难掌握,可进行以下训练:睁开双眼,用一张纸或手掌竖立在两眼之间,鼻子跟前,使左右眼不能互看对侧一边,然后有意识地光看左边,再看右边,如此重复3-5次,即可顺利完成实验[1]。)
2.观察时视野中无光
2.1原因 造成这种现象的主要原因有:①反光镜未对准光源;②遮光器未调到位,光圈未对准通光孔;③镜头转换器未转到位,物镜未对准通光孔的中央;④周围环境中有障碍物挡住了光线。
2.2 纠正方法 针对上述情况,可分别采用如下方法纠正:①边观察边上下左右转动反光镜,使反光镜镜面对准光源;②转动遮光器至适当的位置,使光圈对准通光孔(标志是发出清脆的响声);③转动镜头转换器至适当的位置,使物镜镜口正对通光孔中央(标志也是发出清脆的响声);④清除周围环境中的光线通行障碍物,使光路畅通。
3 观察时视野明亮,但找不到标本。
3.1 原因 出现这种情况的原因可能有:①没有按正常操作步骤进行操作(如未用低倍镜观察,就直接用高倍镜观察,不容易找到标本);②对物镜工作距离没谱(由于对各种物镜的工作距离不了解,调焦时把镜筒调得过高,无法找到标本);③视野对比度小(标本很薄,而视野中光线又很强时,视野中物像与背景的对比度过小,标本难于被发现);④标本未放在通光空中央(安装玻片时,如果没有把标本移至通光孔中央,观察时较难看到标本);⑤高倍镜未对准标本(把低倍镜换成高倍镜时,如果没有把要观察的对象移至通光孔中央,转换物镜后有可能使标本偏离视野,观察时看不到标本);⑥标本瞬间掠过视线(调节粗准焦螺旋时,如果转速过快,标本在视野中停留时间过短,目光不能及时“捕捉”到标本);⑦玻片放反(安装玻片时,如果玻片被放反了,正面向下,反面向上,当把低倍镜换成高倍镜后,有可能把物镜调到最低点时,仍然看不到标本)。
3.2 对策 针对以上原因,可分别实施如下对策:①按规定程序重新操作(即先用低倍镜观察,找到标本移至视野中央后,再转换高倍镜观察);②重新调焦(把镜筒调到最低处,按规则重新调焦。为了预防这种情况的发生,可在演示时把各种物镜的大致工作距离告知学生);③调暗视野(即转动遮光器,把大光圈换成小光圈,或者转动反光镜,把凹面镜换成平面镜对准光源,也可以使反光镜稍稍偏离光源);④把玻片中的标本移至通光孔中央(方法有二:一是将目镜取下,移动玻片的同时,直接从镜筒中观察标本是否置于视野中央;二是在镜筒从最低处慢慢上升的同时,通过目镜观察,当看到视野中出现污点时,移动玻片,找到标本,移至视野中央);⑤按规定程序重新操作(即在把低倍镜换成高倍镜时,先将观察对象移至视野中央,再转换镜头);⑥减慢镜筒运动速度(调节粗准焦螺旋时放慢速度,并在调节过程中集中注意力仔细观察);⑦重新安装玻片(即取下玻片重新安装,使玻片正面向上,背面向下)。
4 视野中有异物,影响观察效果。
4.1 异物存在的位置。异物存在的位置可能有目镜、物镜或者玻片。
4.2 判断异物所在位置的方法。转动目镜,异随之移动,异物存在目镜上;移动玻片,异物随之移动,异物存在玻片上;转换物镜,异物随之消失,则异物在物镜上。
4.3 消除异物的方法。 清除目镜和物镜上的异物,可用洗耳球吹风或者用擦镜纸轻轻擦拭。必要时,擦镜纸上可放少许清洁剂,如二甲苯、乙醚—无水酒精混合液[3]等(但清洁剂用量不能多,千万不能让清洁剂渗入镜头内);清除永久装片上的异物,只需用纱布轻抹;清除临时装片上的异物,则需用调换盖玻片或载玻片来消除,如果异物是气泡,只要将盖玻片揭起,按正规操作重新盖一次即可。
5.显微镜本身的原因导致学生在使用过程中出故障。
5.1 常见情况 ①将低倍镜换成高倍镜时,镜头碰到玻片(可能的原因是,有些型号的显微镜,高倍物镜工作距离过短,而显微镜又年久失修,致使零部件精确度偏低所致);②使用低倍镜观察时,镜筒不能下降到适当的位置(顺时针转动粗准焦螺旋到不能继续转动时,依然调不清晰视野。原因可能是,初次使用的新显微镜,由于没有调试好,防止镜筒过度下降的固定螺丝装得太高。或者有的学生出于好奇,自行调试过此螺丝)。
5.2 相应对策 ①逆时针转动粗准焦螺旋,将镜筒稍为提升,待转换镜头后再进行调焦;②把固定螺丝向下调到适当的位置即可。
学生使用显微镜的教学过程中,所遇到的问题可能还有很多,以上只是在教学中常见的一些问题和相应的解决办法。