Giáo án Bài 4. Sử dụng kính hiển vi quang học

Kích thích tò mò, huy động hiểu biết ban đầu của HS về việc phóng to ảnh của kính hiển vi và nêu được vấn đề cần giải quyết trong bài.

GV chiếu hình kính hiển vi (mô phỏng 3D trong trang bài học NeoEdu) và nêu tình huống: “Thị kính 10×, vật kính 4×. Ảnh được phóng to bao nhiêu lần?”
HS làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi:

• Kính hiển vi có những bộ phận nào giúp phóng to ảnh?
• Theo em, độ phóng đại toàn kính là 14 lần hay 40 lần? Vì sao?
  Nhiệm vụ: ghi dự đoán vào vở, chưa cần giải thích đầy đủ.

Dự đoán ban đầu của HS (ghi trong vở): kính có hai bộ phận chính là thị kính và vật kính; dự đoán có thể là 14 lần (cộng) hoặc 40 lần (nhân). GV ghi nhận các dự đoán trên bảng, không chốt đúng sai ngay.
Vấn đề cần giải quyết: cách tính độ phóng đại của kính hiển vi và vai trò của từng bộ phận.

Nêu được vị trí, chức năng của vật kính và thị kính; nêu và vận dụng được cách tính độ phóng đại toàn kính bằng tích.

Kĩ thuật mảnh ghép. Lớp chia thành 3 nhóm chuyên gia, mỗi nhóm nghiên cứu một khái niệm qua mô phỏng NeoEdu và SGK, điền Phiếu học tập số 1:

• Nhóm 1 (Vật kính): Vật kính nằm ở vị trí nào trên kính? Nó tạo ảnh phóng đại ban đầu như thế nào?
• Nhóm 2 (Thị kính): Thị kính nằm ở đâu so với mắt? Nó tiếp tục làm gì với ảnh?
• Nhóm 3 (Độ phóng đại): Độ phóng đại toàn kính được tính thế nào? Với thị kính 10× và vật kính 4×, độ phóng đại là bao nhiêu? Vì sao không tính bằng 14?
  Sau 6 phút, mỗi chuyên gia ghép vào nhóm mảnh ghép (mỗi nhóm có đủ 3 chuyên gia), trình bày nội dung nhóm mình cho các bạn.

Kết quả trên Phiếu học tập số 1:

• Vật kính: bộ phận gần tiêu bản, tạo ảnh phóng đại ban đầu.
• Thị kính: bộ phận gần mắt, tiếp tục phóng đại ảnh.
• Độ phóng đại toàn kính = độ phóng đại thị kính × độ phóng đại vật kính; với thị kính 10× và vật kính 4×: $10\times 4 = 40$ lần, không phải 14 lần.
  Kết luận HS rút ra: Độ phóng đại toàn kính bằng tích nên bằng 40 lần; cộng hai số sẽ làm sai kích thước ảnh dự đoán.

Thực hiện được các bước sử dụng kính hiển vi quang học đúng trình tự, an toàn; giải thích được vì sao phải hạ vật kính từ bên ngoài và lấy nét ở độ phóng đại thấp trước.

HS thực hành theo nhóm 4 (nếu có kính thật); nếu không có kính thật, nhóm thao tác trên mô phỏng 3D NeoEdu. Dụng cụ: kính hiển vi, tiêu bản cố định, giấy lau kính.
Các bước:

• Đặt kính chắc trên bàn; chọn vật kính 4× (vật kính thấp); kẹp tiêu bản lên bàn kính.
• Nhìn từ bên ngoài, hạ vật kính gần mẫu 1 – 2 mm, không để chạm.
• Nhìn vào thị kính, đưa vật kính ra xa dần đến khi thấy ảnh, rồi chỉnh ốc tinh cho rõ.
• An toàn: hai tay khi mang kính (một tay giữ thân, một tay đỡ chân); không chạm mặt thấu kính; không ép vật kính xuống mẫu.
  Câu hỏi thảo luận: Vì sao phải nhìn từ bên ngoài khi hạ vật kính? Vì sao lấy nét ở vật kính 4× trước khi đổi sang vật kính 10×?
  Ghi kết quả vào Phiếu học tập số 2.

Bảng báo cáo thực hành (Phiếu học tập số 2) ghi: tên mẫu, điều kiện (vật kính đang dùng, thị kính), kết quả quan sát thực tế, nhận xét và điều còn chưa chắc chắn.
Nếu nhóm chưa thực hành trực tiếp, ghi rõ “phân tích dữ liệu minh họa”: thị kính 10× và vật kính 4× cho 40×; vật kính 10× cho 100×, ảnh lớn hơn nhưng vùng quan sát nhỏ hơn.
Kết luận: nhìn từ bên ngoài để tránh va làm vỡ lam kính; sau đó nhìn thị kính, đưa vật kính ra xa từ từ, chỉnh tinh; không ép vật kính xuống mẫu.

Củng cố phân biệt vật kính, thị kính và độ phóng đại; nhận biết cách tính đúng và sai.

HS làm bài tập sau, trả lời bằng bảng con hoặc giơ thẻ:

• Câu 1: Vật kính có đặc điểm nào? A. nguồn tạo ra ánh sáng; B. bộ phận gần tiêu bản tạo ảnh phóng đại ban đầu; C. bộ phận đặt sát mắt người nhìn.
• Câu 2: Thị kính có đặc điểm nào? A. mâm đặt tiêu bản; B. ốc dùng kẹp mẫu; C. bộ phận gần mắt tiếp tục phóng đại ảnh.
• Câu 3: Ghép khái niệm với đặc điểm: vật kính, thị kính, độ phóng đại.
• Câu 4: Đúng hay sai: “Độ phóng đại 10× và 4× cho tổng 14 lần.”
• Câu 5: Chọn thuật ngữ phù hợp: “tích độ phóng đại thị kính và vật kính” mô tả {{1}}.

Đáp án:

• Câu 1: B (vật kính là bộ phận gần tiêu bản tạo ảnh phóng đại ban đầu).
• Câu 2: C (thị kính là bộ phận gần mắt tiếp tục phóng đại ảnh).
• Câu 3: Vật kính – bộ phận gần tiêu bản tạo ảnh phóng đại ban đầu; Thị kính – bộ phận gần mắt tiếp tục phóng đại ảnh; Độ phóng đại – tích độ phóng đại thị kính và vật kính.
• Câu 4: Sai. Độ phóng đại toàn kính là tích: $10\times 4 = 40$ lần, cộng làm sai kích thước ảnh dự đoán.
• Câu 5: Độ phóng đại.

Vận dụng được công thức tính độ phóng đại và so sánh với vật kính 10×; giải thích được thao tác lấy nét và bác bỏ cách hiểu sai trong tình huống thực tế.

Tình huống: Bạn An dùng kính hiển vi với thị kính 10× và vật kính 4× để quan sát tiêu bản tế bào. Bạn Bình nói: “Độ phóng đại là 10 + 4 = 14 lần nên ảnh chỉ to hơn một chút.”
Nhóm 4 HS thảo luận trả lời:

• Tính độ phóng đại của An. Khi chuyển sang vật kính 10×, độ phóng đại tăng bao nhiêu lần so với lúc dùng vật kính 4×?
• Vì sao An nên lấy nét ở vật kính 4× trước khi đổi vật kính?
• Vì sao khi đưa vật kính lại gần tiêu bản phải nhìn từ bên ngoài?
• Hãy bác bỏ cách tính của Bình bằng một lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai và viết lại kết luận đúng.
  Sản phẩm: một tờ phiếu nhóm ghi lời giải ngắn gọn để trình bày.

Lời giải dự kiến:

• Độ phóng đại của An: $10\times 4 = 40$ lần. Với vật kính 10×: $10\times 10 = 100$ lần; $100 : 40 = 2{,}5$, tức ảnh lớn gấp 2,5 lần so với lúc dùng vật kính 4×. Ảnh lớn hơn nhưng vùng quan sát nhỏ hơn.
• Lấy nét ở vật kính 4× trước để dễ tìm vị trí mẫu và tránh vật kính 10× chạm vào lam kính khi đang quan sát ở độ phóng đại cao.
• Nhìn từ bên ngoài để thấy khoảng cách giữa vật kính và tiêu bản, tránh va làm vỡ lam kính; sau đó nhìn thị kính, đưa vật kính ra xa từ từ, chỉnh tinh.
• Lí do khoa học: độ phóng đại toàn kính là tích, $10\times 4 = 40$ lần, không phải 14. Hệ quả: cách cộng làm sai tỉ lệ ảnh và ước lượng kích thước mẫu sai. Kết luận đúng: “Độ phóng đại toàn kính bằng 10 × 4 = 40 lần.”