“滲透作用與水分的流動(dòng)”演示實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

生物學(xué)科的教學(xué)不同于其他學(xué)科的最大特點(diǎn)是，它反映的是生物體的生命活動(dòng)現(xiàn)象和規(guī)律，因此，在教學(xué)中，教師要充分利用生活中的實(shí)物、制作的模型、掛圖、動(dòng)畫等進(jìn)行直觀教學(xué)，這樣能起到事半功倍的效果。如：學(xué)習(xí)“頂端優(yōu)勢(shì)”時(shí)，教師可以選取頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯的盆景或枝條讓學(xué)生觀察；學(xué)習(xí)“根瘤與根瘤菌”內(nèi)容，可以取生長(zhǎng)旺盛的大豆根系并制作根瘤菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行觀察；學(xué)習(xí)“無(wú)氧呼吸”，可以取幾個(gè)蘋果用塑料袋扎緊，讓其進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生“酒味”，使學(xué)生身臨其境。總之，在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)啟發(fā)學(xué)生因地制宜地尋找簡(jiǎn)單而又能說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，凡是能夠讓學(xué)生親自觀察、探索的，應(yīng)盡量讓學(xué)生自己動(dòng)手，在“探究性學(xué)習(xí)”中培養(yǎng)他們的科學(xué)思維習(xí)慣和探索精神。

高中生物教材人教版必修1中有“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸”的內(nèi)容，其中“滲透作用”是重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了便于學(xué)生理解植物細(xì)胞通過(guò)滲透作用吸水和失水的原理，教材“問(wèn)題探討”處安排了“滲透作用與水分的流動(dòng)”演示實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)的成功與否將直接影響學(xué)生對(duì)滲透作用的理解和后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)，若按教材介紹的裝置做，常常由于半透膜與漏斗的接觸面較大，造成半透膜的制取比較麻煩，且不易結(jié)扎，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為此，我對(duì)原裝置進(jìn)行了改進(jìn)，效果較好。

1 裝置的制作

1．1 塑料漏斗的制作

用一次性輸液器的嗎啡氏管制成。先用刀片切去嗎啡氏管上端(大頭一端)的頭部(切割線以稍低于側(cè)壁上緣為好)。切口可在紙上稍作摩擦，以避免切口粗糙損壞半透膜。

再?gòu)膯岱仁瞎芟露伺c粗導(dǎo)管接頭處，將粗導(dǎo)管剪去。

把過(guò)濾器下面的細(xì)導(dǎo)管拔下(針頭可剪去)，接于嗎啡氏管的斷頭處(操作裝置如圖1所示)。

這樣，一個(gè)帶細(xì)導(dǎo)管的塑料漏斗就做成了。

1．2 制取半透膜

取新鮮雞蛋一個(gè)，從中部打開，將內(nèi)容物倒出，用食指和拇指將卵殼弄成小的碎片，注意不要損壞卵殼膜，然后將卵殼碎片一點(diǎn)點(diǎn)從卵殼膜上剝下，面積不需要太大，略大于嗎啡氏管橫截面就可以了。剝離完畢后，用水稍稍沖洗即可。

1．3 套膜和結(jié)扎

在做成的嗎啡氏管漏斗底部蒙上已制好的雞蛋殼膜，用橡皮筋扎住，注意松緊要適度，過(guò)松會(huì)漏水，過(guò)緊了會(huì)使塑料漏斗變形或損壞卵殼膜，也會(huì)造成漏水。

1．4 飽和蔗糖溶液的加注

取下嗎啡氏管漏斗上的細(xì)導(dǎo)管，用帶針頭的注射器吸取飽和的蔗糖溶液，小心地注入漏斗內(nèi)，以液面平漏斗口為好，然后套上細(xì)導(dǎo)管。將細(xì)導(dǎo)管上端固定在鐵架臺(tái)上，下端的塑料漏斗浸在清水中即可，如圖2所示。

另外，可以在蔗糖溶液中加入幾滴紅墨水，學(xué)生就能清楚地看到漏斗內(nèi)紅色液體(蔗糖溶液)沿細(xì)導(dǎo)管上升。

2 裝置的優(yōu)點(diǎn)

2．1 取材方便

因?yàn)樗怯靡淮涡暂斠浩髦瞥桑鞯囟加小Ｓ捎谒芰下┒肥怯幂斠浩鞯膯岱仁瞎苤瞥桑酌娣e只有約1.6 cm²，所以需用的半透膜也較小。用卵殼膜(雞蛋殼膜)既方便又實(shí)用。(特別提醒：使用一次性輸液器和注射器時(shí)要注意安全!)

2．2 效果明顯

由于塑料漏斗上端的細(xì)導(dǎo)管內(nèi)徑只有2 mm，故蔗糖溶液的液面上升速度較快，室溫20℃時(shí)，20 min內(nèi)的平均速度為0.5 cn／min。最初3～5 min可接近10 cm／min。因此，與教材中使用“長(zhǎng)頸漏斗”相比，蔗糖溶液的液面上升速度較快，效果更加明顯，可以與實(shí)驗(yàn)講解同步進(jìn)行，使學(xué)生更加深刻理解滲透作用的原理。

2．3 可重復(fù)性強(qiáng)

原裝置加注一次蔗糖溶液后，在使用1～2個(gè)班后，速度明顯減緩，無(wú)論是倒出還是加入都很麻煩。而此裝置只要取下細(xì)導(dǎo)管，即使在課間10 min也可以用注射器吸出和加入蔗糖溶液，從而保證漏斗內(nèi)有足夠濃度的蔗糖溶液，使實(shí)驗(yàn)效果明顯。另外：也方便于學(xué)生利用課余時(shí)間隨時(shí)自己動(dòng)手做，以加深理解。

3 演示說(shuō)明

教師在實(shí)驗(yàn)前或?qū)嶒?yàn)后，可將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程等制成動(dòng)畫進(jìn)行投影演示，以加深對(duì)“滲透作用”這一重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解。

由于演示裝置較小，為使每位學(xué)生都能觀察清楚，教師可以多準(zhǔn)備幾組裝置，均勻地放在教室的各個(gè)位置，并與學(xué)生一起做。這樣，既讓全班學(xué)生清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)滲透作用原理的理解，為學(xué)習(xí)“植物細(xì)胞的滲透吸水和滲透失水”打下基礎(chǔ)，又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。