“渗透作用装置”的改进与创新

    滕亚松

    

    [摘? ?要]针对教材中“渗透作用装置”演示实验的不足，对实验装置进行改进，既节省了演示时间，又大大增强了演示效果。

    [关键词]渗透作用装置;改进;创新

    [中图分类号]? ? G633.91? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2019）32-0096-01

    “渗透作用装置”是人教版生物必修1《分子与细胞》中的一个演示实验，教材安排此实验的目的在于，让学生通过分析实验现象，认识生物膜的作用，概括出渗透作用的概念和发生渗透作用的两个条件，从而为理解植物细胞通过渗透作用吸水和失水现象做好知识铺垫。演示实验应该具备准备简单、效果明显、便于携带演示等特点。教材观察渗透现象的实验装置器材有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃纸，实验可操作性较差。针对“渗透作用装置”演示实验的不足，笔者对教材所提供的实验装置进行改进，既节省了演示时间，又大大增强了实验效果。

    一、实验不足

    “渗透作用装置”演示实验主要存在以下不足：

    （1）玻璃纸作为半透膜不容易取材。

    （2）长颈漏斗口直径大，不易找到合适的半透膜，即使找到也不容易固定。

    （3）实验装置用到的铁架台比较大而且沉重，不便于携带演示。

    笔者在教学中引导学生对教材实验装置进行了改进，改进后的实验装置简单易操作，学生课后也可动手操作，并且几分钟内就能观察到明显的实验现象。

    二、实验改进

    1. 半透膜的选择

    针对“玻璃纸作为半透膜不容易取材”的问题，学生查阅大量资料后了解到，蛋壳膜可以代替玻璃纸，于是他们按照资料中提供的方法尝试获取蛋壳膜。他们买来白醋、生鸡蛋，将鸡蛋洗净，放入装有白醋的杯子，4小时后，在一侧慢慢剥离蛋壳，如果分离较困难，蛋壳的浸泡时间可延长1小时。反复操作后发现，蛋壳膜容易破损，且耗时较长，而如果把鸡蛋的一端敲洞，直接剥开蛋壳，留着蛋壳膜，可操作性更差。于是想到用鹌鹑蛋代替鸡蛋，先用玻璃棒轻轻把鹌鹑蛋表面的蛋壳敲碎;然后将蛋壳碎片小心地从壳膜上剥下，用剪刀在蛋膜的一端剪开一小口;最后把鹌鹑蛋中的内容物倒出，用清水小心将其洗净，即可得到蛋壳膜。两种方法对照表明，鹌鹑蛋体积小，蛋壳脆，如此操作可得到完整的没有经过任何化学物质处理过的蛋壳膜，效果较好。

    2. 塑料漏斗的制作

    对于“长颈漏斗口直径大，不易找到合适的半透膜，即使找到也不容易固定”的问题，笔者引导学生思考解决方法。学生想到用塑料滴管代替长颈漏斗，他们用剪刀将塑料滴管大头的一端剪去1/4，留下3/4呈漏斗狀的部分，将鹌鹑蛋壳膜套在塑料滴管上，用橡皮筋扎住。塑料滴管做成的漏斗，其漏斗口的直径只有1.2 cm，解决了教材实验的问题。

    3. 塑料漏斗的固定

    针对“实验装置用到的铁架台比较大而且沉重，不便于携带演示”的问题，师生共同对教材实验装置进行改进。瓶盖钻孔，装入塑料滴管做成的漏斗，再将其装入瓶中，组装成渗透作用的装置。此装置携带方便，而且实验操作简单，效果明显。

    4. 漏斗内溶液的选择

    按照改进装置进行实验，向漏斗内滴加蔗糖溶液，向水瓶中加入清水，使漏斗内外液面相平，2分钟后漏斗内液面升高。有学生提出问题：蔗糖溶液无色透明，演示实验时很难观察到漏斗中液面的情况，如何改进？于是笔者设疑：“是否可以用其他易于观察的溶液代替蔗糖溶液？”并引导学生思考讨论。这样，师生共同对实验方案进行改进并做进一步的实验探究。

    用饱和红糖溶液代替蔗糖溶液进行实验操作，结果表明：由于红糖溶液自身的颜色，学生能够更直观地观察到渗透装置中液面的上升情况，效果明显。

    以下为部分实验操作图：

    三、实验反思

    以上是笔者对“渗透作用装置”演示实验的一些改进。实验是一种探究式学习。本实验教学中，教师引导学生侧耳倾听、动口讨论、动脑思考、动手实践，尝试对教材实验进行改进，其创新之处在于易于操作，便于学生课后自行重复实验。另外，能够更好地激发学生学习生物学的兴趣，训练学生的实验技能、观察能力和科学思维，能有效培养学生的生物学学科核心素养。

    总之，将多感官教学应用于生物实验教学，将是生物实验教学发展的一种趋势，笔者会在以后的实验教学中多探索、多实践，以最大限度地提升学生的生物学学科核心素养。

    （责任编辑 黄春香）