摘 要: 演示實驗是教師在課堂上結(jié)合教學內(nèi)容進行的實驗,它是學生觀察和獲得感性認識的重要源泉,是一種直觀教學手段?!皾B透現(xiàn)象”是高中生物學中的經(jīng)典演示實驗,課本上此實驗的裝置有明顯的優(yōu)點,但也給我們留下思考和創(chuàng)造的空間。
關(guān)鍵詞: 滲透現(xiàn)象 實驗設(shè)置 探討
“滲透現(xiàn)象”是高中生物學中的經(jīng)典演示實驗,課本上此實驗的裝置有明顯的優(yōu)點,但也給我們留下思考和創(chuàng)造的空間。
1.半透膜的選擇
教材選用的是一種半透膜——玻璃紙即賽璐玢,學生沒有接觸過,且很難買到。在具體操作時可以用花生種皮、魚鰾或卵黃膜代替。筆者在實驗室用的是魚鰾,簡便易得且面積大利于捆綁,滲透作用發(fā)生得比較快。
2.長頸漏斗的選擇
長頸漏斗口的直徑較大捆扎半透膜較困難,在操作中,常出現(xiàn)捆扎不嚴或半透膜破損的情況,且所綁半透膜受到蔗糖溶液的壓力而下沉,影響液面高度的變化。通過漏斗頸向裝置內(nèi)加入蔗糖溶液也較困難。用燒杯注入,容易溢出,用滴管注入費時較長。我們在實驗時用移液管代替長頸漏斗,移液管直徑很小,在有限時間內(nèi)液面上升較多,現(xiàn)象明顯。
3.蔗糖溶液的選擇
課本選擇的清水和蔗糖溶液都是無色的,即使液面上升也不易觀察。筆者在操作時在蔗糖溶液中加一定量紅墨水或藍墨水,實驗現(xiàn)象清晰可見,增強了實驗的有效性,也可用高錳酸鉀—蔗糖溶液替代蔗糖溶液。
4.實驗方案的設(shè)置
教材中的實驗裝置就一套即:倒置漏斗內(nèi)是一定濃度的蔗糖溶液,膜外是清水的實驗組,不能推理說明滲透作用發(fā)生所需的兩個必要條件,也不利于對學生講述有關(guān)實驗設(shè)計的基本原則。如:對照原則、單因子變量原則等。我們增設(shè)了對照實驗以增強說服力。
?。?)對照實驗1:自變量為是否具有半透膜。
如下圖1所示:A組和B組的膜內(nèi)都是一定濃度的蔗糖溶液,燒杯內(nèi)的溶液為清水,不同的則是A組用魚鰾膜,而B組用塑料紙隔離蔗糖溶液和清水。設(shè)置好后都用鐵架臺固定好并調(diào)節(jié)好兩個移液管的液面在同一適當高度,各作上標記。請學生預測圖1中兩個裝置最終的液面變化情況。等實驗結(jié)果,即A移液管內(nèi)液面上升,B移液管液面基本不變出現(xiàn)以后,引導學生通過A組和B組對照得出滲透作用發(fā)生的條件之一:必須具有半透膜。
?。?)對照實驗2:再增加C、D兩組實驗組如下圖2。
C組和A組的裝置是一樣的魚鰾膜,蔗糖溶液和清水的擺放位置恰好相反。D組魚鰾膜內(nèi)外都是同樣濃度的蔗糖溶液。設(shè)置好后都用鐵架臺固定好,調(diào)節(jié)三個移液管的液面在同一適當高度,各作標記。請學生參考A管液面變化,預測圖2中C、D裝置液面的變化。實驗結(jié)果是C移液管液面下降,D移液管液面基本不變。A組和C、D組之間對照使學生理解滲透作用發(fā)生的另一個條件:半透膜兩側(cè)的溶液必須具有濃度差。課堂上實驗操作可以四組實驗同時進行,分析時則采用AB對照,ACD對照。由學生分析結(jié)果和對照的目的,既演示了實驗,又貫穿了實驗設(shè)計的基本原則,可謂理論與實踐的完美結(jié)合。
參考文獻:
?。?]生物必修1《分子與細胞》.人民教育出版社,2007,(第二版).
?。?]胡壽根.滲透實驗材料的實踐和探索[J].生物學教學,2006,(8)
?。?]潘建勛.滲透作用演示實驗改進和拓展[J].生物學教學,2009,(1