湖北省?？悼h歇馬鎮(zhèn)中心學(xué)校(441611)

毛永發(fā)

巧制植物葉片氣孔演示儀

湖北省?？悼h歇馬鎮(zhèn)中心學(xué)校(441611)

毛永發(fā)

1 制作背景

植物葉片氣孔結(jié)構(gòu)及其開(kāi)閉原理，既是初中生物教學(xué)的重點(diǎn)又是難點(diǎn)，目前也沒(méi)有相應(yīng)的動(dòng)畫、視頻和實(shí)驗(yàn)儀器可以演示該內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程中教師教得費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)生也難以理解。針對(duì)以上教學(xué)現(xiàn)狀，筆者自制了植物葉片氣孔演示儀，收到了較好的教學(xué)效果。

2 裝置圖

植物葉片氣孔演示儀裝置圖如圖1所示。

圖1 植物葉片氣孔演示儀

3 植物葉片氣孔結(jié)構(gòu)及其開(kāi)閉原理

植物葉片氣孔由一對(duì)半月形細(xì)胞——保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。電子顯微鏡下的植物葉片氣孔如圖2所示。保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，內(nèi)壁伸展拉長(zhǎng)，牽動(dòng)外壁向內(nèi)凹陷，使氣孔張開(kāi)；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞失水收縮時(shí)，內(nèi)外壁都拉直，使氣孔閉合。

圖2 電子顯微鏡下的植物葉片氣孔裝置圖

4 制作材料

1個(gè)長(zhǎng)條氣球、1套廢舊輸液器、2個(gè)螺釘、1個(gè)100 mL注射器、1塊小木板、線繩、一節(jié)細(xì)塑料硬管、502膠水。

5 制作方法

(1)如圖3(a)(b)所示，先把長(zhǎng)條氣球的底端剪掉，再把長(zhǎng)條氣球?qū)φ?，在?duì)折處打1個(gè)結(jié)。以此模擬1對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞。

(2)在小木板中線上固定兩顆螺釘，如圖3(c)所示。

(3)把對(duì)折好的氣球上下兩端用線繩固定到小木板的兩顆螺釘上，如圖3(d)所示。

圖3 制作過(guò)程示意圖

(4)改造前的輸液器如圖4所示。加工改造輸液器的過(guò)程如下：①剪掉輸液器進(jìn)氣管上的過(guò)濾器，把細(xì)塑料硬管的一端涂上502膠水，并迅速插入進(jìn)氣管內(nèi)，讓其干燥粘牢；②剪掉輸液器上的針頭；③拔掉滴壺下端的軟塑料管，取下滴壺上端的流速控制器，把滴壺下端的軟塑料管穿過(guò)流速控制器；④把滴壺下口涂上502膠水，迅速插入滴壺下口的軟塑料管內(nèi)，讓其干燥粘牢。這樣就把輸液器改造成了如圖5所示的裝置。

圖4 改造前的輸液器

圖5 改造后的輸液器

(5)把圖5中的進(jìn)氣管硬塑料管和瓶塞穿刺器分別放入氣球上端的兩口內(nèi)，用細(xì)繩扎緊。

(6)將輸液器上的塑料管同注射器的出藥口用502膠水粘牢，制成如圖6所示的裝置，演示儀制作完畢。

圖6 制作好的植物葉片氣孔演示儀

6 使用方法

調(diào)節(jié)流速控制器，使輸液器上的軟塑料管處于關(guān)閉狀態(tài)，摘掉加藥孔上的橡皮帽，向外抽拉注射器活塞，讓空氣從加藥孔進(jìn)入注射器內(nèi)。然后蓋緊加藥孔的橡皮帽，調(diào)節(jié)流速控制器，使輸液器上的軟塑料管處于通暢狀態(tài)。緩慢推壓注射器活塞，使空氣進(jìn)入兩邊的氣球內(nèi)，氣球膨脹，氣球外側(cè)伸展拉長(zhǎng)，牽動(dòng)氣球內(nèi)側(cè)向內(nèi)凹陷，兩邊氣球間的空隙變大。以此模擬保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，內(nèi)壁伸展拉長(zhǎng)，牽動(dòng)外壁向內(nèi)凹陷，使氣孔張開(kāi)，如圖7所示。兩側(cè)氣球中間空隙變大模擬保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)氣孔張開(kāi)。

圖7 保衛(wèi)細(xì)胞吸水氣孔張開(kāi)

接著向外抽注射器活塞，氣球中的空氣進(jìn)入注射器內(nèi)，氣球變小，氣球內(nèi)外兩側(cè)都拉直回位，兩邊氣球間的空隙變小。以此模擬保衛(wèi)細(xì)胞失水變小時(shí)，內(nèi)外壁都拉直，氣孔關(guān)閉。如圖8所示。

圖8 保衛(wèi)細(xì)胞失水氣孔關(guān)閉

7 制作情況和使用效果

該演示儀的制作巧妙地利用了輸液器的各個(gè)結(jié)構(gòu)。利用進(jìn)氣管和瓶塞穿刺器實(shí)現(xiàn)同時(shí)給兩邊的氣球充氣；利用流速控制器充當(dāng)開(kāi)關(guān)；利用導(dǎo)流藥液的軟塑料管充當(dāng)空氣進(jìn)出氣球的導(dǎo)氣管；利用加藥孔實(shí)現(xiàn)空氣進(jìn)入注射器；利用加藥孔上的橡皮帽封閉加藥孔，在推壓注射器活塞時(shí)，空氣進(jìn)入氣球而不會(huì)外排。制作該演示儀取材容易、使用方便。把微觀世界的現(xiàn)象宏觀化，使氣孔結(jié)構(gòu)一目了然；把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，使開(kāi)閉原理一做便知。該演示儀形態(tài)美觀，便于攜帶，可長(zhǎng)期重復(fù)使用，能夠有效吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

自制教具

2017-07-15