“滲透作用與水分的流動”演示實驗裝置的改進

生物學科的教學不同于其他學科的最大特點是，它反映的是生物體的生命活動現象和規律，因此，在教學中，教師要充分利用生活中的實物、制作的模型、掛圖、動畫等進行直觀教學，這樣能起到事半功倍的效果。如：學習“頂端優勢”時，教師可以選取頂端優勢現象明顯的盆景或枝條讓學生觀察；學習“根瘤與根瘤菌”內容，可以取生長旺盛的大豆根系并制作根瘤菌的臨時裝片進行觀察；學習“無氧呼吸”，可以取幾個蘋果用塑料袋扎緊，讓其進行無氧呼吸產生“酒味”，使學生身臨其境?？傊?，在平時的實驗教學中，教師應當啟發學生因地制宜地尋找簡單而又能說明問題的實驗材料進行實驗，凡是能夠讓學生親自觀察、探索的，應盡量讓學生自己動手，在“探究性學習”中培養他們的科學思維習慣和探索精神。

高中生物教材人教版必修1中有“物質跨膜運輸”的內容，其中“滲透作用”是重點和難點，為了便于學生理解植物細胞通過滲透作用吸水和失水的原理，教材“問題探討”處安排了“滲透作用與水分的流動”演示實驗，此實驗的成功與否將直接影響學生對滲透作用的理解和后面內容的學習。教學中我發現，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，且不易結扎，導致實驗現象不明顯。為此，我對原裝置進行了改進，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。

再從嗎啡氏管下端與粗導管接頭處，將粗導管剪去。

把過濾器下面的細導管拔下(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，一個帶細導管的塑料漏斗就做成了。

1．2 制取半透膜

取新鮮雞蛋一個，從中部打開，將內容物倒出，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點從卵殼膜上剝下，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，過松會漏水，過緊了會使塑料漏斗變形或損壞卵殼膜，也會造成漏水。

1．4 飽和蔗糖溶液的加注

取下嗎啡氏管漏斗上的細導管，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，以液面平漏斗口為好，然后套上細導管。將細導管上端固定在鐵架臺上，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，學生就能清楚地看到漏斗內紅色液體(蔗糖溶液)沿細導管上升。

2 裝置的優點

2．1 取材方便

因為它是用一次性輸液器制成，各地都有。由于塑料漏斗是用輸液器的嗎啡氏管制成，底面積只有約1.6 cm²，所以需用的半透膜也較小。用卵殼膜(雞蛋殼膜)既方便又實用。(特別提醒：使用一次性輸液器和注射器時要注意安全!)

2．2 效果明顯

由于塑料漏斗上端的細導管內徑只有2 mm，故蔗糖溶液的液面上升速度較快，室溫20℃時，20 min內的平均速度為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，可以與實驗講解同步進行，使學生更加深刻理解滲透作用的原理。

2．3 可重復性強

原裝置加注一次蔗糖溶液后，在使用1～2個班后，速度明顯減緩，無論是倒出還是加入都很麻煩。而此裝置只要取下細導管，即使在課間10 min也可以用注射器吸出和加入蔗糖溶液，從而保證漏斗內有足夠濃度的蔗糖溶液，使實驗效果明顯。另外：也方便于學生利用課余時間隨時自己動手做，以加深理解。

3 演示說明

教師在實驗前或實驗后，可將實驗原理、實驗過程等制成動畫進行投影演示，以加深對“滲透作用”這一重點和難點的理解。

由于演示裝置較小，為使每位學生都能觀察清楚，教師可以多準備幾組裝置，均勻地放在教室的各個位置，并與學生一起做。這樣，既讓全班學生清楚地觀察到實驗現象，加強對滲透作用原理的理解，為學習“植物細胞的滲透吸水和滲透失水”打下基礎，又培養了學生的動手能力。