《探究植物細胞的吸水和失水》實驗教學改進的探究

魯風蓮

摘 要：生物實驗教學是高中生物教學中的重要內容，也是培養學生動手、創新以及探究科學知識方法的主要手段。但一味的“照方抓藥”，就會失去實驗教學的意義。在實驗教學中，嘗試將實驗進行改進，在獲取知識的同時激發創造欲望。所以，以營造創新思維的氣氛，培養學生的創新意識。

關鍵詞：生物實驗；探究；改進

生物學實驗是學生獲取生物知識的最有效手段之一，同時在對學生整體素質的提高方面，起到了非實驗教學無法替代的作用。高中生物新教材中有許多實驗內容，意在通過加強實驗教學，培養學生的動手能力、科技創新能力以及探索科學知識的方法技巧。但在教學過程中我們更多的實驗以驗證性進行，學生只是單純的模仿，按照已經設計好的方案“照方抓藥”，使學生不假思索地接受事先已經知道的結論。這樣一來，學生就失去了創新思維的空間，他們的創新意識也會被削弱。如果可以將其稍加改進，讓學生始終處于不斷探索的情景中，主動實驗，認真操作，仔細觀察，積極思考，這樣可充分發揮學生的探究能力，在獲取知識的同時激發創造欲望。所以，教師在教學過程中，嘗試將實驗進行改進，以營造創新思維的氣氛，培養學生的創新意識。本文以《探究植物細胞的吸水和失水》為例，嘗試實驗教學的改進。

一、問題發現

1.紫色洋蔥呈紫色的部分僅僅是鱗片葉的外表皮，并且僅有幾層。

2.外表皮的撕取較困難，想獲得較好的紫色細胞不容易。

3.內表皮易撕取，但液泡中無顏色，能否作為理想的實驗材料？

4.實驗原理學生已經很清楚，所以整個探究過程實質是以驗證實驗進行的。

二、實驗改進方案

本實驗有幾處不盡如人意的地方，我想引導學生重新設計。可用如下的創新小實驗來代替《探究植物細胞的吸水和失水》。

創新

問題提出：紫色洋蔥內表皮易于撕取，但液泡中無紫色，能否作為本實驗的材料？如果能，設計出理想的實驗方案來。

討論并設計：取紫色洋蔥內表皮作材料，用加入紅墨水的0.2g/mL的蔗糖溶液作試劑（紅墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3）。試劑濃度也是通過分組實驗得到的最佳濃度。

實驗原理：同課本。

三、改進設計

1.制作洋蔥葉表皮臨時裝片：取紫色洋蔥內表皮，制成臨時裝片。

2.在低倍顯微鏡下觀察。

3.質壁分離實驗：從蓋玻片的一側滴加加入紅墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側小心地用吸水紙吸，這樣，蓋玻片下跌洋蔥表皮細胞就浸潤在溶液中，用吸水紙將蓋玻片外側的溶液吸干凈。約5分鐘后用顯微鏡觀察。

4.質壁分離復原：從蓋玻片的一側滴入清水，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸。這樣重復幾次，蓋玻片下面的洋蔥表皮細胞有浸潤在清水中。用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞是否復原。

四、實驗結果與結論

1.滴加了加入紅墨水的質量濃度為0.2 g/mL的蔗糖溶液后，無色的液泡體積呈不同程度的縮小，原生質層與細胞壁之間分開，并在其間充滿紅色溶液，即發生質壁分離且細胞壁具有全透性。

2.滴加清水后，無色的液泡體積逐漸膨大，原生質層與細胞壁之間的紅色溶液逐漸消失，即發生質壁分離復原。

五、研究的成果與分析

1.實驗材料的改進

（1）外表皮的撕取較困難，想獲得較好的紫色細胞不容易。但撕取內表皮細胞比外表皮細胞要容易，更易于學生操作。

（2）無色內表皮作為實驗材料，當發生質壁分離時可以觀察到無色液泡的體積呈不同程度的縮小，原生質層與細胞壁之間充滿紅色溶液。

2.實驗中所用溶液的改進

用加入紅墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液作試劑（紅墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3）進行實驗，顏色對比鮮明。當發生質壁分離時可以觀察到無色液泡的體積呈不同程度的縮小，但始終是無色的，也就說明紅色溶液進入細胞壁但不能進入原生質層，從而證明細胞壁具有全透性，而原生質層具有選擇透過性。

參考文獻：

[1]羅益群.“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗初探.中學生物學，2005（01）.

[2]唐曉明.姚新葉.未曾預約的美麗：質壁分離實驗圖像不規則的再探究.教學儀器與實驗，2010（10）.

（作者單位 甘肅省武威市武威第二中學）

編輯 魯翠紅