“滲透作用裝置”的改進與創新

滕亞松

[摘? ?要]針對教材中“滲透作用裝置”演示實驗的不足，對實驗裝置進行改進，既節省了演示時間，又大大增強了演示效果。

[關鍵詞]滲透作用裝置;改進;創新

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）32-0096-01

“滲透作用裝置”是人教版生物必修1《分子與細胞》中的一個演示實驗，教材安排此實驗的目的在于，讓學生通過分析實驗現象，認識生物膜的作用，概括出滲透作用的概念和發生滲透作用的兩個條件，從而為理解植物細胞通過滲透作用吸水和失水現象做好知識鋪墊。演示實驗應該具備準備簡單、效果明顯、便于攜帶演示等特點。教材觀察滲透現象的實驗裝置器材有鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃紙，實驗可操作性較差。針對“滲透作用裝置”演示實驗的不足，筆者對教材所提供的實驗裝置進行改進，既節省了演示時間，又大大增強了實驗效果。

一、實驗不足

“滲透作用裝置”演示實驗主要存在以下不足：

（1）玻璃紙作為半透膜不容易取材。

（2）長頸漏斗口直徑大，不易找到合適的半透膜，即使找到也不容易固定。

（3）實驗裝置用到的鐵架臺比較大而且沉重，不便于攜帶演示。

筆者在教學中引導學生對教材實驗裝置進行了改進，改進后的實驗裝置簡單易操作，學生課后也可動手操作，并且幾分鐘內就能觀察到明顯的實驗現象。

二、實驗改進

1. 半透膜的選擇

針對“玻璃紙作為半透膜不容易取材”的問題，學生查閱大量資料后了解到，蛋殼膜可以代替玻璃紙，于是他們按照資料中提供的方法嘗試獲取蛋殼膜。他們買來白醋、生雞蛋，將雞蛋洗凈，放入裝有白醋的杯子，4小時后，在一側慢慢剝離蛋殼，如果分離較困難，蛋殼的浸泡時間可延長1小時。反復操作后發現，蛋殼膜容易破損，且耗時較長，而如果把雞蛋的一端敲洞，直接剝開蛋殼，留著蛋殼膜，可操作性更差。于是想到用鵪鶉蛋代替雞蛋，先用玻璃棒輕輕把鵪鶉蛋表面的蛋殼敲碎;然后將蛋殼碎片小心地從殼膜上剝下，用剪刀在蛋膜的一端剪開一小口;最后把鵪鶉蛋中的內容物倒出，用清水小心將其洗凈，即可得到蛋殼膜。兩種方法對照表明，鵪鶉蛋體積小，蛋殼脆，如此操作可得到完整的沒有經過任何化學物質處理過的蛋殼膜，效果較好。

2. 塑料漏斗的制作

對于“長頸漏斗口直徑大，不易找到合適的半透膜，即使找到也不容易固定”的問題，筆者引導學生思考解決方法。學生想到用塑料滴管代替長頸漏斗，他們用剪刀將塑料滴管大頭的一端剪去1/4，留下3/4呈漏斗狀的部分，將鵪鶉蛋殼膜套在塑料滴管上，用橡皮筋扎住。塑料滴管做成的漏斗，其漏斗口的直徑只有1.2 cm，解決了教材實驗的問題。

3. 塑料漏斗的固定

針對“實驗裝置用到的鐵架臺比較大而且沉重，不便于攜帶演示”的問題，師生共同對教材實驗裝置進行改進。瓶蓋鉆孔，裝入塑料滴管做成的漏斗，再將其裝入瓶中，組裝成滲透作用的裝置。此裝置攜帶方便，而且實驗操作簡單，效果明顯。

4. 漏斗內溶液的選擇

按照改進裝置進行實驗，向漏斗內滴加蔗糖溶液，向水瓶中加入清水，使漏斗內外液面相平，2分鐘后漏斗內液面升高。有學生提出問題：蔗糖溶液無色透明，演示實驗時很難觀察到漏斗中液面的情況，如何改進？于是筆者設疑：“是否可以用其他易于觀察的溶液代替蔗糖溶液？”并引導學生思考討論。這樣，師生共同對實驗方案進行改進并做進一步的實驗探究。

用飽和紅糖溶液代替蔗糖溶液進行實驗操作，結果表明：由于紅糖溶液自身的顏色，學生能夠更直觀地觀察到滲透裝置中液面的上升情況，效果明顯。

以下為部分實驗操作圖：

三、實驗反思

以上是筆者對“滲透作用裝置”演示實驗的一些改進。實驗是一種探究式學習。本實驗教學中，教師引導學生側耳傾聽、動口討論、動腦思考、動手實踐，嘗試對教材實驗進行改進，其創新之處在于易于操作，便于學生課后自行重復實驗。另外，能夠更好地激發學生學習生物學的興趣，訓練學生的實驗技能、觀察能力和科學思維，能有效培養學生的生物學學科核心素養。

總之，將多感官教學應用于生物實驗教學，將是生物實驗教學發展的一種趨勢，筆者會在以后的實驗教學中多探索、多實踐，以最大限度地提升學生的生物學學科核心素養。

（責任編輯 黃春香）