《探究植物細(xì)胞的吸水和失水》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的探究

魯風(fēng)蓮

摘 要：生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新以及探究科學(xué)知識方法的主要手段。但一味的“照方抓藥”，就會(huì)失去實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，嘗試將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在獲取知識的同時(shí)激發(fā)創(chuàng)造欲望。所以，以營造創(chuàng)新思維的氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn)；探究；改進(jìn)

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取生物知識的最有效手段之一，同時(shí)在對學(xué)生整體素質(zhì)的提高方面，起到了非實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法替代的作用。高中生物新教材中有許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，意在通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科技創(chuàng)新能力以及探索科學(xué)知識的方法技巧。但在教學(xué)過程中我們更多的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性進(jìn)行，學(xué)生只是單純的模仿，按照已經(jīng)設(shè)計(jì)好的方案“照方抓藥”，使學(xué)生不假思索地接受事先已經(jīng)知道的結(jié)論。這樣一來，學(xué)生就失去了創(chuàng)新思維的空間，他們的創(chuàng)新意識也會(huì)被削弱。如果可以將其稍加改進(jìn)，讓學(xué)生始終處于不斷探索的情景中，主動(dòng)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，積極思考，這樣可充分發(fā)揮學(xué)生的探究能力，在獲取知識的同時(shí)激發(fā)創(chuàng)造欲望。所以，教師在教學(xué)過程中，嘗試將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，以營造創(chuàng)新思維的氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。本文以《探究植物細(xì)胞的吸水和失水》為例，嘗試實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)。

一、問題發(fā)現(xiàn)

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(xì)胞不容易。

3.內(nèi)表皮易撕取，但液泡中無顏色，能否作為理想的實(shí)驗(yàn)材料？

4.實(shí)驗(yàn)原理學(xué)生已經(jīng)很清楚，所以整個(gè)探究過程實(shí)質(zhì)是以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的。

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案

本實(shí)驗(yàn)有幾處不盡如人意的地方，我想引導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計(jì)。可用如下的創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)來代替《探究植物細(xì)胞的吸水和失水》。

創(chuàng)新

問題提出：紫色洋蔥內(nèi)表皮易于撕取，但液泡中無紫色，能否作為本實(shí)驗(yàn)的材料？如果能，設(shè)計(jì)出理想的實(shí)驗(yàn)方案來。

討論并設(shè)計(jì)：取紫色洋蔥內(nèi)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(shí)驗(yàn)得到的最佳濃度。

實(shí)驗(yàn)原理：同課本。

三、改進(jìn)設(shè)計(jì)

1.制作洋蔥葉表皮臨時(shí)裝片：取紫色洋蔥內(nèi)表皮，制成臨時(shí)裝片。

2.在低倍顯微鏡下觀察。

3.質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)：從蓋玻片的一側(cè)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(cè)小心地用吸水紙吸，這樣，蓋玻片下跌洋蔥表皮細(xì)胞就浸潤在溶液中，用吸水紙將蓋玻片外側(cè)的溶液吸干凈。約5分鐘后用顯微鏡觀察。

4.質(zhì)壁分離復(fù)原：從蓋玻片的一側(cè)滴入清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸。這樣重復(fù)幾次，蓋玻片下面的洋蔥表皮細(xì)胞有浸潤在清水中。用顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞是否復(fù)原。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

1.滴加了加入紅墨水的質(zhì)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(zhì)層與細(xì)胞壁之間分開，并在其間充滿紅色溶液，即發(fā)生質(zhì)壁分離且細(xì)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(zhì)層與細(xì)胞壁之間的紅色溶液逐漸消失，即發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。

五、研究的成果與分析

1.實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)

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

（2）無色內(nèi)表皮作為實(shí)驗(yàn)材料，當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)可以觀察到無色液泡的體積呈不同程度的縮小，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁之間充滿紅色溶液。

2.實(shí)驗(yàn)中所用溶液的改進(jìn)

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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，顏色對比鮮明。當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時(shí)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(jìn)入細(xì)胞壁但不能進(jìn)入原生質(zhì)層，從而證明細(xì)胞壁具有全透性，而原生質(zhì)層具有選擇透過性。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅益群.“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)初探.中學(xué)生物學(xué)，2005（01）.

[2]唐曉明.姚新葉.未曾預(yù)約的美麗：質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)圖像不規(guī)則的再探究.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2010（10）.

（作者單位 甘肅省武威市武威第二中學(xué)）

編輯 魯翠紅