關(guān)于“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)材料的探索

陳有瑜

人教版高中生物必修1第6章第1節(jié)“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)，所用實(shí)驗(yàn)材料為：3cm×3cm×6cm的含酚酞的瓊脂塊（NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色）；塑料餐刀、防水手套、毫米尺、塑料勺、紙巾、燒杯；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液。但對(duì)瓊脂塊的制備，對(duì)于邊緣地區(qū)的中學(xué)來(lái)說(shuō)有一定的困難。同時(shí)，NaOH為強(qiáng)堿，有很強(qiáng)的腐蝕性。為此，我在教學(xué)中也不斷地尋找既便宜又安全的實(shí)驗(yàn)材料。下面是本人對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選取與處理的探索過(guò)程。

一、實(shí)驗(yàn)材料用具的選取

材料用具：白蘿卜、土豆、豆腐；一次性手套、毫米尺、餐巾紙、小刀、筷子、燒杯；清水、紅墨水。

二、實(shí)驗(yàn)材料的處理

（一）把生白蘿卜、生土豆、鮮豆腐用小刀分別切成邊長(zhǎng)為3cm、2cm、1cm的正方體，將切好的白蘿卜、土豆以及豆腐塊同時(shí)放入大燒杯中，加入紅墨水將切塊淹沒浸泡15分鐘。用筷子不時(shí)地翻動(dòng)各切塊（注意：不要用筷子將切塊扣挖其表面）。15分鐘后，戴上一次性手套取出各切塊，并用小刀將各切塊切成兩半，觀察切面，測(cè)量各切塊上紅墨水?dāng)U散的深度并求平均值，記錄如下表。

通過(guò)對(duì)以上三種實(shí)驗(yàn)材料的處理，得到三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析都能得出正方體的體積越小，表面積與體積的比值越大，紅墨水的擴(kuò)散效率越高，進(jìn)一步說(shuō)明了細(xì)胞的體積越小，相對(duì)表面積越大，這樣細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就會(huì)越高。

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，材料按上面的實(shí)驗(yàn)要求處理后，效果不甚理想。原因有二，一是擴(kuò)散深度不夠，測(cè)量誤差相對(duì)較大；二是生蘿卜的含水量較多，生土豆組織比較緊密，鮮豆腐比較軟，切塊表面易受損，都會(huì)影響紅墨水的擴(kuò)散，影響實(shí)驗(yàn)效果。

（二）把熟白蘿卜、熟土豆、熟豆腐用小刀分別切成邊長(zhǎng)為3cm、2cm、1cm的正方體。其他處理與操作和（一）相同。

用煮熟的白蘿卜、土豆、豆腐做實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與用生的材料實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)熟材料的實(shí)驗(yàn)效果均好于生材料的實(shí)驗(yàn)效果，尤其是熟的白蘿卜效果顯著，豆腐次之。土豆存在一個(gè)問(wèn)題，就是煮的時(shí)間不能太長(zhǎng)（根據(jù)土豆的大小來(lái)定），時(shí)間短了效果不好，時(shí)間長(zhǎng)了切塊易碎。綜上所述，煮熟的白蘿卜做實(shí)驗(yàn)材料及其處理方法值得推廣。

三、實(shí)驗(yàn)材料的再處理

通過(guò)上面兩個(gè)表格內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比。我們可以看出用煮熟的白蘿卜實(shí)驗(yàn)效果顯著。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，把煮熟的白蘿卜進(jìn)行再處理：將蘿卜制作成正方體、球體、圓柱體以及正三棱錐，讓不同的形狀的蘿卜來(lái)模擬不同形狀的細(xì)胞，用材料體積大小來(lái)模擬細(xì)胞的大小，這樣的模擬實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索興趣更濃了，有些學(xué)生還問(wèn)我：“老師，能用紅薯來(lái)代替蘿卜嗎？”……對(duì)于學(xué)生的問(wèn)題，我對(duì)他們說(shuō)：“同學(xué)們的想法都很有趣，選擇哪種材料，如何處理，我們只能做合理的推理、假說(shuō)，至于推理、假說(shuō)是否正確，只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。同學(xué)們提出的有趣的問(wèn)題就留給大家在課后通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。”

四、實(shí)踐意義

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科。對(duì)于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地方，基礎(chǔ)設(shè)施差，實(shí)驗(yàn)室配置往往無(wú)法跟上生物科學(xué)發(fā)展的速度。作為生物教師，要有積極主動(dòng)的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，要用發(fā)展的眼光探尋身邊的實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)機(jī)遇，來(lái)豐富自己的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，豐富實(shí)驗(yàn)資源，豐富實(shí)驗(yàn)課堂，用科學(xué)合理又簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)去詮釋生物學(xué)現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。

（責(zé)任編輯黃春香）endprint