“渗透现象”实验可行性探讨 论文.docx

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1、“渗透现象”实验可行性探讨摘要：针对教材该模拟实验的不足，结合自身教学实践从实验材料的优选、实验装置的改进等方面提出切实可行的实验改进措施、实验方案，并引导学生主动学习积极探索。通过改进实验引导学生认识半透膜的作用，促进学生对生物膜具有控制物质进出细胞，即选择透过性这一结论的学习和理解，进而为学生理解细胞是一个开放的生命系统打下基础。关键词：卵壳膜实验可行性实验改进实验反思引言人教版高中生物必修1分子与细胞（2019版）第四章第一节的“问题探讨”中教材通过模拟实验向学生展示了渗透作用的实验现象，使学生通过观察实验现象直观的认识到半透膜的作用，为本节讲述动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都相当

2、于一层半透膜打下基础。然而，很多学校并没有开设这一实验。使得该模拟实验由“做实验变成了讲实验。导致该实验没有展开从而失去了探究活动应有的教学效果。那么如何有效开展实验教学呢？经初步调查发现，除主观因素和课时紧张的原因以外，客观因素主要体现在以下方面：实验装置笨重繁琐、实验操作不易进、实验现象很难体现等。为此，笔者结合自身教学实践，对该实验进行了相关的改进和拓展，以期提高该探究活动的教学效果。一教材实验的不足在高中生物“渗透实验教学”中，教材把这个实验安排为教师演示实验，教学实践过程中发现本实验效果明显，能很好的激发学生的好奇心和求知欲，但仍然存在着一些不足，主要体现在以下几个方面：1、实验材料

3、缺乏说服力实验材料玻璃纸是一种人工合成的非生物材料，用人工合成的膜代替半透膜与生物性半透膜相比还是缺乏一定的说服力。2、实验装置复杂教材实验装置需用到铁架台、大烧杯等，作为教师演示实验，教师携带起来笨重繁琐。3、可操作性较差使用光滑的漏斗做实验，因半透膜难以扎紧等问题而导致实验操作不便，实验成低。如：操作时，如果漏斗口外先密封上玻璃纸再向漏斗内注入蔗糖溶液，容易在灌装的过程中出现气泡或者将漏斗的上端封住；若先倒置，然后再向敞口端注入蔗糖溶液最后在漏斗口外密封上玻璃纸，这样则容易导致装置密封不严或者导致玻璃纸受损或滑落。4、实验时间长因水柱上升幅度小，且速度缓慢，导致实验演示时间过长，不利于教学

4、演示。因此，本着实验材料贴近生活，实验操作简便易行，实验效果好的原则，从实验材料和实验装置两方面对本实验进行了改进和拓展。二实验的改进1、实验材料的优选选择合适的实验材料是实验成败的关键因素之一。常见易得的生物性半透膜材料很多，主要包括种子的种皮、鱼鳗、动物的膀胱和肠衣，鸡蛋的卵壳膜等。在这些生物材料中，经过多次预实验后发现，种子的种皮需浸泡2至3小时后取出胚才能使用，实验准备时间过长；鱼鳏以及动物的膀胱膜虽然实验现象还算明显,但是取材后的处理工作（剥离浆膜层）较为繁琐；鸡蛋的卵壳膜最好，不仅取材方便，成本低廉，而且可得到很直观的实验现象。可见，不局限于教材的实验选材，即实现了对教材实验非生物

5、材料的有效补充,也能够使学生跳出课本框框的限制，达到扩展思维空间的目的。那么如何获取鸡蛋的卵壳膜呢？取材方法有多种：选取新鲜较大的鸡蛋，将鸡蛋的大头端轻轻敲碎，用镒子缓缓的剥除部分蛋壳，露出卵壳膜，但不能损伤卵壳膜；或者将鸡蛋的大头端放在适宜浓度的盐酸或醋酸溶液中，直至蛋壳被腐蚀掉，露出卵壳膜。再将鸡蛋的另一端敲出一孔使内容物流出，清水冲洗干净后浸在清水中备用。2、实验装置的改进在日常实验教学中，我们鼓励充分发挥学生和老师的创造性，利用身边廉价的器具和材料，设计富有创造性的实验和实践活动。（1）将制备好的卵壳膜直接架在50ml的小烧杯口即可。这样既很好的固定了卵壳膜，又简化了实验装置。（2）可

6、以采用不同的原理，如利用特定化学物质可发生颜色和沉淀反应原理来探究膜的通透性，实验现象非常明显。3）蛋壳内和烧杯内可以注入不同的溶液进行实验，比起向漏斗内注入溶液，操作起来更为简便易行;可见，这样的改进，既激发了学生的求知欲望和好奇心，也培养了学生的创新精神。同时也注重了与生活实际和其他学科之间的联系，培养了学生利用所学知识解决实际问题的能力，提高了生物科学素养。使学生感受到生物就在身边。三改进后的实验1、探究水分子能否通过半透膜？实验名称水分子能否通过半透膜？实验原理水分子能通过半透膜，蔗糖分子不能通过半透膜材料用具卵壳膜、小烧杯（50ml）、量筒、标签纸、蔗糖溶液、清水。取两只大小相似的卵

7、壳膜，分别编号为A、B,另取两个50ml的小烧杯，分别标号为、。分别向A、B两只卵壳膜内滴加6ml清水和蔗糖溶液，向、两只烧杯中添加蔗糖溶实验步骤液和清水。将A、B卵壳膜分别置于编号为、的两只烧杯口，放置10分钟。10分钟后，取下A、B两只卵壳膜，分别量取其内部所含液体的体积并记录。实验现象装有蔗糖的卵壳膜内水分增加，装有清水的卵壳膜内水分减少。实验结论水分子能通过半透膜，蔗糖分子不能通过半透膜2、进一步探究：其他物质能否通过半透膜？通过实验学生不难得出“水分子能通过半透膜”的结论。为了让学生更深刻的理解半透膜的概念“某些物质可以透过，而另一些物质不能透过，可引导学生利用刚才的实验装置，继续设

8、计实验探究“其他物质能否通过半透膜？教师引导学生主动探究，利用所提供的材料用具，围绕本实验的实验目的，分小组进行讨论、设计实验方案，然后进行实验。四实验总结通过实验，学生进一步理解了半透膜的概念：“某些物质可以透过，而另一些物质不能透过。这样层层递进使学生在掌握了水分子能通过半透膜的基础上，又进一步理解了半透膜的概念。可见，改进后的实验效果明显，能很好的完成教学目的，通过用卵壳膜模拟实验，探究了细胞膜具有控制物质进出的选择透过性。同时在学生主动参与的过程中培养了学生的初步探究能力和科学思维能力。提高了学生的生物学素养。这里需要向学生强调指出，卵壳膜实际上并不是膜，它是从生物材料中剥取出来的薄膜

9、类物质，具有很好的半透性，是细胞膜等生物膜的一种很好的替代材料，习惯上称之为半透膜。五实验反思1、有效的实现了对教材实验的拓展，层层递进使学生在理解半透膜允许水分子透过的基础上更深层次理解膜的选择透过性。2、从学生既熟悉又陌生的鸡蛋入手，吸引了学生兴趣的同时又简化了实验装置,而且实验现象明显。3、该实验也有不足的地方；如两组对照实验鸡蛋应同时放置在烧杯口静置，无关变量没控制好。如获取卵壳膜的方法。若轻轻敲碎并剥除鸡蛋蛋壳容易损伤膜；若用盐酸浸泡自行溶解则会有一定的安全隐患，若用醋酸浸泡可能实验时间较长等等。进一步探究：通过本实验，学生对膜的选择透过性有一个全面直观的认识，在实验结束时教师还可以进一步引导学生进行探究实验，设计并探究其他物质如蔗糖、蔗糖的水解产物等能否通过膜，并分析原因，达到拓展学生思维的目的，进而来解释生活中的现象。参考文献生物学必修1分子与细胞M人民教育出版社，2019年版.2普通高中生物学课程标准M人民教育出版社，2017年版.