一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的滲透裝置

魯英

摘要：自然科學(xué)的研究與深入往往建立在實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)研究之上的，生物學(xué)屬于自然科學(xué)的一種，這就使得生物學(xué)的理論研究與發(fā)展更離不開教學(xué)實(shí)驗(yàn)的反復(fù)驗(yàn)證與證實(shí)。實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)研究，不僅僅是對(duì)理論研究的論證，更是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)與鍛煉，有利于提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而獲取更好的學(xué)習(xí)效果。一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的完成需要依賴實(shí)驗(yàn)預(yù)想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分許等多個(gè)步驟才能得以實(shí)現(xiàn)，每一實(shí)驗(yàn)步驟都要嚴(yán)格遵守嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，才能獲得最科學(xué)、最準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以達(dá)到驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)理論的目的。本文以最為常見、簡(jiǎn)便的滲透裝置為例，通過對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的細(xì)化分析，進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞：滲透作用；裝置；實(shí)用

一、引言

隨著近年來國家對(duì)教育事業(yè)重視力度的不斷加強(qiáng)，新課標(biāo)的教育改革也正在不斷推進(jìn)與加深，關(guān)于《普通高中課程方案》的實(shí)行更是指出“要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的課程實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，合作交流以及分析和解決問題的能力”，由此可見，針對(duì)教育教學(xué)方式的轉(zhuǎn)型是新時(shí)代教育事業(yè)發(fā)展的時(shí)代要求與社會(huì)需求，是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式已經(jīng)不能現(xiàn)代化的社會(huì)發(fā)展需求，現(xiàn)代化的教育事業(yè)的轉(zhuǎn)型必須要遵循素質(zhì)教育發(fā)展的原則，不單單要注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更要加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)與鍛煉，才能促進(jìn)學(xué)生全方面、多方位綜合素質(zhì)的提高，才能培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)、高水平人才。

在這樣的社會(huì)背景與新時(shí)代課程標(biāo)準(zhǔn)改革的背景之下，開設(shè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課堂正是步入課程改革的一步，這是促進(jìn)教育教學(xué)方式改革，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力提高的關(guān)鍵性措施，也是現(xiàn)代化教育事業(yè)的發(fā)展必然要求。本文主要以普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修書當(dāng)中，關(guān)于分子與細(xì)胞一章的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)脑硌菔緦?shí)驗(yàn)為主要試驗(yàn)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行滲透作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際操作條件的限制，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行初步的改進(jìn)與調(diào)整，以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的便利性、可操作性，使得實(shí)驗(yàn)操作更符合學(xué)生的動(dòng)手能力與認(rèn)知能力。

二、滲透裝置的實(shí)驗(yàn)過程

（一）、實(shí)驗(yàn)原理：

滲透裝置的實(shí)現(xiàn)主要是依賴滲透作用得以實(shí)現(xiàn)的，所謂滲透作用是指，當(dāng)兩種濃度不同的溶液被半透膜阻隔之時(shí)，水分子會(huì)由水勢(shì)高的系統(tǒng)向水勢(shì)低的系統(tǒng)流動(dòng)的現(xiàn)象，這是對(duì)于成熟的植物細(xì)胞水分吸收原理的深度探析與理解。由此，我們可以發(fā)現(xiàn)，能夠使得溶液發(fā)生滲透作用主要需要以下兩個(gè)條件：

1.兩種溶液之間具有半透膜

2.半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同，具有濃度差。

只有讓學(xué)生參與到最直觀的操作與實(shí)驗(yàn)研究的過程當(dāng)中來，才能對(duì)于植物細(xì)胞滲透吸水的原理有相對(duì)較為透徹的深入理解，有助于學(xué)生對(duì)生物原理的學(xué)習(xí)與了解。

（二）、實(shí)驗(yàn)儀器和材料的準(zhǔn)備：

實(shí)驗(yàn)儀器：小燒杯（40ml）兩個(gè)，鑷子。

實(shí)驗(yàn)材料：淀粉溶液，雞蛋，碘液，濃鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)18%），清水。

（三）、實(shí)驗(yàn)方法：

1、雞蛋卵殼膜是在日常生活當(dāng)中最為常見、最容易獲取，且成本較為低廉，滲透效果較好的半透膜材料，除此以外雞蛋卵殼膜還具有不易劈裂、質(zhì)量優(yōu)良、直觀透明的優(yōu)勢(shì)，因此，本次實(shí)驗(yàn)主要采用雞蛋卵殼膜半透膜材料。

制備半透膜過程主要如下：

（1）、選取質(zhì)量良好的雞蛋1個(gè)，使用鑷子將鈍端一側(cè)敲開一個(gè)小孔，并且將蛋清蛋黃全部倒出。

（2）、將倒出蛋清、蛋黃的雞蛋殼尖端朝下，放置于裝有適量鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%）的小燒杯之中，由于蛋殼內(nèi)膜外的石灰質(zhì)部分便會(huì)與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氯化鈣，從而使得尖端蛋殼（約1cm高）被溶去，這就可以使得卵殼可以完整的露出。

（3）、將蛋殼取出，以蛋殼尖部朝下的狀態(tài)，將其放入盛有清水的小燒杯之上。

2、實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

保持蛋殼尖部朝下，擱置于盛有適量清水的小燒杯上的狀態(tài)，并迅速往雞蛋殼內(nèi)注入適量淀粉溶液，然后再在蛋殼外側(cè)做好標(biāo)記。

3、實(shí)驗(yàn)觀察與檢驗(yàn)：

約20分鐘后，觀察蛋殼內(nèi)液面上升情況。分別向水和淀粉溶液中滴幾滴碘水，觀察顏色變化。

（四）、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處：

1、利用生活中隨處可見的、簡(jiǎn)單易司空見慣的雞蛋殼制半透膜實(shí)驗(yàn)道具，不僅更加感性直觀，方便易得，且成本低廉，方便操作。

2、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)便，無需外加固定物的輔助，操作簡(jiǎn)易，更有利于學(xué)生們的操作。

3、本次實(shí)驗(yàn)依據(jù)水分子可以通過半透膜，而蔗糖不能通過的原理得以實(shí)現(xiàn)，只不過在原有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，以“淀粉溶液”代替“蔗糖溶液”，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加直觀、易操作。這一實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)原理是依據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)色的特性加以改進(jìn)的，在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，分別向燒杯和雞蛋殼內(nèi)滴幾滴碘水，燒杯內(nèi)的溶液會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，這時(shí)觀察蛋殼內(nèi)液面的變化，溶液液面是否上升就更為直觀與簡(jiǎn)便。通過這一實(shí)驗(yàn)我們可以得知，淀粉不能透過半透膜，但是水分子可以透過。

4、在卵殼膜的制備過程，引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)、生物學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)來解決生物學(xué)問題，既能夠有效鍛煉學(xué)生知識(shí)遷移的能力，而且，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)整個(gè)過程的改進(jìn)探索也有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生的創(chuàng)造能力，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力、思考能力的不斷加強(qiáng)，以達(dá)到全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

三、結(jié)語

一個(gè)國家的自主創(chuàng)新能力，對(duì)于國家的綜合國力的強(qiáng)盛有著最為直接的影響能力，因此，想要促進(jìn)現(xiàn)代化社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展，并不斷增強(qiáng)我國的綜合國力，必須從教育改革入手，只有實(shí)現(xiàn)了教育教學(xué)方式的革新，才能為全民族的綜合素質(zhì)水平的提高、自主創(chuàng)新能力的加強(qiáng)奠定良好的社會(huì)基礎(chǔ)、教育基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)課程的開展與變革是現(xiàn)代教育事業(yè)變革的重要舉措之一，生物實(shí)驗(yàn)課程作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的主要課程，其不但是提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵性措施，更有利于教育事業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)型。在今后的時(shí)代發(fā)展過程中，還需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的社會(huì)需求，不斷對(duì)教育教學(xué)方式加以改革與創(chuàng)新，才能促進(jìn)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展與進(jìn)步，才能使得國民的綜合素質(zhì)得到提高。

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