《探究植物细胞的吸水和失水》实验教学改进的探究

鲁风莲

摘 要：生物实验教学是高中生物教学中的重要内容，也是培养学生动手、创新以及探究科学知识方法的主要手段。但一味的“照方抓药”，就会失去实验教学的意义。在实验教学中，尝试将实验进行改进，在获取知识的同时激发创造欲望。所以，以营造创新思维的气氛，培养学生的创新意识。

关键词：生物实验；探究；改进

生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一，同时在对学生整体素质的提高方面，起到了非实验教学无法替代的作用。高中生物新教材中有许多实验内容，意在通过加强实验教学，培养学生的动手能力、科技创新能力以及探索科学知识的方法技巧。但在教学过程中我们更多的实验以验证性进行，学生只是单纯的模仿，按照已经设计好的方案“照方抓药”，使学生不假思索地接受事先已经知道的结论。这样一来，学生就失去了创新思维的空间，他们的创新意识也会被削弱。如果可以将其稍加改进，让学生始终處于不断探索的情景中，主动实验，认真操作，仔细观察，积极思考，这样可充分发挥学生的探究能力，在获取知识的同时激发创造欲望。所以，教师在教学过程中，尝试将实验进行改进，以营造创新思维的气氛，培养学生的创新意识。本文以《探究植物细胞的吸水和失水》为例，尝试实验教学的改进。

一、问题发现

1.紫色洋葱呈紫色的部分仅仅是鳞片叶的外表皮，并且仅有几层。

2.外表皮的撕取较困难，想获得较好的紫色细胞不容易。

3.内表皮易撕取，但液泡中无颜色，能否作为理想的实验材料？

4.实验原理学生已经很清楚，所以整个探究过程实质是以验证实验进行的。

二、实验改进方案

本实验有几处不尽如人意的地方，我想引导学生重新设计。可用如下的创新小实验来代替《探究植物细胞的吸水和失水》。

创新

问题提出：紫色洋葱内表皮易于撕取，但液泡中无紫色，能否作为本实验的材料？如果能，设计出理想的实验方案来。

讨论并设计：取紫色洋葱内表皮作材料，用加入红墨水的0.2g/mL的蔗糖溶液作试剂（红墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3）。试剂浓度也是通过分组实验得到的最佳浓度。

实验原理：同课本。

三、改进设计

1.制作洋葱叶表皮临时装片：取紫色洋葱内表皮，制成临时装片。

2.在低倍显微镜下观察。

3.质壁分离实验：从盖玻片的一侧滴加加入红墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧小心地用吸水纸吸，这样，盖玻片下跌洋葱表皮细胞就浸润在溶液中，用吸水纸将盖玻片外侧的溶液吸干净。约5分钟后用显微镜观察。

4.质壁分离复原：从盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱表皮细胞有浸润在清水中。用显微镜观察洋葱表皮细胞是否复原。

四、实验结果与结论

1.滴加了加入红墨水的质量浓度为0.2 g/mL的蔗糖溶液后，无色的液泡体积呈不同程度的缩小，原生质层与细胞壁之间分开，并在其间充满红色溶液，即发生质壁分离且细胞壁具有全透性。

2.滴加清水后，无色的液泡体积逐渐膨大，原生质层与细胞壁之间的红色溶液逐渐消失，即发生质壁分离复原。

五、研究的成果与分析

1.实验材料的改进

（1）外表皮的撕取较困难，想获得较好的紫色细胞不容易。但撕取内表皮细胞比外表皮细胞要容易，更易于学生操作。

（2）无色内表皮作为实验材料，当发生质壁分离时可以观察到无色液泡的体积呈不同程度的缩小，原生质层与细胞壁之间充满红色溶液。

2.实验中所用溶液的改进

用加入红墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液作试剂（红墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3）进行实验，颜色对比鲜明。当发生质壁分离时可以观察到无色液泡的体积呈不同程度的缩小，但始终是无色的，也就说明红色溶液进入细胞壁但不能进入原生质层，从而证明细胞壁具有全透性，而原生质层具有选择透过性。

参考文献：

[1]罗益群.“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验初探.中学生物学，2005（01）.

[2]唐晓明.姚新叶.未曾预约的美丽：质壁分离实验图像不规则的再探究.教学仪器与实验，2010（10）.

（作者单位 甘肃省武威市武威第二中学）

编辑 鲁翠红