关于“细胞大小与物质运输的关系”实验材料的探索

陈有瑜

人教版高中生物必修1第6章第1节“细胞大小与物质运输的关系”这一实验，所用实验材料为：3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块（NaOH和酚酞相遇，呈紫红色）；塑料餐刀、防水手套、毫米尺、塑料勺、纸巾、烧杯；质量分数为0.1%的NaOH溶液。但对琼脂块的制备，对于边缘地区的中学来说有一定的困难。同时，NaOH为强碱，有很强的腐蚀性。为此，我在教学中也不断地寻找既便宜又安全的实验材料。下面是本人对实验材料的选取与处理的探索过程。

一、实验材料用具的选取

材料用具：白萝卜、土豆、豆腐；一次性手套、毫米尺、餐巾纸、小刀、筷子、烧杯；清水、红墨水。

二、实验材料的处理

（一）把生白萝卜、生土豆、鲜豆腐用小刀分别切成边长为3cm、2cm、1cm的正方体，将切好的白萝卜、土豆以及豆腐块同时放入大烧杯中，加入红墨水将切块淹没浸泡15分钟。用筷子不时地翻动各切块（注意：不要用筷子将切块扣挖其表面）。15分钟后，戴上一次性手套取出各切块，并用小刀将各切块切成两半，观察切面，测量各切块上红墨水扩散的深度并求平均值，记录如下表。

通过对以上三种实验材料的处理，得到三组实验数据，对比分析都能得出正方体的体积越小，表面积与体积的比值越大，红墨水的扩散效率越高，进一步说明了细胞的体积越小，相对表面积越大，这样细胞的物质运输效率就会越高。

在实际实验过程中，材料按上面的实验要求处理后，效果不甚理想。原因有二，一是扩散深度不够，测量误差相对较大；二是生萝卜的含水量较多，生土豆组织比较紧密，鲜豆腐比较软，切块表面易受损，都会影响红墨水的扩散，影响实验效果。

（二）把熟白萝卜、熟土豆、熟豆腐用小刀分别切成边长为3cm、2cm、1cm的正方体。其他处理与操作和（一）相同。

用煮熟的白萝卜、土豆、豆腐做实验，得到的实验数据与用生的材料实验得到的数据对比后，发现熟材料的实验效果均好于生材料的实验效果，尤其是熟的白萝卜效果显著，豆腐次之。土豆存在一个问题，就是煮的时间不能太长（根据土豆的大小来定），时间短了效果不好，时间长了切块易碎。综上所述，煮熟的白萝卜做实验材料及其处理方法值得推广。

三、实验材料的再处理

通过上面两个表格内实验数据的对比。我们可以看出用煮熟的白萝卜实验效果显著。为了激发学生学习生物的兴趣，把煮熟的白萝卜进行再处理：将萝卜制作成正方体、球体、圆柱体以及正三棱锥，让不同的形状的萝卜来模拟不同形状的细胞，用材料体积大小来模拟细胞的大小，这样的模拟实验更具说服力。学生对实验的探索兴趣更浓了，有些学生还问我：“老师，能用红薯来代替萝卜吗？”……对于学生的问题，我对他们说：“同学们的想法都很有趣，选择哪种材料，如何处理，我们只能做合理的推理、假说，至于推理、假说是否正确，只能通过实验来验证。同学们提出的有趣的问题就留给大家在课后通过实验来证实。”

四、实践意义

生物是一门以实验为主的学科。对于相对偏远的地方，基础设施差，实验室配置往往无法跟上生物科学发展的速度。作为生物教师，要有积极主动的实验意识和创新意识，要用发展的眼光探寻身边的实验材料及实验机遇，来丰富自己的实验素养，丰富实验资源，丰富实验课堂，用科学合理又简单易行的实验去诠释生物学现象和生物学规律，逐步培养学生学习生物的兴趣，增强学生的创新意识和动手实验的能力。

（责任编辑黄春香）endprint