对“渗透现象”演示实验设置的探讨

摘 要： 演示实验是教师在课堂上结合教学内容进行的实验，它是学生观察和获得感性认识的重要源泉，是一种直观教学手段。“渗透现象”是高中生物学中的经典演示实验，课本上此实验的装置有明显的优点，但也给我们留下思考和创造的空间。

关键词： 渗透现象 实验设置 探讨

“渗透现象”是高中生物学中的经典演示实验，课本上此实验的装置有明显的优点，但也给我们留下思考和创造的空间。

1.半透膜的选择

教材选用的是一种半透膜——玻璃纸即赛璐玢，学生没有接触过，且很难买到。在具体操作时可以用花生种皮、鱼鳔或卵黄膜代替。笔者在实验室用的是鱼鳔，简便易得且面积大利于捆绑，渗透作用发生得比较快。

2.长颈漏斗的选择

长颈漏斗口的直径较大捆扎半透膜较困难，在操作中，常出现捆扎不严或半透膜破损的情况，且所绑半透膜受到蔗糖溶液的压力而下沉，影响液面高度的变化。通过漏斗颈向装置内加入蔗糖溶液也较困难。用烧杯注入，容易溢出，用滴管注入费时较长。我们在实验时用移液管代替长颈漏斗，移液管直径很小，在有限时间内液面上升较多，现象明显。

3.蔗糖溶液的选择

课本选择的清水和蔗糖溶液都是无色的，即使液面上升也不易观察。笔者在操作时在蔗糖溶液中加一定量红墨水或蓝墨水，实验现象清晰可见，增强了实验的有效性，也可用高锰酸钾—蔗糖溶液替代蔗糖溶液。

4.实验方案的设置

教材中的实验装置就一套即：倒置漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液，膜外是清水的实验组，不能推理说明渗透作用发生所需的两个必要条件，也不利于对学生讲述有关实验设计的基本原则。如：对照原则、单因子变量原则等。我们增设了对照实验以增强说服力。

（1）对照实验1：自变量为是否具有半透膜。

如下图1所示：A组和B组的膜内都是一定浓度的蔗糖溶液，烧杯内的溶液为清水，不同的则是A组用鱼鳔膜，而B组用塑料纸隔离蔗糖溶液和清水。设置好后都用铁架台固定好并调节好两个移液管的液面在同一适当高度，各作上标记。请学生预测图1中两个装置最终的液面变化情况。等实验结果，即A移液管内液面上升，B移液管液面基本不变出现以后，引导学生通过A组和B组对照得出渗透作用发生的条件之一：必须具有半透膜。

（2）对照实验2：再增加C、D两组实验组如下图2。

C组和A组的装置是一样的鱼鳔膜，蔗糖溶液和清水的摆放位置恰好相反。D组鱼鳔膜内外都是同样浓度的蔗糖溶液。设置好后都用铁架台固定好，调节三个移液管的液面在同一适当高度，各作标记。请学生参考A管液面变化，预测图2中C、D装置液面的变化。实验结果是C移液管液面下降，D移液管液面基本不变。A组和C、D组之间对照使学生理解渗透作用发生的另一个条件：半透膜两侧的溶液必须具有浓度差。课堂上实验操作可以四组实验同时进行，分析时则采用AB对照，ACD对照。由学生分析结果和对照的目的，既演示了实验，又贯穿了实验设计的基本原则，可谓理论与实践的完美结合。

参考文献：

［1］生物必修1《分子与细胞》.人民教育出版社，2007，（第二版）.

［2］胡寿根.渗透实验材料的实践和探索［J］.生物学教学，2006，（8）

［3］潘建勋.渗透作用演示实验改进和拓展［J］.生物学教学，2009，（1）.