细胞大小和物质运输的关系实验改进

田永贤 张和平 邓必建

1 原实验设计思路

当NaOH与含有酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞就会变成紫红色。从琼脂块的颜色变化情况就能反映NaOH扩散进入琼脂块的深度。通过计算在相同时间内物质扩散的体积与总体积之比，根据这个比例就可以反映细胞的物质运输的效率。

2 实验改进

改进前：原实验在过程中用到的NaOH属于强碱，具有较强的腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触，给实验带来一定的危险性。

改进后：由于实验的原理是利用分子的扩散来模拟细胞的物质交换及利用颜色反应来追踪物质的扩散的深度。所以改用石蕊与食醋的颜色反应来追踪物质的扩散的深度。由于食醋腐蚀性很小，从而能保证实验安全性。

改进前：原实验操作时，琼脂块制作常常发生沉淀在烧杯底部被烧焦的现象，给实验准备带来了一定的不便，且熬制的时间比较长。

改进后：实验材料改为凉粉块（含石蕊）。用开水直接冲泡粉状凉粉，在冲泡过程中加入适量的石蕊颗粒。实验操作简便，时间短。

3 方法步骤

（1） 制作凉粉块（含石蕊试剂）。

（2） 用塑料刀将凉粉块切成三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体。

（3） 将三块凉粉块放在烧杯内，加入食用白醋，将凉粉块淹没，浸泡10 min。用塑料勺不时翻动凉粉块。

注意：不要用勺子将凉粉块切开或挖动其表面。

（4） 用塑料勺将凉粉块从溶液中取出，用纸巾把它们吸干，用塑料刀把凉粉块切成两半。观察切面，测量每一块上醋酸扩散的深度。记录测量结果。

注意：每两次操作之间必须把刀擦干。

（5） 根据测量结果进行计算，并填写表1。

4 实验创新点

（1） 食醋无腐蚀性，能保证实验的安全性。

（2） 实验现象明显，含石蕊的凉粉块呈紫色，遇到酸呈红色，颜色反衬明显，适于观察。而且由于凉粉块透明度较高，可以观察醋酸分子的扩散进程。

（3） 把琼脂块改为凉粉块，用开水直接冲泡凉粉粉，实验过程简单化。原实验前后所需时间35 min左右（含琼脂块制备时间），创新实验所需时间20 min左右（含凉粉块制备时间），操作时间缩短。

（4） 市场上凉粉原料价格比琼脂原料要便宜，食用白醋可从市面上购买，材料易得，也很便宜。这体现了生物学实验材料生活化，贴近学生实际，而且让学生觉得生物实验还挺有趣，提高了学生对生物学的兴趣。

（5） 原实验中含酚酞的琼脂块制备由教师完成，而改正后的实验全过程都由学生独立完成。

（6） 由于可以使用新材料和新药剂对实验改进，拓展了思维，开阔了眼界，有利于提高学生的积极思考和创新能力。