“植物生长需要水”的相关实验改进尝试

2016-04-11王作辉

生物技术世界 2016年3期

关键词：青菜幼苗现象

王作辉

（云鹤初级中学江苏南京 211217）

“植物生长需要水”的相关实验改进尝试

王作辉

（云鹤初级中学江苏南京 211217）

实验《外界溶液浓度影响根细胞的吸水》，简单易操作，但也有瑕疵，可进一步改进，可通过增加溶液浓度、调整教学过程、更换实验材料与调整教学过程结合等方式进行调整。

实验改进调整更换

苏教版七年级生物（上）第三单元第5章第三节——植物生长需要水和无机盐中有一实验安排：外界溶液浓度影响根细胞的吸水,教材中给出了明确的实验材料和步骤安排,该实验操作简单、现象明显、说服力强,但前两年的教学落实过程中,本人也遇到了一些困难,主要体现为：

（1）茎叶发蔫的现象出现所需时间太长,一般需要十五分钟以上,加上复原时间更长,造成了实验组织管理耗时过多,降低了课堂容量,从而“当堂巩固”环节难以完成。（2）受天气影响较大,在阴雨天很难操作,往往是操作才开了个头,然后就需要直接讲结果和原理,不然,就只能是“漫长”的等待,临近下课才能看到明显的现象,复原操作根本完成不了。

原因分析：根据教学进度,本节内容的教学时间一般最早为十月底,此时气温已明显下降,植物的蒸腾作用减弱,而将植物幼苗根放入食盐水中,置于光下,最终茎叶发蔫的主要原因是两方面的,一方面是根部细胞失水,不能向茎叶输送水分,另一方面是蒸腾作用的存在使茎叶中水分减少。很明显蒸腾作用减弱定然会延长茎叶发蔫所需的时间。本学年的备课过程中,为了更好的解决以往所遇到的问题,在课前本人做了一些改进设计,并且在课堂教学中进行了一些尝试：

1 增加溶液浓度

增加溶液浓度的一般方法就是在一定量的水中加更多的溶质,如食盐,在此基础上可再加一些蔗糖,因为大多数溶质在水中的溶解是相互不干扰的,只要它们之间不发生化学反应,选叶相对较大的幼苗,如小青菜秧,在阳光下,约十分钟,就能观察到茎叶发蔫的现象；在室内时间再长一些,约十五分钟,也能观察到茎叶发蔫的现象。存在问题：发蔫之后,将其放入清水后,很难观察到时茎叶恢复原状,本人在课前试验了五株小青菜幼苗,其中三株两小时后基本恢复,另两株第二天枯死了。原因分析：若试验浓度过高,虽然根细胞质壁分离速度加快,但不久将细胞杀死,本人也试着确定能找出加速细胞失水且短时不会杀死细胞的最高溶液浓度,多次尝试发现,有诸多因素影响,如：放入时间的控制、所用植物的类型、植株的大小、各植株的根系情况等,因此,多次试验也没有得到比较准确的值。思考：课堂教学学生实验过程中,一株幼苗根放入高浓度溶液中,一株幼苗根放入清水中,做对照实验,省去复原实验,出现现象所需时间很短,就此展开探究,也可说明问题,同时至下课时高浓度溶液中苗枯蔫严重,会给学生留下较深印象,能很好的让学生体会烧苗的成因。

2 调整教学过程

教材教学顺序为,先学习植物为什么需要水,再学习植物需要水的特点,然后进行实验,之所以设计调整教学顺序是基于两个理由,一个是即使是高浓度溶液浸泡幼苗,现象出现之前的观察也会耗时长,反而会削弱学生的学习兴趣,最好能将学生等待现象出现的时间段利用起来；另一个原因是课本实验内容安排中已告诉学生所用液体的不同,对出现不同现象的分析学生很自然的归结到浸泡液不同的原因,从实验探究的角度来说,缺少了提出假设的过程,可以说是教学资源的浪费。设计过程调整如下：课前要实验桌上摆两只小烧杯,一只盛清水,一只盛浓盐水,同时桌上放两株青菜幼苗,上课时要求学生将两株幼苗的根分别放入两只烧杯中,然后复习根的结构和功能,讲述水对植物的重要性以及植物需水特点,至此时,两株青菜的外观已有明显差异,此刻引导学生观察,学生兴趣很浓,自然而然就提出了问题,从而讨论做出假设,将科学探究过程尽量完善,有利于学生思维品质的提升。存在问题：此实验的最明显现象是叶的发蔫,而要研究的问题是：外界溶液浓度对根细胞的吸水有什么影响？叶的发蔫与根细胞失水的关系,从生物学科角度来说应该从“水势”角度解释,而对初中生来说,是行不通的,会造成部分学生认为：根外周溶液浓度会影响到叶蒸腾作用的剧烈程度,从某种角度来说这也算是一个合理的假设,虽然也可以通过实验验证,但这样势必偏离了教学重点,常常会让学生产生一些误解。

3 更换实验材料与调整教学过程结合

用青菜幼苗做实验时,发现浸在清水中与浸在浓溶液中青菜的根一段时间后,有点差异,浸在浓溶液中青菜的根一段时间后根有点软,只是差异不大,教师细细触摸能够区分,但学生观察起来比较困难,试想如果在这两种情况下植物的根若有明显差异,则探究“外界溶液浓度对根细胞的吸水有什么影响？”便是水到渠成了,关键是寻找合适的实验材料,也就是合适的根,这种植物的根应该是比较细,而且是比较坚挺的。经过多次实验发现使用小麦苗比较合适。实验所用小麦苗的培养：选籽粒饱满的小麦种子若干（可以稍微多一些,以便有选择的余地）,放入塑料袋中,放入适量水,以刚浸没小麦种子为宜,放置于温度较高场所,无需见光,三四天后实验材料便可以使用了,此时小麦幼苗的大致形态为：小麦颗粒尚较完整,芽长约一厘米,外被芽鞘,长根约三至五根,长度四厘米左右,整个根系外张,根直且坚挺。设计过程如下：课前要实验桌上摆两只小烧杯,一只盛清水,一只盛盐水,同时在盛清水的烧杯中放入两株小麦幼苗,上课时要求学生将两株幼苗中的任意一株放入另一只烧杯的液体中,然后复习根的结构和功能,讲述水对植物的重要性以及植物需水特点,至此时,两株小麦幼苗的根的外观已有差异,一株根坚挺且外张；一株根变软,长根下垂并拢,现象很是明显,此刻引导学生观察,统计各组的观察结果,各组结果的一致很能激趣,提出问题后,师生共同讨论很快能确定：出现此现象最有可能的原因是两烧杯内液体不同,此时教师公布两种液体的不同之处,接下来有关“细胞吸失水与细胞外液的浓度的关系”的探究和归纳就是很轻松自然之事了。若再加上萝卜条实验,则学生就能很轻松的利用本节所学解释生活中与之相关的实例了。