一个简单实用的渗透装置

鲁英

摘要：自然科学的研究与深入往往建立在实际操作的实验研究之上的，生物学属于自然科学的一种，这就使得生物学的理论研究与发展更离不开教学实验的反复验证与证实。实际操作的实验研究，不仅仅是对理论研究的论证，更是对学生动手能力、实践素质的培养与锻炼，有利于提升学生的自主学习能力，激发学生的学习兴趣，从而获取更好的学习效果。一个实验过程的完成需要依赖实验预想、实验设计、实验准备、实验操作、实验分许等多个步骤才能得以实现，每一实验步骤都要严格遵守严谨、认真的实验态度，才能获得最科学、最准确的实验结果，以达到验证实验理论的目的。本文以最为常见、简便的渗透装置为例，通过对各个实验步骤的细化分析，进一步对实验结果理论进行深入分析。

关键词：渗透作用；装置；实用

一、引言

随着近年来国家对教育事业重视力度的不断加强，新课标的教育改革也正在不断推进与加深，关于《普通高中课程方案》的实行更是指出“要创设有利于引导学生主动学习的课程实验环境，提高学生自主学习能力，合作交流以及分析和解决问题的能力”，由此可见，针对教育教学方式的转型是新时代教育事业发展的时代要求与社会需求，是历史发展的必然趋势。传统的“填鸭式”教学方式已经不能现代化的社会发展需求，现代化的教育事业的转型必须要遵循素质教育发展的原则，不单单要注重理论知识的学习，更要加强学生动手能力、实践能力的培养与锻炼，才能促进学生全方面、多方位综合素质的提高，才能培养具有创新能力的高素质、高水平人才。

在这样的社会背景与新时代课程标准改革的背景之下，开设实验创新课堂正是步入课程改革的一步，这是促进教育教学方式改革，提升学生的创新能力、动手能力提高的关键性措施，也是现代化教育事业的发展必然要求。本文主要以普通高中课程标准实验教科书生物必修书当中，关于分子与细胞一章的物质跨膜运输的原理演示实验为主要试验对照标准，进行渗透作用的相关实验，并结合实际操作条件的限制，对实验装置与实验过程进行初步的改进与调整，以加强实验的便利性、可操作性，使得实验操作更符合学生的动手能力与认知能力。

二、渗透装置的实验过程

（一）、实验原理：

渗透装置的实现主要是依赖渗透作用得以实现的，所谓渗透作用是指，当两种浓度不同的溶液被半透膜阻隔之时，水分子会由水势高的系统向水势低的系统流动的现象，这是对于成熟的植物细胞水分吸收原理的深度探析与理解。由此，我们可以发现，能够使得溶液发生渗透作用主要需要以下两个条件：

1.两种溶液之间具有半透膜

2.半透膜两侧的溶液浓度不同，具有浓度差。

只有让学生参与到最直观的操作与实验研究的过程当中来，才能对于植物细胞渗透吸水的原理有相对较为透彻的深入理解，有助于学生对生物原理的学习与了解。

（二）、实验仪器和材料的准备：

实验仪器：小烧杯（40ml）两个，镊子。

实验材料：淀粉溶液，鸡蛋，碘液，浓盐酸（质量分数18%），清水。

（三）、实验方法：

1、鸡蛋卵壳膜是在日常生活当中最为常见、最容易获取，且成本较为低廉，渗透效果较好的半透膜材料，除此以外鸡蛋卵壳膜还具有不易劈裂、质量优良、直观透明的优势，因此，本次实验主要采用鸡蛋卵壳膜半透膜材料。

制备半透膜过程主要如下：

（1）、选取质量良好的鸡蛋1个，使用镊子将钝端一侧敲开一个小孔，并且将蛋清蛋黄全部倒出。

（2）、将倒出蛋清、蛋黄的鸡蛋壳尖端朝下，放置于装有适量盐酸（质量分数为18%）的小烧杯之中，由于蛋壳内膜外的石灰质部分便会与浓盐酸发生反应，产生氯化钙，从而使得尖端蛋壳（约1cm高）被溶去，这就可以使得卵壳可以完整的露出。

（3）、将蛋壳取出，以蛋壳尖部朝下的状态，将其放入盛有清水的小烧杯之上。

2、实验装置如下图所示：

保持蛋壳尖部朝下，搁置于盛有适量清水的小烧杯上的状态，并迅速往鸡蛋壳内注入适量淀粉溶液，然后再在蛋壳外侧做好标记。

3、实验观察与检验：

约20分钟后，观察蛋壳内液面上升情况。分别向水和淀粉溶液中滴几滴碘水，观察颜色变化。

（四）、实验创新之处：

1、利用生活中随处可见的、简单易司空见惯的鸡蛋壳制半透膜实验道具，不仅更加感性直观，方便易得，且成本低廉，方便操作。

2、实验装置简便，无需外加固定物的辅助，操作简易，更有利于学生们的操作。

3、本次实验依据水分子可以通过半透膜，而蔗糖不能通过的原理得以实现，只不过在原有的实验基础之上，以“淀粉溶液”代替“蔗糖溶液”，使得实验结果更加直观、易操作。这一实验装置的改进原理是依据淀粉遇碘变蓝色的特性加以改进的，在实验过程当中，分别向烧杯和鸡蛋壳内滴几滴碘水，烧杯内的溶液会变为蓝色，这时观察蛋壳内液面的变化，溶液液面是否上升就更为直观与简便。通过这一实验我们可以得知，淀粉不能透过半透膜，但是水分子可以透过。

4、在卵壳膜的制备过程，引导学生利用化学、生物学的相关理论知识来解决生物学问题，既能够有效锻炼学生知识迁移的能力，而且，实验设计整个过程的改进探索也有利于培养学生的发散性思维，激发学生的创新意识、提高学生的创造能力，促进学生动手能力、思考能力的不断加强，以达到全面提升学生综合素质的目的。

三、结语

一个国家的自主创新能力，对于国家的综合国力的强盛有着最为直接的影响能力，因此，想要促进现代化社会的健康可持续发展，并不断增强我国的综合国力，必须从教育改革入手，只有实现了教育教学方式的革新，才能为全民族的综合素质水平的提高、自主创新能力的加强奠定良好的社会基础、教育基础。实验课程的开展与变革是现代教育事业变革的重要举措之一，生物实验课程作为培养学生实践能力、加强学生学习能力的主要课程，其不但是提高學生自主创新能力的关键性措施，更有利于教育事业的发展与转型。在今后的时代发展过程中，还需要顺应时代发展的社会需求，不断对教育教学方式加以改革与创新，才能促进教育事业的蓬勃发展与进步，才能使得国民的综合素质得到提高。

参考文献：

[1]叶能胜. 在新课程标准下对中学实验教学改革的几点思考[J]. 中国现代教育装备，2010（08）：15-16.

[2]董隆会，贾艳娟. 中学实验课教学评价初探[J]. 科学大众（科学教育），2011（07）：80.