“植物生長需要水”的相關實驗改進嘗試

王作輝

（云鶴初級中學 江蘇南京 211217）

“植物生長需要水”的相關實驗改進嘗試

王作輝

（云鶴初級中學 江蘇南京 211217）

實驗《外界溶液濃度影響根細胞的吸水》，簡單易操作，但也有瑕疵，可進一步改進，可通過增加溶液濃度、調整教學過程、更換實驗材料與調整教學過程結合等方式進行調整。

實驗 改進 調整 更換

蘇教版七年級生物（上）第三單元第5章第三節——植物生長需要水和無機鹽中有一實驗安排：外界溶液濃度影響根細胞的吸水,教材中給出了明確的實驗材料和步驟安排,該實驗操作簡單、現象明顯、說服力強,但前兩年的教學落實過程中,本人也遇到了一些困難,主要體現為：

（1）莖葉發蔫的現象出現所需時間太長,一般需要十五分鐘以上,加上復原時間更長,造成了實驗組織管理耗時過多,降低了課堂容量,從而“當堂鞏固”環節難以完成。（2）受天氣影響較大,在陰雨天很難操作,往往是操作才開了個頭,然后就需要直接講結果和原理,不然,就只能是“漫長”的等待,臨近下課才能看到明顯的現象,復原操作根本完成不了。

原因分析：根據教學進度,本節內容的教學時間一般最早為十月底,此時氣溫已明顯下降,植物的蒸騰作用減弱,而將植物幼苗根放入食鹽水中,置于光下,最終莖葉發蔫的主要原因是兩方面的,一方面是根部細胞失水,不能向莖葉輸送水分,另一方面是蒸騰作用的存在使莖葉中水分減少。很明顯蒸騰作用減弱定然會延長莖葉發蔫所需的時間。本學年的備課過程中,為了更好的解決以往所遇到的問題,在課前本人做了一些改進設計,并且在課堂教學中進行了一些嘗試：

1 增加溶液濃度

增加溶液濃度的一般方法就是在一定量的水中加更多的溶質,如食鹽,在此基礎上可再加一些蔗糖,因為大多數溶質在水中的溶解是相互不干擾的,只要它們之間不發生化學反應,選葉相對較大的幼苗,如小青菜秧,在陽光下,約十分鐘,就能觀察到莖葉發蔫的現象；在室內時間再長一些,約十五分鐘,也能觀察到莖葉發蔫的現象。存在問題：發蔫之后,將其放入清水后,很難觀察到時莖葉恢復原狀,本人在課前試驗了五株小青菜幼苗,其中三株兩小時后基本恢復,另兩株第二天枯死了。原因分析：若試驗濃度過高,雖然根細胞質壁分離速度加快,但不久將細胞殺死,本人也試著確定能找出加速細胞失水且短時不會殺死細胞的最高溶液濃度,多次嘗試發現,有諸多因素影響,如：放入時間的控制、所用植物的類型、植株的大小、各植株的根系情況等,因此,多次試驗也沒有得到比較準確的值。思考：課堂教學學生實驗過程中,一株幼苗根放入高濃度溶液中,一株幼苗根放入清水中,做對照實驗,省去復原實驗,出現現象所需時間很短,就此展開探究,也可說明問題,同時至下課時高濃度溶液中苗枯蔫嚴重,會給學生留下較深印象,能很好的讓學生體會燒苗的成因。

2 調整教學過程

教材教學順序為,先學習植物為什么需要水,再學習植物需要水的特點,然后進行實驗,之所以設計調整教學順序是基于兩個理由,一個是即使是高濃度溶液浸泡幼苗,現象出現之前的觀察也會耗時長,反而會削弱學生的學習興趣,最好能將學生等待現象出現的時間段利用起來；另一個原因是課本實驗內容安排中已告訴學生所用液體的不同,對出現不同現象的分析學生很自然的歸結到浸泡液不同的原因,從實驗探究的角度來說,缺少了提出假設的過程,可以說是教學資源的浪費。設計過程調整如下：課前要實驗桌上擺兩只小燒杯,一只盛清水,一只盛濃鹽水,同時桌上放兩株青菜幼苗,上課時要求學生將兩株幼苗的根分別放入兩只燒杯中,然后復習根的結構和功能,講述水對植物的重要性以及植物需水特點,至此時,兩株青菜的外觀已有明顯差異,此刻引導學生觀察,學生興趣很濃,自然而然就提出了問題,從而討論做出假設,將科學探究過程盡量完善,有利于學生思維品質的提升。存在問題：此實驗的最明顯現象是葉的發蔫,而要研究的問題是：外界溶液濃度對根細胞的吸水有什么影響？ 葉的發蔫與根細胞失水的關系,從生物學科角度來說應該從“水勢”角度解釋,而對初中生來說,是行不通的,會造成部分學生認為：根外周溶液濃度會影響到葉蒸騰作用的劇烈程度,從某種角度來說這也算是一個合理的假設,雖然也可以通過實驗驗證,但這樣勢必偏離了教學重點,常常會讓學生產生一些誤解。

3 更換實驗材料與調整教學過程結合

用青菜幼苗做實驗時,發現浸在清水中與浸在濃溶液中青菜的根一段時間后,有點差異,浸在濃溶液中青菜的根一段時間后根有點軟,只是差異不大,教師細細觸摸能夠區分,但學生觀察起來比較困難,試想如果在這兩種情況下植物的根若有明顯差異,則探究“外界溶液濃度對根細胞的吸水有什么影響？”便是水到渠成了,關鍵是尋找合適的實驗材料,也就是合適的根,這種植物的根應該是比較細,而且是比較堅挺的。經過多次實驗發現使用小麥苗比較合適。實驗所用小麥苗的培養：選籽粒飽滿的小麥種子若干（可以稍微多一些,以便有選擇的余地）,放入塑料袋中,放入適量水,以剛浸沒小麥種子為宜,放置于溫度較高場所,無需見光,三四天后實驗材料便可以使用了,此時小麥幼苗的大致形態為：小麥顆粒尚較完整,芽長約一厘米,外被芽鞘,長根約三至五根,長度四厘米左右,整個根系外張,根直且堅挺。設計過程如下：課前要實驗桌上擺兩只小燒杯,一只盛清水,一只盛鹽水,同時在盛清水的燒杯中放入兩株小麥幼苗,上課時要求學生將兩株幼苗中的任意一株放入另一只燒杯的液體中,然后復習根的結構和功能,講述水對植物的重要性以及植物需水特點,至此時,兩株小麥幼苗的根的外觀已有差異,一株根堅挺且外張；一株根變軟,長根下垂并攏,現象很是明顯,此刻引導學生觀察,統計各組的觀察結果,各組結果的一致很能激趣,提出問題后,師生共同討論很快能確定：出現此現象最有可能的原因是兩燒杯內液體不同,此時教師公布兩種液體的不同之處,接下來有關“細胞吸失水與細胞外液的濃度的關系”的探究和歸納就是很輕松自然之事了。若再加上蘿卜條實驗,則學生就能很輕松的利用本節所學解釋生活中與之相關的實例了。

4 結語

以上是本人在教學實踐中對課本一小實驗的改進體會,本人認為初中生物實驗教學是生物教學的重頭戲,而各個實驗的落實或多或少都有一些小竅門,只要我們認真摸索,多交流,定然能使實驗教學真正促進學生的生物學科素養的提升,而不會出現為做實驗而做實驗的浪費資源現象。

G633.91

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1674-2060（2016）03-0278-01