渗透作用实验的改进

高中生物《渗透作用演示实验》的改进湘西自治州永顺县第二中学高中生物教研组彭继云一、地位与作用渗透现象演示实验位于人教育版高中生物《必修》第4章第1节开篇的问题探讨。

做这个实验的目的在于，让学生通过分析现象，认识半透膜的作用，概括出渗透作用的概念和发生渗透作用的两个条件，从而为本节讲述动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都相关于一层半透膜及细胞吸水失水现象建立了良好的知识铺垫。

二、实验原型三、原实验的不足之处1、该实验只证明水分子可以通过半透膜，但没有证明大分子物质不能通过半透膜。

2、原装置渗透面积比较小，水分子扩散速度比较慢，液面上升时间比较长。

3、长颈漏斗口径较宽，捆扎玻璃纸比较困难，因此可能出现漏水现象。

4、装置中的长颈漏斗是倒立的，通过漏斗颈向装置内加入溶液也非常麻烦。

四、实验改进与创新之处1、将漏斗颈伸入膜内，捆扎容易，将倒置的长颈漏斗正立，这样就方便了溶液的注入。

2、用加碘的淀粉溶液代替无色的蔗糖溶液。

既容易观察液面上升情况，也检验淀粉分子是否通过玻璃纸而进入烧杯内液体中。

五、实验器材铁架台、淀粉、玻璃纸、碘液、盛清水的烧杯、橡皮筋六、改进后的实验装置七、实验过程1、将玻璃纸折成袋状，将长颈漏斗颈伸入其内，用橡皮筋捆扎；2、往漏斗内注入加碘的淀粉液，将玻璃纸浸入到盛有清水的烧杯中，在铁架台上固定，使标记环至淀粉液面起始的位置；3、观察液面上升。

八、实验效果1、在短时间内，能明显的看见长颈漏斗液面上升的现象。

2、半透膜允许水分子等小分子物质可以通过，大分子物质不能通过。

九、自我评价1、操作简便：方便了溶液的注入。

2、易于观察，效果明显：在短时间内就能明显的看见溶液液面上升现象。

3、增加验证性实验，帮助学生理解半透膜允许水分子等小分子物质可以通过，大分子物质不能通过。

高中生物“渗透作用实验”的探索与改进作者：李晶来源：《中国科教创新导刊》2013年第24期摘要：“渗透作用演示实验”是普通高中人教版《生物》必修一教材中，细胞主要靠渗透作用吸收水分这一重要过程，设计了渗透作用与水分的流动演示实验。

通过多年教学实践对该实验进行了认真的研究探索和改进，并收到了很好的教学效果。

关键词：实验改进半透膜渗透作用中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（c）-0028-011 改进背景渗透现象是高中生物学新课程在讲述“水分子的跨膜运输”这一知识点时设置的演示实验。

设计了渗透作用与水分的流动演示实验，其具体方法是：在一个长颈漏斗的漏斗口处密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中，使漏斗管内液面与烧杯中清水的液面高度相等。

过一段时间，观察漏斗内液面的高度是否发生了变化。

想一想，这是为什么？该实验虽然设计简单，操作方便，但是仔细分析此实验，在一些实验设计方面存在一些不足之处。

其一，操作者不易向封闭的长颈漏斗内加入蔗糖溶液；其二，蔗糖溶液为透明的液体，实验现象不明显，特别是后排学生观察不到，实验效果不够理想；其三，做实验的关键材料——玻璃纸（又叫赛璐玢）有些中学不容易找到，以致实验不能正常进行。

针对这些情况，现将该实验进行探索与改进。

2 改进后的实验过程2.1 渗透作用的原理渗透作用：两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。

或水分子从水势高的一方通过半透膜向水势低的一方移动的现象。

渗透现象发生的条件：（1）有半透膜；（2）半透膜两侧有浓度差。

2.2 改进方法一2.2.1 实验材料及器材新鲜的生鸡蛋1枚、0.4 g/ml蔗糖溶液、蒸馏水、红墨水、100 ml烧杯1个、250 ml烧杯1个、盐酸（质量分数为20%）、10 ml量筒1只、直径10 cm圆形硬纸板一个、剪刀、圆规、锥形漏斗。

渗透实验新装置及一种新半透膜——海带湖南怀化市第五中学石渊伟陈红渗透作用的演示实验，是让学生通过分析渗透现象进而认识半透膜的作用，概括出渗透作用的概念和发生渗透作用的两个条件。

为后面讲述动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜打基础。

所以从人教版的高中必修生物第一册到新课标高中生物1——《分子与细胞》一直沿用。

教材所用的实验装置如图，在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上玻璃纸，往漏斗口注入蔗糖溶液，将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，然后观察漏斗管液面的变化。

各地教师在具体操作本实验过程中遇到很多困难，也进行了不少改进。

我们通过网络搜集了发表在不同杂志中的文章，并进行了不全面的统计。

时间、杂志标题主要改进03年生物学教学第9期血压计式渗透演示仪的制作把长颈漏斗的长颈部拉细成1mm04年生物学教学第2期渗透作用演示实验的改进破损的胶头滴管替代长颈漏斗；鱼鳔替代玻璃纸。

04年生物学教学第渗透作用演示实验的改进长颈漏斗倒转系上鸡蛋膜；鸡蛋膜替代玻璃纸。

5期06年生物学教学第8期七种半透膜材料“渗透现象”的实验研究卵壳膜>膀胧膜>植物叶片>鱼缥膜；玻璃纸>纤维滤纸>蜡纸。

01年生物学通报第12期渗透作用演示实验的改进变演示实验为探索性实验06年生物学通报第9期对“渗透现象”演示实验的改进长颈漏斗倒转系上鸡蛋膜；鸡蛋膜替代玻璃纸。

07年生物学通报第1期“渗透作用”实验的改进长颈漏斗改用一次性注射器和输液用的针头细管制成；鸡蛋膜替代玻璃纸。

通过分析我们不难看出上述改进主要分为以下几类：1、装置改进；2、半透膜的材料改进；3、变演示实验为探究性实验；而且他们普遍认为按课本上的渗透装置进行实验，液面上升速度非常慢，且在实验材料的制备上也有诸多不便；笔者通过反复地进行实验，对本实验从实验装置和半透膜材料两个方面进行了实验改进。

一、实验装置分析及改进1、教材装置的缺陷分析缺陷一教材装置的长颈漏斗长颈内径一般为5mm，注入蔗糖溶液较麻烦，长颈漏斗的容积为50—100mL，动作娴熟的老师可以用烧杯直接缓慢的向长颈漏斗倒入蔗糖溶液（易溢出），一般老师只能用滴管一管一管的注入，大概需40—80滴管。

渗透实验的改良装置吴江第二高级中学蔡文清摘要：渗透作用的演示实验是让学生通过观察和分析渗透现象进而认识半透膜的作用，得出渗透作用的概念并总结发生渗透作用的两个条件。

教材所用的实验装置是在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上玻璃纸，往漏斗口注入蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，然后观察漏斗管内液面的变化。

笔者认为此教材实验装置的设计存在缺陷，操作难度大，液面上升速度慢。

本文通过探讨渗透实验的现有缺陷，半透膜材料的选择，意在改良渗透实验装置，让实验的操作更简便，实验现象更明显，以供同行和学生参考。

关键词：渗透作用实验装置从人教版的高中必修生物第一册到新课标高中生物1——《分子与细胞》，渗透作用的教学是一个重要教学点，也是一个教学的难点。

书中利用渗透作用的演示实验让学生通过观察和分析渗透现象进而认识半透膜的作用，得出渗透作用的概念和总结发生渗透作用的两个条件。

教材所用的实验装置是在一个长颈漏斗的漏斗口外密封上玻璃纸，往漏斗口注入蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，然后观察漏斗管内液面的变化。

笔者认为此教材实验装置的设计存在缺陷，操作难度大，液面上升速度慢。

本文通过探讨渗透实验的现有缺陷，半透膜材料的选择，意在改良渗透实验装置，让实验的操作更简便，实验现象更明显，以供同行和学生参考。

1．教材装置的缺陷分析缺陷一教材设计中的长颈漏斗在实际操作中一般采取铁架台悬细线法固定，可铁架台太笨重，长颈漏斗长颈部太细，又难固定，此法实为繁杂。

缺陷二用细线或橡皮筋固定半透膜后，气密性甚差，有的老师先涂凡士林再固定，解决气密性问题。

缺陷三半透膜的材料在反复多次实验后，笔者觉得液面的上升速度非常慢，实验效果不明显。

缺陷四教材装置的长颈漏斗长颈内径一般为5mm，注入蔗糖溶液较麻烦，长颈漏斗的容积为50—100mL，用烧杯直接缓慢的向长颈漏斗倒入蔗糖溶液既容易形成气泡又易溢出，此过程费时又费力。

&渗透现象（实验装置的改进黄艳萍付新苗*（福建师范大学生命科学学院福州350108）摘要将塑料饮料瓶改造为"渗透现象”的实验装置,采用透析袋作为半透膜材料，解决了教材中"渗透现象”演示实验装置密封不好、实验效果不佳等问题。

关键词渗透现象实验装置改进人教版高中生物学教材“物质跨膜运输的实例”一节中的“渗透现象”演示实验旨在引导学生理解半透膜的特性$分析渗透现象发生的原理和条件$从而正确理解细胞吸水和失水的原因。

但在实践中，由于装置的设计问题导致实验很难做好$大部分教师课堂上通常是以播放视频的形式来讲解该实验，学生感性认识不足。

笔者对渗透实验装置进行了简化和改进，达到了较好的实验效果：实验现象明显、操作方便，学生自己可以动手完成。

1装置的改进教材中的实验装置为“在一个长颈漏斗口外密封上一层半透膜，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使内外液面高度相等”。

这个装置设计看似很好，但实验操作很难成功,最大的问题是半透膜的密封问题，由于漏斗口外壁光滑，蔗糖溶液密度较大;如果用皮筋包扎来密封固定半透膜，皮筋很容易滑脱;如果用棉线包扎，则包扎时容易留有缝隙，存在密封性不严的问题,而且包扎过程中经常会把半透膜磨破%虽然长颈漏斗这种上小下大的结构能使液面高度变化明显，但也存在一些不足的地方:长颈细长口径小，注入蔗糖溶液时易被气泡阻挡;玻璃器材在搬运使用过程中容易破碎等。

此外，实验装置需要用到铁架台、大烧杯、漏斗等,作为演示实验，教师上课时携带不方便。

我们用塑料饮料瓶改造作为“渗透现象”的实验装置取得了比较好的实验效果。

采用普通的500mL 纯净水瓶,在距瓶离底约3/5处将瓶身裁断成两部分，然后在瓶口处用皮筋密封好半透膜，利用瓶口的螺纹解决皮筋滑脱问题。

下半部分注入蒸馏水，上半部分倒过来注入蔗糖溶液后扣在下半部分上（水位要没过瓶口一定高度），尽量保持内外液面平衡，并做好液面的初始标记（图1v）。

258学习版能够实现数学的自主学习。

另一方面,由于课堂教学的时间有限,教师可以积极利用课后的时间为学生提供具体指导,对于学生数学习题的完成情况给予点评,只有这样才能更好地帮助掌握数学学习的技巧和方法,让学生数学学习的质量得以提升。

(二) 对课后练习题目进行分层。

数学学科在小学教育阶段占据着非常重要的地位。

数学教师除了对课堂教学采取分层教学之外,还可以针对课后练习来进行分层,根据不同学生的不同学习水平来布置特定的课后练习,让学生能够对自己所学习的知识进行良好巩固,对学生的思维进行有效拓展,从而有效训练学生的思维能力。

为了较好地完成教学目标,教师需要对分层布置课后练习题的方式来对学生所学习的数学知识进行练习,对于那些学习比较差的学生,就可以多为他们安排一些基础性习题。

对于那些学习水平处在中等水平的学生,教师可以为学生在安排一定的基础习题上,再让学生做一些其他类型的题型。

让他们能够对多种类型的题目都能够较好地解答。

对于那些学习能力比较强的学生,除了为学生布置适当的基础习题之外,教师还需要让学生多做一些拓展性的题目来进行训练,开拓学生的视野。

（三）有效落实分层异步教学的评估。

一个良好的课堂评价能够让学生了解在学习中存在哪些不足,促进学生学习体系的建立,学习方法的掌握,学习思维的提升,学习习惯的养成以及学习沟通交流的互动。

分层异步教学手段要重视教学评价,根据相应的家偶尔目标,根据学生不同的学习层次,保证评价内容的客观性和真实性,有利于促进学生了解自身情况,不断进步,攻克数学学习中的大大小小难关。

为了保证课堂评估结果的效率,老师要注意评价的语气和方式,不可采用说教的预期,更多的是给予学生指导和建议。

综上所述,实施分层教学，对学生因材施教，可以更好地帮助学生提升数学学习的能力,带动学生的积极性, 同时教师运用分层教学思维模式的同时,要比较灵活的运用和熟练的掌握理解数学教案,对学生进行正确的引导,保留学生的个体性。