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本文通过以人教版必修一《物质跨膜运输的实例》的演示实验中对渗透装置的改进为例，阐述如何挖掘教材资源培养学生科学探究能力。
核心素养 实验拓展 科学探究
【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】 1005-8877（2018）25-0109-01
1进行实验，发现问题
由于学生对教材中使用的“玻璃纸”“半透膜”等概念较陌生，在课前，笔者安排两个研究小组进行分组活动，A组学生利用网络资源查找“什么是半透膜”、生活中有哪些简易的材料可以充当半透膜；B组学生配置质量分数为30%的蔗糖溶液，安装渗透装置。在课堂上各小组派学生代表分别介绍“半透膜”的概念，演示渗透作用。不同组别演示出现不同的现象：漏斗中液面高度不变；漏斗中液面上升；漏斗中液面下降。为什么会有这样的差别？在教师的引导下，师生共同总结得到了渗透作用发生的两个条件。但是学生提出了新的问题：漏斗中液面上升缓慢，实验时间太长；漏斗中溶液为无色透明液体，液面上升情况现象不明显，不容易观察等。
2任务驱动，分组探究
在学生提出上述问题之后，笔者给班级小组布置新的任务，分别尝试对这四方面的问题进行探究，改进验装置。
3.探究得法，效果显著
（1）半透膜的选择：通过网上资料的搜集，学生选择了鸡蛋的卵壳膜，将鸡蛋壳尖端敲开一个小孔，用针筒吸出内容物，将壳放入解离液中2分钟便可获得一个纯净的卵壳膜。
（2）长颈漏斗的替换：长颈漏斗内径较大，液面上升缓慢，且携带不便；蔗糖溶液无色透明不易观察；实验现象无法用明确的数据表示。学生选用一次性输液管将之改装成一个可拆装的轻巧漏斗（图1）。
（3）无色透明溶液的改进：一定浓度的花青素水溶液（如稀释过的红心火龙果汁）替代蔗糖溶液可以使实验效果更明显。（图2）
（4）刻度尺的设置：增加刻度尺之后，实验现象便可通过直接读取数据。根据实验数据绘制的曲线就可以直观地看出液面上升速度越来越慢。
附：实验方法改进方案
第一，原理：鸡蛋的卵壳膜作为半透膜，水分子可以自由进出而大分子物质则不能穿过，一定时间之后就会产生液面高度差。而由一次性输液管改造的简易漏斗在更短的时间内出现明显的液面高度差。
第二，仪器与试剂：鸡蛋，一次性输液管、铁架台、稀释的红心火龙果汁、解离液等。
第三，方法步骤：
一是取20克红心火龙果，滤出汁液并稀释成水溶液，配置解离液（等量15%HCL和95%酒精混合液）。對一次性输液管进行改装，做成一个简易漏斗（分为上下两部分，可拆装）。
二是用镊子在鸡蛋小头正上方凿出直径约为5mm的小孔，用针筒将蛋清和蛋黄吸出，在用针筒吸取清水将蛋壳内部冲洗干净。注意针头不要将卵壳膜勾破。
三是将蛋壳放入盛有“解离液”的烧杯中，可见蛋壳冒出许多小泡，不断用玻棒翻动蛋壳，2min后蛋壳即去除干净，捞出卵壳膜清洗干净，备用。
四是从卵壳膜小孔处插入改造的简易漏斗下半部分，用皮筋扎紧；简易漏斗上半部分用透明胶布粘在刻度尺上，将刻度尺固定在铁架台上。
五是用注射器往漏斗下半部注入花青素溶液，直至卵壳膜膨大饱满，组装好漏斗，将装有花青素溶液的漏斗浸入烧杯，控制好烧杯中清水液面与玻璃管内蔗糖溶液液面齐平。
六是先观察玻璃管初始液面高度，做好记录；一段时间之后再观察记录玻璃管内的液面上升后的高度。
第四，结果及分析：实验开始2min后发现红色液面上升了2厘米。10min后发现液面高度差维持在5厘米左右就不再变化。说明这样的装置设计满足渗透作用发生的条件，现象直观数据可读。
第五，实验中应注意的其他问题：
一是用镊子凿鸡蛋壳尖端时应注意控制力度，使小口半径约为5mm。二是在“漏斗”口绑卵壳膜时应注意控制力度，太松了会漏水，太紧了会弄破卵壳膜。三是往卵壳膜内注入花青素溶液时应用针管小心注入，而且要及时排除卵壳膜内的空气。四是卵壳膜放入大烧杯时要避免碰到烧杯底。
参考文献
[1]赵婷婷.2018.抓住核心概念 做好内容分析.生物学教学，43（4）：22-24
[2]祁凤珍 王建 翟林 罗燕，考试研究， No.6，2016General No.59
核心素养 实验拓展 科学探究
【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】 1005-8877（2018）25-0109-01
1进行实验，发现问题
由于学生对教材中使用的“玻璃纸”“半透膜”等概念较陌生，在课前，笔者安排两个研究小组进行分组活动，A组学生利用网络资源查找“什么是半透膜”、生活中有哪些简易的材料可以充当半透膜；B组学生配置质量分数为30%的蔗糖溶液，安装渗透装置。在课堂上各小组派学生代表分别介绍“半透膜”的概念，演示渗透作用。不同组别演示出现不同的现象：漏斗中液面高度不变；漏斗中液面上升；漏斗中液面下降。为什么会有这样的差别？在教师的引导下，师生共同总结得到了渗透作用发生的两个条件。但是学生提出了新的问题：漏斗中液面上升缓慢，实验时间太长；漏斗中溶液为无色透明液体，液面上升情况现象不明显，不容易观察等。
2任务驱动，分组探究
在学生提出上述问题之后，笔者给班级小组布置新的任务，分别尝试对这四方面的问题进行探究，改进验装置。
3.探究得法，效果显著
（1）半透膜的选择：通过网上资料的搜集，学生选择了鸡蛋的卵壳膜，将鸡蛋壳尖端敲开一个小孔，用针筒吸出内容物，将壳放入解离液中2分钟便可获得一个纯净的卵壳膜。
（2）长颈漏斗的替换：长颈漏斗内径较大，液面上升缓慢，且携带不便；蔗糖溶液无色透明不易观察；实验现象无法用明确的数据表示。学生选用一次性输液管将之改装成一个可拆装的轻巧漏斗（图1）。
（3）无色透明溶液的改进：一定浓度的花青素水溶液（如稀释过的红心火龙果汁）替代蔗糖溶液可以使实验效果更明显。（图2）
（4）刻度尺的设置：增加刻度尺之后，实验现象便可通过直接读取数据。根据实验数据绘制的曲线就可以直观地看出液面上升速度越来越慢。
附：实验方法改进方案
第一，原理：鸡蛋的卵壳膜作为半透膜，水分子可以自由进出而大分子物质则不能穿过，一定时间之后就会产生液面高度差。而由一次性输液管改造的简易漏斗在更短的时间内出现明显的液面高度差。
第二，仪器与试剂：鸡蛋，一次性输液管、铁架台、稀释的红心火龙果汁、解离液等。
第三，方法步骤：
一是取20克红心火龙果，滤出汁液并稀释成水溶液，配置解离液（等量15%HCL和95%酒精混合液）。對一次性输液管进行改装，做成一个简易漏斗（分为上下两部分，可拆装）。
二是用镊子在鸡蛋小头正上方凿出直径约为5mm的小孔，用针筒将蛋清和蛋黄吸出，在用针筒吸取清水将蛋壳内部冲洗干净。注意针头不要将卵壳膜勾破。
三是将蛋壳放入盛有“解离液”的烧杯中，可见蛋壳冒出许多小泡，不断用玻棒翻动蛋壳，2min后蛋壳即去除干净，捞出卵壳膜清洗干净，备用。
四是从卵壳膜小孔处插入改造的简易漏斗下半部分，用皮筋扎紧；简易漏斗上半部分用透明胶布粘在刻度尺上，将刻度尺固定在铁架台上。
五是用注射器往漏斗下半部注入花青素溶液，直至卵壳膜膨大饱满，组装好漏斗，将装有花青素溶液的漏斗浸入烧杯，控制好烧杯中清水液面与玻璃管内蔗糖溶液液面齐平。
六是先观察玻璃管初始液面高度，做好记录；一段时间之后再观察记录玻璃管内的液面上升后的高度。
第四，结果及分析：实验开始2min后发现红色液面上升了2厘米。10min后发现液面高度差维持在5厘米左右就不再变化。说明这样的装置设计满足渗透作用发生的条件，现象直观数据可读。
第五，实验中应注意的其他问题：
一是用镊子凿鸡蛋壳尖端时应注意控制力度，使小口半径约为5mm。二是在“漏斗”口绑卵壳膜时应注意控制力度，太松了会漏水，太紧了会弄破卵壳膜。三是往卵壳膜内注入花青素溶液时应用针管小心注入，而且要及时排除卵壳膜内的空气。四是卵壳膜放入大烧杯时要避免碰到烧杯底。
参考文献
[1]赵婷婷.2018.抓住核心概念 做好内容分析.生物学教学，43（4）：22-24
[2]祁凤珍 王建 翟林 罗燕，考试研究， No.6，2016General No.59