再谈“细胞大小与物质运输关系”模拟实验的改进

为进一步提高教材中模拟"细胞大小与物质运输关系"实验的安全性及可操作性,通过引导学生对该实验进行改进探究,利用淀粉遇碘变蓝的特性,可用凉粉、米豆腐或马铃薯块代替教材中的琼脂块,以碘-碘化钾溶液代替NaOH溶液改进该实验,可达到降低实验风险、减少实验成本、提高实验效果的目的,同时也为培养及提高学生的科技创新意识和实验探究能力提供参考。     

"细胞大小与物质运输的关系"模拟实验的改进

人教版普通高中课程标准实验教材“分子与细胞”模块部分设计了一个模拟实验,该实验是用琼脂块（内含酚酞试液）模拟细胞,用NaOH模拟被细胞吸收的物质。因NaOH溶液遇酚酞试液变粉红色,就可以通过观察琼脂块“细胞”变成粉红色的过程,了解到NaOH扩散进入了“细胞”。再通过测量Na0H扩散进入了“细胞”的深度,比较不同体积的琼脂块“细胞”吸收物质的速度．来探究细胞大小与物质运输的关系。笔者在试做该实验时,感觉到由于NaOH属于强碱．有一定的腐蚀性．再加上用量较大,给实验带来一定的危险性,在分组实验时学生可能会有较大的心理压力。不利于完成实验。所以设想以淀粉代替酚酞,碘液替换NaOH来改进该实验．通过再次试做取得了较好效果．制备方法如下。     

用模型建构的方法探究细胞大小与物质运输的关系

“分子与细胞”模块教材（人教版）安排了模拟探究性实验“细胞大小与物质运输的关系”，该实验操作过程比较简单，但是需要学生用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，明确细胞大小与物质运输效率之间的关系。为了使学生进一步理解物质进出细胞的效率与相对表面积成反比的关系，笔者在模拟实验探究的基础上尝试运用构建数学模型和物理模型的方法来帮助学生理解细胞相对表面积（细胞表面积与体积比）大小与物质运输效率之间的关系。[第一段]     

“细胞大小与物质运输的关系”模拟实验的改进探究

人教版高中生物学教材“分子与细胞”模块第6章第1节细胞的增殖中,为了说明细胞为什么不能无限长大的原因之一是细胞表面积与体积关系的限制,设计了一个模拟实验。该实验是用琼脂块（内含酚酞试液）模拟细胞,用NaOH模拟被细胞吸收的物质,因NaOH溶液遇酚酞试液变粉红色,就可以通过观察琼脂块“细胞”变成粉红色的过程,了解到NaOH扩散进入了“细胞”。再通过测量NaOH扩散进入了“细胞”的深度,比较不同体积的琼脂块“细胞”吸收物质的速度,来探究细胞大小与物质运输的关系。在新课程倡导探究性学习理念指导下,完成实验后,引导学生对该实验进行改进探究。     

细胞大小测定及细胞计数实验的教法改进及注意事项

细胞大小测定及细胞计数实验是细胞生物学的基础实验,在实验过程中经常出现仪器损耗、学生对血球计数板了解不深入的问题。为了解决这些问题,通过长期的实验教学,从实验前、中、后3个阶段提出改进方法,并对实验过程中的注意事项进行了阐述,达到充分利用实验仪器资源,提高学生学习主动性的目的。     

“细胞大小与物质运输关系”的实验改进

对"细胞大小与物质运输关系"实验进行改进。根据细胞体积增大而相对表面积减小,物质运输效率也随之降低的原理,针对教材模拟实验细胞无膜、无物质进入细胞的动态过程,氢氧化钠腐蚀皮肤、琼脂块制作不熟等缺点,设计了用针打上均匀小孔的大塑料瓶和小塑料瓶,模拟细胞大小和细胞表面积,以滴加红墨水作为细胞的进出物质,同时,增加辅助装置设计模拟细胞大小与物质运输关系的模型。实验效果显著,操作简单安全,有物质出入的动态过程。     

“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的改进

“细胞呼吸”是高中《生物必修1》“分子与细胞”模块的重点和难点,教材在内容编排上改变了以往直接传授知识的做法,将探究实验放在前面,其目的在于引导学生通过探究过程主动构建知识和概念,为以后学习细胞呼吸的相关知识打下基础。本活动耗材多、用时长、操作繁琐。本文主要阐述该如何改进该实验、组织学生有效探究,以发挥其教学价值。     

植物细胞有丝分裂实验的几点改进

“细胞有丝分裂”是生物学实验课必修内容之一 ,通过实验可使学生对有丝分裂的过程和染色体的概念有一个感性认识。但从以往的实验情况看 ,该实验成功率较低 ( 5 0 %— 6 0 % ) ,其失败原因 ,除学生操作不准确外 ,主要是因为 :①选材不当 ;②各期分裂细胞稀少 ;③胞质、胞核、染色体之间的颜色不分明 ;④细胞分散差。针对上述存在的问题 ,借鉴资料 ,经大量的实验探索 ,对该实验做了几点改进 ,收到明显效果 ,现介绍如下 :1　选大蒜做实验材料因大蒜体积小 ,蒜瓣多 ,且一瓣蒜的生根量相当于一个葱头的生根量 ,既节约了经费 ,又减轻了工作量 ,…     

观察洋葱表皮细胞实验的改进

在实验过程中,教师可以想办法培养学生的竞争意识与创新意识。竞争意识的培养可以通过组间或个人间进行比赛的形式获得,如比比谁先观察到玻片标本上的东西。创新意识的培养主要体现在实验的设计方面,不拘泥于书本上的方案,根据现有条件重新设计方案。在此过程中,通过评选最佳方案又可以培养学生的竞争意识。诸如此类的情感教育,完全可以让学生全面体会到实验教学的功效,在情感的指引下唤起学生内部的学习动机,巩固实验的浓厚兴趣。     

“细胞大小与物质运输的关系”实验中数据处理能力的培养

通过"细胞大小与物质运输的关系"的实验教学,从正确获取实验数据、合理表达实验数据,以及利用数学公式处理数据等方面,阐述对学生数据处理能力的培养,体现实验教学的多重价值和在培养学生生物科学核心素养方面的功能,并提供可操作性的实验设计案例。     

物质以扩散方式出入细胞的能量问题质疑

一些生物资料在考查自由扩散、协助扩散知识点时 ,给出的答案认为物质在被动运输过程中没有消耗能量。如 :《考试报》2 0 0 0年 5月 2 6日第 5 16期 B3“高考生物综合训练”第一题第 4小题。那么 ,这种观点是否正确呢 ?下面做一简要分析。在物质出入细胞的方式中 ,自由扩散、协助扩散属于被动运输 ,其特点是物质从高浓度一侧透过细胞膜到达低浓度一侧 ,它不直接消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。但是 ,物质在运输过程中需要克服介质阻力而作功 ,是要消耗自己的自由能的 ,物质运输所需要的能量是来自高浓度溶液所含有的位能。因此 ,物质以自…     

探究花生果实大小的变异实验改进

通过设计实验探究活动,总结引起生物变异的2种原因,阐述教材实验现象不足之处——难以直观证实假设。指出探究方案设计不到位、实验材料的选取不合适及测量工具的选取是问题所在,得出改进探究花生果实大小的变异实验的措施。     

“观察植物细胞的有丝分裂”实验的思考和改进

将"观察植物细胞有丝分裂"在验证性实验的基础上,提出探究性的问题进行探究,通过学生的分组实验和讨论,比较分析,得出了实验的改进措施,提高了学生的合作能力、分析问题和解决问题的能力,最为重要的是提高了学生的生物科学素养和严谨的科学态度。     

演示实验“乙醇发酵实验”的改进

利用日常生活中的材料开展乙醇发酵演示实验,意在引导学生主动参与探究过程中,让学生感知生物学实验不仅仅限于在实验室中进行,也可在日常生活中展开。     

“腐乳的制作”实验的改进

尽管"腐乳的制作"是高中生物学选修教材中相对简单易行的实验,但是在实际操作过程中很容易失败。从腐乳的种类、营养价值、腐乳制作原理与微生物的种类等方面进行展开,在操作失败的基础上引导学生从实验的改进等方面进行自主学习与思考,增加学生的兴趣,提高学生的生物学素养。     

“酵母菌发酵实验”改进

通过对限制酵母菌发酵的温度、酵母菌浓度、蔗糖浓度、液体量等限制因素进行研究,通过正交实验和方差分析发现,温度和液体量对酵母菌发酵影响非常显著,酵母菌浓度影响显著,而蔗糖浓度影响不大,并得出酵母菌发酵实验的最佳条件为:蔗糖浓度5%,酵母菌浓度3%,温度50℃,液体量300 m L,发酵所需时间为4 min 30 s。同时对实验装置进行了改进,使得检测二氧化碳更加简便。用酸性重铬酸钾检测酒精使整个实验更具科学性。     

植物细胞中的抗寒物质及其与植物抗冷性的关系

论述存在于植物细胞中的抗寒物质,着重介绍植物细胞内的信使物质,并对胞内信使Ｃａ＾２＋与植物抗冷性的关系进行了讨论,指出Ｃａ＾２＋在抗冷力形成中的作用,以及研究胞内信使在调节植物抗冷性机理中尚存在的困难及必须解决的问题。     

“环境因素对光合作用速率的影响”的实验改进

高中生物学课程标准中列举了许多的实验探究活动,为了能达到更好的实验效果,有必要对某些实验进行改造、重新设计、进一步探究,针对教材中“环境因素对光合作用速率的影响”的实验,进行了一些改进尝试。     

用模型建构的方法探究细胞大小与物质运输的关系

"分子与细胞"模块教材(人教版)安排了模拟探究性实验"细胞大小与物质运输的关系",该实验操作过程比较简单,但是需要学生用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞,明确细胞大小与物质运输效率之间的关系.为了使学生进一步理解物质进出细胞的效率与相对表面积成反比的关系,笔者在模拟实验探究的基础上尝试运用构建数学模型和物理模型的方法来帮助学生理解细胞相对表面积(细胞表面积与体积比)大小与物质运输效率之间的关系.     

“DNA的粗提取与鉴定”实验的改进

"DNA的粗提取与鉴定"实验是人教版高中生物学中的一个重要实验,但教材中给出的实验方案存在一些不足。通过多次实验,从提取DNA的实验材料、提取方法、鉴定方法等方面进行了改进,取得了较好的实验效果。