“探究膜的透性”实验线上教学初探_刘龙霞.pdf

“探究膜的透性”实验线上教学初探刘龙霞(福建省泉州第十六中学泉州362122)摘要本文以“膜的透性”实验为例，结合远程教学需要，开展了线上实验教学，引导学生利用生活中的材料，改进实验材料和装置。通过小组线上合作、提出问题、作出假设、设计实验并实施实验等改进实验方案，提高了学生线上上课的积极性和课堂效率。关键词渗透作用实验改进线上教学1实验改进要点1 1半透膜的改进在“渗透实验”中，教材推荐使用玻璃纸作为半透膜。在线上实验教学中，学生在多种生物材料的比较实验中最终选择鸡蛋卵壳膜作为渗透实验的半透膜。鸡蛋的卵壳膜组成成分与细胞膜相似，蛋白质占 90%，脂质约占 3%，糖类约占 2%1。作为生活食材，学生对鸡蛋的熟悉程度也远大于玻璃纸。选用鸡蛋卵壳膜取材方便，来源充足，也相当于将生活垃圾变废为宝，提高学生的环保意识。鸡蛋卵壳膜的制取简单，在鸡蛋的钝端敲出一个小孔，倒出内容物，用缓水流冲洗鸡蛋壳内部，然后用食用白醋浸泡鸡蛋壳 1h 就能获得完整的卵壳膜。1 2渗透实验装置的改进渗透作用作为高中生物学的重要教学内容，教师常选择演示实验或者利用flash 动画模拟演示来进行“渗透”等概念的教学，不利于学生的理解。线上教学期间，为提高学生参与课堂的积极性，提高学生的实践能力，师生共同探讨，利用生活化的材料改进渗透装置。实验改进装置体现生活化(图 1)，材料易取，操作简便，学生五分钟内就能完成渗透装置的制作。具体操作步骤有:饮料瓶盖上钻个孔，把平头一端的吸管穿入;用胶枪将吸管与瓶盖的接口处封住;用生料带沿瓶盖螺纹处缠绕几圈，防止液体从螺纹处渗出;在吸管的相同高度处贴上刻度贴条，以便观察。图 1生活化改进的实验装置组)光照处理没有遵循单因子变量原则。乙组除给予一定强度的紫外光照射同时，还要给予与甲组相同强度的可见光处理;因变量检测方法不符合题目要求。应检测甲乙两组小麦幼苗的植株高度增加的平均值，以及两组植株中生长素与 3亚甲基氧代吲哚的含量变化值。4 1关于自变量的评价实验是否设置对照，对照是否合理(如是否遵循单因子变量原则)。4 2关于因变量的评价因变量的检测方法是否正确和全面，能否达到实验目的。4 3关于无关变量的评价无关变量的控制是否恰当，是否排除对实验结果进行观测的干扰因素。上述四类常见的生物学问题规范表达的模型归纳如图 6。通过上述实例可以体会到抓住“自变量(x)实验对象(实验材料)因变量(y)”这条主线，探究自变量到因变量之间的因果逻辑关系，采用相应的规范方式表达，可以使许多常见生物学问题得到很好的解决，提升生物学学科核心素养水平。图 6四类常见生物学问题的规范表达模型喜报!生物学教学 正式被世界知名学术数据库 EBSCO 收录日前，经多项学术指标综合评定、国际同行专家评议通过，以及评审顾问团推荐，生物学教学 自 2023 年第 48 卷第 2 期起，被 EBSCO 数据库正式收录!EBSCO 数据库是世界上最大的多学科学术期刊数据库和综合性商业资源全文数据库。生物学教学 被 EBSCO 数据库收录，不仅标志着本期刊国际影响力的提升，发表的论文将有更高的国际展示度，还能吸引更多的国际作者和读者，积极推动国际学术交流，进一步促进我国中学生物学教育教学发展。36生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期1 3实验方案的改进具体包括以下几个方面:1 3 1探究渗透作用的发生需要半透膜(线上开展)取 3 个自制装置分为三组。向 3 个自制装置的瓶盖口外分别密封上一层纱布、卵壳膜或保鲜膜，分别往吸管中注入等量等浓度的蔗糖溶液(溶液配制时加入 1滴红墨水)，然后将吸管浸入盛有清水的饮料杯中，使吸管内外的液面高度相等。下图 2 为卵壳膜组的初始图片。一段时间后实验结果见图 3，纱布组吸管内外液面高度相同，蔗糖分子可以通过纱布，结果不出现液面高度差。卵壳膜组吸管内液面上升，蔗糖分子不能通过卵壳膜，水分子更多的从清水一侧通过卵壳图 2膜组初始液面图片，其余两组实验膜内外液面高度相等图 3实验组的实验结果液面高度膜进入蔗糖溶液，导致液面上升。保鲜膜组吸管内外保持初始液面高度不变。原因是蔗糖分子和水分子均不能透过保鲜膜。这些结果说明发生渗透作用需要半透膜。1 3 2探究渗透作用的发生需要浓度差(线上开展)取 5 组自制装置，瓶盖口处均密封上卵壳膜，向 5 组装置的吸管中分别注入等量的清水、0 3 g/mL 蔗糖溶液、0 5g/mL 蔗糖溶液、0 7g/mL 蔗糖溶液、0 9g/mL蔗糖溶液，保持初始液面相平。一段时间后发现，清水组吸管液面没有变化。实验组卵壳膜两侧出现不同程度的液面高度差(表 1)。说明渗透作用需要膜两侧存在浓度差。且浓度差越大，水分子跨膜运输速率越快。表 1不同浓度组别中吸管内液面上升的高度持续时间/min吸管内液面上升的高度/cm清水0 3g/mL 蔗糖溶液0 5g/mL 蔗糖溶液0 7g/mL 蔗糖溶液0 9g/mL 蔗糖溶液500 50 70 91 11001 11 52 02 32002 12 83 84 03003 04 24 76 01 3 3探究葡萄糖的跨膜情况(由于受检测试剂的限制，该部分探究转线下开展)设置 4 组实验，向 4 组装置的吸管中分别注入等量的 0 3 g/mL 葡萄糖溶液、0 5g/mL 葡萄糖溶液、0 7 g/mL 葡萄糖溶液、0 9 g/mL葡萄糖溶液，保持初始液面相平。一段时间后同时取四组饮料杯中的液体各 2mL，用斐林试剂检测，结果出现不同程度的砖红色沉淀。说明葡萄糖可以透过卵壳膜，且膜内外两侧浓度差越大，葡萄糖跨膜运输速率也越快。1 3 4探究蛋白质的跨膜情况(由于受检测试剂的限制，该部分探究转线下开展)设置一组实验，向该装置的吸管中注入一定量的蛋白质溶液。保持初始液面相平。一段时间后取饮料杯中的液体 2 mL，用双缩脲试剂检测，结果不出现紫色，说明蛋白质不可以透过卵壳膜。2实验效果评价本次线上实验教学，全程学生都参与其中。实验材料的选择方面，学生能结合生活经验，充分利用生活资源，改进实验材料和装置。改进后的装置取材方便，制作简单，方便携带，利于推广，而且材料大都变废为宝，也能提高学生的环保意识。小组线上合作共同探讨，确定切实可行的探究实验方案，有利于激发学生的问题意识，培养学生的科学思维，发展学生的创新能力。从取材到装置的制作，以及实验的开展与结果分享，全程都是通过线上钉钉视频直播，学生兴趣浓厚，参与度高，积极性强，对提高线上教学效果起到了促进作用。46生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期浙江选考模式下高三生物学二轮微专题复习教学实践黄雄伟(浙江省杭州第二中学杭州310053)摘要浙江选考一年两考的模式使复习备考的时间破碎化，传统二轮大专题复习无法实施，微专题具有切口较小、针对性强、灵活机动等特点，非常适合浙江选考教学的情况。本文总结了 6 种适应浙江生物学选考的微专题主题类型，以“遗传方式判断微专题”为例进行了微专题复习教学实践。关键词微专题浙江选考高三生物学二轮复习1浙江选考模式的特殊性相比于其他新高考的省份，一年两考是浙江选考的特殊性，民间把两次选考分别称为首考和二考，高校录取时取两次考试的最高分计入高考总分。如果学生在第一次选考(考试时间为每年 1 月份，以下简称首考)中取得了满意成绩，可以在高三第二学期申请免修该学科课程，可以放弃第二次选考(考试时间为每年 6月份，以下简称二考)。优秀的首考成绩对浙江考生而言意义重大，一方面首考成功后可以放弃二考，为语文、数学等高考科目赢得更多复习时间;另一方面，首考成绩也是浙江大学等高水平大学三位一体初审时的重要考量。首考时间比传统高考提早了 5 个月，首考之后等待出分需要一段时间，出分之后学生和家长综合研判是否要参加二考又有一段犹豫期，中间还要经历寒假，大概 3 月初学生最终确认参加二考，离二考大概只有 3 个月时间。根据浙江选考的模式，生物学选考复习可以分为首考复习和二考复习两个阶段，首考复习和二考复习中都会穿插若干次仿真模拟测试和试卷讲评，使复习时间更加破碎化。2传统高三生物学三轮复习模式已不适应浙江选考模式老高考模式下，高三生物学复习课常采用“章节专题模拟”的三轮复习模式，一轮复习按照章节顺序对基础知识和基本方法进行地毯式的系统梳理，帮助学生夯实基础;二轮复习则采用大专题复习，帮助学生打通各章节、模块的联系，使知识系统化并提升科学思维和科学探究能力;三轮复习重在仿真模拟试题训练，以求查漏补缺，适应高考的题型和时间节奏。电子资源主要参考文献1 张倩婷，林国栋，钱晓薇 巧用鸡蛋改良渗透实验及膜的透性实验 J 考试周刊，2012(89):154 传统二轮大专题复习涉及的知识点广、耗时长，在浙江选考模式下，首考二轮大专题复习的时间被大大压缩，二考复习中大专题复习时间也不充裕，在首考复习和二考复习中系统进行二轮大专题复习已无法实现。大专题复习还有一些弊端，首先大专题复习与一轮复习的重复度大，导致学生产生“审美疲劳”。其次，由于大专题设计口径过大，不能很好地贴合学情和考情，很多知识盲点和新颖方法往往得不到有效的复习。3微专题复习模式可提升浙江选考二轮复习的效率和针对性所谓“微专题”，是相对于传统意义上的综合性较强、涵盖知识较广的大专题而言的，是教师在把握知识体系的基础上，围绕着复习的重点，教学的难点，学生的疑点、薄弱点、易错点以及高考的热点，利用具有紧密相关性的知识和方法，对生物学内容进行横向拓展及纵向探究。如“细胞的生命历程”是大专题，“细胞周期同步化”“细胞周期长短的测定”等就是微专题，一个大专题复习需要一到两周时间，微专题的一个主题能够在一节课或两节课内完成。微专题具有切口较小、重点突出、针对性强、角度新颖、灵活机动等特点，非常适合浙江选考二考模式下时间破碎化的情况。笔者在 2019 届、2022 届任教的生物学选考走班中采用“一轮+微专题+模拟测试”的形式，以微专题复习代替传统的二轮大专题复习，实践表明二轮微专题复习模式可有效提升复习效率和针对性。4依据考情、教情及学情合理设置微专题主题合理设置微专题主题是进行微专题复习教学的第一步，结合本校的学情，笔者设置了“必考题型”“高频考点”“选考难点”“社会热点”“学生易错点”“核心概念”六种类型微专题主题，下面分述之。4 1以必考题型为主题的微专题浙江生物学选考中遗传题为必考题型，遗传题主要有 2 个难点，其一是遗传方式的判断，判断错误就无法入题，导致整个遗传大题大面积失分;其二是遗传概率的计算。为此笔者设计了遗传方式判断微专题和遗传概率计算微专题。56生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期