對(duì)“水和無機(jī)鹽通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)”演示失敗的思考
“水和無機(jī)鹽通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)”是初中生物教學(xué)中的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。許多教師在教學(xué)過程中能成功的演示好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解其中的科學(xué)知識(shí)。但也有部分教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)往往出現(xiàn)效果不明顯或演示失敗的現(xiàn)象。到底是什么原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)的失敗?在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意什么?為了解決這些問題，本文探討了影響“水和無機(jī)鹽通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)”演示效果的各種因素，以期提高廣大中學(xué)生物教師演示這一實(shí)驗(yàn)的水平，從而提高生物課堂教學(xué)的質(zhì)量。
1.實(shí)驗(yàn)選材因素
1.1 木質(zhì)莖植物枝條較草質(zhì)莖植物枝條好。選用不同的實(shí)驗(yàn)材料將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在被子植物中水和無機(jī)鹽是通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸?shù)摹?dǎo)管是木質(zhì)部的組成部分，木質(zhì)部在木質(zhì)莖植物中較發(fā)達(dá)，而在草質(zhì)莖植物中不發(fā)達(dá)。因此，選用木質(zhì)部較發(fā)達(dá)的木質(zhì)莖植物枝條做實(shí)驗(yàn)效果較好，而選用木質(zhì)較少的草質(zhì)莖植物枝條實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。在木質(zhì)莖植物枝條中，那些木質(zhì)較豐富且結(jié)構(gòu)較粗糙，看起來較松的枝條實(shí)驗(yàn)效果更好。通過比較試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)大葉黃楊、迎春花的枝條木質(zhì)較豐富且結(jié)構(gòu)較粗糙，實(shí)驗(yàn)效果明顯，是較理想的實(shí)驗(yàn)材料。而樟的枝條結(jié)構(gòu)較細(xì)密，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。至于草質(zhì)莖植物枝條如一串紅，由于木質(zhì)部少、分散，且易萎蔫，實(shí)驗(yàn)效果很差。為了使實(shí)驗(yàn)時(shí)紅色能更直觀地觀察到，選材時(shí)可選用帶白花的木質(zhì)枝條(如帶白花的白玉蘭枝條)，隨著水和無機(jī)鹽向上運(yùn)輸過程的進(jìn)行，可以更清楚地觀察到花瓣變紅的現(xiàn)象。
1.2 有葉片枝條比無葉片枝條實(shí)驗(yàn)效果好。由于水和無機(jī)鹽在導(dǎo)管中向上運(yùn)輸是通過蒸騰作用來實(shí)現(xiàn)的，因此有利于蒸騰作用的因素就有利于水和無機(jī)鹽向上運(yùn)輸。葉片是植物體進(jìn)行蒸騰作用的主要部位。因而枝條上有無葉片、葉片的多少、葉片的老嫩等都將影響到實(shí)驗(yàn)效果。通過對(duì)大葉黃楊、迎春花、樟等植物枝條進(jìn)行有葉、無葉的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示有葉片組植物枝條的實(shí)驗(yàn)效果較無葉片組明顯。
2.實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件因素
影響蒸騰作用的環(huán)境因素主要有光照、溫度、通風(fēng)、濕度等。這些因素也是影響水和無機(jī)鹽向上運(yùn)輸?shù)闹匾蛩�。光照、通風(fēng)、干燥的環(huán)境條件有利于蒸騰作用的進(jìn)行，因而也就有利于水和無機(jī)鹽的向上運(yùn)輸;相反，陰暗、不通風(fēng)、潮濕的環(huán)境不利于水分、無機(jī)鹽的向上運(yùn)輸。通過對(duì)大葉黃楊、迎春花等植物枝條在不同環(huán)境條件下進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示有光照組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。
3.用于觀察效果的稀釋紅墨水濃度因素
稀釋紅墨水的濃度也影響實(shí)驗(yàn)的效果。稀釋紅墨水濃度的大小說明溶液中溶質(zhì)顆粒的多少。稀釋紅墨水濃度越大，說明紅色顆粒越多，在無機(jī)鹽向上運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸顆粒就多。實(shí)驗(yàn)時(shí)稀釋的紅墨水不能太稀，否則，被染木質(zhì)部的紅色不明顯，學(xué)生難以判斷。實(shí)驗(yàn)時(shí)選用濃度較大的稀釋紅墨水，則被染的木質(zhì)部紅色較深，現(xiàn)象較明顯，更有利于學(xué)生觀察，且所用的實(shí)驗(yàn)時(shí)間短。通過用不同稀釋倍數(shù)的紅墨水對(duì)大葉黃楊、迎春花、女貞等植物枝條在光照條件下進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明在濃度較大的稀釋紅墨水中實(shí)驗(yàn)的大葉黃楊、迎春花、女貞等植物枝條，木質(zhì)部紅色較深，實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間較短，且大葉黃楊葉片明顯可見紅色斑點(diǎn)，效果顯著;而在濃度較小的稀釋紅墨水中實(shí)驗(yàn)的枝條，木質(zhì)部紅色較淺，實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間較長(zhǎng)。
由此可見，“水和無機(jī)鹽通過導(dǎo)管向上運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)”的效果受多方面因素的影響。教師在演示這一實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)充分地根據(jù)教學(xué)將面臨的實(shí)際環(huán)境條件及時(shí)調(diào)整好可能影響演示實(shí)驗(yàn)效果的上述因素，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)課堂教學(xué)的條件，避免不利因素對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的負(fù)面影響，防止演示實(shí)驗(yàn)失敗，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
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