關于高中生物實驗中滲透裝置材料創新的研究及教學實踐1.引言滲透現象是高中生物學課程中的重要內容之一，通過滲透實驗，學生可以直觀地了解水分在細胞間的運輸過程，加深對滲透原理的理解。傳統的滲透裝置一般用玻璃漏斗和玻璃紙等，但這些材料存在滲透速度慢、易老化等問題，影響了實驗效果和學生興趣。部分老師借助課件視頻進行演示，學生缺少實際體驗，影響滲透原理的深入理解。因此，探索新型滲透裝置材料的創新應用具有重要意義。2.材料和裝置2.1材料選擇本實驗以家中常見的雞蛋和一些廢舊物品為制作材料，這些材料每個家庭中都能找到，可以達到廢品的重新利用，一方面取材方便，一方面可以充分的調動學生的動手操作能力。具有良好的滲透性能和穩定性，適用于高中生物實驗。具體的材料如下：雞蛋、透明的塑料杯、剪刀、注射器、透明的塑料吸管、一次性筷子、鑷子、熱熔膠槍、蒸餾水等如下圖。2.2裝置組裝2.2.1打孔選擇表面光滑干凈的雞蛋，在雞蛋的銳短用鑷子輕輕的敲擊直徑為5毫米的小圓孔。2.2.2吸取內容物用注射器將雞蛋中的內容物吸出，用注射器吸上清水，注入小圓孔反復多次直至將雞蛋中的內容物清洗干凈為止，最后用蒸餾水加以清洗。2.2.3準備導管將透明的塑料吸管一段用剪刀，豎著剪5毫米長的4個裂縫，然后將這4瓣向外翻。2.2.4粘連導管將準備好的塑料吸管（有4瓣）的一端正對5毫米的小孔，用熱熔膠槍將制備好的塑料吸管和雞蛋（5毫米小孔一側）粘連。粘連好了以后為了保證氣密性，先可以用注射器通過吸管注入一定量的清水，然后吸管朝下雞蛋朝上，大拇指按住吸管的一側。觀察粘連處是否有漏水，如果有漏水則需要重新粘連，或者用502膠水粘連也可以。2.2.5二次打孔手握雞蛋，在雞蛋的鈍端用鑷子輕輕的敲擊一個小孔，然后用鑷子將小孔逐漸變大，直到能看見分隔雞蛋氣室的卵膜，此過程一定要小心防止將卵膜撕破。2.2.6固定裝置將制作好的雞蛋放入準備好的塑料杯中，有卵膜的一側大概距離塑料杯底2厘米時，用兩根一次性筷子放在塑料紙杯的邊沿，這時筷子和塑料管垂著，在塑料管上做一個標記，最后用熱熔膠槍將兩根一次性筷子在塑料管的前后和塑料管粘連。這樣一套簡易的滲透裝置就制備好了如下圖。2.2.7重復用同樣的方法可以做多套滲透裝置以備實驗。3.實驗

3.1用自制的簡易滲透裝置和傳統的滲透裝置做對比實驗，比較了傳統材料和卵膜在相同的條件下比較二者的滲透速率。實驗過程如下：3.1.1分別使用傳統材料（A組）和卵膜制作滲透裝置（B組）；3.1.2在相同的塑料杯中注入等量的清水，在用注射器分別在漏斗和雞蛋中注入等濃度等體積的蔗糖溶液，為了便于觀察可以在蔗糖溶液中滴加幾滴紅墨水。讓蔗糖溶液的液面和外界塑料杯中的液面保持一致。3.1.3觀察實驗現象記錄實驗結果。3.1.310分鐘后觀察A、B兩組的液面，并用直尺測量高度。3.2將傳統的滲透材料（A組）和卵膜（B組）進行穩定性和耐用性方面的差異比較。3.2.1將A組和B組放置在相同的環境中（溫度，濕度等條件相同）放置相同的時間。3.2.2每間隔7天以A組和B組的材料進行滲透實驗，測量A組和B組的高度設計表格如下。3.3觀察實驗現象記錄實驗結果。4.實驗結果與分析

4.1滲透速率實驗結果表明，卵膜材料制作的滲透裝置在滲透速率上明顯優于傳統材料。因為卵膜材料是具有活性的膜材料，具有較高的吸水性和保水性，使得水分在卵膜材料中的傳輸速度更快；并且卵膜上含有大量的水通道蛋白，提高了水分子的擴散速率。這些優勢使得卵膜材料在滲透實驗中能夠更快地達到滲透平衡，從而提高實驗效率。4.2穩定性與耐用性在穩定性測試中，傳統的材料表現出較好的抗老化性能。能夠在不同環境條件下保持穩定的滲透性能；由于卵膜材料具有活性在耐酸堿方面明顯的不如傳統的滲透材料。比如時間長了卵膜材料變得易碎易裂，而傳統的材料保持較好，如果對卵膜材料進行特別處理，例如將卵膜冷藏處理，在使用的過程中效果要比傳統材料好。5.討論卵膜滲透裝置材料的創新為高中生物實驗教學帶來了新的可能性，通過對比實驗和性能分析，發現卵膜材料在滲透速率、優于傳統材料。然而，在穩定性和耐用性方面卻不如傳統的材料，不過以卵膜材料有其它自身的很多優點。容易獲取，通過學生的動手操作，自己制備教學工具，一方面掌握了理論知識另一方面鍛煉了學生的實驗動手能力，同時也大大的激發了學生對生物學實驗的興趣。6.結論本文通過對比實驗及性能分析，探索了利用雞蛋作為實驗材料，創新構建的簡易滲透裝置在高中生物實驗中具有很大的應用潛力。研究及實踐結果表明，卵膜材料在滲透速率、穩定耐用及實驗成本等方面都全面優于傳統材料，為高中生物實驗