對「水和無機鹽通過導管向上運輸實驗」演示失敗的思考

對水和無機鹽通過導管向上運輸實驗演示失敗的思考
水和無機鹽通過導管向上運輸實驗是初中生物教學中的一個演示實驗。許多教師在教學過程中能成功的演示好這個實驗，使學生了解其中的科學知識。但也有部分教師在演示實驗時往往出現效果不明顯或演示失敗的現象。到底是什麼原因導致實驗的失敗?在實驗過程中應注意什麼?為了解決這些問題，本文探討了影響水和無機鹽通過導管向上運輸實驗演示效果的各種因素，以期提高廣大中學生物教師演示這一實驗的水平，從而提高生物課堂教學的質量。
1.實驗選材因素
1.1 木質莖植物枝條較草質莖植物枝條好。選用不同的實驗材料將直接影響實驗結果。在被子植物中水和無機鹽是通過導管向上運輸的。導管是木質部的組成部分，木質部在木質莖植物中較發達，而在草質莖植物中不發達。因此，選用木質部較發達的木質莖植物枝條做實驗效果較好，而選用木質較少的草質莖植物枝條實驗現象不明顯。在木質莖植物枝條中，那些木質較豐富且結構較粗糙，看起來較松的枝條實驗效果更好。通過比較試驗，我們發現大葉黃楊、迎春花的枝條木質較豐富且結構較粗糙，實驗效果明顯，是較理想的實驗材料。而樟的枝條結構較細密，實驗效果不明顯。至於草質莖植物枝條如一串紅，由於木質部少、分散，且易萎蔫，實驗效果很差。為了使實驗時紅色能更直觀地觀察到，選材時可選用帶白花的木質枝條，隨著水和無機鹽向上運輸過程的進行，可以更清楚地觀察到花瓣變紅的現象。
1.2 有葉片枝條比無葉片枝條實驗效果好。由於水和無機鹽在導管中向上運輸是通過蒸騰作用來實現的，因此有利於蒸騰作用的因素就有利於水和無機鹽向上運輸。葉片是植物體進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驗效果。通過對大葉黃楊、迎春花、樟等植物枝條進行有葉、無葉的對比實驗，結果顯示有葉片組植物枝條的實驗效果較無葉片組明顯。
2.實驗的環境條件因素
影響蒸騰作用的環境因素主要有光照、溫度、通風、濕度等。這些因素也是影響水和無機鹽向上運輸的重要因素。光照、通風、乾燥的環境條件有利於蒸騰作用的進行，因而也就有利於水和無機鹽的向上運輸;相反，陰暗、不通風、潮濕的環境不利於水分、無機鹽的向上運輸。通過對大葉黃楊、迎春花等植物枝條在不同環境條件下進行的對比實驗，結果顯示有光照組實驗現象更明顯。
3.用於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驗的效果。稀釋紅墨水濃度的大小說明溶液中溶質顆粒的多少。稀釋紅墨水濃度越大，說明紅色顆粒越多，在無機鹽向上運輸時，運輸顆粒就多。實驗時稀釋的紅墨水不能太稀，否則，被染木質部的紅色不明顯，學生難以判斷。實驗時選用濃度較大的稀釋紅墨水，則被染的木質部紅色較深，現象較明顯，更有利於學生觀察，且所用的實驗時間短。通過用不同稀釋倍數的紅墨水對大葉黃楊、迎春花、女貞等植物枝條在光照條件下進行的對比實驗，結果表明在濃度較大的稀釋紅墨水中實驗的大葉黃楊、迎春花、女貞等植物枝條，木質部紅色較深，實驗所需的時間較短，且大葉黃楊葉片明顯可見紅色斑點，效果顯著;而在濃度較小的稀釋紅墨水中實驗的枝條，木質部紅色較淺，實驗所用時間較長。
由此可見，水和無機鹽通過導管向上運輸實驗的效果受多方面因素的影響。教師在演示這一實驗前，應充分地根據教學將面臨的實際環境條件及時調整好可能影響演示實驗效果的上述因素，以適應當時課堂教學的條件，避免不利因素對實驗效果的負面影響，防止演示實驗失敗，以提高課堂教學質量。