“发酵现象”实验装置的改进

生物学教学2019年(第44卷)第10期
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“发酵现象&实验装置的改进
何永全 (广东省广州市九佛中学 广州510555)
摘 要 本文针对“发酵现象”演示实验存在的反应时间长、效果不够直观和不能及时检验发酵产生的气体是否是二氧化碳等问
题，对该实验的装置进行了改进。

关键词发酵现象实验装置改进
“发酵现象”是人教版初中《生物学》八年级上册 人类对细菌和真菌的利用的一个演示实验,该实验
虽然材料简单,操作方便,实验结果明显,但是在具 体的实验过程中,发酵现象反应时间长,效果不够直 观,不能及时检验发酵过程中产生的气体是否是二
氧化碳。

教师在课堂上做这个演示实验,直到下课 时发酵产生气体也不是很明显,往往会影响整节课
的效果。

针对这些不足,笔者对发酵现象的实验装 置进行了改进,具体改进的设计思路和改进的实验装 置如图1所示。

发酵现象实验装置的
改进设计图
改进实验装置
原发酵现象的 实验装置
图1改进的设计思路和改进的实验装置(N )
4反思与建议
(1) 为了更好地了解科技场馆的资源内容,可打
造“互联网+ ”场馆教学,利用5R 等技术呈现标本,尤
其是对一些大型动物博物馆。

例如，鲸馆可利用技术
重现鲸鱼的原型,这样可有利于学生更好地进行网上
学习，也可使处于偏远的农村中学解决无法实现到现 场教学的问题$
(2) 科技场馆能够与教师建立联系网,使教师可 随时了科技场馆动态，即时将信息应用于学校课堂教
学。

为教师提供专业培训，有利于教师充分利用博物 馆资源(4)$
(3) 希望能与更多类型的科技场馆保持长期的合
作,如昆虫博物馆、科普教育基地等。

做到让学生每年
1制作装置的材料和方法
用两块木板(大约 53 cmx35 cm 、25 cmx30 cm ), 在大的木板上钻孔，用螺丝将小木板垂直固定在大木
板的中间偏左的位置，右侧用扎带固定好弹簧并装上
一个塑料瓶。

在小木板上的相应位置钻孔，用内径12 mm 、外径
14 mm 透明硅胶管并制作成Q 型弯管并用扎带固定。

按改进的设计连接好各条大小的透明硅胶管。

在 连接塑料瓶时，用内径5 mm 、外径9 mm 硅胶管一边连接 胶瓶，另一边在管内套入内径2 mm 、外径5 mm 硅胶管,
管外套入大概3 cm 长的内径9 mm 、外径12 mm 硅胶管, 然后插入Q 型弯管的一侧，让内径2 mm 外径5 mm 硅胶
管插入Q 型管的五分之二(差不多到Q 型管的底部，如
图2)，在连接Q 型管一侧时要注意气密性预防漏气。

图2 Q 型管的底部设计思路和做法
或每学期进入一次科技场馆活动,结合课堂教学,扩展 学生的知识面$
(基金项目：中国教育科学研究院“中国STEM 教
育2029创新行动计划”，No. 2018STEM027)
主要参考文献
[1 ]齐继光.蔡元培与青岛水族馆[J ].自然科学博物馆研究，
2017, 19(2) : 93-94.
[2 ]李树恒.试谈自然博物馆在中学生物教学中的作用及其服务
[J ].四川文物,1994, 10(4)： 5.
[3 ]中华人民共和国教育部.义务教育初中生物课程标准[M ].
北京：北京师范大学出版社，2011： 24-25.
[4 ]张 磊，曹 朋，李志忠.科技馆资源与学校教育——馆校合
作实现双赢[J ].科技潮，2017, 22( 5)： 33 -35.
・62・生物学教学2019年（第44卷）第10期核心素养导向的光合作用类高考试题分析
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—以2019年全国I卷第29题为例
邓过房（广东省中山纪念中学中山528454）
摘要以2019年全国I卷第29题为例，解析其对学科核心素养的考查：通过综合题干信息考查学生的科学思维,以实验设计为载体考查学生的科学探究。

同时，提出备考策略：加强实验教学，注重引导学生对核心素养的认知和理解，重视教材阅读与课外阅读相结合。

关键词2019高考学科核心素养光合作用备考建议
1原题'2019年全国I卷第29题）
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔开度减小,回答下列问题$
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力！______O
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是—____$
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由于缺水直接引起的，而是由ABA引起的。

请以该种
2实验装置的改进原理
利用发酵产生气体,通过气体的压力直观地观察U型管内的水平面慢慢变成一高一低，以及利用二氧化碳能将澄清的石灰水变浑浊的原理,来检测发酵产生的气体是否是二氧化碳。

3改进装置的使用方法
把葡萄糖水和活性酵母粉混合好后倒入塑料瓶中$让瓶中的混合液发酵5min,排出瓶中的空气$在U型管中注入15mL澄清的石灰水,然后分别连接好塑料瓶和U型管$稍等片刻就可以见到插入U管中的内径2mm、外径5mm硅胶管在澄清的石灰水中慢慢冒气泡,说明了有气体产生$随着 气体的增加,U型管内压力增大，气压差使管内的液体水面发生了变化,就直观地看到原本平衡的水平面会出现一高一低的现象$在观察一段时间,U 型管中的石灰水变浑浊,由此证明了发酵产生的气体是二氧化碳$
4原实验装置和改进装置的效果对比
将适量的葡萄糖水和活性酵母粉混合后,分别将等量的混合液倒入原装置的锥形瓶中和改进实验装置的塑料瓶中，放置5min后，分别套上气球并连接好。

然后观察发酵现象,并记录（表1）$植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料,设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。

参考答案⑴增加（强）⑵下降（降低、减弱）干旱使叶片叶片中的脱落酸含量增高，气孔开度减小‘CO：吸收量减少，导致暗反应减弱，因此光合速率减弱（3）实验思路：将等量若干的正常植株（A组）与ABA缺失突变体植株（B组）同时进行干旱处理相同时间。

预期结果：A组气孔开度减小,B组气孔开度不变。

2对学科核心素养的考查
本题考点是每年必考的热点一光合作用。

但与往年有所不同的是，首先，题目没有再考图表分析；其
表1原实验装置和改进实验装置的实验数据
编号时间
原实验装置
（气球情况）
改进装置（U型管情况）11min气球是瘪的开始冒气泡
25min
气球是瘪的，感
觉气球里面有
小许气体
继续冒气泡，随着气泡的
增多，水平面明显变化，
慢慢出现一高一低现象310min
气球还是瘪的,
感觉气球里面
有气体增多
水平面一高一低现象更
加明显，澄清的石灰水开
始变浑浊
415min气球开始微涨
继续有气体排出,水平面
一高一低更加明显,石灰
水明显浑浊
实验结果表明，用改进的实验装置观察发酵现象的反应时间明显比原实验装置要快，并直观、明显，也可以直观观察到二氧化碳将澄清的石灰水变浑浊的过程$
改进的一体化实验装置的材料简单并易获得且成本低,实验操作过程简单。

经过多次的实践尝试，改进的装置观察发酵产生气体反应速度比原来的实验装置更快、更直观，同时检验发酵产生的气体是二氧化碳，并吸引学生的注意力,增加学习兴趣，提高课堂效率。

O。