De meeste hoofdstukken volgen op het onderwerp celstructuur met een hoofdstuk over het celmembraan en diffusie en osmose. Deze concepten kunnen erg moeilijk te begrijpen zijn voor leerlingen. Om hen een beeld te geven van hoe diffusie werkt met een halfdoorlatend membraan, maak ik graag een practicum waarbij een plastic zak wordt gebruikt om de cel (het membraan) te modelleren.

Het is een eenvoudig practicum waarbij de leerlingen heel weinig doen behalve het proces gadeslaan en gegevens en informatie noteren. Om het op te zetten, heb je plastic zakken, jodium, water en maïszetmeel nodig. Alles behalve jodium is gemakkelijk verkrijgbaar in de supermarkt.

Neem het plastic zakje en voeg een lepel maïszetmeel en ongeveer 100 ml water toe. U hoeft niet eens precies te zijn. Ik doe er graag minstens één terwijl de leerlingen toekijken, of u kunt de leerlingen ze laten maken (maar wees voorbereid op een knoeiboel). Bind het zakje dicht en leg de leerlingen uit dat het zakje een cel voorstelt, waarbij het cytoplasma het maïsmengsel is en het plastic het celmembraan. Leg uit dat vaste voorwerpen op moleculair niveau niet echt vast zijn en dat het zakje meer lijkt op een piepklein hordeur. Als moleculen klein genoeg zijn, kunnen ze dwars door het zakje heen.

Met het zakje op zijn plaats moet u voldoende bekers klaarzetten voor de hele klas. Vul ze ongeveer voor de helft en voeg enkele druppels jodium toe; u wilt dat het water heel oranje is. Hoe geconcentreerder het mengsel, hoe sneller de reactie. Dit is ook een goed moment om erop te wijzen dat jodium een “INDICATOR” is in die zin dat het van kleur verandert wanneer het zetmeel tegenkomt. U kunt dit demonstreren met een bekerglas met zetmeeloplossing en een druppel jodium.

De leerlingen plaatsen het zakje voorzichtig in het jodiummengsel. Op hun werkblad moeten ze een aantal voorspellingen doen over wat er zal gebeuren en moeten ze diffusie en osmose definiëren. Het proces zal ongeveer 15 minuten duren en de leerlingen moeten opmerken dat de kleur van het maïszetmeel in het zakje verandert.

Na 15 minuten….

De leerlingen wordt dan op het werkblad gevraagd uit te leggen wat er is gebeurd. Een veel voorkomende misvatting is dat het jodium door de zak heen “at”. Herinner de leerlingen eraan dat de zak een soort hordeur is en dat jodium een heel klein molecuul is.

Ondanks het feit dat dit practicum niet erg interactief is, lijken de leerlingen het celmodel en halfdoorlatende membranen te begrijpen nadat ze het hebben uitgevoerd. Velen zullen vragen wat er gebeurt als je het zetmeel in het bekerglas doet en het jodium in de zak. Ik zal dit opzetten en dan kunnen ze de volgende dag de resultaten bekijken.