“探究螞蟻的通訊”實驗再改進

陳建新　吳春節

“螞蟻的通訊”是義務教育課程標準實驗教科書中的一個重要而且有趣的探究實驗，但在實際教學中教師卻因要飼養螞蟻而使實驗難以進行。為了讓該實驗在生物課的一節課時間內完成，成為學生易做而且能激發他們探究欲望的實驗，我們發動學生利用易取材料在不設對照實驗的情況下，將實驗做了如下改進，效果較好。

1實驗器材的準備

課前布置每組學生自備盛水用的大塑料瓶蓋(要刷洗干凈)2個；放食物用的比盛水用瓶蓋直徑小的裝有沙子的矮粗廢舊瓶子(如化妝品瓶)2個(分別編上序號島1、島2)；做橋用的長10 cm、寬3 cm的硬紙片3片(分別編上序號1、2、3)；加水用的裝有自來水的塑料水壺1個；做新環境實驗用的長寬約30 cm的方形薄紙板1個(或如此大小的塑料袋1個)；做橋柱用的長寬約2 cm的石塊(或木塊)2個。

2安放實驗裝置并觀察

上課后教師可以先演示實驗裝置的組裝和實驗要領，然后將學生帶到校園里有蟻巢的地方(為了節約時間，要讓學生課前考察好)。在蟻巢附近，將實驗裝置安放好(圖1)，并在島1上放上螞蟻喜歡吃的食物，進行觀察。約5 min，偵察蟻會偵察到食物并回去通報信息，蟻巢內的螞蟻接到信息后，會沿著橋1、橋2到島上搬運食物。

3進行實驗

當島1和橋上的螞蟻足夠多時就可以進行以下實驗操作：用橋3和島2(無食物)將橋2和島1快速換掉，這時就可看到，正在上行的螞蟻突然失去方向，到了橋1上端就不敢前進了。這時如果用橋2和島1(要將上面的螞蟻吹掉)再把橋3和島2換掉，此時橋1上上行的螞蟻會馬上找到方向，繼續沿橋2上行到島1搬運食物。這說明螞蟻走過的紙片上留有引導螞蟻前行的氣味物質，從而證明螞蟻是靠身體分泌的氣味來進行通訊的。

如果在島1上有食物時，也讓螞蟻從橋3上走過，這時可以做如下實驗：將一長寬約30 cm的硬紙板(或塑料袋)平放在蟻巢附近，將帶有螞蟻的橋1、橋2放在大紙板上并擺成v字形(圖2)。這時，就見這些螞蟻會較長時間只沿著“v字形”的橋1、橋2走動。如果用橋3作為引橋，螞蟻會很快沿橋3回到蟻巢附近的地面上(圖3)，這能進一步證明螞蟻是靠留在紙片上的身體分泌的氣味物質來傳遞信息的。

4保證實驗快速而且成功的幾點要求

(1)蟻巢的選擇。要選擇普通家蟻為實驗對象，并且蟻巢較大、螞蟻較多的為好。有的種類如大頭蟻沒有搬運食物的習性，故不易作為實驗對象。

(2)食物的選擇。螞蟻一般喜歡吃蛋糕、新鮮果核、昆蟲的尸體等，所以選擇香甜的東西作為螞蟻的食物，可以縮短實驗時間。

(3)實驗時間的選擇。在春、夏、秋季節均可進行。一般早晨是實驗的最佳時間，因為螞蟻在早上6至7點出來覓食，而且經過一夜的時間，螞蟻正處于饑餓狀態，故覓食活躍，實驗時間較快。下午實驗就需要較長時間。

如果注意了以上幾點，該實驗約15 min就能完成。在此基礎上，學生可以再進行復雜一些的探究實驗，如設立有無食物的對照實驗、更換橋的材料實驗和驗證紙片上氣味物質存留的有效時間實驗等。