“探究煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

徐+波++王艷

摘 要 人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)第八單元第三章第二節(jié)“選擇健康的生活方式”中的“探究酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”的實(shí)驗(yàn)不足之處是：水蚤作為實(shí)驗(yàn)材料難找，并且極易死亡，操作難以進(jìn)行等。從實(shí)際出發(fā)，采用易得的“綠豆”“黃豆”“紅豆”“市售煙草”創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響”同樣達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果。

關(guān)鍵詞 探究 煙草浸出液 種子萌發(fā) 幼苗生長(zhǎng)

中圖分類號(hào) Q-331 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材中探究實(shí)驗(yàn)分析

本實(shí)驗(yàn)的原型是人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)第八單元第三章第二節(jié)“選擇健康的生活方式”中的“探究酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”。實(shí)驗(yàn)原型不足之處是：實(shí)驗(yàn)材料難找，并且極易死亡。

水蚤心率測(cè)數(shù)困難，且影響水蚤心率的因素有很多：① 水蚤的大小：年幼的個(gè)體比成熟的個(gè)體心率要快，衰老的水蚤心率更慢，小型的水蚤比較大的水蚤心率要快；② 溫度：在水溫偏高的情況下，水蚤的心率比在水溫低時(shí)要快；③ 水體和營(yíng)養(yǎng)狀況。所以難以說(shuō)明水蚤心率的變化是受酒精或煙草浸出液的影響。

在顯微鏡下觀察水蚤的心跳現(xiàn)象也不是太明顯。由于水蚤身體結(jié)構(gòu)透明，心臟很小，又顯白色，不容易被學(xué)生找到，并且水蚤心跳太快，在顯微鏡下數(shù)數(shù)時(shí)眼睛容易疲勞，很容易數(shù)不準(zhǔn)確，所以往往很難得出比較準(zhǔn)確的結(jié)果。鑒于以上幾個(gè)方面的原因，筆者創(chuàng)新探究了“煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響”。

2 學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)有了豐富的生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，并且已經(jīng)接觸過(guò)多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，掌握了探究實(shí)驗(yàn)的一般過(guò)程，具有一定的實(shí)驗(yàn)操作能力。但學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)新探究時(shí)，仍然會(huì)存在一些問(wèn)題。如學(xué)生注意力不集中，在進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)不知道自己要干什么。這時(shí)教師要發(fā)揮實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng)的作用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在小組內(nèi)進(jìn)行明確分工，讓學(xué)生人人有事可做。本探究是課堂內(nèi)外結(jié)合的活動(dòng)，有的小組容易流于形式，達(dá)不到目標(biāo)要求，這就需要教師的跟蹤指導(dǎo)，監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。有的學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察時(shí)不細(xì)致，表達(dá)與交流抓不住問(wèn)題的核心，這就需要教師強(qiáng)調(diào)觀察的主體任務(wù)，明確實(shí)驗(yàn)的最終目的，緊抓目的進(jìn)行交流。

本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于：① 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)記錄和分析以及結(jié)論的形成；② 模仿控制實(shí)驗(yàn)變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

3 本實(shí)驗(yàn)的主要材料

普通綠豆，黃豆，紅豆，市售煙草。

4 探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程

4.1 創(chuàng)設(shè)情境，引入探究

煙草產(chǎn)業(yè)是當(dāng)?shù)厝罕姷闹匾?jīng)濟(jì)來(lái)源。綠豆、黃豆、紅豆是農(nóng)村常見的農(nóng)作物，所以選它們作為實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生熟悉，興趣濃厚。

4.2 小組合作、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討論：香煙的盒上都標(biāo)有“吸煙有害健康”的字樣，煙草對(duì)生物真的有害嗎？那么煙草對(duì)種子萌發(fā)有什么影響？煙草對(duì)幼苗生長(zhǎng)有什么影響？它對(duì)哪一種豆類影響更大？各小組根據(jù)自己組員的意愿選擇一個(gè)問(wèn)題，做出假設(shè)。

4.3 探究步驟

（1） 配制煙草浸出液：用托盤天平稱取400 g煙草，加入2 600 mL水，加熱30 min，使溶液顏色接近黑色。用紗布擠出液體，為原溶液（視濃度為100%）。

取200 mL原溶液；取140 mL原溶液，60 mL水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的溶液；取80 mL的原溶液，120 mL水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的溶液；取200 mL的清水（視為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為）。

（2） 制作培養(yǎng)皿：取12個(gè)培養(yǎng)皿鋪上等量的棉花并且分別編號(hào)A1、A2、A3、A4；B1、B2、B3、B4；C1、C2、C3、C4。

（3） 放置種子：分別在A組4個(gè)培養(yǎng)皿中各放置20顆綠豆，在B組4個(gè)培養(yǎng)皿中各放置20顆黃豆，在C組4個(gè)培養(yǎng)皿中各放置20顆紅豆。

（4） 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：共進(jìn)行5 d，每天定期（每天下午5：00）給每個(gè)培養(yǎng)皿中的種子施以等量的對(duì)應(yīng)的濃度溶液，1號(hào)澆以0%的溶液，2號(hào)施以40%的溶液，3號(hào)施以70%的溶液，4號(hào)施以100%的溶液，每個(gè)種子每次用膠頭滴管滴加5滴溶液。記錄每盆發(fā)芽種子數(shù)并拍照。對(duì)第五天的作物幼苗測(cè)量芽長(zhǎng)并記錄。

5 操作實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)

學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，小組內(nèi)分工：配制不同濃度的煙草浸出液的人員、往培養(yǎng)皿上鋪棉絮的人員、寫標(biāo)簽的人員等，最后一起放置種子。操作完成后，每天定期澆水并進(jìn)行拍照、記錄。學(xué)生自己設(shè)計(jì)表格并記錄數(shù)據(jù)（表1）。

6 交流收獲，得出結(jié)論

學(xué)生分析自己小組的數(shù)據(jù)，并與其他小組討論交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論分析了以下幾個(gè)問(wèn)題：（1） 煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)有影響嗎？（2） 同一濃度的煙草浸出液對(duì)不同種子的影響一樣嗎？（3） 你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功或失敗的原因是什么？

分析得出結(jié)論：（1） 通過(guò)記錄的數(shù)據(jù)，可以清楚地看到：煙草浸出液對(duì)植物種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)都具有明顯的影響作用，其作用效果與其濃度成正比例關(guān)系，即濃度越大，影響作用越顯著。

（2） 相同濃度的煙草浸出液對(duì)不同植物的種子影響不同，在所選3種種子中紅豆最為敏感。

7 發(fā)散思維，情感延伸

教師讓學(xué)生暢言在實(shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題，并分析其原因；引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)對(duì)象換成蝸牛、金魚等動(dòng)物，計(jì)數(shù)它們的心跳和呼吸；同時(shí)可以把實(shí)驗(yàn)材料換成香煙點(diǎn)燃后的煙霧、酒精、咖啡、可樂(lè)等，讓感興趣的學(xué)生課后繼續(xù)探究，并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果傳達(dá)給親朋好友，讓每個(gè)學(xué)生都選擇健康的生活方式。

8 實(shí)驗(yàn)反思及評(píng)價(jià)

教材中的實(shí)驗(yàn)很難全員參與，通過(guò)教師改變實(shí)驗(yàn)材料和靈活的探究方法，能使全體學(xué)生都參與其中，可收到理想的效果。本探究實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)為：

（1） 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行：實(shí)驗(yàn)材料易于準(zhǔn)備，煙草、黃豆種子、綠豆種子、紅豆種子等可從市場(chǎng)上直接購(gòu)買使用；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，利于探究煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響；情感體驗(yàn)明顯，讓學(xué)生在體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣的同時(shí)，培養(yǎng)科學(xué)探究精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（2） 趣味性強(qiáng)，且實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，貼近學(xué)生的生活，可控性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

（3） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到煙草對(duì)人類的危害，更加關(guān)注健康的生活方式。

本實(shí)驗(yàn)的不足之處在于受氣溫影響較大，易于出現(xiàn)爛芽、爛根現(xiàn)象。

9 實(shí)驗(yàn)的深度分析

研究表明，煙草浸出液含有丙烯醛類、氫氯酸類、亞硝胺及其衍生物類。這些化學(xué)物質(zhì)能影響植物細(xì)胞的有絲分裂，影響細(xì)胞的分裂與分化，進(jìn)而影響種子的萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)。這與探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論相吻合。

10 自我評(píng)價(jià)

筆者設(shè)計(jì)的創(chuàng)新探究實(shí)驗(yàn)“探究煙草浸出液對(duì)種子萌發(fā)和幼苗的影響”立足于現(xiàn)實(shí)生活，是一種基于學(xué)生創(chuàng)新思維的探索，簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單，效果明顯，論證有力。基于實(shí)驗(yàn)的小組劃分合理，利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師只是傾聽者、參與者、引導(dǎo)者、幫助者、促進(jìn)者，放手讓學(xué)生進(jìn)行自主探究、合作探究。學(xué)生自主設(shè)計(jì)操作實(shí)驗(yàn)、記錄分析數(shù)據(jù)、交流與共享成果，真正體現(xiàn)了生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，讓學(xué)生成為探究實(shí)驗(yàn)的主體，使其能夠增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究能力，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。