一道选择题引出的系列主动探究

时间:2022-10-17 09:55:48

1 提出问题

在初中《生物》探究实验教学实践中发现,提出问题是进行探究实验的重点,更是难点,而且学生探究主动性不强,然而一道七年级上册《生物》统考题非常自然地引出一个学生有强烈愿望去探究的问题,这是一道选择题:如果在开花前把桃花甲去掉雌蕊,桃花乙去掉雄蕊,连同桃花丙都用塑料袋分别罩起来,扎好袋口。其结果是( )

A. 甲不结实,乙结实,丙不结实

B. 甲结实,乙不结实,丙结实

C. 甲不结实,乙不结实,丙结实

D. 甲、乙、丙都不结实

参考答案:C。

第二学期开学公布答案后,一些学生提出质疑,理由是:桃花是虫媒花,并没有蜜蜂传粉,所以也不能结实,答案应该是D。很多学生迅速响应表示赞同,选D的学生更是情绪激动,因为影响了期末成绩。由于校园内就有桃树,笔者立即提议过段时间进行实验,学生欢呼雀跃,于是问题出现了:开花前将桃花用塑料袋罩起来,扎好袋口,会结实吗?这个问题来得非常简单、自然,而且学生探究愿望强烈。

2 作出假设

提出问题的同时假设已经明确:不能结实。

3 制定计划

寻找实验材料——桃树(校园就有)和器材(塑料袋、绳子),安排探究时间(平时课间留意下就行)。

4 实施计划

原认为此实验很快完成,没有想到连续3年探究仍意犹未尽。2010年春天用塑料袋共将7个桃花花蕾罩住,扎紧袋口,去雄蕊、去雌蕊的没有做,因为都认为不可能结果,同一颗桃树未处理花朵作为对照,是否用塑料袋罩住为唯一变量。桃花凋谢后立即去掉塑料袋,发现其中1朵桃花萎缩脱落了,另外6朵桃花发育正常,但是后来子房膨大至长度1.5cm左右全部萎缩脱落。一些学生认为算结实,理由是子房明显膨大了;一些学生认为不算结实,理由是对照桃花90%左右子房也膨大了,但是只有很少部分最终长成果实(试验桃树非观赏品种)。学生讨论热烈,但谁也不能说服谁,经查阅资料得知桃树有一部分是无花粉品种,此类桃品种需要配置授粉树。实验桃树无花粉,支持不结实结论,但是植物具有孤雌生殖特性(雌性生殖细胞不经过受精作用而直接发育的生殖方式,较广泛地存在于被子植物中),支持结实结论。老问题没有解决,新问题又产生了:桃花乙也能结实?无花粉品种和有花粉品种同样处理结论是否相同呢?学生一致决定第二年继续试验,于是第二次探究出现了,处理方法及结果见表1。虽然增加了品种、数量,又有孤雌生殖理论,但是均只见子房膨大却没有长成一个桃,而且桃花乙子房也同样膨大了。观察照片发现:塑料袋壁有大量水珠,这不是一个处理导致两个变量了吗!即昆虫能否传粉和湿度大小。此时《生物》课马上结业了,但学生还是兴趣浓厚,设计出新的实验方法:用塑料网代替塑料袋。于是第三次探究出现了,经过初三春季实验,最终长成了果实。

5 得出结论

开花前将桃花用塑料袋罩起来,扎好袋口,不能结实(初步结论,欢迎同行试验),如果将塑料袋改为塑料网,有花粉品种能结实,但是仅处理一朵桃花结实的可能性很小,无花粉品种使用塑料网处理被破坏失败。笔者认为:结论是次要的,重要的是过程和方法。

6 表达和交流

实验过程中学生们进行了充分的表达和交流。

马上毕业了,但是学生还有很多问题希望探究:蚂蚁能传粉吗(使用塑料网时发现有小蚂蚁由网眼进入吸蜜)?蚂蚁的活动能使塑料网罩住的去雄蕊桃花结实吗?用果树套袋用的透水透气但不透光的纸袋罩住会怎么样呢?子房膨大却多数萎缩脱落是没有受精,还是受精后其他原因掉果?虫媒花绝对不能通过风传粉吗?这些都是学生感兴趣的问题,希望继续实验得到答案,这些应属研究范畴。

从实验结果看,前述选择题是不严谨的,即使改为用塑料网,一朵桃花也只能是理论上结实,但却有使桃花乙结实的可能(蚂蚁等传粉),但这并不重要,反而是这个不严谨有其重要的存在价值:引出系列探究实验,它使提出问题变得简单、自然,特别是能激发学生主动探究的强烈愿望,还具有使探究逐渐过渡为研究的作用。在安全重于泰山的今天,不宜带学生离校实验,如果开展此项探究,老师得先在校园种上几棵桃树,或者利用观赏桃树春季花芽嫁接可实现当年开花结果,夏秋嫁接次年可见花。本次探究时间跨度太长,有条件可考虑大棚栽培使其提前开花、冰箱保存花芽延迟嫁接推迟开花等方法调节花期。

参考文献:

[1] 冯明祥、孙高珂,桃树优质高产栽培[M].北京:金盾出版社,2010:5.

[2] 张开春,果实育苗关键技术百问百答[M].北京:中国农业出版社,2009:75—76.

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