一道科学题

根据种子萌发需要什么条件,设计一个实验方案。

2025-01-24 15:18:59

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回答1：

种子萌发需要哪些条件？

2002-12-20 16:55:27

种子的萌发除了种子本身具有生活力外，还必须有适宜的条件，在充足的水份，适宜的温度和足够的空气下就能萌发，有的种子萌发还需要光照条件。种子萌发首先是吸水膨胀，一般含淀粉和油分多的种子需水量少，含蛋白质多的种子需水量多。其次随着种子吸水膨胀，直至露白，呼吸作用逐步加强，需要吸收大量的氧气。播种过深或土壤积水都会造成土壤缺氧，影响种子萌发。再次，每一种作物的种子都有发芽的最低温度，最适温度和最高温度。在最低温度以下时，萌发慢或不萌发，在最高温度以上时，可能造成烧芽或幼苗徒长不健壮，只有在最适温度时萌发，发芽才最佳。

设计实验—种子萌发需要什么条件

由于上一次的练习题没有讲完，就计划今天的课堂上用一半的时间讲题，另一半的时间对种子萌发的条件进行实验设计。每个班级我先讲了今天的任务，然后问学生先完成那一半，结果有三个班级的同学说要想进行设计实验，后讲题，只有一个班级说先讲题，后设计实验。于是就按照学生的要求开始了上课。
先进行实验设计的班级，我首先提问种子的结构和种子的成份，因为进入新的单元“被子植物的一生”第一节就是“种子的萌发”，而“种子的萌发”首要的就是种子萌发的条件，虽说课本上对种子萌发的自身条件（内因）在后面也有涉及，但考虑到任何事物的发展变化首要的是内因，因为“内因要通过外引而起作用”，所以，可以根据已经学过的“种子的结构”和“种子的成份”直接让学生明确种子萌发的内因，也就先设计开始的提问了。
提问了这两个问题，再让学生结合学过的知识分析：“假如种子的结构不完整，比如胚的结构不完整，或者种子发育不完全，能否萌发？”学生一致认可种子必须是完整、饱满的并且是有生命力的才能萌发，由此就直接得出了结论：种子萌发的自身条件就是要有完整的、有生命力的胚，或者说是完整、饱满的种子，这是种子萌发的根本。
因为这是新一单元的开始，也就由此问题说明被子植物的一生就是从种子萌发开始的，进而引入“第二章：被子植物的一生”，同时问道：假如说种子具备了“完整、有活力”的自身条件，还需要什么外界条件才能萌发？这时候学生就开始了大胆的猜测并积极地要说出自己的猜测。
我对学生说，“种子萌发需要什么条件”这是我提出的问题，你们在猜测，这是科学实验中的哪个环节？学生马上想到了“假设”，我再问：“假设是不是随便乱猜的？是否有一定的依据？”学生说“不是乱猜的，是根据平时的经验”，于是，我就让学生根据自己原有的知识和生活经验（不一定都是自己亲自做过的，看到的也可以）对这一问题做出假设，想想可能的条件。学生经过一番思考，答案很快就出来了：空气、水、适宜的温度、阳光、一定的空间、土壤等都是种子萌发的条件，还有的学生说肥料、花盘也算是萌发的条件。结果有的学生提出来花盆可以没有，并且全班经过分析一直认为不需要的，就去掉了。学生的理由是：种子不需要花盆也能萌发；发芽的初期是利用了种子自身的养料，可以不用肥料，也去掉了；还有的学生认为土壤也不需要，理由是他自己曾经见过没有土壤也能萌发，达到了全班的认可，也可以去掉；还有的学生提出阳光也可以去掉，理由是他见过种子被布盖着也能发芽，但有的同学不认可，说需要阳光，对于有争论的，就保留。于是，有的班级经过讨论最后只剩下了“空气、适宜的温度、水分、一定的空间”几条，有的班级是“空气、适宜的温度、水、阳光、土壤、一定的空间”等条件，无论学生确定了哪些条件，我都肯定了他们的猜测有道理，但没有肯定也没有否定是否正确，而是提出“怎么来验证你提出的假设是否成立呢？”学生这时候就很容易的说出来“设计实验来证明”。
怎么设计实验？我让学生继续分析，这些条件能否用一个实验来证明？比如说，我用一个瓶子装上一定数量的种子，给它充足的阳光、空气、适宜的温度，还有土壤、水分、空间等条件，结果过一段时间种子萌发了，由此得出结论“种子萌发需要这些条件”，学生说不行，需要逐一设计对照实验，才能得出确切的结论，于是，我说就以“水分”为例来设计一个对照实验吧？有个学生就起来谈到：用两个瓶子分别放上一部分玉米（或小麦）种子，一个瓶子里加水，另一个瓶子里不加水。我再问到：“水加多少？是让种子完全浸入水中还是只让每个种子接触到水分？”“其他的条件是怎样的？哪些是可以变化的，哪些是不变的？”由此使学生明确设计对比实验要尽可能控制变量，就拿这个实验来说，除了水是可变的，其他都应该是相同的，否则难以分析结果。
在此基础上，我让学生自行设计剩下的实验，可以以小组为单位，分工负责，每人设计其中的一到两个，今天回家后就开始着手实验，每天要记录实验现象，全组最后统计结果，下周要在全班进行汇报交流。学生马上进行了很热烈的讨论，他们大多数是首先分工“你做水分，我做空气，他做阳光……”，然后开始列出实验计划、进行交流。最后全班交流设计的情况，对于有些问题学生也展开了有趣的讨论。比如，有的学生在设计验证空气是种子萌发的条件时，提出要先把其中一个瓶内的空气抽掉，怎么抽掉空气？有的学生说点支火柴，有的学生说，可以点燃一根小小的蜡烛，盖上瓶盖，等蜡烛熄灭时就说明没有氧气了，他说还有个不人道的做法，就是把一只小动物放进瓶内，让它呼吸，等到它不能呼吸了，说明没有氧气了。我肯定了学生的创新思维，同时提出来：我们不能以伤害动物为前提，还是不要用这种不人道的做法吧。
从学生能够设计的情况看，大多数学生都能可以从对比的角度来设计一组实验，但对其他的因素考虑得不多，比若说“空气”这一因素，有的学生就直接说“用两只瓶子，一只加上盖子，另一只不加盖子”；对于“水分”，一个瓶子里加水，一个不加水；对于“阳光”，一个放在阳光下，一个放在黑暗处（或者用不透光的纸包裹起来）……对每一组实验，我只好提示“对于其他条件应该怎样设计”，学生就马上加上一句“其他的条件都一样”，“怎样一样呢？”，他们才会说明“都放在温暖的地方，都有充足的空气，都有足够的空间……”，还有的学生说“一粒种子放在温暖的地方，一粒种子放在冰箱的冷藏室里”，我当即问“用一粒可以吗？”很多学生就说“不行，因为一粒种子的误差太多了，有许多偶然因素”。由此强调学生：实验的设计一定要严密，不要有漏洞，否则这不是一份规范的实验设计。
实验设计的问题解决了，具体完成情况就要看学生课下的实验了，余下的时间就是解决上次没有讲完的练习题。
限于时间关系，也由于有些题目比较容易，我没有全部讲解，结合我翻阅学生作题的情况中发现的问题，征求学生意见那道题目需要讲解，我就重点讲解。其中，学生对于“某地建起了火力发电厂几年后，葫芦藓不见了，原因是什么？”回答的不甚完整，很多学生只答出了一句“因为环境污染”，对于植物自身的问题没有答出，我就提出要从本质上考虑：环境污染没有错，但为什么别的植物还可以生存，偏偏不见了葫芦藓？学生这才明白应该从葫芦藓的结构特点来回答，“它的叶只有一层细胞，空气中的二氧化硫等有毒气体很容易进入细胞内使其受毒死亡”。再一个普遍的问题就是最后的“玉米种子结构图”中的最后一道问题“某同学认为胚是新植物体的幼体，你能否设计一个小实验进行探究”，很多学生不会设计，有的学生说：“我给玉米种子一定的条件，然后观察它萌发的过程，就知道胚的那一部分发育成幼苗的那一部分了”，我就让学生讨论，这样的设计缺少了什么？学生说“没有对比实验，很难说明问题”，“怎么对比呢？”学生就提出了“可以将部分玉米种子的胚破坏，另一部分保持完整，假如去掉胚的种子不能发芽而另外的部分发芽了这样就可以证明胚是新植物体的幼体”。我问学生“要是去掉部分胚乳，保持种子胚的完整能否萌发”，有的说能，有的说不能，我让学生也不妨试一下，假如能的话，是不是可以把玉米的种子都去掉部分胚乳再种植呢？学生分析了一下说不行，“那样营养物质不足，即使能发芽但也生长不好”，由此使学生明白了播种时要选择粒大饱满的种子的道理。
最后一个班选择先讲题目，后进行新课内容。于是，就直接对照练习题中的主要问题进行了讲解，大体上就是把前面几个班的程序换了一下，所不同的是：在处理完练习之后，直接就根据练习题的最后一道问题引入新内容的学习——既然种子必须具有完成的、有活力的胚才能萌发，那么，我把一些有活力的玉米种子直接放在外面的水泥地上能否萌发？学生马上说“还需要一定的外界条件”，由此也就引入了“种子的萌发”内容，然后就是让学生对种子萌发的条件作假设，情况基本上与其它班级相同了。

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