“觀察果實(shí)和種子的形成過程”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

李 慧 劉 穎

（1 中國人民大學(xué)附屬中學(xué)朝陽學(xué)校 北京 100028 2 北京市朝陽區(qū)教育研究中心 北京 100021）

“果實(shí)和種子的形成過程”是北京版《生物學(xué)》8年級(jí)上冊(cè)第10 章“生物的生殖和發(fā)育”第3 節(jié)“綠色開花植物的生殖和發(fā)育” 中的一個(gè)重要內(nèi)容。要求學(xué)生能闡明子房與果實(shí)的發(fā)育關(guān)系［1］。若要回答“在花的結(jié)構(gòu)中，與果實(shí)和種子形成相關(guān)的結(jié)構(gòu)是什么”的問題，學(xué)生需要觀察果實(shí)的發(fā)育過程。由于大部分植物從開花到結(jié)果的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，很難采集到不同發(fā)育階段的花和果實(shí)，在以往教學(xué)中，學(xué)生往往通過觀察幾種植物從開花到結(jié)果的過程圖片展開學(xué)習(xí)。

本實(shí)驗(yàn)選擇常見的園林植物玉簪作為觀察材料。玉簪的特點(diǎn)是一株植物上同時(shí)長(zhǎng)有不同發(fā)育階段的花和果實(shí)，學(xué)生可通過觀察解剖一株玉簪，觀察到子房發(fā)育成果實(shí)的連續(xù)過程，因此可利用玉簪設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“觀察果實(shí)和種子的形成過程”。在觀察玉簪花和果實(shí)的整個(gè)過程中，設(shè)計(jì)逐級(jí)遞進(jìn)的觀察活動(dòng)，幫助學(xué)生從整體到局部、從宏觀到微觀感知大量事實(shí)，并基于事實(shí)形成生物學(xué)重要概念“子房發(fā)育成果實(shí)，胚珠發(fā)育成種子”。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

通過觀察和解剖玉簪的子房和果實(shí)，探究子房與果實(shí)的發(fā)育關(guān)系。

2 實(shí)驗(yàn)材料與器具

實(shí)驗(yàn)材料：玉簪（Hosta plantaginea），為百合科多年生宿根草本花卉（圖1）。一株玉簪一般能生長(zhǎng)幾朵至十幾朵花?，F(xiàn)多地引種培育的玉簪，具有芳香氣味，花期通常為7—9月，果期為8—10月，蒴果圓柱狀［2］。

圖1 玉簪植株地上部分

實(shí)驗(yàn)器具：鑷子、放大鏡、解剖刀、解剖針及解剖盤。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程及意圖

1）觀察玉簪植株，描述玉簪特點(diǎn)。學(xué)生通過觀察，能發(fā)現(xiàn)玉簪植株上生長(zhǎng)著不同發(fā)育階段的花和果實(shí)。果實(shí)外面仍包裹著未脫落的花瓣。明確果實(shí)是由花的某一部分結(jié)構(gòu)發(fā)育而來的。

2）解剖玉簪花，制作花貼圖。學(xué)生通過解剖玉簪花，識(shí)別花的各部分結(jié)構(gòu)，找到玉簪花的雌蕊和子房。同時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生去觀察發(fā)現(xiàn)子房與果實(shí)的位置關(guān)系。

3）在玉簪植株上，摘取不同發(fā)育階段的花或果實(shí)，并排序。引導(dǎo)學(xué)生觀察果實(shí)發(fā)育過程，結(jié)果如圖2。

圖2 玉簪不同發(fā)育階段的花或果實(shí)

4）依次分離花，露出完整的子房或果實(shí)，解剖并觀察。標(biāo)注各部分結(jié)構(gòu)名稱并建立相互之間的發(fā)育關(guān)系。學(xué)生解剖玉簪的子房和果實(shí)，并觀察玉簪的胚珠及種子，很自然地建立胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí)的關(guān)系。

5）撰寫觀察記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，展示并描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此過程鍛煉學(xué)生記錄觀察結(jié)果和基于事實(shí)證據(jù)得出結(jié)論的能力，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)果交流與討論的能力。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

學(xué)生分離花后，觀察結(jié)果如圖3?？煽闯觯臃吭谥饾u膨大，發(fā)育成果實(shí)。在子房和小的果實(shí)上都連接著花柱和柱頭，也可說明果實(shí)是由子房發(fā)育而成的。解剖子房和果實(shí)，結(jié)果如圖4。利用解剖針和放大鏡可觀察到子房里的胚珠，隨著果實(shí)的發(fā)育，里面的種子肉眼可見。學(xué)生還觀察到果皮由綠變白、種子逐漸變成黑色的過程。通過解剖和觀察，學(xué)生可以很自然地建立子房發(fā)育成果實(shí)、胚珠發(fā)育成種子、子房壁發(fā)育成果皮的發(fā)育關(guān)系（圖5）。

圖3 玉簪的子房和果實(shí)

圖4 玉簪的子房和果實(shí)縱剖

圖5 子房發(fā)育成果實(shí)的概念圖

學(xué)生通過本次觀察和實(shí)驗(yàn)，既基于生物學(xué)事實(shí)構(gòu)建了生物學(xué)重要概念“子房發(fā)育成果實(shí)，胚珠發(fā)育成種子”，又獲得了觀察和實(shí)驗(yàn)的研究方法的訓(xùn)練［3］。本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。每年8—10月是玉簪果實(shí)成熟的季節(jié)，教師可合理安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，在教學(xué)中盡量創(chuàng)造條件，因地制宜地為學(xué)生提供觀察和實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。