陳新蘭　廖妍妍　黃玲　陳學梅

摘 要 為增強中小學生對昆蟲變態(tài)發(fā)育過程的認識，本實驗以蝴蝶為觀察對象，設計了本次蝴蝶變態(tài)發(fā)育自然觀察實驗，旨在指導學生進行比較觀察并記錄蝴蝶在不同的有限空間的生存情況、不同種類蝴蝶在其適宜環(huán)境中生長所需時長以及不同生長階段蝴蝶的特征等內(nèi)容，從而增強學生對蝴蝶整個變態(tài)發(fā)育過程的感性認識。本實驗突出的優(yōu)點為通過發(fā)育周期短、繁殖率高且更為吸引學生的蝶，讓學生能更清晰直觀地觀察到完整的變態(tài)發(fā)育過程，從而區(qū)別于以往教學過程的以蠶為例介紹變態(tài)發(fā)育過程。

關(guān)鍵詞 中小學 蝴蝶 變態(tài)發(fā)育 自然觀察

1 實驗背景

隨著社會的發(fā)展，學校與家庭都越來越重視孩子觀察能力的培養(yǎng)，觀察可提高孩子對自然科學的興趣及對客觀現(xiàn)象的洞察能力，培養(yǎng)一定的科研探究精神。孩子們對動植物的觀察具有高度興趣，以此為契機，開展令孩子們感興趣的自然觀察實驗，可在一定程度上提高孩子的觀察能力。

目前小學及初中階段有提及昆蟲變態(tài)發(fā)育的過程，但并沒有開展深入的自然觀察，而對于中小學生來說，變態(tài)發(fā)育是一個較為深奧且抽象的概念，僅憑教師口述及課本上的繪圖很難讓學生對知識有深刻的理解與掌握。為此相關(guān)的自然觀察顯得尤為重要，如何利用身邊自然環(huán)境進行觀察，提高觀察的可行性亦是亟待解決的問題。蝴蝶擁有七彩斑斕的顏色，且形態(tài)優(yōu)美飄逸，能深深地吸引孩子們的探究目光，調(diào)動學生求知的積極性，且蝴蝶也是變態(tài)發(fā)育的典型代表。 然而，目前國內(nèi)外以蝴蝶為載體的相關(guān)課程幾乎是空白，[1]但蝴蝶及其宿主植物隨處可見，蝴蝶的發(fā)育周期短、繁殖率高，少量投入便可很好地對其進行觀察，由此引發(fā)本活動設計。在為蝴蝶提供一定的生存空間，實現(xiàn)蝴蝶的培育與繁殖的同時能記錄下蝴蝶生長發(fā)育的一整個過程，讓學生對蝴蝶的生長習性有更加深刻而直觀的認識與理解。同時通過對蝴蝶的生長過程記錄，能讓中小學生直觀地看到蝴蝶“變態(tài)發(fā)育”過程，從而對課本中“變態(tài)發(fā)育”的知識有更加感性的理解，同時也更鼓勵學生加入到對蝴蝶的觀察研究中來，培養(yǎng)他們對自然的觀察意識以及對蝴蝶的愛護意識。

2 實驗目的

（1）初步了解蝴蝶變態(tài)發(fā)育的過程及其空間影響，了解蝴蝶變態(tài)發(fā)育過程中不同階段的經(jīng)歷時長及形態(tài)特征變化；

（2）培養(yǎng)中小學生的觀察能力、分析數(shù)據(jù)及團隊合作能力，激發(fā)學生的科學探究精神；

（3）增強學生對蝴蝶及生態(tài)環(huán)境的愛護意識。

3 材料和用品

3.1 材料

（1）在廣州地區(qū)常見的蝶種：玉帶鳳蝶（P. xuthus Linnaeus）、菜粉蝶（P. rapae Linnaeus）、虎斑蝶（A. selenophra Kollar），選取此三種蝴蝶的原因為其在我們的日常生活中較為常見，且宿主植物易得，群落物種數(shù)量達到高峰期的時間一樣。具體實施過程可根據(jù)表1“廣州常見蝴蝶群落的時間格局分布”[2]對蝶種做出相應調(diào)整。

（2）不同宿主植物：柑橘、芥藍、刺瓜，分別對應三種蝶種：玉帶鳳蝶（P. xuthus Linnaeus）、菜粉蝶（P. rapae Linnaeus）、虎斑蝶（A. selenophra Kollar），可根據(jù)所選用的蝶種不同而選用不同的宿主植物（如蝴蝶拉丁文種名參考周堯主編的《中國蝶類志》；[3]寄主植物的確定主要來自周堯、 [3]陳錫昌、[4]陳曉鳴等，[5]龐雄飛[6]的相關(guān)文獻）。

3.2 用品

花盆、花灑、透明塑料硬膜、鐵支架、透光紗網(wǎng)

4 實驗過程

4.1 蝴蝶生存環(huán)境構(gòu)建

在生物園里用鐵支架、黑網(wǎng)及透明塑料硬膜構(gòu)建一個模擬自然環(huán)境的密閉大空間，大小約為8m？m？m（長卓韤贅？；在大空間內(nèi)用花盆分別種植4盆柑橘、芥藍、刺瓜；同時在其旁邊用相同材料構(gòu)建一個密閉的小空間，大小約為5m？m？.8m（長卓韤贅？，在小空間內(nèi)分別種植2盆柑橘、芥藍、刺瓜，其中大小空間的作用是可探究不同大小的生存空間對蝴蝶生存的影響。具體構(gòu)建方法為先用4根鐵支架確定一個長方形的范圍，而后用可透光的紗網(wǎng)圍住頂部及側(cè)邊三面，剩下一面用條狀透明塑料硬膜做成可隨意進出的門。植物的高矮是由中間逐漸向周緣升高，通過植物的不同高度來控制空間格局和光亮度， 以形成中間明亮，周緣陰暗。[7]

4.2 蝴蝶投食器放置

僅靠蜜源植物的供蜜量不夠蝴蝶吸食，必須設投食器提供食料?？稍谕妒称魃戏艅偛烧孽r花或塑料花，在花上定時噴 10%的蜂蜜水；或自行配制餌料，按香蕉 ：白酒 ：砂糖 ：紅糖=4：4：1：1制成。液體食料通常選用水、蜜汁、糖漿、牛奶等，糖水或蜜汁的濃度為1%～10%，可采用吸收性強的脫脂棉侵入供食液體后再放入投食器中。[8]為防螞蟻上投食器，可在投食器下盛水或在投食器的支柱上涂上凡士林。

4.3 蝶種引入與飼養(yǎng)

可在自然環(huán)境中的宿主植物中尋找相應三種蝴蝶的蟲卵或購買蟲卵，將其引入構(gòu)建的生存環(huán)境中，具體將蟲卵放置于三種宿主植物葉片的背面，卵期應注意保濕，過于干燥會降低孵化率，用濕紗布覆蓋在卵面上效果會更好。1齡幼蟲孵出后，可用小毛筆或羽毛輕輕掃下，放在新鮮寄主植物上。幼蟲飼養(yǎng)密度，不要太擠，有些幼蟲有自相殘殺的習性。需保證飼養(yǎng)環(huán)境通風透氣，潤而不濕；蟲糞不要污染寄主植物。

4.4 蝴蝶變態(tài)發(fā)育過程觀察

（1）將學生分成若干個小組，每組三位同學，安排一位小組長，排好值班表，每天安排組員到生物園對蝴蝶生長狀況進行觀察。

（2）制作表格，記錄蝴蝶變態(tài)發(fā)育在不同階段下所經(jīng)歷的時長、不同階段蝴蝶的形態(tài)特征及行為特征以及不同環(huán)境對蝴蝶各時期生長狀態(tài)的影響。

5 實驗記錄表格（表2、3、4）

6.1 注意事項

（1）不同的蝶種有不同的宿主植物，根據(jù)環(huán)境注重對蝶種和宿主植物的選擇，需考慮不同環(huán)境中的蝴蝶放飛的最佳密度問題。

（2）變態(tài)發(fā)育的環(huán)境條件：最適宜的溫度是25～30℃，最適宜的濕度是80%～90%。飼養(yǎng)環(huán)境要背風向陽，通風良好，土質(zhì)肥沃較濕潤。

（3）對宿主植物要定期修剪，注意蝴蝶天敵防治問題。

（4）可不定期人工添加飼料、蜜。

（5）認真、仔細觀察蝴蝶變化，并記錄比較。

6.2 科技活動的推廣討論

通過對蝴蝶變態(tài)發(fā)育的直觀觀察，不僅能（下轉(zhuǎn)第54頁）（上接第51頁）提高學生對蝴蝶的認知與了解，鼓舞學生對蝴蝶的進一步探究，而且能在科學研究方面為科學家提供創(chuàng)造的靈感。蝴蝶在醫(yī)學、生態(tài)學和仿生學上都具有極高的研究價值，比如各科蝴蝶的飛行特點各不相同，對于蝴蝶飛行的空氣動力學與能耗研究意義非凡，蝴蝶翅膀表面微小的附著物磷粉，其中所含物質(zhì)能夠發(fā)光，堪稱天然發(fā)光二極管等等，[9]進一步深刻挖掘蝴蝶其他潛在的價值，能極大地提高蝴蝶資源的利用，對科研及教育都有著深遠的意義。

參考文獻

[1] 張寧.《蝴蝶鑒賞與實踐》校本課程的開發(fā)與實踐[J].科學教育，2009.15（6）：14-15.

[2] 李志剛，張碧勝，龔鵬博，李軍，翟欣，韓詩疇.廣州地區(qū)蝶類群落的時間格局[J].四川動物，2009.28（2）：228-230.

[3] 周堯.中國蝶類志[M].鄭州：河南科學技術(shù)出版社，1994.

[4] 陳錫昌.廣州蝴蝶[M].澳門：讀圖時代出版社，2011.

[5] 陳曉鳴，周成理，史軍義，等.中國觀賞蝴蝶[M].北京：中國林業(yè)出版社，2008.

[6] 龐雄飛.廣東南嶺國家級自然保護區(qū)生物多樣性研究[M].廣州：廣東科技出版社，2003：213285.

[7] 顧茂彬.生態(tài)蝴蝶園的類型與建設[J].環(huán)境昆蟲學報，2008（2）：167-171.

[8] 顧曉非，徐成剛，黎微，趙光杰.蝴蝶的人工養(yǎng)殖與開發(fā)利用[J].綠色科技，2011（11）：31-32.

[9] 陳嶙，熊洪林，徐業(yè)成，李玉紅.茂蘭自然保護區(qū)蝴蝶的開發(fā)價值及利用[J].黔南民族師范學院學報，2014.34（2）：112-115.