吳濤 林燕麗 郭曉琳 羅紹穩(wěn) 陳學(xué)梅
[摘要]從生活中滅蚊片驅(qū)蚊的實例出發(fā),通過兩種簡易的方法探究滅蚊片煙霧對綠豆種子萌發(fā)的影響。結(jié)果顯示,在100mL~700mL的煙量范圍內(nèi),滅蚊片煙霧對綠豆的萌發(fā)有促進效應(yīng),隨著劑量的加大出現(xiàn)促進效果先增強后減弱的現(xiàn)象,但在800mL時表現(xiàn)為抑制,推測在一定的濃度范圍內(nèi)滅蚊片燃燒后的某些成分具有促進植物主根生長和側(cè)根數(shù)增加的作用,而濃度過大又會抑制植物生長。此實驗?zāi)芴岣咧袑W(xué)生的實驗操作能力,培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神、學(xué)科素養(yǎng)以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。
[關(guān)鍵詞]滅蚊片煙霧;綠豆種子萌發(fā);學(xué)科素養(yǎng);中學(xué)實驗
[中圖分類號]G633.91 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058(2020)05-0095-02
一、前言
夏天里,被蚊蟲叮咬是一件令人頭疼的事。經(jīng)資料查詢,滅蚊片的主要成分是胺菊酯、三氯殺蟲菊酯等。胺菊酯屬于擬除蟲菊酯殺蟲劑,三氯殺蟲菊酯屬有機氯殺蟲劑,這兩種藥單獨使用的毒性不是特別強,但是聯(lián)合起來使用有較強的滅蚊作用。它們都屬于有毒物質(zhì),可以用來殺死蚊子,故而推測這兩種物質(zhì)應(yīng)該是易揮發(fā)的,而室內(nèi)點燃滅蚊片后20到30分鐘內(nèi)不能留人,故推測如果長時間接觸滅蚊片,極有可能會對人體產(chǎn)生輕微的毒性反應(yīng)。那么,滅蚊片產(chǎn)生的煙霧對于植物的生長是否有影響?本實驗探究不同濃度的滅蚊片煙霧對綠豆種子萌發(fā)的影響,來探究滅蚊片煙霧對植物生長的影響,操作簡便,且可以通過變換因變量來探究更多的拓展問題,具有靈活的操作性,適合在中學(xué)學(xué)校開展,既有探究滅蚊片安全性的現(xiàn)實意義,又有助于中學(xué)生學(xué)會設(shè)計對照實驗,形成控制實驗變量的意識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
二、實驗材料與用具
1.材料
綠豆種子,滅蚊片,蒸餾水,稀鹽酸。
2.用具
培養(yǎng)皿9套,燒杯2個,100 mL注射器1個,標(biāo)簽紙1大張,吸水紙1包,透明塑料袋10個,橡皮筋1包,卡紙10張,雙面膠,透明膠,塑料瓶1個,透明導(dǎo)管1條。
三、實驗探究過程
(1)種子預(yù)處理:在25℃條件下,將種子先用蒸餾水浸泡15min,再用0.3%稀鹽酸浸泡5min,用清水沖洗3次。取9個培養(yǎng)皿,分別編號為1~9.用濕潤的多層(10層以上)吸水紙做襯墊,每個培養(yǎng)皿均勻放置15顆綠豆種子,種臍朝下(如圖1)。將9個培養(yǎng)皿分別放入編號為1~9的透明塑料袋中。
(2)另外準(zhǔn)備一個培養(yǎng)皿,將市售的一片滅蚊片點燃后,快速置于培養(yǎng)皿并轉(zhuǎn)移到固定體積的塑料袋中,快速扎緊袋口。
(3)待滅蚊片完全燃燒后,用100 mL注射器分別抽取100 mL、200 mL、300 mL、400 mL、500 mL、600mL、700 mL和800 mL滅蚊片煙霧注入編號為1~8的透明塑料袋中(9號作為空白對照組),馬上貼上透明膠(如圖2),保證氣密性。
(4)一周培育時間到后,統(tǒng)計種子的萌發(fā)數(shù)、主根的長度及側(cè)根的條數(shù)。
(5)整理數(shù)據(jù),列出表格。
(6)為了減少煙霧濃度變化可能帶來的實驗誤差,我們隨后進行了實驗裝置改良:將塑料瓶與塑料袋用塑料軟管聯(lián)通自制煙霧吸收器(如圖3),注意塑料瓶的開孔在水面以上位置,防止水倒吸到塑料袋中。制取100 mL滅蚊片煙霧吸收液,往每個培養(yǎng)皿加入適量的、以浸滿吸水紙為標(biāo)準(zhǔn)的煙霧吸收液,重復(fù)上述制取煙霧的步驟,同樣進行種子的萌發(fā)數(shù)、主根的長度和側(cè)根的條數(shù)三項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。
四、實驗結(jié)果和分析
1.滅蚊片煙霧直接通入組滅蚊片煙霧直接通入組的操作實驗進行三次,測得的數(shù)據(jù)整理如表1.并作分析圖如圖4所示。
由表1與圖4可知,①100 mL~700 mL的滅蚊片煙霧對側(cè)根數(shù)的增加有明顯的促進效應(yīng),且呈倒u型;②100 mL-400 mL,隨著煙霧的增加,促進效應(yīng)增強;③400 mL~700 mL,隨著煙霧的增加,促進效應(yīng)減弱,但仍存在明顯的促進作用;④500 mL的實驗懷疑其有實驗誤差,暫時不做考慮,留待裝置改良后進行驗證;⑤當(dāng)煙霧達到800 mL時,對側(cè)根數(shù)的增加呈現(xiàn)抑制效應(yīng)。
2.滅蚊片煙霧吸收液組
實驗裝置改良后,滅蚊片煙霧吸收液組實驗三次,測得的數(shù)據(jù)整理如表2.并作分析圖如圖5所示。
由表2與圖5可知,滅蚊片煙霧吸收液對綠豆主根的生長和側(cè)根數(shù)的增加都有明顯的促進作用,且隨著滅蚊片煙霧吸收液濃度的提升,促進效果先增強后減弱,當(dāng)濃度在500 mL煙霧/100 mL水時促進效果達到最大值。當(dāng)滅蚊片煙霧吸收液濃度達到800 mL煙霧/100mL水時,綠豆側(cè)根數(shù)的增加會被抑制,出現(xiàn)比對照還少的情況。
五、討論
兩組實驗中,第一組采取的方法是直接將不同劑量的滅蚊片煙霧注入培養(yǎng)綠豆種子的密封袋中,第二組采取的方法是將不同劑量的煙霧溶于等量的水中,然后用煙霧吸收液培養(yǎng)綠豆種子,后一種“滅蚊片煙霧吸收液”方法可以更好地減少誤差,表現(xiàn)在糾正了前一種“滅蚊片煙霧直接通入”方法在500 mL時產(chǎn)生的誤差,結(jié)果更有說服力。
綜合兩種方法,最后得出的結(jié)果表述如下:①滅蚊片煙霧對綠豆種子的萌發(fā)有促進效應(yīng),且隨著滅蚊片煙霧劑量的加大,出現(xiàn)促進效果先增強后減弱的現(xiàn)象;②促進效應(yīng)具體表現(xiàn)為:促進效應(yīng)是在500 mL時達到峰值,抑制作用是當(dāng)滅蚊片煙霧劑量達到800mL時,綠豆種子萌發(fā)過程中主根的生長和側(cè)根數(shù)的增加數(shù)值有所減少。由此可見,滅蚊片燃燒后的某些成分具有促進綠豆種子主根生長和側(cè)根數(shù)增加的作用。這些成分是什么,又是如何對綠豆種子的萌發(fā)起促進作用的?是否可以用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以起到增產(chǎn)的效果?這些問題有待進一步探究。
本實驗操作簡單,適合中學(xué)生通過小組合作進行探究,有助于培養(yǎng)中學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣與探究熱情,同時也有助于通過實驗培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神。本實驗的裝置具有靈活的操作性,可以通過變換因變量來探究更多的拓展問題,適合在中學(xué)學(xué)校開展,既有探究滅蚊片安全性的現(xiàn)實意義,又有助于中學(xué)生學(xué)會設(shè)計對照實驗,形成控制實驗變量的意識,能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。