◆甘肅省高臺縣第一中學(xué) 羅福海

圖/圖蟲創(chuàng)意

學(xué)生對農(nóng)業(yè)的認(rèn)識多停留在書本知識，對農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和工程等領(lǐng)域知識的了解相對匱乏。隨著人們生態(tài)環(huán)保意識的提高，為保護(hù)土壤和水源，殺蟲劑和除草劑被限制使用，農(nóng)作物的產(chǎn)量受到一定的影響。

玉米是本地的主要糧食作物，我設(shè)計(jì)了一個(gè)與農(nóng)業(yè)相關(guān)的STEM課程，既能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，又能守護(hù)家鄉(xiāng)農(nóng)田。

一、情境導(dǎo)入

通過實(shí)地參觀我縣玉米種植示范基地，學(xué)生對玉米的種植情況有了一定的了解。農(nóng)民為了保證收成，不得不使用除草劑去除雜草，然而，這些化學(xué)藥品會破壞生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生在感受糧食來之不易的同時(shí)，也產(chǎn)生了濃厚的探究興趣。

圖1 學(xué)生參觀玉米種植示范基地

我指導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式，尋求一個(gè)更優(yōu)、更環(huán)保的除草方案。讓學(xué)生分享自己對該項(xiàng)目的研究思路和方法，鼓勵(lì)他們運(yùn)用工程步驟來設(shè)計(jì)，并針對過程中的一些研究任務(wù)，尋求科學(xué)方法開展探究。

二、討論除草方案

通過實(shí)地調(diào)查與走訪發(fā)現(xiàn)，稗子、狗尾草、牛筋草等是玉米地常見的雜草?？偨Y(jié)目前使用較多的除草劑類型及優(yōu)缺點(diǎn)，得出異噁唑草酮·噻酮磺隆相比其他除草劑具有一定的優(yōu)勢。

三、設(shè)計(jì)除草實(shí)驗(yàn)

以覆膜顏色、堆肥量以及異噁唑草酮·噻酮磺隆這三種因素設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并展開了探究。

如表1 所示，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為使用透明膜的實(shí)驗(yàn)一組和使用黑膜的實(shí)驗(yàn)二組，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件分為8 個(gè)實(shí)驗(yàn)處理組。每個(gè)處理組根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件分別種植玉米種子15 顆，并澆等量的水，分別在第7 天、第10 天、第20 天觀察玉米苗的生長情況，統(tǒng)計(jì)各處理組的玉米株數(shù)、植株長勢與雜草數(shù)量。

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

參照對照組，在施加除草劑的第10 天和第20 天后觀察雜草的生長情況，并統(tǒng)計(jì)施用除草劑對雜草的除治情況。各小組根據(jù)調(diào)查樣方內(nèi)的雜草株數(shù)，計(jì)算藥劑對雜草株數(shù)的防效。防效計(jì)算公式如下：

各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2 學(xué)生觀察統(tǒng)計(jì)玉米苗及雜草的株數(shù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，施用除草劑的處理組的雜草生長株數(shù)明顯少于不施用組，與黑色覆膜以及堆肥配合使用時(shí)的防效達(dá)87.5%，這三種條件配合使用對防除雜草有較好效果。其次，施用除草劑組的玉米株數(shù)與其他實(shí)驗(yàn)處理組無顯著差異，表明施用這種除草劑對玉米生長無影響。

通過觀察，8 號處理組在相同時(shí)間在玉米幼苗的葉色、長勢、株高上較其他處理組具備一定優(yōu)勢，表明異噁唑草酮·噻酮磺隆除草劑與黑色覆膜以及施用堆肥這三種條件組合，能除防雜草并促進(jìn)玉米生長。

五、總結(jié)與反思

學(xué)生根據(jù)對日常使用除草劑優(yōu)缺點(diǎn)的總結(jié)與對比，對除草方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在這個(gè)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，掌握了探究方法，提升了實(shí)驗(yàn)技能。

本實(shí)驗(yàn)也存在一些不足：一是受實(shí)驗(yàn)處理組的空間限制，實(shí)驗(yàn)樣本量較少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異不大；二是未能繼續(xù)探究異噁唑草酮·噻酮磺隆除草劑的最佳濃度和堆肥處理的最佳量。今后將繼續(xù)改進(jìn)。