本期點評專家
黃新階" 正高級教師,特級教師,全國優(yōu)秀教師,中國化學會2017年度基礎化學獎獲得者,湖北省首批十大名師,教育部第三批國培計劃專家?guī)鞂<遥啾谑小笆虚L杯”青少年科技創(chuàng)新大賽評審專家。
2023年11月3日,我們在南校區(qū)科研基地采集比較干燥的地木耳(學名普通念珠藻),然后用水浸泡在燒杯中,準備用顯微鏡觀察,卻不小心將一杯地木耳遺忘在老師辦公室的窗臺上。20多天后,我們發(fā)現(xiàn)那個燒杯中的地木耳居然沒有腐爛。
為什么燒杯中的地木耳在水中浸泡近一個月卻沒有腐爛?難道地木耳含有防腐物質?
我們觀察燒杯中的地木耳,發(fā)現(xiàn)它漂浮在杯中,還冒氣泡,看上去在進行光合作用。地木耳喜歡生活在潮濕的環(huán)境中,那么它們能在水中生活嗎?我們非常好奇,決定進行探究。
水培實驗
我們先后在老師的辦公室、兩個同學的家里開展地木耳水培實驗。
1.老師辦公室地木耳水培實驗
1月6日,我們采集地木耳,將它們分別放入兩個燒杯中水培,這兩個燒杯標記為燒杯2、燒杯3。之前遺忘在老師辦公室窗臺上裝有地木耳的燒杯標記為燒杯1。
我們將燒杯2和燒杯3放在燒杯1旁邊。老師的辦公室在3樓,3個燒杯都在南邊的窗臺上,能夠接受一段時間的陽光照射。
我們每隔一段時間到老師的辦公室觀察3個燒杯中的地木耳,發(fā)現(xiàn)地木耳在陽光下會漂浮在水的上部,同時燒杯中有很多氣泡,光線越強,產生的氣泡越多。當燒杯中的水較少時,我們就往燒杯中添加一些自來水。
燒杯1中的地木耳一直正常生長,直到3月19日,我們發(fā)現(xiàn)燒杯中出現(xiàn)了類似蛾蚋的幼蟲。燒杯2和燒杯3中的地木耳正常生長。
2.楊洋家中地木耳水培實驗
1月7日,我們采集地木耳,將一部分放在陽臺上水培,另一部分放在客廳水培。大約半個月后,我們發(fā)現(xiàn)客廳里水培的地木耳死亡,而陽臺上水培的地木耳正常生長。
1月24日,我們又采集地木耳放在玻璃杯中并蓋上不透光的蓋子水培。3月16日,玻璃杯中水培的地木耳死亡。
3.王西茜家里地木耳水培實驗
2023年12月28日,我們將暑假在南校區(qū)科研基地采集曬干的地木耳帶到王西茜家中,放在燒杯中水培。我們發(fā)現(xiàn),地木耳吸足水后浮在水面。
1月1日,我們看到地木耳都挺好的,浮在水面,有大量氣泡,下方的氣泡更大。
1月13日,我們在南校區(qū)科研基地采集一些地木耳放在3個燒杯中,其中兩個燒杯中的地木耳較少,另一個燒杯中的地木耳較多,都放在王西茜家的陽臺上水培。
1月23日下雪,燒杯中的水結冰,地木耳被凍住,我們還看到了被凍住的氣泡。擔心地木耳被凍壞,我們將燒杯放在書房的窗臺上。
寒假,我們將4個燒杯都放到陽臺上。20多天后,我們發(fā)現(xiàn)燒杯中的水少了些,便加了一些水。目前4個燒杯中的地木耳長勢很好,都變大了。我們還發(fā)現(xiàn)燒杯中多了一些小小的地木耳。
觀察地木耳
1月15日,我們將水培的地木耳做成裝片放在顯微鏡下觀察。我們發(fā)現(xiàn)地木耳的內部看上去像小蝌蚪,但沒有像動植物細胞那樣的成形的細胞核。
長時間天晴后,我們去南校區(qū)科研基地觀察地木耳,發(fā)現(xiàn)它們很干。下雨天,它們又舒展開。
結果及分析
客廳光線弱,在客廳水培的地木耳半個月左右死亡;蓋有不透光蓋子的玻璃杯中水培的地木耳也活不過一個月。而陽臺光線較好,水培的地木耳能很好地生長,體積變大。說明地木耳生長需要較多陽光。
在陽光下,水培地木耳的燒杯里產生氣泡,中午光線強,產生的氣泡多。通過查找資料和實驗觀察,我們知道地木耳沒有成形的細胞核,屬于原核生物。地木耳中還有葉綠素,能進行光合作用。室內光線弱,不利于地木耳進行光合作用,在室內水培的地木耳因此死亡。
水培的地木耳經歷冰凍后依然正常生長,說明地木耳耐低溫。曬干后的地木耳在有光環(huán)境下水培也能繼續(xù)生長,說明地木耳耐干旱。
在有光環(huán)境下水培的地木耳體積增大,數(shù)量增多,說明地木耳能繁殖。
綜上,我們得出結論:地木耳生命力較強,能在有光的環(huán)境中水培。
因實驗條件有限,水培實驗還有些地方不夠嚴謹,之后我們將繼續(xù)探究,發(fā)現(xiàn)地木耳的特殊本領。
(指導老師:丁湘寧)
(此成果歸屬湖南省基礎教育教學改革研究項目Y20230925“基于跨學科實踐的校園百草園的建設及利用研究”。)
專家點評
王西茜等同學偶然發(fā)現(xiàn)“燒杯中的地木耳在水中20多天居然沒有腐爛”,且“它漂浮在杯中,還冒氣泡”,推斷地木耳可能在“進行光合作用”。好奇心驅使他們提出了“地木耳能否水培”這一課題。
這個課題在選題上具有實用性和創(chuàng)新性——地木耳是一種營養(yǎng)豐富、口感獨特的食材,以水培方式種植地木耳具有實踐意義、經濟價值和社會價值,為產業(yè)化提供了新思路;在研究方法上確保了結果的可靠性和準確性——通過不同光照、溫度等多種條件下的對照實驗,觀察地木耳的生長情況,從而得出“地木耳生命力較強,能在有光的環(huán)境中水培”等結論,為研究結果提供了有力的支撐。
具備條件時,可以進一步探討不同水質、不同營養(yǎng)液對水培的地木耳生長速度、產量、品質等指標的影響,以及營養(yǎng)成分和口感與采用傳統(tǒng)種植方式的地木耳的差異,以提高地木耳的種植效率、產量和品質。
(欄目編輯" 陽丹彥)