动手又动脑，科学探究“植物激素”的活动

姚 舒 徐 鹍

(首都师范大学生命科学学院 北京 100048)(广东省深圳市育才中学 518067)

探究活动中的动手部分与思维活动相辅相成，而思维又是高级神经活动，是整合知识的过程。从教学层面，实践活动被推到一个很高的位置，但实践活动在教学中处于怎样的位置？什么才是有效的实践活动？一个有效的实践活动需要学生真正从实验中学习到。为了达到从动手到动脑的转变目标，探究活动本身的呈现必须富于逻辑[1]。

本文以“植物激素”一节内容为例设计探究活动，以期让学生从探究的角度理解该节内容，并促进从动手到思维的转变。

1 核心概念

在本节内容中，生长素为核心概念。围绕生长素其产生部位、运输方式、分布和生理作用都是核心概念下的子概念[2]。围绕生长素的核心概念，搭建本节内容的框架，是设计富于逻辑的探究活动的起点。

教材在“生长素的发现历程”中探究了3个问题：生长素的产生部位、生长素的运输方式和生长素的分布。生长素促进植物生长的这一生理作用在“探究生长素类似物促进枝条生根的最适浓度”学生探究活动中得以体现，而生长素的抑制作用并没有得到体现。学生调查表明：学生对植物激素促进作用的理解，明显高于其对抑制作用的理解。

2 学科背景

很多肉质果类的果肉和果汁都含有抑制种子萌发的物质，必须将种子取出或者瓜果腐烂后种子才会萌发。正常番茄果实内的种子即使在水分、温度等条件都适宜时，也不会萌发。1922年，人们在番茄中发现了抑制发芽的抑制物存在，后来鉴定出是咖啡酸及阿魏酸等。这些有机酸往往混合在一起，使得抑制效果非常强[3]。抑制物质既可以是内源产生的有机酸、生物碱等，也可是外源的由其他植物体或种子产生的。

这些抑制物质都属于植物生长激素的范畴，且为植物生长激素重要的生理作用之一。因此，需将其作为重要的探究活动呈现在本章学习环节中。

3 探究原理与过程

番茄果实内含有数量较多的种子，但番茄果实内的种子不会萌发，其原因是番茄果肉中含有抑制番茄种子萌发的咖啡酸、阿魏酸等植物激素。本研究设计实验：通过探索番茄汁和蒸馏水对番茄种子萌发的不同影响，观察番茄汁中萌发抑制剂对番茄种子萌发的效果。具体探究过程如下：

(1)实验材料：有籽番茄、滤纸、过滤器、研钵和研杵、漏斗、烧杯、2套培养皿、标记笔。

(2)实验步骤：①将培养皿用记号笔标记为1号和2号；②把番茄用研钵和研杵捣碎，过滤并收集烧杯中的番茄汁，备用；③从番茄果肉中取出20粒种子，清洗干净；④在1号和2号培养皿中铺上滤纸，并在滤纸上放置10颗种子；⑤1号培养皿用蒸馏水浸湿，2号培养皿用番茄汁浸湿，并用保鲜膜覆盖培养皿。观察种子萌发数天，实验中可添加水和番茄汁，以保持滤纸的湿润；⑥在表1中记录每个培养皿中萌发种子的总数。

4 探究结果

实验时，1号培养皿中的番茄种子在室温(20℃)下，到第3 d左右就陆续部分萌发；到第7 d，最后1颗种子也萌发了。2号培养皿的番茄种子没有萌发(表1)。说明番茄汁中含有抑制种子萌发的物质。

表1 培养皿中的番茄种子萌发情况

5 结果讨论

(1) 该定性实验从日常中常见的现象着手，提出问题，与所学习知识相结合提出问题，进而通过实验验证假设，能够让学生通过实验来探究植物激素的生理作用，使得植物激素的抑制作用抽象概念具体化。

(2) 该探究实验的加入，使得课堂教学结构更为完整。从表1中可发现，植物激素正向和反向作用对于植物来说都是同等重要的，是作为形成知识结构的思维活动的一个环节，从动手到动脑，从现象推导原理，整合到知识网络中，都必不可少。

(3) 实验本身简单、安全，中学生的实验重在培养实验技能、促进学生思维发展，而不是一味追求复杂的实验，实验最终目的是要引起学生的思考。实验的最后结果能够得到发芽种子形成的幼苗，幼苗可种植去盆栽，让学生在实验中获得成就感。