(海南大学热带作物学院,海口 570228)
实验教学是高校培养实用型人才的重要环节,在培养学生实践能力、综合能力、创新精神和科学素养等方面有着独特的作用[1],具有理论教学不可替代的作用[2,3]。种子学是一门实践性很强的课程,按教学要求,种子比重的测定是该课程实验教学中的常规验证性实验。种子比重与种子质量和活力关系密切。该实验的完成可帮助学生理解种子密度和孔隙度的概念、领会清选分级和种子安全贮藏方法与措施等,这对学生充分理解种子学的理论与技术具有重要的意义。
笔者从事种子学教学十余年,期间常有学生质疑教材中的实验方法,认为教材中的测定方法实验误差较大。因此,结合实验过程碰到的问题,参照资料对相关测定方法和计算公式进行了改进与修正,取得较好的结果。
图1 排水法测种子比重示意图
图2 比重瓶法测种子比重示意图
排水法测种子比重的实验原理是种子的实际体积等于排出水的体积,即加入种子后的刻度值减去初始的刻度值。但由于种子具有一定的吸附性与吸湿性,种子的实际体积并不一定等于溶液上升的体积。另外,测定时间不能过长,时间过长可能会引起种子吸胀,种子体积增大,导致测定出的种子实际体积误差过大。
比重瓶法测定种子比重,教材中采用的是二甲苯或甲苯有机试剂[5],但该试剂气味太浓且具有致癌性,有人提出用50%酒精代替[4];其次,实验教材中仅列出15 ℃下二甲苯的比重[4-5],但实验过程中试剂不可能一直处于15 ℃的温度条件,其它温度条件下,50%酒精或其他试剂的比重如何测定以及据比重瓶相等来推测种子的比重是否科学合理有待商榷。
表1 水在不同温度下的比重[7]
2.2.1排水法
2.2.2比重瓶法
试剂比重的测定 以50%酒精比重测定为例。设比重瓶重量(w),分别将比重瓶注满蒸馏水和50%酒精,依次称重,分别为W4和W5,同时测定水的温度,见图3。
图3 50%酒精比重测定示意图
同样由比重瓶体积相等建立公式:
不同温度下水的比重(G水)可查表1。
教学中学生提出的疑惑,我们将其视为一个“重大问题”去对待[8],和学生一起认真分析误差来源、解决措施。通过对测定方法补充及计算公式的修正,实验误差显著减少,能够获得准确的实验结果,并有效地激发了学生思考问题解决问题的能力[3]。另外,这也启示我们: 教材并非完美,它只是教学的辅助工具,在教学中要敢于质疑教材内容,只有这样才能激发学生独立思考、大胆质疑的精神,从而提升学生的创造力[8]。