“观察果实和种子的形成过程”实验设计

李 慧 刘 颖

（1 中国人民大学附属中学朝阳学校 北京 100028 2 北京市朝阳区教育研究中心 北京 100021）

“果实和种子的形成过程”是北京版《生物学》8年级上册第10 章“生物的生殖和发育”第3 节“绿色开花植物的生殖和发育” 中的一个重要内容。要求学生能阐明子房与果实的发育关系［1］。若要回答“在花的结构中，与果实和种子形成相关的结构是什么”的问题，学生需要观察果实的发育过程。由于大部分植物从开花到结果的时间间隔比较长，很难采集到不同发育阶段的花和果实，在以往教学中，学生往往通过观察几种植物从开花到结果的过程图片展开学习。

本实验选择常见的园林植物玉簪作为观察材料。玉簪的特点是一株植物上同时长有不同发育阶段的花和果实，学生可通过观察解剖一株玉簪，观察到子房发育成果实的连续过程，因此可利用玉簪设计实验“观察果实和种子的形成过程”。在观察玉簪花和果实的整个过程中，设计逐级递进的观察活动，帮助学生从整体到局部、从宏观到微观感知大量事实，并基于事实形成生物学重要概念“子房发育成果实，胚珠发育成种子”。

1 实验目的

通过观察和解剖玉簪的子房和果实，探究子房与果实的发育关系。

2 实验材料与器具

实验材料：玉簪（Hosta plantaginea），为百合科多年生宿根草本花卉（图1）。一株玉簪一般能生长几朵至十几朵花。现多地引种培育的玉簪，具有芳香气味，花期通常为7—9月，果期为8—10月，蒴果圆柱状［2］。

图1 玉簪植株地上部分

实验器具：镊子、放大镜、解剖刀、解剖针及解剖盘。

3 实验设计流程及意图

1）观察玉簪植株，描述玉簪特点。学生通过观察，能发现玉簪植株上生长着不同发育阶段的花和果实。果实外面仍包裹着未脱落的花瓣。明确果实是由花的某一部分结构发育而来的。

2）解剖玉簪花，制作花贴图。学生通过解剖玉簪花，识别花的各部分结构，找到玉簪花的雌蕊和子房。同时可引导学生去观察发现子房与果实的位置关系。

3）在玉簪植株上，摘取不同发育阶段的花或果实，并排序。引导学生观察果实发育过程，结果如图2。

图2 玉簪不同发育阶段的花或果实

4）依次分离花，露出完整的子房或果实，解剖并观察。标注各部分结构名称并建立相互之间的发育关系。学生解剖玉簪的子房和果实，并观察玉簪的胚珠及种子，很自然地建立胚珠发育成种子，子房发育成果实的关系。

5）撰写观察记录和实验报告，展示并描述实验结果。此过程锻炼学生记录观察结果和基于事实证据得出结论的能力，培养学生结果交流与讨论的能力。

4 实验结果

学生分离花后，观察结果如图3。可看出，子房在逐渐膨大，发育成果实。在子房和小的果实上都连接着花柱和柱头，也可说明果实是由子房发育而成的。解剖子房和果实，结果如图4。利用解剖针和放大镜可观察到子房里的胚珠，随着果实的发育，里面的种子肉眼可见。学生还观察到果皮由绿变白、种子逐渐变成黑色的过程。通过解剖和观察，学生可以很自然地建立子房发育成果实、胚珠发育成种子、子房壁发育成果皮的发育关系（图5）。

图3 玉簪的子房和果实

图4 玉簪的子房和果实纵剖

图5 子房发育成果实的概念图

学生通过本次观察和实验，既基于生物学事实构建了生物学重要概念“子房发育成果实，胚珠发育成种子”，又获得了观察和实验的研究方法的训练［3］。本实验的开发同时增强了学生对自然现象的好奇心和求知欲。每年8—10月是玉簪果实成熟的季节，教师可合理安排学习内容，在教学中尽量创造条件，因地制宜地为学生提供观察和实验的机会。