2011年9月24日

生物教師手冊 Ch6-1 探究活動-種子的萌發

因為時間和進度的考量,要在課堂上進行完整的科學探究活動,這困難度會比較高一點。如果沒有辦法做完整的科學探究活動,但是又想讓學生了解科學家探究科學的作法,生物教師手冊第六章提供了六個活動,可以達成這樣的目的。

這些活動可以幫助學生了解科學是如何完成的,同時也可以讓學生明白,我們可以從科學裡學到什麼。這裡的每個探究活動都有一個或數個的探究基本特徵,有些活動是要學生提出科學導向的問題,有些是要找證據、形成解釋、有些則是要連結解釋到其他的知識。

要進行這些活動,可以事先撰寫好學習單,把問題寫上去,讓教師和學生一起討論。或是用小組合作學習的方式,由教師口頭提問,學生和學生之間討論之後回答。

這章介紹了六個探究活動,都和課本內的科學概念互相配合。它們分別是

  • 種子的萌發
  • 天擇
  • 掠食者與獵物的關係
  • 光與植物的運動-向光性
  • 細胞核的功能
  • 甲狀腺的功能

進行的方式,我覺得可以在課本概念引入前就先進行,不僅可以建構學生的科學知識,也可以學習科學探究的過程。以下幾篇介紹的活動都是從生物教師手冊中翻譯,然後經過部份的改寫,如果想看原本的活動設計,請找原文書來看。


這篇先介紹第1個活動-種子的萌發,這個活動著重提出科學導向的問題(可測試的問題)和形成解釋。

這個活動設定的情境是,有一個研究人員想知道,種子在什麼情況下萌發得最好,於是他在兩個玻璃培養皿中都鋪了溼濾紙,上面擺了一些玉米種子。他將其中一個擺在有光照的房間,另外一個擺在沒有光照的房間。兩個房間的溫度都相同,經過四天之後,研究者檢查兩個培養皿,發現兩個培養皿裡的種子都發芽了。

Q1.
你會怎麼解釋這個實驗所得到的資料?不要用你從課本、或過去學到的東西來解釋,請就這個實驗所得到的資料來回答?

A1.
這個實驗檢驗光對種子萌發的影響,但有些學生可能會說這個實驗是說萌發需要溼度。或是說種子萌發需要溫度。如果學生沒有說出這些問題,那麼針對其中一個可能性,老師可以問「如果有人提出這樣的答案,那麼這些想法的問題在於,難道這個實驗也認為植物萌發需要玻璃嗎?」。重點在於要讓學生確認這個實驗的操縱變因是什麼。像溫度、溼度等因素,在兩組實驗中都是沒有差別的,所以這些都不能作為影響萌發的結論依據。


Q2.
兩個培養皿差異最明顯的因子是什麼?研究者是因為什麼問題而設計這個實驗,請儘可能精確地描述這個問題。

A2.
兩個培養皿差異最多的是光線,而研究者提出的問題是「種子在什麼情況下萌發的最好」,然而這個問題不夠成為「可測試的問題」,因為我們並不知道要測試什麼變因,是光線還是溫度、溼度。這個問題應該修改成為可測試的問題,例如「種子在有光的時候還是沒光的時候,萌發的比較好」,如果是這樣的問題,我們就知道要測試的變因是什麼了。

Q3.
描述完問題之後,請再看一次資料,你會怎麼解釋這個資料?

A3.
這個實驗的結果指出某些種子的萌發,光線並不是必須的因子。雖然如此,但是有些種子萌發也需要光線,也有些種子照光反而會抑制發芽。

Q4.
雖然光不是玉米萌芽的必要條件,但是光的強弱也有可能加快或減弱萌芽的速度。這個實驗要怎麼確認有沒有這個可能性?

A4.
計算有光和沒光的培養皿,每天萌發的數目

Q5.
請設計一個實驗,來檢驗溫度對種子萌發的影響。請確定你的設計能檢驗所提出的問題。