2012年11月30日 星期五

彩葉草作為生物課程素材的可能

 
 
壹、葉綠素是光合作用的條件:
目前國中最常見的光合作用實驗,總是讓學生去包住葉片,一週後再取葉片做實驗;這個實驗的目的是為了證明光合作用需要光。不過有個小困擾,總有人會在實驗前一天突然告訴老師說:報告老師,我們那一組包的葉片不見了,於是老師只能有兩種選擇,其一、實驗再延一週;或是找不到葉片的組別只有乾瞪眼。其實,我們有個更簡單的選擇!已知光合作用需要水和二氧化碳,也許要陽光和葉綠素;既然以陽光作為操作變因總有無法預期的變數,為何不讓葉綠素成為實驗的主角呢?


彩葉草(如上圖)是一種多年生草本植物,學生可以從葉子的型態就輕易判斷出彩葉草是雙子葉植物,更細的分類上則屬於唇形花科(Lamiaceae)鞘蕊花屬(Coleus)。彩葉草因為變種、品種很多,不管是葉型或顏色都相當多變,不過常見的葉型多為闊卵形至圓形,葉緣常有鋸齒,上面被毛,下表面具腺點;葉面色彩一般以紅色為主,而混雜有綠色,黑色,黃色,紫色等。
就拿圖中彩葉草來說,不論顏色如何多變,在葉的基部以中肋為對稱軸,總有顏色較為單調的一小片區域,主要是因為不具有葉綠素,所以是最好的實驗材料;光是想像一採下來就可以開始實驗,而不需像將葉子包鋁箔不但得等一周時間、還要煩惱葉子是否不見,就值得按個「讚」了。

實驗流程:省略一開始包鋁箔和等待一週的過程,其餘和以陽光為變因的實驗過程一樣。

  1. 將葉子放入大燒杯中(有適量的水),煮沸2~3分鐘後取出。
  2. 放有適量酒精的小燒杯置於大燒杯中,葉子再放入小燒杯,注意小燒杯不要過度傾斜。
  3. 繼續加熱到酒精呈現綠色,此時葉子已經變成淺灰白色。
  4. 將小燒杯取出,葉子放到熱水中漂洗片刻。
  5. 將葉子放到培養皿,攤平後滴碘液到葉面。
  6. 紀錄葉子顏色變化。


貳、維管束排列與莖的橫切面
既然已經作為光合作用的材料,當然不能浪費啦,就切一小片莖觀察維管束的排列吧,噫,這莖怎不是圓形的…誰規定莖一定要圓形?話說回來,第四章談到維管束的同時,總會談到維管束在植物莖內的排列:單子葉植物為管束排列成環狀,單子葉散生……如果和芹菜一樣的整法,把彩葉草的莖也泡到紅墨水中,會是甚麼情況啊?





參、植物生殖討論

當然,只要學過國中自然與生活科技的第二冊之後,應該都知道生殖包括有性和無性生殖。彩葉草當然可以開花結果啦,不過如同多數的植物一樣,彩葉草也可以進行無性生殖來增加個體數藉以壯大聲勢。只要方形的莖碰觸到地面,在節的地方就會開始長根,可以想像不久的將來,個體會如何蓬勃發展了!

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