2023年探究色光对蔬菜生长的影响活动方案.docx

探究色光对蔬菜生长的影响活动方案 李举梅 研究背景 为了能更好地落实劳动技术综合实践活动课程的开展，学校建设了彭镇种植基地。自种植基地成立以来，共有5届学生参与了种植、体验、探究。这个过程中涌现了大量有价值的活动，其中“探究色光对蔬菜生长的影响〞活动历经多届学生的开展逐渐脱颖而出，经历了从基地探究到成立研究性小组深入探究的过程，活動内容逐渐充实，活动成果日渐丰富。 活动内容及实施过程 活动内容分为往届活动成果展示和后续活动方案。 往届活动成果展示 探究色光对蔬菜生长影响活动已经开展2年，经历了以下4个阶段。 阶段一、基地种植提出活动主题 学习相关种植知识，全班同学集体种植，学生认真观察后，发现基地附近有片蓝色的种植膜，一般的种植膜不是无色透明的吗？蓝色的种植膜有什么好处呢？于是提出活动主题“探究色光对蔬菜的影响〞。 阶段二、基地和实验室开展探究活动 分析探究活动原理 ①学生根据初中知识分析出：用彩色透明物体覆盖蔬菜外表，彩色透明物体反射与透明物体不同的颜色，吸收与透明物体相同的颜色。②用不同彩色透明膜覆盖后，为了适应环境的变化，蔬菜通过光敏色素、蓝光受体和紫外光受体等光受体接受光质的变化，通过光合作用间接或直接调控蔬菜的生长发育。 制订探究方案 2022届4班学生在种植基地将彩色塑料膜用支架固定在蔬菜的外表观察生长情况。1周后彩色膜被大风吹走，于是学生改进了方案，将彩色塑料袋直接套在莲花白上，这样既不易被风吹走，还解决了太阳光从侧面照射到蔬菜的问题。 开展比照实验 2022届17班学生认真学习了2022届4班开展的活动后改进了探究方案。将蔬菜移栽回学校探究，解决了场地、实验时间等方面的限制。为了得到高纯度的单色光，学生在网上购置了彩色膜替换了彩色塑料袋。 研究结论 不同颜色膜下的莲花白对照组出现了明显的差异； 黄色膜下莲花白生长情况最好，其次是紫色，最差是绿色； 黑色膜下的莲花白大约2周后死亡。 评估交流 实验室的光照不强，加速了蔬菜死亡； 色光对照组只有4组，其他颜色的光没有探究； 每个对照组只种植了1株，缺乏科学性； 结论不明确，死亡时间先后不能完整反映色光对蔬菜的影响是促进还是抑制作用。 学生汇报 2022年12月，指导教师和17班学生一起整理活动资料并制作ppt，各小组推选代表进行了色光探究活动汇报。 阶段三、成立色光小组进行探究活动 成立色光小组 在2022届招募对色光活动兴趣浓厚的学生成立色光研究小组。 改进措施 ①学生通过查询资料了解当季蔬菜的生长习性及生长周期等，并实地考察了种植基地的光照、水源等条件，最终选定3个品种：番茄、茄子、辣椒。②设置红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种色光及黑色膜、无色膜、无对照，共10组，番茄、茄子、辣椒3个品种，每品种栽种3株。③通过测量高度、冠幅直径、花期长短、果实数量、消苗时间等数据反映生长情况。④在校园内找到一块空地种植，既光照充分、土壤肥沃，还方便每天浇水、观察、记录。 开展比照探究实验 将每周四下午5：30—6：20定为活动例会时间，开展探究活动。 分析得出结论 黄色光对辣椒生长起促进作用，青色、绿色光对蔬菜起抑制作用。红色光对辣椒花期有明显推迟，红色膜下辣椒的生长期变长。 阶段四、色光小组改进探究活动 探究活动主题 2022届、2022届学生继续改进实验，进一步探究了黄色光对莲花白、花菜、红油菜的促进作用； 红色光推迟花期与产量的关系； 绿色光对莲花白、花菜、红油菜生长的抑制作用等。 中期生长情况比照 莲花白、花菜、红油菜都是幼苗移栽。为了控制变量，选择长势根本相同的幼苗，待移栽成活后才覆盖彩色膜进行对照，所以早期对照组现象不明显。坚持每周拍照1次，测量相关数据并记录生长变化情况。 晚期生长情况比照 从2022年10月10日移栽幼苗到2022年3月14日拔苗，经历了150多天的生长对照。将蔬菜拔出后，观察根系的生长情况。 分析数据得出结论 ①绿色膜下的3种蔬菜株高都很高，且茎最细，须根非常少，说明绿色光可以促进蔬菜的株高，但对蔬菜茎和根系的生长均起到了抑制作用； 绿色膜下的莲花白、花菜叶、油菜叶，中期时颜色明显更绿，晚期时绿色膜下莲花白的老叶是黄色，其他颜色膜下的莲花白老叶偏紫，说明绿色光对蔬菜的颜色有明显影响； 绿色膜下的莲花白完全没有卷心，说明绿色光不利于莲花白的生长。②红色膜下的花菜和红油菜花期并没有明显推迟，说明红色光对花期的推迟作用与蔬菜品种有关。③黄色膜和红色膜下生长的3种蔬菜都比无色透明膜下的蔬菜长势更好，说明黄色光和红色光对蔬菜的生长都有促进作用。 待解决的问题 由小组成员例会交流时提出待解决的问题，指导教师将问题转化为小组活动，让小组成员分析、查找相关资料，在例会时师生共同进行深入探讨。 总结往届探究活动的关键结论 对往届探究活动的分析结果进行总结，在借鉴往届探究色光对蔬菜生长影响活动的根底上，后续活动准备突破探究活动的深度和广度。 后续活动方案 活动内容 ①解决之前探究活动提出的问题，尝试找到并学习相关理论知识。②将比照探究的蔬菜种类减少，力求理论与实践相结合，进一步培养学生的科学探究能力。③加强理论学习，尽量在初中学生思维层次构建光质对蔬菜光合作用的调控机制原理，并尝试用相关理论知识解释探究活动中观察到的现象。④后期研究中，将参加单色光LED灯对蔬菜叶进行局部照射，观察和检测蔬菜中叶绿素类、胡萝卜素类、澡胆素类的含量，将短期微观探究和长期宏观观察相结合，让探究更有层次和深度。⑤如果能明确得出单色光对蔬菜的促进或抑制效果，将采用LED灯单色光照射的方式进行干预选种或培育新品种。如果结论明确、促进效果明显，将制作单色光或单色光与太阳光混合的LED植物灯照射蔬菜到达增产增收的目的。 活动步骤 ①分析解决之前提出的问题。②在校内修建七彩种植探究园，用种植槽栽种番茄，用于后期探究记录。种植时间为2022年4月1日，每周观察、记录数据。③师生利用例会时间学习光对蔬菜生长影响方面的文献。④方案在专家指导下进一步完善以下3方面的理论体系：探索不同波长对光合作用的影响机理； 研究LED光质、波长、光强、光温度、光周期对蔬菜发育的影响规律； 蔬菜的光谱效应研究。 预期效果与呈现方式 师生共同体验种植和丰收的喜悦。 后期活动将详细记录番茄在各种色光下，各阶段的生长情况，并对相应现象进行理论解释。期间，用LED灯照射番茄叶，检测内部微观变化。 师生共同研究学习几种撰写科学研究论文的模板或撰写活动报告的模板，学生写作时可参考使用。 学生的探究记录和装订的书籍都将作为学生参与综合实践活动的书面材料记相应学分，并装入学生档案。 评价标准与方式 针对学生开展变化的生成性评价； 针对学生独创性的表现性评价； 以写实记录为根底的综合性评价。师生活动成果物化活动完成后，及时进行成果整理和申报。 该工程获得第34届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。 专家评语 方案以学生的种植活动为载体，以研究性小组为主体，进行了较为深入的色光对蔬菜影响的探究活动。学生通过亲身参与、实验验证等方式对有关色光影响蔬菜生长的具体表现、不同色光对不同蔬菜的影响效果等问题展开研究，表达了提出问题到解决问题的过程性体验。