蝴蝶變態(tài)發(fā)育自然觀察的活動(dòng)方案設(shè)計(jì)

陳新蘭　廖妍妍　黃玲　陳學(xué)梅

摘 要 為增強(qiáng)中小學(xué)生對(duì)昆蟲變態(tài)發(fā)育過程的認(rèn)識(shí)，本實(shí)驗(yàn)以蝴蝶為觀察對(duì)象，設(shè)計(jì)了本次蝴蝶變態(tài)發(fā)育自然觀察實(shí)驗(yàn)，旨在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較觀察并記錄蝴蝶在不同的有限空間的生存情況、不同種類蝴蝶在其適宜環(huán)境中生長所需時(shí)長以及不同生長階段蝴蝶的特征等內(nèi)容，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)蝴蝶整個(gè)變態(tài)發(fā)育過程的感性認(rèn)識(shí)。本實(shí)驗(yàn)突出的優(yōu)點(diǎn)為通過發(fā)育周期短、繁殖率高且更為吸引學(xué)生的蝶，讓學(xué)生能更清晰直觀地觀察到完整的變態(tài)發(fā)育過程，從而區(qū)別于以往教學(xué)過程的以蠶為例介紹變態(tài)發(fā)育過程。

關(guān)鍵詞 中小學(xué) 蝴蝶 變態(tài)發(fā)育 自然觀察

1 實(shí)驗(yàn)背景

隨著社會(huì)的發(fā)展，學(xué)校與家庭都越來越重視孩子觀察能力的培養(yǎng)，觀察可提高孩子對(duì)自然科學(xué)的興趣及對(duì)客觀現(xiàn)象的洞察能力，培養(yǎng)一定的科研探究精神。孩子們對(duì)動(dòng)植物的觀察具有高度興趣，以此為契機(jī)，開展令孩子們感興趣的自然觀察實(shí)驗(yàn)，可在一定程度上提高孩子的觀察能力。

目前小學(xué)及初中階段有提及昆蟲變態(tài)發(fā)育的過程，但并沒有開展深入的自然觀察，而對(duì)于中小學(xué)生來說，變態(tài)發(fā)育是一個(gè)較為深?yuàn)W且抽象的概念，僅憑教師口述及課本上的繪圖很難讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有深刻的理解與掌握。為此相關(guān)的自然觀察顯得尤為重要，如何利用身邊自然環(huán)境進(jìn)行觀察，提高觀察的可行性亦是亟待解決的問題。蝴蝶擁有七彩斑斕的顏色，且形態(tài)優(yōu)美飄逸，能深深地吸引孩子們的探究目光，調(diào)動(dòng)學(xué)生求知的積極性，且蝴蝶也是變態(tài)發(fā)育的典型代表。 然而，目前國內(nèi)外以蝴蝶為載體的相關(guān)課程幾乎是空白，[1]但蝴蝶及其宿主植物隨處可見，蝴蝶的發(fā)育周期短、繁殖率高，少量投入便可很好地對(duì)其進(jìn)行觀察，由此引發(fā)本活動(dòng)設(shè)計(jì)。在為蝴蝶提供一定的生存空間，實(shí)現(xiàn)蝴蝶的培育與繁殖的同時(shí)能記錄下蝴蝶生長發(fā)育的一整個(gè)過程，讓學(xué)生對(duì)蝴蝶的生長習(xí)性有更加深刻而直觀的認(rèn)識(shí)與理解。同時(shí)通過對(duì)蝴蝶的生長過程記錄，能讓中小學(xué)生直觀地看到蝴蝶“變態(tài)發(fā)育”過程，從而對(duì)課本中“變態(tài)發(fā)育”的知識(shí)有更加感性的理解，同時(shí)也更鼓勵(lì)學(xué)生加入到對(duì)蝴蝶的觀察研究中來，培養(yǎng)他們對(duì)自然的觀察意識(shí)以及對(duì)蝴蝶的愛護(hù)意識(shí)。

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）初步了解蝴蝶變態(tài)發(fā)育的過程及其空間影響，了解蝴蝶變態(tài)發(fā)育過程中不同階段的經(jīng)歷時(shí)長及形態(tài)特征變化；

（2）培養(yǎng)中小學(xué)生的觀察能力、分析數(shù)據(jù)及團(tuán)隊(duì)合作能力，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究精神；

（3）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)蝴蝶及生態(tài)環(huán)境的愛護(hù)意識(shí)。

3 材料和用品

3.1 材料

（1）在廣州地區(qū)常見的蝶種：玉帶鳳蝶（P. xuthus Linnaeus）、菜粉蝶（P. rapae Linnaeus）、虎斑蝶（A. selenophra Kollar），選取此三種蝴蝶的原因?yàn)槠湓谖覀兊娜粘Ｉ钪休^為常見，且宿主植物易得，群落物種數(shù)量達(dá)到高峰期的時(shí)間一樣。具體實(shí)施過程可根據(jù)表1“廣州常見蝴蝶群落的時(shí)間格局分布”[2]對(duì)蝶種做出相應(yīng)調(diào)整。

（2）不同宿主植物：柑橘、芥藍(lán)、刺瓜，分別對(duì)應(yīng)三種蝶種：玉帶鳳蝶（P. xuthus Linnaeus）、菜粉蝶（P. rapae Linnaeus）、虎斑蝶（A. selenophra Kollar），可根據(jù)所選用的蝶種不同而選用不同的宿主植物（如蝴蝶拉丁文種名參考周堯主編的《中國蝶類志》；[3]寄主植物的確定主要來自周堯、 [3]陳錫昌、[4]陳曉鳴等，[5]龐雄飛[6]的相關(guān)文獻(xiàn)）。

3.2 用品

花盆、花灑、透明塑料硬膜、鐵支架、透光紗網(wǎng)

4 實(shí)驗(yàn)過程

4.1 蝴蝶生存環(huán)境構(gòu)建

在生物園里用鐵支架、黑網(wǎng)及透明塑料硬膜構(gòu)建一個(gè)模擬自然環(huán)境的密閉大空間，大小約為8m？m？m（長卓韤贅？；在大空間內(nèi)用花盆分別種植4盆柑橘、芥藍(lán)、刺瓜；同時(shí)在其旁邊用相同材料構(gòu)建一個(gè)密閉的小空間，大小約為5m？m？.8m（長卓韤贅？，在小空間內(nèi)分別種植2盆柑橘、芥藍(lán)、刺瓜，其中大小空間的作用是可探究不同大小的生存空間對(duì)蝴蝶生存的影響。具體構(gòu)建方法為先用4根鐵支架確定一個(gè)長方形的范圍，而后用可透光的紗網(wǎng)圍住頂部及側(cè)邊三面，剩下一面用條狀透明塑料硬膜做成可隨意進(jìn)出的門。植物的高矮是由中間逐漸向周緣升高，通過植物的不同高度來控制空間格局和光亮度， 以形成中間明亮，周緣陰暗。[7]

4.2 蝴蝶投食器放置

僅靠蜜源植物的供蜜量不夠蝴蝶吸食，必須設(shè)投食器提供食料?？稍谕妒称魃戏艅偛烧孽r花或塑料花，在花上定時(shí)噴 10%的蜂蜜水；或自行配制餌料，按香蕉 ：白酒 ：砂糖 ：紅糖=4：4：1：1制成。液體食料通常選用水、蜜汁、糖漿、牛奶等，糖水或蜜汁的濃度為1%～10%，可采用吸收性強(qiáng)的脫脂棉侵入供食液體后再放入投食器中。[8]為防螞蟻上投食器，可在投食器下盛水或在投食器的支柱上涂上凡士林。

4.3 蝶種引入與飼養(yǎng)

可在自然環(huán)境中的宿主植物中尋找相應(yīng)三種蝴蝶的蟲卵或購買蟲卵，將其引入構(gòu)建的生存環(huán)境中，具體將蟲卵放置于三種宿主植物葉片的背面，卵期應(yīng)注意保濕，過于干燥會(huì)降低孵化率，用濕紗布覆蓋在卵面上效果會(huì)更好。1齡幼蟲孵出后，可用小毛筆或羽毛輕輕掃下，放在新鮮寄主植物上。幼蟲飼養(yǎng)密度，不要太擠，有些幼蟲有自相殘殺的習(xí)性。需保證飼養(yǎng)環(huán)境通風(fēng)透氣，潤而不濕；蟲糞不要污染寄主植物。

4.4 蝴蝶變態(tài)發(fā)育過程觀察

（1）將學(xué)生分成若干個(gè)小組，每組三位同學(xué)，安排一位小組長，排好值班表，每天安排組員到生物園對(duì)蝴蝶生長狀況進(jìn)行觀察。

（2）制作表格，記錄蝴蝶變態(tài)發(fā)育在不同階段下所經(jīng)歷的時(shí)長、不同階段蝴蝶的形態(tài)特征及行為特征以及不同環(huán)境對(duì)蝴蝶各時(shí)期生長狀態(tài)的影響。

5 實(shí)驗(yàn)記錄表格（表2、3、4）

6.1 注意事項(xiàng)

（1）不同的蝶種有不同的宿主植物，根據(jù)環(huán)境注重對(duì)蝶種和宿主植物的選擇，需考慮不同環(huán)境中的蝴蝶放飛的最佳密度問題。

（2）變態(tài)發(fā)育的環(huán)境條件：最適宜的溫度是25～30℃，最適宜的濕度是80%～90%。飼養(yǎng)環(huán)境要背風(fēng)向陽，通風(fēng)良好，土質(zhì)肥沃較濕潤。

（3）對(duì)宿主植物要定期修剪，注意蝴蝶天敵防治問題。

（4）可不定期人工添加飼料、蜜。

（5）認(rèn)真、仔細(xì)觀察蝴蝶變化，并記錄比較。

6.2 科技活動(dòng)的推廣討論

通過對(duì)蝴蝶變態(tài)發(fā)育的直觀觀察，不僅能（下轉(zhuǎn)第54頁）（上接第51頁）提高學(xué)生對(duì)蝴蝶的認(rèn)知與了解，鼓舞學(xué)生對(duì)蝴蝶的進(jìn)一步探究，而且能在科學(xué)研究方面為科學(xué)家提供創(chuàng)造的靈感。蝴蝶在醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)和仿生學(xué)上都具有極高的研究價(jià)值，比如各科蝴蝶的飛行特點(diǎn)各不相同，對(duì)于蝴蝶飛行的空氣動(dòng)力學(xué)與能耗研究意義非凡，蝴蝶翅膀表面微小的附著物磷粉，其中所含物質(zhì)能夠發(fā)光，堪稱天然發(fā)光二極管等等，[9]進(jìn)一步深刻挖掘蝴蝶其他潛在的價(jià)值，能極大地提高蝴蝶資源的利用，對(duì)科研及教育都有著深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 張寧.《蝴蝶鑒賞與實(shí)踐》校本課程的開發(fā)與實(shí)踐[J].科學(xué)教育，2009.15（6）：14-15.

[2] 李志剛，張碧勝，龔鵬博，李軍，翟欣，韓詩疇.廣州地區(qū)蝶類群落的時(shí)間格局[J].四川動(dòng)物，2009.28（2）：228-230.

[3] 周堯.中國蝶類志[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

[4] 陳錫昌.廣州蝴蝶[M].澳門：讀圖時(shí)代出版社，2011.

[5] 陳曉鳴，周成理，史軍義，等.中國觀賞蝴蝶[M].北京：中國林業(yè)出版社，2008.

[6] 龐雄飛.廣東南嶺國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性研究[M].廣州：廣東科技出版社，2003：213285.

[7] 顧茂彬.生態(tài)蝴蝶園的類型與建設(shè)[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)，2008（2）：167-171.

[8] 顧曉非，徐成剛，黎微，趙光杰.蝴蝶的人工養(yǎng)殖與開發(fā)利用[J].綠色科技，2011（11）：31-32.

[9] 陳嶙，熊洪林，徐業(yè)成，李玉紅.茂蘭自然保護(hù)區(qū)蝴蝶的開發(fā)價(jià)值及利用[J].黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014.34（2）：112-115.