摘 要：“探究2，4-D對插枝生根的作用”是浙科版新教材必修3中的一個活動，本文通過學生對這個活動的探究和實踐，在操作層面上摸索出一套可行的實驗辦法。實驗過程中通過設計和實踐：“2，4-D的濃度對臘梅、迎春生根的影響”及“2，4-D對豆芽胚軸生長的影響”兩個活動。培養了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。本實驗材料的選擇和設定、實驗方法等供同行參考。
關鍵詞：探究活動 實踐及研究
高中生物浙科版必修3中有 “2，4-D對插枝生根的作用” 活動安排，但是對何種枝條，何種濃度範圍，外界條件的控制等沒有描述，各種報道頗不一致。有報道20-25mg∕L處理插穗容易生根，但是在書本上，這既不是根的最適宜濃度，也不是莖的最適宜濃度。且有資料表明，不同的處理方法如噴灑、浸泡、蘸取、塗抹所需濃度差別很大。另外學生對生長素的濃度促進植物生長的影響，只停留在書本知識，沒有具體操作，缺乏感性認識，為弄清上述問題，進一步培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。特在三月初組織學生16人，分4組探究相關的兩個課題：1：探究2，4-D的濃度對插枝生根的影響；2：探究2，4-D的濃度對植物生長的影響。
實踐活動探究如下：
一、提出問題
(一)選擇什麼生長素?學生通過上網查資料的形式知道：常用的生長素類似物有IPA、IBA、NAA、2，4-D等。其中IBA誘發的根長作用強烈，但價格較貴，2，4-D可促進插枝生根，化學性質穩定，使用安全，價格便宜。
(二)如何使用生長素類似物？A、噴灑：將水溶液均勻的噴灑到處理部位；B、浸泡：將需處理的部位浸泡在水溶液中；C、蘸取：將需處理的部位如枝條基部蘸上粉劑；D、塗抹、製成羊毛脂軟膏塗抹在處理部位1。學生通過討論後採取浸泡方法，以便更容易控制變數。
(三)怎麼配置生長素類似物？選擇生長素濃度的範圍？市場上的2，4-D常為粉劑，由於2，4-D是有機物，要製成溶液應先溶於酒精，再用蒸餾水稀釋成不同濃度的溶液。生長素濃度的範圍怎麼選擇？學生有的提議設定在根的最適宜濃度（10-7g∕L）左右，有的提議設定在莖的最適宜濃度（10-2 g∕L）左右。最後實驗配置的濃度為2.55x10-7g∕L，2.55x10-5g∕L，2.55x10-3g∕L，2.55x10-1g∕L，2.55g∕L既有根的最適宜濃度，也有莖的最適宜濃度。
(四)選擇什麼作為實驗材料？怎麼處理實驗材料？教師首先告知學生取材原則：取材方便，操作簡便，效果明顯。教師鼓勵學生可用多種材料作對比。探究一學生選取迎春、臘梅、柳樹。學生認為其形成層分裂能力強、發育快、易成活。處理：去掉葉，留兩個芽，長15cm，枝條下端切成斜面。扦插後可增加吸水和生根面積，促進成活。探究二學生選擇黃豆，赤豆、玉米，蠶豆。處理：浸泡12小時後放在容器中待其胚軸突破種皮待用。此時豆芽的生長速度快，且易培養。
(五)如何培養植物？學生提出了很多方法如水培，沙培，土培等。討論後認為沙培更容易生根。對種子的培養，學生採取用培養皿，培養皿上墊上濾紙可保持水分。
(六)準備什麼實驗器具? 燒杯、天平、滴管、花盆、直尺、培養皿等 。
二、作出假設
如低濃度的生長素促進插枝生根，高濃度抑制生根。低濃度促進生長，高濃度抑制生長。
三、設計實驗方案
(一)探究2，4-D的濃度對插枝生根的影響
實驗目的：通過實驗找出一種對迎春、臘梅生根促進作用顯著的2，4-D濃度。確定 三月初在本地扦插迎春、臘梅的可行性。
實驗步驟：
①分別取60枝枝長、留芽情況大致相同的迎春和30株臘梅的枝條，分成六組，取12個燒杯分別標上.裡面裝上等量的河沙。
②把這些枝條分別浸泡清水和等量的2.55x10-7g∕L，2.55x10-5g∕L，2.55x10-3g∕L，2.55x10-1g∕L，2.55g∕L的2，4-D溶液中24小時。
③把處理好的枝條插入沙中2-3cm，放在光照較弱處，定時澆水，25天后觀察根的情況和生長狀況。
(二)探究2，4-D的濃度對植物生長的影響
實驗目的：通過實驗，找出對黃豆芽、赤豆芽生長的較適宜的2，4-D濃度。
實驗步驟：
①取60顆剛萌發的黃豆芽、90顆赤豆芽分別分成6組。測量胚軸的長度。取12個培養皿，編號。
②在1號培養皿中加適量的清水，2-6號加等量的的2.55x10-7g∕L，2.55x10-5g∕L，2.55x10-3g∕L，2.55x10-1g∕L，2.55g∕L的2，4- D溶液。
③放在陰暗處培養，定時加等量的培養液，若干天測量胚軸的長度。
四、實施實驗步驟：
實驗分為四組。兩組探究一，兩組探究二，每組採用不同的實驗材料。第1.2組用時30天，第3.4組用時5天。
五、結果及分析
(一)探究一2，4-對插枝生根的影響：
觀察
專案
組別 迎春 臘梅
插穗
總數 成活數 每株平
均根數 平均根長
(cm) 插穗
總數 成活數 每株平
均根數 平均根長
(cm)
1(清水) 10 10 0 5 5 0
2(2.55x10-7) 10 10 0 5 5 0
3(2.55x10-5) 10 10 0 5 5 0
4(2.55x10-3) 10 10 0 5 5 0
5(2.55x10-1) 10 9 0 5 5 0
6(2.55g∕L) 10 1 0 5 4 0
失敗原因分析:
①培養時間不夠。從開始實驗到縣教研活動時，總共用時30天，兩種植物都未長根，但除了最高濃度的生長素處理的插枝有死亡外，其它都存活，可考慮延長實驗時間。要縮短實驗時間，可以考慮用草本植物如秋海棠、吊蘭等易生根，生長速度快的植物，採用水培。
②實驗時間的選擇不恰當，三月平均氣溫10℃左右，最低氣溫3℃，且連日陰雨天，建議選擇三月底四月初為實驗時間。
③河沙的溼度過高，不利根的生長。河沙未經消毒，扦插後部分根部發黴。
實驗結論：
①高濃度的2,4-D可以殺死植物。
②三月初扦插枝條時間還太早。
③扦插時間足夠長，要一個月以上
(二)實驗二探究2，4-D的濃度對植物生長的作用
A、黃豆芽的胚軸生長情況：
組別
觀察專案 1
(清水) 2
(2.55x10-7g∕L) 3
(2.55x10-5) 4
(2.55x10-3) 5
(2.55x10-1) 6
(2.55)
處理前胚軸的平均長度(cm) 3.27 3.16 3.40 3.36 3.27 3.20
處理後胚軸的平均長度(cm)(5天后) 3.96 4.52 5.11 4.55 3.39 2.94
伸長量(cm) 0.69 1.36 1.61 1.19 0.12 -0.26
B、赤豆的胚軸生長情況：
組別
觀察
專案 1
清水 2
2.55x10-7) 3
2.55x10-5 4
2.55x10-3 5
2.55x10-1 6
2.55
處理前胚軸長度(cm) 0.2 0.199 0.210 0.198 0.208 0.20
處理後胚軸長度(cm)
(第3天) 0.52 0.57 0.63 0.74 0.59 0.508
處理後胚軸長度(cm)
(第5天) 0.70 0.66 0.74 0.79 0.65 0.57
生長量(cm) 0.50 0.461 0.53 0.592 0.442 0.37
結果分析：1、用不同濃度的生長素處理黃豆芽現象明顯。從2.55x10-7--2.55x10-3g∕L具有明顯的促進作用，其中2.55x10-5g∕L的促進作用最強2.55x10-1g∕L起抑制作用，對照組相比，根有明顯的增粗。2.55g∕L的生長素抑制、使豆芽變黃甚至殺死豆芽，實驗經過五天時 有一顆豆芽死亡，其它豆芽的胚軸萎縮，其它濃度處理的黃豆芽全都存活。
2、用不同濃度的生長素處理赤豆芽現象不明顯。因為其生長速度較慢，根較細，測量有一定難度。在這一組濃度中促進作用最大的為2.55x10-3g∕L， 2.55g∕L的濃度對赤豆的生長抑制作用但不能殺死，與黃豆芽有區別，說明同一濃度的生長素對不同植物影響不同。
3、實驗時我們還用了玉米種子、蠶豆作實驗材料，但玉米種子萌發時間長，需15天左右。蠶豆的胚軸生長速度過慢。
4實驗得到豆芽胚軸彎曲，難以測量。可用線測或考慮讓豆芽固定直立生長，以便測量結果。
結論：①低濃度的2，4-D促進植物生長，高濃度的2，4-D抑制或殺死植物。②不同的植物的最適宜濃度不同。
六、反思
（一）通過這次實踐活動，調動了學生學習生物的積極性。學生從接到課題之初，就為實驗各個環節的設計和操作展開激烈的討論。並設計了多組實驗進行探究。也通過網上查詢的方式查閱了大量資料。更重要的是，學生在這30天的'實踐活動中，不僅提高了動手能力，而且增強了團隊合作意識。
（二）通過這次實驗學生學會了如何書寫對照實驗三步驟。在實驗的設計過程知道自變數、無關變數的控制，因變數的檢測方法。在實踐中學會應用，如對插枝的處理基本做到長度、留芽數相同。並且在二十多天的培養植物中澆等量的水，給予相同的光照等等都體現了對無關變數的等量處理。
（三）在結果的展示環節，學會了設計簡單的表格，提高學生語言的精確度。如學生往往遺漏了生長素處理前胚軸平均長度的設計，有的學生把胚軸的平均長度描述成胚軸的長度。學會了表格和曲線圖的相互轉換，實際是自變數和因變數關係形式的改變。
（四）提高了分析問題的能力，改進實驗方案的能力。在2，4-D的濃度對插枝影響的實驗中，對生根所需時間很多參考文獻提到了不同的資料。當實驗用時30天未長根時，學生從時間、溫度、溼度、光照、植物種類等各個方面提出了自己的看法，設計了各種改進方案。
（五）教師在實驗前對學生進行基本技能的培訓和指導。如植物培養方法的指導，包括培養器皿的選擇、培養形式、外界條件的控制等。在實驗中對學生嚴密監控，包括處理意外情況，協助更改方案。實驗後指導分析實驗資料和撰寫論文。
參考文獻：
1宋建陵 “植物相性運動”和“植物生長調節劑對植物生長髮育的影響”的實驗設計 生物學通報 2003-4
2陳 維 三種生長素類似物對月季和薔薇扦插生根的影響 生物學通報 2004-11