“探究蚂蚁的通讯”实验改进
作者:田春华 文章来源:生物学通报06年第8期 点击数: 3169 更新时间:2007-5-30
在讲授人教版8年级上册社会性动物信息交流的教学内容时,教材建议教师在此处进行蚁群信息交流的探究活动,并给出了实施探究的提示。很多教师做了多次尝试,可能少有成功,笔者也按照教材的建议反复进行探究,最终也没能成功。反思这一次次失败的尝试,笔者认为本实验难以直观证实假设的原因有以下几点:
1)抓来的蚂蚁不好饲养。教材建议饲养一窝蚂蚁,会碰到如下问题:首先是蚂蚁个头小,善于爬行,必须非常注意培养器皿的密闭性(同时又要保证透气性),否则蚂蚁很容易出来。笔者曾经将蚁群饲养在大鱼缸里,顶上罩上两层纱布,可两天后蚂蚁都跑了;其次就是做实验的时候,蚂蚁会陆陆续续爬到鱼缸外,影响实验正常进行;再有就是很难抓到整窝蚂蚁,常常只能抓到工蚁,而工蚁认为蚁后存在的地方才是“蚁窝”,所以遇到食物也常只见它们取食,很少形成运食物的搬运队伍。
2)很难让蚂蚁从纸片上爬过。在做实验的过程中,蚂蚁往往不从预先铺好通向食物的纸片上通过,而是绕道去搬运食物。
通过反复的实验设计和验证,我们摸索出了简单易行的实验方案。在学校或家里饲养一窝蚂蚁,不如到学校绿化带或者社区花坛、大树下找到蚂蚁窝,然后在自然环境下实施实验。自然环境下的蚂蚁富有生命活力并且不会受到“捕捉”干扰,是保证实验成功的一个关键。探究步骤如下:
1)准备实验器材。培养皿盖3个,长20-30 cm,宽2 cm左右的硬纸条2片(分别编上序号1,2),一次性纸杯3个(分别编上序号1,2,3),软毛笔。
2)在蚂蚁洞附近安放两座小岛。既然是岛,当然要用水来隔离小岛。用一次性纸杯倒扣在装水的培养皿里,做成2个小岛(见下图1) 。
其中岛1放上食物,岛2无食物。在蚁洞附近用硬纸条搭建桥1和桥2,分别通向岛1和岛2。等待一段时间,当侦察蚁经过桥1到达岛1找到食物后,会沿原路返巢通报消息。蚁巢里蚂蚁接到消息后,会沿着侦察蚁走过的路线到岛1上搬运食物。对比岛1和岛2,岛2可能会有少数蚂蚁来光顾,但是由于没有食物,所相比之下蚂蚁到达岛2的机会和行为方式与前者有明显不同。当岛1和桥1上的蚂蚁足够多时,就可以进行下一个实验步骤了。
3)撤掉岛1和桥1这一整套装置,把桥1上的蚂蚁用毛笔清扫干净。把岛2和桥2这一整套装置从右边挪到蚁洞左上侧,用一个无食物的岛3摆放在原来岛2的位置,用桥1连接蚁洞和岛3(见图2)。将岛2、桥2移动到相反位置,是为了避免方向对蚂蚁判断食物位置的影响。很快就会发现,从蚁洞里出来的蚂蚁陆续会沿着桥1涌向岛3,它们在岛3上到处寻找着侦察蚁发现的食物,可是没有找到。而蚂蚁到岛2的情况与前无明显不同。
4)根据实验现象,我们分析在桥1上留有蚂蚁的气味(信息素),所以把岛1换成了没有食物的岛3,蚂蚁仍会沿着信息素指向去寻找食物。从这个实验,可以得出这样的结论:蚂蚁是通过气味(信息素)来交流信息的。
“探究蚂蚁的通讯”实验改进
作者:田春华 文章来源:生物学通报06年第8期 点击数: 3169 更新时间:2007-5-30
在讲授人教版8年级上册社会性动物信息交流的教学内容时,教材建议教师在此处进行蚁群信息交流的探究活动,并给出了实施探究的提示。很多教师做了多次尝试,可能少有成功,笔者也按照教材的建议反复进行探究,最终也没能成功。反思这一次次失败的尝试,笔者认为本实验难以直观证实假设的原因有以下几点:
1)抓来的蚂蚁不好饲养。教材建议饲养一窝蚂蚁,会碰到如下问题:首先是蚂蚁个头小,善于爬行,必须非常注意培养器皿的密闭性(同时又要保证透气性),否则蚂蚁很容易出来。笔者曾经将蚁群饲养在大鱼缸里,顶上罩上两层纱布,可两天后蚂蚁都跑了;其次就是做实验的时候,蚂蚁会陆陆续续爬到鱼缸外,影响实验正常进行;再有就是很难抓到整窝蚂蚁,常常只能抓到工蚁,而工蚁认为蚁后存在的地方才是“蚁窝”,所以遇到食物也常只见它们取食,很少形成运食物的搬运队伍。
2)很难让蚂蚁从纸片上爬过。在做实验的过程中,蚂蚁往往不从预先铺好通向食物的纸片上通过,而是绕道去搬运食物。
通过反复的实验设计和验证,我们摸索出了简单易行的实验方案。在学校或家里饲养一窝蚂蚁,不如到学校绿化带或者社区花坛、大树下找到蚂蚁窝,然后在自然环境下实施实验。自然环境下的蚂蚁富有生命活力并且不会受到“捕捉”干扰,是保证实验成功的一个关键。探究步骤如下:
1)准备实验器材。培养皿盖3个,长20-30 cm,宽2 cm左右的硬纸条2片(分别编上序号1,2),一次性纸杯3个(分别编上序号1,2,3),软毛笔。
2)在蚂蚁洞附近安放两座小岛。既然是岛,当然要用水来隔离小岛。用一次性纸杯倒扣在装水的培养皿里,做成2个小岛(见下图1) 。
其中岛1放上食物,岛2无食物。在蚁洞附近用硬纸条搭建桥1和桥2,分别通向岛1和岛2。等待一段时间,当侦察蚁经过桥1到达岛1找到食物后,会沿原路返巢通报消息。蚁巢里蚂蚁接到消息后,会沿着侦察蚁走过的路线到岛1上搬运食物。对比岛1和岛2,岛2可能会有少数蚂蚁来光顾,但是由于没有食物,所相比之下蚂蚁到达岛2的机会和行为方式与前者有明显不同。当岛1和桥1上的蚂蚁足够多时,就可以进行下一个实验步骤了。
3)撤掉岛1和桥1这一整套装置,把桥1上的蚂蚁用毛笔清扫干净。把岛2和桥2这一整套装置从右边挪到蚁洞左上侧,用一个无食物的岛3摆放在原来岛2的位置,用桥1连接蚁洞和岛3(见图2)。将岛2、桥2移动到相反位置,是为了避免方向对蚂蚁判断食物位置的影响。很快就会发现,从蚁洞里出来的蚂蚁陆续会沿着桥1涌向岛3,它们在岛3上到处寻找着侦察蚁发现的食物,可是没有找到。而蚂蚁到岛2的情况与前无明显不同。
4)根据实验现象,我们分析在桥1上留有蚂蚁的气味(信息素),所以把岛1换成了没有食物的岛3,蚂蚁仍会沿着信息素指向去寻找食物。从这个实验,可以得出这样的结论:蚂蚁是通过气味(信息素)来交流信息的。