研究性学习——光对绿色植物生物钟的影响

主办单位：九江县一中

指导教师：刘菡

课题：光对绿色植物生物钟的影响

主办单位：九江县一中生物组

指导教师：刘菡

研究人员：九江县一中高二（13）班

陈义民邓阳熊凯张晓琴张亚霞伍彬

高二年级生物备课组关于研究性学习的活动

指导教师刘菡

关于研究性学习的活动计划

一、参加人员：

陈义民邓阳熊凯张晓琴张亚霞伍彬

二、选题目的:

光合作用是绿色植物最重要的机能。科学研究表明，在植物生物钟作用下，植物光合作用也具有一定的节律。那么光对绿色植物生物钟又有没有影响？是何种影响？作为兴趣小组成员，我们怀着极大的兴趣和热情，开始了本课题即光对绿色植物生物钟的影响的探索性研究，并试着利用研究结果解释城市绿化中的一些问题。

三、实施过程:

(一)实地考察

●考察时间：2007年10～12月

●参加人员：陈义民（记录、整理）邓阳（摄影）

●考察地点：渊明公园至步行街

●考察对象：渊明公园至步行街所在地道路沿线绿化树木

●考察内容：考察对象在10～12月生长状况

(二)模拟对比实验

●实验时间：2008年1月

●实验人员：陈义民邓阳熊凯张晓琴张亚霞伍彬

四、参加班级：

高二(13)班以兴趣小组的形式

五、时间安排：

利用生物实验课及辅导课时间

高二生物研究性学习总结

九江县一中生物组：刘菡

生物科学是一门实用性很强的学科，如果生物知识一旦用于实践，在许多领域都能发挥重要的作用。为了激发学生学习生物的积极性，明白知识就是生产力，也为了了解本地区的环境问题，本学期的生物研究性学习课题定为“光对绿色植物生物钟的影响”。

本课题从学期第四周开始，学生自愿报名形式，选拔了6名同学分组参加本课题研究。第五周开始，学生查找资料，2007年10～12月期间，组织学生利用生物实验课及辅导课时间，调查渊明公园至步行街所在地道路沿线绿化树木生长情况。2008年1月期间，开展模拟对比实验。

通过本次活动，学生了解了光对绿色植物生物钟能造成巨大影响。受人类干预最强烈的城市生态呈特殊的“倒金字塔”形，城市绿化植物对城市生态环境的稳定发挥着不可代替的作用。因此，合理利用城市中的自然光源（阳光）和人造光源，促进城市绿化，对改善城市生态环境，协调人与自然的关系有积极

的意义。在学习课外知识的同时，拓宽了学生的知识面，也锻炼了学生的动手能力，更重要的是培养了他们的团队精神，以及对环境保护的认识。

这次研究性学习得到了学校领导的大力支持以及其他教师的鼎立配合，是一次非常成功的研究性学习，在次，本人表示衷心地感谢，但也存在实验条件和水平的问题，学生得不到深度的探究，很多方面有待总结提高。

研究性学习总结

高二（13）班陈义民

我与几名同学利用生物实验课及辅导课时间在10～12月对渊明公园至步行街所在地道路沿线绿化树木进行了细致的观察，并做了详细的记录。

考察地点：渊明公园至步行街

考察对象：渊明公园至步行街所在地道路沿线绿化树木

考察内容：考察对象在10～12月生长状况

考察结果：

A.闹市区（商业街、大型超市）附近树木（多为杨树、香樟）生长状况比其它位置（居民小区、公路等）的树木差。

B.深秋季节（11月）大部分梧桐树落叶已尽，而路灯旁的梧桐树（朝向路灯的枝叶）却还长有绿叶，到12月才逐渐凋落。

结果分析：

A.由于商场通宵营业，商业街遍布发光广告牌等人为因素，该处树木光照时间长且光照强度、时间分配毫无规律，植物生物钟紊乱，生长缓慢。

B.路灯每天定时发光照明，延长了梧桐的光照时间且具有规律性，植物生物钟稳定，光合作用持续进行，故深秋仍保持绿意。

研究性学习——我的植物长势情况

高二（13）班邓阳

实验基理：豆科植物幼苗对光照敏感，其叶子有定时抬起、定时下垂的似昼夜节律表现，这种节律受植物生物钟控制。

实验材料：豌豆苗12株（温室培育，生长状况相似，茎高11cm）。

人造光源：40W日光灯，照相机用镁光灯

实验过程及结果（每次观察以5分钟为时间单位）：

实验（一）

1.取10株幼苗（NoA10）置于露天，观察其在自然光照条件下所表现的生物钟节律并记录，T（时间）＝3天

2.将另2株幼苗（NoB2）移入黑暗环境。

结果如下：

备注（自然光照）

幼苗在自然光照条件下出现似昼夜生物钟

节律，周期约24小时，节律表现稳定

备注：无光照，光合作用停止，生物钟停止

以前，在课本中学习了光的植物的影响，也在生活中体会到了，但通过本次研究性学习，我体会到了科学的严谨性，也懂得了团队的力量。在本次研究性学习中也使自己的心情得到了调整和放松，增强了学习的信心，学习了课外知识，也加强了课本知识，收益非浅。

研究性学习报告

高二（13）班熊凯

通过本次研究性学习，我知道科学是要讲究重复性和科学性的，我在模拟实验中不断总结，每一次成功的喜悦和失败的反思都是我进步的标志，现在看着自己培育的花苗无比自豪。

实验（二）

1.对A10组幼苗中的7株幼苗（NoC7）进行连续光照；每天10：00将幼苗移至室外接受自然光照，16∶30移入室内日光灯下，保持24小时不间断光照。T＝3天

2.A10组另3株幼苗（NoN3）保持自然光照实验。T＝12天

结果如下：

生物研究性学习的过程

高二（13）班张晓琴

我的实验内容是用模拟的光照条件对植物生长情况的研究，在四组实验中难度较大，在次我真诚地感谢老师和同学们对我的帮助。在此次研究性学习中我真的体会到了“一个篱笆三个桩，一个好汉三个帮”，所以我在以后的学习中也会发挥团体精神，做为一名班干，我的体会太多太多，我要更好的帮助同学们共同进步。

实验（三）

1.每天23∶45运用镁光灯（模拟强闪光照射）对日光照射下C7组幼苗进行闪光照射约3分钟。T＝4天

2.停止对C7组的定时强闪光照射，但保持连续光照。T＝3天

结果如下：

生物研究性学习

高二（13）班张亚霞

这次研究性学习我懂得了许多，我觉得环境污染带来的危害已经很大很大，我们作为一名高中生更应该从自己身边做好每一件小事，保护我们赖以生存的环境，保护我们的母亲——地球。

实验（四）

1.将C7组幼苗中的3株（NoD3）移到室外自然光照条件下T＝5

2.保持C7组余下的4株幼苗（NoE4）连续光照。T ＝5天

结果如下：

1.D3第1天第2天第3天第4天第5天

6∶35 6∶35 抬起时间0∶50 0∶00半抬起0∶00微抬

6∶40抬起

下垂时间20∶10 20∶05 20∶10 20∶10 20∶10

2.E4第1天第2天第3天第4天第5天

抬起时间0∶05 0∶05 0∶05 0∶05 0∶05 下垂时间20∶00 20∶00 20∶00 20∶00 20∶00生物研究性学习的体会

高二（13）班伍彬

我们完成了这一实验，必定经历了失败与成功，对于失败我们应该多总结经验，多反思，对成功，我们要从成功中得到启示，我们必须保持谨慎的态度去对待每一次实验，这样我们才能探究到更深的层次。认真谨慎是做任何实验的必要精神，它不仅是保证实验成功的重要因素，因为我们对待任何事情的态度。实验（五）

测量12株幼苗茎高（评估生长状况），整理数据。

结果如下：

（除B2组死亡外）各组平均茎高（单位：cm）

N3＝18.2 D3＝16.8 E4＝21.5

生长状况：D3＜N3＜E4

研究性学习的结论及建议和体会

九江县一中刘菡

光照的有无和光照时间的长短，光的相对强度化等可以形成、影响甚至重新设定绿色植物某些生物钟节律，植物能敏感地感知光照的变化，并调节自身生物钟节律（如实验Ⅱ中插入5分钟的闪光照射就改变了豆苗的似昼夜节律）。在理想光照（强度、时间等因植物类别而异，一般接近夏季自然光照）所形成的稳定生物钟节律调节下，植物能较快地成长。频繁变动的光照（如商场灯光、霓虹灯及实验中的镁光灯）能使植物生物钟处于不稳定的节律状态，影响植物生长。

综上可知，光对绿色植物生物钟能造成巨大影响。受人类干预最强烈的城市生态呈特殊的“倒金字塔”形，城市绿化植物对城市生态环境的稳定发挥着不可代替的作用。因此，合理利用城市中的自然光源（阳光）和人造光源，促进城市绿化，对改善城市生态环境，协调人与自然的关系有积极的意义。

一、建议如下：

1.加强城市绿化，开发城市绿化特色树种。在商业街种植喜光、降噪能力强的绿化树木，使树与所处的环境协调。

2.利用光等调节植物生物钟，使某些树木的净化、吸尘能力在工厂排污时间或公路繁忙时段达到最高峰，充分发挥城市生态卫士的作用。

3.将光与植物生物钟的关系用于种植业、花卉业等，如使作物生长、成熟期缩短，一年三熟或四熟而使作物产量加倍；使花卉定时开放，提高商品价值的同时也为人们生活增添情趣。

二、研究性学习中学生的收获与体会

本课题系学生从自身观察到的现象提出问题，以自然科学实验的方式主动求取知识、应用知识、解决问题，是一次主动探究问题的研究性学习实践。研究过程中，通过实验观察，查阅资料，学生学到了一些新知识和基本的科研方法，激发了探索生物奥秘的兴趣，增强了创新意识，提高了自身的科学素质和实践能力，培养了与他人合作的团队精神，坚定了学生献身科学的信念。