11101選修生物主題二－第二週植物世代交替的優勢與種子結構

本週課程是認識植物的世代交替，並且理解種子形成的過程，還有種子的外部結構在萌發後的變化。

使用的材料有

• 熟花生：一人一個豆莢，使用大顆一點的品種才看得清楚。
              要提供培養皿、解剖針與放大鏡。
  
  
• 花生芽：跟生機飲食店訂購，每個學生一根有完整胚根、子葉與胚芽的花生芽。
  但要小心每一盒的品質不同，可能會有很多斷掉的情況出現。
  出貨與放置的時間也會影響花生芽的狀態，建議最好前一天出貨的品項。
  觀察完畢剩下的可以放在飲料瓶發根，留給不同週的班級作為花生苗觀察。
  
  
• 花生苗：在前一週可以事先將花生芽放在飲料瓶中發根。
  
  

觀察完畢可以種植校園中（盆栽及地植），稍晚的單元可以觀察根系與根瘤、維管束的發育與排列，隔年也有新鮮花生粒可以作為種子。

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課程的開始是說明我們上週看了從花到果實在結構上的關聯，今天我們來看果實是怎麼發育來的、發生哪些變化，這些變化如何增加植物的繁殖成功率。

在開始上課前，發下作業單，請同學註記相對應的課本頁數，因為我是用巨觀脈絡且符合認知歷程的方式在安排進度，怕學生覺得搞不清楚我在教授哪個部分，講出去就會被簡化成「都不知道植物課的老師在上什麼」這種可怕的說法。

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植物的生殖策略與動物完全不同，有特殊的方式可以產生超級大量的子代，可以用傳播代替移動，讓子代成功佔領新的地點！

所以當然從人的生活史開始，讓學生可以有個比對的起點。

詳細的引導方向參見植物世代交替之教學我思。

介紹植物比動物多一個階段，所以

2n個體碰不到小孩，小孩也碰不到2n的爸媽！

這邊以「1n多細胞個體階段如果出現在人這個物種，會是什麼樣子」比擬，幫助學生想像。

接著簡單介紹蘚苔的生活史。

起點是1n多細胞個體，重點也在這個。

只要讓學生建立「1n多細胞個體產生精子與卵，受精卵發育出的結構在染色體上是完全不同的」這樣的概念就好。

所以不用去教蘚苔的孢子體結構（蒴、蒴蓋、彈絲等等），也不需要提及「原絲體」。

另外是「2n多細胞個體進行減數分裂後的第一個1n單細胞就是以前他們學的孢子」

這樣一來就可以銜接下面的蕨類。

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學校有很多大型的蕨類，每次都被學生說是樹上發霉。

這邊就是告訴學生以前學的孢子就是現在世代交替裡的大重點，可以用來繁殖下一代的方式跟他們當初的想像是不同的喔。

蕨類的部分著重在讓學生建立「2n多細胞個體、1n多細胞個體是兩個獨立個體」的認知，以及孢子與此二者的關係。

一樣不需要特別提及「原葉體、頸卵器」等。

影片看一下可愛的蕨類精子。

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前面的節奏要快，只是幫助學生建立典型的世代交替概念。

因為被子植物的世代交替是變形過的，比較難以讓學生建立「2n多細胞個體、1n多細胞個體是兩個獨立個體」的認知。

所以這邊的重點在於帶學生看「染色體的套數變化」與「2n多細胞個體、1n多細胞個體是兩個個體」

先講外圈，從花藥到花粉管，只要看「套數減半、細胞數增加、有絲分裂產生多細胞結構、有兩個精細胞」

再看內圈，從胚珠（連結上次實作）到「1n多細胞結構」，只要看「套數減半、細胞數增加並特化、有絲分裂產生七個細胞八個核結構，有一個未來受精後發育為子代的卵，還有其他輔助用的細胞」

接著講雙重受精，以及發育為種子的部位（受精卵-->胚，極核受精-->胚乳）

用影片看雙重受精。

這些特殊的步驟可以讓植物在不移動的情況下，就能將基因傳播到很遠的地方。

因為花粉有很多特殊的結構可以讓自己被傳很遠。

用影片看松樹花粉升空。

也有花的花瓣、花粉與花藥結構可以吸引昆蟲，並讓昆蟲傳粉。

如果一個花粉落在柱頭上，就會開始萌發花粉管，裡面就會有一次有絲分裂，產生兩個精細胞～

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所以整體來看，植物的演化上，2n多細胞個體是越來越明顯的。

可以讓學生討論看看可能的原因有哪些～（前面的節奏只要沒拖慢，這邊大約可以有十分鐘討論。）

接下來是用學習單讓學生

• 確認對剛剛染色體變化及多細胞個體間關係。
• 配合課本認識各階段的構造名稱。
  （記得不要在前面講，因為那時要讓他們專心建立「個階段間的關係」）

流程

1. 先讓學生在學習單上找到並標註減數分裂與受精的階段。
2. 找到並標註有絲分裂的階段。
3. 標註每個階段的染色體套數、單細胞還是多細胞。
4. 比對課本的圖，把各構造名稱寫在圖中。

到這邊應該就是下課時間，可以下節課開始時讓學生討論（我的課是兩節連堂）。

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第二節課主要建立種子的結構與發育

簡單講解完「受精卵-->胚，極核受精-->胚乳」以及染色體的組成後，就讓學生直接觀察種子與幼苗。

說明單、雙子葉在結構來源上的差異。

拿剛才發的學習單

讓學生每人一顆玉米，做縱切及平切（兩人一小組）。

把切面的結構畫下來，並且推測會發育為甚麼結構，以標線連結到右邊幼苗的對應部位。

接著打開花生米，畫下微小的胚構造，還有花生幼苗與幼株。推測幼苗的各部位是由種子的哪些結構發育來的。

花生米的部份可能要用照片先說明一下，免得學生完全搞不清楚要看什麼
（圖片來源：https://blackwalnut.npust.edu.tw/archives/anatomy/131908）

每個人會有一個花生莢、花生芽，及已經長出綠色葉子的花生苗。

並且有解剖針與放大鏡。

接下來就是實作時間。

 重點是要讓學生對照課本的圖，才能讓學生在視覺上收納課本中的名詞。我下週講相關名詞時，才不是對空白的大腦講課！

我從旁觀察，學生應該是真的挺好奇花生米與花生苗的關係，而且他們也沒看過花生小時後。

這也是我喜歡這個材料的原因。

黃豆與黃豆芽太小，又太普通！！

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下課後，剩下的花生芽（一盒會有超過一個班的量，我猜至少有80個花生芽）就放水瓶中，下週的班級上課時應該剛好有綠色葉子。

下週再跟學生要他們的圖來拍照。