楊易軒 孫家浩 崔媛鑫 閆昊 趙一瑋

近年來，我們學(xué)校在學(xué)?？盏亻_辟了一塊“開心農(nóng)場”，讓學(xué)生進(jìn)行植物種植活動(dòng)。我們科技活動(dòng)小組承擔(dān)的任務(wù)是方瓜和黃瓜的種植。在一次澆水的過程中，我們在方瓜和黃瓜的莖和葉上發(fā)現(xiàn)了很多螞蟻和蚜蟲，并且螞蟻在植株的根部挖了許多洞，在里面來回穿梭。

這究竟是怎么回事呢？我們把這一發(fā)現(xiàn)告訴了輔導(dǎo)老師。老師帶著我們查看時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的葉子的后面有蚜蟲，有的植株的根部已經(jīng)被螞蟻挖出了很多土?？傊浵伜脱料x的泛濫已經(jīng)嚴(yán)重影響了植株的生長。于是，我們決定開展實(shí)驗(yàn)，驅(qū)趕螞蟻，消滅蚜蟲。

通過網(wǎng)絡(luò)查詢，我們了解到煙絲泡水是很好的防蟲劑、殺蟲，將煙蒂中殘留的煙絲取出泡水，再將充分泡開的煙絲撈起，用煙絲水噴灑染有蟲害的植株幾次，即可輕易消滅害蟲。于是我們在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行了使用煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲實(shí)驗(yàn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

檢驗(yàn)煙絲浸出液是否能驅(qū)趕螞蟻和消滅蚜蟲，以及不同濃度的煙絲浸出液、不同時(shí)機(jī)、不同間隔時(shí)間的噴灑對螞蟻的驅(qū)殺效果是否有差別。

二、實(shí)驗(yàn)材料和用具

供試材料：爬有螞蟻和蚜蟲的植物幼苗若干。

實(shí)驗(yàn)用具：天平秤、燒杯、燒瓶、濾網(wǎng)、吸管、噴霧器、煙絲、標(biāo)簽、記號筆、溫?zé)崴取?h3>三、應(yīng)用的科學(xué)方法及原理

1. 查找資料。通過網(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)資料，圖書館查找相關(guān)書刊，請教校內(nèi)外相關(guān)老師和專家，了解該課題相關(guān)研究內(nèi)容的基本情況。

2. 質(zhì)疑并確立實(shí)驗(yàn)方法。通過各種資料的搜集、整理分析并找出具有研究意義的突破點(diǎn)，大膽質(zhì)疑、提出問題?？沈?yàn)證前人研究成果的不足之處，或在前人成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入地研究，也可探索前人還未發(fā)現(xiàn)的問題，或從不同層面、不同角度另辟蹊徑，提出具有創(chuàng)新性的新問題，對提出的大量問題進(jìn)行分析、過濾和優(yōu)化，確立一些具有可行性、突破性和價(jià)值性的研究內(nèi)容，逐步深入研究。

3. 觀察比較法。所謂觀察比較法就是在對各種現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察的基礎(chǔ)上，和認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)（或?qū)ο螅┻M(jìn)行比較，得出結(jié)論。

4. 實(shí)驗(yàn)研究法。所謂實(shí)驗(yàn)研究方法，是由研究者根據(jù)研究問題的本質(zhì)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，控制某些環(huán)境因素的變化，使得實(shí)驗(yàn)環(huán)境比現(xiàn)實(shí)相對簡單，通過對可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的研究方法。

四、實(shí)驗(yàn)分工

五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

將煙絲稱重，放入燒杯，分別加入不同重量的溫水浸泡24小時(shí)后過濾，然后倒入噴霧器。

六、實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)一：煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲的效果實(shí)驗(yàn)

我們按2克煙絲兌400毫升溫水的比例配比浸出液，浸泡24小時(shí)后過濾使用。選取5株植物作為實(shí)驗(yàn)對象，每隔2小時(shí)噴灑一次。經(jīng)過2天的噴灑以及觀察，植株上的螞蟻和蚜蟲基本已經(jīng)被驅(qū)殺干凈，但是并沒有發(fā)現(xiàn)螞蟻的尸體。停止噴灑后，又過了幾天，偶爾有螞蟻出現(xiàn)，但是只是少數(shù)的幾只了，并且植株的葉片并沒有受損或者變黃等明顯的變化，這說明煙絲浸出液對驅(qū)蟻滅蟲還是有效的。

實(shí)驗(yàn)二：不同濃度驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

為了提升實(shí)驗(yàn)效果，我們按50克煙絲兌4000毫升水配比浸泡液。并且按浸泡液與水的比例為1：1、2：1和3：1的比例，配置出不同濃度的浸泡液，進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。選4名同學(xué)分別用A號液、B號液、C號液和清水，分別選4株含有螞蟻和蚜蟲密度基本一樣的植株，進(jìn)行噴灑實(shí)驗(yàn)，這樣其中的9株是實(shí)驗(yàn)組，另外3株為對照組，對照組使用清水。每隔2小時(shí)噴灑一次，每次噴灑前均統(tǒng)計(jì)一下螞蟻的數(shù)量。

本以為這次實(shí)驗(yàn)?zāi)鼙M快得出結(jié)果，沒想到這次實(shí)驗(yàn)竟然出現(xiàn)了反復(fù)的現(xiàn)象，植株的螞蟻數(shù)量反而增多了。我們和指導(dǎo)教師一起研究原因，發(fā)現(xiàn)了以下兩個(gè)問題：1.煙絲浸出液存放2天后，有點(diǎn)變質(zhì);2.植株根部螞蟻洞太多，并且周圍還有很多的植株附近有螞蟻和螞蟻洞。可能是洞里的螞蟻和附近的螞蟻又爬了上去。針對這兩點(diǎn)，為了提高實(shí)驗(yàn)效率，我們倒掉了前面配制的浸出液，采用提前一天浸泡得到的新浸出液，澆灌驅(qū)殺植株根部的螞蟻，并且結(jié)合葉面噴灑的方式，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。

采用這種方式后，驅(qū)殺效果有了明顯的變化。第三天早上，噴灑C溶液的植株驅(qū)殺率有的已經(jīng)達(dá)到了100%，噴灑A溶液和B溶液的植株也只剩下10只左右的螞蟻了。最終，所有的植株均達(dá)到了100%的驅(qū)殺效果。而噴灑清水的實(shí)驗(yàn)組，螞蟻的數(shù)量變化不是很大，大多時(shí)間數(shù)量反而增多，可見，噴灑清水對螞蟻的驅(qū)殺是沒有效果的。

停止噴灑煙絲浸出液后10天進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)噴灑過煙絲浸出液的植株葉片上已經(jīng)沒有螞蟻的出現(xiàn)，但是噴灑C溶液的植株底部葉片出現(xiàn)部分斑點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)三：不同噴灑時(shí)機(jī)驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

我們的實(shí)驗(yàn)終于取得了成功，欣喜之余我們又產(chǎn)生了新的疑問：這次實(shí)驗(yàn)是在每天噴灑多次的基礎(chǔ)上取得的成功，這樣操作起來比較麻煩。有沒有更好的噴灑方式呢？不同的噴灑時(shí)機(jī)對驅(qū)殺效果的影響有多大呢？我們決定采用早上、中午和傍晚各噴灑一次的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于這次噴灑間隔的時(shí)間比較長，我們選擇實(shí)驗(yàn)效果最好的C溶液，又開展了不同噴灑時(shí)機(jī)驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)。

具體分工為：學(xué)生A、B和C分別負(fù)責(zé)早上、中午和傍晚的噴灑實(shí)驗(yàn);學(xué)生D和E負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)和記錄。這次不設(shè)參照組，每名學(xué)生分別選3棵植物作為實(shí)驗(yàn)對象，每次噴灑前按要求做好螞蟻和蚜蟲數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。為了提高實(shí)驗(yàn)效率，根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，我們先按4克煙絲兌400毫升水配制浸出液，連同煙絲一起對植株根部的螞蟻洞進(jìn)行澆灌，然后按上述要求做實(shí)驗(yàn)。4天后，所有的螞蟻和蚜蟲均被驅(qū)除干凈，這說明不同的噴灑時(shí)機(jī)對螞蟻的驅(qū)殺效果影響不是很大。

實(shí)驗(yàn)四：不同間隔時(shí)間噴灑驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

經(jīng)過上述3次實(shí)驗(yàn)，我們基本已經(jīng)掌握了操作實(shí)驗(yàn)的方法，并且發(fā)現(xiàn)其他沒有實(shí)驗(yàn)植株的螞蟻和蚜蟲的數(shù)量也明顯減少了。老師告訴我們：可能煙絲浸出液的氣味對其他植株的螞蟻也產(chǎn)生了一定的影響，所以數(shù)量都減少了，這也再次證明了前面我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有反復(fù)的原因，是正確的。為了找到最佳的驅(qū)殺方法，我們分別以2、4、8小時(shí)為間隔周期，開展了不同間隔時(shí)間噴灑驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)。由于我們都是在學(xué)校開展的實(shí)驗(yàn)，上述實(shí)驗(yàn)時(shí)間均為白天的時(shí)間，晚上沒有統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。

具體分工為：學(xué)生A、B和C分別負(fù)責(zé)2、4和8小時(shí)間隔的噴灑試驗(yàn);學(xué)生D和E負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)和記錄。具體實(shí)驗(yàn)方法同實(shí)驗(yàn)三。

這次實(shí)驗(yàn)很快取得了成功，基本在兩天之內(nèi)均取得了100%的驅(qū)殺效果。停止噴灑煙絲浸出液后10天進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)噴灑過煙絲浸出液的植株葉片上已經(jīng)沒有螞蟻和蚜蟲的出現(xiàn)，但是2小時(shí)間隔周期噴灑的植株有的葉片出現(xiàn)了斑點(diǎn)。

七、結(jié)果與分析

1. 煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲的效果實(shí)驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)我們是抱著試試看的態(tài)度進(jìn)行的，老師重點(diǎn)讓我們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、觀看噴灑后螞蟻和蚜蟲的反應(yīng)以及每次噴灑前后螞蟻數(shù)量的變化等，并沒有做詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。不到3天，所有實(shí)驗(yàn)植株的螞蟻和蚜蟲基本已經(jīng)被驅(qū)殺干凈，這說明煙絲浸出液對螞蟻和蚜蟲的驅(qū)殺是有效果的。

2. 不同濃度驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

將上述實(shí)驗(yàn)中驅(qū)蟻滅蟲的原始數(shù)據(jù)錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據(jù)驅(qū)殺率得到的折線圖見實(shí)驗(yàn)二。

由實(shí)驗(yàn)二的圖表可見，實(shí)驗(yàn)組的折線圖呈波浪形上升，對照組的折線圍繞0點(diǎn)上下波動(dòng)，在使用22小時(shí)后，3種濃度的煙絲浸出液均可100%驅(qū)蟻滅蟲，而對照組的螞蟻和蚜蟲沒有被驅(qū)殺。這說明：（1）螞蟻的數(shù)量是不斷變化的，僅噴灑1次或者2次很難達(dá)到好的驅(qū)殺效果。（2）采用浸出液澆灌植株根部并且結(jié)合葉面噴灑的方式，驅(qū)蟻滅蟲，效果是最好的。（3）不同濃度的浸出液對應(yīng)不同的驅(qū)殺率。浸出液的驅(qū)殺效果與其濃度有關(guān)，濃度越高，短時(shí)間內(nèi)驅(qū)殺效果越好，但最終驅(qū)殺效果與濃度不成正比。（4）A溶液和B溶液的濃度幾乎相差一倍，但是驅(qū)殺效果基本相同，這說明噴灑方式的不同相對于浸出液濃度來說，對驅(qū)殺效果的影響還是很大的。

3. 不同噴灑時(shí)機(jī)驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

將上述實(shí)驗(yàn)中驅(qū)蟻滅蟲的原始數(shù)據(jù)錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據(jù)驅(qū)殺率得到的折線圖見實(shí)驗(yàn)三。

由實(shí)驗(yàn)三的圖表可見，折線不斷上升，但是最后基本在同一時(shí)間內(nèi)驅(qū)殺率達(dá)到了100%。這說明不同的噴灑時(shí)機(jī)對螞蟻的驅(qū)殺效果有一定的影響，但是影響不是很大。相對來說，傍晚噴灑的效果好一些，可能是因?yàn)闆]有陽光的照射，煙絲浸出液在葉面上持續(xù)作用的時(shí)間更長的原因。

4. 不同間隔時(shí)間噴灑驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)

將上述實(shí)驗(yàn)中驅(qū)蟻滅蟲的原始數(shù)據(jù)錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據(jù)驅(qū)殺率得到的折線圖見實(shí)驗(yàn)四。

由實(shí)驗(yàn)四的圖表可見，折線上升的幅度很大，尤其是2小時(shí)間隔的折線剛開始幾乎呈直線上升的狀態(tài)，驅(qū)殺速度很快。從驅(qū)殺效果看，間隔的時(shí)間越短越好。但是從噴灑的次數(shù)和噴灑浸出液的數(shù)量來看，8小時(shí)間隔是比較經(jīng)濟(jì)的。并且，從后期的觀察效果看，2小時(shí)間隔周期噴灑的植株有的葉片出現(xiàn)斑點(diǎn)。我們認(rèn)為，如果采用大規(guī)模的煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲，通過早上和傍晚各噴灑一次的效果應(yīng)該是最好的。

八、結(jié)果討論

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析可知，煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲的效果是非常有效的，我們開展的4次實(shí)驗(yàn)都取得了成功，可以充分證明這一點(diǎn)。經(jīng)過討論與分析，我們得出以下結(jié)論：

1. 不同濃度的浸出液對應(yīng)不同的驅(qū)殺率。

2. 浸出液的驅(qū)殺效果與其濃度有關(guān)，濃度越高，短時(shí)間內(nèi)驅(qū)殺效果越好，但最終驅(qū)殺效果與濃度不成正比。

3. 要達(dá)到100%的驅(qū)殺率，無論何種濃度，均需要噴灑多次。

4. 不同的噴灑方式對驅(qū)殺效果的影響還是很大的。

5. 采用浸出液澆灌植株根部和根部附近的螞蟻洞并且結(jié)合葉面噴灑的方式，驅(qū)蟻滅蟲效果最好。

6. 不同的噴灑時(shí)機(jī)對螞蟻的驅(qū)殺效果有一定影響，但是影響效果不是很大，傍晚噴灑效果能稍微好一些。

7. 浸出液濃度太高，噴灑間隔時(shí)間短，對植株的生長會(huì)產(chǎn)生一定影響。

8. 如果大規(guī)模使用煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲，通過早上和傍晚各噴灑一次的效果應(yīng)該是最好的。

九、實(shí)驗(yàn)收獲與體會(huì)

本次活動(dòng)我們是在輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的，在老師的諄諄教導(dǎo)下，我們學(xué)到了很多課本上沒有的知識，感覺收獲很多：

1. 學(xué)會(huì)了如何使用各種實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備的方法。如托盤天平、量筒、量杯的使用，過濾的方法、噴灑技術(shù)、照相技術(shù)等，均有了很大的提高。

2. 學(xué)會(huì)了使用計(jì)算機(jī)以及利用計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)獲取知識。

3. 學(xué)會(huì)了通過觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過整理、歸納、分析、統(tǒng)計(jì)，并得出最終結(jié)論的方法與步驟。

4. 初步掌握了科學(xué)實(shí)驗(yàn)小論文的撰寫步驟與基本要求，能自己撰寫簡單的科學(xué)小論文，提高了文字表達(dá)能力。

5. 在實(shí)驗(yàn)過程中，我們小組成員根據(jù)自己的特長自主分工，合作非常愉快，培養(yǎng)了我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識。

6. 進(jìn)一步認(rèn)識到“抽煙有害健康”的嚴(yán)重性，樹立起“遠(yuǎn)離煙草污染”的健康生活意識。

十、該項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新部分

本項(xiàng)目通過煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲的效果實(shí)驗(yàn)、不同濃度驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)、不同噴灑時(shí)機(jī)驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)和不同間隔時(shí)間噴灑驅(qū)殺效果實(shí)驗(yàn)，步步深入地對煙絲浸出液驅(qū)蟻滅蟲的效果進(jìn)行驗(yàn)證，思路清晰，效果明顯。本項(xiàng)目讓我們經(jīng)歷了“提出問題——構(gòu)思假設(shè)——科學(xué)實(shí)驗(yàn)——數(shù)據(jù)分析——得出結(jié)論”的全過程，使我們在實(shí)際經(jīng)歷和科學(xué)體驗(yàn)的過程中，學(xué)習(xí)科學(xué)知識，掌握科學(xué)方法，樹立科學(xué)精神，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及從事物的現(xiàn)象認(rèn)識本質(zhì)和規(guī)律的能力。

十一、進(jìn)一步研究的設(shè)想

1. 驅(qū)殺室內(nèi)入侵的螞蟻。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)：螞蟻進(jìn)入室內(nèi)集中在炎熱的夏秋季節(jié);夏天進(jìn)入室內(nèi)的螞蟻喜歡取食爽口的果汁和飲料;蟻群活動(dòng)走統(tǒng)一的路線。所以，采用煙絲浸出液驅(qū)殺的效果應(yīng)該是不錯(cuò)的。

2. 驅(qū)殺植物上的其他病蟲害。本次實(shí)驗(yàn)以驅(qū)蟻滅蟲為主，部分蚜蟲也被驅(qū)殺，所以煙絲浸出液對其他病蟲害的驅(qū)殺也應(yīng)該是有效果的，以后有時(shí)間將進(jìn)行專門的研究。