家蠶在教學教材上之應用~余錫金

家蠶是完全變態類昆蟲，其一生包括卵、幼蟲、蛹、成蟲等四個形態截然不同的階段，完成整個生活史只需50 -60天，而且只在幼蟲期(約20-30天)需餵飼食物。又因蟲質強健，不須特殊飼養管理技術；個体很小，不佔用大空間；性情溫馴，無刺無毒，不虞散失逃 逸或螫咬傷人。因此，很適合做為國中小學兒童、青少年自然科學教材，藉由親自飼養照顧及觀察，瞭解動物生長發育過程，啟發他們對自然界生命的關懷與尊重， 將有助於生態環境的維護，並促進社會祥和安樂。以下將分別建議適合小學、國中學習的項目，敬請參考。

 壹、適合國小學童觀察學習項目

在教師指導下,觀察記錄從蠶卵孵化為幼蟲,各齡期幼蟲生長、蛻皮,老熟幼蟲吐絲結繭、化蛹,蛹羽化為蛾(成蟲)後交配產卵,完成一個生活史(即一世代)的生長、發育、脫皮、變態、繁殖過程。

一、材料

已經過人工孵化處理或完成越冬,胚胎已經活化的蠶卵一批。

二、方法

    (一)卵:

將蠶卵放置於25℃之定溫中,若無定溫設備,則將溫度儘可能調節在23-28℃範圍內,集中管理。指導學童觀察卵的大小,形態,顏色變化,孵化情形等,並記錄。

    (二)幼蟲(蠶兒)

1.剛孵化的蠶分發給小朋友,每人約10隻自行飼養觀察,並保留約100隻於學校實驗室,由老師親自或指導學童飼養做為對照比較。

2.配蠶前, 請老師先說明飼養照顧方法,包括採桑、給桑、蠶座清潔及周遭環境要求,注意事項等。並於飼養過程中隨時做重點提示與指導。

3.觀察、調查及記錄

(1).不同齡期幼蟲食桑方式。

(2).幼蟲脫皮方式,脫皮前後行為,皮膚顏色、光澤變化。

(3).各齡幼蟲生長發育時間，体長、体重變化情形,並做成簡單柱狀圖或曲線圖。

(4).各齡幼蟲食桑量。

(5).五齡(末齡)幼蟲外部形態觀察,瞭解各器官形態特徵及功能。

(6).末齡老熟幼蟲特徵、行為與同齡盛食期之差異,吐絲、結繭情形觀察、記錄。

三、繭蛹

(一)開始吐絲結繭二天(約48小時), 輕輕採下蠶繭數粒,以鋒利刀片小心切開,觀察及測量完成吐絲幼蟲形態及大小並與未吐絲前之蠶做比較。

(二)吐絲後第三天,仔細觀察幼蟲蛻皮化蛹情形,此後並持續觀察化蛹後,蛹皮及觸角、複眼顏色變化情形。

(三)第七天,調查蠶繭形狀、長度、寬度、重量,蠶蛹形態、長度、重量,及不含蠶蛹的繭(絲)重。

(四)自化蛹至羽化為蛾(成蟲)的蛹期日數。

四、成蟲

(一)觀察初羽化的蛾破蛹及破繭而出的情形(化蛹後約10-12日羽化,多在清晨發生)並描述其行為。

(二)羽化後一小時內,蛾的形態變化及活動情形。

(三)雌、雄蛾体型、特徵的差異。

(四)交尾行為觀察,並教導小朋友,瞭解在廣大的原野,不同性別的蛾,為何能找到配偶,完成傳宗接代任務。

(五)將部份交尾過的蛾,放在牛皮紙上隔離產卵,觀察產卵情形,最後並計算每隻母蛾產卵粒數。

五、互相觀摩比較養蠶結果,並由老師指導,討論差異原因

(一)生長環境的差異:如溫、濕度,光線,空氣品質。

(二)食物及營養:桑葉品質,給桑是否充裕,單位面積幼蟲密度是否太高?

(三)人為因素:忘了餵桑,致三餐不繼;動作粗暴,導致受傷;過度關心、好奇,經常抓出來觀察把玩.......。

(四)遺失、生病死亡,或遭螞蟻、壁虎、老鼠等咬傷、吞食為害。

 

貳、適合國中程度觀察學習項目

一、飼養觀察

(一)溫度條件與幼蟲成長(体重、体長、經過日數等) 之關係做成簡單曲線圖或柱狀圖。

(二)環境條件相同情況下,不同食物量與幼蟲成長之關係。

(三)蛹体重變化調查,藉由蠶蛹每日体重減少情形, 了解蛹期在不取食狀況下,体內蓄積的養分轉化為能源情形。

(四)蛾(成蟲)羽化後,觀察雌、雄蛾的行為差異; 經交配及未交配的雌蛾產卵速率、數量比較及產卵後2-5日,卵色變化情形。

二、幼蟲單位時間內取食量、消化量與成長量之測定,了解同化與異化作用之意義及關係。

取食量-未消化排出量=消化量(同化量)

消化量-成長量=呼吸量(異化量)

三、以肉眼或解剖顯微鏡觀察外部構造、繪圖,使正確了解鱗翅目昆蟲外部形態及各主要器官的位置及功能。

四、內部構造觀察了解內部主要器官所在位置、構造及功能。

五、細胞構造觀察

六、消化酵素實驗

七、呼吸作用實驗，氣門閉塞實驗。

八、血液循環:(一)脈博之觀察(二)脈博次數及與齡期、溫度之關係(三)血液鏡檢,血球細胞種類、形態觀察。

家蠶原產於我國黃河流域,至今已超過5000年,我國古代農業社會即有「農桑並舉,男耕女織」的傳統。幾千年來,蠶絲除做為國人高級衣飾材料外,也是重要出口商品之一,對國計民生貢獻極大。直至目前, 我國(含大陸地區)蠶繭及生絲產量仍佔全世界之60%以上;又因家蠶為完全變態類昆蟲,一個生命週期包括幼蟲、蛹、蛾、卵等四個形態功能完全不同的時期,僅需50幾天。因此,家蠶除在應用科學方面需加強研究改良外, 也很適合做為生物學研究或教學材料。因教學並非筆者專長，故本文旨在拋磚引玉，介紹兒童及青少年如何初步認識家蠶，乃至完全變態類昆蟲，掛一漏萬之處，勢所難免，盼有興趣的朋友們，發揮創意，自行設計主題，俾在快樂的實習、實驗過程中，進一步認識動物並發掘新知識。