家蠶在教學教材上之應用~余錫金

       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

1.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。

2.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、觸角、複眼顏色變化情形。

3.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。

4.自化蛹至羽化為蛾(成蟲)的蛹期日數。

(四)成蟲

1.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。

2.羽化後一小時內，蛾的形態變化及活動情形。

3.雌、雄蛾体型、特徵的差異。

4.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。

5.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

1.生長環境的差異:如溫濕度、光線、空氣品質。

2.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?

3.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.......。

4.遺失、生病死亡、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。