松果從哪裡來？探索松樹花與種子的神秘觀察課！
我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。
國中自然科「松樹觀察課」實踐報告
在校園、公園、神社境內，還有海岸邊。「松樹」早已自然地融入日本的風景中。那獨特的細長針葉、粗獷的樹幹，以及強勁伸展的枝條，帶著一種宛如日本畫的風格與氣勢。
不過，這松樹可不只是「隨處可見的樹木」而已。事實上，從植物演化史來看，它是一個擁有**「獨特」特徵的「活教材」**。它擁有跟一般植物（被子植物）完全不同的葉子生長方式、不可思議的花朵結構，以及令人驚奇的種子散播術……。越了解就越會忍不住想問「為什麼會這樣？」這就是松樹生存策略的秘密。這次，我們將結合實際教學的觀察重點，以及一些你明天就可以跟人聊的冷知識，來介紹松樹那奇妙的身體構造。
國中一年級生物科「松樹（裸子植物）」這個單元，是許多學生第一次遇到「沒有花瓣也沒有花萼的花朵」的震撼教育。我的同事Y老師，竟然豪邁地實踐了直接將校園裡的松樹枝條剪下，帶進教室的教學！這樣不只看照片或課本，而是將實物擺在眼前，學生的眼神會完全不同。
不過，觀察松樹，「時機」是關鍵。花粉散播期和松果生成期都稍縱即逝。上課前，務必頻繁確認開花期，確保取得狀態最佳的樣本，是邁向成功的捷徑。
課程準備與進行方式
1. 事前準備：準備實體
為了讓學生體驗光看課本照片無法傳達的「質感」和「氣味」，請準備以下實物：
必備物品
- 可從校園或周邊採集的 松樹枝條（最好附有雄花和雌花）
- 放大鏡（觀察鱗片堆疊和花粉時不可或缺）
- 素描紙、文具（讓學生描繪，以提高「觀察」的精細度）
- 松果（成熟和未成熟的都要）（比較大小和顏色變化）
最佳採集時機
- 觀察雄花・雌花 → 4月～5月（黃金週前後是關鍵！）
- 未成熟的松果 → 6月～8月（呈現綠色且緊緊閉合）
- 成熟的松果 → 秋天以後（變成棕色，鱗片會張開）
2. 觀察流程
① 確認松樹的基本特徵
首先，問學生：「松樹跟以前學過的油菜花或櫻花有什麼不同？」希望他們能藉此發現關鍵字：裸子植物。
松樹的顯著特徵
- 裸子植物：未來會變成種子的「胚珠」是裸露的，沒有「子房」這個保護的房間。這是從恐龍時代就存活至今的原始風格。
- 針狀葉：減少表面積，是為了耐受乾燥而演化出的形態。
- 以球果（松果）製造種子：不製造果實，而是在鱗片的縫隙中培育種子。
接著，請學生親手拿著松樹的枝條和花朵進行觀察，一起進入微觀世界。
哪個是雄花？哪個是雌花？它們的位置關係也有玄機。
② 觀察雄花・雌花：延續生命的機制
健壯生長的松樹在春天會開花。不過，那花朵跟我們印象中「漂亮的花」相去甚遠。
- 雄花：黃色顆粒的集合體。春天時，會密密麻麻地長在新芽的根部（下方）。
- 雌花：未來會變成松果的部分。會小巧地長在新芽的頂端（最上方）。顏色呈紅紫色，很小，容易被忽略。
我們來放大看看松樹雌花的鱗片吧。
40倍放大
放大雄花，會看到像袋子一樣的東西。這就是「花粉囊」。你知不知道雄花長在下、雌花長在上的理由？據說這是為了避免自己的花粉落在自己的雌花上（自家受粉），盡可能接收遠處的基因所做的巧妙設計。試著用手指彈一下成熟的雄花，黃色的煙霧狀花粉就會盛大地飛揚起來。
大量釋放花粉正是松樹的策略。它不花費吸引昆蟲的成本來製造花蜜，而是完全依賴風的力量來傳播花粉，這就是「風媒花」。
松樹雄花的鱗片 40倍
將花粉放大（400倍）看，你會發現它長著像米奇耳朵一樣的氣囊。這樣設計是為了更容易乘風而行呢。
花粉乘著風抵達雌花。它會鑽進雌花鱗片的縫隙中，黏附在裡面的黏液上。接下來就是松樹的厲害之處了。
驚人的是，花粉接觸到雌花後並不會馬上受精！ 從授粉開始約一年後，花粉管才會伸長並與卵細胞受精，它耗費了這樣漫長的時間。慢慢地花時間形成種子，這就是松樹的步調。
附著在這個枝條根部的棕色塊狀物，就是「去年的雌花（第一年的松果）」。
放大看，可以看到鱗片緊緊閉合，保護著種子。
讓學生一邊素描，一邊感受「今年的花」和「去年的花」之間的差異，能讓他們實際體會時間的流逝，加深理解。
③ 松果的發育與種子的啟程
受精完成後，雌花再花費一年時間堅硬木質化，成為我們熟悉的松果（球果）。
- 未成熟的松果：綠色且富含水分，鱗片緊緊閉合。
- 成熟的松果：變成棕色且乾燥，鱗片會「啪」地張開。
張開的縫隙裡藏著種子。取出來看，會發現它附著一片像薄膜一樣的翅膀（翼）。
在秋天乾燥晴朗的日子裡，松果會張開它的「傘」，將種子乘風散播出去。這種子構造讓它能像螺旋槳一樣旋轉著緩慢落下（自轉下落），因此能長時間乘著風，移動到遠離母樹的地方。
- 用放大鏡看，可以確認到一個鱗片上附著了兩顆種子。
透過素描，讓學生觀察這個精巧飛行裝置的構造。
年輕的松樹（攝於直島的倍樂生之家美術館）
降落在新天地的種子，只要條件俱足就會發芽。春天一到，它們就會以水和溫度為開關而甦醒。首先是小小的根（主根）向下伸入土壤，並利用這股力量將芽苗帶到地面。
值得注意的是「子葉（雙葉）」的數量。牽牛花等是兩片，但松樹會長出多數像針一樣的葉子。之後，真葉會增加，逐漸轉變成大松樹的樣子。根部是筆直向下深長的直根型。這就是它們即使在乾燥的懸崖邊，也能吸取水分、不倒伏地生存下來的秘訣。
④ 松樹的適應策略與生長環境
松樹為何多生長在日本的海岸或懸崖邊？這個謎團也能從科學的視角來解開。
- 生長在關東紅土層或沙地：營養稀少、排水性太好的土地，對其他植物來說過於嚴苛。但因為競爭者少，對松樹來說反而是樂園。
- 生長在懸崖上方：這也是一種避免競爭的策略。
- 「一本松」等地名：是在嚴酷環境中孤立生長，強大到足以成為地標的生命力的證明。
試著與社會科（地理）老師合作，探究當地的植被和地名由來，將能達成跨學科的深度學習。
課程重點與延伸學習
關於松樹生態的延伸提問
在課程最後，我們可以提出這樣的問題來深化思考。
- Q. 為什麼松樹的葉子這麼細？ → A. 「為了將表面積縮到最小，防止水分從葉子蒸發」。這是為了耐寒和耐旱，即使在冬天也能保持綠色的終極「省電設計」。
- Q. 為什麼松果晴天會張開，雨天會閉合？ → 它擁有一個會因濕度而變形的天然感應器功能。要在遠處散播種子，雨天並不適合。它會選擇在乾燥有風的日子打開。
活用NHK for School等資源，播放松樹種子散播的動態影像，將能顛覆學生「植物不會動」的刻板印象，一口氣抓住他們的興趣。國中一年級的「松樹」單元，不單純只是背誦，而是運用實物來「發現」的寶庫。準備符合時期的活教材（枝條或花朵），透過素描和放大鏡觀察來接觸微觀世界。這就是培養科學愛好的第一步。
請務必在下次的課堂中，讓松樹的香氣瀰漫在教室裡，和學生一起享受生命的不可思議吧！
參考照片： 這是3月在三溪園巡禮時拍的照片。還處於花苞狀態呢。 
這是松樹的樹幹。樹皮像鱗片一樣剝落的獨特質感（粗糙感）也是其特徵之一。 
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