ในคาบเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ คุณครูเอมอรได้มอบหมายให้เด็กชายต้นข้าวศึกษาโครงสร้างของพืชชนิดหนึ่ง
ภาพแสดงส่วนประกอบต่าง ๆ ของพืช
โดยตัดส่วนประกอบของพืชเป็นสามส่วนได้แก่ ส่วนประกอบ ก ข และ ค แล้วจึงแบ่งการศึกษาเป็น 2 ขั้น
ขั้นที่ 1 เด็กชายต้นข้าวใช้ความรู้ตามแบบเรียนเพื่อศึกษาหน้าที่หลักของแต่ละส่วนประกอบ พบว่า
ขั้นที่ 2 สังเกตลักษณะภายนอกและทดสอบเพื่อพิจารณาสมบัติบางประการ
ตัวเลือกใดเป็นไปได้มากที่สุดที่จะเป็นผลการศึกษาในขั้นที่ 2
ตอบข้อ 3
จากผลการศึกษาของเด็กชายต้นข้าวในขั้นที่ 1 หากพิจารณาหน้าที่หลักของส่วนประกอบ ก ข และ ค จะสามารถระบุชื่อโครงสร้างพืชทั้ง 3 ส่วน ได้ดังต่อไปนี้
วิเคราะห์ลักษณะภายนอกและผลทดสอบบางประการที่เป็นไปได้ เพื่อหาผลสรุปในขั้นที่ 2
ใบ คือ โครงสร้างหลักของพืช ลักษณะภายนอกโดยทั่วไปมักมีสีเขียว เนื่องจากมีสารสี (รงควัตถุ) ที่เรียกว่า “คลอโรฟิลล์” ไม่พบข้อ ปล้อง และตา ใบของพืชจะดูดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (ซึมเข้าทางปากใบ) และน้ำ เพื่อใช้ในการสร้างอาหาร ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “การสังเคราะห์ด้วยแสง” อาหารที่ใบพืชสร้างได้คือน้ำตาล และต่อมาจะถูกสะสมไว้ในรูปของแป้ง เมื่อหยดสารละลายไอโอดีน ลงบนใบพืชที่ต้มด้วยแอลกอฮอล์ที่มีสีเขียวซีด สีของใบพืชจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้มจนถึงดำ เพราะสารละลายไอโอดีนทำปฏิกิริยากับแป้งในใบพืชนั่นเอง นอกจากนี้ใบพืชยังทำหน้าที่คายน้ำ ซึ่งเกิดบริเวณปากใบ เมื่อนำถุงพลาสติกคลุมใบพืชแล้วทิ้งไว้จะเกิดหยดน้ำขึ้นในถุงปริมาณมาก
ลำต้น คือ โครงสร้างหลักของพืชที่เจริญอยู่เหนือพื้นดินต่อจากราก ลักษณะภายนอกจะพบข้อ (ส่วนของลำต้นบริเวณที่ตางอกออกมา) ปล้อง (ส่วนของลำต้นที่อยู่ระหว่างข้อแต่ละข้อ) และตา (ส่วนของลำต้นที่ทำให้เกิดกิ่ง ใบและดอก มีรูปร่างโค้งนูน) ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุที่รากดูดขึ้นมาส่งต่อไปยังใบและส่วนต่าง ๆ ของพืช ลำเลียงอาหารที่ใบสร้างขึ้น ส่งผ่านลำต้นไปยังรากและส่วนอื่น ๆ นอกจากนี้ ยังมีหน้าที่พิเศษ คือ เป็นลำต้นสะสมอาหาร ทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บสะสมอาหาร จะมีลำต้นอยู่ใต้ดิน เช่น ขิง ข่า ขมิ้น เผือก มันฝรั่ง เป็นต้น
ดอก คือ อวัยวะสืบพันธุ์ของพืช ทำหน้าที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ดอกประกอบด้วย 4 ส่วน แต่ละส่วนจะเรียงเป็นชั้นและวงตามลำดับจากนอกสุดเข้าสู่ด้านใน คือ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรเพศผู้ และเกสรเพศเมีย ส่วนที่เป็นกลีบดอกจะมีสี ขนาด รูปร่าง และกลิ่นหลากหลาย ดอกพบในพืชชั้นสูงและพืชที่ให้ผล ดอกจะไม่พบในพืชชั้นต่ำอย่างมอส เฟิร์น ตะไคร่น้ำ สาหร่ายบางชนิด เป็นต้น
ตัวเลือก 1 เป็นไปไม่ได้
เพราะส่วนประกอบ ก คือ ใบ ไม่พบปล้องและตา
ส่วนประกอบ ข คือ ลำต้น มีสีน้ำตาลอ่อน เมื่อคลุมด้วยถุงพลาสติกแล้วทิ้งไว้จะไม่เกิดหยดน้ำในถุง
ส่วนประกอบ ค คือ ดอก พบได้ในพืชชั้นสูง
ตัวเลือก 2 เป็นไปไม่ได้
เพราะส่วนประกอบ ข คือ ลำต้น มีสีน้ำตาลอ่อน ทดสอบด้วยสารละลายไอโอดีนแล้ว ไม่พบการเปลี่ยนแปลง
ส่วนประกอบ ค คือ ดอก สามารถพบได้ในพืชน้ำด้วยเช่นกัน
ตัวเลือก 4 เป็นไปไม่ได้
เพราะส่วนประกอบ ก คือ ใบ ส่วนใหญ่มีสีเขียว
ส่วนประกอบ ค คือ ดอก ทดสอบด้วยสารละลายไอโอดีนแล้วไม่พบการเปลี่ยนแปลง
ตัวเลือกที่ 3 เป็นไปได้มากที่สุด เพราะลักษณะภายนอกและผลการทดสอบมีความสอดคล้องกับโครงสร้างพืชที่วิเคราะห์ได้จากขั้นที่ 1
หรือสามารถสรุปได้ตามตารางต่อไปนี้ (เพิ่มเติมในส่วนของราก)
