“觀察二氧化硫對植物的影響”實驗設計與反思

摘 要 SO₂氣體是形成“酸雨”的主要成分，也是大氣主要污染物之一，其本身能直接傷害植物的莖葉，嚴重時造成植物死亡，結合中學環境教育課將教材中的驗證性實驗設計為探究性的實驗，SO₂對植物的影響作了有意的探索。

關鍵詞 SO₂植物 實驗設計

中圖分類號 Q-338 文獻標識碼 B

1 教學設計理念

本節課將教材中的驗證性實驗設計為探究性的實驗，更貼近新課程標準的宗旨：培養學生的科學素養，結合探究實驗，使學生對知識的認識從感性過渡到理性：充分發揮學生的自主性學習，通過自主學習完成對知識的初步理解，充分體現學生在課堂中的主體地位：充分發揮教師的主導作用，通過教師的重點指引和難點突破，幫助學生完成從對知識的初步認識和理解升華為對知識的綜合理解和應用，從而真正轉化為能力和素養，力圖促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等。

2 情境設置

首先教師要求學生通過閱讀相關資料，知道大氣污染的重要污染物之一是SO₂氣體，燃煤、燃油、有色金屬冶煉及硫燃燒等都會排出大量的SO₂，據統計，全世界每年排出的SO₂總量達1.46x10³kg。大氣中S02和氮氧化物遇到水蒸氣形成“酸雨”沉降于地表，直接傷害植物的葉片，從而破壞森林植被。當前由于大氣污染對環境和生物所造成的危害隨處可見，因而保護大氣保護環境刻不容緩，通過本次探究實驗活動。讓學生對SO₂等酸性氣體給環境和生物所帶來的危害有一個直觀的感性認識，樹立強烈的環保意識。那么。SO₂的濃度和作用時間與植物受傷害的程度的關系怎樣，是不是所有的植物都受SO₂的影響?

3 提出假設

不同濃度的SO₂對植物葉片的傷害程度不同；同一濃度的SO₂對植物葉片的傷害程度隨時間的延長而加重；不同植物的葉片對SO₂的敏感程度不同；有的植物可以吸收SO₂，從而凈化空氣。

4 討論實驗原理

根據強酸與亞硫酸鈉反應可以制得較純的S02氣體，本實驗利用亞硫酸鈉和稀硫酸反應來制備S02氣體，化學方程式為：Na₂SO₂+H₂SO₄(稀)--*Na₂SO₄+H₂O+SO₂。質量分數小于93％的硫酸，只需2～3mL就能與亞硫酸鈉發生反應生成SO₂。SO₂是一種有毒氣體，當它在大氣中超過一定濃度以后，植物就會受到傷害：通過觀察植物葉片顏色變化和受害癥狀來研究SO₂對植物的影響。

5 設計探究方案

學生根據自己的興趣和認識有選擇地探究其中1～2個問題，設計出實驗方案，教師對實驗方案提供意見。體現出“學生主體探究與教師引導相結合”的原則，例如，探究植物受S02危害癥狀、植株受危害的順序、葉片受危害與葉齡的關系，還可以引導學生設計如表1、表2進行探究。

6 交流與評價

每個小組可推選一位學生匯報本組的實驗過程、現象和結論，學生相互交流、展示實驗成果，其他小組成員可以提問進行答辯。這樣體現了新課程理念強調的從“學科為中心”到以“學生為中心”的轉變，教師從知識的傳授者轉向學生學習的組織者、引導者、合作者，建立民主、平等、和諧的師生關系。教師是整個學習活動的組織者和參與者，而學生則是學習活動的主體，既鍛煉了學生的思維和語言表達能力，又提高了實踐技能和探究能力。

7 提出新問題

通過答辯，學生可以發現自己的實驗不足之處，從而引發學生提出新問題，保持探究的熱情和樂于聽取別人意見的謙虛謹慎的嚴謹治學態度，養成終生探究的習慣。

例如，該實驗還有哪些改進之處；SO₂進入大氣還會產生什么樣的后果；為減少SO₂的排出量提出合理化的建議等。

8 教學反思

教學伊始，教師從環境熱點問題引入，激起的學生興趣，能很快進入學習角色；教師對本節教材內容進行了重組和再創造，將整個教學過程設計為一種“指導型探究”的過程，對學生的能力提出了更高的要求，教師要細致地關注學生的即時表現、觀點和發言，及時指導和幫助學生解決探究實驗和探究性學習過程中遇到的問題：本節課設計的實驗探究活動需要較長時間的觀察，如條件允許用連堂的2個課時來完成效果更好；通過本次探究活動，使學生認識到保護環境十分必要，環境保護是全人類共同關心的大事，青少年學生更應樹立環保意識；在新課程理念下，教師應靈活運用教材，充分開發和利用課程資源。合理設計，創造性地解決和完成教學任務。