张蕾

“探究酸雨的危害”在《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称“课标”）的附录中作为教学与评价的实例，供教师们参考。本实验是在苏教版七年级下册的生物学教科书第十三章第一节“关注生物圈——环境在恶化”中的探究实验。该实验的探究能帮助学生理解酸雨对种子萌发的危害，将学生的感性认识转变为定量实验后的结果加以呈现，既贴近了生活实际又培养了学生初步探究的能力，有利于学生环境保护意识的提高。但由于受到材料器具等因素的影响，笔者思考实践后发现，该实验还有一些可以改进完善之处。

1 原实验的不足

1.1 种子材料单一不易取

在实例中选用的是小麦种子。小麦种子是种子萌发相关实验中的一种常用材料，但需要到专业的种子站购买，相对较难准备，且买回的种子需要8 h左右的萌发前浸种时间。笔者认为，探究酸雨的危害可不局限于一种植物的种子;增加种子的种类可以丰富实验材料，提高学生的实验兴趣及创新能力，还可增加实验的准确性，减少实验误差。

1.2 酸性物质安全性低

实例中建议以硫酸或硝酸、盐酸为材料，配置不同pH的“酸雨”。这些都是强酸溶液，腐蚀性较强，虽然学生不参与配置过程，但实验操作中仍存在一定危险性，且酸液是化学试剂，配置过程相对较繁琐。

1.3 实验缺少清水对照

实例的步骤中建议——“定时向培养皿中的种子喷洒不同pH的酸雨”，并未明确提及选用清水或pH为7的纯水作为对照组。而清水对照组的设置能保证实验效果，培养学生科学思维，即注意实验设置对照的习惯。

2 实验改进

针对以上不足，笔者对这一实验进行了改进。改进的原则是：安全、科学、操作性强，且降低实验成本。

2.1 增加实验材料的种类

笔者选择了市面上很容易买到花生、黄豆、红豆、绿豆等几种植物种子。这几种材料价格低廉，且在超市很容易购得。若准备时间较紧，教师还可以让学生从家中带来实验材料，既节约了成本，又激发了学生的实验探究兴趣。

2.2 用白醋替代酸性溶液

笔者从超市采购白醋，模拟实验中的“酸雨”。白醋中的冰醋酸成分腐蚀性很弱，对皮肤基本没有伤害，学生以此为实验材料，相对于硫酸等腐蚀性较强的材料而言很安全。教师要求学生查阅资料后，计算出白醋的pH：白醋的质量分数是6%，密度接近1 g/mL，物质的量浓度为：c=1000×6%/60=1 mol/L。常温下，醋酸的电离度为0.4%，则白醋中氢离子浓度为：c=1×0.4%=0.004 mol/L ，所以购置白醋的pH=-lg0.004=2.4。稀释后，配置pH分别为2.4、4、5.6的模拟“酸雨”，并准备清水对照组备用。

3 改进后的实验设计

探究开始，教师指导学生由实验的关键词“酸雨”、“种子”确定实验变量。

师：根据实验变量，我们能提出什么问题？

生：不同pH的酸雨对同种植物种子的萌发有影响吗？或相同pH的酸雨对不同植物种子的萌发有影响吗？

教师依据问题，引导学生作出合理的假设，并设计实验（图1）。

启发学生探究的过程中，教师要注意以下几个问题的分析：pH的确定、不同种子类型、单一变量的控制、实验步骤的准确、设置实验对照。

4 实验改进后的评析

4.1 实验材料贴近生活、成本低廉、安全、方便准备

将课标实例中的小麦种子改换成花生、黄豆、红豆或绿豆种子。这些种子更容易获得，购买或由学生准备都方便可行，且价格低廉。实验前的浸种时间也可以缩短至4 h左右，省时省事。种子的不同可作为实验变量，丰富了学生的实验体验。另外，将实例中的硫酸以白醋替代增加了实验的可操作性和安全性。

4.2 注意设置实验对照，培养学生科学思维习惯

在实验设计的过程中，启发学生思考后增加实验的清水对照组，实验结果呈现出与“酸雨”组较大的差别，既保证了实验的准确性又培养了学生探究试验中科学思维的习惯。

4.3 实验改进后的不足

“酸雨”主要是工业生产中二氧化硫及氮氧化物的过度排放，在空气中氧化形成硫酸及硝酸等酸性物质，随雨水降落形成。实验用白醋模拟“酸雨”，因为腐蚀性弱，实验的结果可能没有使用硫酸或硝酸明显，安全性增加的同时存在实验效果上的遗憾。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012：45-46.

[2] 毛庆梅，徐捷.“探究发生在口腔内的化学消化”实验改进[J].中学生物教学，2014（10）：8-9.

[3] 王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学：上册[M].北京：高等教育出版社，2002.