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一、研究目的
近几年来,随着城市建设和人口的增加,苏州市区空气质量呈下降趋势,而大气环境质量与人们的生存质量密切相关。为此,我们选择了《苏州空气中颗粒状污染物》这一课题进行深入的观测、调查,分析研究存在的问题和危害,探讨改善空气质量的措施和对策,并向社会宣传、呼吁,旨在引起相关部门的重视,促进城市空气质量的改善。
二、研究过程
(一)课题的选择
1.课题来源于对身边事物的关注
学生们从市环境监测站发布的空气质量报告中发现,近几年来苏州市区空气质量年均值未达到国家二级标准,主要污染物为可吸入颗粒物。他们纷纷讨论起来:这一现象能否成为一个研究课题呢?
作为指导教师,我们向学生指出:研究课题即是从问题中确立起来的,但一个问题作为课题,还要考虑它的科学性、创造性、实用性和可行性。师生经过讨论、分析认为:以往人们对空气中硫氧、氮氧化合物研究较多,对颗粒物污染研究极少,因此该课题的研究属于比较新颖的研究。另外,大气环境质量关系到人们的生存质量,通过课题的研究,分析大气中颗粒物的来源和危害,可以向相关部门提出改善措施,向社会进行宣传,增强人们的环保意识,具有实际意义。
2.了解课题开展研究的可行性
在选择课题时要充分考虑实施时的可操作性。本课题主要涉及城市环境中的大气污染问题,其可行性经师生一起分析后认为:
(1)研究本课题所需的人力、物力、财力、时间等因素。
①人力:包括参加研究的学生和指导教师。指导教师除学校任课教师外,还可以请教环境监测、绿化、气象等部门的专家。
②物力、财力:采取申请和自筹相结合的办法。
③时间:可利用国庆长假和双休日进行活动。
(2)学生的知识基础和现有能力因素。
参加研究的学生是高中生,大都已具备课题研究中所用到的知识,其他专业知识他们也可在研究过程中去体会、学习。高中生的知识状况不允许其在选题时漫无边际、盲目草率,因此选题所涉及内容的深浅、研究范围的大小应与知识结构相适应。同时,还要注意学生学习能力、社会交往能力的培养。参与本课题研究的学生大都具备了上述能力,完全可以合作承担或独立完成查阅资料、实验观测、访谈调查、拍摄照片、撰写论文等任务。
(二)课题实施的具体步骤、过程
1.前期准备工作
(1)收集背景资料:
在确定课题后,教师指导学生上网查阅国内外与课题有关的资料,另外还与市环境监测站联系,取得了本地近三年来的大气环境质量方面的资料(如图1、图2所示)。
(2)设计研究方案:
在收集背景资料的基础上,指导教师召集课题组成员一起进行了“设计研究方案”的专题讨论。讨论内容有研究方法、实验内容和步骤、实验的地点和时间以及采访哪些部门等。结论如下——
①确定研究方法:实验观测法、访谈调查法、文献法等(实验过程如图3、图4所示)。
②确定实验内容和步骤:将过滤纸放在吸尘器上,用橡皮带扎紧,然后在选定的地点吸尘30分钟,抽取空气样品。将过滤纸从吸尘器上取下,放到显微镜下,观测并记录所看到的颗粒物数量。注意实验的可控性,预测可能影响实验结果的因素。
③确定实验观测的时间、地点:
A.地点:苏州市一中对面大公园、市区主干道干将路与东环路交叉处的高架桥,工业园区的建筑工地和凤凰广场等。测量项目包括空气中颗粒物的数量、温度、风向、风速。
图(5)、表1
A:苏州市大公园
B:凤凰广场
C:东环路高架桥
D:园区星海路建筑工地
E:临顿路颜家巷和钮家巷
B.时间:利用国庆长假和双休日,分头进行连续三个月的实验观测(减少实验的偶然性)。考虑到气象因素对颗粒物数量的影响,同一地点选择不同的天气或同一天内的不同时段进行实验,论证影响空气中颗粒物数量的气象因素。
④确定访谈对象:市环境监测站、市绿化档案馆、市气象台的专家。
(3)物品准备:
设计并复印实验记录表、活动记录表,购买小型吸尘器和过滤纸,向学校借用显微镜和干湿球温度计,每次活动要自带相机。
在研究开展之前,必须设计好研究的整体方案、步骤、思路以及小组成员的分工等事宜。特别要指出的是,如果课题的内容是学生不熟悉的知识或比较深奥,应要求学生事先补充相关的知识,必要的话可以请教一些专家、学者,这样在研究过程中就可以少走弯路。
2.研究过程
(1)统计并分析数据,形成观点:
本课题的主要环节在实验探究阶段。我们选择了绿化程度较好的大公园、交通繁忙的高架桥以及施工量较大的建筑工地三个不同类型的固定观测地点,进行了三个月的连续对比观测。为了减少次要因素对实验的干扰,我们又选择在同一地点、不同的天气(如连续晴天或雨过天晴)进行实验(表1)。
数据分析得出结论:大公园有降水,空气中颗粒物只有13颗,而晴天时颗粒物为22颗,前者明显少于后者。
或者同一天内的不同时段(8∶00、14∶00)进行观测,并对实验数据作对比分析(图6)。
从图中可以看出,该地早上8∶00测量到的颗粒物数量总是大于14∶00的数量。
做这样简单的收集数据的实验对于高中生来讲是比较容易的,难点在于他们的统计数据与分析数据的能力相对比较薄弱。拿到数据之后,学生开始往往无从下手。要怎么分析、要得出什么结果,他们没有思路,其实这就是研究性学习要培养学生能力的部分内容。此时,教师的任务就是给予他们具体的指导:如不同地点、同一时间的对比分析,同一时间、不同地点的对比分析等,并在此基础上得出结论。
(2)在研究过程中不断充实资料:
前期准备工作中,学生收集的只是与课题有关的背景资料。随着研究性学习的深入,教师还要引导学生不断地通过查阅文献资料等途径,充实自己的研究基础。
如为了弄清空气中颗粒状污染物的危害以及影响因素等问题,学生查阅了如下文献:环境学概论(高等教育出版社 刘培桐主编)、气象学与气候学(人民教育出版社 周淑贞主编)、植物地理学(高等教育出版社 武吉华 张绅主编)。在查阅这些文献的过程中,学生们体会到了科学研究必须有的严谨求实的态度。
又如通过实验观测,学生形成了这样的观点:绿化程度好的公园,空气中颗粒物数量明显少于其他地点。为了进一步了解近几年苏州的绿化情况以及是否对改善空气质量起作用,指导教师带领学生到市园林局绿化管理处收集资料。在得知苏州市区近几年来绿化覆盖率从35%上升至37%,达到国家园林城市标准后,一个疑问又在学生间产生了:绿化条件改善了,为什么空气中颗粒物的数量却一直居高不下呢?
带着这个疑问,学生们又到绿化档案馆请教专家,从那里学生进一步收集到这样的资料:植被能减少空气中颗粒物数量的作用表现在两方面——高大的乔木主要起降低风速、促使外部来尘沉降的作用,而对地面扬尘的控制,灌木和地被植物的作用更好,因此立体绿化的效果明显优于单一绿化。目前苏州绿化面积虽有所增加,但还存在一些问题,有的地方以大面积单一草坪为主;并且市区绿化树种的选择主要考虑外观效果,很少考虑滞尘、降尘作用。学生为了验证这个结论,又补做了新的实验:在绿化结构不同的地区分别收集空气中颗粒状污染物的数量,结果发现结论和专家讲的一致(实验结果如图7所示)。
在研究过程的最后阶段,为了提出合理的建议,指导教师建议学生们到气象台了解当地全年的风速、风频等情况。学生根据资料得出结论:西北风和东南风为苏州盛行风,西南风和偏西风为苏州出现频率最小的风,所以应该将一些排放颗粒物较多的工厂迁至最小风频的上风向(图8)。 可以说,任何一个课题的研究都不可能一步到位。因为研究的过程是多变的,有许多情况都是在研究的过程中逐步显现出来的。所以,不管是研究课题者还是指导课题者都必须能随机应变,根据具体情况修正原来的研究方案、方法。在本课题的研究中也出现了许多原来没有预计到的情况,每种新情况的出现都使大家陷入了短时间的迷茫状态。由于该课题的内容属现在环境科学中的前沿课题,没有什么其他的研究方法可以借鉴,所以只能由师生共同思考、讨论,达成共识,设计新的实验,最终确定新的研究方案和思路。
(3)撰写结题论文:
在实验观测、查阅文献、访谈调查基本完成后,教师指导学生对整个研究内容进行总结,撰写结题论文。这个过程的工作量很大,对学生的综合分析能力要求很高。另外,教师还要注意培养学生的整合能力、用准确的语言将自己的思想完全表达出来的表达能力等。
组织学生讨论,拟订论文写作提纲。引导学生了解科研论文的特点是范畴明确,条理清晰,重实证、重思辩,要用严谨、简洁的语言表达自己的观点,提出建设性的建议。应该说成果呈现的过程更加考验学生的能力,这一阶段可是到考验他们筛选有用信息和整合信息更高一级能力的时候了。所以这时的活动需要依靠学习伙伴的集体智慧与分工协作共同完成。以独生子女为主的学生中,特别需要强化合作意识和合作能力。通过人与人的相互沟通、对话与合作,学生们逐渐加深了对学习态度、生活情感、人生价值和知识价值的认识,而这正是我们开展研究性学习的最终目的。
通过讨论,大家决定把论文分成三大部分,并用多种形式来表达。即实验结果用表格归纳说明,实验过程和访谈调查用照片展示,实验分析用柱状图、曲线图表示,其余用文字表达。
三、研究结论
学生们通过研究,得出以下结论:近年来,苏州空气质量未达到国家二级标准,主要污染物为可吸入颗粒物。
(一)颗粒状污染物的主要来源
1.建筑工地造成的扬尘
2005年12月26日上午,学生在临顿路观测空气质量时就看到有两处堆放着裸露的沙土、水泥的建筑工地,且两处相距仅50米左右(图9)。
2.机动车排尘、扬尘
从表中实验结果看,交通繁忙的苏州东环高架桥处路段空气中颗粒物的浓度较高。机动车行驶时会扬起路面上的尘土,同时也会排尘。在显微镜下我们发现机动车排出的颗粒状污染物粒径较小,而粒径越小,对人体的危害就越大。近年来,市区机动车增加很快,据苏州目前的经济状况来看,未来机动车数量仍呈上升趋势,其排尘量将会大大增加,情况不容乐观。
3.绿化程度也会影响到空气中颗粒状污染物的数量
从实验结果可知,无论什么天气,绿化覆盖率高的地方空气中总悬浮颗粒物明显少于绿化差的地方。树木所起的吸烟滞尘、净化空气作用如图10所示。
树木能大量减少空气中的灰尘和粉尘,其作用表现在两方面:一方面由于树林枝冠茂密,具有强大的减低风速的作用,随着风速的减低,气流中携带的大粒灰尘先沉降;另一方面由于有些树木叶子表面粗糙不平,多绒毛,分泌粘性油脂或汁液,能吸附空气中大量灰尘及飘尘。蒙尘的树木经过雨水冲洗后,又能恢复其滞尘作用。据测定,空气中的飘尘浓度绿化地区较非绿化地区少10%~50%。
(二)建议
如前所述,城市空气中颗粒物主要来源于固定源排放、地面扬尘和外部来尘,且随气象因素的变化而变化。由于气象因素是很难改变的,因此颗粒物污染的控制需要各个部门采取相应措施共同出力。我们通过研究也提出了一些建议:
● 将单一绿化改为立体绿化,并选择滞尘效果好的植被。
● 将排放粉尘、烟尘的工厂布局在苏州的最小风频上风地带。
● 加大对建筑工地的管理力度。
● 减少城市中裸露地表面积;控制高架桥下的扬尘源;增加墙面的粗糙性。
总之,空气中的颗粒物对人体健康危害极大,同时也会降低大气能见度从而引发交通事故。因此希望市政府高度重视,有关部门齐抓共管,市民积极参与。通过大家的努力,促使空气质量早日达标。
四、我们的体会
回顾课题的研究过程,学生的感受是利用研究性学习的机会,培养了他们多渠道收集、处理、提取信息的能力,强化了他们独立探究和合作学习能力的养成,充分发掘了个人的潜能,提升了研究性学习的功效,使每位成员都能在这门课程中获得锻炼的机会,并提高了能力。
作为指导教师,我们觉得开展这样的研究性学习能够为学生构建一种开放的学习环境,并将学到的知识加以综合应用,可培养他们的科学态度、求实精神以及社会责任感,有利于学生综合素质的提高。
研究性学习是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定课题进行研究,并在研究过程中主动地获取、应用知识,解决问题的学习过程。教师和学生就是借助这个过程,以学生为主体、教师为主导的教学方式进行自主学习和主导教学。通过这种形式的学习,教师和学生的能力都有所提高。教师既是课题的指导者,又作为课题的参与者和学生一起研究探讨,这样的学习方法更灵活、更自由,也更民主。师生之间组成的这个研究小组在课题开展过程中真正地营造出一种和谐、民主的学习氛围,虽然在这个过程中遇到了许多难题、许多困难,很辛苦,但是大家都感到:治学虽辛苦,但也充满了乐趣。这个研究性课题最终获得了2005年江苏省青少年科技创新大赛高中组二等奖。
点评
究性学习是最能培养学生实践能力和创新意识的行之有效的学习方法
之一,学生的发展是研究性学习实施的出发点和归宿。要使学生开展的研究性学习真实、有效,切实达到培养、发展学生的探究意识、态度和创新能力的目的,就需要教师进行必要的指导,这是研究性学习课题得以顺利开展,有助于学生形成正确的学习理念和初步熟悉研究方法的不可或缺的重要环节。
撰写本文的两位教师通过亲自参与研究性课题的实践,给我们示范了运用实验观察法指导学生进行研究性学习的具体步骤和过程,大致可以理出这样一条线索,即发现问题—确定课题—查找资料—走访调查—开展研究—实验验证—汇总评价—撰写论文,形成一个课题研究范例。论文亮出一个鲜明的观点:研究性学习课题中,教师的指导地位不可缺失。
在研究性学习课题中,教师是组织者、参与者和指导者。他们在教学目标的设计、教学活动的组织、现代教育技术的运用等方面都要有利于每个学生的发展。教师的指导是富有创造性的活动,每位教师都有责任爱护和培养学生的探索精神、创新精神,营造追求科学、崇尚真知的氛围。
实施研究性学习,培养学生的创新能力,关键在于必须有创造性的、负责任的教师。他们应具备超前的教育理论、快速接受新知识的能力、高超的教学指导能力等。同时,教师还要有参与开发指导的热情,这也是课程质量的主要保证因素。从这个意义上讲,本文作者指导的研究性课题开发得是很成功的。
(苏州市教育学会中学地理分会副秘书长、苏州市区地理学科带头人、中学高级教师 李沂)
近几年来,随着城市建设和人口的增加,苏州市区空气质量呈下降趋势,而大气环境质量与人们的生存质量密切相关。为此,我们选择了《苏州空气中颗粒状污染物》这一课题进行深入的观测、调查,分析研究存在的问题和危害,探讨改善空气质量的措施和对策,并向社会宣传、呼吁,旨在引起相关部门的重视,促进城市空气质量的改善。
二、研究过程
(一)课题的选择
1.课题来源于对身边事物的关注
学生们从市环境监测站发布的空气质量报告中发现,近几年来苏州市区空气质量年均值未达到国家二级标准,主要污染物为可吸入颗粒物。他们纷纷讨论起来:这一现象能否成为一个研究课题呢?
作为指导教师,我们向学生指出:研究课题即是从问题中确立起来的,但一个问题作为课题,还要考虑它的科学性、创造性、实用性和可行性。师生经过讨论、分析认为:以往人们对空气中硫氧、氮氧化合物研究较多,对颗粒物污染研究极少,因此该课题的研究属于比较新颖的研究。另外,大气环境质量关系到人们的生存质量,通过课题的研究,分析大气中颗粒物的来源和危害,可以向相关部门提出改善措施,向社会进行宣传,增强人们的环保意识,具有实际意义。
2.了解课题开展研究的可行性
在选择课题时要充分考虑实施时的可操作性。本课题主要涉及城市环境中的大气污染问题,其可行性经师生一起分析后认为:
(1)研究本课题所需的人力、物力、财力、时间等因素。
①人力:包括参加研究的学生和指导教师。指导教师除学校任课教师外,还可以请教环境监测、绿化、气象等部门的专家。
②物力、财力:采取申请和自筹相结合的办法。
③时间:可利用国庆长假和双休日进行活动。
(2)学生的知识基础和现有能力因素。
参加研究的学生是高中生,大都已具备课题研究中所用到的知识,其他专业知识他们也可在研究过程中去体会、学习。高中生的知识状况不允许其在选题时漫无边际、盲目草率,因此选题所涉及内容的深浅、研究范围的大小应与知识结构相适应。同时,还要注意学生学习能力、社会交往能力的培养。参与本课题研究的学生大都具备了上述能力,完全可以合作承担或独立完成查阅资料、实验观测、访谈调查、拍摄照片、撰写论文等任务。
(二)课题实施的具体步骤、过程
1.前期准备工作
(1)收集背景资料:
在确定课题后,教师指导学生上网查阅国内外与课题有关的资料,另外还与市环境监测站联系,取得了本地近三年来的大气环境质量方面的资料(如图1、图2所示)。
(2)设计研究方案:
在收集背景资料的基础上,指导教师召集课题组成员一起进行了“设计研究方案”的专题讨论。讨论内容有研究方法、实验内容和步骤、实验的地点和时间以及采访哪些部门等。结论如下——
①确定研究方法:实验观测法、访谈调查法、文献法等(实验过程如图3、图4所示)。
②确定实验内容和步骤:将过滤纸放在吸尘器上,用橡皮带扎紧,然后在选定的地点吸尘30分钟,抽取空气样品。将过滤纸从吸尘器上取下,放到显微镜下,观测并记录所看到的颗粒物数量。注意实验的可控性,预测可能影响实验结果的因素。
③确定实验观测的时间、地点:
A.地点:苏州市一中对面大公园、市区主干道干将路与东环路交叉处的高架桥,工业园区的建筑工地和凤凰广场等。测量项目包括空气中颗粒物的数量、温度、风向、风速。
图(5)、表1
A:苏州市大公园
B:凤凰广场
C:东环路高架桥
D:园区星海路建筑工地
E:临顿路颜家巷和钮家巷
B.时间:利用国庆长假和双休日,分头进行连续三个月的实验观测(减少实验的偶然性)。考虑到气象因素对颗粒物数量的影响,同一地点选择不同的天气或同一天内的不同时段进行实验,论证影响空气中颗粒物数量的气象因素。
④确定访谈对象:市环境监测站、市绿化档案馆、市气象台的专家。
(3)物品准备:
设计并复印实验记录表、活动记录表,购买小型吸尘器和过滤纸,向学校借用显微镜和干湿球温度计,每次活动要自带相机。
在研究开展之前,必须设计好研究的整体方案、步骤、思路以及小组成员的分工等事宜。特别要指出的是,如果课题的内容是学生不熟悉的知识或比较深奥,应要求学生事先补充相关的知识,必要的话可以请教一些专家、学者,这样在研究过程中就可以少走弯路。
2.研究过程
(1)统计并分析数据,形成观点:
本课题的主要环节在实验探究阶段。我们选择了绿化程度较好的大公园、交通繁忙的高架桥以及施工量较大的建筑工地三个不同类型的固定观测地点,进行了三个月的连续对比观测。为了减少次要因素对实验的干扰,我们又选择在同一地点、不同的天气(如连续晴天或雨过天晴)进行实验(表1)。
数据分析得出结论:大公园有降水,空气中颗粒物只有13颗,而晴天时颗粒物为22颗,前者明显少于后者。
或者同一天内的不同时段(8∶00、14∶00)进行观测,并对实验数据作对比分析(图6)。
从图中可以看出,该地早上8∶00测量到的颗粒物数量总是大于14∶00的数量。
做这样简单的收集数据的实验对于高中生来讲是比较容易的,难点在于他们的统计数据与分析数据的能力相对比较薄弱。拿到数据之后,学生开始往往无从下手。要怎么分析、要得出什么结果,他们没有思路,其实这就是研究性学习要培养学生能力的部分内容。此时,教师的任务就是给予他们具体的指导:如不同地点、同一时间的对比分析,同一时间、不同地点的对比分析等,并在此基础上得出结论。
(2)在研究过程中不断充实资料:
前期准备工作中,学生收集的只是与课题有关的背景资料。随着研究性学习的深入,教师还要引导学生不断地通过查阅文献资料等途径,充实自己的研究基础。
如为了弄清空气中颗粒状污染物的危害以及影响因素等问题,学生查阅了如下文献:环境学概论(高等教育出版社 刘培桐主编)、气象学与气候学(人民教育出版社 周淑贞主编)、植物地理学(高等教育出版社 武吉华 张绅主编)。在查阅这些文献的过程中,学生们体会到了科学研究必须有的严谨求实的态度。
又如通过实验观测,学生形成了这样的观点:绿化程度好的公园,空气中颗粒物数量明显少于其他地点。为了进一步了解近几年苏州的绿化情况以及是否对改善空气质量起作用,指导教师带领学生到市园林局绿化管理处收集资料。在得知苏州市区近几年来绿化覆盖率从35%上升至37%,达到国家园林城市标准后,一个疑问又在学生间产生了:绿化条件改善了,为什么空气中颗粒物的数量却一直居高不下呢?
带着这个疑问,学生们又到绿化档案馆请教专家,从那里学生进一步收集到这样的资料:植被能减少空气中颗粒物数量的作用表现在两方面——高大的乔木主要起降低风速、促使外部来尘沉降的作用,而对地面扬尘的控制,灌木和地被植物的作用更好,因此立体绿化的效果明显优于单一绿化。目前苏州绿化面积虽有所增加,但还存在一些问题,有的地方以大面积单一草坪为主;并且市区绿化树种的选择主要考虑外观效果,很少考虑滞尘、降尘作用。学生为了验证这个结论,又补做了新的实验:在绿化结构不同的地区分别收集空气中颗粒状污染物的数量,结果发现结论和专家讲的一致(实验结果如图7所示)。
在研究过程的最后阶段,为了提出合理的建议,指导教师建议学生们到气象台了解当地全年的风速、风频等情况。学生根据资料得出结论:西北风和东南风为苏州盛行风,西南风和偏西风为苏州出现频率最小的风,所以应该将一些排放颗粒物较多的工厂迁至最小风频的上风向(图8)。 可以说,任何一个课题的研究都不可能一步到位。因为研究的过程是多变的,有许多情况都是在研究的过程中逐步显现出来的。所以,不管是研究课题者还是指导课题者都必须能随机应变,根据具体情况修正原来的研究方案、方法。在本课题的研究中也出现了许多原来没有预计到的情况,每种新情况的出现都使大家陷入了短时间的迷茫状态。由于该课题的内容属现在环境科学中的前沿课题,没有什么其他的研究方法可以借鉴,所以只能由师生共同思考、讨论,达成共识,设计新的实验,最终确定新的研究方案和思路。
(3)撰写结题论文:
在实验观测、查阅文献、访谈调查基本完成后,教师指导学生对整个研究内容进行总结,撰写结题论文。这个过程的工作量很大,对学生的综合分析能力要求很高。另外,教师还要注意培养学生的整合能力、用准确的语言将自己的思想完全表达出来的表达能力等。
组织学生讨论,拟订论文写作提纲。引导学生了解科研论文的特点是范畴明确,条理清晰,重实证、重思辩,要用严谨、简洁的语言表达自己的观点,提出建设性的建议。应该说成果呈现的过程更加考验学生的能力,这一阶段可是到考验他们筛选有用信息和整合信息更高一级能力的时候了。所以这时的活动需要依靠学习伙伴的集体智慧与分工协作共同完成。以独生子女为主的学生中,特别需要强化合作意识和合作能力。通过人与人的相互沟通、对话与合作,学生们逐渐加深了对学习态度、生活情感、人生价值和知识价值的认识,而这正是我们开展研究性学习的最终目的。
通过讨论,大家决定把论文分成三大部分,并用多种形式来表达。即实验结果用表格归纳说明,实验过程和访谈调查用照片展示,实验分析用柱状图、曲线图表示,其余用文字表达。
三、研究结论
学生们通过研究,得出以下结论:近年来,苏州空气质量未达到国家二级标准,主要污染物为可吸入颗粒物。
(一)颗粒状污染物的主要来源
1.建筑工地造成的扬尘
2005年12月26日上午,学生在临顿路观测空气质量时就看到有两处堆放着裸露的沙土、水泥的建筑工地,且两处相距仅50米左右(图9)。
2.机动车排尘、扬尘
从表中实验结果看,交通繁忙的苏州东环高架桥处路段空气中颗粒物的浓度较高。机动车行驶时会扬起路面上的尘土,同时也会排尘。在显微镜下我们发现机动车排出的颗粒状污染物粒径较小,而粒径越小,对人体的危害就越大。近年来,市区机动车增加很快,据苏州目前的经济状况来看,未来机动车数量仍呈上升趋势,其排尘量将会大大增加,情况不容乐观。
3.绿化程度也会影响到空气中颗粒状污染物的数量
从实验结果可知,无论什么天气,绿化覆盖率高的地方空气中总悬浮颗粒物明显少于绿化差的地方。树木所起的吸烟滞尘、净化空气作用如图10所示。
树木能大量减少空气中的灰尘和粉尘,其作用表现在两方面:一方面由于树林枝冠茂密,具有强大的减低风速的作用,随着风速的减低,气流中携带的大粒灰尘先沉降;另一方面由于有些树木叶子表面粗糙不平,多绒毛,分泌粘性油脂或汁液,能吸附空气中大量灰尘及飘尘。蒙尘的树木经过雨水冲洗后,又能恢复其滞尘作用。据测定,空气中的飘尘浓度绿化地区较非绿化地区少10%~50%。
(二)建议
如前所述,城市空气中颗粒物主要来源于固定源排放、地面扬尘和外部来尘,且随气象因素的变化而变化。由于气象因素是很难改变的,因此颗粒物污染的控制需要各个部门采取相应措施共同出力。我们通过研究也提出了一些建议:
● 将单一绿化改为立体绿化,并选择滞尘效果好的植被。
● 将排放粉尘、烟尘的工厂布局在苏州的最小风频上风地带。
● 加大对建筑工地的管理力度。
● 减少城市中裸露地表面积;控制高架桥下的扬尘源;增加墙面的粗糙性。
总之,空气中的颗粒物对人体健康危害极大,同时也会降低大气能见度从而引发交通事故。因此希望市政府高度重视,有关部门齐抓共管,市民积极参与。通过大家的努力,促使空气质量早日达标。
四、我们的体会
回顾课题的研究过程,学生的感受是利用研究性学习的机会,培养了他们多渠道收集、处理、提取信息的能力,强化了他们独立探究和合作学习能力的养成,充分发掘了个人的潜能,提升了研究性学习的功效,使每位成员都能在这门课程中获得锻炼的机会,并提高了能力。
作为指导教师,我们觉得开展这样的研究性学习能够为学生构建一种开放的学习环境,并将学到的知识加以综合应用,可培养他们的科学态度、求实精神以及社会责任感,有利于学生综合素质的提高。
研究性学习是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定课题进行研究,并在研究过程中主动地获取、应用知识,解决问题的学习过程。教师和学生就是借助这个过程,以学生为主体、教师为主导的教学方式进行自主学习和主导教学。通过这种形式的学习,教师和学生的能力都有所提高。教师既是课题的指导者,又作为课题的参与者和学生一起研究探讨,这样的学习方法更灵活、更自由,也更民主。师生之间组成的这个研究小组在课题开展过程中真正地营造出一种和谐、民主的学习氛围,虽然在这个过程中遇到了许多难题、许多困难,很辛苦,但是大家都感到:治学虽辛苦,但也充满了乐趣。这个研究性课题最终获得了2005年江苏省青少年科技创新大赛高中组二等奖。
点评
究性学习是最能培养学生实践能力和创新意识的行之有效的学习方法
之一,学生的发展是研究性学习实施的出发点和归宿。要使学生开展的研究性学习真实、有效,切实达到培养、发展学生的探究意识、态度和创新能力的目的,就需要教师进行必要的指导,这是研究性学习课题得以顺利开展,有助于学生形成正确的学习理念和初步熟悉研究方法的不可或缺的重要环节。
撰写本文的两位教师通过亲自参与研究性课题的实践,给我们示范了运用实验观察法指导学生进行研究性学习的具体步骤和过程,大致可以理出这样一条线索,即发现问题—确定课题—查找资料—走访调查—开展研究—实验验证—汇总评价—撰写论文,形成一个课题研究范例。论文亮出一个鲜明的观点:研究性学习课题中,教师的指导地位不可缺失。
在研究性学习课题中,教师是组织者、参与者和指导者。他们在教学目标的设计、教学活动的组织、现代教育技术的运用等方面都要有利于每个学生的发展。教师的指导是富有创造性的活动,每位教师都有责任爱护和培养学生的探索精神、创新精神,营造追求科学、崇尚真知的氛围。
实施研究性学习,培养学生的创新能力,关键在于必须有创造性的、负责任的教师。他们应具备超前的教育理论、快速接受新知识的能力、高超的教学指导能力等。同时,教师还要有参与开发指导的热情,这也是课程质量的主要保证因素。从这个意义上讲,本文作者指导的研究性课题开发得是很成功的。
(苏州市教育学会中学地理分会副秘书长、苏州市区地理学科带头人、中学高级教师 李沂)