《探究案例四》探究方法指導(dǎo)

1、七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺(tái)，無需注冊(cè)、無需登錄即可下載探究案例四探究方法指導(dǎo)一、提出問題學(xué)生從很多途徑可以得到廢電池有害的信息。但廢電池對(duì)生物究竟有沒有危害？有多大的危害？學(xué)生并不知道。這也是學(xué)生很好奇的。先請(qǐng)同學(xué)們看一段視頻：鏈接1：廢電池與環(huán)境通過這段視頻，我們知道了因?yàn)閺U電池里面含有多種化學(xué)物質(zhì), 有的還含有汞、銀、鎘等對(duì)人體有害的重金屬。如果把它們到處亂扔，時(shí)間長了以了，它們會(huì)銹蝕腐爛，重金屬會(huì)泄漏。重金屬在土壤中蓄積，會(huì)污染土壤和水源。我國每年用掉的電池?cái)?shù)達(dá)上百億只，通常情況下，使用最多的為干電池。通過這段視頻，同學(xué)們可能產(chǎn)生一些問題，比如：“廢電池內(nèi)的污染物對(duì)生物真的有危害嗎?”

2、“如果廢電池內(nèi)的污染物對(duì)生物真有危害的話，如何表現(xiàn)出來?”“廢電池內(nèi)的污染物越多, 對(duì)生物的危害就越大嗎?”“廢電池內(nèi)的污染物對(duì)植物危害和對(duì)動(dòng)物都有危害嗎?”“廢電池的量越多, 對(duì)生物的危害就越大嗎”首先我們對(duì)電池做一些了解。1.幾種電池“堿性鋅錳”電池鎳鎘電池鎳氫充電電池鉛蓄電池一種太陽能電池板一種甲醇燃料電池2. 電池中有哪些有害物質(zhì)是所有的電池都含有有害物質(zhì)嗎？電池中有哪些有害物質(zhì)？電池中的有害物質(zhì)含量都一樣多嗎？二、作出假設(shè)鏈接2：廢舊電池對(duì)環(huán)境有何污染我們知道，廢電池的危害主要集中在其中所含的少量的重金屬上，如鉛、汞、鎘等。重金屬在自然環(huán)境中很難被降解，環(huán)境中的重金屬污染會(huì)不會(huì)影響到

3、植物的生長、發(fā)育以及種子的萌發(fā)？近年來我國已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無污染電池，這些電池會(huì)不會(huì)對(duì)植物的生長、發(fā)育以及種子萌發(fā)有影響？學(xué)生通過討論, 提出的假設(shè)：假設(shè)廢電池內(nèi)污染物對(duì)水稻種子的萌發(fā)有影響。三、制定計(jì)劃制定計(jì)劃中最重要的環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)分析：電池的組成物質(zhì)在使用過程中，被封存在電池殼內(nèi)部，并不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，廢電池中的化學(xué)物質(zhì)，只有在電池包殼因機(jī)械和化學(xué)腐蝕破損后才會(huì)通過揮發(fā)、化學(xué)腐蝕、浸出等方式進(jìn)入環(huán)境，再從釋放地經(jīng)遷移到達(dá)被污染介質(zhì)、動(dòng)植物體或人體。那么，我們想要得到廢電池的浸出液是采取機(jī)械還是化學(xué)腐蝕破損的方式？這是我們需要考慮的第一個(gè)問題。

4、廢電池化學(xué)腐蝕破損通常是在什么情況下發(fā)生的？通常，廢電池的化學(xué)腐蝕破損只有在內(nèi)部電池發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)，所以一般我們采取機(jī)械破損的方式得出廢電池浸出液。廢電池中含有多種化學(xué)物質(zhì)（有的還含有汞、銀、鎘等重金屬），這些物質(zhì)會(huì)對(duì)植物幼苗生長產(chǎn)生影響。、蘿卜種子出芽快，因此選擇其作為主要研究材料。蘿卜種子發(fā)芽最適宜的溫度2025，開始發(fā)芽溫度為23。幼苗期可耐25的較高溫度，也能忍耐短時(shí)間-2-3的低溫。葉片生長的適宜溫度為1822。因此，首先要萌發(fā)種子，培養(yǎng)蘿卜種子的幼苗。在蘿卜種子萌發(fā)的過程中，要保證蘿卜發(fā)育和生長的狀況是盡量相同的。在幼苗高度為1.5厘米后，換配制好的浸出液和清水對(duì)照組進(jìn)行澆灌和培養(yǎng)

5、。由于幼苗生長需要一段時(shí)間，浸泡后，在容器的底部會(huì)出現(xiàn)浸出液的沉淀，需要過濾嗎？如果不過濾，這些物質(zhì)會(huì)不會(huì)影響蘿卜幼苗的生長嗎？ 濃度梯度就變化了？怎樣過濾呢？這是我們需要考慮的第三個(gè)問題。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，被污染的水域往往較大，廢電池沉淀在水的底部。所以混濁的物質(zhì)對(duì)幼苗生長確實(shí)有影響。廢電池浸出液需要進(jìn)行過濾。過濾的方法參見過濾.doc。鏈接3：過濾廢電池的量越大，對(duì)幼苗生長的影響就越大嗎？我們要觀察多長時(shí)間？因此需要配置不同濃度的廢電池浸出液嗎？浸出液的濃度怎樣設(shè)置呢？這是我們需要考慮的第四個(gè)問題。浸出液中廢電池的量越大，有害物質(zhì)可能就越多，對(duì)幼苗生長的影響可能就越大。我們可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。所

6、以在實(shí)驗(yàn)中觀察蘿卜種子在長出1.5厘米后，在不同濃度浸出液的生長狀況。浸出液的濃度設(shè)置大，不能觀察到在不同濃度浸出液中反應(yīng)有何差別；濃度過小，需要觀察的時(shí)間又較長。所以，我們?cè)O(shè)置廢電池浸出液的濃度分別為：1升水中加入6節(jié)廢電池、和清水組對(duì)照鏈接4：配置廢電池浸出液的過程廢電池液的制作過程(圖1)廢電池液的制作過程(圖2)廢電池液的制作過程(圖3)廢電池液浸出液6節(jié)（圖4）我們?cè)谠O(shè)置實(shí)驗(yàn)組之后，怎樣才能確定是廢電池浸出液對(duì)幼苗生長產(chǎn)生了影響，而不是溫度、大氣壓強(qiáng)、水分等等其它因素對(duì)幼苗生長產(chǎn)生了影響？這是我們需要考慮的第五個(gè)問題。為了排除其它影響因素，我們除了設(shè)置實(shí)驗(yàn)組以外，還會(huì)設(shè)置對(duì)照組。在設(shè)

7、置實(shí)驗(yàn)組時(shí)，一般只設(shè)置一個(gè)變量。本實(shí)驗(yàn)的變量是什么？如何設(shè)計(jì)(包括實(shí)驗(yàn)材料用具、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)條件等, 注意除變量外的其他條件必須保持一致);鏈接5：“廢電池浸出液對(duì)蘿卜幼苗生長的影響”實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)的變量是廢電池浸出液的濃度。所以對(duì)照組應(yīng)為同樣容器中，選擇性狀相似的幼苗生長，以及其他相關(guān)同樣的環(huán)境條件。種子的數(shù)量如何確定呢？考慮蘿卜種子萌發(fā)率誤差較小的原因。所以，我們?nèi)∶總€(gè)樣本100粒種子。實(shí)驗(yàn)開始后，我們?cè)鯓优卸ㄓ酌缟L有沒有受到影響？可以從哪些現(xiàn)象觀察到？數(shù)據(jù)能否說明問題？通過粗略觀察，并測量計(jì)算平均值。根據(jù)以上的分析，如何記錄與觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果？實(shí)驗(yàn)的結(jié)果要記錄哪些事實(shí)或數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)好記錄表

8、： 水稻在廢電池浸出液中的狀況記錄表：浸種液體發(fā)芽種子總數(shù)幼苗高度平均值生長率（%）備 注水100廢電池液100只做一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠, 應(yīng)怎樣做結(jié)果才可靠(決定做幾組實(shí)驗(yàn), 取最大值、最小值還是平均值)？四、實(shí)施計(jì)劃 請(qǐng)同學(xué)們各自選用實(shí)驗(yàn)材料分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用的種子可在農(nóng)業(yè)科學(xué)院等專業(yè)機(jī)構(gòu)購買。種子的質(zhì)量決定實(shí)驗(yàn)的客觀性。在實(shí)施實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，還有一些問題需要考慮，如浸出液的選擇，清洗換液，還要考慮培養(yǎng)皿的清潔等等。實(shí)驗(yàn)時(shí)要養(yǎng)成及時(shí)觀察記錄良好的習(xí)慣。填好實(shí)驗(yàn)記錄表。五、得出結(jié)論各組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)不相同。各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)本組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 結(jié)合收集的相關(guān)資料, 進(jìn)行討論, 各抒己見, 最后根據(jù)全班同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，得出全班的結(jié)論。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)一致嗎？我們可以得出什么樣的結(jié)論？如果實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與假設(shè)不一致，可能是因?yàn)槭裁?？六、表達(dá)與交流重新審查每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)過程, 并以書面的形式整理出一份較詳細(xì)清晰的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。方案應(yīng)包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>