趙冉冉　鐘廷　王鈺欽　張文華

摘要：以“量化煙焦油的吸入”為例，設(shè)計(jì)了一個(gè)探究性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，旨在提高學(xué)生對(duì)吸煙危害的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

關(guān)鍵詞：煙焦油 量化實(shí)驗(yàn) 引導(dǎo)探究

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

現(xiàn)今，我國(guó)煙民數(shù)量已超過3億，總體吸煙率居世界第一，控?zé)熜蝿?shì)非常嚴(yán)峻。無論是主動(dòng)吸煙還是被動(dòng)吸煙，其危害都是非常巨大的。由吸煙所引起的疾病及所造成的死亡給人類帶來了巨大痛苦，因此，遠(yuǎn)離香煙，保持健康就顯得尤為重要。當(dāng)下，全面禁煙需要政府、企業(yè)及社會(huì)各界的廣泛參與。其中，學(xué)校作為重要的育人場(chǎng)所，在禁煙教育中發(fā)揮著舉足輕重的作用。學(xué)校可以通過舉辦各種形式的宣傳活動(dòng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行禁煙教育，在一定程度上提高了學(xué)生對(duì)吸煙危害的認(rèn)識(shí)。

然而，筆者發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)校活動(dòng)的形式往往停留于單純的項(xiàng)目展示，學(xué)生很少參與探究式的活動(dòng)。因此，在無形中降低了學(xué)生對(duì)吸煙危害的認(rèn)識(shí)深度。在美國(guó)，禁煙課程在中小學(xué)是被積極提倡的，探究活動(dòng)更是成為美國(guó)科學(xué)教育的重點(diǎn)。在此，筆者引用了《The American Biology Teacher》期刊中的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，旨在提高學(xué)生對(duì)吸煙危害的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，另外，也可為今后探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)提供框架。材料的易得性和實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)明性使得這一探究活動(dòng)對(duì)于中學(xué)生來說非常適用。

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過設(shè)計(jì)吸煙模擬器，量化煙焦油的吸人，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。2材料器具

某種品牌香煙1盒、50mL塑料注射器1支、0.22μm孔徑大小的一次性針頭過濾器12個(gè)、長(zhǎng)5cm、直徑0.32cm的塑料管、長(zhǎng)5cm、直徑0.95cm的塑料管、直徑1.01cm的塑料管連接器、Parafilm封口膜、電子天平。

備注：一次性針頭過濾器是實(shí)驗(yàn)室常規(guī)使用的快速、方便、可靠的過濾工具，主要用于樣品澄清、清除顆粒、液體和氣體的除菌過濾等，與一次性注射器配套使用。Parafilm封口膜是一種可以自動(dòng)封口、可模壓、韌性好的特制薄膜產(chǎn)品，可以快速有效地密封實(shí)驗(yàn)室的各種器皿，阻止實(shí)驗(yàn)樣品的揮發(fā)和污染。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

3.1制作吸煙模擬器

該裝置是用過濾器從燃燒的香煙里收集積累的煙焦油，根據(jù)學(xué)生的發(fā)展水平，教師可事先為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)裝置或讓學(xué)生自行進(jìn)行組裝。

用少量的Parafilm封口膜分別將兩根塑料管的一側(cè)末端部分包好，再分別連接到塑料管連接器的兩端，然后用Parafilm封口膜將管與管之間的連接部位密封好，確保連接處沒有縫隙。

把長(zhǎng)5cm、直徑0.32cm的塑料管的末端插入到0.22μm孔徑大小的一次性針頭過濾器中，然后把一次性針頭過濾器的另一端與50mL塑料注射器連接，最后，把香煙插入到長(zhǎng)5cm、直徑0.95cm的塑料管中，吸煙模擬器組裝完成，如圖1所示。

3.2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)燃香煙，隨著拉動(dòng)注射器，每一次的壓力變化都會(huì)使空氣通過香煙、塑料管、過濾器，進(jìn)入到注射器中；注射器平均每次拉50mL，每拉動(dòng)一次，小心地分離注射器與過濾器，然后把注射器中的空氣釋放出去，再把注射器與過濾器連接起來；重復(fù)上述步驟，直至1支香煙燃燒完為止（每次50mL煙氣進(jìn)入，約40次拉動(dòng)燃完1支香煙）。

每一個(gè)過濾器對(duì)應(yīng)1支香煙，共12支香煙用電子天平測(cè)量吸煙前后12支過濾器的實(shí)際重量，填入表1中。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果表明：過濾器中收集的微粒（焦油、致癌物）的平均重量變化為0.0449g（P<0.001），這說明在抽掉1支香煙后大量的微粒聚集在了一起，除了重量增加外，抽完1支香煙之后，可以很明顯地觀察到過濾器的顏色發(fā)生了變化，在20個(gè)抽吸之后，有大量的黑渣出現(xiàn)。燃完1支香煙后，過濾器就會(huì)被厚厚的，黑色的殘留物所覆蓋，如圖2所示。

5.結(jié)論

吸煙模擬器是測(cè)量每吸1支香煙后煙焦油在肺部組織積累量的一個(gè)有效方法。通過吸煙模擬器，學(xué)生可以很清楚地觀察到煙焦油粘附肺部組織的過程以及殘留煙焦油的形態(tài)。注射器內(nèi)的負(fù)壓力變化將煙氣通過過濾器壓入肺部，教師可將本實(shí)驗(yàn)中所涉及到的擴(kuò)散、負(fù)壓力變化等原理引入教學(xué)，將能夠協(xié)助學(xué)生理解吸煙導(dǎo)致肺部組織損害的過程。對(duì)于學(xué)生來說，這項(xiàng)探究活動(dòng)意義重大，不僅提高了學(xué)生對(duì)于吸煙危害的認(rèn)識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，這種通過探究實(shí)驗(yàn)來對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)教育的方式可以為今后的教學(xué)活動(dòng)提供參考。