关于“植物对空气湿度的影响”探究活动的分析与改进

人教版初中生物教材引导学生探究生物对环境的影响时，设计了“植物对空气湿度的影响”的探究活动。决定这个探究活动成败的关键是湿度的测量，现就相关问题加以分析。

一、空气湿度

空气湿度是指空气的干湿程度，一般用绝对湿度和相对湿度描述。绝对湿度是指单位容积空气中含有的水汽质量；相对湿度是指空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值，是一个百分比。日常生活中所指的湿度为相对湿度，该探究活动测量的湿度就是相对湿度。

二、空气湿度的测量

1.空气湿度测量的方法

湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一，虽然测量湿度的方法很多，测量仪器种类也很多，但是目前没有简便准确的测量方法，也没有既准确又简单的测量仪器。学校实验室配备的测量湿度的仪器是干湿球温度计。用干湿球温度计测量湿度的方法是一种间接方法，通过测量时干球、湿球两支温度计的读数换算出湿度值（一般可在换算表中直接读出），准确度只有5%～7%RH。而具体测量时是有条件的：即在湿球附近的风速要达到2.5m/s以上。

2.影响空气湿度测量的因素

使用干湿球温度计测量湿度，测量结果受到多种因素影响。测量仪器准确度低，误差较大；风速过小或过大都会影响湿球水分的蒸发，使测量的结果相应偏大或偏小；测量时要求达到水气平衡状态，一般要求10分钟，如果测量时间不足，测量的结果就会偏小。此外，水质、阳光等也会造成测量结果的偏差。

三、探究活动的开展

1.存在的问题

在实际教学中，教师发现该探究活动效果很差，主要存在的问题有：学生对湿度的概念不理解；学生不能熟练使用仪器；由于各种影响因素造成学生测量的结果误差过大，甚至测量的结果与实际相悖，以至于得不出正确的结论；活动耗费学生太多时间和精力。

2.原因分析

湿度的概念及干湿球温度计的使用方法不易理解掌握。部分教师对湿度的概念及干湿球温度计的使用方法不是很熟悉，对学生探究活动的指导也不到位。这会造成学生在活动前基础知识准备不足，活动过程中测量湿度的操作方法不规范或错误，得不到正确的结论，也会影响学生掌握科学的探究方法。

探究活动在设计时忽略了风速对湿度测量的影响。在测量时，由于所使用的不是通风干湿球温度计（实验室室配备的都是普通干湿球温度计），在测量时由于茂密灌丛中风速显然低于裸地和草地，由于风速小，水的蒸发速度就低，测量出的湿度值就偏大。如果测量的草地、裸地的面积不是太大而风速较大的话，测量出的湿度就有可能不是测量环境中空气的湿度，而是随风而来的其他地方的空气的湿度。

测量时间要求较长。使用干湿球温度计测量湿度，不仅要求湿球周围有一定的风速，还要求达到水气平衡状态，一般要求10分钟。学生既要测量不同环境的湿度，还要记录多组数据的话，所耗费的时间和精力可想而知。

一些学校校园由于地面硬化等原因，在校园内也不易找齐该探究活动测量的裸地、草地、茂密的灌丛三种典型环境。

四、改进及建议

1.使用通风干湿球温度计

在学校现有实验室仪器条件下开展“植物对空气湿度的影响”的探究活动，效果很差，效益很低，所以必须对活动进行改进。

教师先要给学生讲清湿度的概念，也要教会学生湿度的测量方法，并且改用通风干湿球温度计。通风干湿球温度计由于强制通风，能够排除风速大小的影响，得到相对准确的数据；同时通风干湿球温度计测量的速度也相对较快，可以节省学生很多的时间。但是通风干湿球温度计价格相对较高，教学仪器配备标准规定实验室一般不配备，要使用通风干湿球温度计必须提前购置。

2.改变活动的内容和形式

生物对环境的影响，除湿度外还包括光照、气温、土壤等许多方面。探究生物对环境的影响，除采用测量的方法外，也可以采用其他多种方法，如资料分析、调查等。事实上，探究植物对气温的影响，可以让学生去直接感受草地、裸地、树下的冷热；由于温度相对容易测量，所以也可以安排学生测量这三种环境的温度。按教学仪器配备标准，生物实验室配备红液温度计（0～100℃）23～45个，足够满足学生需要。探究内容和形式的改变可以大大提高活动的效益。

（责 编 肖 飞）