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1、教室内空气质量状况与改善的研究报告北京市某外国语学校 编者按：如何提高学校的教学质量？如何提高学生的学习成绩？如何提高学生的健康水平？这三个提高问题不仅是每一个学校领导和老师、甚至于每一个教育界领导的夙愿，也是所有家长永远的期盼，同时也是同学们最有兴趣的话题由来。 一、课题由来据统计，现代人的一生平均有超过70%的时间是在室内度过的，这个比例在城市里高达80%90%。世界卫生组织证明，现代人类68%的重大疾病来自于空气污染。因此，室内空气品质问题近几年来倍受人们关注，人们已经认识到研究改善室内空气品质的重要性和迫切性。教室作为教师传授知识和学生获取知识的主要场所，我们中学生一天中有近一半多的时
2、间在教室内度过，教室内空气质量状况与我们学生的学习和身心健康关系十分密切，同学们上课时本来准备好好听课，可是不知怎么了不知不觉就睡着了，猛一醒老师已经把重点难点讲过去了；一个同学感冒了，只一个上午，感冒的就出现一大片，感冒不但严重影响学习，而且很难痊愈。一个偶然的机会看到2009年04月08日北京晚报有这样的报道：粉刷一新的墙壁、透亮的窗户、崭新的桌椅今年1月装修完的新校舍迎来了东城区灯市口小学的800多名学生，可王女士等多名家长却向北京市非紧急救助服务中心12345表达了疑虑：教室室内有害气体释放过多，严重影响到孩子的健康和学习，怎么办？。欧美日韩国家的学生上课时很少有学生困倦现象，学校教学
3、效果总是非常好！而我国学生到国外的现代教室上课后后也有很多学生和家长反映，孩子在国外学校现代教室再也不打瞌睡、再也不困了！奇怪！看到这样的报道，我们同学之间展开了讨论，有同学提出了这样的问题：我们的教室每个班的学生人数这么多，教室的空气状况又如何呢？同学和老师们对教室空气质量是如何认识的？在我们进行现代学校的创建中，能不能利用最新科技产品如中国儿童少年基金会推广的绿萝新风机来改善教室的空气质量呢？二、课题研究目的及意义（一）研究目的1.让我们从身边的生活环境开始关注环境空气质量问题，更深刻了解利用现代科技产品对我们教室空气质量改善所起的作用。2.研究和找到改善教室空气质量环境的方法，特别是绿色
4、环保方面的方法。3.在调查研究活动中，我们尝试学会问卷调查与数据统计、访谈与记录、实验设计等科学研究的方法，初步学习搜集信息和处理整理信息的方法。4.培养自己在生活中发现问题、处理问题的能力，尝试大胆地与老师和陌生人交往，培养同学间的合作意识和团体精神，促进综合实践能力进一步提高。5.培养关注自己生存环境、热爱环境的意识，增强社会的责任感。通过课题研究能拓开现代科技应用的理念。（二）课题研究意义和价值分析本课题研究的意义和价值主要有以下几点：1研究教室内的空气品质、改善教室内空气环境，对提高教师和学生的身心健康以及教学都具有重要的意义。因为，教室是教师传授知识的地方，也是学生获取知识的主要场所
5、，我们中学生一天中有近一半的时间在教室内度过，特别是夏季天气炎热或冬季天气寒冷的时候，由于室内开空调、关门窗时，由于教室内聚集很多人，使得教室内二氧化碳等有害气体浓度增加，教室内空气质量现状已经严重影响师生的学习与教学以及他们的身心健康。2. 研究教室内空气质量状况与改善问题，有利于走出传统的清除室内环境污染的误区。如完全依赖短期的通风处理等，提出了方法和理念上的创新。因为，短期通风处理作为基本环保措施，对室内污染有改善作用，但因为多数有害物质会缓慢释放，教室如不通风或通风较差，通风作用会大大降低，氧气仍然消耗很快，而二氧化碳含量依然上升较快。利用生态原理改善室内空气质量应该是方法的创新。3研
6、究教室内空气质量状况与改善问题，具有一定的环保推广价值。如对于大型商场、大型办公场所或大量人员集中的其他场所（如会议室、餐厅、酒吧、歌舞厅等），由于室内聚集着很多人，而且空气不流通，使空气中氧气含量相对减少，产生大量二氧化碳，室内人员就会出现不同程度的中毒症状。特别是我国北方地区，在冬季室内氧气被大量消耗。氧气浓度减少时，人体会有非常明显的症状。因此，本课题研究对这些场所的空气质量改善，也都具有一定的环保推广价值。三、研究小组人员及分工组长：李梅 主要负责研究计划的制订、活动采访和研究报告的撰写。组员：王晓娟、张晓军 主要负责调查问卷、数据统计及部分资料收集。四、研究的内容和方法本次研究活动主
7、要研究内容包括：第一，研究教室内空气质量状况现状及对师生的健康和学习影响；第二、寻找绿萝新风机改进教室空气质量的证据和价值；第三，室内空气质量改善方案设计；第四，研究教室内空气质量状况与改善的研究课题成果的科技创新意义和绿色环保推广价值。主要采用的方法有问卷调查、实地访谈、实验观察（科学探究）、文献检索和网络技术等方法手段，进行课题研究。本文的主要工作包括：制订教室内空气质量状况与改善调查问卷和访谈提纲，进行问卷调查和实地采访，分析得出主观调查结果；通过实验观察和数据分析对教室内空气品质进行评价，通过课题研究，找出改善教室空气质量的绿色环保产品。通过设计性学习，制订改善教室空气质量的方案。五、
8、研究的过程（一）教室内空气质量状况现状调查与对学生学习和身心的影响根据本课题研究的研究目的和研究内容，我们首先开展的研究活动是对教室内空气质量状况现状调查与对学生学习和身心的影响这一方面的研究。主要进行了以下几项活动。 1教室内空气质量状况问卷调查及采访记录分析。为了了解同学们对教室空气质量状况的认识和感受，我们在调查问卷中设置了关于本课题研究的研究价值、教室空气质量的好坏以及影响教室空气质量的主要原因等方面的调查，在发放并收回的90份调查问卷中，统计结果如下图：（1）关于教室空气质量状况方面调查看，在平时的教室中，教室空气质量调查结果如下：从访谈中发现，每当天气火热教室开空调或天气寒冷教室开
9、门窗时，有更大的同学认为教室质量空气状况很差，教室的各种味道很浓，很难闻、很难受，只有长时间在教室才慢慢适应下来。（2）关于影响教室空气质量(特别是天气冷,关闭教室窗门的时候)的主要原因时，在90人的调查问卷中，结果统计如下：可见，同学们普遍认为影响教室的空气质量的主要原因是二氧化碳含量增加，氧气含量减少。那么，在教室中，如果我们关紧窗户，一天能产生大致多少的二氧化碳量呢？教室中空气中的氧气够不够供这么人一天的呼吸呢？ 2.教室内一天所产生二氧化碳浓度的计算与实际测定。（1）一个教室的空气质量和一个班级同学一天所吸收的氧气和排放的二氧化碳量计算。在网上有这样的报道，美国很流行一种小卡片，卡片上
10、面有一个人一天排放出二氧化碳的指数，通过对照每一项指标，你就能算出，你一天能产生多少的二氧化碳。由此，我们想到，在一个教室里聚集这么多同学，一天需要多少氧气量和排放二氧化碳量呢？一个教室有多少空气质量（氧气量）？针对这个问题，研究小组展开了资料搜索，通过网络查询，我们得到了以下数据：一个成年人每小时一般需要吸进60L的新鲜空气，排出将近60L的二氧化碳。如果按一个班级平均50个同学，一天按半天即12小时（包括晚自修）在教室里来计算，那么在教室中所需要的氧气量是501260L=36000L；所排放的二氧化碳量是501260L=36000L。根据资料所知，一个教室常规长10米，宽8米，高4 米，教
11、室的体积V=320立方米，一间教室内空气的容量大约320m3。在空气中，氧气占了空气质量的21%，二氧化碳在新鲜空气中含量约为0.03，由此可计算出一间教室中的氧气含量为约67.21m3，二氧化碳质量可忽略不计。现在教室中所排放的二氧化碳量是36m3L，一间教室内空气的含量大约320m3，由此可计算得一间教室中，二氧化碳所占的量约为10%。根据室内空气质量标准，二氧化碳CO2日允许平均值为0.10%（注：0.10%=1000ppm）。通过计算和比较，我们可以发现：密闭教室内聚集这么多同学，一天所需要的氧气浓度是远远不够的，36/67.21。但是二氧化碳浓度10%却是允许浓度的100倍。同学们处
12、于极端缺氧状态。上述计算数据虽然是在空气不流动的情况下所得的数据。但假如到了冬季天气寒冷和夏季天气炎热时，教室门窗紧闭时，教室内的二氧化碳浓度将会远远超出正常标准，从而可能对身处在教室内的同学和教师身心健康产生严重影响，也会影响学习质量和教学效果。(2)教室内一天中二氧化碳的变化数据测定。为了进一步了解教室一天中同学们所产生的二氧化碳浓度的变化,我们在指导老师的帮助下，指导老师宋老师利用关系借来了二氧化碳浓度测试仪，帮助我们测定了教室内空气一天二氧化碳的数据变化（详细数据见附件4）。CO2测量仪能有效地测量室内空气质量。仪器中有这样的介绍：当室内CO2含量过高(大于1000 ppm)时，可能导
13、致疲倦、注意力低下及不适等症状。显然，教室内空气中的二氧化碳浓度远远高出了这一浓度值，导致同学们上课打瞌睡的真凶找到了。3. 资料检索：教室内二氧化碳含量上升对人的身心和学习可产生的影响。我们在初中科学教材中，曾经学过二氧化碳的一些性质，也知道它是大气温室效应的主要污染气体。然后，二氧化碳对我们人体的身心健康有可能产生什么的危害和影响，我们并不清楚。于是我们展开了“对教室内二氧化碳含量上升对同学成长和学习可能产生的影响”进行了网络搜索。找到了一些相关的资料。（1）二氧化碳的物理和化学性质。二氧化碳CO2，在通常状况下是一种无色、无味的气体能溶于水，是无色气体，高浓度时略带酸味。工业上，二氧化碳
14、常被加压变成液态储在钢瓶中，放出时，二氧化碳可凝结成为雪状固体，通称干冰。二氧化碳比空气重。二氧化碳是一种酸性氧化物，CO2能溶于水并与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色。（2）二氧化碳对人体可能产生的影响和危害。二氧化碳无毒，但不能供给动物呼吸，是一种窒息性气体。室内空气二氧化碳在0.07%以下时属于清洁空气，人体感觉良好。二氧化碳在新鲜空气中含量约为0.03（体积）。人生活在这个空间，不会受到危害。根据室内空气质量标准，室内二氧化碳CO2日平均值为0.10%（其中0.10%=1000ppm）。如果室内聚集着很多人，而且空气不流通，使空气中氧气含量相对减少，产生大量二氧化碳，室内人员就会
15、出现不同程度的中毒症状，如当浓度在0.07%0.1%时属于普通空气，个别敏感者会感觉有不良气味；在0.1%0.15%（即1000ppm1500ppm）时属于临界空气，室内空气的其它症状开始恶化，人体开始感觉不适；达到0.15%0.2%时属于轻度污染，超过0.2%属于严重污染；在0.3%0.4%的人呼吸加深，出现头疼、耳鸣、血压增加等症状当达到0.8%以上时就会引起死亡。二氧化碳中毒绝大多数为急性中毒，鲜有慢性中毒病例报告。二氧化碳急性中毒主要表现为昏迷、反射消失、瞳孔放大或缩小、大小便失禁、呕吐等，更严重者还可出现休克及呼吸停止等。经抢救，较轻的的病员在几小时内逐渐苏醒，但仍可有头痛、无力、头
16、昏等，需二、三天才恢复；较重的病员大多是没有及时抢救出现场而昏迷者，可昏迷很长时间，出现高热、电解质紊乱、糖尿、肌肉痉挛强直或惊厥等或即刻呼吸停止身亡。当二氧化碳浓度为1000000ppm时，可引起人的意识模糊，接触者如不移至正常空气中或给氧复苏，将因缺氧而致死亡。二氧化碳达到窒息浓度时，人不可能有所警觉，往往尚未逃走就已中毒和昏倒。4.我们得出的结论：教室内空气质量状况对学生学习和身心产生了影响。上面教室内一天中二氧化碳的变化数据测定表明，二氧化碳一天的平均最高值在3800ppm左右，比普通空气二氧化碳浓度（1000ppm）高出2800ppm。根据我们对有关教师和专家的访谈，我们得出以下结论：对长期处在这样教室中的学生和老师来说，教
