“探究洗手液用量對(duì)洗手效果的影響”活動(dòng)方案與實(shí)施

（合肥市第五中學(xué) 安徽合肥 230001）

1 活動(dòng)背景

飯前便后洗手是良好的衛(wèi)生習(xí)慣之一。在2020年疫情背景下，洗手的重要性更是不言而喻，關(guān)于洗洗手的時(shí)間、洗手液的選擇、洗手的步驟等各種建議很多。每一種建議是否具有科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐呢？這些都引起了學(xué)生的興趣。經(jīng)過(guò)微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的基本操作，于是擬定課題：探究洗手液用量對(duì)殺菌效果的影響。這也符合教材提出的生活化課題的建議。所有的材料用具及實(shí)驗(yàn)條件均由學(xué)校實(shí)驗(yàn)室保障。

2 活動(dòng)意義與目標(biāo)

本節(jié)活動(dòng)課利用生活化課題，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過(guò)程，提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，并進(jìn)一步鞏固微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基本操作。同時(shí)，通過(guò)菌落的觀察與計(jì)數(shù)，認(rèn)識(shí)到手部細(xì)菌的存在，從而養(yǎng)成正確洗手的好習(xí)慣。

3 活動(dòng)實(shí)施過(guò)程

3.1 提出問(wèn)題

教師創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考勤洗手對(duì)防止疾病傳播的意義。接著，引出本節(jié)課的研究課題：探究洗手液用量對(duì)洗手效果的影響。

3.2 學(xué)生查閱資料

經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料，學(xué)生了解到，日常生活中細(xì)菌無(wú)處不在，手上沾染的細(xì)菌類(lèi)型較多，主要以金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌等為主。這些細(xì)菌可以導(dǎo)致人體出現(xiàn)腹瀉、膿腫、肺炎等疾病。洗手液中含有水楊酸、對(duì)氯間二甲苯酚、苯扎氯銨、復(fù)合醇、聚六亞甲基雙胍酸鹽、α-苯基苯酚、多種生物提取物（比如馬齒莧提取物）等殺菌抑菌成分，可以破壞病原微生物的結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)菌具有較好的殺傷作用，降低傳播的風(fēng)險(xiǎn)。因此，用洗手液洗手可以起到較好的除菌效果。

3.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

教師引導(dǎo)學(xué)生思考自變量控制、因變量的轉(zhuǎn)化和測(cè)量指標(biāo)、實(shí)驗(yàn)組數(shù)、是否需要設(shè)置對(duì)照、結(jié)果的統(tǒng)計(jì)等。學(xué)生分小組討論分析，并設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案。

3.4 分組實(shí)施

經(jīng)過(guò)討論后，學(xué)生分組實(shí)施實(shí)驗(yàn)。以下為其中三組截然不同的實(shí)驗(yàn)方案：

方案一：洗手后“按手印”法。

該組學(xué)生采取最為直接的方式進(jìn)行檢測(cè)。選取學(xué)生6名，分為0 g、1 g、2 g、3 g、4 g、5 g組，每組學(xué)生用對(duì)應(yīng)質(zhì)量的洗手液洗手1 min，然后將左、右兩只手在普通細(xì)菌培養(yǎng)基上按壓2 s接種。恒溫培養(yǎng)36 h后，觀察統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目。最后，根據(jù)手部細(xì)菌殘留判斷洗手液的殺菌效果。

方案二：洗手液與培養(yǎng)基混合法。

該組學(xué)生考慮到手部細(xì)菌種類(lèi)較多，生長(zhǎng)條件、繁殖速度不一，不利于全部統(tǒng)計(jì)。因此以大腸桿菌數(shù)目作為檢測(cè)指標(biāo)，將滅菌后的伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基與洗手液混合，倒平板。以洗手污水作為手部菌種來(lái)源，取1 mL洗手污水涂布接種于不同組培養(yǎng)基上。一段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)平板中大腸桿菌的菌落數(shù)，計(jì)算平均數(shù)，繪制柱形圖。

方案三：洗手液和無(wú)菌水共同作用。

選取一起打籃球?qū)W生16人。其中，1人為對(duì)照組不洗手，15人分為A、B、C、D、E共計(jì)5組，每組3人。在洗手方式、時(shí)間相同前提下，使用1 g、2 g、3 g、4 g、5 g不同量的洗手液。然后，立即將洗過(guò)的手放入100 mL無(wú)菌水中沖洗30 s，從而獲得未被洗手液去除的細(xì)菌液，搖勻后進(jìn)行接種涂布。恒溫培養(yǎng)36h后，對(duì)菌落計(jì)數(shù)。

3.5 結(jié)果與討論

經(jīng)過(guò)一番計(jì)數(shù)和統(tǒng)計(jì)之后，各小組都獲得了不錯(cuò)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過(guò)各自的形式展示出來(lái)（表1、表2、圖1）。

表1 方案一的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表

表2 方案三的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，各小組的結(jié)果在數(shù)據(jù)上都顯示需要足量的洗手液才能達(dá)到完全殺滅手部細(xì)菌的作用，如第三組顯示3 g及以上用量，基本上可完全殺滅細(xì)菌了。因此，洗手液要足量，但也不必浪費(fèi)。但是由于每組的實(shí)驗(yàn)方案不同，導(dǎo)致每組的數(shù)據(jù)結(jié)果之間橫向比較并沒(méi)有意義，如同樣3 g洗手液放入100 mL培養(yǎng)基中和直接洗手，效果肯定不一樣。建議教師指導(dǎo)學(xué)生縮小洗手液的濃度范圍，并利用SPSS等軟件進(jìn)行分析，從而得到更加準(zhǔn)確地洗手液用量，為日常洗手提出具體的指導(dǎo)意見(jiàn)。

從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案上看，本次活動(dòng)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案類(lèi)型單一。上述的3個(gè)小組都選擇了菌落計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。教師也可以聯(lián)系血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的使用，引導(dǎo)學(xué)生考慮直接在顯微鏡下計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這與教師的引導(dǎo)技巧以及小組數(shù)有關(guān)，活動(dòng)課由于人數(shù)限制，導(dǎo)致小組數(shù)不足，不能?chē)L試更多類(lèi)型的探究方案。此外，各組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案普遍不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第一組的方案最為直接，由于手部一般比培養(yǎng)基大，很難保證每個(gè)部位都接觸到培養(yǎng)基，尤其是不易洗干凈的褶皺部位，從而造成誤差。另外，每一位學(xué)生的手部初始細(xì)菌都不盡相同，不易控制好單一變量。第二組為了簡(jiǎn)化統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將殺菌效果轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)基中大腸桿菌的菌落數(shù)，這種轉(zhuǎn)化使得因變量過(guò)于單一，人手部的金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌等都會(huì)導(dǎo)致人患病。所以，單一統(tǒng)計(jì)大腸桿菌讓液用量與洗手效果之間的關(guān)系對(duì)應(yīng)不夠精準(zhǔn)、科學(xué)。另外，洗手液與培養(yǎng)基混合不易搖勻，洗手液可能未完全溶解在培養(yǎng)基中，這些都會(huì)影響菌落的生長(zhǎng)情況，且搖勻過(guò)程中易產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致培養(yǎng)基平板周邊有較大氣泡。該組學(xué)生后來(lái)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)灼燒干凈的鑷子，輕觸氣泡使氣泡破裂。第三組的方案稍顯嚴(yán)謹(jǐn)，但是人數(shù)眾多也造成平板數(shù)眾多、實(shí)驗(yàn)操作繁瑣等問(wèn)題。另外，洗手后要將手部立即放入無(wú)菌水中，這對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的統(tǒng)籌實(shí)施也提出挑戰(zhàn)?？梢?jiàn)，學(xué)生的科學(xué)探究能力仍有很大提升空間。平行實(shí)驗(yàn)組較少是各個(gè)小組的通病。根據(jù)課本建議，應(yīng)該選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但實(shí)際上，各個(gè)小組的結(jié)果中，不是每個(gè)平板都符合計(jì)數(shù)要求，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠精確。這個(gè)問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)室的大小、活動(dòng)課的時(shí)間安排等限制都有關(guān)系，若有條件的學(xué)?？山M織學(xué)生進(jìn)行更大規(guī)模、更加全面的探究活動(dòng)。