[科展解析]教室中的沙塵暴－粉筆灰落塵的觀察與改善

  

 

粉筆是上課常用到的工具，對學生來說一點都不陌生，待在學校的時間比家裡還長。漫天飛舞的粉筆灰對學生的影響會不會很大呢?又該怎麼避免掉這些粉筆灰呢?今天讓實驗告訴你。

 

【X博士摘要說明】

1. 比較粉筆寫字前後的重量、 板擦擦黑板前後的重量、擦黑板後粉筆槽內粉筆灰的重量。


2. 比較教室裡各位置粉筆灰的落塵量。


3. 找出最適合的粉筆書寫速率與板擦擦拭速率。

 

第48屆科展生活應用科學科作品
題目：教室中的沙塵暴－粉筆灰落塵的觀察與改善
作者：高雄縣岡山鎮岡山國民小學同學們

 

【摘要(原文)】

粉筆和板擦是老師們上課時的重要工具，在無法完全不用它們的情況下，我們試圖找出減少粉筆落塵量的有效方法。從實驗中我們發現，教室粉筆的使用量有隨著年級增高而增加的趨勢，用量越多所產生的粉筆灰落塵就越多。我們進一步發現，粉筆經過書寫和板擦擦拭，大約有70％會形成粉筆灰落塵，其中的45％散落在粉筆槽外。散落教室的落塵在有風的環境比無風環境散播得更遠更均勻。而座位在距離黑板2.5m外受到的影響會較少。此外我們也發現粉筆灰落塵近3/4 來自書寫的過程，1/4 來自擦拭的過程。使用環保粉筆並將書寫速率降低到每秒50 ㎝以下，可有效減少書寫的落塵量。而放慢擦拭速率，並用濕抹布擦過再用乾抹布擦乾，較能有效降低擦拭過程所產生的落塵。

 

【X博士步驟說明】

步驟1.測量一個班級每週平均粉筆的消耗量

                 

粉筆使用量：高年級>中年級>低年級，每週平均用量為30.84kg。

步驟2.測量消耗的粉筆中，經擦拭後有多少成為粉筆灰落塵

約29.5%被板擦帶走，剩下的約有45%散落在空中，其他則散落在粉筆槽中。

 

步驟3.無風和有風情況下，粉筆灰落塵在教室中分布的差異

在教室地面貼上膠帶(黑色)，以目視點算的方式，分別進行在無風及有風的情況下，粉筆灰散落的平均值。

與想像中的相同，有風的環境下落塵分布的距離較遠。

 

步驟4.粉筆書寫及擦拭所產生的粉筆灰落塵量比較

在書寫及擦拭時，以光面黑膠帶貼滿的瓦楞版靠在黑板下方，計算兩種情況下的平均落塵量及所佔比例。

粉筆灰落塵的膠帶重-膠帶淨重=粉筆灰落塵量

 

步驟5.粉筆材質與粉筆灰落塵量的關係

以橘色環保粉筆及一般粉筆再做一次上組實驗，發現環保粉筆落塵量較少。

 

步驟6.書寫快慢與製造粉筆灰落塵的關係

書寫越快落塵比例越高。

 

實驗7.擦黑板快慢與製造粉筆灰落塵量的關係。

發現擦拭時間越長落塵越少。

 

步驟8.不同的擦拭方式與製造粉筆灰落塵量的關係。

向下>上下>向上>左右擦拭。

 

實驗9.不同的擦拭器材與產生粉筆灰落塵量多寡的關係。

同上一個實驗實驗器材，分別以濕抹布及L型板擦等速擦拭黑板。

 

根據上一實驗結果做比較，落塵量：一般板擦>除塵布板擦>L型板擦>濕抹布。

 

作者們有以下幾點結論：

1. 年級越高，粉筆落塵量越大。


2. 書寫和擦拭的過程中，約有75%成為落塵；其中的45%散落在教室中。


3. 若座位安排在離黑板3.5m外會更好。


4. 落塵有四分之三來自書寫過程，四分之一來自擦拭過程；書寫及擦拭過程越快，落塵越多。


5. 用濕抹布擦拭的落塵量最少。

 

【評語(原文)】

 

【X博士評語】

這是個既實用，又有趣的實驗。大家都經歷過吸紛筆灰的日子。這個實驗其實有些部分的結果是顯而易見，例如板擦擦得越快粉筆灰越多、粉筆寫得越快粉筆灰越多等等，雖然與生活經驗相符，但實驗中把這些這些粉筆灰的「量」求出來。而整個實驗最有貢獻的部分，是提出了一個距離黑板多遠為同學合適的座位距離。實驗結果若能對我們的生活有一點點的改善，都是小科學家們帶給大家的貢獻。