探索地球生命论文开题报告

近年来，各国科学家竞相进行太空探索。但一个不可否认的事实是，人类在热衷研究其他星球的同时，对地球本身仍缺乏足够的认识。比如，对我们所居住的地球上的海洋来说，正如一位美国海洋生物学家所说，“我们关于海底的知识还不如对火星的多”。星际探索短期内可能不会给人类带来实质性的好处，而深海中蕴藏的丰富资源却有望在不久的将来为人类造福。日本在海洋探索方面走在了各国的前列。比如“海沟”号无人驾驶深海探测器，曾在1995年潜入世界最深的马里亚纳海沟，潜深达到10911米。但不幸的是，“海沟”号最终却在日本沿海失踪了。“海沟”号的生命历程1986年，日本海洋科技中心开始研制“海沟”号无人驾驶潜艇，于1990年完成设计并开始制造。“海沟”号长3米，重5.6吨，耗资1500万美元。它是缆控式水下机器人，上面装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手，是世界上惟一下潜深度达到7000米的探测器。2003年5月29日，日本科学家利用“海沟”号在日本高知县东南大约130公里左右的海域进行海底调查作业，当时“海沟”号的下潜深度为4673米。由于当年的4号台风已经开始接近这一海域，操作人员当天下午1时29分提前结束调查作业。但是在回收“海沟”号时，工作人员发现不知何原因“海沟”号已无法回到母船的发射架中。1分钟后，海面控制船与“海沟”号的光缆通信和高达3000伏的电力供应突然中断，控制船不得不采取紧急措施。当天下午4时17分，控制船的卷扬机只回收到了“海沟”号的母船发射架，“海沟”号则因电缆断裂而不知去向。操作人员大吃一惊，连续用方位测定器向“海沟”号发射了3次信号，但控制船没有接收到“海沟”号的任何信号。“海沟”号上搭载的电波发射器可以连续工作240小时，而电波发射器的发射范围仅在4公里左右。当时由于台风已经接近该海域，控制船上的操作人员推测认为，“海沟”号没有反应，可能是它受海浪冲击与控制船距离已经超过了4公里的范围。此后，日本海洋科学技术中心决心找回“海沟”号，并进行了一个月的搜索，但一无所获。直至当年6月30日，日本方面才向外界公布了“海沟”号失踪的消息。日本海洋科学技术中心于当年7月4日开会研究后认为，在大片海域中即使动用声呐仪也不可能找到久已失去联系的“海沟”号，于是宣告搜索结束。“海沟”号失踪使不少科学家痛心不已。对日本的深海科研来说，这次的损失无法估量。一些科学家甚至将“海沟”号比作航天界的“哥伦比亚”号。他们认为，这个价值5000万美元的探测器是独一无二的，它的失踪对科学研究是一个重大损失。到深海去看看大海正以自己特有的魅力召唤着人类。“海沟”号的失踪并不能阻止人类进行深海探测，正像“哥伦比亚”号失事不能阻止人类的航天事业一样。今天的人类正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正日益减少。为了生存和发展，人们必须寻找新的物质来源，海洋应当是首选。因此一些科学家认为，深海给人类带来的利益要比那些耗资庞大的太空计划实惠得多。此外，深海生物新物种的发现，在探索生命起源方面具有重大意义。深海探测中的技术问题在短期内，人类乘坐潜水器潜入深海还不太现实。因为在海洋中，每下潜100米就增加10个大气压，几毫米厚的钢板在1万米洋底就像大气中的鸡蛋壳一样易碎。为了克服这些障碍，从事深海探测的大部分科学家都已从有人驾驶潜水器转向机器人潜水器的研究。现在，称为“遥控潜水器”(ROV)的有绳潜水探测器和小型的计算机控制蓄电池驱动潜水器(AUV)可以由任何合适的船只操纵。此外，它们的造价也比较便宜，而且不会给操纵它的人带来任何危险。另一种可能解决的方案是开发出能取代适于海洋最深处压力的船壳。美国海军已成功试验过利用新型的陶瓷材料制成有浮力的深潜船壳，这类船壳具有人乘坐时所需的安全可靠性。目前这种陶瓷材料的数据资料已经解密，此举必然会促进其商用开发。而对于潜水器的浮力材料，不仅要求它能承受住巨大的压力，而且要求它的渗水率极低，以保证其密度不变，否则机器人就会沉入海底。在高压环境下，耐高水压的动态密封结构和技术也是水下机器人的一项关键技术。机器人上任何一个密封的电气设备、连接缆线和插件都不能有丝毫渗漏，否则会导致整个部件甚至整个电控系统的毁灭。由于无线电波在水中的衰减太快，所以在水中不能使用无线电通信、无线电导航及无线电定位系统。“海沟”号与控制船之间就是利用光缆进行通信的。由控制船发出的信号以及由“海沟”摄像机拍摄到的实时图像信号均可通过光缆传输，操作人员可观察监视器上的图像，在控制船上对“海沟”号进行操作。这些技术问题如能得到彻底的解决，海底这块最后未开发的“处女地”必将得到很好的开发和利用。届时，人类面临的一些社会问题也可有望迎刃而解。我们企盼着这一天的到来。（曲笑）大洋探秘从海洋中探索生命的奥秘记日本海洋科学技术中心 曲国斌海洋被称为地球上最后一个未开拓的疆域，她不仅可以为人类提供“取之不尽、用之不竭”的能源，而且还是人类探索生命奥秘的绝好窗口。位于日本横须贺市海滨的日本海洋科学技术中心就是一所专门从事这一科研活动的规模最大的机构。从开发资源到进一步了解地球日本海洋科学技术中心成立于1971年，30年来它走过了3个发展阶段。日本在20世纪70年代初设立这所科研机构的目的在于开发海洋大陆架资源。它通过实施“海洋计划”开发出了可在300米的深海的高水压、黑暗和低温等严峻条件下进行作业的技术以及潜水技术和潜水系统等。80年代，为展开对深海及海洋微生物的研究，它研制了有人潜水考察船“深海2000”号、海中作业实验船“海洋”号、3000米级无人潜水器“海豚3K”号等。到90年代，它开始在世界范围内展开对海洋的全面考察和研究，为此建造了6500米级潜水考察船“深海6500”号、深海考察船“海岭”号、万米级无人潜水器“海沟”号、海洋地球考察船“未来”号、深海巡航探测器“浦岛”号，最新研制的工具是远程航行型自律无人潜水器“AUV”等。1998年，日本海洋科学技术中心制定了新的“海洋开发长期计划”，提出“进一步了解地球”的目标，并设定了五大研究领域：揭示海洋和气候的变化机制、调查海洋海底的动态、探索海洋生态系、解析地球系统及研究新的海洋开发技术等。其中提出，21世纪的重要研究目标之一就是“探索地球生命的起源”。为此，海洋科学技术中心还启动了“深海生态环境”和“深海地球钻探计划”两个研究项目。发现地下生物圈1977年，美国的“阿尔宾”号潜水考察船最早在太平洋上的加拉帕戈斯岛附近2500米深的海底发现了热水（温度高达90℃）喷出孔周围存在着“热水喷出孔生物群落”。以此为契机，1984年，日本海洋科学技术中心使用“深海2000”号在距东京不远的相模滩1200米海底深处也发现了热水喷出孔生物群落，其中有在壳质形成的栖管内生活的虫类以及蜗牛、贝纲、甲壳纲、多毛纲、海葵目等的多种生物。据研究，这些动物不依赖光合作用，而把从地球内部喷出的硫化氢和甲烷等还原性低分子化合物作为初级能源，依靠由以硫酸化细菌、甲烷化细菌等为主的化学合成细菌构成的食物网供应能源。不仅如此，在相模滩及日本列岛附近的日本海沟及南海海沟等处，还发现了“冷水涌出带生物群落”。它们同样是通过化学合成而诞生的生物群落。到目前为止，在日本列岛周围海底，已经发现了18处冷水涌出带生物群落和13处热水喷出孔生物群落。自从发现了存在于海底的热水喷出孔生物群落之后，各国科学家竞相在太平洋、印度洋和大西洋等海域寻找深海生物。结果发现，这种热水喷出孔生物大多生存在地质构造上是活动着的海岭的两侧。而且，它们之间还有某种共同之处。在考虑到海底扩大的不连贯性和海底扩大的历史过程等因素的基础上，科学家对热水喷出孔生物群落的生物地理学特征进行了比较，结果提出如下假说：“生活在大西洋的热水喷出孔生物群落里的生物是从东太平洋派生出来的，而最有可能的传播路线可能就是东南印度洋海岭和西南印度洋海岭。”1996年，日本海洋科学技术中心使用无人探测器“海沟”号又在世界最深的海域———马里亚纳海沟查林杰海渊深度约1.1万米处采到了海底泥沙的标本，从中分离出来大约3000株微生物，并发现了新的微生物种类，如在1000个大气压下能够生存的超喜压性细菌、超好热性细菌、可制造有用酶的蛋白质分解酶及新的糖质分解酶的微生物等。2000年8月，日本海洋科学技术中心使用深海考察船“海岭”号又在印度洋的中央海岭、东南海岭和西南海岭的交接处（南纬25°19′10〃、东经70°2′24〃，水深2420米）发现了热水喷出孔生物群落，共有20多种生物，其中许多都是第一次发现。这表明，即使在深海海底那样的极限环境里，也存在着多样性的生物世界。科学家们设想：地球诞生初期的微生物有可能不受外界干扰而照原样生存下来；既然海底地壳下这样严酷的环境中还有生物生存，那么，在火星等星球上也会有生命存在；如果热水喷出孔生物是适应地球诞生初期高温环境的生物的话，那么，这就有可能使我们解开地球生命起源的奥秘。进一步探索地球生命的起源海底堆积着各种各样的物质层，保存着有关地球的各种历史资料，由此也可以了解地球气候的变化过程。根据迄今为止的研究，80万年来，地球上曾经有过多次超过现在的高温（40℃）和寒冷（－40℃）的时代。而从1万年前开始到现在，地球在气温上处于“异常的稳定期”。更有意义的是，上述谈到的“地下生物圈”，正是探索生命起源的绝好场所。把它与地球外行星上的生命现象进行比较，将加深人类对生命、对自身的了解。日本海洋科学技术中心为此进行超临界水中的氨基酸聚合观察实验、微生物在超临界水中的溶解实验、压力生理学实验等。科学家们发现，色氨酸能够使酵母菌在高压环境（250个大气压～300个大气压）下安然无恙地生存、发育，高等生物细胞（HeLa细胞）在400个大气压下会大大改变其骨骼形态等。为了进一步探索地球生命的起源，日本将从2003年起，与美国联合实施“统一国际深海地球勘探计划（IODP）”。为此，日本建造了“地球”号地球深部勘探船，并于今年1月在三井造船公司冈山公司厂举行了“进水式”。这条船长210米，宽38米，高116米，深16.2米，吃水9.6米，排水量约6万吨，船员150名，能够从海底向下钻探达到5公里～7公里（这是地壳到地幔的最短距离）处的地幔。为了实施这一国际性研究活动，日本海洋科学技术中心设立了“深海生物风险中心”，开发了“深海微生物实验系统”，其中包括地壳岩芯标本的防止微生物污染技术、地壳岩芯及岩石标本的微生物解析法、微生物分离法和培养法等技术。人们对这个计划寄予了极大期望，期待着能够在揭开生命起源之谜等方面获得进展。

优秀初中地理小课题开题报告范文

地理是一门关于生活在地球上的人与他所处地理环境之间关系的学科。地理所涉及的范围包括人类生活的各种环境,也就是自然环境与人文环境。

研究课题:初中地理图册阅读方法的指导研究

研究的目的和意义:古语云: 读书百遍,其义自见 是说阅读文章、书籍读得多了,其中的含义自然就会了解、掌握了。古人对阅读的理解既独到又深刻,就是现代的中小学生 听、说、读、写 也是必须具备的基本功。那么,地理图册的阅读不同于一般的文学书籍,它有特定的范围和含义,它是地理信息的最佳载体,是地理教材的补充和延伸,它可替代大量语言文字,既形象直观,又抽象概括,既是我们学习地理的工具又是地理考核的重要内容。因此,需要专门的训练和指导。怎样阅读地理图册?如何更有效地将图文结合起来形成系统的地理知识?这将使我们本次研究的主要内容。

研究对象:初一年级(1)班、(2)班和初二年级(1)班、(2)班。

研究实施计划:

总结阶段20XX年6月。对研究情况进行分析、归纳,对课题实施效果进行评价。 整理研究材料,完成课题结题报告和论文撰写,申请课题结题。

预期结果及表现形式:1、预期成果:初步形成一系列提高地理课堂教学效率的对策。 2、成果形式:论文、学案、课堂实录、多媒体课件、课题研究报告等。

选题背景:

20××年国际地理联合会发表《地理教育国际宪》,针对地理学在解决日益突出的全球性人口、资源、环境等问题上的巨大优势,高屋建瓴地指出 地理教育为今日和未来世界培养活跃而负责任的公民所必需 地理在各个不同的级别的教育中都可以成为有活力、有作用和有兴趣的科目,并有助于终身欣赏和认识这个世界 ,明确提出 地理教育要培养现代公民必备的地理素养 。学生在初中阶段学习的地球概况、各大洲及主要国家的自然人文地理特点等基本知识,阅读和使用地图,运用地理图表等基本技能,收集和分析地理信息以及地理观察观测等能力方法,初步形成的爱国主义情感和可持续发展观念等等,正是地理素养的重要组成,是对学生生活有用、对学生终身发展有用的地理。

可长期以来,地理学科在学校课程中被视为小科、副科 ,而作为非中考科目的初中地理更是地位低下。随着现在初高中分离办学,许多初级中学受中考指挥棒的影响,沿用传统的教学评估标准衡量教师的教学,使教师 穿新鞋走老路 ,不能真正实施新课程改革,也使学生学习地理积极性不高,学习效果差强人意,无法为高中地理学习或走向社会打下一定的基础。而今年开始,初中地理又得受新颁的会考制度的指挥,可能回到为应试而教学。

虽说现代地理教学的研究在国内外都不是一个新课题,但是系统研究 生活中的地理 并结合新评价机制和整合历史地理教材的研究较少,特别是立足初中地理教学开展的此类研究更少。基于以上思考,我们提出了《初中地理生活化教学的实践研究》的课题。本课题将在新课程理念的指导下尊重学生的兴趣和经验,以生活化的教学为突破口,优化和整合初中地理教材,构建一种开放的、探究的教学环境,真正赋予地理教学以生活的意义和生命的价值,实现三维目标,提高学生地理素养,从而产生进一步学习高中地理的内在需要,使学生积极主动地投入到地理学习中去。

课题研究的'理论依据:

约翰、杜威的实用主义教育理论

在实用主义教育思想体系中,杜威首先论述了教育与生活的关系。从批判传统教育出发,他明确提出了教育即生活、学校即社会的观点。杜威认为,在教育成为促进美好生活的一种手段的同时,教育本身也应该是一种美好的生活。因为正是在这种美好生活的过程中,生活扩大并启迪学生的经验,刺激并丰富学生的想象。他强调说: 学校的第一任务是教学生在他发现自己所在的这个世界里生活,理解他在这个世界上分担的责任,使他在适应社会方面有个良好的开端。只有当他把这些事情做得很成功,他才有时间或兴趣去从事纯属智力活动方面的修养。

经验是杜威实用主义经验论的基石。这一概念有两层意思,一是经验的事物;二是经验的过程。杜威认为,经验总是处于流动、变化和更新之中的,已有的经验是获得新的经验的基础。在杜威看来,经验和生活又是密不可分的,学生的发展不可能脱离具体的生活,脱离学生的经验,经验发展的连续性同样表现在学生个人生活与社会生活的统一性和完整性上。学生的学习过程实际上就是学生的生活过程,在生活中学习,在学习中生活,教育的本质就是生活。

陶行知的生活教育理论

生活教育理论是陶行知在推行乡村教育的过程中提出的。 生活即教育 社会即学校 的观点来源于杜威的教育即生活、学校即社会的改造。陶行知认为杜威的观点只是把社会生活中的东西搬一点到学校里做点缀,就像鸟笼里放上一两根树枝一样。因此陶行知强调指出: 要先能做到 社会即学校 ,然后才能讲学校即社会;要先能做到生活即教育,然后才能讲教育即生活。

这样的学校才是学校,要这样的教育才是教育。

生活教育理论是陶行知教育思想的核心,其本身是一个完整的理论体系。这个体系的主要内容包括三个方面:生活即教育、社会即学校、教学做合一。陶行知的生活教育理论对我们面向生活的中学地理教育很有启发,我们既不可能让学生像徐霞客那样天天跋涉于山水之间,也不能让学生天天关在学校里,像只笼中鸟,与生活世界隔离。我们要把生活与教育,学校与社会紧密结合起来,让中学地理教育处处面向生活。

建构主义教育理论中面向生活的理论启示

皮亚杰和维果斯基被认为是建构主义的直接先驱。根据皮亚杰的观点,个体的认知结果通过 同化 和 顺应 而不断发展以适应新的环境。同化即为当个体遇到新的刺激时,把这种新的刺激对象纳入到自己已有的认知结构之中;顺应则是对已有的认知结构进行调整,以使其与环境相适应。个体的认知结构就是通过同化和顺应之间的平衡过程逐步建构起来的。而在维果斯基看来,学习是一种 社会建构 ,强调认知过程中学习者所处的社会文化历史背景的作用,重视活动和社会交往在人的高级心理机能发展中的地位。

因此,逐渐形成的建构主义的教育理论的基本思路表现为以下四个方面:①注重以学生为中心进行教学。②注重在实际情境中进行教学。③注重协作学习,提倡师徒式传授。④注重提供充分的资源,让学生自我探索。建构主义的基本思路与面向生活世界的教育的思路有许多相通之处。在中学生的生活世界中,挖掘真实的生活教育资源作为教学情景,指导学生对地理系统学科知识的学习,是当前教学体制下面向生活的中学地理教学最应该实现的方式之一。

苏霍姆林斯基的教育思想中蕴涵的面向生活的教育理念

苏联教育家苏霍姆林斯基是个性全面和谐发展教育思想的倡导者和代表人物。在他看来,人的全面发展同掌握高深的知识、同积极的社会活动和劳动活动、同任意选择职业的可能性联系着。苏霍姆林斯基多次强调,学生不可能永远呆在学校,接受教育者的监督,他们早晚是要走向社会,走向现实生活的,如果没有自我教育的能力,他们就无法有计划地安排自身的工作、学习和生活,难以抵制不良倾向的侵蚀,其成长过程就会受到极大的影响。他认为在孩子越小的年龄时,越多地把社会的现实情况教给他们,越有助于使其形成永恒的价值观。因而,我们应该使教育贴近生活,促进学生在生活中真实的成长。

课题研究的意义

有利于体现地理学科的价值

地理学科具有科学、文化、生活、社会价值等诸多价值,特别是我们当前正在大力提倡建设和谐社会,强调社会责任感,地理教学应当培养学生保护地理环境的责任感。由于传统地理教学的弊病,使得原本非常生活化的地理离学生疏远了,以至于他们产生疑问: 地理学了究竟有什么用? 因此,突出对生活有用的初中地理生活化教学的实践研究,能够让学生感觉 生活中处处有地理,地理知识就在我们的身边 ,从而对地理学习建立一种需求感 我需要地理知识,同时也建立了一种责任感、学好地理知识是一个公民应尽的社会责任。

有利于增强生活能力

鉴于学生缺乏生活技能的倾向,地理可以结合生活实际,进行有关地理技能的操练,有效地帮助学生应对生活中的困难,解决生活中的问题,增强生活能力,提高对未来生活的适应能力,更大程度地满足生存的需要。

有利于激发学生对地理的乐学心理。

乐学,指学生喜欢学地理。学生要能乐学,就要培养其兴趣爱好,激发其求知求新的欲望。五彩缤纷的生活景观,多种多样的社会生活现象与问题,会引起他们的好奇感和探究心理,从而激发他们学习地理的兴趣。只要教师在地理教学中,经常将生活化的素材带入课堂中,运用适当的教学技巧,学生的兴趣会大大增强。而且地理教学生活化,真实自然,记忆深刻。良好的地理基础和浓厚的学习兴趣将为高中地理的学习和走向社会产生良好的促进作用。

课题研究的主要内容

本课题研究的基本内容是:(1)对初中地理课程中蕴涵的生活实例的分析。(2)对初中学生已有生活经验和学习地理的兴趣点的调查与分析。(3)高一学生学习地理的困难调查与分析。(4)分析初中历史课程中渗透的 生活地理 的内容。(5)优化和整合初中教材与校外课程资源中的 生活地理 ,构建 生活化 的地理教学。(6)按新课标的理念构建师生互动的激励性评价机制。

本课题研究的重点是: (1)按新课标的理念构建 生活化 的地理教学。(2)按新课标的理念构建师生互动的激励性评价机制。

本课题研究的难点是: 探索构建 生活化 的地理教学。

课题研究的主要方法:

调查法。在研究前、中、后期采用问卷、谈话、比赛等方法进行调查,为研究提供科学依据。