燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质(如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰)是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应,其中氧气是最常见的氧化剂,但氧化剂并不限于氧气,氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量,至今仍是人们的主要能量来源,其目的不是制备生成物,而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要,而且,对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染,也具有重要意义。一般说来,燃料在空气中的燃烧,是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化,应保证有足够的空气。同时,为保证固体和液体燃料燃烧充分,增大燃料与空气的接触面(固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等)也是有效的措施。 燃烧的条件:1.可燃物(不论固体,液体和气体,凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质,一般都是可燃物质,如木材,纸张,汽油,酒精,煤气等)2.充足的氧气 3.达到物质的着火点 灭火的基本原理及方法:燃烧必须同时具备三个条件,采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的.,灭火的基本方法有三个:(1)冷 却法: 将燃烧物质降温扑灭,如木材着火用水扑灭;(2)窒息法:将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应,如用氮气、二氧化碳 等惰性气体灭火。(3)隔离法:切断可燃气体来源,移走可燃物质,施放阻燃剂,切断阻燃物质,如油类着火用泡沫灭火机。 当今世界常用燃料:煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,又是化学工业中极为重要的原料,它们又细分为(1)固体燃料:木柴、烟 煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等;(2)液体燃料;汽油、煤油、柴油、重油等;(3)气体燃料:天然气、人工煤气、液 化石油气等 清洁燃料:液氨、酒精、液氢(最清洁的燃料,燃烧产物是水)、甲醇等 海洋资源的开发利用与海洋环境 海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。 海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图《深海锰结核》)。 海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。 温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 海洋空间利用 世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。 海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。 海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。 海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。 20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。 沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。 荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。 围海造陆 沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有 1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。 澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。 (一)海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。 (二)海洋生态破坏 除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。 海洋权益和《联合国海洋法公约》 20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。 根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。 《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。 海水化学资源概况 海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,如金达500万吨,铀达42亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元。水是生命之源,世界上缺水的地区愈来愈多,海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的。 海洋生物资源 1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计,海洋中约有20万种生物,其中已知鱼类约万种,甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值,为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨,折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量,则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。 2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业,另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计(正式统计数字尚未见报道)为1亿吨,其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中,世界各大洋的渔业产量分别为:太平洋亿吨,大西洋亿吨,印度洋亿吨。 各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来,日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快,1990年渔业产量达到1200多万吨,成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家,以及南朝鲜和东南亚的某些国家,渔业也比较发达。 3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的,世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间,目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外,药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来,日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题,首先是进行资源调查,同时开发新的捕捞技术。据报道,过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区,蕴藏着大量的中层鱼类资源,其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨,每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达亿吨。另外,水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类,如长尾鳕科鱼类,深海鳕科鱼类,平头鱼科鱼类,以及金眼鲷、鲽鱼等,可捕量约3000万吨。 海洋矿藏资源概述 用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说,其种类之繁多,含量之丰富,令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中,有80余种在海洋中存在,其中可提取的有60余种,这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中:海水中的“液体矿床”;海底富集的固体矿床;从海底内部滚滚而来的油气资源。 海水中最普通的是盐,即氯化钠,是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐,它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外,还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等,它们一般在陆地上比较少,而且分布较分散,但又极具价值,对人类用处很大。 据估计海水中含有的黄金可达550万吨,银5500万吨,钡27亿吨,铀40亿吨,锌70亿吨,钼137亿吨,锂2470亿吨,钙560万亿吨,镁1767万亿吨等等。这些东西,大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料,又可以做火箭的燃料及照明弹等,是金属中的“后起之秀”,而世界上目前有一半以上的镁来自海水。 海水是宝,海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂,是开采最方便的矿藏。从这些砂子中,可以淘出黄金,而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等,所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一,愈来愈受到人们的利用。 这种矿砂主要分布在浅海部分,而在那深海底处,更有着许多令人惊喜的发现:多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的,或者呈褐色的锰结核鹅卵团块,有的象土豆,有的象皮球,直径一般不超过20厘米,呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。 据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨,如果开采得当,它将是世界上一项取之不尽,用之不竭的宝贵资源。目前,锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中,还有许多沉积物软泥,也是一种非同小可的矿产,含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中,富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等,具有较大的经济价值。 近年来,科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”,是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊,海底裂谷带中,热液通过热泉,间歇泉或喷气孔从海底排出,遇水变冷,加上周围环境中及酸碱度变化,使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀,形成块状物质,堆积成矿丘。有的呈烟筒状,有的呈土堆状,有的呈地毯状从数吨到数千吨不等,是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。 石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”,又被称为“黑色的金子”。据报告,1990年,全世界海上石油已探明储量达×1010吨,海上天然气已探明储量达×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。 石油是“工业的血液”,然而目前全世界已开采石油640亿吨,石油的枯竭在所难免,从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体,又称为沼气,成分主要是甲烷。由于含碳量极高,所以极易燃烧,放出大量热量。1000立方米天然气的热量,可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此,天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。 海洋能源概述 浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。 潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。 今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。 除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。 把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。 此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
初中生物教学论文:让学生动起来要:“活动化教学”具有源远流长的理论和实践基础。但大都冠以“课外”前提。如何在生物学科课堂教学中开展活动化教学,给学生提供参与课堂教学的机会,同时为学生创造自我实现的条件,从而激发了学生主体积极性,让学生在活动中学,在快乐中学,有利于提高生物课堂教学质量,培养学生知识、技能、情感等综合素质,促进学生的全面发展。如何实现生物课堂教学活动化?我校生物科组教师对此进行了专题研究与实践,通过在教学设计与实施中抓住活动中的“动点”,设计好“动法”,“激活”学生,取得了良好的教学效果。 关键词:初中生物 课堂 活动化教学 动点 动法 存在问题 生物活动教学是指在初中生物课堂的教学过程中,建构一些既具有教育性、创造性、实践性,又具有生活性、趣味性的学生主体活动,让学生在活动中学习,在快乐中学习,以提高学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观和教学形式。 1、生物学科课堂教学活动化的必要性 “活动教学”具有源远流长的理论和实践基础。国外早期可追溯到卢梭的“自然教育论”以及后来杜威提出的“学校及生活”、“从做中学”的教育思想。国内从两千多年前荀子的“不闻不若闻之,闻之不若见之,见之不若知之,知之不若行之,学至于行之而止矣。”,到陶行知先生的“教学做合一”,都十分强调充分调动学生的多种感官让学生动起来,让教与学达到最好效果。 我国的活动教学先后在课外活动、活动课、活动、活动类课程、科学探究课、研究性学习、综合实践等活动课程中得到充分体现和发展。但在具体学科教学过程中,这方面的研究比较欠缺。因此,初中生物课堂教学中如何设计相关的教学活动,使学生在快乐中学习,积极主动地去学习,生动活泼地去探索,积极热情地去交往,是初中生物教师面临的一个新课题。 生物学科课堂教学活动化是新课程改革的需要。我国义务教育新一轮课程改革的基本理念是改变人才培养模式,倡导探究性学习,实现学生学习方式的根本变革。“充分调动、发挥学生自主、探究、合作的学习方式”成为本次课程与教学改革的核心任务。学习方式的转变离不开教学方式的改革。教学方式的改革必须实现三大转变:教学内容从过去的以教材为中心的单一书本知识转变为以教材为轴线,以活动为纽带,与现实生活紧密联系的多元化的教学内容;教学方法从以知识量为目标,讲授为基本方法的填鸭式教学转变为以能力为目标,以活动为基本方法,集中表现为“做中学”的开放式教学;教师的角色也由知识的传授者转变为学生自主、探究、合作学习活动的设计者和组织者。实现上述三个转变的核心,是能否有效地将“活动”引入课堂,让学生真正动起来。因此,“活动化教学”是实施新课程学科课堂教学较为适宜的教学方式。 生物学科课堂教学活动化也是生物学科本身教学特点的需要。生物学本身就是一们实验性科学,大量的实验、观察、操作、思考、探究,讨论意味着生物学习过程的活动性,学生要获得生物学知识,既要动手,还要动脑。活动寓生物学知识于学习,探究于游戏之中,既体现生物学知识的科学性,又符合学生认知发展规律,故能大大激发学生学习生命科学的兴趣。 生物学科课堂教学活动化还是初中学生心理发展的需要。初中学生活泼、好动、好奇心强,喜欢探索,不满足。“好动与不满足是进步的第一必需品。”活动符合他们的兴趣和动机,也可为学生个性的发展提供广阔的空间。 2、生物学科课堂教学活动化的研究实施 谈到“活动”,人们普遍想到学科课堂以外,冠以“课外”前提。即使是生物课堂中活动,为了赶进度,许多学校也多是延续到课外,学生自行开展,教学质量难以控制。我们应该让生物课堂教学也“活动”起来,进行课堂教学活动化研究,让学生用“动”的方法学习,在“动”中学,解放学生头脑、双手、眼睛、思维、空间,使我们的课堂真正成为学生主体的课堂。那么如何实现生物课堂教学活动化?我校生物科组教师对此进行了专题研究与实践,取得了良好的教学效果。我们认为,实现生物课堂教学活动化关键是:在教学设计与实施中一定要抓住活动中的“动点”,设计好“动法”,“激活”学生。 2.1 寻找“动点” 2.1.1 “科学、人文”的氛围有利于激发学生的“动点”。“科学、人文”的学习氛围即民主、和谐、平等、合作的师生关系。给学生提供参与课堂教学的机会,为学生创造自我实现的条件是主体发展的前提。让学生享受到学习快乐,从而激发学生主体积极性,激发学生“动点”。如在探究《人的反应速度》时,我首先在前面表演了抛接硬币,一个、两个、三个,其中我有成功、也偶尔有失败。成功时,同学们为我鼓掌,失败为我叹息。此时,师生的关系已经拉近,在不知不觉中已激发了学生“动点”,当我刚停下,许多同学争着“试一试”。当即请两位同学上台比赛。课堂气氛一下活跃起来。此时自然引出课题,再顺势启发:反应速度还与哪些因素有关?你想探究反应速度在哪方面的问题?学生:“反应速度与人的性别有没有关?”“反应速度与人的高矮有没有关?”“反应速度与人的注意力有关吗?”“反应速度与心理素质有关?”“反应速度与手指长短有没有关?”等等,全班一下提出了39个不同的问题。人文、民主、平等的学习氛围,放飞学生心灵,学生的创造性思维得到极大发展。紧接着我鼓励大家以四人小组为单位选定探究课题,设计实验方案,开展探究实验。整节课大家在快乐活动中积极主动地学习。 2.1.2 从学生的生活中挖掘“动点”。学生的生活与经验是接受教育、学习理解的基础,所以,要通过日常生活中具体的经验来学习,使教育与学生的生活密切相关。生物学本身就是一门生活中的科学。在教学中充分考虑学生的身心发展特点,结合他们的生活经验和已有知识设计富有情趣和意义的活动,使他们有更多的机会从周围熟悉的事物中学习和理解生物知识,学会生活。如在讲《鸟与空中飞行生活相适应特点》时,折纸飞机是大家从小就玩的游戏,但要折得好,飞得远也不容易,有一定技巧。课堂上通过折纸飞机比赛,看谁的纸飞机飞的最高最远,研究分析飞得高远的原因:纸材质轻还是重;纸大小;飞机翅膀大或小;机头折法……最后引导得出纸飞机要飞得远,必须解决“三个力”:重力、阻力、动力。那“鸟是怎样解决空中飞行的这三个力?”引导大家分析讨论课本中资料,总结得出鸟适于与飞行生活相适应的特点,水到渠成。又如许多同学家养有宠物,如何解决宠物随地大小便?同学们根据经验,提出了多种解决方法,促进了对条件反射的理解。此外,利用学生关注和社会正发生的热点问题,学习相关的知识,也是调动学生学习兴奋性、激发“动点”的有效方法。如2003年我国非典的流行为我们在讲初中生物传染病和免疫提供活生生的情景和材料。总之,现实生活为生物课堂教学提供了最丰富的活动内容。只要留心,你就会发现无处不有丰富的教育环境与教育资源。2.1.3 创设生动的教学活动情景,激发“动点”。俗话说,良好的开端是成功的一半。如果我们能在活动的起始阶段多着笔墨,多动脑筋,使创设的教学活动情景具有针对性、趣味性、创造性,活动中常会起到意想不到的效果。如每节课,我会更改电脑桌面背景,将生物科技成果与生物科学家作为桌面,通过猜一猜、听一听、讲一讲,动一动活动,极大吸引学生兴趣,调动学习积极性,而且有利于培养学生的创新思维,引发很多疑问,让学生真正动起来,课堂也真正活起来。此外,我们还充分利用媒体资源,教师课前收集大量科技录象片:如基因、克隆人、病毒、试管婴儿、吸烟、吸毒的危害、人体奥秘等等,穿插在相关的课堂教学中,也为生物活动教学开展、激发学生学习兴趣,实现教学目标,提供了条件。 2.2 设计“动法”。 初中生物课堂活动教学旨在让学生生动活泼、愉快学习,德、智、体协调发展。根据初中生物教材内容、教学目的及初中生的心理特点,我们在初中生物课堂教学中主要设计以下几类活动: 2.2.1 游戏类。人们对喜欢的东西学得最快。学生对于游戏有很强烈的兴趣。陶行知说:“学生有了兴味,就会用全副精力去做事。所以,学与乐是不可分离的。”游戏活动能充分调动学生的情感因素,使其思维和情感需求得到和谐发展,在游戏中,学生快乐学习,快乐发展。教学中我们常采用拼图游戏、竞猜游戏、填字游戏、角色扮演游戏等。如我们采用人体骨骼拼图,消化系统拼图;编制食物网和“一个也不能少”,跟我做生态球,猫和老鼠、听声音比赛,神经调节系列活动等等。通过各种活动,变具体为抽象,寓知识于游戏中,极大激发学生兴趣和参与欲望,充分调动每位学生学习积极性,促进人人动手、个个动脑,个个动起来。每次教师走进教室,学生就会上前追问,今天做什么活动?如在介绍《生态系统》一节时,我们设计两个学生参与活动:《编制食物链和食物网》,《一个也不能少》。如讲到生态平衡时我们设计了活动《一个也不能少》。事先编制好一个网,请10位同学出来分别代表生态系统中的各种成分,其中一个代表人类。让人坐在网中间,其他同学将他抬起来代表生态系统中其他成员支撑着人。当人类破坏某一环境因素如使水污染,同学分析水污染会导致其他相继污染。当说到某因素污染,代表相应的成分的同学就离开,同学一个一个离开,坐在中间的人受到的威胁越来越大,也越来越紧张,越来越害怕自己掉下来。通过学生自己体会,让他们真正感受到生态系统的各种成员是相互依存,相互影响的;人类如果不遵照客观规律,按规律办事,破坏环境,最终会遭到环境的报复影响人类自己的生存;生态系统中的成分一个也不能少,保护环境人人有责。又如:在初一《营养物质》的教学中,我们设计了《医生与病人》的游戏活动,“医生”背对黑板,“病人”面向黑板。当教师投影出某种营养物质缺乏的疾病名称,“病人”说出该病的主要症状,请“医生”诊断,并提出合理建议。课堂气氛非常好,同学们踊跃参加。通过医生与病人的扮演活动,同学们轻松、愉快地掌握了所学知识。 2.2.2 制作类。前苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过:“儿童的智慧在他的手指尖上。”意思是说,儿童多动手操作会促进智力的发展。从脑的结构看,人的大脑皮层的各种感觉和运动部位中,管手的部位所占面积很大,所以手的运动能使大脑的很大区域得到训练。俗话说:心灵手巧。训练手就是训练脑,“十指连心”手巧才会促进心灵。在课堂上,我们设计许多制作活动,如:细胞模型、人体骨骼模型、耳模型、骨骼肌在运动中的协调作用的模型制作,环境污染课件、手抄报等等,培养学生动手动脑的习惯,同时也充分挖掘学生的创造潜能。如在学习生态系统时,我们设计《跟我做生态球》的活动,目的在使学生在制作“生态球”及观察中认识生态系统和生态平衡的真正含义。通过实验和观察提高学生学习生态环境知识的兴趣,培养实验能力、观察能力和思维能力,树立环境观念,提高环境意识。首先,老师通过展示各种各样的生态球图片和自制生态球,吸引学生兴趣,再利用FLASH 动画引导学生分析瓶中生态系统组成成分,通过讨论、提出假设、设计方案、制做生态球,观察、记录,分析讨论。每个学生都积极参与其中,学生思维活跃,气氛热烈。如果没有学生的主动参与、直接体验与感悟,是难以充分发挥活动教学的特殊功能与价值的。 2.2.3 探究实验类。如光对鼠妇生活的影响,种子结构和成分的探究,种子萌发的条件探究、探测脉搏与运动关系,探究反应速度……。如在探究鱼鳍作用、观察鱼呼吸时,我们没有完全照搬教材,在实验材料、教学方法等方面都根据实际作了相应改变。在课堂上,给予学生极大的自由空间,教师只适当介绍实验内容、目的,实验器材、提出纪律要求,然后让学生根据所给材料自己设计方案,自己开展实验。实验时,因为当时季节问题,鲫鱼比较少,价格较贵,所以我们选用小金鱼,实验时发现金鱼比鲫鱼灵活很多,在观察红墨水从口入从鳃出的时候,按照教材方法将红墨水滴在鱼嘴前方时,整杯水马上变红,无法观察水进出的方向。怎么办?当时教师做了适当引导:“你们可以抓住鱼直接滴在口中观察,也可以尝试在不伤害小鱼生命情况下采用其他方法”。最后每个小组都找到相应方法观察到红墨水从口入从鳃出现象。 方法一:“让鱼在染了红墨水的烧杯里游一会,再放回清水。”;方法二:“将鱼放在桌上蜡盘,因为蜡盘面积大,水浅 ”;方法三:“用手挡住鱼不让游动”;方法四:“用桌上绑鱼鳍的塑料片拦住鱼”;方法五:“用手抓住鱼,直接往鱼口滴墨水”;方法六:“减少水,使鱼游速减慢”。并且对老师介绍的方法提出建议,认为直接滴墨水方法太粗鲁,容易伤害小鱼。学生的创造潜能是巨大的。开放性的活动为学生创造力培养提供自由空间。不仅培养了学生的动手能力,积极观察、思考能力、合作精神,同时也培养了学生珍惜生命的良好品德以及不盲从,敢于向老师、权威挑战的科学探究的精神。 2.2.4 设计与创作类:我们开展了生物园设计、宠物条件反射建立设计,新的动物运动方式设计与制作、动物通讯方式探究方案设计、营养食谱设计…… 此外还有调查、分析讨论等等。 以上的各种活动过程需经历亲身实践,记录数据,分析归纳,得出结论等综合过程,眼、脑、手、全身并用才能完成。其中动手实践是个核心环节,体现了活动的本质特点,离开这一环节即失去了活动的特点。 总之,课程中生物学科的价值不只体现在它的结论中,更在于它的发现和发展过程之中。知识永远是一条河流,它在不断地演变、充实和发展。在帮助学生学习和继承人类优秀文化遗产的同时,更要帮助其学习和获得镌刻在其中的情意、态度和认知能力。这些仅靠接受和记忆学习都是不能获得的,只有通过对科学发现过程的亲身直接体验才能获得。而学生只有在实践中才能真正体验学习的过程、学习的价值,才能养成探索,追求真理的顽强精神,才能使学习成为人的生活有机的一部分。教学中通过设计丰富多彩的活动,引导学生积极用眼、用口、用脑,在活动中启动多种感官去获得直接经验,让学生在实践和体验中独立思考,提高解决问题的能力。活动化教学,激发学生学习兴趣,培养学生能力,真正减轻了学生学习负担。作为非中考科目,学生学得轻松,乐学、爱学。 3.存在问题 3.1 课堂组织。生物课堂活动化教学,有效地促进学生学习的积极性和主动性,激发学生学习潜能,扩大了学生的创新思维,发散思维,活动中学生情绪激昂,教师如组织不当,容易出现为了活动而活动,忽视学习目标思维内化活动。要做到形、神结合,形散而神不散。师生需要默契,老师更需要有较强组织能力。不是每个老师都能很好地控制。 3.2 课堂评价。由于不同班级,不同学生,自主学习能力存在一定差异,兴趣爱好也有差异,从而导致在生物课堂活动化教学具体实施过程中,教学进度与产生效果产生一定差异。因此,在活动中如何及时、科学地评价课堂活动化教学效果,具有一定困难。 3.3 教师的知识与能力。生物课堂教学内容是丰富多彩的,具有很强的时代性的,因此活动形式应该具有多样性,老师应该具备渊博的知识和不断进取的精神。但是对于新课程,教师普遍缺乏相关的教学经验和资料,在教学活动设计中会遇到很大困难,深感自己知识和能力严重不足,故往往会需要花很多精力和时间去搜集资料,不断学习,给自己充电。 参考资料: 1、《我国活动教育的回顾与前瞻(代序)》全国活动课程与活动教学专业委员会主任委员吴惠青 2、《愉快教育》基础教育课程改革教师通识培训书系。 3、《生物新课程标准解读》 4、《活动教学》基础教育课程改革教师通识培训书系。
下面举个详细的例子给你吧! 真看不懂的话发邮件给你...XXXXXXXXXX学院20XX届本科生毕业设计(论文)任务书 (此两行黑体一号字 居中)题 目: 中小学学生排课管理子系统 专业学院: 计算机科学技术学院 专 业: 计算机应用技术 学生姓名: XXX 指导教师: XXX 一、 主要研究内容:排课系统正是为了减轻教务人员的工作量,实现教务工作自动化,解决排课这一老大难问题的教务办公软件。对掌握基础最为之重要的中小学学生排课一直都没有很好的解决方法,但是此问题又是每个学校在每个学期都会碰到的必要行政作业。本文在相关理论的指导下,在分析以往一些排课软件的基础上,提出一个简单,实用的中小学排课系统的设计方法,并对一些具体的问题给出相应解决方案。二、 主要任务及目标:以为中小学学生服务为基础,为解决老师繁杂的排课任务为目的,最大限度地免去工作人员繁忙而枯燥的手工排课过程。我的任务是做出一个适用于中小学学生的排课系统.指导教师签字: 年 月 日工作小组组长签字: 年 月 日
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