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碳循環的基本過程范文第1篇

1、碳庫

碳循環是一個極其復雜的地球化學循環過程，包括碳元素在各個儲庫的貯存和在不同儲庫之間的流通。就通量來說，碳循環中最重要的是CO2的循環，CH4與CO的循環是較次要的部分。所謂碳庫，是指在碳循環過程中，地球各個系統所存儲碳的部分，概括起來，地球上主要有四大碳庫，即大氣碳庫、海洋碳庫、陸地生態系統碳庫和巖石圈碳庫，如表1所示，其中，巖石圈碳庫最大，但碳在其中的周轉時間極長，約在百萬年以上，因此，在碳循環研究中可以把巖石圈碳庫近似看作靜止不動；海洋碳庫是除地質碳庫外最大的碳庫，但碳在深海中的周轉時間也較長，平均為千年尺度；陸地生態系統碳庫主要由植被和土壤兩個分碳庫組成，內部組成和各種反饋機制最為復雜，是與人類活動關系最為密切的碳庫。而干旱半干旱區由于面積較大，因而在陸地生態系統碳庫中占有一定的比重。

2、碳源與碳匯

在碳循環研究中，人們主要關心的是碳在大氣圈、海洋和陸地生態系統（包括植物和土壤等）3個碳庫之間進行的連續交換，即碳的流量問題或者說是碳源和碳匯的問題。所謂碳源和碳匯都是以大氣圈為參照系，以向大氣中輸入碳或從大氣中輸出碳為標準來確定，即向大氣圈釋放碳的通量、過程或系統稱之為碳源，從大氣圈中清除碳的通量、系統、過程或機制稱之為碳匯。最終決定一個體系是源還是匯的是碳的凈收支。目前，由于大氣圈與陸地生態系統之間碳的交換過程存在的未知問題最多，受人類活動的影響最大，是全球碳循環的研究重點。其中，仍然困擾科學界的一大碳循環難題是關于“碳失匯”的問題，即CO2收支不平衡，該問自1938年Callendar首先提出，但到了今天，該問題依然懸而未決。目前比較一致的觀點認為，這個未知匯可能在北半球中緯度地帶，這一碳匯約可占到全球碳失匯的1/3，但是這一機制還不清楚。到目前為止，人們認識到的在幾年到幾十年的短時期內，可能影響陸地碳儲存的過程主要包括氣候變化，植物生長，CO2的施肥效應，氮沉降施肥以及土地利用方式的變化5個方面。由于干旱半干旱區生態系統碳源匯的研究較少，對該區生態系統碳源匯進行研究不僅可以彌補中國在干旱半干旱區生態系統碳通量研究的不足，而且可以為中國在碳貿易中提供一些基礎數據支持。

二、不同環境因素對干旱半干旱區碳循環的影響

植被—大氣間的碳循環及其對環境要素變化的響應是目前全球變化研究中的熱點問題，科學家們正嘗試通過不同尺度的實驗觀測和模型模擬來研究陸地生態系統在不同時間與空間尺度上的碳收支及其對環境的響應。影響生態系統碳交換量的主要因素有光照，溫度，水分以及土壤溫濕度等。干旱半干旱區由于氣候干旱，蒸發強，降雨稀少，光照強，各種環境條件惡劣，使得該區生態系統在各種環境因素影響下較為脆弱，因此有必要對干旱半干旱區各個環境因子影響下的生態系統碳循環進行深入分析。

1、光照與輻射

光照條件是生態系統中生物生長所需的重要因素，生物的各項生命活動與生產都與光照具有密切聯系。由于光合有效輻射的影響，植物的光合作用具有明顯的晝夜規律。通常植物光和能力隨著光照增強而增加，但當光強達到飽和點后，光合強度就會受溫度，水分等其他環境因子的控制。Chaves等[28]對干旱荒漠區的植物進行了研究，發碳庫大氣圈陸地生物圈巖石圈大洋C大小/Gt700~7201900~2000>7500000038400~40000表1地球各主要碳庫注：1Gt=1×1015g。現植物在水分脅迫時易發生光合作用的光抑制，而Demmig等的研究又發現，光抑制的發生，會導致光合作用消耗的光能減少，使得光合組織吸收的光能大量過剩，而過剩的光能若不能及時有效地耗散，就會損傷光合器官，從而進一步影響光合作用。許皓等研究了光合有效輻射與地下水位變化對檉柳屬荒漠灌木群落碳平衡的影響，結果表明，光合有效輻射是一個主要影響因素，與群落碳獲取呈顯著正相關關系。群落碳同化能力的季節變化是光合有效輻射和地下水位共同影響下光合作用物候學特征的體現。另外，在干旱區荒漠生態系統中，每個物種對光照的響應不同，因此具有不同的光飽和點與光補償點，荒漠植物由于長期適應強烈光照，所以光飽和點要比一般植物高，C4植物要比C3植物高，但也有例外情況。

2、溫度

溫度的變化對生態系統生物生長發育的各個方面都有不同程度的影響，是生物生命活動不可缺少的因素，它在任何時間任何生態系統中都起作用，并且是對生物影響最明顯的環境要素之一。但生態系統光合作用（形成光合作用總初級生產GPP）與呼吸作用（特別是土壤呼吸Rh）對溫度的響應卻不盡相同。目前，有許多學者對土壤呼吸與溫度間相互關系進行了研究，并建立了許多方程，包括：線性方程、指數方程、Arrhenius方程、冪函數方程等。這些方程能在一定溫度區間內很好的描述土壤呼吸變化，較好的揭示CO2通量的季節變異性，但當溫度過高或偏低時，其模擬精度下降明顯。另外，徐小峰等研究了氣候變暖對主要碳循環過程和植被、土壤碳庫和凋落物碳庫的影響，并探討了氣候變暖條件下陸地生態系統的碳源/匯關系。李琪等對半干旱區土壤溫度對克氏針茅草原生態系統碳通量的影響進行了初步探討，結果表明土壤溫度和水分是影響克氏針茅草原生態系統碳收支的重要因子。干旱半干旱區生態系統地表水分含量低，蒸發量大，隨溫度的升高或增溫時間的延長，土壤呼吸速率增長減緩甚至停止，對溫度變化的敏感程度降低，表現為溫度較低時，土壤呼吸主要受溫度變化控制，溫度偏高時，土壤呼吸主要受土壤水分等因素影響。這種情況說明土壤呼吸是溫度與其他多種因子共同作用的結果。綜上可知，干旱半干旱區生態系統碳循環的相關過程（包括光合作用以及呼吸作用等）與溫度（氣溫與水溫等）之間的關系十分復雜，但目前關于該區這方面的研究較少，今后急需加強干旱半干旱區生態系統各種生理過程與溫度間響應關系的研究力度，使其更好地為研究該區生態系統碳循環服務。

3、水分條件

光照與溫度雖然都是影響生態系統植被生長的重要因素，但各個區域的光照條件與溫度的年內變化模式較穩定，年際變化也不大，而水分在年內與年際間都是變化最劇烈的環境因子，從而成為限制生態系統植被生長最普遍的因素。其中，降雨總量、降雨強度以及降雨時間變率的改變將會影響許多陸地生態系統的碳循環過程及碳源匯功能和大小，反過來，這些陸地生態系統的碳循環過程及碳源匯功能和大小的改變又可能對氣候系統產生強烈的反饋，加劇或者減緩氣候的變化。相對于其他陸地生態系統而言，干旱半干旱區碳循環過程對降雨變化的響應更為敏感，它所表現的弱源或者弱匯特征在降雨的擾動下容易發生方向性的逆轉，從而使得碳源匯功能表現出極大的不確定性。目前，國內外學者針對干旱半干旱地區碳循環過程對水分變化的響應進行了一定的研究，許多研究表明：偶然性的降水事件對干旱區碳循環機制及生態系統的結構與功能有重要控制作用。Sponseller的研究結果表明，降雨使Sonoran沙漠的土壤呼吸迅速增加30倍；劉殿君研究了極端干旱區增雨對泡泡刺群落土壤呼吸的影響，實驗結果也證明了在干旱地區降雨會使土壤呼吸急劇增加。另外，土壤水分是影響陸地生態系統CO2通量的重要環境要素，對植被的生長、根系分布、微生物活性等與土壤呼吸密切相關的生物因子起控制作用。李琪等探討了水分對半干旱區克氏針茅草原生態系統碳通量的影響，結果表明，土壤水分的增加會提高克氏針茅草原生態系統的固碳能力、初級生產力及呼吸作用；還有研究表明，干旱區土壤呼吸的季節波動強度和土壤水分顯著負相關，低土壤含水量群落土壤呼吸速率的季節變化對土壤水分變化的響應與高土壤含水量群落相比更為敏感，但夏季土壤呼吸的最大值與土壤水分的極值并無固定聯系，但也有研究觀察到夏季干旱時節，土壤仍具有較高的呼吸速率，該現象說明除了土壤水分外，其他環境因素也在起一定的控制作用。

4、其他環境因素

目前，除了輻射、溫度、降水等環境因子外，學者們還研究了其他一些環境因素對干旱半干旱區生態系統碳循環進行了研究，如張新厚等研究了半干旱區土地利用方式變化對生態系統碳儲量的影響，結果表明不同土地利用方式碳儲量不同，楊樹防護林帶最高，樟子松-山杏疏林草地次之，沙質草地碳儲量最低；白雪爽等分析研究了半干旱沙區退耕還林對碳儲量和分配格局的影響，結果表明：隨著退耕年限的增加，生物量碳儲量不斷積累，且其增加的碳庫主要分配在樹干，退耕還林初期，土壤有機碳儲量表現出下降趨勢，隨后逐漸恢復甚至高于農田土壤碳儲量；呂愛鋒等對火干擾下生態系統碳循環進行了詳細的綜述與分析；樊恒文等綜述了近年來干旱區土地退化與荒漠化對土壤碳循環的影響，評價了干旱區土壤碳的固存和在緩解溫室效應方面的潛在能力，并討論了干旱荒漠化地區對全球碳平衡的貢獻和在干旱區促進土壤碳固存的基本策略；另外，于占源等研究探討了半干旱區沙質草地生態系統碳循環關鍵過程對水肥添加的響應。

三、中國干旱半干旱區碳通量研究現狀

植被與大氣間的碳交換通量的準確和長期觀測是評價陸地生態系統碳源、匯功能的基礎和前提。通量觀測網絡是獲取生態系統與大氣間CO2和水熱通量數據的有效手段，可以為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用關系，評價陸地生態系統在全球碳循環中的作用提供數據服務。目前，陸地生態系統碳收支的主要研究方法有：樣地調查與清單法(inventories)，模擬實驗研究法(inversemodeling)，CO2通量觀測網絡(fluxnet)以及模式模擬(patternmodeling)4種，其中，渦動相關法已經成為直接測定大氣與群落CO2交換通量的最可靠方法，也是世界上CO2、水熱通量測定的標準方法，在各個地區不同生態系統中都得到了廣泛的應用。目前，中國通量網絡的觀測對象主要涉及了森林、草原、農田、濕地等，而對中國干旱半干旱區碳通量的研究較少，使得中國干旱半干旱區生態系統碳循環的研究仍處于初級階段。目前對干旱半干旱區碳通量的研究主要集中在凈生產力，光合作用，植被碳儲量，土壤碳儲量、土壤呼吸作用以及生物土壤結皮的固碳能力等方面，而對干旱半干旱區碳通量的長期連續觀測較少。劉冉等對古爾班通古特沙漠南緣原始鹽生荒漠地表水熱與二氧化碳通量的季節變化進行了研究，結果表明凈輻射通量、潛熱通量和二氧化碳通量都具有明顯的季節變化趨勢，而顯熱通量的季節變化不明顯；柴仲平等對干旱區綠洲冬小麥生態系統CO2源/匯關系進行了長期的研究，結果表明在小麥的整個生育期，可以凈固定CO2的量為122.60t/hm2。

四、展望

通過以上綜述可以知，中國干旱半干旱區生態系統碳循環研究基本處于初步階段，許多研究依然存在諸多薄弱環節，總體來講，今后中國干旱半干旱區碳循環研究應在以下幾個方向進一步加強：

（1）從不同時空尺度探討干旱半干旱區生態系統碳循環過程與強度，加強碳源/匯季節變化動態和區域分異的對比定位觀測，同時加強機制研究中的多因子綜合評價，增加研究和預測結果的可靠性。對干旱半干旱區生態系統碳循環已有的研究結果表明，不同環境因子在不同群落以及植物不同生長階段影響程度與影響方向也有所不同，因此，要想準確評估整個干旱半干旱區生態系統碳源/匯貢獻就必須對不同時空不同群落類型進行詳細野外試驗研究，以擴充中國干旱半干旱區生態系統碳循環研究的數據基礎。

（2）進一步加強對影響干旱半干旱區生態系統碳源/匯的物理、化學以及生物過程研究。目前關于干旱半干旱區生態系統的碳循環機制尤其是許多細節研究都相對薄弱，碳循環研究過程中存在許多不確定性，今后研究中應有所加強。包括：植物呼吸與凋落物呼吸的定量測定、土壤不同形態碳的垂直分布規律以及非生長季（冬春季）與生長季影響機制的異同等。

（3）從整體和系統的角度研究干旱半干旱區生態系統碳循環。在已有的干旱半干旱區碳循環研究中，對植物、土壤的研究多局限于生態系統各個部分自身時空動態變化以及對周圍環境因素響應，且各部分研究相對獨立，而對于碳元素在大氣-陸地生態系統儲存庫間的定量遷移轉化關系涉及較少，從而缺乏整個系統的綜合研究。

碳循環的基本過程范文第2篇

關鍵詞：觀念；情境；活動；點撥；反思

文章編號：1008-0546（2012）05-0044-02 中圖分類號：G633．8 文獻標識碼：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2012．05．020

頻頻發生的煤氣中毒、瓦斯爆炸，毒霧籠罩的液氯、液溴泄露；食品中塑化劑、蘇丹紅色素等的添加，瘦肉精的屢禁不止，日本海嘯過后內地民眾瘋狂搶鹽，讓我們驚慌失措、震驚費解!導致這些現象的因素固然很多，但公民缺乏化學科學素養、缺乏化學基本觀念是關鍵。如何使孩子們從小學著用化學視角看待世界，用化學觀念解決實際問題，我們化學教師有著義不容辭的重大責任。

2011年10月11日至14日，江蘇省初中化學優質課觀摩評比活動在淮安市北京路中學舉行。來自全省十三個大市的14位優秀選手同臺競技，給全省三百多名參會觀摩老師帶來了一場場課堂教學的盛宴。本次活動的成功舉辦，為全省初中化學教師搭建了一個展示與交流的平臺，對我省初中化學教學工作和專業成長起到了很大的推動作用。筆者有幸隨常州代表隊一同前往觀摩，切身感受到比賽的精彩場面及緊張氣氛。每節40分鐘的展示課，都凝聚了各地參賽老師和相關教育教研工作者的大量心血。活動中亮點很多，各有特色。最終，常州等7個地區的老師獲得一等獎，這七位老師都有一個共同點，就是不僅注重“雙基”的教學，更注重中學化學基本觀念的滲透。

那么究竟什么是中學化學基本觀念呢？

一、 中學化學基本觀念的內涵

1.中學化學基本觀念的界定

所謂中學化學基本觀念就是中學生在化學學習過程中，通過對化學基礎知識或化學學習過程進行反思所形成的能夠反映化學本質特征的總觀性認識。化學基本觀念既不是化學知識，也不是化學知識的簡單組合，但化學基本觀念又不是憑空產生的，它根植于化學知識和化學知識的學習過程之中。有研究表明：中學化學基本觀念是化學學習反思的產物，但是化學基本觀念一旦形成，反過來對化學學習又產生強大的反作用。需要指出的是，學生在學習化學的過程中形成的觀念是多種多樣的，有的是正確的觀念，有的是錯誤的觀念，所謂化學基本觀念指的是在學生頭腦中形成的正確的觀念，它和一般想法或認識是不同的，更不是錯誤的觀念。

2.化學基本觀念是化學知識的核心

化學知識可分為“化學事實性知識”和“化學核心知識”，一般說，化學事實性知識是化學中具體的、孤立的物質、化學反應以及具體的化學應用等，而化學核心知識則反映化學科學最基本、最本質的內涵，或者說，化學核心知識就是化學科學最基本的原理和概念。學者和文獻強調的化學核心知識，本質上又都是強調了化學基本觀念。化學核心知識與化學基本觀念的辯證統一充分體現在新課程標準中，九年義務教育化學課標在“物質構成的奧秘”、“物質的化學變化”中體現了“物質的多樣性”、“物質是變化的”、“變化過程中元素不變”等化學基本觀念。這些核心知識，我們也可用“物質觀”、“微粒觀”、“元素觀”、“物質運動觀”、“物質的可分性”、“科學價值觀”等化學基本觀念表述。很顯然，真正體現化學科學精髓的是化學核心知識即化學基本觀念而非化學事實性知識。

二、培養學生化學基本觀念的策略

如何培養學生化學基本觀念？結合觀摩教學中的片段，筆者認為可從以下幾個方面入手：

1.創設情境，建構觀念

以常州正衡中學艾老師的《“碳循環”的魅力》為例：

在悠揚的骨笛聲中引入課題：最初存在于大氣中的14C，經過若干年后為什么能到動物的骨骼中？接著回顧二氧化碳在自然界中的循環，認識在自然界中的四條碳生物循環；同時補充碳的地球化學循環，完善對自然界中的碳循環圖，并開展尋找循環圖中的化學反應、探尋反應過程中的物質元素等化學視角來認識自然界中的碳循環；并從化學課堂、自然生活的角度來突出碳循環的利用。

課堂總結：除碳循環外，生活中其實還有很多其他物質的循環。循環的魅力體現在：（1）它是有趣的，因為生活中的一種物質經過若干轉化后，又能回到起點。（2）它是復雜的，本節課由于我們剛學化學不久，討論的循環都是小循環，但隨著同學們的認識面的不斷擴大，我們可以在小循環的基礎上構建出更多的大循環。正因為大循環的復雜性，把許多物質聯系在了一起，這樣有利于把握不同物質間的相同。

本節課通過歡快飛揚的音樂情境后的質疑，展開對碳元素的追蹤，大氣中的元素進入骨骼中的問題，引起了學生的認知沖突，激發學生的好奇心和發現欲，誘發了學生質疑猜想，促使學生主動進入分析問題和解決問題的活動中。并逐步認識“循環在化學學習中”是一種學習方法，也是認識不同物質間存在聯系的一種途徑，建構了物質普遍聯系和轉化的觀點。

2.引導活動，體驗觀念

以泰州中學附屬初級中學朱老師的《組成物質的化學元素》（第一課時）為例：

學生活動一（我有一雙慧眼）：請比較元素撲克牌所提供的信息，將你的發現寫下來。

學生活動二（我有一雙巧手）：請仔細觀察十種純凈物的化學式，試寫出組成這些純凈物的元素符號。

學生活動三（我能運用）：將10種物質分類。

學生活動四（我會歸納）：學到了關于元素的哪些知識？

本節課是建立在學生了解了物質的微觀構成，體會到了物質的多樣性的基礎上，回歸本質即所有的物質都由元素組成，幫助學生建立初步的元素觀。從具體的元素入手，結合自制教具元素撲克牌（正面是元素符號、名稱、質子數，反面是常見物質的化學式和名稱），選擇小組活動形式，活動具有開放性。建立在學生的原有知識水平和觀念水平的問題使大多數學生都能進入活動、參與討論，都能在組內活動中作出貢獻，每個能力水平不同學生在活動中都能得到不同的發展。通過引導使學生在大量事實和觀察體驗活動的基礎上建立元素觀，領悟自然界基本組成的簡單性。

3.適當點撥，提升觀念

以南京科利華中學陳老師的《石灰石的利用》為例：

老師：依據碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣的性質，我們能探尋他們之間的關系。

投影：引導物質轉化關系的構建。

老師：石灰石、生石灰、熟石灰的主要成分。依據它們的性質，我們來一起分析它們的用途。

投影：萬里長城、金字塔、中華門古城墻等。

小結：（1）物質的性質決定物質的用途；（2）物質經過轉化，可以拓展利用的范疇。

本節課結合性質分析，感悟性質決定用途，明確從化學角度認識石灰石利用的重要性，最后教師予以適當的點撥和投影呈現，拓展了學生的思維，加深了學生的印象，引導學生實現相關知識的升華而實現觀念性的提升。

4.反思改進，完善觀念

以連云港東港中學陳老師的《質量守恒定律》（第一課時）為例：

老師：質量守恒定律適用于一切化學反應。既然質量守恒，那能不能使表面看來“不守恒”的實驗表里一致呢？我們以碳酸鈉和稀鹽酸為例。

分析：該實驗前后的質量不等是因為敞口裝置中有氣體逸出，那么解決問題的關鍵是避免氣體的逸出。怎樣實現？

學生回答：密閉容器中。

學生思考設計改進實驗裝置（如增加橡皮塞、增加帶滴管的橡皮塞、帶氣球的橡皮塞等），教師引導學生分析各種裝置是否可行，有什么利弊，引領學生的思維不斷發展。

小結：我們認識問題不能只停留在表面，我們今天發現質量守恒定律的過程與科學家發現的過程有著驚人的類似，這經歷了艱辛而漫長的過程。

本節課抓住學生在學習過程中的認知沖突，從“能否使表面看起來不守恒的實驗變守恒”這一問題成功的引發了學生的積極思維，通過師生濃墨重彩的分析，實驗裝置的改進完善得以實現，較好地培養了學生的科學態度和創新意識，更好地完善了質量守恒的觀念。

以上方面能促使觀念的形成，但具體應用的時候，還有一些注意點，比如有些觀念要避免絕對化（如物質性質是決定物質用途的重要因素，但不是絕對因素；物質間可以轉化，但要符合質量守恒定律）。具體的化學知識并不會自發地成長為化學觀念，由知識上升為觀念的過程是長期的，絕非一朝一夕就可以完成，這需要有學習主體思維和情感的積極參與，更需要我們引導者教師的長期滲透。

書“讀不進乏味、讀進了有滋味、學會了有品味。”化學教學也同樣如此。只有在教學中始終不懈的引導學生思考與分析、總結與提煉，才有利于學生形成正確的化學觀念，也有利于彰顯化學的學科魅力，激發學習熱情，提升生活品味，提高生存質量。

碳循環的基本過程范文第3篇

隨著全球經濟的迅速發展，人類為了自身的生存和發展，在利用和改造自然的過程中造成了各種生態環境問題，世界各國都遇到了資源、環境、災害等方面的嚴峻挑戰，生態環境問題再一次引發了全社會的關注。生態文明是指人類遵循人、自然、社會和諧發展這一客觀規律而取得的物質與精神成果的總和；是指以人與自然、人與人、人與社會和諧共生，良性循環，全面發展，持續繁榮為基本宗旨的文化倫理形態。當代中國生態文明建設與經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設一并列入黨的行動綱領中，形成了國家“五位一體”的總體布局。黨和國家的新一代領導集體，更把國家生態安全的底線提上重要議事日程，并指出生態文明建設是中國特色社會主義事業的重要內容，關系人民福祉，關乎民族未來，事關“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的實現。面對著如此重要的社會問題，科普場館在傳播生態文明理念上肩負著重大的社會責任，必須緊迫跟進，有所創新。中國科技館在新館建設調研報告中指出：確定中國科技館理念體系的最基本依據是“需求”與“供給”的關系，即國家、社會和公眾對于科技館的需求是建設科技館的先決條件。報告還認為科技館應全面展示人類、科學、技術、自然之間的相互關系，深刻揭示科學技術的本質功能和作用，在全社會普及人與自然和諧的可持續發展意識，幫助公眾樹立科學的資源觀、環境觀、生態觀。

2廣東科學中心傳播生態文明理念的實踐

廣東科學中心在科學發展觀理念指導下，以“自然、人類、科學、文明”為主題思想，注重科學、技術、社會、環境的關系，從而使展示主題和內容設計形成一個穩定的“四面體”結構。主題詞“文明”的介入，使這個穩定的“四面體”結構能多角度展示科普場館傳播科學的內容定位，與時俱進地表達人類與自然和諧可持續發展的理念，很好地解決了科普場館主題化設計中科學、技術和社會三者之間的關系。廣東科學中心在生態文明理念傳播中始終堅持探索和實踐，在一期建成的“實驗與發現”、“兒童天地”“、交通世界”“、數碼世界”“、綠色家園”“、飛天之夢”“、人與健康”“、感知與思維”八個展館基礎上，又推出了多個題材的展示。（1）“金色騎樓•綠色生活”———世博廣東館多年來廣東省一直致力于“倡導綠色生活，發展綠色經濟”，回遷的廣東館把握綠色發展主題，以“廣東綠道”為主線，在家鄉父老鄉親面前重現“綠色生活”“、綠色城市”“、綠色神話”，延伸世博會的綠色理念，倡導綠色的生活方式，建設環境友好型社會、資源節約型社會、人與自然和諧發展社會。（2）LED體驗館LED及其產業化是廣東戰略性新興產業的重要課題之一。LED體驗館緊扣綠色照明的科普題材，從協同創新的產業化方向入手，進行主題設計與展示技術創新，使社會公眾在“童年的螢火蟲”、“綠色家居照明”、“LED暢想劇場”等特定的情境中，體驗節能、環保、安全、舒適的LED綠色照明。（3）“嶺南科技縱橫”主題館“嶺南科技縱橫”主題館是廣東科學中心展示廣東科技發展歷程的首次嘗試，以上下五千年的時間跨度，“嶺之南，海之濱”的空間定位，向公眾展示一個具有區域文化特色的科技發展歷程。此館融合“海納百川、敢為人先、進取創新”的嶺南文化特色，從主題策劃到展項設計，都滲入了敬畏自然、生態和諧、綠色發展的理念。科技推進歷史，創新引領未來，人類文明始終與科技創新同行。一直以來，廣東地區都對綠色“情有獨鐘”，不僅是因為綠色是嶺南的代表色，更因為綠色發展是廣東可持續發展的必由之路。

3創新實踐

3.1人類文明歷程的主題設計

現在科普場館的主題設計大多千館一面，然而同是生態文明的主題，不同的視野角度，就會有不同的設計。同時，主題設計還應符合科普場館的展教理念，切合公眾的實際需求，與學校的正式教育成為互補，樹立正確的自然觀。“人和自然”展廳的概念設計以“物質—能量—信息”為主題線索，其中包括：（1）物質循環。以水循環和碳循環為代表，介紹了生態系統物質循環的大體過程。（2）能量轉換。太陽能是地球能量的源泉，在它和各種形式的能量轉換中，能量既不會產生也不會消失，而是從一種形式轉化為另一種形式或是從一個物體轉移到另一個物體，但過程中往往會產生能量的損耗。因此，在能量的轉化利用中，要選擇熵增加最小的途徑。（3）信息傳遞。生態系統中信息傳遞具有重要的作用，生命活動的正常進行，生物種群的繁衍生息都離不開信息傳遞。信息還可以調節生物的種間關系，維持生態系統的穩定。由圖2可見“，人和自然”展廳的主題設計，有一定的新穎性，從生態系統的物質循環、能量流動、信息傳遞等知識點切入，并且大膽地知難而進，著重表現“生命系統是與外界交換物質、能量、信息的開放系統”“，太陽能驅動著生態系統的物質、能量流動”，“進化是熵減少、信息量增加的過程”，“退化是熵增加、信息量減少的過程”這些十分重要的概念。不回避“熵增加”、“信息熵”、“開放系統”、“生命以負熵為生”一類難題，而這些正是傳統科普場館少有提及，而生態文明建設不又可回避的概念。

3.2綠色題材廣角下的展示創新

由于“綠色題材”的綜合性、理論性非常強，在科普場館中的展示呈現難度相當大。生態文明理念的傳播對象是全體公眾，受眾覆蓋面廣，文化水平差異度大。拋開展示內容不論，即便是展示技術風格，也往往眾口難調。這種矛盾的狀態告訴我們：傳播生態文明理念的方式亟待突破，必須另尋出路。“人和自然”展廳在概念設計中進行了深入的思考：第一，將抽象概念轉化為形象模型，例如：第二類永動機。第二，將經典實驗轉化為互動體驗，例如：熱傳遞、焦耳熱功當量實驗、布朗運動。第三，將體驗過程轉化為快樂游戲，例如：低碳生活體驗。第四，將場館情景與真實景象結合，例如：展示模型與展館周邊自然環境的結合。第五，將故事敘述與動漫形象結合，例如：碳源與水珠、火娃的新媒體創新組合。第六，將綠色能源展示與高新技術結合，例如：氫燃料電池、零排放汽車。第七，將本土素材與生態文明建設結合，例如：“廣東綠道”、廣東核電、廣東產業結構的綠色轉型。其中，熵與熵增加的抽象概念，讓我們展示設計人員長期以來費盡心思。如果利用“一桶開水”“、制冷機”、“多級膨脹做功”、“第二類永動機”、“一潭死水的熱寂”等一系列形象化的展項設計思路，就回避了熵以及熵增加的數學表達。再比如“碳循環火車旅行”方案，以碳循環為主線，制作成火車軌道，讓參觀者乘上“碳循環火車”，了解碳循環的路線與層次，了解不同文明進程的碳消耗與環境變化。而“生物圈2號”的游戲方案，讓觀眾在虛擬環境中主宰仿真地球的生態系統，從而意識到地球環境是在經歷了幾十億年的風風雨雨后形成的，其生態結構異常穩定，絕不是簡單的人工模仿再造能夠完成的。

3.3與時俱進的公眾對話

碳循環的基本過程范文第4篇

關鍵詞：科學教育；高中生物；實施方法

高中生物教學和科學教育有著十分密切的關系，將科學教育理念運用于高中生物教學過程中，可以收獲理想的教學效果。當前社會不斷發展，科學技術也得到了前所未有的進步，因此多數地區都開始將科學教育作為教學改革的主要方法。對此，研究科學教育在高中生物教學中的具體實施，有著重要現實意義。

一、科學教育的概念分析

所謂科學教育，就是指教師在教學過程中，需要結合班內學生的實際情況，為其制定出針對性的教學目標，采用分層教學并測試其教學效果。現階段，科學教育的理念已經得到了廣泛傳播與運用，將其使用于課堂實踐教學中，能夠打造出積極的學習氛圍，使學生自覺主動地完成學習任務。在科學教育的指導下，成績較為落后的學生可以逐步掌握教材知識，并一步步培養起學習的信心與興趣，朝著更高一層的方向發展。而成績較為優秀的學生也可以再度提升自己，深化對知識的理解。所以，科學教育并非只是單純根據學生的學習情況進行層次劃分，而其最主要的目標就是盡可能消除學生和學生之間存在的學習差異，最終實現全體學生共同進步。

二、科學教育在高中生物教學中的實施方法

（一）利用科學教育開展探究活動

科學教育旨在對學生的探究能力進行培養，而要實現這一目標，就要大力開展科學探究活動。比如，學習“土壤微生物的分解作用”相關知識時，教師就可以引導學生進行探究實驗，將科學教育理念作為基礎，結合自己的親身體驗舉出一些土壤生物分解作用的例子。之后讓學生自由提問，說出自己最想要探究的問題，如“同一區域中，排除人為干擾的情況下，樹木在不同季節落葉的厚度有什么差異？”“土壤對落葉進行分解，是由于土壤化學因素、物理因素還是微生物因素導致？”在這些問題的基礎上，鼓勵學生大膽進行假設，之后再將學生分為幾個小組，讓其以相互討論的方式證明并完善自己的假設。此后，還可以讓學生自主制定學習計劃，找出對應的實驗變量和場所，自由設計出實驗相關方案及流程。學生按照小組合作模式實施計劃，并經由比較、分析和具體實驗，得出相關數據與結論。在此過程中，科學教育理念得到了深入的滲透與貫徹，且學生也能正確掌握生物知識的運用方法。由此便培養了學生自主探究的意識和習慣，使學生擁有更加廣闊的思維空間，獲得了解決問題的能力。

（二）利用科學教育提高學生的知識技能

在高中生物教學中運用科學教育，可以逐步深化學生對生物原理、規律及各種概念的理解，進而讓學生可以更為熟練地把握生物學科基礎知識技能。教師要采用這一方法使學生的實踐運用水平獲得進一步提高，并培養學生對于生物知識的綜合應用能力。當學生的知識技能得到強化之后，就能夠利用生物相關的知識解決實際問題。比如，學習“溫室效應”和“碳循環”的有關知識點時，教師可以將其作為科學教育的材料，給學生安排對應的學習任務。先讓學生在書中或是網上查找相關資料，了解“溫室效應”和“碳循環”的基本原理。之后再帶領學生到工廠展開實地考察，讓學生仔細觀察廢氣排放的過程，并親自加入到研究汽車尾氣的實驗當中。要讓學生把這些實踐活動同教材知識結合起來，使其能夠深刻理解碳循環的原理及過程。最后，教師回到課堂上，讓學生針對溫室效應提出自己的看法和意見。教師可按學生的學習情況對學生進行分組，讓其以小組為單位探討相關建議，并把多個小組的討論成果綜合起來。這樣便能強化學生對知識的掌握，還能提高學生的知識運用技能。

（三）利用科學教育培養學生的情感價值觀

科學教育理念尤為重視對學生的情感價值觀培養，這不僅包括了人文精神的培養，更加重要的是提高學生的科學素質，讓學生把知識與實踐結合起來。因此，高中生物教師在教學過程中，應當首先注重提升自己的科學素養與綜合能力，要跟上時展的腳步，積極學習新的教育方法和觀念。以此給予學生更好的指導，讓學生在知識、情感、價值觀等多方面得到培養和升華。比如，教師可以將“導致氣候變暖的因素”作為主題，在班上組織一場討論會，讓學生相互交流，說說自己的看法，以此激發學生的學習興趣。學生在此過程中，會逐步了解有哪些原因導致了氣候變暖，同時還能理解環境保護的重要性，由此培養了情感價值觀。之后，教師還可向學生講解可持續發展的理念，讓學生知道人類片面追求經濟發展的行為會導致嚴重的環境問題。比如廢氣排放量加大、能源短缺、物質循環系統遭受破壞等。如此便能在教學過程中全面滲透科學教育理念，使學生在掌握知識的同時培養出良好的情感價值觀。

結束語：

在高中生物教學中運用科學教育理念，能夠培養學生的思維能力與探究能力，加強學生對知識的理解。高中生物教師要利用科學教育開展探究活動，提高學生的知識技能，并培養學生的情感價值觀，以此促進學生全方位發展。

參考文獻：

[1]孔維利.高中生物教學實施科學素質教育的探究[J].教育教學論壇,2012,13:88-89.

[2]陳宏.高中生物教學中的科學世界觀教育[J].中小學教師培訓,2013,07:51.

碳循環的基本過程范文第5篇

一、理解《課程標準》，研讀《中考化學考試說明》

研讀考試說明，明確考試的具體范圍、內容和要求，做到心中有數，避免盲目超標、拔高、拓展，關注新增內容，防止對因超標內容和習題的關注和強化而干擾正常復習和誤導學習，應引導學生將有限的精力和寶貴的時間用在對雙基礎知識深層次的理解和廣泛的應用上，用在對化學學科知識思想的感悟上，重視引導學生善于合作，勤于思考，實事求是和勇于創新等科學精神的升華，通過實物和課件展示等方法手段再現實驗過程，精心選取習題幫助學生動腦、動口、動手的機會。

二、抓主干、突重點、促有效

初中化學知識的學習應使學生獲得未來發展所需的最基礎的化學知識和技能，形成基本的方法和價值觀，理解化學、社會和技術的關系，這一重點的復習突出初中化學主干知識的鞏固和深化，才能增強復習的針對性，有效性。

初中化學主干包括氧氣、二氧化碳、金屬、酸、堿、鹽等常見物質的主要性質和用途，溶液的基本知識，常見元素及原子團的化合價，金屬活動性順序，常見酸堿鹽的溶解性，質量守恒定律，原子得失電子規律，化合物中元素化合價的一般規律，置換反應與復分解反應規律，化學用語的書寫，數字表示的意義，符號意義及運用，據化學式，化學方程式，溶液中溶質質量分數的計算，常見化學儀器的識別使用，化學實驗基本操作，常見氣體的制取，常見物質的檢驗和區分，觀察實驗現象、圖表、圖形，定量研究物質的組成、化學反應，對比研究物質的性質、結構、組成、制取、用途，控制條件的研究如金屬銹蝕、燃燒、影響物質溶解性的因素，分類方法中物質的分類，化學反應的分類，物質結構決定性質，性質決定用途的思想及微觀構成物質，物質的多樣性，物質是變化的，化學變化中元素、原子不變的觀念，氧氣、氫氣、二氧化碳、一氧化碳、常見的酸、堿、鹽的主要用途，常見合成材料的應用，元素、化學物質對人體健康的關系，有機物生命活動的意義，有毒物質（一氧化碳、甲醛、黃曲霉素等）對人體的傷害，化學與能源的關系，常見化學燃料的主要成分和新能源的開發，化學與環境的關系，常見污染源的來源、危害、治理等。

三、注重復習方法，提升能力

復習時沒有學生的主動參與，就沒有成功的有效課堂，在復習中怎樣才能提高學生參與產生濃厚的興趣，提高學生的思維能力呢？

1.聯系生活，生產創設情景

復習時要全方位地搜集多方面的信息，將化學知識的復習融入社會生活生產中，這樣既能對學生產生好奇心、吸引力、激發學生主動參與，又能利用已學的知識去解決實際問題，達到學以致用的目的，為了這一目的，教師就應加強學習，擴大信息來源，關注與生活、生產、重大科研（如每年的諾貝爾化學獎的最新理論）上一屆高考題目中的信息來豐富復習內容，在這些信息處理中要充分挖掘所給信息，用所掌握的知識去靈活運用解答。

2.重視問題設計，利于激發學生思維

好的問題設計利于使學生產生積極的思維，從而增強復習的有效性，首先問題應有較強的綜合性，因為復習它是初中化學整體知識的展示，是對現有知識的整合、運用。如：氧氣、二氧化碳是身邊化學物質的重要代表，設計問題時應從氧氣、二氧化碳的組成、性質、變化、制取、用途等方面的差異，在鞏固結構決定性質，性質決定用途的同時，深化對氧氣，二氧化碳兩者之間的關系，在自然界中的轉化，認識碳循環和氧循環的意義，增強學生對保護環境的重要意義。

（1）下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有（填字母）

A.減少化石燃料的使用 B.植樹造林，增大植被面積

C.采用節能技術 D.利用太陽能、風能

（2）將CO2轉化成有機物可有效實現碳循環，CO2轉化成有機物的例子很多，如：

A.6CO2+6H2O光合作用C6H12O6+6O2

B.CO2+3H2催化劑CH3OH+H20

C.CO2+CH4催化劑CH3COOH

D.2CO2+6H2催化劑CH2=CH2+4H20

以上反應中，最節能的是，原子利用率最高的是（填字母）

這是一道以溫室效應中二氧化碳氣體為命題背景，介紹了一系列關于減少CO2含量的方法和措施，利于引導學生樹立環保意識，人人有責及物質綜合應用意識。

四、認真審題，規范解題，提高練習質量

中考復習中可用于練習的時間和精力都非常有限，因此，選什么樣的題給學生做，顯得尤為重要，選題時要有利于鞏固雙基，掌握方法，提升能力和培養學生良好思維能力，要從針對中考考查的重點，學生學習的難點以及形成能力的關鍵點，要從題目具有典型性，有較大的發展空間，體現課改精神的新題型，如開放題、探究題、信息題等方面去下功夫，學生練習時教師要求學生審題要清楚，不可盲目做題，對于選擇題的要求答案是選正確的還是選錯誤的，填空題目要注意是填名稱還是化學式，是填元素名稱還是元素符號，對于答題中化學名詞和術語必須寫準確，化學用語必須規范，解題過程和答題過程必須完整。