[高中信息技术]见证循环.docVIP

[高中信息技术]见证循环 注：我投的两个稿件，《》和《》，第一篇比较注重启发式教学，教学环节结构设计较为缜密些。第二篇注重式探究式教学，学习内容较为发散。两种教学模式各有优缺点。在教学中，我分别各选两个班作对比。感觉第一片教学的 即时效果较好，猜测第二篇长远效果更好些。 太阳下山明朝还会爬上来，花儿谢了明年还是一样开……这歌儿说白了，万物都在循环，生生不息。见证一个循环，可以让你从中吸取教训，然后变得聪明。 二、阅读与思考 循环是宇宙间事物维持平衡和谐的最重要、最根本的机制。 ①宇宙的循环：现代宇宙学、天文学的主流观点认为，宇宙通过大爆炸和引力回缩机制永恒地进行着质能转换的循环。大爆炸产生的能量使得所有的宇宙天体（质量）都围绕着各自的质量核心不断地进行着扩散、旋转和循环运动，而每一天体的质量核心又围绕着更大的质量核心旋转、循环。当大爆炸产生的能量消耗怠尽时，宇宙的空间体积达到最大临界值，宇宙物质在引力的作用下开始逐渐聚合。聚合先形成较小的质量核心（所谓黑洞），较小的质量核心又聚合成较大的质量核心，最后聚合成宇宙质量核心。当宇宙核心的质量越来越大时，根据万有引力定律，其引力也越来越大，终将宇宙间所有的质量和能量都吸引到一起。由于此时宇宙的内部引力趋于无穷大，宇宙被收缩成密度无穷大、体积无穷小，核聚力达到临界极至，于是宇宙又一次发生爆炸，开始另一届宇宙的循环。宇宙的循环性决定着宇宙间一切事物必然是循环运行的，总星系、河外星系是这样，银河系、太阳系是这样，地球和地球生物（包括人类）当然也是如此，甚至微观到原子、电子都概莫列外。 ②地球的循环：象其他八个兄弟行星一样，地球也在围绕共同的质能中心太阳（约占太阳系总质量的99%以上）作循环往复运动。由于地球轨道相对太阳的位置在有规律地循环，地球本身也在不停地自旋，所以地表才会有四季更迭、日月循环。不仅如此，地球任何一个地方的地表环境也随之在海洋、湿地、草原、森林、山脉、沙漠、冰盖、极地等地貌形态中循环滚动，其循环周期可达数千万年到数亿年，可见地球对任何一块地表环境都是公平的。地球上最重要的物质循环当属水、氮和碳（氧）循环。这三大循环是连结无机世界与生命世界的纽带。水是生命之源，没有氧气可以有生命，但没有水肯定不会有地球生命。通过太阳能的蒸腾作用，海洋加上湖泊、土地、植被的水不断被蒸发，在大气对流层中遇冷形成雨雪冰霜重返地面，大部分落入海洋，约20%落入陆地。落入陆地的水一部分供生物吸收，维持生命活动；一部分渗入地下，形成地下水；还有一部分汇成径流，流入江河湖泊，最终入海，完成水循环。每年有相对稳定的约数百万亿方淡水（地球总水量约14亿立方公里）参与水循环。水循环的重要性不仅在于维持地球生态、调节气候，而且也是碳、氮等物质循环的主要媒介，更为重要的也最为人们忽略的是消耗地球多余的内能，以维持地球与太阳之间质能的平衡，保持地球轨道和自旋速率的稳定。要知道，地球轨道或自旋速率哪怕只有万分之一的变化，都会给现有地球生物造成毁灭性的灾难。氮约占大气总量的79%，但却不能直接参与无机世界与生命世界的循环。大气中的氮进入有机体主要有3个途径：一是生物固氮：主要通过植物根瘤菌固氮；二是工业固氮，主要是工业生产的氮肥；三是自然固氮，主要是通过火山爆发、雷雨的电离作用使大气中的氮氧化成硝酸盐。这些含氮物质通过不同途径进入土壤后，首先被植物吸收，动物直接或间接以植物为食，并在新陈代谢过程中，将一部分蛋白质分解，生成氨、尿素、尿酸等排入土壤。同时植物和动物的尸体在土壤微生物的作用下，分解出的氨氮也进入土壤，一部分再为植物利用，另一部分在反硝化细菌的作用下，分解成游离氮，进入大气，完成氮循环。值得一提的是，由于人类的参与，自二十世纪50年代以来，每年固定的氮要比返回大气的氮逐渐多出数百至数千万吨。固氮作用长期超过反硝化作用，是导致目前水体富营养化呈普遍上升趋势的一个根本性原因。在无机环境中，碳是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的。碳循环主要是大气中的二氧化碳被生命物质吸收，再以二氧化碳的形式回放到大气中去的过程。吸收过程主要是通过光合作用将大气中的二氧化碳固定到植物中（同时放出氧气），再通过食物链流入动物。回放途径主要有两个：一是通过动植物的呼吸作用将体内的碳以二氧化碳、甲烷等形式呼出体外；二是动植物的尸体经微生物分解，将体内的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。在自然状态下，进出大气的碳基本保持平衡。但由于人类对本不参与碳循环的含碳矿物的超强利用，使得大气中二氧化碳的含量逐年有所上升，温室效应愈加明显。 ③生命的循环：地球环境为生命的产生提供了得天独厚的条件。无生命物质在太阳的综合作用下经过一系列生化反应合成了生命，又经过数十亿年的进化，形成了非常完美的生命循环体系，即无机物质→生产者→消费者→分解者→无机物质的循