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光合作用的起源范文1
有。植物葉肉細胞內有葉綠體和線粒體。在植物細胞中，能進行光合作用的細胞中既有葉綠體又有線粒體。而不能進行光合作用的細胞中只有線粒體而無葉綠體。葉肉細胞、幼嫩的莖及幼嫩的果皮細胞都能進行光合作用，所以這些細胞中既有葉綠體又有線粒體。
葉綠體是植物細胞內最重要、最普遍的質體，它是進行光合作用的細胞器。葉綠體利用其葉綠素將光能轉變為化學能，把CO2與水轉變為糖。葉綠體是世界上成本最低、創造物質財富最多的生物工廠。幾乎可以說一切生命活動所需的能量來源于太陽能（光能）。綠色植物是主要的能量轉換者是因為它們均含有葉綠體這一完成能量轉換的細胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成貯藏能量的有機物，同時產生氧。所以綠色植物的光合作用是地球上有機體生存、繁殖和發展的根本源泉。
葉綠體可能起源于古代藍藻，因為藍藻中有葉綠素。某些古代真核生物靠吞噬其他生物維生，它們吞下的某些藍藻沒有被消化，反而依靠吞噬者的生活廢物制造營養物質。
高等植物的葉綠體存在于細胞質基質中。葉綠體一般是綠色的扁平的快速流動的橢球形或球形，可以用高倍光學顯微鏡觀察它的形態和分布。
（來源：文章屋網 ）
光合作用的起源范文2
關鍵詞：太陽；生命之源；重要性
一、太陽引力對地球的作用
太陽是維持太陽系穩定的主要星球，地球等行星繞著太陽公轉。太陽以及月球的引力不僅給地球的海洋帶來永恒的潮汐，更重要的是讓地球獲得了一個恰到好處的自轉速度。這個自轉速度讓地球產生合理的地磁場，地磁場對地球形成了一個巨大的“保護盾”，可以抵擋大部分致地球生物于死地的“太陽風”（當太陽內部活動劇烈，發生大爆炸時，太陽表面黑子群數量增多，太陽噴發出大量的高能量帶電粒子，這些粒子形成了“太陽風”），減少來自太空宇宙射線的侵襲，使地球上的生物得以生存。如果沒有了這個“保護盾”，外來的宇宙射線，會將最初出現在地球上的生命形態殺死，生命根本無法在地球上存活。
二、太陽是生命的起源
1.太陽能作為最原始的能量創造著生命
在地球早期，強烈的地殼、火山活動使禁錮在地球內部的揮發性物質不斷地噴發出來，形成了地球的原始大氣。其中含有氨、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、水等無機小分子，這些成分在太陽產生的紫外線、閃電、高溫和宇宙射線的共同作用下，合成氨基酸、脂肪酸、核苷酸、單糖等小分子有機化合物。這些小分子有機化合物隨著雨水匯集而形成原始的海洋，這就是霍爾丹所謂的“原始湯”，為生命的誕生提供了必要的條件。在適當的條件下，有機小分子逐漸結合成為更復雜的蛋白質、核酸、多糖、類脂等大分子有機化合物。有機大分子在原始海洋中越積越多，并相互作用，聚集構成了各種獨立的多分子體系，經過進一步演化，多分子體系結構、機能的日益復雜和完善，能夠不斷地進行自我更新，與外界進行物質交換。由此產生了原始生命。
澳大利亞發現的距今35億年的瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石，是最早具細胞結構的化石，這是地球演化史上的一次飛躍，使得地球歷史從化學演化階段推向生物演化階段。
2.太陽能在生物起源和進化過程中扮演著重要角色
原始大氣是沒有氧氣的，從非細胞形態的原始生命出現開始，到具有細胞結構生物的產生，大氣中仍然缺少氧氣。因此，它們只能在無氧條件下進行異養生活，以原始海洋中的有機物為養料，依靠發酵的方式獲取能量。直到約27億年前，出現了含有葉綠素的原始藻類，如燧石藻、藍綠藻等，一種新的生命演進過程――光合作用發生了。這些藻類能利用太陽輻射出的光能進行光合作用，成了最早的自養型生物，并且它們能通過進行光合作用釋放氧氣，改變了大氣的成分。當大氣中游離氧的濃度不斷增加并達到一定濃度比例時，生物的代謝方式開始發生根本性的改變，從厭氧生活發展到有氧生活，使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展，大大促進了生物的進化。
從最原始的單細胞生物分裂并發展成為復雜的生命形態都是陽光的杰作。生命的本質含義就是把太陽的光能變成物質的新陳代謝。
三、太陽對生物的作用
1.對絕大多數生物來說，活細胞所需能量的最終源頭都是來自太陽的光能
細胞作為一個基本的生命系統，只有不斷輸入能量，才能維持生命活動的有序性。幾乎所有的綠色植物和一些體內有光合色素的原始單細胞藻類、細菌類都要依靠陽光進行光合作用來獲得自身進行生命活動所需的能量（即把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物），他們被稱為光能自養型生物。所有的動物和其他不能進行光合作用的異養型生物，他們則要直接或間接的依靠能進行光合作用的綠色植物來獲取能量和營養物質以進行生命活動。
2.萬物的生長，生物的進化，都離不開陽光
太陽除了提供生物生命活動所必需的能量外，它還影響著植物的分布，影響著動物的體色、習性，影響著生物的生長發育繁殖等各項生命活動。
從最早的藻類植物開始，到相繼出現的各種綠色植物，不僅能將光能轉換利用，還能通過吸收陽光，釋放需養型生物賴以生存的氧氣。幾億年下來，它們通過陽光制造的氧氣為這個世界錦上添花，為更多生命形式提供了可能性。而太陽光照地面的角度，還影響著地球的氣候和環境，這些都給生物產生多樣性帶來影響，讓生物得到進化。
四、太陽對地球的影響
百川歸海，海面的水在陽光下蒸發變成云，然后變成雨降落大地流向江河，又匯入大海，正是陽光的作用才使水的大循環成為可能。太陽通過海藻經歷了40多億年的努力，才形成了保護地球生命的臭氧層（生物對陽光十分挑剔，生物在大量的紫外線環境下無法生存，臭氧層能極大地減少紫外線對生物的不良影響），從此海洋生物才得以走向陸地，為生物進化成大型生物乃至智能生物創造了條件。
光合作用的起源范文3
關鍵詞：生物教學；科學家；成就；拓展
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）36-141-02
在高中階段的必修和選修課本中出現了很多科學家的成就，這些成就的背后都是成功的案例，這些案例的給了我們很多的啟示。作為一名工作在教學一線的教師，我認為在教學的課堂上，可以在講述知識點的時候適當的拓展。
一、走進科學訪談
在每本必修課本中的開始，都是以與科學家訪談開篇的。在必修一《分子與細胞》中是與鄒承魯院士一席談。如何上好科學家訪談這堂課是非常重要的，不但因為它是高中生物的第一堂課，還因為這部分內容即能對全書知識體系起到引領作用，更凝聚著其它章節無法替代的育人要素。鄒承魯院士的主要成就是在于人工合成有活性的胰島素，當鄒承魯院士在訪談中提到這一點時，讓學生意識的方法重要的同時告訴學生，方法是實踐與思考的產物，是通往成功的最后關卡。而后給同學介紹了如何學好高中生物的方法及今后的課堂教學要求。主要講了三個環節：課前的預習；課上如何使用教材、學案及如何記筆記；課下如何復習，如何整理錯題等。我們還可以提出第二個問題思考：為什么我們在高中要首先來學習《分子與細胞》模塊。學生對這個問題的答案找的也非常準確。因為訪談的最后當記者問鄒承魯院士為何對生物大分子情有獨鐘時，鄒承魯院士的回答中提到，雖然自己在西南聯大時是學化學，但對探索生命的奧秘很感興趣，并且隨著學習的深入，使他認識到要揭示生命的奧秘必需要到細胞中尋找答案，而要研究細胞就要研究構成細胞的各種生物大分子的結構和功能。由此便可引出要接觸生命的奧秘必需走近細胞，研究構成細胞的分子，因為這是揭示生命奧秘的基礎，是研究生物學的基礎，所以首先要來學習《分子與細胞》。并以“下節課，就讓我們一起‘走近細胞’（這是第一章的標題）”來結尾，完成本節的教學內容。
二、高中必修課本中科學家成就介紹
除了與科學家的訪談，還有很多科學家的成就?，F在新教材中出現的科學家較多，在我們平時間的練習中也會出現對科學家及其成就的練習。在高三復習中，我認為可以讓學生把下面的高中生物主要科學家成就記憶在腦海中，部分科學家成就如下：
施萊登和施旺：細胞學說；
歐文頓：膜是由脂質組成的；
羅伯特森：所有的生物膜都是由蛋白質―脂質―蛋白質三層結構的靜態模型；
桑格和尼克森：生物膜的流動鑲嵌模型；
巴斯德：沒有活細胞參與，酵母細胞不能發酵；
李比希：發酵是酵母細胞中的某些物質引起，這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解才能發揮作用；
畢希納：從酵母細胞中提取出引起發酵的物質――釀酶；
薩姆納：證明釀酶是蛋白質；
普利斯特利：植物可以更新空氣；
英格豪斯：在陽光照射上的綠葉才能更新空氣，由于空氣組成的發現，人們明確綠葉在光下吸收CO2，釋放O2；
梅耶：根據能量轉化與守恒定律指出，植物進行光合作用時，把光能轉化為化學能儲存起來；
恩格爾曼（水綿）實驗：光合作用的場所是葉綠體；
薩克斯實驗：光合作用產物除O2外還有淀粉；
魯賓、卡門實驗：（同位素標記法）光合作用釋放的O2來自水；
卡爾文（放射性同位標記14C）：CO2中的碳在光合作用中轉化為有機物中碳的途徑――卡爾文循環。
有成就的科學家遠不止這些，因此對于這些科學家的成就的記憶不能死記硬背，要通過老師講的相應科學家的成功案例進行對號入座，這樣記憶起來簡單多了，達到事半功倍的效果。比如在講述達爾文的“自然選擇學說”時，可以適當的拓展達爾文的生平事跡，這樣可以讓學生了解到一個科學家對吸取知識的孜孜不倦和對真理的追求，可以提高學生對生物的樂趣以及培養學生的自信能力，下面我們以自然選擇學說為例進行拓展。
三、達爾文自然選擇學說的拓展
關于達爾文，學生對這位科學家是不會陌生的。達爾文的自然選擇學說雖然并不完善，但是他在生物進化論上起到了質的飛越。在學習進化論時，我們是按照進化論的發展順序先講述拉馬克學說再到達爾文的自然選擇學說。在講述達爾文時，我們可以適當的拓展達爾文的一生。
達爾文，英國博物學家，進化論的奠基人。自幼對自然界具有濃厚的興趣，喜歡搜集礦物、植物、昆蟲等，并能細心觀察各類生物的形態和習性，這對于他后來從事科學研究產生了良好的影響。
1825年，達爾文進入愛丁堡大學學醫，但不感興趣。兩年后，遵照父親的意愿于1828年進入劍橋大學學神學。在此期間，受自然科學教授的影響，閱讀了很多自然科學的書籍，并和劍橋大學的一位植物學教授亨斯洛建立了友好關系，常與他出去作科學考察旅行，搜集生物標本和進行地質調查。1831年在劍橋大學畢業后，經亨斯洛教授介紹，達爾文自費以自由博物學家的身份，乘“貝格爾”號巡洋艦作了歷時5年的環球航行考察。
達爾文在參加環球航行以前，是“特創論”和“物種不變論”的忠實信徒，但在這次航行中他搜集了大量的動、植物和地質方面的材料，并作了廣泛的調查研究，從中他認識到生物界具有緩慢演變的過程，于是對“特創論”“物種不變論”產生了懷疑。
回國后，這些材料經達爾文進一步系統整理，分析研究。1859年達爾文發表了《物種起源》一書，曾轟動了當時的學術界。
1868年達爾文發表了《動物和植物在家養條件下的變異》，1871年發表了《人類起源和性的選擇》等著作，對人工選擇曾作了系統的敘述，并提出了性選擇及人類起源的科學理論，從而進一步豐富了有關進化論的內容。
從他的事跡當中，當我們面臨著真理的時候，在與自己以往的認知中受到沖突的時候要大膽的對自己已有的認識提出質疑，這樣我們才不會錯過真理。在講述到這里的時候可以穿插到摩爾根上，薩頓提出“基因在染色體上”的假說后，摩爾根本來是想用實驗去這個假說的，但是所得到的實驗結果卻是恰恰好用假說-演繹法驗證了基因就是在染色體上。也可以再對達爾出補充，在必修三講述到植物的向光性中也做出了巨大的貢獻，由于這里還沒有講到，可以略帶一下。從這里我們可以啟發學生，在平時的日常生活中，我們時刻要保持學習的狀態，對一些問題可以提出大膽的假設，再通過設計實驗去論證自己的假設。這樣就可以提高學生自我學習的能力，從而也可以培養學生發現問題如何去解決問題的能力。
四、結論
在講述知識點的時候，我認為對每個科學家成就進行拓展是非常有必要的，這可以激發學生對生物的學習熱情，更好的掌握生物知識。俗話說興趣是最好的老師，學生對生物有了興趣，對以后的上課以及與學生的互動是非常有幫助的。當然了，這就要求教師在備課的時候要多花一點時間，搜集一些科學家的事跡，只要對學生學習有幫助的事情，我相信我們都很愿意去做。
參考文獻：
光合作用的起源范文4
關鍵詞：論證式教學；科學教育；實施
科學教育的核心是學生的科學素養。經濟合作組織實施的國際學生評價項目（PISA）對科學素養的定義是：科學素養是一種能力，能夠運用科學知識來發現問題、得出有證據支持的結論，以便有助于對自然界和人類活動對其造成的影響的理解和決策（OECD，2007）。也就是說，論證能力是科學素養的關鍵能力之一。美國2011年頒布的《科學教育框架》將科學定位于既是一套知識體系，又是一種基于證據的模型，同時又是一種不斷精致、修正的理論建構過程；明確提出了“論證”這一科學教育目標，還具體化了科學教育應培養學生的八項實踐活動能力，如參與基于事實的論證，根據證據批判、評價與交流信息等[1]。我國的《科學課程標準》（2011版）雖然沒有直接提出論證教學的目標，但在“實施建議”中要求教師引導學生“思考事實證據和科學結論之間的關系，逐步養成質疑、反思的科學思維習慣”，“尊重事實，注重證據，能依據客觀事實和來源可靠的數據提出自己的見解，聽取與分析不同的意見，修正自己的觀點，質疑沒有充分證據的結論或解釋”[2]。實際上這就是論證的具體表現。在科學教育中設計并實施基于論證的學習活動，培養學生形成一定的科學論證能力是非常重要的。下面筆者以生物課程中的一節課為例，探討如何進行論證式教學。
一、論證式教學的模式
Toulmin（1958）所提出的模式是多數科學教育論證學者所采用的論證模式。在圖爾敏的論證結構中，論證包括主張、證據、理由、支持、條件限制及反駁等6個因素。其中“主張”是論證過程中形成的結論；“證據”是可支持主張的事實；“理由”則是說明證據如何導出主張的推論規則，用以判斷證據是否合理地解釋主張；“支持”是對理由的權威性支援，如科學規律等；“條件限制”指出主張適用在何種情況；“反駁”是指主張不能成立的情況[3]。在這6個組成因子中，證據、主張、理由是圖爾敏論證模式的基本要素，在每個論證中都必須出現。圖1以“早晨樹林里空氣質量如何”為例說明論證的組成要素。
圖1
Verheij（2005）參考Toulmin的論證模式，針對論證元素間所存在的關系進行解釋，指出科學課堂中的論證內容可包含：透過證據與理由來支持一項宣稱、透過反例來反證宣稱以及透過修辭來化解反例[4]。
二、論證式教學的實施過程
論證主題：很多人喜歡早晨到樹林里鍛煉身體，他們認為那里空氣好有益健康。你支持還是反對這個觀點？請說出你支持或是反對的理由，并提供你所提出理由的證據。（提前布置學生收集、查找資料）
（一）依據證據和理由提出主張
進行論證前，教師要給學生規定基本的規則，如發言的內容必須針對主題、要盡量表達自己的想法、尊重他人的發言等。在這一階段，教師要求學生必須依據理由和證據來表明自己的主張，從而培養學生的證據意識和求真求實的科學態度。教師要鼓勵學生說出自己的任何想法，要保證無論是持贊成還是反對立場的學生均有機會參與討論。學生說明自己的觀點之后，不管對錯，教師都要積極給予必要的回應，這樣，學生才能樂意參與，勇于表達。教師要將正反兩方面學生的發言要點，包括不同的甚至有沖突的理由和證據都記錄在黑板上，并要求學生在傾聽他人發言的時候，把自己認為不正確的說法記錄下來，但先不去反駁。
下面是部分學生的發言：
生1：（主張）我認為樹林里空氣干凈。（理由）因為樹木能吸收有毒氣體，凈化空氣。（證據）比如法國梧桐、黃楊吸收二氧化硫、氯氣的能力很強，木槿能將有毒的二氧化硫分解、轉化為無毒物質。
生2：（主張）我認為清晨到樹林里鍛煉不好。（證據）樹林里可能會有毒蟲、毒蛇什么的，（理由）所以樹林里不安全。
生3：（主張）我認為清晨樹林里空氣好。（證據）我們學過“樹木是氧氣制造廠”，（理由）所以樹林里氧氣濃度高。
生4：（主張）我認為清晨樹林里空氣不新鮮有害健康。（理由）早晨空氣中氧氣濃度低，氧氣不足會使人頭暈眼花。（證據）因為有光的條件下植物才光合作用放出氧氣，夜晚和清晨沒有陽光植物不進行光合作用。
生5：（主張）我認為清晨樹林里空氣好。（理由）那么多人早晨都到樹林里鍛煉身體，說明那里空氣肯定好。
生6：（主張）我認為清晨到樹林里空氣不好。（理由）春天開花季節空氣中有大量的花粉。好多人對花粉過敏，對健康不利。（證據）花粉過敏，會引發皮膚奇癢紅腫、支氣管哮喘等疾病。
……
（二）質疑和反駁他人的觀點
長期以來，學生習慣于接受課本或者老師的觀點，師生、生生之間的交流對話僅停留在簡單的一問一答上，很少有機會進行多種觀點之間的爭論與交鋒，學生對別人提出的觀點漠不關心，缺乏質疑、挑戰別人的意愿，甚至不知道如何去反駁別人。因此，在這一階段教師首先要鼓勵學生積極反駁，要有不服輸的論證態度。其次，教師要指導學生反駁的方法：可以針對他方立場的理由、證據等提出反駁，例如理由、證據的來源是否可信、是否有科學依據，提出的證據是否支持主張、證據能否支持理由，是否適用于所有的情況、有沒有反例，是否需要加上限定詞，是否需要收集更多的證據，等等。引導學生從學過的知識或者所搜集的數據中尋找科學證據來維護自己的立場或反駁他人的觀點，從而提高論證的品質和提升批駁的說服力。
例如，針對學生3的證據進行反駁：樹木是氧氣制造廠，這是有條件的。只有在有光的條件下進行光合作用才能放出氧氣。而早晨沒有陽光不能進行光合作用，所以樹林里氧氣濃度不高。再如，針對學生5的理由反駁：“那么多人早晨都到樹林里鍛煉身體”并不能得出“樹林里空氣好”的結論，兩者之間沒有必然的因果關系，這個理由不能支持該主張。
在反駁的過程中，教師還要引導學生對別人的反駁進行反反駁，即針對他人在反駁中出現的問題進行再反駁，從而促進學生傾聽他人的發言并積極思考，養成批判性思維的習慣和提升論證的品質。例如，針對學生3的反駁中提到“早晨沒有陽光，植物不能進行光合作用”，可提出反反駁：早晨不是沒有陽光，而是光線很弱，光合作用能夠進行，只不過光合作用的強度比較弱而已。
（三）通過條件限制化解反例達成共識
通過辯駁與討論，學生中兩種不同主張的主要矛盾焦點在于：早晨樹林里氧氣濃度是高還是低？樹林里溫度比空地低、濕度比空地大對健康有益還是有害？而這些矛盾與沖突可條件限制來進行化解，從而使兩種對立的主張通過通過調節得以連結和統一。在本案例中，兩種對立主張通過以下條件限制達成共識：①晨練不宜太早，要待太陽出來后。這樣樹林里氧氣的含量才能增加，而且空氣中的污染物才能向上擴散。②晨練應選擇合適的天氣。陰雨天、霧天、冬天不宜在樹林中鍛煉。因為陰雨天樹木光合作用很弱，氧氣濃度不高。霧天的空氣漂浮著大量的有害物質，而且樹林里霧氣更大。寒冬季節，綠色植物大多凋謝，吸收有害污染物凈化空氣的能力大大減弱，若再加上樹林里氣溫更低，人更容易受冷得病。③不同體質的人應有不同的選擇。老人、體弱者，體溫調節能力差，若氣溫過低，或氣溫突降不宜去樹林晨練。心臟病、腦血管病患者尤其不應外出晨練。
達成共識后，要求學生重新檢視、修正和完善自己原來的論證。例如，學生1修改自己的論證為：主張：早晨樹林里空氣好有益健康。理由1：樹林里空氣干凈。證據：有些樹木能吸收有毒氣體；樹木能吸附灰塵；有些樹木能分泌殺菌素。理由2：樹林里氧氣濃度高。證據：植物光合作用釋放氧氣，吸收二氧化碳。條件限制：要在太陽升起后一段時間。反例：陰雨天、霧天。理由3：樹林里安靜，噪聲小。證據：樹木能阻擋和吸收噪聲。修改后的論證不但提出的理由、證據的數量比原來多，還增加了條件限制和反例，這樣學生的論證品質和論證能力才能得到提升。通過論證式的教學，還使學生頭腦中有關光合作用和呼吸作用的迷思概念得以暴露，再經過學生之間的質疑、辯論和反駁后有助于迷思概念向科學概念的轉化，從而有利于深刻理解科學知識。
三、論證式教學實施的策略
（一）營造民主、寬容、和諧的互動氣氛
民主、寬容、和諧的互動氣氛在論證過程中具有非常重要的作用。研究表明，就論證的過程而言，舉證支持主張的階段最有助于班級互動氣氛的養成（Avraamidou & Zembal-Sual，2005）[5]。為了促進學生積極地投入和參與論證活動，教師應首先安排表明主張并陳述理由與證據支持主張的階段，因為這個階段的內容相對容易，學生比較有能力勝任，從而可以營造課堂的論證氣氛。討論時應先放開對錯，以觀點立場的呈現與交流為主要目的，使學生在可以暢所欲言的環境下討論。
在反駁與質疑階段，持有不同主張的雙方會相互辯論與批駁，有競爭和攻擊的意味，因此，在最初的論證中可要求學生先不批判或反駁別人的觀點。這樣，在論證開始階段因為沒有質疑批評的對話存在，班級的參與互動氣氛就會顯得比較和諧。在舉證支持主張的陳述結束之后，這時班級的和諧氣氛已初步形成，此時再引導學生進入反駁與質疑階段。但是教師仍要引導學生不能諷刺挖苦嘲笑他人，更不能涉及人身攻擊，而要以理性的態度、充分的理由、科學的證據來批駁別人的觀點或維護自己的立場，這樣才能維持和諧的氣氛。
（二）適時引導論證的方向，示范論證的方法
在我國，由于有關論證的教學才剛剛起步，學生在論證時可能遭遇到困難，例如，不能舉出適當的證據就直接得出結論、所舉出的證據缺乏相關性、不知道怎么整理證據組成論證來支持自己的主張、理由不夠充分或不支持主張、證據與主題無關或來源不可靠、運用的科學知識理解錯誤等，進而影響到論證的質量。因此，教師要給予學生適時的引導與示范，特別是在論證出現“卡殼”或者偏離主題時。例如，當發現學生陳述理由有困難時可提示他們從空氣中氣體的成分、空氣的潔凈情況、空氣的濕度、溫度等方面去考慮。當發現學生提出低品質的理由（如沒有根據的、網絡上的個人意見、電視里說的、傳說等）時，教師要進行有效的指導和示范：“用你親自實驗或調查的數據來支持你的主張才會讓人信服。你提出的理由或證據還可以是學過的科學知識、科學規律，或是科學研究已經證明的，也就是具有理性、邏輯或事實基礎上的論據都具有說服力。”“據科學測定，樹林里空氣中SO2要比空曠地少15%～50%。這就是很好的證據，還有其他類似的證據嗎？”……
（三）設計學生參與論證的有效情境
Duschl與Osborne（2002）認為，幫助學習者進行論證時，教師首先必須提供給學生“有效的情境”[6]。所謂“有效的情境”是指討論的主題不是只有單一的答案，而是具有多種可能的解釋或闡述。這種情境不僅能引起學生辯論科學概念，也能將學生頭腦中的各種迷思概念引發出來，這些迷思概念與科學概念之間是有沖突和矛盾的，這就為論證活動提供了一個問題情境，通過爭論與辯駁，可以對迷思概念進行修正，從而促進學生頭腦中的迷思概念向科學概念轉變。例如，在進行有絲分裂、減數分裂教學時，可將學生常具有的迷思概念與正確的科學概念列成陳述表，請學生逐一討論贊成與否，并說明理由。再如，關于地球上的生命起源，可同時呈現自然發生說、宇生論、化學起源說三種不同的競爭理論，請學生討論他們各自支持哪個理論，并說明理由。適合開展論證活動的另外一個“有效情境”是社會性科學議題。因為社會性科學議題通常具有多樣的立場觀點和解決方案、沒有絕對肯定的正確結論、具有爭議性。例如，轉基因食品食用后是否安全、外來物種是否可以引進、將森林開發成旅游區是否切實可行等。
（四）重視小組協作討論的運用
在論證過程中，教師可利用小組討論的方式，促使學生分享個人的主張、理由與證據，不斷刺激學生運用其論證能力，從而精煉其論證能力的使用，同時還可增進對科學概念的理解。當學生遭受質疑反駁一時難以應對時，教師除了給予學生充足的時間去思考之外，還可以邀請持有相同立場主張的同學一起思考，讓學生通過小組成員之間的交流討論，相互啟發、補充與完善，使群體的智慧在和諧的氛圍中為每一個個體所分享，共同思考化解反駁的方法，降低論證活動的難度。通過小組成員之間的合作，可以激發學生為維護自己的主張提出更多的理由或提供更有力的證據，促進學生對科學知識的深刻理解和論證品質的提高。
就科學教育的目標而言，擁有論證能力是培養學生具備科學素養的重要指標之一，因此，論證能力對于具備科學素養的公民是不可或缺的一項能力。論證教學在科學教育中的實施，帶來的價值不僅止于提升學生的論證能力，更可促進學生主動學習、科學探究、推理和批判思考等能力。在教學中，教師要精心選擇論證主題，適當組織論證活動，培養學生的論證能力和高層次的思維能力，促進學生的科學學習。
[參 考 文 獻]
[1] 王磊，黃鳴春，劉恩山.對美國新一代科學教育標準的前瞻性分析[J].全球教育與展望，2012（6）.
[2] 中華人民共和國教育部.科學課程（7-9年級）標準[S].北京：北京師范大學出版社，2011.
[3] Toulmin，S.E. （1958）The use of argument[M]. London：Cambridge University Press.
[4] Verheij，B. Evaluating arguments based on Toulmin’s scheme[J]. Argumentation，2005（19）.
光合作用的起源范文5
1物理技術在農業新科技中的應用
1.1磁場效應在農業新科技中的應用
在地球上，所有的生物都在磁場的環境中生長，在生物體內，存在著磁性物質，如金屬礦物質。不管是動物還是植物，其體內都存在著磁性物質，如外界磁場發生變化時，生物體內的磁物質會出現磁化現象，從而出現磁性勢能與極性變化。在磁場影響下所產生的變化，會直接或間接的對生物造成影響，并形成磁生物效應。通過實踐研究發現，磁場效應對生物的影響存在著多個方面，如增強植物礦質代謝，對植物酶系統造成較大影響，提高植物ATP能量等。一般情況下，對植物施工磁場效應，可以提高植物光合作用，推動其生長代謝，提高葉綠素，植物綜合生物效率獲得較大提升，最終提高作業產量及質量。
1.2電場效應在農業新科技中的應用
在地球空間環境中不僅僅含有磁場，還包含著電場。電場存在著不穩定性，受天氣變化影響較大。電場對植物生長的狀態存在著很大影響，在農作物產量長期的進化過程中，其對電場產生了適應性。如選擇植物，并應用電場屏蔽技術后發現植物的光合速率明顯降低，其生長狀態遠遠不如雷區植物好，究其原因，電場對植物的生長存在著較大影響。隨著研究的深入，人們發現電場存在著能量效應，并對植物物質交換的速率存在著較大影響。在電場效應下，植物蛋白構象出現變化，能夠提高酶活性，并激活鈣素，提高氣孔開度，促進植物碳同化。在電場作用下的水分解，可以提高水的電解過程，從而促進植物光合作用。此外，在農業應用中，電場還存在著殺菌效應，可以有效應用于農業生產中各種病蟲害的防治。應用電場效應，可以在大棚蔬菜種植中，于植物蔬菜等上方，架設電場網，形成電場效應。在病蟲害防治中，應用電功能水，可以有效殺滅各種細菌及病毒。電功能水在病蟲害防治領域屬于當前國際上先進技術，應用前景十分廣闊。
1.3納米能量效應在農業新科技中的應用
納米屬于一種物質尺度衡量單位，1g納米材料所具備的表面積相當于一個普通足球場面積。在物質達到納米級尺寸之后，其表面積十分大，且存在著較多的不穩定電子。納米能量效應的存在，為物質反應發揮著很大催化作用。納米材料所具備的活性，讓納米材料能夠與其他物質進行較大能量的反應。納米技術的應用較多，如進行鹽堿地改良等。
1.4聲波效應在農業新科技中的應用
按照波粒兩象性原理，聲波存在著粒子與能量屬性，聲波可以如磁場或電場一樣發揮作用，提高植物代謝及活性。聲波作用的研究較早，如美國科學家為正在生長中的西紅柿播放音樂，最終獲得超大番茄。通過實踐，提出聲波應用的聲波諧共振理論。利用儀器，可以獲得植物自發聲的存在，這種自發聲具備特殊的聲波，應用聲波共振技術，模擬出與植物自發生場共振，可以提高生物光合效率，提高植物產量。聲波效應理論的研究發展較晚，但未來應用的空間較大。
1.5等離子處理技術在農業新科技中的應用
等離子體屬于物質存在狀態的一個種類，是物理學獨立分支。物質狀態主要分為固體、液體、氣體，隨著研究的深入，提出等離子狀態。將等離子處理技術應用于農業領域，其起源來自于航天應用領域。在航天領域，通過衛星搭載種子并返回地面進行種植，發現其生長活力較強，并存在著一些變異現象。這種變化，主要是因太空中存在著較強的等離子。種子在磁場、射線及等離子體的綜合作用下，打開了植物中存在的潛在基因，從而提高植物產量，提高作物產量。當前，航天育種技術發展十分迅速，但太空作物生產成本較高，在普及上存在著較大困難，為此，需要研究出地面空間站模擬技術，將等離子體等應用于農業領域。
2物理技術在農業新科技應用中的前景
物理技術，如磁場效應、電場效應、納米能量效應、聲波效應、等離子處理技術等，在作物中發揮著不同效用。通過物理技術的應用，可以提高作業光合作用的速度，從而推動作物生長，抑制病蟲害，減少化學產品的應用，從而在提高作物產量及質量的同時，提高作物生長的生態性，實現農業的可持續發展。當前，物理技術在農業領域的應用前景十分廣闊，但仍存在著研究速度較為緩慢，缺乏實際應用的研究，為此，需要加大研究力度，推動物理技術在農業領域中的應用。
3結語
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對食品的安全性重視程度越來越高，在選擇農產品時，更加傾向于選擇無公害及綠色產品。物理技術在農業領域的應用，可以推動傳統化學農業逐漸向現代生態農業發展，在提高農作物生產產量及質量的同時，減少化肥及農藥等的應用，實現農業生態化。當前，磁場效應、電場效應、納米能量效應、聲波效應、等離子處理技術等物理技術在農業領域中的應用研究發展十分迅速，其應用前景十分廣闊。相信隨著物理技術的進一步發展，將會引起農業技術的變革，實現農業生產的巨大效益。
參考文獻：
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光合作用的起源范文6
[關鍵詞] 建筑設計 太陽能利用 仿生研究
一、引言
人類文化的使命，歸結于與自然的對抗最終以生態平衡來達到一種和諧的秩序。太陽能是一種取之不盡，用之不竭的清潔能源，用太陽能替代常規能源，轉變能源開發、利用的方式，對建筑節能與和諧社會的建設具有十分重要的意義。
仿生設計，即從自然界獲取靈感，向生物行為方式學習，借鑒、模擬生物利用太陽能的方法，開發相應的建筑技術，完善建筑相關性能。研究生物體感知、調控的生命機理，應用于建筑，使建筑具有順應自然環境的生命行為，與自然環境融合。將生物與自然環境的共生策略轉化為建筑策略――建筑與自然環境共生的策略,使建筑具有對環境的動態適應性，能夠對自然環境起到改善、美化、豐富和調節的作用，維護地球系統的復雜性與秩序性，實現生物－建筑－自然的和諧發展。
二、概述
1.仿生學概述
仿生學作為一門獨立的學科,于1960年9月正式誕生。J.E.斯蒂爾將新興的學科命名為“Bionics”,希臘文的意思是研究生命系統功能的科學。斯蒂爾把仿生學定義為“模仿生物原理來建造技術系統，或者使人造技術系統具有或類似于生物特征的科學”。
建筑仿生學，即研討以生物為模型的建筑學，它從仿生學的觀點出發來研究建筑，把建筑與人看作是一個統一的“生物體系”，在這個體系中，生物的和非生物的因素相互作用，并以共同功能為目的而達到統一，使建筑與自然和諧發展。
2.建筑設計中太陽能利用的概況
建筑中太陽能利用，一般有以下幾種形式:
(1)被動式太陽房，一種完全通過建筑朝向和周圍環境的合理布置、內部空間和外部形體的巧妙處理以及材料、結構的恰當選擇、集取、蓄存、分配太陽熱能的建筑。
(2)主動式太陽房，是以太陽集熱器、管道、風機或泵、散熱器及貯熱裝置等組成的太陽能采暖系統或與吸收式制冷機組成的太陽能供暖和空調的建筑。
(3)“零能房屋”，它利用太陽電池等光電轉換設備提供建筑所需的全部能源，完全用太陽能滿足建筑供暖、空調、照明、用電等一系列功能的要求。本文提出第四種方式――“生物體”房屋，即仿生利用太陽能，建筑不再是只消耗能源，破壞環境的人工構造物，而是自然生態鏈條中的一環，起著生產者、消費者、分解者的多重角色，成為人與自然和合的媒介，自然的生態因子，最終使人類社會與自然環境和諧相處。
三、自然界中生物的啟示
1.光合作用與建筑設計
植物、藻類和細菌都是依賴太陽而生存的，通過光合作用，它們將太陽能轉化為能夠存儲的化學能，支撐著自然界的能量循環，同時還影響著自然界各個方面的生命活動。盡管光合作用受到各種因素的調控，但其自身卻也具有一定的自組織能力，一般情況下能“逆來順受”,在不利的環境中也可避免遭到傷害并且還可保持相當的活性。這可以看作是生物整個生命體協調運作利用太陽能的過程。（如圖1）
建筑設計中太陽能的利用不應是附加的、零散的應用能源的形式（如為提供部分熱水而安裝的太陽能熱水器以及為提供建筑部分電耗而在屋頂鋪裝的光電板等），而應是與建筑融為一體的建筑生命的動力內核，如同植物的光合作用對植物的意義一樣。
2.動物器官與建筑支撐系統復雜的高等動物(如哺乳動物)，除了完善的表皮功能之外，還發展了一套精密的內部器官，形成了“內部腔體結構”，其腔體的內表面衍生出數以萬計的微結構，生命肌體中又延伸出數以萬計的分支、末梢，有效的擴大了接觸面、信息終端，最終形成了以表皮和內部腔體器官一起協同作用的調節機制，更重要的是有綜合處理的集成系統終端，增強了生物體的環境應變能力。
建筑的圍護結構與設備系統可看作是建筑的表皮與內部腔體器官，維護著建筑生命本體的活性，與太陽能利用這一建筑生命的動力內核融為一體。建筑與生物間存在著千絲萬縷的類比聯系。見表1
3.建筑的屬性
生命起源和進化的一個重要內容就是要建立和完善一個自成一體的物質流、能量流和信息流的獨立系統，從而構成一個生命個體化的相對穩定的內環境。在這個意義上，建筑也是一樣的。作為相對獨立的開放系統，建筑與周圍的環境建立了相應的物質和能量的輸入、輸出的路徑體系，正是在此路徑上的流動轉換對生態環境造成了不同的影響。仿生利用就是賦予此路徑以生態性，使其與自然環境共生，而不再是獨立的、附加于自然之上的人工系統，恢復建筑的自然屬性。
四、建筑設計中太陽能利用的仿生解析
1.太陽能利用的仿生淵源與理念
“樹上雨滴及風的喧鬧，以及從樹上枝葉間過濾下來的陽光，是人類復雜的刺激源，以最令人歡欣的方式鼓噪著。沒有比陽光更好的光，沒有比自然新鮮的空氣更好的空氣，為了獲得舒適，我們的建筑應該盡可能地利用外界的品質。”
建筑中太陽能的仿生利用：一是建筑自身仿生利用太陽能，從太陽能建筑一體化著手，包括對建筑設計理念的建構、圍護結構性能與功能的塑造、建筑能量運行的體系等。如旋轉式太陽能房如同向日葵，能夠在基座上轉動，即時跟蹤陽光，房屋的旋轉跟隨著太陽的進度，在太陽落山之后就回復到初始位置（如圖2）。二是將建筑視為仿生載體，即從太陽能利用系統的選擇入手，將太陽能利用設施與建筑有機結合。如楊經文設計的綠色摩天樓。將綠色植物與建筑融為一體，擁有類如植物光合作用的特征（如圖3）。正如賴特所說：有機建筑應該是自然的建筑。自然界是有機的。建筑師應該從自然中得到啟示。房屋應當像植物一樣，是地面上的一個基本的、和諧的要素，從屬于環境，從地里生長出來迎著太陽。
2.太陽能利用的仿生解析
一直以來生物出于生存的需要，不斷地使自己適應生存環境以利于自身發展，經過億萬年的自然選擇，自然界的生物大都是生態高效的生命有機體，蘊育著無數的奧妙，只有充分認識到這一點，建筑才能更好的實現人的愿望，使人的生活更美好。仿生利用太陽能就是這樣一種為了人類更美好的生活，結合建筑中太陽能的利用，探究“奧妙”的理念及方法。
(1)仿生原型
通過對仿生原型及對應的建筑技術形式和生態效應的研究得出建筑中仿生太陽能利用多集中在以下三個方面，即：仿自然界生物體的性能；仿生物的棲居物；直接利用自然界生物和生物能。
①仿生物體本身的性能
從仿生學的觀點出發,通過模仿生物系統的結構構造特征、能量轉換和信息處理方式等，可為建筑技術和太陽能應用研究提供思路，如植物對氣候的適應形態對建筑的啟示（如圖4）。
②仿生物的棲居物
自然界生物的棲居物往往有著優良的物理性能，出色應用太陽能的技巧，對材料的利用也十分節省、到位，具有很好的綜合生態效應，還能夠自然降解，如蟻穴（見圖5）。
③直接利用生物或生物能
這種方式往往演繹為直接以生物體為原料研制建筑材料，將其生態特性賦予建筑材料，從而利用太陽能（如選擇可透過性薄膜）；或直接將生物體引入建筑作為建材，成為建筑的有機因子，如綠色植被的遮陽、調解溫濕度，光合細菌的太陽能利用等。
在無生命的建筑形式和有生命的生物形態間，仿生可視為一個微觀層面上的交匯平臺，也從另一個角度詮釋了我國古代哲學中“天人合一”的思想，《管子》指出：“凡人之生也，天出其精，地出其形，合此以為人。和乃生，不和不生?！薄?/p>
(2)建筑構成
生物體在長期的自然選擇下，進化出了高效低耗、自覺應變的生命保障及調節系統，這對建筑的發展具有積極的啟示意義。建筑是人的家園，必然與自然界物種間有著結構上的普遍共同之處，這是由類生命的特性所決定的。生物形式與建筑構成之間的關系，不是簡單的視覺效果聯想，而是以相似性為基礎，探索同等價值的形式再創造的鏈條。
①建筑存在的解析
建筑與人作為一個“生物體系”是仿生解析的基礎。太陽能利用并不是直接為人們營造舒適環境的能源方式，而是借鑒植物對自然環境的生態效用，維護地球大系統的穩定、復雜、秩序意義的同時，為人們營造相對穩定的環境條件及各種可能的選擇，從而使得建筑與自然環境間的交流變的有機。
植物對氣候的應變是天然的、生態而高效的。對建筑而言，這是能在大自然中直接獲取和借用的，不輸入能量就能自動完成的應變界面。所以植物可以與建筑相結合成為建筑對外界氣候敏感應激的“毛發”（如圖6）。
“建筑物常?？梢钥醋鞔罅康臒o生命物質的堆積……植被化的目標就是將有機的、富有生命力的物質與無機的、無生命的物質融為一體?！?。模仿自然的形式是仿生的初級階段，最終的仿生是要介入自然的進程，與自然共生。
②技術構成
人們建造建筑的過程，實際上表現為“人―建筑―環境”系統的行為過程，人們使用建筑并不是消耗建筑本身，而是用它來調節控制建筑以外的東西。仿生利用太陽能就是這樣一種調解控制的手段，它賦予建筑若干“生物特性”，使建筑以整體有機的形態應用太陽能，從而成為生態系統的有機組成部分。
生物生理機能的實質是以多樣化的生存方式，有機整體的主動適應、改善其生存的環境從而獲得低能耗和低材耗。在建筑中通過材料的不同組合和空間變化來形成可調節的界面，要比單一材料截面擁有更多更復雜的應變方式。（如圖7）。
③解析的意義人們營造建筑的一個直接目的，就是有
效的抵御和緩解外部氣候的不利影響，保障生命，調節能量運行，從而生活的更美好。人離不開自然，建筑也不能離開自然?，F今的能源問題、環境問題、甚至社會問題，都與人不同程度的離開自然有關。
從仿生角度解析的初衷是加深人們對利用太陽能的認識，轉變研究、開發、利用太陽能的思路。太陽能是地球上任何一種生命賴以生存的能量來源和基礎，地球因太陽而誕生，并只能依賴太陽而生存，利用太陽能不只是產更多的能，供人消耗，而是拉近人與自然的關系，賦予建筑以生命意義，促使建筑與自然共生，從根源上解除能源、環境問題，實現天人合一。
五、結 語
通過建筑設計中太陽能利用的仿生解析，提出建筑――自然與社會能量網絡體系中的結點，它不僅僅是人工構筑物，還是人雙重屬性――自然屬性與社會屬性的媒介，從而對整個生態系統起補償、調節、維護的作用，而不再是能量傳輸、消耗的終端，促進人與自然的和諧，推進建筑的可持續發展。
參考文獻:
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