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我今天無(wú)意中做了個(gè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓我肯定了魏格納說(shuō)的大陸漂移事實(shí),和它的原因。
我在朋友家的床上,用梅花型打孔機(jī),把廢紙的一些地方打下梅花(很多)。再把他們拼成大陸似的,在用打孔機(jī)在旁邊隨意敲打,結(jié)果他們分成一塊一塊的,就在這時(shí),我想起了魏格納的《大陸漂移的假說(shuō)》,我在心里把“假說(shuō)”換成了“肯定”。
因?yàn)槲矣么蚩讬C(jī)在兩旁隨意敲打等于我們?cè)谌粘I钪形覀兏杏X(jué)不到的地震,紙為大陸,而因旁邊的地震使其它地方的大陸分散、漂移(紙的分散、漂移),所以假如中國(guó)有地震,那么其它地方的大陸會(huì)漸漸漂移,因此判定大陸肯定漂移過(guò)。原先在一起,后來(lái)因地震分成現(xiàn)在這樣的大陸塊;如果原先就像現(xiàn)在一樣的大陸塊,那么現(xiàn)在就已經(jīng)分成零零散散、七零八碎。
經(jīng)過(guò)這個(gè)無(wú)意的取樂(lè),得到了猜測(cè),從猜測(cè)中得到了想法,從想法中我肯定了大陸原先是一大塊,后來(lái)大陸經(jīng)過(guò)地震而漂移。
山西大學(xué)附屬小學(xué)四年級(jí):高思淼
英特爾近日公布財(cái)報(bào),一季度營(yíng)收128億美元,同比增長(zhǎng)25%,打破分析師預(yù)期,凈利為32億美元,同比增長(zhǎng)29%。
從營(yíng)收構(gòu)成來(lái)看,PC客戶部門營(yíng)收增長(zhǎng)17%,達(dá)86.2億美元;數(shù)據(jù)中心營(yíng)收增長(zhǎng)32%,達(dá)24.6億美元;其它英特爾架構(gòu)集團(tuán)(即移動(dòng)和嵌入式業(yè)務(wù),包括手機(jī)、平板和各種設(shè)備)營(yíng)收增長(zhǎng)70%;低能耗凌動(dòng)微處理器營(yíng)收增長(zhǎng)4%,達(dá)3.7億美元。英特爾架構(gòu)集團(tuán)之所以營(yíng)收大增,主要是收購(gòu)英飛凌的業(yè)務(wù)帶來(lái)。
在過(guò)去一年里,由于在智能手機(jī)和平板電腦市場(chǎng)上落后,英特爾股價(jià)下跌了17%。但在當(dāng)日公布財(cái)報(bào)后,截止北京時(shí)間5點(diǎn)34分止,英特爾盤后交易已經(jīng)上漲5.09%。
英特爾CEO歐德寧表示:“一季度的營(yíng)收是英特爾歷史上最佳紀(jì)錄,在所有地區(qū),每個(gè)主要產(chǎn)品單元的營(yíng)收年增長(zhǎng)都超過(guò)兩位數(shù)。
高通 Q2凈利潤(rùn)9.99億美元 同比增29%
近日,高通公布了截至2011年3月27日的公司2011財(cái)年第二季度財(cái)報(bào)。報(bào)告稱,該季度高通實(shí)現(xiàn)營(yíng)收38.8億美元,同比增長(zhǎng)46%;實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)9.99億美元,分別同比增長(zhǎng)29%和28%。
高通董事長(zhǎng)兼CEO保羅•雅各布博士表示:“由于智能手機(jī)在各地區(qū)和各層次的持續(xù)增長(zhǎng),我們提高了本財(cái)年?duì)I收和盈利預(yù)期。在我們的合作伙伴部署技術(shù)和解決方案,為全球消費(fèi)者提供領(lǐng)先的無(wú)線產(chǎn)品和服務(wù)時(shí),我們將繼續(xù)執(zhí)行優(yōu)先戰(zhàn)略?!?/p>
蘋果 Q2凈利潤(rùn)59.9億美元 同比增95%
蘋果近日公布了截至2011年3月26日的公司2011財(cái)年第二季度財(cái)報(bào)。報(bào)告稱,該季度蘋果實(shí)現(xiàn)營(yíng)收246.7億美元,去年同期為營(yíng)收135億美元,同比增長(zhǎng)83%;實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)59.9億美元,同比增長(zhǎng)95% 。
(鄂教版科學(xué)六上第三單元地面形態(tài)的變化第7課)
教學(xué)目標(biāo)
1、運(yùn)用實(shí)例說(shuō)明海陸的變遷,樹立海陸不斷運(yùn)動(dòng)變化的辯證唯物主義科學(xué)觀點(diǎn)。
2、通過(guò)對(duì)地表變化的現(xiàn)象分析,認(rèn)識(shí)地球地表運(yùn)動(dòng)變化的事實(shí)。并了解“大陸漂移假說(shuō)”和“板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)”提出的事實(shí)依據(jù)。
3、引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家探索對(duì)地球地表變化的探究過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和分析假設(shè)的科學(xué)素養(yǎng)。
4、通過(guò)大陸漂移—板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的發(fā)展過(guò)程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史教育及科學(xué)興趣、科學(xué)方法和探究精神的培養(yǎng)。
教學(xué)準(zhǔn)備
有非洲大陸和南美洲大陸地圖輪廓的紙片;收集有關(guān)地表變化的資料。
教學(xué)過(guò)程
一、回顧舊知,歸納小結(jié)。
師:在前幾次課的學(xué)習(xí)中,我們知道了地表運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的一些自然現(xiàn)象。你能列舉自然界中的哪些現(xiàn)象與地表的運(yùn)動(dòng)有關(guān)嗎?
學(xué)生列舉現(xiàn)象:地震、火山噴發(fā)、高山盆地的出現(xiàn)等。
師:這些現(xiàn)象都是地表運(yùn)動(dòng)引起的。那么它們能夠告訴我們一些什么信息呢?請(qǐng)大家閱讀54頁(yè)的一段材料。并討論以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)這些地方以前是什么樣的地貌?
(2)這些地貌的變化說(shuō)明了什么?
(3)你認(rèn)為我們的地表在歷史發(fā)展的過(guò)程中發(fā)生著什么樣的變化?
學(xué)生閱讀并討論,針對(duì)第三個(gè)問(wèn)題提出自己的觀點(diǎn)和假設(shè),并闡述自己的理由。
二、通過(guò)資料的提供,說(shuō)明科學(xué)家是怎樣通過(guò)地表變化的一些現(xiàn)象,分析得出“大陸漂移假說(shuō)”的。
師:通過(guò)剛才的討論,有很多同學(xué)都提出了他們的不同的觀點(diǎn),并且闡述了自己精彩的理由。其實(shí)有一位著名的科學(xué)家也象大家剛才一樣,通過(guò)認(rèn)真地思考,收集證據(jù)后,提出了他自己的觀點(diǎn)。請(qǐng)大家閱讀55頁(yè)的材料。并討論以下問(wèn)題:
(1)魏格納提出的“大陸漂移假說(shuō)”的依據(jù)是什么?
(2)你剛才的觀點(diǎn)和魏格納提出的“大陸漂移假說(shuō)”有哪些相同和不同的地方?你認(rèn)為誰(shuí)的觀點(diǎn)更有說(shuō)服力?
引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)討論、比較認(rèn)識(shí)到科學(xué)家提出假說(shuō)的思維過(guò)程。
我們都知道丹麥的斐塞司博士因?yàn)榘l(fā)明“陽(yáng)光療法”獲得了1903年度的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),但是卻很少有人知道,斐塞司博士是在觀察貓曬太陽(yáng)以后突發(fā)靈感發(fā)現(xiàn)的這個(gè)秘密。
斐塞司博士有一個(gè)習(xí)慣,喜歡在冬天和春天的午后坐在門前曬會(huì)兒太陽(yáng)。一天他發(fā)現(xiàn)家中的母貓挺有意思,跟著他在陽(yáng)光下安詳?shù)卮蛑飪骸?呻S著太陽(yáng)一步一步向西邊走去,漸漸被拉長(zhǎng)的樹影擋住了母貓身上的陽(yáng)光。沒(méi)多大一會(huì)兒,曬不著陽(yáng)光的母貓醒了,它站了起來(lái),又踱到另一塊有陽(yáng)光的地方,重新臥了下來(lái),接著悠閑、安詳?shù)卮蝽铩?/p>
斐塞司博士發(fā)現(xiàn),每隔一段時(shí)間,貓就會(huì)隨著陽(yáng)光角度的轉(zhuǎn)移而不停地變換著睡覺(jué)的場(chǎng)地和姿勢(shì)。
這一切,在我們一般人看來(lái)是那樣的習(xí)以為常,可是卻喚起了斐塞司博士的好奇心。“貓喜歡呆在陽(yáng)光下,那么這說(shuō)明光和熱對(duì)它一定是有益的。那對(duì)人呢?對(duì)人是不是同樣有益?”這個(gè)想法在斐塞司博士的腦子里閃了一下??少F的是,他沒(méi)有停下自己的追問(wèn),繼續(xù)深入地思索著陽(yáng)光對(duì)于人類的作用。不久,斐塞司博士發(fā)明的日光療法便在世界上誕生了。斐塞司博士也因而獲得了當(dāng)年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
無(wú)獨(dú)有偶,偉大的地球板塊漂移說(shuō)的創(chuàng)立者魏格納,他這個(gè)偉大理論的發(fā)現(xiàn),也是因?yàn)橐淮螌?duì)一張地圖的偶然注目。
故事發(fā)生在1910年。在第一次世界大戰(zhàn)中,德國(guó)氣象學(xué)家魏格納的研究工作中斷后,因?yàn)樵趹?zhàn)場(chǎng)上身負(fù)重傷而住院。養(yǎng)病期間,他在病房的世界地圖上突然發(fā)現(xiàn),大西洋兩岸的地形之間具有交錯(cuò)的關(guān)系,南美的東海岸和非洲的西海岸之間,相互對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)直就可以拼合在一起。這個(gè)發(fā)現(xiàn)讓他興奮不已,他繼續(xù)沿著自己的思路思考,他推測(cè)太古時(shí)代地球上的大陸是連在一起的巨大板塊,后因大陸不斷漂移,才形成今天的各個(gè)大陸。
為了證明自己的發(fā)現(xiàn),他進(jìn)行了大量的考證工作,找到了許多事實(shí),于1912年提出大陸漂移理論,并于1915年出版了《海陸的起源》一書,系統(tǒng)地闡述了大陸漂移說(shuō)。大陸漂移理論認(rèn)為,在2億5千萬(wàn)年前,目前分成各個(gè)洲的大陸是連在一起的,那時(shí)還沒(méi)有大洋,以后,完整的泛大陸開始四分五裂,逐漸形成了現(xiàn)在的7大洲。
還有那個(gè)我們都知道的牛頓的故事,牛頓因?yàn)樵诠麍@里看到一只掉下來(lái)的蘋果而發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力。
板塊構(gòu)造假說(shuō)已經(jīng)提出五六十年,并被地球科學(xué)界基本不加懷疑地接受。但是,板塊構(gòu)造假說(shuō)并不是一個(gè)有關(guān)地球演化歷史全周期的理論,它所描述的板塊,只是魏格納大陸漂移后形成的格局,只有近2億年的歷史。在太古代地球演化的早期,地球處于液態(tài)演化階段,沒(méi)有巖石圈。當(dāng)時(shí)的地球表面只有可以隨意流淌的熔巖,沒(méi)有大陸,沒(méi)有海洋,沒(méi)有生命。地球演化過(guò)程不僅涉及板塊形成、漂移和俯沖,還涉及地殼形成、海洋誕生、火山與溢流事件、生物演化與滅絕、雪球事件與冰河期及全球變暖等諸多重大地質(zhì)事件。地球?yàn)槭裁磿r(shí)而冷若冰霜,時(shí)而熱如煉獄?它們之間究竟有沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系? 地球形成固態(tài)地殼好比火鍋被蓋上了鍋蓋
對(duì)于地球系統(tǒng)的演化而言,由于地球系統(tǒng)屬于內(nèi)能外泄型的巨型宏觀開放系統(tǒng)(以地球形成初期原有的熱能和半衰期可達(dá)數(shù)十億年的放射性元素衰變熱為主,伴隨有太陽(yáng)能的輸入和地球輻射熱的輸出),任何地質(zhì)作用過(guò)程都是地球內(nèi)能耗散的過(guò)程。
地球從形成初期的熔融液態(tài)演化到具有巖石圈的固態(tài)地球,其中最重要的標(biāo)志,就是地球的液態(tài)表面因冷卻發(fā)生相變,形成了固態(tài)地殼。這一過(guò)程好比逐漸變冷的火鍋被蓋上了鍋蓋。鍋蓋效應(yīng),導(dǎo)致地球像高壓鍋反復(fù)噴氣一樣產(chǎn)生溫度的周期性變化。在地球誕生、成長(zhǎng)和消亡的全生命周期中,地殼的形成、裂解、聚合,曾多次像鍋蓋一樣封閉地球。這種巖石圈封閉地球的作用必然引起地球內(nèi)部升溫,從而產(chǎn)生高溫、高壓的積累。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代的間歇期,以地球內(nèi)部放射性衰變?yōu)橹鞯臒岱e累,必然造成巖石圈的逐漸膨脹,從而引起地殼應(yīng)力增加,直至地殼破裂,造成地球內(nèi)部的熔巖災(zāi)難性地爆發(fā),并以猛烈的形式向太空釋放熱量,成為地球變冷的本質(zhì)原因之一。 只要地球不斷膨脹就逃脫不了以龜裂形式脹裂
龜裂現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。池塘干裂、陶瓷冷縮等等,都會(huì)因?yàn)楸砻鎸赢a(chǎn)生拉應(yīng)力而形成龜裂。龜裂也會(huì)在不同尺度上發(fā)生。如6億年前的細(xì)胞分裂、孩童玩耍的泥團(tuán),甚至地球表面的洋中脊裂谷系。
龜裂是一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)以能量最小、路徑最短原理形成多邊形裂紋的臨界自組織現(xiàn)象。球殼破裂行為的研究,可能對(duì)于解釋板塊構(gòu)造和大陸裂解有重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)人們重構(gòu)岡瓦那大陸在2億年前裂解初期的塊體邊界分布時(shí),發(fā)現(xiàn)由2萬(wàn)多公里長(zhǎng)的裂縫所組成的多邊形塊體令人稱奇的規(guī)則。不僅如此,當(dāng)分析勞倫古陸從勞亞古大陸分裂的情況時(shí),人們也發(fā)現(xiàn)了類似的“幾何多邊形”現(xiàn)象。
運(yùn)用數(shù)值計(jì)算方法,可以模擬球殼在內(nèi)部溫度上升過(guò)程中膨脹并產(chǎn)生表面龜裂的現(xiàn)象。根據(jù)模擬結(jié)果可以推測(cè),地殼在溫度膨脹作用下的力學(xué)狀態(tài),完全能夠滿足產(chǎn)生地殼龜裂的力學(xué)要求。只要有關(guān)地球內(nèi)部放射性衰變產(chǎn)熱的假說(shuō)成立,地球在內(nèi)部溫度作用下膨脹的事實(shí)就不可否認(rèn)。那么,只要地球不斷膨脹,就終將逃脫不了以龜裂形式脹裂的命運(yùn)。這一發(fā)現(xiàn)的重要科學(xué)價(jià)值在于,它為地球演化歷史中可能出現(xiàn)全球尺度或超大陸尺度的地殼裂解找到了一種理論解釋,從而可能為全球尺度的冰期、地球變暖乃至生物大滅絕等災(zāi)害事件,提供了一種新的驅(qū)動(dòng)機(jī)制解。 地球破裂造成的熱平衡波動(dòng)致冰河期形成
根據(jù)地球大龜裂假說(shuō),可以發(fā)現(xiàn)地球大破裂具有兩種制冷效應(yīng)。第一種是大龜裂誘發(fā)大規(guī)模火山噴發(fā)或玄武巖溢流,從而造成大量釋放熱量。根據(jù)能量守恒原理,地球內(nèi)部逐漸積累的熱量不能補(bǔ)充因地殼快速破裂而損失的熱能,地殼變冷勢(shì)在必然。第二種制冷機(jī)制涉及大龜裂造成地殼底部大規(guī)模降壓,這種大規(guī)模降壓可能產(chǎn)生大規(guī)模降壓熔融。而熔融是一個(gè)吸熱過(guò)程,降壓熔融過(guò)程中的吸熱,必然導(dǎo)致周圍地殼降溫。降溫的高低,則與地殼破裂的程度有關(guān)。
因此,根據(jù)地球大龜裂假說(shuō),冰河期的形成可能與地球自身破裂所造成的熱平衡的波動(dòng)有關(guān),是地球大龜裂的必然結(jié)果。資料表明,新元古代冰期就是發(fā)生在羅迪尼亞超大陸裂解之時(shí)或之后。有學(xué)者認(rèn)為超大陸裂解是形成這次冰期的直接原因之一。 生物大滅絕事件可能與地球大龜裂有關(guān)
對(duì)于地質(zhì)歷史上出現(xiàn)的多次大規(guī)模滅絕事件的原因,學(xué)界一直眾說(shuō)紛紜。其中一次最著名的滅絕事件導(dǎo)致了恐龍的消亡。較為主流的觀點(diǎn)認(rèn)為,大約6500萬(wàn)年前一顆小行星撞擊了地球,導(dǎo)致了這場(chǎng)浩劫。但是波士頓大學(xué)的馬修?杰克森和他的同事們提出了另一種觀點(diǎn),他們認(rèn)為當(dāng)時(shí)大量的巖漿通過(guò)裂隙噴出地表,從而抹去了地球上無(wú)數(shù)的生命。如印度的德干玄武巖區(qū)形成的時(shí)間,恰好與恐龍滅絕的時(shí)間相符。地球大龜裂造成地球演化過(guò)程中的熱-冷轉(zhuǎn)換,必然間歇性地打斷生物演化的進(jìn)程,造成可能的全球性生命浩劫。
越來(lái)越多的證據(jù)表明,地質(zhì)歷史上出現(xiàn)的許多大滅絕,似乎都和規(guī)模巨大的巖漿噴發(fā)活動(dòng)同時(shí)出現(xiàn)。大約2.5億年前,地球上95%海洋生命、70%陸地生命慘遭厄運(yùn),科學(xué)界稱之為“二疊紀(jì)末大滅絕”。有關(guān)這次滅絕的原因,我國(guó)學(xué)者金玉等早在2000年就在《科學(xué)》雜志撰文,認(rèn)為大規(guī)模巖漿噴涌活動(dòng)是這次大滅絕的元兇。他們發(fā)現(xiàn),大滅絕在不到50萬(wàn)年的時(shí)間里發(fā)生,并與西伯利亞玄武巖溢流事件的時(shí)間吻合。加拿大卡爾加里大學(xué)研究人員的研究成果也再次證實(shí)了這個(gè)答案。他們認(rèn)為,造成二疊紀(jì)末大滅絕的原因,就是大規(guī)模的火山爆發(fā)導(dǎo)致海量的碳燃燒,由此產(chǎn)生的有毒煙霧云對(duì)全球陸地和海洋產(chǎn)生了巨大而廣泛的影響。
如果地球大龜裂假說(shuō)所推論的溫度周期模型正確,那么,不僅可以容易地推定生物滅絕事件與地球大龜裂造成的巖漿活動(dòng)有關(guān),而且可以推定,在生物的演化進(jìn)程與溫度周期之間,也應(yīng)該存在密切的聯(lián)系,這為從地球熱周期活動(dòng)出發(fā)研究生物進(jìn)化與滅絕的規(guī)律提供了新的思路。 大陸漂移與停滯應(yīng)該與溫度周期相關(guān)
地質(zhì)學(xué)家張祖還先生早就計(jì)算過(guò),如果沒(méi)有其他放熱機(jī)制干預(yù),只要經(jīng)過(guò)幾億年的積累,地球內(nèi)部的放射性衰變熱就可使整個(gè)地殼達(dá)到熔化程度。因此,即使通過(guò)地球破裂可以釋放熱量,但在地球出現(xiàn)極端高溫時(shí),部分薄殼發(fā)生熔融是可能的。
要揭開特提斯的面紗,就要研究海陸變遷。
維也納學(xué)派利用海洋沉積物及所存化石恢復(fù)古海洋的面貌,追索全球海陸的變遷。休斯總其大成,提出了特提斯海的命題,開啟了地學(xué)研究的新篇章。
大陸和大洋有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。大陸地殼厚,一般有30多千米,各地組成并不均勻,平均成分大致與花崗閃長(zhǎng)巖相似。洋殼極薄,厚度在2千米~11千米,主要由鎂鐵質(zhì)火成巖,即玄武巖和輝長(zhǎng)巖組成,上面有很薄的深海沉積物覆蓋。大陸邊緣的?;旧暇哂写箨懙貧?gòu)成的大陸棚,如黃海、東海等,直到過(guò)了日本海溝和馬里亞納海溝,到達(dá)太平洋深海盆地,那里的地殼才真正是大洋地殼。
特提斯海地殼的主體應(yīng)該是具有洋殼的深海盆地,它的邊緣海及和它相通的淺海大多是陸殼基礎(chǔ)上的海盆。但是,在海陸變遷中,洋殼很難保存下來(lái)?,F(xiàn)在,多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為,由海洋玄武巖及與其相伴生的鎂鐵質(zhì)巖石,以及深海沉積物如放射蟲硅質(zhì)巖構(gòu)成的蛇綠巖是消亡了的海洋地殼的殘余。如果某處存在蛇綠巖,便可推測(cè)該外曾是古代深海洋。
特提斯海最初主要指距今2億年~1.5億年的侏羅紀(jì)的赤道海洋。隨著研究的深入,特別是對(duì)深海沉積物的分析對(duì)比,休斯又把特提斯海的歷史向前推進(jìn)了好幾千萬(wàn)年,認(rèn)為三疊紀(jì)時(shí)就有了這樣的海洋。1901年,他在名著《地球的面貌》中,又把特提斯海和岡瓦納古陸聯(lián)系起來(lái)。他寫道:“岡瓦納大陸的北界是中生代寬闊的海相沉積帶,從整體上看,它必須被當(dāng)作曾一度橫貫當(dāng)時(shí)存在的亞洲大陸的殘余海來(lái)考慮。諾葉邁爾稱之為‘中央地中海’,我們將在下文用特提斯海來(lái)敘述它?!边@里,他點(diǎn)了岡瓦納的名,又點(diǎn)了古亞洲的名。
岡瓦納古陸是科學(xué)家對(duì)南半球原始古大陸的稱謂,范圍包括現(xiàn)代的南美洲、非洲、南極洲、澳大利亞以及亞洲的印度、阿拉伯等地區(qū)。岡瓦納古陸在距今3.6億年~2.5億年的石炭紀(jì)至二疊紀(jì)時(shí),由陸塊相聚而組成,后來(lái)又逐漸解體。所以,即使休斯明白無(wú)誤地指出特提斯海是“中生代”,即三疊紀(jì)以來(lái)的地貌,但因?yàn)楹蛯呒{掛了鉤,似乎暗示它有更早的歷史。在這方面,后來(lái)以斯蒂勒為代表的一派地學(xué)家走得很遠(yuǎn)。這是后話。 也許有好幾個(gè)特提斯海
20世紀(jì)前半期,地質(zhì)理論中占主導(dǎo)地位的是地槽學(xué)說(shuō)。有一派學(xué)者把特提斯看作復(fù)合地槽,認(rèn)為它是從晚元古代(距今10億年~5.7億年)就已經(jīng)存在的赤道地區(qū)深海槽,即地槽。地槽的地殼活動(dòng)性很強(qiáng),先是不斷地強(qiáng)烈凹陷,成為古海洋中的槽地,儲(chǔ)存了極厚的沉積物,后來(lái)又受到擠壓,使里面的沉積物發(fā)生褶皺、斷裂,最后地槽隆起成為山脈。古老的特提斯海,通過(guò)分階段的凹陷和造山運(yùn)動(dòng),逐步“固結(jié)”,喪失活動(dòng)性,最終由地中海地槽變成了地中海山脈。
這一派研究者把特提斯海劃分為阿森特特提斯(距今10億年~5.7億年)、加里東特提斯(距今5.7億年~4億年)、華力西特提斯(距今4億年~2.5億年)和尚未“固結(jié)”的新特提斯。特提斯海逐漸萎縮,但它在全球的位置基本沒(méi)有什么變動(dòng)。有的人把這種地球演化的觀點(diǎn)稱為固定論。
另外一派學(xué)者雖然也把特提斯看作地槽,但認(rèn)為它是兩個(gè)超級(jí)大陸之間的單一地槽。一個(gè)超級(jí)大陸就是上面提到的岡瓦納古陸,另一個(gè)由北美洲和歐亞大陸大部分地塊組成,位于北半球,稱為勞亞古陸。他們推斷的特提斯海形成的時(shí)間比休斯早,但比斯蒂勒晚得多,認(rèn)為由晚古生代開始,即距今2.5億年以前,但不早于距今4億年。后來(lái),由岡瓦納古陸分離出來(lái)的陸塊向北運(yùn)動(dòng),和勞亞古陸拼接,特提斯海消亡。這些學(xué)者相信大陸塊體可以做長(zhǎng)距離的移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中彼此有分有合,陸塊分離形成海,陸塊拼接則古海變山。所以,他們被稱為活動(dòng)論者。
在活動(dòng)論者中,對(duì)研究特提斯海貢獻(xiàn)最大的是阿爾岡。阿爾岡生活在瑞士,師從維也納學(xué)派。瑞士是中立國(guó)家,因而他躲過(guò)了第一次世界大戰(zhàn)的浩劫,成了維也納學(xué)派的真?zhèn)鞯茏?。阿爾?924年發(fā)表的名作《亞洲大地構(gòu)造》,對(duì)亞洲的地質(zhì)構(gòu)造演化做了深刻的分析,提出現(xiàn)代印度北緣曾存在過(guò)廣闊的陸棚,它和岡瓦納古陸北緣的其他陸棚,以及印度至澳大利亞之間的洋盆一起構(gòu)成了特提斯海的南翼。后來(lái),岡瓦納和勞亞碰撞相接,特提斯消亡,印度北緣的陸棚俯沖插到之下。這種作用不但使地殼厚達(dá)70千米(雙倍地殼),并由于均衡作用使隆起成為舉世無(wú)雙的高原,而且在亞洲廣大地區(qū)引發(fā)一系列復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)。他十分聰慧地把特提斯海的演化和青藏高原的隆升、亞洲地區(qū)的地殼變化聯(lián)系在一起,將特提斯海研究的方向由歐洲引向亞洲,對(duì)后來(lái)的研究工作有著無(wú)法估量的影響。同時(shí),阿爾岡也沒(méi)有忘記歐洲。他更正了休斯把現(xiàn)代地中??醋魈靥崴沟淖詈髿堄嗪5恼J(rèn)識(shí),指出了地中海是距今2900萬(wàn)年以來(lái),由于地塊旋轉(zhuǎn)、彼此分離而新生的洋盆。
在阿爾岡的觀點(diǎn)中,明顯可以看出大陸漂移學(xué)說(shuō)對(duì)他的影響。在當(dāng)時(shí),地學(xué)界的學(xué)術(shù)思想爭(zhēng)執(zhí)十分激烈。兩種地球觀的矛盾差不多到了互為仇人的地步。大陸漂移說(shuō)一度被看成一種“異端”思想,它的主將魏格納曾受到嚴(yán)厲的詰難。為了論證自己的學(xué)說(shuō)觀點(diǎn),他42歲就獻(xiàn)身于格陵蘭的考察。直到20世紀(jì)中葉,大陸漂移說(shuō)才逐步得到論證,并發(fā)展成為板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。這種天翻地覆的變化,正如地質(zhì)對(duì)象本身的滄海桑田一樣,都是十分壯觀的“悲喜劇”。
魏格納根據(jù)不多的地質(zhì)證據(jù),提出大陸漂移假說(shuō),后來(lái)人們根據(jù)他提出的論斷,推斷出特提斯海的面貌。但是,尋覓特提斯海的工作,時(shí)而讓人喜悅,時(shí)而又令人困惑……
海洋也會(huì)沖入陸地
20世紀(jì)后半期可以說(shuō)是海洋學(xué)發(fā)展最光輝的年代。海洋考察船、深海鉆探船的航跡遍布全球海洋,新的發(fā)現(xiàn)層出不窮,令人目不暇接。其中,對(duì)海底磁異常的系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)了由于地磁場(chǎng)周期性倒轉(zhuǎn)和地磁反向所形成的正、負(fù)相間的平行條帶,以大洋中脊為軸線對(duì)稱平行分布。這些異常條帶的順序和地磁年表基本一致,完全可以進(jìn)行全球?qū)Ρ取_@有力地論證了海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)?,F(xiàn)在,大多數(shù)科學(xué)家都贊同海洋比大陸年輕得多的看法。在地殼之下的地幔中,存在熱對(duì)流,在洋中脊之下,高溫上升流使地幔物質(zhì)不斷侵入,形成新的洋殼,先前的洋殼被不斷向外推移。當(dāng)洋殼被推移到接近大陸時(shí),因?yàn)槭艿阶钃醵蛳赂_,再次下沉融于地幔,使地面上出現(xiàn)海溝和火山—巖漿(?。?。
海底擴(kuò)張理論使一度沉寂的大陸漂移說(shuō)獲得了新生。由魏格納根據(jù)不多的地質(zhì)證據(jù)建立的大陸漂移假說(shuō),以及后來(lái)由陸上古地磁研究得出的大西洋兩岸的大陸不斷分離的結(jié)論,得到了來(lái)自海洋的證據(jù)的支持。如此一來(lái),因?yàn)楹Q髮W(xué),特別是古海洋學(xué)的興起,地學(xué)家不再由“陸地沉入海中”去認(rèn)識(shí)全球,而是由“海洋沖入陸地”去綜觀全球了。他們把地球上部看作幾個(gè)巨大的巖石圈板塊。它們之間或相互離散,產(chǎn)生海洋;或相互會(huì)聚,產(chǎn)生山脈和高原;當(dāng)海陸相接,產(chǎn)生海溝和火山—巖漿帶;它們之間也可以相互平移,則發(fā)生更為復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和大地震。這就是被譽(yù)為地球科學(xué)革命的活動(dòng)論板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。
板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的出現(xiàn),也給特提斯研究帶來(lái)了新的理論背景和轉(zhuǎn)機(jī)。首先,通過(guò)對(duì)印度洋海底磁異常的研究,得出印度半島原來(lái)位于南半球的結(jié)論。它和岡瓦納古陸的其他部分分離后,直到大約5000萬(wàn)年以前才和相互碰撞,使印度和之間的特提斯海消亡。后來(lái),又進(jìn)一步會(huì)聚擠壓,形成了今日的喜馬拉雅山和青藏高原。很多地質(zhì)學(xué)家很快就把雅魯藏布江一帶的蛇綠巖看作特提斯海洋地殼的殘片,相應(yīng)地也找到了特提斯海兩側(cè)配套的海相沉積物,以及因特提斯海洋地殼向之下俯沖所產(chǎn)生的巖漿活動(dòng)的證據(jù)。這些研究不但和板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)理論合拍,而且也和休斯、阿爾岡的設(shè)想一致。
特提斯海的面紗似乎已被揭開,但是,故事遠(yuǎn)不止那樣簡(jiǎn)單,科學(xué)研究的探索之路還長(zhǎng)著呢。
因?yàn)榘鍓K構(gòu)造學(xué)說(shuō)允許把巖石圈板塊的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為球面幾何學(xué)問(wèn)題,布拉特率先以沿岸海底150米的等深線為大陸輪廓(包括了大陸棚),用計(jì)算機(jī)拼接大西洋四周的大陸,得出了彼此重疊或間隙都很小的一個(gè)完美的超級(jí)大陸。然而,在這個(gè)超級(jí)大陸的東邊,歐亞大陸和非洲大陸之間,出現(xiàn)了一個(gè)向東開口的喇叭形缺口。這個(gè)超級(jí)大陸和楔狀古海灣意味著什么呢?
追溯地質(zhì)史,當(dāng)時(shí)不少地質(zhì)學(xué)家得出結(jié)論,認(rèn)為這個(gè)超級(jí)大陸就相當(dāng)于魏格納復(fù)原的大陸漂移前的“聯(lián)合古陸”,楔狀海灣應(yīng)該是特提斯海。這正是距今2.5億年到3億多年前的地球面貌。
顯然,這種復(fù)原和休斯的原意有很大的出入。如果古老的特提斯海消亡以后就形成了當(dāng)今的阿爾卑斯和喜馬拉雅山系,那么,在那里應(yīng)該找得到代表那個(gè)時(shí)代的海洋殘余物質(zhì),如古老的蛇綠巖,以及配套的深海到淺海沉積物等。但是,經(jīng)過(guò)地質(zhì)學(xué)家多次跋涉考察,在阿爾卑斯就是找不到早于2.5億年前的、古老的特提斯海的蹤跡。這到底是怎么回事?研究特提斯的科學(xué)家剛感到成功的喜悅,立刻又落入了困惑的深淵。
特提斯海似乎更加神秘了!
特提斯海有兩個(gè),一個(gè)新,一個(gè)舊
不僅如此,這一論斷在亞洲地質(zhì)研究中也遇到了麻煩。西亞和中亞的許多地塊,都具有岡瓦納古陸的特征。例如,中伊朗地塊和阿拉伯地塊關(guān)系密切,在古地理復(fù)原中都被安排在特提斯海以南,屬于岡瓦納古陸的一部分。但是,代表特提斯海洋地殼的蛇綠巖帶等,在西亞和中亞地區(qū)一下子繞到了波斯灣北岸,把中伊朗地塊等和包括阿拉伯地塊在內(nèi)的岡瓦納古陸隔開了。換句話說(shuō),休斯等先驅(qū)者命名的經(jīng)典特提斯海在這里不再位于岡瓦納的北側(cè),而插到岡瓦納內(nèi)部了。
問(wèn)題確實(shí)是復(fù)雜了。似乎到了這樣的關(guān)鍵時(shí)刻:要么解決這些困惑,使特提斯的尋覓工作前進(jìn)一大步,要么前功盡棄,重新開頭。解決困惑的出路就在于在已知的特提斯海以北找到尚未被發(fā)現(xiàn)的、古老的蛇綠巖帶。
科學(xué)家終于得到了美好的回報(bào)。地質(zhì)學(xué)家斯托克林于20世紀(jì)70年代首先在伊朗找到了突破口。他發(fā)現(xiàn)在中亞至少發(fā)育有兩套蛇綠巖和深海沉積,并以此為界,自北而南把整個(gè)地區(qū)劃分為三個(gè)部分。北區(qū)為古亞洲的南部邊緣,經(jīng)歷了古亞洲的地質(zhì)發(fā)展歷史,中區(qū)和南區(qū)有相似之處,廣泛出露了具有岡瓦納古陸特征的古老巖系。但是,到了中生代,它們分道揚(yáng)鑣,中區(qū)地殼活動(dòng)劇烈,南區(qū)仍保持相對(duì)穩(wěn)定。中區(qū)成為從岡瓦納古陸分離出來(lái)的陸塊,南區(qū)成為岡瓦納當(dāng)時(shí)的北部邊緣地區(qū)。南區(qū)和中區(qū)之間的蛇綠巖和深海沉積帶時(shí)代較新,相當(dāng)于阿爾卑斯和雅魯藏布江的蛇綠巖帶,代表了中生代的海洋環(huán)境,即休斯最早指出的特提斯海。然而,北區(qū)和中區(qū)之間,在伊朗西北部等地還發(fā)現(xiàn)了另外一套由時(shí)代較老的蛇綠巖和深海沉積物組成的帶,代表了晚古生代的海洋環(huán)境,這是古老的特提斯海的蹤跡。這樣,中亞有了兩套時(shí)代和地域都不相同的特提斯海的殘片。斯托克林把中生代的海洋改稱為新特提斯,將晚古生代的海洋命名為古特提斯。
隨后,在西亞及相鄰的南歐地區(qū)也有了新的進(jìn)展。這個(gè)地區(qū)的北部是陽(yáng)光明媚、景色宜人的黑海濱岸地區(qū),遠(yuǎn)古神話中的基梅里人生活在這里的山水之間。休斯和隨后的斯蒂勒等地質(zhì)學(xué)家很早就注意到那里的中生代造山帶,并又一次把神話故事和地質(zhì)科學(xué)雜糅在一起,把這些造山帶命名為基梅里造山帶。
土耳其年輕的地質(zhì)學(xué)家辛格受到斯托克林工作的啟發(fā)和鼓舞,在考察基梅里造山帶時(shí)從中發(fā)現(xiàn)了一系列代表古特提斯海的蛇綠巖和深海沉積物,情況和中亞驚人的相似:古特提斯海在北面、新特提斯海在南面,兩者之間是從岡瓦納古陸分離出來(lái)的大陸塊。它和中伊朗相連,組成了長(zhǎng)條狀的微大陸。辛格推而廣之,把這個(gè)中間微大陸命名為基梅里大陸。他又因勢(shì)利導(dǎo),總結(jié)了特提斯海的演化歷史:
第一階段,古生代,岡瓦納古陸的北側(cè)發(fā)育出了古特提斯海,它就是聯(lián)合古陸向東開口的赤道海灣。
第二階段,岡瓦納北緣分裂出基梅里大陸。在它北移并做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),一方面本身分解為數(shù)個(gè)碎塊,陸續(xù)和勞亞古陸碰撞,使古特提斯海消亡,形成基梅里造山帶;另一方面,在它的南側(cè)和岡瓦納古陸主體之間產(chǎn)生新的海洋,即新特提斯。
關(guān)鍵詞: 初中科學(xué)教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng) 教學(xué)理念 執(zhí)教能力
課堂教學(xué)改革是教育教學(xué)改革的主要陣地,教師應(yīng)思考如何構(gòu)建高效課堂。浙教版初中科學(xué)新課程,理念先進(jìn),是一門綜合的自然科學(xué)學(xué)科。初中科學(xué)教師,應(yīng)積極進(jìn)行課堂教學(xué)改革,追求輕負(fù)擔(dān)、高質(zhì)量的課堂教學(xué)效果。下面筆者具體談?wù)勅绾螛?gòu)建高效的初中科學(xué)課堂。
一、完善和提高初中科學(xué)教師的科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和科學(xué)素養(yǎng)
由于多種原因,目前初中科學(xué)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)較單一。初中科學(xué)學(xué)科知識(shí)包括物理、化學(xué)、生物、地理,而一些教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)是以一門見(jiàn)長(zhǎng)。特別是初中科學(xué)知識(shí)中的地理知識(shí),據(jù)筆者了解,較多教師是比較欠缺的。
案例1:
新版浙教版科學(xué)七年級(jí)上第三章第六節(jié)《地球表面的板塊》,對(duì)于這節(jié)課的教學(xué),有很多的科學(xué)教師不能很好地把握。究其原因,主要還是地理學(xué)科知識(shí)的欠缺。
《地球表面的板塊》是應(yīng)該深挖的一節(jié)課,但一些教師在實(shí)際課堂教學(xué)中,沒(méi)有進(jìn)行很好的處理,因而無(wú)法取得好的教學(xué)效果。這節(jié)課,從魏格納發(fā)現(xiàn)大陸可拼接性,引出大陸漂移說(shuō);因?yàn)榇箨懫普f(shuō)沒(méi)有很好解決大陸漂移動(dòng)力問(wèn)題,所以沒(méi)有被當(dāng)時(shí)的科學(xué)界接受。后來(lái)由于二戰(zhàn)時(shí)期,科學(xué)家對(duì)海底地貌的研究,發(fā)現(xiàn)大洋中脊巖石年齡最年輕,越往大陸邊緣,年齡增大,但不超出2億年??茖W(xué)家提出了海底擴(kuò)張說(shuō),很好地解釋了大陸漂移動(dòng)力來(lái)源問(wèn)題,也較好地解釋了大洋的形成。但海底擴(kuò)張說(shuō)也存在缺點(diǎn),不能解釋一些地殼變動(dòng)現(xiàn)象,比如喜馬拉雅山的形成。后來(lái),在多門學(xué)科技術(shù)支持下,科學(xué)家建立了板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō),較好地解釋了地殼運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)現(xiàn)象,是較完美的學(xué)說(shuō)。
教科書中的知識(shí)比較簡(jiǎn)單,一些教師單純深挖教材知識(shí),學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)沒(méi)有得到提高。
筆者上課時(shí),采用科學(xué)探究的方法開展課堂教學(xué),以科學(xué)史發(fā)現(xiàn)為主線,收到了很好的教學(xué)效果。
以魏格納發(fā)現(xiàn)大陸可拼接性為引題,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極尋找大陸漂移證據(jù),很好地落實(shí)了科學(xué)知識(shí)和科學(xué)史人文情感的教育。以大陸漂移不能解釋動(dòng)力來(lái)源為起點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生研究洋底地貌,以一張大洋洋底巖石年齡結(jié)構(gòu)圖,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,建立初步的海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)。又以其不能較好地解釋喜馬拉雅山的形成引入,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。
筆者為了完成此節(jié)課的教學(xué),花了很多心思了解學(xué)科知識(shí),整整打印了三十幾張A4紙,以此完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)。
案例2:
九年級(jí)科學(xué)上第一章第二節(jié)《探索酸的性質(zhì)》第一課時(shí),酸的定義是:化合物電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是氫離子。對(duì)于此定義的教學(xué),一些教師會(huì)舉例說(shuō)明。比如有教師舉NaHCO■,認(rèn)為碳酸氫鈉會(huì)電離出氫離子,其實(shí)不然,它是電離出碳酸氫根(HCO■■)在這里應(yīng)該舉硫酸氫鈉NaHSO■。
初中科學(xué)教師應(yīng)提高自身科學(xué)素養(yǎng),這樣才能構(gòu)建高效的科學(xué)課堂,達(dá)到輕負(fù)擔(dān)、高質(zhì)量的教學(xué)效果。
二、轉(zhuǎn)變教師課堂教學(xué)理念
農(nóng)村學(xué)校普遍存在現(xiàn)象是,學(xué)生的厭學(xué)情緒非常嚴(yán)重。教師普遍抱怨、埋怨學(xué)生,很少找自身的原因。
筆者認(rèn)為,要改變農(nóng)村課堂教學(xué)的現(xiàn)狀,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)理念。從課堂教學(xué)入手,抓住課堂這個(gè)關(guān)鍵,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。應(yīng)樹立學(xué)生是學(xué)習(xí)主體的理念,使得學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)中解放出來(lái),變得樂(lè)學(xué),要學(xué)。教師應(yīng)有這樣的基本認(rèn)識(shí),離開了學(xué)生的學(xué),任何形式的課堂教學(xué)都是無(wú)效的;只有以學(xué)生為本,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課堂教學(xué)才會(huì)有效、高效,才會(huì)實(shí)現(xiàn)“輕負(fù)擔(dān)、高質(zhì)量”。
據(jù)筆者了解,農(nóng)村初中實(shí)施課堂教學(xué)改革,基本上都是以學(xué)生為主體、學(xué)生自主發(fā)展為核心,采用以導(dǎo)學(xué)式訓(xùn)練、互助式學(xué)習(xí)、模塊式教學(xué)、跟蹤式評(píng)價(jià)為主的“生本課堂”教學(xué)模式。師生互動(dòng)、生生互動(dòng),讓學(xué)生進(jìn)行自主、合作、探究,努力培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。以生本教育為主的課堂教學(xué)改革,很好地實(shí)現(xiàn)了高效課堂,教師對(duì)此課堂教學(xué)模式應(yīng)加以重視。
教師應(yīng)樹立以生為本的教學(xué)理念,以此提高課堂教學(xué)的有效性,打造高效課堂。
三、提高教師課堂執(zhí)教能力
課堂教學(xué)是一種由師生共同參與的、具有明確目的性的活動(dòng),課堂教學(xué)就是要引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地掌握較全面的文化科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,使學(xué)生在德、智、體方面得到全面發(fā)展。在教學(xué)中應(yīng)充分利用學(xué)生原有的對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí),開展培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)活動(dòng)。高效的課堂教學(xué)對(duì)教師本身能力有較高要求。
1.提高教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力
案例:空氣
八年級(jí)下第二章《空氣與生命》,第一節(jié)為《空氣》。本節(jié)從了解空氣的成分、空氣的用途入手,因此,第一節(jié)《空氣》可以說(shuō)是整章的基礎(chǔ)。本節(jié)課結(jié)合相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容安排了較多數(shù)量的實(shí)驗(yàn),如空氣的成分、各成分的性質(zhì)均以實(shí)驗(yàn)引入。上好本節(jié)課,關(guān)鍵在于教師對(duì)本節(jié)課的理解與設(shè)計(jì)。只有教師預(yù)設(shè)到位,才會(huì)有高效的課堂教學(xué)。在本節(jié)課設(shè)計(jì)過(guò)程中,以生為本,教學(xué)中尊重學(xué)生主體性,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)空氣的相關(guān)知識(shí)。
片段1:
師:空氣就在我們的周圍,你能描述它有哪些物理性質(zhì)嗎?
生:無(wú)色、無(wú)味的氣體。
師:空氣看不見(jiàn)也摸不著,你怎么就那么肯定它的存在呢?
生1:有風(fēng)。
生2:國(guó)旗會(huì)飄。
生3:……
師:那空氣里究竟都有什么物質(zhì)?你的猜測(cè)是什么?
生:氮?dú)狻⒀鯕?、水蒸氣、稀有氣體、二氧化碳、塵埃等。
師:以你目前所學(xué),哪些事實(shí)依據(jù)、現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)過(guò)程能支持你的猜測(cè)?要求:盡可能多地記錄驗(yàn)證方案,同桌相互討論方案的可行性,選擇發(fā)言人。
本節(jié)課的亮點(diǎn)是這張表格的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生討論、思考,從生活知識(shí)出發(fā),歸納、小結(jié),較好地完成了教學(xué)任務(wù),該片段的設(shè)計(jì)是高效的。
片段2:
活動(dòng)1:用大針筒把空氣壓到石灰水中,用嘴巴向石灰水吹起。
問(wèn)題:石灰水是否變渾濁?變渾濁的速度怎樣?
結(jié)論:空氣中還有二氧化碳,含量較少。
此處是教師精心設(shè)計(jì),用對(duì)比手法,很形象地表現(xiàn)出空氣中二氧化碳含量少。
活動(dòng)2:把一根燃著的木條放入放入一瓶空氣中,木條是否能繼續(xù)燃燒?
把一根燃著的木條放入放入一瓶氧氣中,木條是否燃燒得旺?
現(xiàn)象:木條繼續(xù)燃燒,燃燒程度沒(méi)變化,最后熄滅。
結(jié)論:空氣中含有氧氣。
此處教師設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn),較好地展示氧氣支持燃燒的性質(zhì),得出空氣中有氧氣。
2.提高教師課堂演示試驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
《月相》是一節(jié)很不好上的課,該部分知識(shí)比較抽象。對(duì)于初中學(xué)生而言,他們?nèi)鄙倏臻g想象能力、空間運(yùn)動(dòng)和光學(xué)知識(shí)。如何做好演示試驗(yàn),是本節(jié)課取得高效的關(guān)鍵。在模擬月球繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,日、地、月三者相對(duì)位置改變是關(guān)鍵。如何選取月球模型,且體現(xiàn)“晝半球、夜半球”思想,很有技巧性。若選取乒乓球,在學(xué)生演示時(shí),由于乒乓球本身偏小,就很難觀察得出月相圖。只有選取體積較大的泡沫球,試驗(yàn)效果才會(huì)顯著,課堂教學(xué)效果才會(huì)理想。
在上弦月、下弦月講解中,由于學(xué)生對(duì)空間位置認(rèn)識(shí)不到位,很難理解為什么上弦月是右半邊亮,而下弦月是左半邊亮。教師可以這樣設(shè)計(jì)演示試驗(yàn),請(qǐng)兩位同學(xué)上來(lái)做。拿一個(gè)地球儀模型,讓這兩位學(xué)生背面而站,用背夾住地球儀,兩同學(xué)位置可以模擬上弦月、下弦月位置,教師手拿月球(一面涂黑,一面留白),問(wèn)其中一位同學(xué):亮部是哪邊?問(wèn)另外一個(gè)同學(xué):亮部是哪邊?這樣會(huì)得出左右相反,學(xué)生就能較好理解上下弦月亮部是不同方向。
3.提高課堂教學(xué)中的提問(wèn)能力
例子1:在講解《牛頓第一定律》時(shí),可以層層深入向?qū)W生提出問(wèn)題:怎樣才能使運(yùn)動(dòng)中的小車?yán)^續(xù)前進(jìn)?物體做各種運(yùn)動(dòng)的原因是什么?亞里士多德的說(shuō)法你認(rèn)為正確嗎?你是否同意他的說(shuō)法?在學(xué)生觀察“斜面小車實(shí)驗(yàn)”后可繼續(xù)提同:從剛才實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中你可得到什么結(jié)論?小車為什么在毛巾表面上前進(jìn)的距離最短?而在光滑的玻璃上滑行的距離為什么會(huì)變得長(zhǎng)?假設(shè)小車在比玻璃更光滑的物體表面上運(yùn)動(dòng),即看成“沒(méi)有阻力”小車將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)?在上述情況下小車運(yùn)動(dòng)速度是否改變?小車處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?小車處于這種狀態(tài)需要力嗎?這樣通過(guò)一系列提問(wèn),學(xué)生最終得出亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)的。這類有設(shè)計(jì)性的提問(wèn)對(duì)提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力大有幫助,它能使學(xué)生在掌握研究方法的同時(shí)更好地理解牛頓第一定律。由此可見(jiàn),教師通過(guò)一個(gè)接一個(gè)的問(wèn)題,可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)之間的矛盾,從而逐引導(dǎo)學(xué)生探求新知,使學(xué)生學(xué)習(xí)更高效。
例子2:《地球表面的板塊》海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)中主要內(nèi)容,由幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題提出,引導(dǎo)學(xué)生思考回答,較好地解決了課堂教學(xué)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了高效課堂。
由此洋底地貌,標(biāo)上年齡特點(diǎn)。問(wèn)題一:洋底巖石年齡有什么特征?問(wèn)題二:為什么會(huì)有這樣的分布?問(wèn)題三:據(jù)此你有什么觀點(diǎn)?
4.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)和編寫導(dǎo)學(xué)案
以生為本的高效課堂教學(xué)模式,一個(gè)重要的支撐點(diǎn)是導(dǎo)學(xué)案。導(dǎo)學(xué)案是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的好幫手,它是教師教案與學(xué)生學(xué)案的二合一,是教師高效課堂的重要載體。教師設(shè)計(jì)的導(dǎo)學(xué)案應(yīng)與教材緊密結(jié)合,應(yīng)是學(xué)生自學(xué)的導(dǎo)航、課堂學(xué)生、師生交流的文本材料、學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)和教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)的重要工具。
一個(gè)完整的導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)、學(xué)習(xí)難點(diǎn),學(xué)法指導(dǎo)、情景導(dǎo)入、自學(xué)與交流、文本拓展、課堂小結(jié)、當(dāng)堂反饋等。
案例:光學(xué)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)
片段:
一、光的直線傳播
現(xiàn)象:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
光在真空中傳播的速度是?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖,且V空氣?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖V液體?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖V固體。
二、光的反射
1.作出法線、反射光線;標(biāo)出入射線、反射線。
2.反射定律:反射光線與入射光線、法線在?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖上:反射光線和入射光線分布在法線?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖;?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖角等于?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖角。
實(shí)例分析:跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上可以看到游泳池中的自己的像,這相當(dāng)于成像,成的像有何特點(diǎn)??搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員下落的過(guò)程中,像的大???搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖(變大、變小或不變),像離水面的距離將?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖?搖(增大、減小或不變)。
3.平面鏡成像特點(diǎn):?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖。
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生長(zhǎng)在海岸邊,那海水無(wú)比的咸,空氣無(wú)比的悶,與陸生植物截然不同,紅樹早已適應(yīng)。因此,對(duì)紅樹植物的研究引起了眾多學(xué)者的廣泛興趣,其中,紅樹植物的起源、分布與變遷等方面的問(wèn)題備受人們關(guān)注。
穿越千萬(wàn)年的古老紅樹
紅樹是一類古老的植物,曾經(jīng)和恐龍做過(guò)親密鄰居,在晚白堊世地層中水椰的孢粉化石中,就曾經(jīng)捕捉到它們的痕跡。紅樹植物是一個(gè)龐大的家族,包含70多個(gè)物種,分屬于不同的綱、目、科、屬,系統(tǒng)位置差異甚大。顯然,紅樹不可能是以某科或某屬入海后再繁衍分化發(fā)展起來(lái)的,它們應(yīng)該由不同的植物類群進(jìn)化而來(lái)。隨著生物學(xué)和生態(tài)學(xué)性狀的逐漸趨同,各種各樣的紅樹也隨之生活在同一海岸潮間帶環(huán)境。
穿越千萬(wàn)年,紅樹究竟起源于哪里呢?學(xué)者對(duì)此提出了兩種假說(shuō),“中心起源說(shuō)”和“隔離說(shuō)”。中心起源說(shuō)認(rèn)為,所有紅樹植物起源于印度-西太平洋地區(qū),然后擴(kuò)散到世界各地。因?yàn)檫@里的紅樹植物物種最多,遺傳多樣性最高,這樣的地區(qū)最有可能是紅樹植物的起源中心。從這里起源的紅樹家族,向東通過(guò)了太平洋,并在巴拿馬地峽閉合(上新世晚期)之前擴(kuò)散到了大西洋―東太平洋地區(qū)。
隔離說(shuō)認(rèn)為,紅樹植物起源于晚白堊紀(jì)的特提斯海(即古地中海)地區(qū)。原本處于內(nèi)陸的植物隨著大陸的分離暴露于海洋環(huán)境,一部分陸地植物逐漸適應(yīng)了海水的浸泡而進(jìn)化成為紅樹類植物。伴隨著大陸的繼續(xù)漂移,紅樹植物隨之遷移并向物種多樣化方向分化發(fā)展,由于陸地障礙或?qū)掗煹暮Q笞钄?,各大陸的紅樹植物交流減弱,因此出現(xiàn)了不少當(dāng)?shù)靥赜形锓N。該學(xué)說(shuō)得到了很多早期紅樹植物化石記錄以及附生于紅樹林中的腹足類動(dòng)物化石記錄等證據(jù)的支持。但也有少數(shù)研究結(jié)果與該假說(shuō)中的紅樹植物散布路線不一致,例如遺傳學(xué)上的證據(jù)表明西大西洋的黑紅樹是由東大西洋擴(kuò)散而來(lái)。也有學(xué)者針對(duì)紅樹植物中在全球分布最廣的白骨壤屬的起源提出一個(gè)獨(dú)特的西岡瓦納大陸起源假說(shuō),認(rèn)為該屬在西岡瓦納大陸起源后,在南部的大陸板塊漂移過(guò)程中發(fā)生了輻射。
海岸線邊的默默守候
紅樹植物主要分布在兩個(gè)大的區(qū)域,即印度-西太平洋地區(qū)和大西洋-東太平洋地區(qū)。在兩個(gè)地區(qū)所有的紅樹植物中,除鹵蕨外,幾乎沒(méi)有物種的重疊。這兩個(gè)區(qū)域又分為六個(gè)亞區(qū),即東非及馬達(dá)加斯加、印度-馬來(lái)西亞及亞洲、澳大利亞及西太平洋三個(gè)亞區(qū)和美洲西岸及東太平洋、美洲東岸及加勒比地區(qū)、西非三個(gè)亞區(qū)。在六個(gè)亞區(qū)中,印度-馬來(lái)西亞亞區(qū)物種數(shù)目最多,有49個(gè),西非亞區(qū)物種數(shù)目最少,僅有7個(gè)。
在河口地帶,紅樹植物的分布呈現(xiàn)出了規(guī)律性。河口地帶可分為上游、中游和下游,河水鹽度依次遞增。有的耐鹽性低的紅樹植物,例如海桑,僅能分布在河口的上游地區(qū),此處鹽度通常小于10‰,而耐鹽性強(qiáng)的杯萼海桑,則可以生長(zhǎng)在鹽度大于30‰的下游地帶。紅樹植物在潮間帶的分布位置也有一定的規(guī)律。潮間帶可以分為三個(gè)地帶:低潮帶(每月被海水淹沒(méi)的次數(shù)>45次)、潮間帶(20~45次)和帶(
并不是所有的海岸線灘涂都可以生長(zhǎng)紅樹,其生長(zhǎng)和發(fā)育還受制于溫度、海岸地貌、海水鹽度和土壤等條件,這些因子也同時(shí)影響著紅樹林的分布。溫度是制約紅樹林分布的最重要條件之一。紅樹林最適生長(zhǎng)溫度是最低月溫不低于20℃,由于植物間耐寒性的不同,這一氣溫可低至約10℃。耐寒性最強(qiáng)的紅樹植物是秋茄,在我國(guó)浙江都可以看見(jiàn)它的分布。由于海洋暖流的作用,紅樹林的分布還可以超出熱帶海域,如在北美可達(dá)百慕達(dá)群島,亞洲可達(dá)日本九州,超過(guò)北緯32°;在南半球甚至可達(dá)南緯42°的新西蘭南部。隨著緯度的升高、溫度的降低,紅樹林的高度逐漸降低,物種豐富程度也隨之減小。
與陸地植物不同的是,絕大部分紅樹靠洋流來(lái)傳播種子。不同紅樹物種的種子在海水中可保持活性的時(shí)間各異,也決定了該物種的散布能力以及分布范圍。另外一些紅樹物種具有一種獨(dú)特的傳宗接代的方式――胎萌。種子在母體上直接成長(zhǎng)為幼苗,在合適的時(shí)機(jī)脫離母體扎根于海灘,未能扎根在淤泥中的胚軸則可隨著海流在大海上漂流數(shù)月,到很遠(yuǎn)的海岸上扎根生長(zhǎng)。
紅樹植物經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)過(guò)程,對(duì)生存環(huán)境產(chǎn)生了高度的適應(yīng)性,而全球紅樹植物分布的大格局是怎么形成的呢?要回答這個(gè)問(wèn)題,我們就不得不去追溯紅樹植物的變遷史了。
滄海桑田的變遷
既然紅樹植物可能起源于晚白堊紀(jì),因此,晚白堊紀(jì)以后的大陸漂移、地理環(huán)境及氣候變化等對(duì)紅樹植物的變遷就有著重要的影響。
古地質(zhì)學(xué)研究表明,二疊紀(jì)(約2.5億年前)時(shí)地球上只存在一個(gè)聯(lián)合古陸,一個(gè)泛大洋和一個(gè)特提斯海。約1.35億年前,地殼破裂,岡瓦納古陸開始解體和離散,各大陸逐漸漂移,彼此遠(yuǎn)離。到白堊紀(jì)晚期紅樹植物開始出現(xiàn)的時(shí)候,各大陸還尚未遠(yuǎn)離,大陸之間紅樹植物的相互分散傳播是應(yīng)該能夠進(jìn)行的,因此,種類分布應(yīng)當(dāng)比較均一。隨后,紅樹林依附于各自的生長(zhǎng)地彼此遠(yuǎn)離,跟隨各大陸分散開來(lái),這就表現(xiàn)為從一個(gè)或一系列起源中心擴(kuò)散至其他地帶。隨著大陸漂移,一些原本處于適宜環(huán)境的紅樹植物可能被帶到了不適于紅樹生長(zhǎng)的地帶,這便給此處的紅樹林帶來(lái)滅頂之災(zāi)。還有一些現(xiàn)象頗有意思,某些大陸之間相隔甚遠(yuǎn),但兩地的某些紅樹物種間同源性卻相當(dāng)高。相關(guān)學(xué)者由此推測(cè),在遠(yuǎn)古時(shí)代,兩大陸之間可能存在一些大陸橋或現(xiàn)今已經(jīng)沉沒(méi)的古島,它們充當(dāng)了紅樹植物擴(kuò)散途經(jīng)的落腳點(diǎn)。
在地球歷史上曾經(jīng)有過(guò)三次大規(guī)模的冰期,分別發(fā)生于前寒武紀(jì)晚期、石炭-二疊紀(jì)和第四紀(jì)。前兩次冰期時(shí)代紅樹尚未起源,因此能夠?qū)t樹植物的變遷產(chǎn)生影響的是距今最近的第四紀(jì)冰期,它始于200萬(wàn)年前,距今1.8萬(wàn)年前左右達(dá)到最盛期,在1萬(wàn)年前消退。專家估計(jì),第四紀(jì)冰期來(lái)臨時(shí),地球的年平均氣溫曾經(jīng)比現(xiàn)在低10~15℃,全球有1/3 以上的大陸為冰雪覆蓋,全球海平面較現(xiàn)在平均下降120米左右,這無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致紅樹植物的分布大大收縮,但并未造成大規(guī)模的集群滅絕,大部分物種可以退卻到少數(shù)“避難所”中得以生存。
一開始人們認(rèn)為,到全新世之后,全球氣候進(jìn)入一個(gè)異常平穩(wěn)的時(shí)期,但近些年來(lái)具有較高精確度測(cè)年的古氣候記錄表明,全新世的氣候并不穩(wěn)定,存在著百年至千年尺度的變化,表現(xiàn)為小型的冰期與間冰期,較強(qiáng)烈的溫度起伏仍然存在。這期間有過(guò)非常溫暖的時(shí)期,例如,在對(duì)長(zhǎng)江三角洲及太湖流域第四紀(jì)地層孢粉分析時(shí)發(fā)現(xiàn),在相當(dāng)于中全新世的地層中,也有紅樹植物的花粉,說(shuō)明在氣候溫暖時(shí)期,中國(guó)紅樹林分布曾達(dá)長(zhǎng)江三角洲(包括太湖地區(qū))和杭州灣( 包括杭州西湖一帶),最北界為江蘇南部的地域。
當(dāng)今紅樹林所面臨的最大挑戰(zhàn),恐怕來(lái)自于人類。在過(guò)去的50年里,世界上50%的紅樹林由于人類的活動(dòng)如圍海養(yǎng)殖、圍海造田和污染等而消失。東南亞可謂熱帶紅樹林的重災(zāi)區(qū),在泰國(guó)、緬甸、馬來(lái)西亞等國(guó)超過(guò)70%的紅樹林是因?yàn)槿藶槠茐亩?。?jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)紅樹林面積由40年前的4.2萬(wàn)公頃減少到1.46萬(wàn)公頃,不及世界紅樹林總面積的1‰,生存狀況如此令人擔(dān)憂,因此,對(duì)紅樹植物的保護(hù)已迫在眉睫?!?/p>
作者簡(jiǎn)介
我們參觀了恐龍展,物種起源展和海洋生物展。最令我感興趣的就屬恐龍展了。
當(dāng)我們進(jìn)入恐龍展廳,映入眼簾的是一個(gè)巨大的紅銅色圓球,圓球上凹凸不平,仔細(xì)辨認(rèn),才發(fā)現(xiàn)那原來(lái)是遠(yuǎn)古時(shí)代的地球,上面一大片連在一起的凸起是大陸,這不禁讓我想起了哥白尼的“大陸漂移說(shuō)”。遠(yuǎn)古時(shí)代的大陸經(jīng)過(guò)了數(shù)億年地殼變動(dòng),才逐漸形成了現(xiàn)在的樣子。
從地球旁邊穿過(guò),放眼望去,正前方是一幅巨大的恐龍骨架,四周是繪有恐龍的圖片和文字說(shuō)明。巨大的恐龍骨架周圍和下面都是大小各不相同的恐龍骨架化石。那個(gè)巨大的恐龍,脖子長(zhǎng)長(zhǎng)的,在大廳里盤了起來(lái),最前端有一個(gè)小腦袋探了出來(lái),這就是迄今為止世界上最大的恐龍----馬門溪龍。在馬門溪龍的腳下趴著的有原角龍、馳龍等,緊挨著它們的有一只禽龍,它的兩只前爪伸出,翹著那鋒利的大拇指,好象在說(shuō):“你們?nèi)绻姓l(shuí)敢來(lái)侵犯我的話,這對(duì)大拇指會(huì)毫不留情地扎穿你們的脖子?!?/p>
從恐龍發(fā)展史的介紹上,我知道了恐龍從三疊紀(jì)晚期出現(xiàn),到侏羅紀(jì)時(shí)期的繁榮昌盛,再到白堊紀(jì)晚期的滅絕。它們的滅絕,有的說(shuō)是因?yàn)樾行亲矒舻厍颍械恼f(shuō)是火山爆發(fā)恐龍的食物沒(méi)有了,有的說(shuō)是大陸漂移??铸堈媸且粋€(gè)奇妙的物種。
這個(gè)展廳也很奇妙,走著走著,旁邊就會(huì)突然出現(xiàn)一個(gè)門,門里總能有一些奇妙的東西。穿過(guò)一個(gè)小門,里面露出一個(gè)洞口,我們還沒(méi)進(jìn)去,就聽(tīng)見(jiàn)一陣陣低沉的叫囂聲,進(jìn)去一看,原來(lái)里邊是一個(gè)恐龍公園,有一些仿真的機(jī)器恐龍。我最先看到的,是一只暴龍,嘴里叼著一只小恐龍,頭左右晃著,嘴一張一合,仿佛在耀武揚(yáng)威。在這塊恐龍“戰(zhàn)場(chǎng)”的旁邊,有一只三角龍,不停地轉(zhuǎn)著脖子,晃著頭上三個(gè)利劍一般的長(zhǎng)角,很平靜的觀看著這場(chǎng)爭(zhēng)斗,雖然仿真的恐龍做得很粗糙,但是仍然很有意思。
恐龍公園里還有一個(gè)小平臺(tái),上面有兩個(gè)恐龍頭,上去一看,原來(lái)是一個(gè)小游樂(lè)項(xiàng)目,名字叫“以恐龍的眼睛看世界”,我湊上去,眼睛貼在恐龍頭后面的觀察孔,哇噻,太有意思了,兩只眼睛看到的是兩邊不同的景色。在這個(gè)小平臺(tái)上還有一個(gè)制作恐龍紀(jì)念幣的地方,我也做了一個(gè)三角龍的紀(jì)念幣。我先把一枚沒(méi)有圖案的橢圓形硬幣擲進(jìn)機(jī)器,然后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器旁邊的手柄,轉(zhuǎn)了幾下,只聽(tīng)“當(dāng)”一聲脆響,三角龍的紀(jì)念幣就出來(lái)了,圖案真的很逼真,我很喜歡。
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