单细胞生物的共同特点范文

时间:2023-12-20 17:56:03

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单细胞生物的共同特点

篇1

生物体由小长大,细胞的变化有:细胞的生长(体积由小长大)、分裂(一个分裂成两个,数目增多)和分化(形态功能变化,产生了不同的细胞群)。下面是为大家整理的生物科目备考知识整理借鉴资料,提供参考欢迎你的阅读。

生物科目备考知识整理借鉴一

一、无脊椎动物

1.腔肠动物

主要特征:身体有内胚层和外胚层构成,呈辐射对称,体表有刺细胞,有口无;

代表动物:水母、水螅、海葵、珊瑚等;

水螅的繁殖方式:出芽生殖(无性)和有性生殖

2.扁形动物

主要特征:身体有内胚层、中胚层和外胚层构成,两侧对称,背腹扁平,有口无;

代表动物:涡虫、华枝睾吸虫、血吸虫、绦虫;大多寄生生活;

涡虫的消化器官由口、咽、肠组成;

血吸虫生活史:受精卵在水中孵化,幼虫进入钉螺体内继续发育,最后进入人体发育为成虫;

猪肉绦虫生活史:受精卵在猪体内发育成幼体,感染猪肉,形成“米猪肉”,进而在人体内发育成成虫;

3.线性动物

主要特征:身体细长,不分节,呈圆柱形,体表有角质层,有口有;

代表动物:蛔虫、蛲虫、钩虫、线虫等;大多寄生生活,消化结构简单,生殖能力强;

蛔虫的雌虫较大,雄虫较小,尾部向腹部弯曲;

4.环节动物

主要特征:身体呈圆筒形,由许多彼此相似的体节组成;靠刚毛或疣足辅助运动;

蚯蚓(环节动物)的形态特点

(1)体形:长圆柱形,两端尖细,可减少土中钻动时的阻力,适于穴居钻行生活;

(2)身体由许多体节组成;

(3)环带:是区别蚯蚓前后端的标志。

(4)刚毛:协助运动;

(5)湿润的体壁:进行气体交换,完成呼吸。

代表动物:蚯蚓、沙蚕、水蛭等;少数寄生;

作用: 蚯蚓可入药,可以分解有机垃圾,提高土壤肥力;在生态系统中,属于分解者;

5.软体动物

主要特征:体表有外套膜,大多具有贝壳;水生软体动物用鳃呼吸;运动器官是足;

代表动物:河蚌、蜗牛、乌贼等;

乌贼的壳—海螵蛸;鲍鱼的壳—石决明;

6.节肢动物

主要特征:身体和附肢分解,体表有坚韧的外骨骼;

代表动物:甲壳类(虾、蟹);多足类(蜈蚣);蛛形类(蜘蛛);昆虫类(蝗虫);

昆虫的主要特征:身体分为头、胸、腹三部分;头部有一对触角,一个口器;腹部有三对足,两对翅;腹部有气门,是呼吸器官;

二、鱼

水中生活的动物、四大家鱼:青、草、鲢、鳙;

1.鱼的尾鳍可以控制前进方向,也可以产生前进动力;鱼的侧线可以感知水流,测定方向;

鲫鱼适于水中生活的形态结构和生理特点:

①体色:背面深灰黑色,腹面白色,不容易被敌害发现;

②体形:梭形,游泳时减少水的阻力;

③体表:有鳞片保护身体,有黏液减少阻力,身体两侧各有一条侧线,有感知水流、测定方向的作用;

④有鳍游泳:(胸鳍、腹鳍:保持鱼体平衡;尾鳍:保持鱼体前进的方向);

⑤用鳃呼吸;水从口近,鳃盖的后缘出

⑥体内有鳔,能调节身体比重,在鳍协助下可以停留在不同水层;

⑦体外受精,水中发育。

2.鱼类的主要特征:终生生活在水中,身体表面大多覆盖着鳞片,用鳃呼吸,用鳍游泳,心脏一心房一心室。

3.观察鳃

形 态:鳃丝呈细丝状

颜 色:红色(因为有丰富的毛细血管)

结 构:有鳃弓、鳃丝、鳃耙组成

三、哺乳动物

家兔的形态结构和生理特点:

①体表:被毛,有保温作用,对家兔维持体温恒定有很重要的作用;

②消化:牙齿分化为门齿(切断食物)、臼齿(磨碎食物);消化管很长,并且有特别发达的盲肠,与植食性生活相适应。

③血液循环:心脏为完整的四个腔,两条完整的循环路线,体温恒定。

④神经系统:由脑、脊髓、神经组成,大脑发达

⑤生殖:胎生(有胎盘)、哺乳,大大提高了后代的成活率。

⑥哺乳动物的主要特征;体表被毛,牙齿有门齿、犬齿、臼齿的分化,体腔内有膈,用肺呼吸,心脏四腔、体温恒定,大脑发达,胎生,哺乳。

生物科目备考知识整理借鉴二

1、生物体由小长大,细胞的变化有:细胞的生长(体积由小长大)、分裂(一个分裂成两个,数目增多)和分化(形态功能变化,产生了不同的细胞群)。

新生命的开端---受精卵

2、细胞分裂的步骤: ①细胞核一分为二②细胞质分成两份③形成新的细胞膜(植物细胞还形成新的细胞壁)。

染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的。

DNA是遗传物质,因此可以说染色体就是遗传物质的载体。

植物细胞:在原细胞中间形成新的细胞膜和细胞壁。

动物细胞:细胞膜逐渐内陷,便形成两个新细胞

3、细胞分裂过程染色体经历:(1)复制加倍(2)平均分配。

4、细胞分裂染色体变化的意义:

①完成了遗传物质的复制和均分

②使遗传物质能准确无误地从上一代细胞传给下一代细胞。

③保证了生物物种正常、稳定地延续。

5、癌细胞最初是由正常细胞变化而来,其特点:

①分裂速度快,

②容易转移。

②遗传物质改变。

6、起初新产生的细胞在形态、结构方面都很相似,并且都具有分裂能力。后来在发育过程中,它们在形态、结构上逐渐发生了变化,这个过程叫细胞分化。每个细胞群都是由形态相似、结构、功能相同的细胞联合在一起形成,这样的`细胞群叫组织。

7、人体的基本组织及功能:上皮组织(具有保护、分泌等功能)肌肉组织(具有收缩和舒张功能)神经组织(能够感受刺激,传导神经冲动)结缔组织(有骨、软骨、血液、脂肪等,有支持、连接、保护、营养等功能)

8、不同的组织(上皮组织、肌肉组织、神经组织、结缔组织)按一定的次序结合在一起构成器官。能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起构成系统。

9、人体内主要有运动系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、生殖系统、内分泌系统、循环系统系统

10、植物体六大器官:

(1)营养器官:根、茎、叶

(2)生殖器官:花、果实、种子

11、植物的几种主要组织:

(1)分生组织:能够不断分裂产生新细胞,再分化形成其他组织。如果掐去植物一根枝条的顶端,那么这根枝条就不能继续往上生长了,因为在枝条的顶端有分生组织。

(2)保护组织:保护内部柔嫩部分的功能

(3)输导组织:导管(运输水和无机盐)、筛管(运输有机物)

(4)机械组织 :分布在叶柄、花柄、果皮、种皮,功能是起支撑和保护作用

(5)营养组织:有贮藏营养物质的功能。

动物和人的基本结构层次(小到大):细胞→组织→器官→系统→动物体和人体

植物结构层次(小到大):细胞→组织→器官→植物体

12、单细胞生物的几个代表:眼虫、草履虫、变形虫、酵母菌、大肠杆菌、衣藻(藻类植物)

13、单细胞生物与人类的关系:

(1)对人类有益方面: A.为鱼类提供天然的饵料 B. 净化污水

(2)对人类不好方面: A.侵入人和动物体内,引起疾病。B.可造成赤潮,危害渔业 。

形成赤潮的主要原因是大量的含氮、含磷的有机物排入海水中,而导致某些单细胞生物大量繁殖。

14、草履虫结构及作用:纤毛:运动、表膜:呼吸、口沟:摄食、食物泡:消化吸收、胞肛:排出残渣、伸缩泡、收集管:收集排出废物、细胞核:生殖遗传食物进入草履虫体内消化及排出的途径是:口沟 食物泡 胞肛

没有细胞结构的生物——病毒

病毒的种类以寄主不同分:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)

篇2

第一单元生物和生物圈

一、生物的特征:

1、生物的生活需要营养2、生物能进行呼吸3、生物能排出体内产生的废物4、生物能对外界刺激做出反应5、生物能生长和繁殖6、由细胞构成(病毒除外)

二、调查的一般方法

步骤:明确调查目的、确定调查对象、制定合理的调查方案、调查记录、对调查结果进行整理、撰写调查报告

三、生物的分类

按照形态结构分:动物、植物、其他生物

按照生活环境分:陆生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、宠物

四、生物圈是所有生物的家

1、生物圈的范围:大气圈的底部:可飞翔的鸟类、昆虫、细菌等

水圈的大部:距海平面150米内的水层

岩石圈的表面:是一切陆生生物的立足点

2、生物圈为生物的生存提供了基本条件:营养物质、阳光、空气和水,适宜的温度和一定的生存空间

3、环境对生物的影响

(1)非生物因素对生物的影响:光、水分、温度等

【光对鼠妇生活影响的实验】

探究的过程、对照实验的设计

(2)生物因素对生物的影响:

最常见的是捕食关系,还有竞争关系、合作关系

4、生物对环境的适应和影响

生物对环境的适应P19的例子

生物对环境的影响:植物的蒸腾作用调节空气湿度、植物的枯叶枯枝腐烂后可调节土壤肥力、动物粪便改良土壤、蚯蚓松土

5、生态系统的概念:在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体叫生态系统。一片森林,一块农田,一片草原,一个湖泊,等都可以看作一个生态系统。

6、生态系统的组成:

生物部分:生产者、消费者、分解者

非生物部分:阳光、水、空气、温度

7、如果将生态系统中的每一个环节中的所有生物分别称重,在一般情况下数量做大的应该是生产者。

8、植物是生态系统中的生产者,动物是生态系统中的消费者,细菌和真菌是生态系统中的分解者。

9、物质和能量沿着食物链和食物网流动的。

营养级越高,生物数量越少;营养级越高,有毒物质沿食物链积累(富集)。

10、生态系统具有一定的自动调节能力。在一般情况下,生态系统中生物的数量和所占比例是相对稳定的。但这种自动调节能力有一定限度,超过则会遭到破坏。

11、生物圈是的生态系统。人类活动对环境的影响有许多是全球性的。

12、生态系统的类型:森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、海洋生态系统、城市生态系统等

13、生物圈是一个统一的整体:注意DDT的例子(富集)课本26页。

第二单元生物和细胞

一、显微镜的结构

镜座:稳定镜身;

镜柱:支持镜柱以上的部分;

镜臂:握镜的部位;

载物台:放置玻片标本的地方。中央有通光孔,两旁各有一个压片夹,用于固定所观察的物体。

遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。用来调节光线的强弱。

反光镜:可以转动,使光线经过通光孔反射上来。其两面是不同的:光强时使用平面镜,光弱时使用凹面镜。

镜筒:上端装目镜,下端有转换器,在转换器上装有物镜,后方有准焦螺旋。

准焦螺旋:粗准焦螺旋:转动时镜筒升降的幅度大;细准焦螺旋。

转动方向和升降方向的关系:顺时针转动准焦螺旋,镜筒下降;反之则上升

二、显微镜的使用

1、观察的物像与实际图像相反。注意玻片的移动方向和视野中物象的移动方向相反。

2、放大倍数=物镜倍数目镜倍数

3、放在显微镜下观察的生物标本,应该薄而透明,光线能透过,才能观察清楚。因此必须加工制成玻片标本。

三、观察植物细胞:实验过程

1、切片、涂片、装片的区别P42

2、植物细胞的基本结构

细胞壁:支持、保护

细胞膜:控制物质的进出,保护

细胞质:液态的,可以流动的。细胞质里有液泡,液泡内的液泡内溶解着多种物质(如糖分)

细胞核:贮存和传递遗传信息

叶绿体:进行光合作用的场所,

液泡:细胞液

3、观察口腔上皮细胞实验(即:动物细胞的结构)

细胞膜:控制物质的进出

细胞核:贮存和传递遗传信息

细胞质:液态,可以流动

4、植物细胞与动物细胞的相同点:都有细胞膜、细胞质、细胞核

5、植物细胞与动物细胞的不同点:植物细胞有细胞壁和液泡,动物细胞没有。

四、细胞是构成生物体的结构和功能基本单位。

五、细胞中的物质

有机物(一般含碳,可烧):糖类、脂类、蛋白质、核酸,这些都是大分子

无机物(一般不含碳):水、无机物、氧等,这些都是小分子

六、细胞膜控制物质的进出,对物质有选择性,有用物质进入,废物排出。

七、细胞内的能量转换器:

叶绿体:进行光合作用,是细胞内的把二氧化碳和水合成有机物,并产生氧。

线粒体:进行呼吸作用,是细胞内的动力工厂发动机。

二者联系:都是细胞中的能量转换器

二者区别:叶绿体将光能转变成化学能储存在有机物中;线粒体分解有机物,将有机物中储存的化学能释放出来供细胞利用。

八、动植物细胞都有线粒体。

九、细胞核是遗传信息库,遗传信息存在于细胞核中

1、多莉羊的例子p55,

2、细胞核中的遗传信息的载体DNA

3、DNA的结构像一个螺旋形的梯子

4、基因是DNA上的一个具有特定遗传信息的片断

5、DNA和蛋白质组成染色体

不同的生物个体,染色体的形态、数量完全不同;

同种生物个体,染色体在形态、数量保持一定;

染色体容易被碱性染料染成深色;

染色体数量要保持恒定,否则会有严重的遗传病。

6、细胞的控制中心是细胞核

十、细胞是物质、能量、和信息的统一体。

十一、细胞通过分裂产生新细胞

1、生物的由小长大是由于:细胞的分裂和细胞的生长

2、细胞的分裂

(1)染色体进行复制

(2)细胞核分成等同的两个细胞核

(3)细胞质分成两份

(4)植物细胞:在原细胞中间形成新的细胞膜和细胞壁

动物细胞:细胞膜逐渐内陷,便形成两个新细胞

十二、新生命的开端---受精卵

1、经细胞分化形成的各种各样的细胞各自聚集在一起才能行使其功能,这些形态结构相似、功能相同的细胞聚集起来所形成的细胞群叫做组织。

2、不同的组织按一定的次序结合在一起构成器官。

动物和人的基本组织可以分为四种:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。四种组织按照一定的次序构成,并且以其中的一种组织为主,形成器官。

3、够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组成在一起构成系统。

系统:运动系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统,神经系统、内分泌系统、生殖系统。

4、动物和人的基本结构层次(小到大):细胞组织器官系统动物体和人体

5、植物结构层次(小到大):细胞组织器官植物体

6、绿色开花植物的六大器官

营养器官:根、茎、叶;

生殖器官:花、果实、种子

7、植物的组织:分生组织、保护组织、营养组织、输导组织等

十三、单细胞生物

1、单细胞生物:草履虫、酵母菌、、衣藻、眼虫、变形虫

2、草履虫的结构见课本70页图

3、单细胞生物与人类的关系:有利也有害

十四、没有细胞结构的生物病毒

1、病毒的种类

以寄主不同分:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)

2、病毒结构:蛋白质外壳和内部的遗传物质

第三单元生物圈中的绿色植物

第一章生物圈中有哪些绿色植物

1、蕨类植物出现根、茎、叶等器官的分化,而且还具有输导组织、机械组织,所以植株比较高大。

2、孢子是一种生殖细胞。

3、蕨类植物的经济意义在于:①有些可食用;②有些可供药;③有些可供观赏;④有些可作为优良的绿肥和饲料;⑤古代的蕨类植物的遗体经过漫长的年代,变成了煤。

4、苔藓植物的根是假根,不能吸收水分和无机盐,而苔藓植物的茎和叶中没有输导组织,不能运输水分。所以苔藓植物不能脱离开水的环境。

5、苔藓植物密集生长,植株之间的缝隙能够涵蓄水分,所以,成片的苔藓植物对林地、山野的水土保持具有一定的作用。

6、苔藓植物对二氧化硫等有毒气体十分敏感,在污染严重的城市和工厂附近很难生存。人们利用这个特点,把苔藓植物当作监测空气污染程度的指示植物。

7、藻类植物的主要特征:结构简单,是单细胞或多细胞个体,无根、茎、叶等器官的分化;细胞里有叶绿体,能进行光合作用;大都生活在水中。

8、藻类植物通过光合作用制造的有机物可以作为鱼的饵料,放出的氧气除供鱼类呼吸外,而且是大气中氧气的重要来源。

9、藻类的经济意义:①海带、紫菜、海白菜等可食用②从藻类植物中提取的碘、褐藻胶、琼脂等可供工业、医药上使用

10、种子的结构

蚕豆种子:种皮、胚(胚芽、胚轴、胚根)、子叶(2片)

玉米种子:果皮和种皮、胚、子叶(1片)、胚乳

11、种子植物比苔藓、蕨类更适应陆地的生活,其中一个重要的原因是能产生种子。

12、记住常见的裸子植物和被子植物。

第二章被子植物的一生

1、种子的萌发环境条件:适宜的温度、一定的水分、充足的空气

自身条件:具有完整的有生命力的胚,已度过休眠期。

2、测定种子的发芽率(会计算)和抽样检测

3、种子萌发的过程

吸收水分营养物质转运胚根发育成根胚芽胚轴发育成茎、叶,首先突破种皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚轴发育来的

4、幼根的生长

生长最快的部位是:伸长区

根的生长一方面靠分生区增加细胞的数量,一方面要靠伸长区细胞体积的增大。

5、枝条是由芽发育成的

6、植株生长需要的营养物质:氮、磷、钾

7、花由花芽发育而来

8、花的结构(课本102)

9、传粉和受精(课本103)

10、果实和种子的形成

子房果实受精卵胚

胚珠种子子房壁----果皮(与生活中果皮区别)。

11、人工受粉

当传粉不足的时候可以人工辅助受粉。

12、被子植物的生命周期包括种子的萌发、植株的生长发育、开花、结果、衰老和死亡。

第三章绿色植物与生物圈的水循环

1、绿色植物的生活需要水

(1)水分在植物体内的作用

水分是细胞的组成成;水分可以保持植物的固有姿态;水分是植物体内物质吸收和运输的溶剂;水分参与植物的代谢活动

(2)水影响植物的分布

(3)植物在不同时期需水量不同

2、水分进入植物体内的途径

根吸水的主要部位是根尖的成熟区,成熟区有大量的根毛。

3、运输途径

导管:向上输送水分和无机盐

筛管:向下输送叶片光合作用产生的有机物

4、叶片的结构

表皮(分上下表皮)、叶肉、叶脉、

5、气孔的结构:保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;保卫细胞失水收缩,气孔关闭。

白天气孔张开,晚上气孔闭合。

6、蒸腾作用的意义:

可降低植物的温度,使植物不至于被灼伤

是根吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力

可促使溶解在水中的无机盐在体内运输

可增加大气湿度,降低环境温度,提高降水量。促进生物圈水循环。

第四章绿色植物是生物圈中有机物的制造者

1、天竺葵的实验

暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜,目的:让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗。

对照实验:将一片叶子的一半的上下面用黑纸片遮盖,目的:做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉。

脱色:几个小时后把叶片放进水中隔水加热,目的:脱色,溶解叶片中叶绿素便于观察。

染色:用碘液染色

结论:淀粉遇碘变蓝,可见光部分进行光合作用,制造有机物

2、光合作用概念:绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能,储存在有机物中,这个过程叫光合作用。

3、光合作用实质:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。

4、光合作用意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源、氧气来源、能量来源。

5、绿色植物对有机物的利用

用来构建之物体;为植物的生命活动提供能量

6、呼吸作用的概念:细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫呼吸作用。

7、呼吸作用意义:呼吸作用释放出来的能量,一部分是植物进行各项生命活动(如:细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等)不可缺少的动力,一部分转变成热散发出去。

第五章绿色植物是与生物圈中的碳氧平衡

1、绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,产生氧气,维持了生物圈中的碳氧平衡。

2、呼吸作用与生产生活的关系:中耕松土、及时排涝都是为了使空气流通,以利于植物根部进行呼吸作用。植物的呼吸作用要分解有机物,因此在储存植物的种子或其他器官时,要设法降低呼吸作用,降低温度、减少含水量、降低氧气浓度、增大二氧化碳浓度等都可抑制呼吸作用。

3、光合作用与生产生活关系:要保证农作物有效地进行光合作用的各种条件,尤其是光。合理密植。使作物的叶片充分地接受光照。

4、光合作用和呼吸作用的区别和联系(见课本131)

5、光合作用(130页)和呼吸作用(125页)公式

第六章爱护植被,绿化祖国

1、我国主要的植被类型

草原、荒漠、热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针叶林

2、我国植被面临的主要问题

植被覆盖率低,森林资源和草原资源破坏严重

3、我国森林覆盖率16.55%,

4、我国每年3月12日为植树节

篇3

活动元是指在教学中为实现某一学习目标中的一个或多个子目标而进行的相对独立的学习活动;是根据课标要求、教材特点、教学资源情况、学生实际等因素把较为复杂的教学活动过程设计成若干个活动因子。“活动元”教学就是指活动教育思想在教学领域的具体化、实践化和可操作化,即在课堂教学中,将一个或多个活动元按一定顺序连接形成课堂活动流——课堂活动方案,在活动中充分体现教师主导与学生主体作用的有效发挥,通过活动的有序开展促使三维目标达成。

“活动元”教学以学生活动为中心,以学习任务为背景;以活动流方式进行教学设计;为学生的学习提供足够的教学资源;有明确的且具可操作性的学习目标体系,每个活动元有明确的活动目标,各活动元目标之和便是该课程的目标体系。

一、活动元的确立

进行“活动元”教学首先需要寻找并确定“活动元”,教师在分析教材、了解学情的基础上,根据教学目标,以任务为驱动确定不同的“活动元”,明确每个活动元的目的及意义。同时还需要根据不同“活动元”的特征、目的、意义、任务等将其分类和规划,按照一定的逻辑顺序进行设计,构成一个活动流,使这些独立的活动元共同组成一个完整的活动。例如高中生物必修1第一章第一节“从生物圈到细胞”作为高中生物的开篇,对于激发学生整个高中生物学习的兴趣意义非凡,同时也是教师引领学生走进生物世界,引发和保持学生的探索精神的关键。这一节包括两部分内容:其一,生命活动离不开细胞;其二,生命系统的结构层次。该节文本包括4段文字,8幅图片,2个问题探讨、3个思考与讨论。主要传达三个核心知识点:生命活动离不开细胞;生命系统存在着不同的结构层次;细胞是基本的生命系统。建立1个观点:“细胞是基本的生命系统”。而这三个知识点和观点主要是隐含在图片、资料分析和问题探讨之中,因此整个教学活动应当围绕教材的图片、资料分析、问题探讨组织学习活动元,因此,可确定如下7个活动元(见表1)。

二、活动元的组织实施

在实施活动元的过程中,要使知识目标自然达成,能力目标逐渐提升,情感态度价值观目标逐渐形成。首先,要注意引导学生自主完成每个活动元的任务;其次,要注意每个活动元之间的逻辑联系,过渡时引导学生体会并理解活动元与活动元之间的内在联系;再次,要注意活动流的整体性,即这些单独的活动元要组成一个统一的整体,达到一个共同的目的。例如,“从生物圈到细胞”的活动元一的设计从生活入手,不仅仅是引发学生的兴趣,还要让学生知道没有细胞结构的病毒的生活离不开细胞;活动元二通过观看单细胞生物草履虫运动与分裂,理解细胞是生命活动的基础;活动元三通过观看人的生殖发育,知道细胞是连接上下代之间的桥梁;活动元四通过分析缩手反射的结构基础,理解多细胞生物的生命活动也离不开细胞;活动元五和六是迁移运用“生命活动离不开细胞”的知识。通过以上活动元学生会逐步建立起“细胞是基本的生命系统”的观点。

三、活动元实施效果评价

“从生物圈到细胞”活动元教学设计体现了以下特点:

(一)注重以学生为中心

整堂课的活动元是以学生活动为中心,以学生对“生命活动离不开细胞”、“细胞是最基本的生命系统”和“生命系统存在不同的结构层次”三个重要概念的理解与建构为任务驱动,以学生观察、思考、读书、讨论、分析、交流、总结、表达等为活动形式进行设计的。通过这些活动的序列化展开,促使全班学生主动积极参与对知识的理解与建构,让每位学生在活动中都获得积极的情感体验,使每个学生在活动中都得到了不同的发展。

(二)注重核心概念的生成

“生命活动离不开细胞”、“细胞是最基本的生命系统”和“生命系统存在不同的结构层次”三个核心概念不是结论性呈现,也不是静态性的背诵和记忆,而是通过七个学习活动单元的序列化展开,由学生在观察、思考、探究、合作、教师点拨等动态性的学习过程中逐渐建立和产生的,是一种生成性的学习方式。

(三)注重培养目标的多元化

在七个活动的开展过程中,学生学习方式呈现出多元化,如观看图片、观看视频动画、资料分析,自学、同桌讨论、小组交流、填写表格等,通过这些活动的系列化开展,充分培养学生获取知识、合作学习、表达、分析归纳及提取信息的能力,有利于培养学生运用生物学知识关心、关注社会生活,用全局的、系统的观点来认识生物界的意识,建立“细胞是基本的生命系统”的观点,促进学生多元智力的开发。

(四)充分利用教材资源,适度开发教材以外的资源

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关键词:初高中生物教材 知识衔接

目前关于初高中生物学教学衔接问题研究比较多,但这些研究过于宏观、理论性较强。本文就高中壬教版生物学教材与初中教材的知识内容进行比较研究,提出一些教学建议。

1初高中人教版生物教材知识内容比较

1.1初高中细胞学知识内容比较

图 1初高中细胞学教学目标比较

初中人教版生物教材在细胞学部分共提到30个教学目标[1],高中提到64个教学目标[2]。从教学目标要求水平数量看(见图1),高中了解、理解、操作水平比初中增加了很多知识内容。从知识、能力、情感价值观三个维度数量比较,细胞学内容初高中都重视在知识维度,高中学生独立实验操作教学要求比初中有很大提高,并重视了学生体验知识的活动过程。

人教版高中生物教材和初中教材相比,细胞部分增加的新知识点有:原核细胞和真核细胞、细胞学说建立的过程、生命活动的主要承担者--蛋白质、遗传信息的携带者--核酸、细胞中的糖类和脂质、细胞膜的成分、细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统、细胞核的结构、物质跨膜运输的其它实例、对生物膜结构的探索历程、流动镶嵌模型的基本内容、被动运输、主动运输、降低化学反应活化能的酶、细胞的能量“通货”——ATP、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变等18个内容。

比较初高中生物教材关于细胞学知识内容,归纳得出以下衔接点:

(1)初中“单细胞生物与人类的关系”与高中“生命活动离不开细胞”。

(2)初中“细胞通过分裂产生新细胞、细胞分化形成组织、组织进一步形成器官、器官构成系统和人体”与高中生命系统的结构层次。

(3)初中“观察植物细胞、观察动物细胞”与高中“观察细胞”。

(4)初中“细胞中有哪些物质”与高中生物中“组成细胞的元素、组成细胞的化合物”。

(5)初中“细胞膜控制物质的进出”与高中“细胞膜的功能”。

(6)初中“细胞质中有能量转换器”与高中“细胞器之间的分工”。

(7)初中“遗传信息在细胞核中、细胞核中有储存信息的物质——DNA”与高中“细胞核的功能”

(8)初中“细胞通过分裂产生新细胞”与高中“细胞通过分裂进行增殖、有丝分裂、无丝分裂”。

(9)初中“细胞分化形成组织”与高中“细胞分化及其意义、细胞的全能性”。

1.2初高中遗传与进化知识内容比较

初中人教版生物教材在遗传与进化部分提到40个教学目标,高中提到58个教学目标,从数量看初高中相差不是很大(见图2);高中教学目标在理解、操作、反应水平有很大增加,可见遗传与进化知识内容比初中难度增加;高中更重视实验操作技能和运用所学知识解决实际问题的能力。

图 2初高中遗传与进化教学目标比较

遗传与进化部分增加的具体知识点有:对分离现象的解释、对分离现象解释的验证、对自由组合现象的解释、对自由组合现象解释的验证、孟德尔遗传规律的再发现、孟德尔遗传规律的现代解释、对遗传物质的早期推测、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构、DNA分子复制的推测、DNA半保留复制的实验证据、DNA分子复制的过程、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则的提出及其发展、遗传密码的阅读方式、克里克的实验验证、遗传密码对应规则的发展、现代生物进化理论的由来、种群基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成、共同进化与生物多样性的形成等24个内容。

比较初高中生物教材关于遗传与进化知识内容,归纳得出以下衔接点:

(1)初中“细胞核中有储存信息的物质——DNA”与高中“DNA是主要的遗传物质”。

(2)初中“DNA和蛋白质组成染色体、基因和染色体”与高中“基因位于染色体上的实验证据”。

(3)初中“生物的性状、基因控制性状”与高中“基因、蛋白质与性状的关系”。

(4)初中“基因经或卵细胞的传递”与高中“的形成过程、卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性、受精作用”。

(5)初中“孟德尔的豌豆杂交实验”与高中“一对相对性状的杂交实验、两对相对性状的杂交实验”。

(6)初中“禁止近亲结婚”与高中“人类常见遗传病的类型、遗传病的监测和预防”。

(7)初中“男女染色体的差别、生男生女机会均等”与高中“伴性遗传在实践中的应用”。

(8)初中“探究一种变异现象”与高中“基因突变的实例、基因突变的原因和特点、基因重组、染色体结构的变异、染色体数目的变异”。

(9)初中“人类应用遗传变异原理培育新品种”与高中“杂交育种、诱变育种”。

(10)初中“地球上生命的起源、生物进化的大致历程、生物进化的原因”与高中“达尔文自然选择学说”。

1.3初高中稳态与环境知识内容比较

初高中人教版生物教材在稳态与环境部分都提到53个教学目标,从数量看初高中没有发生变化。但从各个教学目标水平数量看(见图3),高中教学目标在理解、领悟水平有所增加,而在实验技能方面,初高中差别不大,情感价值观方面在领悟水平有所高的要求。可见稳态与环境部分知识内容与初中难度相似,但高中较重视学生情感价值观的培养,注重学生生态学观点和可持续发展观念的形成。

篇5

一、做好实验教学的准备工作

生物学与其它自然科学的实验相比,有两个显著特点。一是必须有完好的实验材料,同时这些材料的搜集和运用易受地方性和季节性的限制;二是对于某些生理性实验,并不能立竿见影。这就需要教师认真做好以下工作。

1.事先做好生物实验教学的计划。在每学期初,教师应该结合当地的实际状况,对该学期的生物教学实验做好统筹安排,将实验的课题和需要准备的实验材料详细列在本学期教学计划表中,并及时采集、培养或浸制有关材料。同时,准备的材料尽可能与教材上的要求一致,对于学生较为熟悉和常见的材料,可以安排学生参与采集,这不仅可以调动其学生的学习积极性,还能让学生对生物的生活环境以及生活习性获得充分的感性认知。

2.精心设计生物实验的程序。概括而言,需要教师认真备课,具体包括备教材、备学生、备教法等。备教材就是根据教材的要求来确定探究实验的目的要求和方法步骤。例如,为什么要做这个探究实验、通过实验应该使学生获得哪些生物知识和技能等等,以便在生物实验教学中向学生提出具体的要求,从而提高生物实验的效果。

教学质量一个重要途径,在于教师必须练好基本功。具体来说,在每次实验课前,教师都要先动手进行实验,以便掌握生物全过程,从而使自己的操作更加规范、熟练。同时,通过实际操作,还可以预见学生在今后的实验过程中可能遇到的问题和出现的错误,及时发现并纠正学生在实验中的差错,使学生的实验能够按要求顺利完成,并提高自己的实验能力。

二、了解探究实验活动

生物新课程突出科学的探究活动,倡导探究性学习。科学探究是一种多侧面的活动,学生积极主动地获取生物知识,领悟科学的思想观念,领会科学的研究方法,而进行的多种活动都属于探究。进行科学探究,通常以问题为引入,然后作出假设,常通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据。探究需要推理和判断,需要正确地表达和与人交流,所以科学探究通常包括:提出问题,作出假设,制定计划,收集证据,得出结论,表达和交流。

实验是常见的探究实践活动。实验能让学生通过动手操作来增加感性认识,加深对所学知识的理解,培养学生动手操作能力。探究性实验,还能提高学生的质疑、、推理、判断、反思、交流、合作等能力、特别是创新精神和实践能力。

三、重视科学探究的实验技能培养

科学的探究需要一定的技能。过去的传统教学,着重动手操作技能的培养,如显微镜的操作、临时装片的制作,学会使用解剖器具、掌握动植物解剖,学会使用量筒、烧杯、展翅板、捕虫网等器具,学会配置不同浓度的生理盐水、酒精等试剂。

现在的生物课改,重视科学探究方法的技能训练。新教材设置了多个技能训练栏目,如通过观察找出相同点和不同点、发现问题、提出问题、作出假设、测量和计算、观察、解读实验数据、推理、分析实验结果等等。新教材的探究实验,侧重体验和领会科学探究的过程和方法,要求学会观察、记录、设计、分析、推理,学会写实验报告和小论文等。

四、掌握各个探究实验活动教学目标的侧重点

探究实验活动都有其共同的要求,如发现问题,作出假设,实施计划,记录数据,交流讨论等,但每一项的探究活动目标都有其侧重点。如探究光对鼠妇生活的影响,重点是控制变量和设计对照;探究植物对空气湿度的影响,重在数据的收集、整理、解读;探究空气质量,重在取样和检测;动物的绕道取食,重在设计合理的实验装置等等。

五、开展形式多样的探究实验活动

为培养学生的独立性,自主性,创造性,应多开展形式多样的探究实验,更好地培养科学的探究能力,有利于培养学生的创造思维能力和实践能力。

1、示范验证式传统实验。传统的实验,着重实验技能的训练,其优势在于能让学生亲自操作,亲自体验。其实实验过程具有很强的规范性,主要包括:解读实验目的、原理选择实验材料确定实验方法步骤熟悉仪器的使用实施操作体验科学的方法和技能。新教材也设置了多个传统的实验,如显微镜的使用、探究种子萌发的条件、植物的光合作用等。可通过加强此类传统的生物实验,规范学生的动手操作技能。验证性实验,其结果已有定论,侧重体验科学探究的过程和方法.

2、自主探究式实验。学生平时通过观察,会提出不少的问题,可把主动权交给学生,让学生提出自己感兴趣的问题,以自己独特的视角去观察,以自己独特的思维方式去探究。尽量让学生自己设计实验方案,自主探究。

①材料、方法的改进实验。如探究种子萌发时,制作种子萌发各阶段的小标本;制作植物细胞模型时,用马蹄粉代替琼脂,保鲜膜代替塑料袋;鸡的绕道取食实验,可用家里的金鱼、巴西龟、宠物狗来代替;制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片,用紫色的外表皮或紫鸭跖草代替无色透明的内表皮,省却染色,效果也十分明显。

篇6

1 教学过程

1.1 导入新课

教师播放幻灯片:过去的10年里发生了两件与我们生活息息相关的大事――2003年的“非典”和2009年的“甲流”。请问,“非典”和“甲流”都是由什么引起的?由于学生曾经经历过这两件大事,都能回答:病毒。

教师继续引入:我们在第一单元第一章第一节内容学习时知道“除病毒外,生物都是由细胞构成的”,在本单元前面内容的学习中知晓“细胞是构成除病毒外生物体的基本结构和功能单位”。那病毒的结构是怎样的?病毒怎样生活?它与我们的关系如何?

1.2 病毒知识

没有细胞结构的微小生物――病毒。

1.2.1 知道病毒病

地球上的人类,其他动物和植物遭受病毒病的折磨已有许多世纪。教师播放多媒体课件上相关的病毒病的资料照片,并讲解。

1.2.2 学习病毒发现史

这部分内容以教师讲解为主。

当这些疾病出现时,人们不知道发生的原因,愚昧地认为是天谴。随着时代的发展,科学的进步,科学家们有强烈的使命感和责任感要去解开其中的奥秘。

Adolf Mayer被烟草的一种病态吸引住了,其症状是感染叶子上出现深、浅相间的绿色区域,故麦尔在1886年称为烟草花叶病。通过对叶子和土壤的分析麦尔指出不能把此病归于无机物平衡失调。这可能是一个细菌病。

1892年从事烟草病工作的年青的俄国科学家伊万诺夫斯基发现感受花叶病的叶汁,即使经过Chamberland氏烛形滤器的过滤也仍具有传染的性质。这项观察提示了存在一种比以前所知的任何一种都小的病原,他认为该病是由产生毒素的细菌引起的。

1898年,荷兰科学家贝杰林克Beijerinck重复了伊万诺夫的实验,他从患花叶病的烟草叶中挤出汁液,并使之通过Chamberland氏滤器。表明滤液仍有侵染性。贝杰林克相信他的滤器阻挡住了细菌。将汁液置于琼脂凝胶块的表面时,发现侵染性物质在凝胶中以适当的速度扩散,而细菌仍滞留于琼脂的表面。因此认为这种侵染性物质要比通常的细菌小。贝杰林克用“病毒(Virus)”来命名这种史无前例的小病原体。不难看出真正发现病毒存在的是贝杰林克。

伊万诺夫斯基和贝杰林克通过他们创造性工作发现了烟草花叶病毒,从而开创了病毒学独立发展的历程。

自病毒发现直到上个世纪30年代初,病毒学研究主要集中在:分离和鉴定引起各种病毒性疾病的病毒;病毒对疾体所引起的特异性病理效应;病毒的传播方式和感染宿主范围;各种理化因子对病毒感染的影响等方面。

1935年,美国生化学家斯坦利(stanley)磨了上吨重的感染花叶病的烟叶,得到了一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西,把结晶物放在少量水中,水就出现乳光了,用手指沾一点这溶液,在健康烟叶上磨擦几下,一星期以后这棵烟草也得了同样类型的花叶病。可见提纯的东西的确是有侵染性的烟草花叶病毒。今天在美国加州大学的原来斯坦利实验室里,仍然保留着一个标注着“Tob.Mos.”字样的瓶子,其中就盛着当年第一次提纯的烟草花叶病毒(简称TMV)。Stanley的研究论文1953年发表在Science杂志上,他在论文中写道:“烟草花叶病毒是一种具有自我催化能力的蛋白质,它的增殖需要活体细胞的存在”。1936年Bawden和Pirie等在纯化的TMV中发现了含磷和糖类的组分,它们以核糖核酸的形式存在。1939年,G.A.Kansche在电镜下直接观察到了TMV,指出TMV是一种直径为1.5 nm,长为300 nm的长杆状的颗粒。

教师引导提问:病毒的发现过程说明病毒具有什么特征?学生思考后回答:病毒很小,电子显微镜下才能看见。教师肯定学生的答案并补充:10亿个病毒才一根头发丝大小,病毒小用纳米计量。

教师提问:回过头来再看2003年“非典”和2009年“甲流”,从疫情暴发到疫情控制,只有短短的几个月。你从中得到什么启示?在老师的引导下学生思考并回答:这和科技的进步,社会的发展是分不开的。

1.2.3 病毒的形态和结构

在电子显微镜的帮助下,科学家解开了病毒的神秘面纱,了解了病毒的形态和结构。教师接着介绍病毒的三种基本形态以及相应的具体病毒,病毒的结构。科学家绘制的病毒的模式图经大家观察后发现什么共同点?学生一眼能看见外面的部分是蓝色里面用的是黄色。教师肯定学生的发现,接着回顾:1953年美国生化学家斯坦利发现烟草花叶病病毒的蛋白质组分,1936年Bawden和Pirie等发现了烟草花叶病病毒含磷和糖类的组分,它们以核糖核酸的形式存在,也就是说科学家发现烟草花叶病病毒的组分是两大类:蛋白质和核糖核酸,即在“细胞的生活”一章的学习知道核糖核酸是遗传物质,请同学猜测模式图里的蓝色和黄色绘图分别代表了什么?学生很自然的想到是蛋白质和遗传物质,但关于具体的分别代表什么组分有争议。教师告知:科学家通过这种方式传达了一个病毒的信息,那就是:蓝色绘制的是病毒的“蛋白质外壳”以及黄色绘制的“内部的遗传物质”。强调病毒的遗传物质不能说DNA,因为有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA。

1.2.4 病毒的生活、繁殖

教师提问:前面学习病毒的发现史时知道烟草花叶病毒是生活在烟叶里的,它为什么能让烟叶患病呢?学生怀着好奇的心态看教师播放大肠杆菌噬菌体繁殖过程动画,明确病毒是在细胞里繁殖。教师提问:事实上,烟草花叶病毒也是在烟叶细胞内靠自己的遗传物质中的遗传信息,利用烟叶细胞内的物质繁殖,释放新个体时破坏烟叶细胞,导致烟叶患病。试想:离开活的烟叶细胞,烟草花叶病毒会怎样?学生很多都自然而然的认为会死亡,仍然有学生会说变结晶体,理由就是讲解病毒发现史时提到的“一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西”。教师进一步引发学生好奇心:病毒离开活细胞会变成结晶体,当再有机会侵入活细胞生命活动就重新开始了。为了避免更多的生物感染疾病,我们应该怎样处理患病毒病的生物体?学生方法很多,如抛掷荒野,深埋等,最后教师总结:深埋或者焚烧。

1.2.5 病毒的分类

教师讲述:病毒生活在活细胞里,病毒的这种生活方式叫做寄生生活。根据病毒的寄主的不同,可以将病毒分为:动物病毒、植物病毒和细菌病毒,细菌病毒也叫噬菌体。注意:病毒寄生的专一性,比如动物病毒只寄生在动物体内。请同学们和我一起来判断这些病毒分属于哪一类病毒(在此使用病毒病里涉及的病毒:脊髓灰质炎病毒、天花病毒、家蚕核型多角体病毒、狂犬病病毒以及流感病毒属于动物病毒;郁金香碎色病病毒属于植物病毒,补充大肠杆菌噬菌体)。

1.2.6 病毒与人类的关系

教师:我们已经了解了病毒的大小、结构、营养方式和种类,你能根据生活经验和刚才涉及的内容,讲讲病毒和我们人类的关系吗?通过前面的学习,学生第一反应就是让人、动物植物患病,有害的。教师说:其实,病毒对于我们来说,也有有利的方面,比如你才注射过的流感疫苗。学生一片哗然,大多觉得不可思议、害怕。面对此种情况,让学生知晓疫苗的工作原理和制作工艺是必须的,因此准备了两段视频:一感冒病毒的侵袭与机体反应,知晓身体产生抗体,这就是为什么患过病毒引发的某种疾病治愈后不再患病的原因;二疫苗的作用原理,知晓疫苗是减毒或灭活的病毒,刺激身体免疫系统产生抗体。病毒不仅仅可以制作疫苗预防病毒性疾病,还能利用病毒在活细胞中寄生繁殖的特性治疗疾病以及制高效的生物农药,请学生说说为什么。学生能联想到:一病毒寄生的专一性;二病毒在活细胞内寄生生活,实质是在细胞内繁殖,病毒释放时寄主细胞裂解,正是由于这两个原因,科学家利用病毒治疗疾病以及制高效的生物农药。接着教师播放与之相关的多媒体课件图片。

1.3 知识小结

学生自己小结,不完整的由其他学生补充。

篇7

A. 1983年我国人口的出生率是1.862%

B. 某草原每公顷有10只黄鼠

C. 盐钩虾在5℃下后代雄性为雌性的5倍,而在23℃下后代雌性为雄性的13倍

D. 瓢虫的成群分布

2.关于生态系统的叙述,正确的是( )

A.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大

B.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的

C.生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的

D.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越小

3. 在下图食物网中,a表示动物性食物所占比例,若要使鸟体重增加x,至少需要生产者量为y,那么x与y的关系可表示为( )

A. y=90ax+10x B. y=25ax+5x

C. y=20ax+5x D. y=100ax+10x

4. 将A、B两种单细胞生物分别放在两个容器中培养,得到图a所示结果。将这两种生物放在一个容器中混合培养,得到图b所示结果。从实验结果中可知,这两种生物的种间关系是( )

A. 竞争 B. 捕食 C. 互利共生 D. 寄生

5. 下列关于生态系统的叙述中,错误的是( )

A. 生态系统的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成

B. 生态系统中的能量最终都以热量形式散发到大气中

C. 森林生态系统的自动调节能力大于草原生态系统

D. 生态系统的物质循环是通过食物链、食物网这种渠道进行的

6. 下图为野生绵羊种群在1800年早期被引入某岛屿后种群数量变化。下列对1850年前种群数量增长方式的判断及1850年后种群数量变化趋势的理解与分析正确的是( )

A. S型种群将超过K值,因为在1850年以后,种群数量呈现波动状态

B. J型1850年后趋于稳定,因为主要受密度制约因素的凋节

C. S型种群数量趋向灭绝,因为在1930年出现了种群“爆炸”

D. J型受非密度制约因素的调节,因为种群大小每10年呈现快速下降趋势

7. 某岛屿有海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是( )

A. 该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现

B. 该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替

C. 旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行

D. 该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程

8. 下列调查活动或实验中,实验所得到数值与实际数值相比,可能偏大的是( )

A. 标志重捕法凋查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标志物脱落

B. 探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管上层吸出培养液汁数且没有震荡试管

C. 调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯

D. 样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体

9. 下图表示某物种迁入新环境后,种群增长速率随时间的变化关系,在t1时经调查该种群数量为N,下列有关叙述正确的是( )

A. 在t2时种群个体的数量与在t0时种群个体的数量相等

B. 在t0~t2时间内,种群数量呈“S”型增长

C. 该种群在此环境中的环境负荷量约为N

D. 在t1~t2时,该鱼的种群数量呈下降趋势

10. 对某地区新引入的一种鸟的种群增长速率[增长速率=(出生率-死亡率)/时间]1~7年的调查研究,得到的数据。下列对该鸟种群描述正确的是( )

A. 种群的年龄结构是稳定型

B. 种群的数量呈“J”型增长

C. 种群密度是制约种群增长的因素之一

D. 第3~4年中种内斗争最激烈

11. 群落演替的过程中,不可能的是( )

A. 群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型

B. 在群落演替过程中,不同时期群落中的优势种群在发生更替

C. 发生在裸岩上的演替过程:裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本阶段灌木阶段森林阶段

D. 人类活动对群落演替的影响与自然演替的方向、速度基本相同

A. 建立自然保护区,改善其栖息环境,可使K值提高

B. 对该种群密度的取样调查可以采用样方法和标志重捕法

C. bc段种群增长率逐渐下降,出生率大于死亡率

D. 比较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长率

13. 下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是( )

A. 兔子吃了1公斤的草,则这1公斤草中的能量就流入到了兔子体内

B. 一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中约有l0%―20%的能量流入到狼的体内

C. 生产者通过光合作用合成有机物,能量就从无机环境流入到生物群落

D. 生态系统的能量是伴随物质而循环利用的

14. 下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:①生产者呼吸释放量;②分解者呼吸释放量;③消费者呼吸释放量;④生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是( )

A. 流经该农田生态系统的总能量可用④表示

B. ②的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多

C. 消费者同化作用的大小可用③表示

D. 该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等

15. 以下关于生态系统的叙述中,正确的是( )

A. 进入第一营养级的能量一部分储存在有机物中,一部分经过呼吸以热能形式散失了

B. 能量流动与物质循环均可以单独进行

C. 成分包括生产者、消费者和分解者

D. 生态系统的营养结构是食物链,但是不包括食物网

16. 下列关于生态学问题的叙述中不正确的是( )

A. 大力植树造林,改善能源结构,提高能源效率,是缓解温室效应的最佳途径

B. 被有机物轻度污染的流动水体中,距排污口越近的水体中溶解氧越多,N、P等无机盐也越多

C. 保护生物多样性,是维持生态系统稳定性的措施之―,体细胞克隆等为之提供了技术支持

D. 当水和土壤被重金属污染时,营养级越高的消费者体内的重金属含量越高

17. 2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同,大气中CO2过多与碳循环失衡有关,根据下图做出的判断不正确的是( )

①增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量

②大气中CO2的增加主要与异养生物b的数量增加有关

③该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生态系统

④该图能表示物质循环过程,不能准确表示能量流动方向

⑤图中少一个箭头,异养生物a指向无机环境,异养生物b的代谢类型不一定相同

A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项

18. 微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊,二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群,还有“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来,湖区四周县市的工业快速发展,城市居民急增,因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅很浑浊,而且腥臭难闻。据有关专家说,近几年来,微山湖中已消失了一些物种,例如,四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述的现象说明的道理主要是( )

A. 环境污染是破坏生物多样性的重要原因

B. 掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因

C. 外来物种入侵破坏了生物多样性

D. 环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因

19. 下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。下列有关解释正确的是( )。

①吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多 ②能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减 ③若A和B中玉米的数量相同,A能养活10000人,则B最多能养活2000人 ④若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则A中的人比B中的人体内污染物浓度低

A. ①③④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④

20. 下列有关生态学原理或规律的叙述,正确的是( )

A. 蜜蜂找到蜜源后,通过跳圆圈舞向同伴传递信息,这属于物理信息

B. 低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡

C. 生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的

D. 森林生态系统具有调节气候的能力体现了生物多样性的直接使用价值

21. 如图表示生态系统中各成分之间的联系。

①图中能构成群落的是 (填字母)。

②流入D的总能量小于F获得的总能量,主要原因是F获得的能量除了被自身呼吸消耗以及未被利用外,还有部分能量被 (填生物成分)所利用。

③若D还能以E为食物,则B的数量会 (填“增加”或“减少”或“不变”)。

④若图表示冬季某温带森林生态系统的碳循环,进入A的二氧化碳总量为M,由A进入E的二氧化碳量为N,则M和N的数量关系为 。

(2)下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。已知水中X的质量分数为0.003mg/L,请分析说明:

若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食,请你用箭头表示出这个生态系统的营养结构: 。

22. 薇甘菊是多年生藤本植物,能攀爬树冠迅速生长,繁殖能力强,植株覆盖密度大。薇甘菊入侵后,以其入侵点为圆心向外扩散,划分出薇甘菊入侵区、群落交错区和本土植物区三类样区。在入侵区,薇甘菊覆盖度大于90%,入侵年龄在5年以上;群落交错区,薇甘菊与当地植物竞争生长,薇甘菊的覆盖度在10%~30%,入侵年龄在3年左右;本土植物区没有薇甘菊生长,优势种群为本土植物类芦,其覆盖度大于80%。读下表分析回答:

(1)从表中数据可知,在不同样区捕获到的中小型土壤动物个体数量不尽相同,动物个体数量最多的样区是 。薇甘菊入侵后对中小型土壤动物的 变化影响不大,而对土壤中动物的 变化影响较大。

(2)在该生态系统的成分中,薇甘菊属于 ,土壤中的小动物属于 。

(3)薇甘菊入侵5年后,本土植物成片枯萎死亡的主要原因是 ,植物大量死亡会使该生态系统中 的数量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物种取代另一些物种等的一系列变化称 。

23. 下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。请据图回答问题:

[沼蟹][蜘蛛][线虫][藻类][大米草][食草虫][ 螺 ][细菌][个体存活数][一龄幼虫][二龄幼虫][三龄幼虫][四龄幼虫][卵][蛹成虫][甲乙][丙]

(1)在该生态系统中,既是分解者又可作为消费者食物的生物是 。

(2)请根据甲图中的生态系统,写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称

(3)有人研究该生态系统中食草虫个体存活数与发育期的关系,结果如丙图所示。从中可推知食草虫死亡率最大的时期是 。

(4)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀死该虫的含磷杀虫剂,则蜘蛛数量将 。一段时间后大米草数量不增反降,造成此结果的可能原因是大米草死亡导致细菌数量增加,通过甲图的 食物关系,引起沼蟹数量增加;同时因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链 也会引起沼蟹数量增加,从而造成大米草数量不增反降。

(5)上述事实说明,人类活动会引起生态系统中生物种类减少,从而导致生态系统的自动调节能力 , 容易受到破坏。

24. 分析下面碳循环示意图并据图回答问题:

[尸体][尸体][碳化][动物][绿色植物][化石燃料][水圈][大气圈][岩石圈]

(1)从微观上看,过程①是在细胞内 中进行的;过程③主要是在细胞内 中进行的。

(2)岩石圈中的碳以 形式储存,故不直接参与碳循环。水圈中碳的存在形式是 。

(3)由图中可见,碳循环带有 性,属于气体型循环。

(4)碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ,除此之外,某些特殊的生态系统还可通过 进入生物群落;②表示的是 关系,其②内部之间还可存在 关系;④表示 。

(5)参与过程④的生物的新陈代谢类型是 ,它们与同区域中的动植物共同构成了 。

(6)如果大气层中的CO2增多,则产生 ,效应。

(7)从上图可知,减缓温室效应的关键措施是:

(8)碳循环的进行伴随着 ,但由于生物体不能在代谢中利用 ,因而能量流动具有 的特点。

25. 下图a为某地建立的人工生态系统示意图,图b为该生态系统中四个种群和分解者的能量相对值,图c表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长率随时间的变化曲线。请分析回答下列问题:

(1)在一个人工生态系统中最基本的生物因素是 。要使人工生态系统长期稳定发展,除了有稳定的能量来源外,各种生物的 要保持相对稳定。

(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用后可被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 的作用形成的 可被植物利用。

篇8

分布性均衡与资源枯竭

一般在孤立的物理系统中,自发过程直接反映了系统中物质分布的均匀化程度,同时伴随着能量不可逆地沿着衰减这个方向转化。物质是能量的载体,物质的运动与变化所表现的核心内容是能量的运动与转换。自发能量转化过程,是系统中自由随机运动不断扩张,去“占领”那些尚未被其“占领”的“负熵”,使之转化为“熵”的过程。那些未被“占领”的负熵,构成系统中能量可以向之流动的自由空间,构成自发的能量转化之条件。自由随机运动无阻碍地迅速占领自由可能的微观态,使系统的熵直线增加、直线式地走向热平衡状态,这一过程是无结构线性耗散。“熵的增加就意味着有效能量的减少,每当自然界发生了变化,就有一定的能量被转化成了不能再做功的无益能量。”[1]这过程是由于运动而不断地消耗系统的宝贵资源,进而使物质走向无序和混乱,最终会达到分布性均衡。也就是说,在系统宏观不变、忽略粒子间相互作用和粒子间无差异的情况下,粒子分布微观态是随机的、对称的、平权的,因而粒子间的排列组合可以出现多种。然而,系统总是自发地朝着实现几率最大的宏观态发展。系统的熵值越大,系统越无序。系统包含的可能微观态总数最大的宏观态,是系统自发地趋向的平衡态。简单地,分布性均衡存在于物质单一、分布均匀的孤立系统。

若把分布性均衡扩展到由自然物质组成的宇宙中,那么宇宙一切自发的能量转化过程都是集中度高的“可用能量”不断丧失,转化为集中度低的“无用能量”的过程。即在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温,直至某个时刻不再有温差,也达到分布性均衡。这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移,此即“热寂论”。即系统进入此状态,由于不存在热量转换和能量转移,即自然资源枯竭了,从而也就失去提供支撑有机体在无限时间序列上运动的能量源,有机体也就不能存在下去。况且由于物质不能自行消灭,因而人类面临着环境污染和资源枯竭的双重威胁。

继续推广到人类社会这样的物质体系。在熵值趋向于最大的规律作用下,社会趋向于分布性均衡状态,即社会的无组织和个人的完全自由状态。即每个人的智力和体力在混乱中相互抵触和碰撞,即使资源不枯竭,也会使这个社会系统整体陷入“沉寂”。

显然,后两种情况断然不会出现。在现实世界中不存在系统宏观不变和粒子间无差异的情况。因而用此来解释现实世界是极其荒谬的。

“我们的经验的东西比我们能够分析的东西要多。因为我们经验着宇宙,而我们在我们的意识中分析的只是从宇宙的细节中选出的一小部分。”[2]宇宙内的存在物不可能完全相同。怀特海曾指出,自然界的存在物可以分为六种——人们存在即身体和精神、各种动物(人以外的各种各样动物)、一切植物、单细胞生物、各种大体积的无机组合和现代物理学的微观分析所发现的体积极小的存在所组成。[3]另外,科学发展到今天也证明,最小的微粒也不尽相同。粒子间无差异这一条件根本不存在。况且从构成生命的物质成分到生命本身的过程中,分子和化学反应——生命存在所必需的全部物质方面——本身并不对生命的本质做出解释。

“忽略粒子间相互作用”只有在极为抽象中才能存在。就人类社会而言,社会越进步,人与人之间的相互依赖就越强。在宇宙间,天体运行规律也是明证。鲁品越教授在《反热寂论与可持续发展》一文中鲜明地指出了这一点。

粒子的差异性及其相互间的作用力的存在,宏观系统不可能不变。就宇宙演化历程来讲,变化是极其缓慢的。在自由竞争时期的市场经济中,市场主体的自由流动一旦达到分布性均衡态,虽然显示了它的自由的一面,但也意味着盲目性并消耗着大量的能量,最后处在无处可动的静止状态。因为自身既无能量,外界也无能量推动。但市场主体是人,市场经济只是人类活动的一种方式,其实践活动大大加快了其变化的速度。现实的发展提醒人们人类的整体利益高于局部利益和个人利益,制度结构和产业组织在影响宏观经济运行上起到比微观个人的预期更重要的作用。

结构性均衡与资源危机

结构性均衡来自物理学中粒子间的相互作用力。牛顿的引力理论表明,宇宙间不仅存在热力学第二定律所描述的自由随机运动,而且还存在着被热力学系统的理论模型撇开了的物质间相互作用力。它们使各结构单元相互规定,造成系统的各微观态之间“对称破缺”,从而制止或阻碍各结构单元的某些可能的熵的出现,促使另一些负熵状态出现,即对各个可能状态进行了“自然选择”,由此而限制或反抗热力学第二定律所描绘的熵增过程。这些相互作用力构成系统的组织因素,生成了与自由随机运动趋势相反的运动趋势——“决定论趋势”。[4]在该系统中,与外界环境只有能量交换,而没有物质交换;使能量向着有序化的方面演化,呈现出有结构线形耗散。我们将这种平衡态称之为结构性均衡。它们所表现出来的态势取决于物体或元素间作用力的大小,力量大的一方吸引对方,使对方趋向于自己。如原子结构中的原子核和电子,太阳系中行星绕太阳运动,生物界的食物链——适者生存。

即使有某种不确定的力量在某一时刻将系统推离了均衡点,该系统仍然会自动回归到均衡点上来。例如生物圈中互为天敌的动物此消彼长,资本主义社会中的经济危机等。这是因为,结构性均衡是时点而非时期,是一种可逆的均衡。[5]

把经济领域看作结构性均衡态,必然抽象地习惯地从单一的因果角度对复杂的世界做还原论和确定论的思考,认为市场是完全竞争的、无逆向选择、没有交易成本、没有组织问题。进而用最优化、均衡、理性、稳定等概念来解释、分析、预测经济领域的各种现象。追求自身利益最大化的厂商和消费者通过价值体系的自发调节而实现市场均衡。实际上,把经济世界看成本质上是一个以线性关系为基本特征的、满足线性叠加的世界,那里没有间断、混沌,更没有突变和分叉。古典经济理论充分体现了这种均衡思想:各种经济主体为实现目标函数的最大化而相互作用,最终达到供求等各方面力量平衡状态——表明了经济发展变化的整体趋势。例如以斯密“看不见的手”为起点,即人们自由地追求他们的个人利益,而供求的价格机制会使人的行为朝着符合共同利益的方向发展。“帕累托最优”是检验这种均衡是否最佳的标准。这种最优状态表明,个人追求自身利益的活动是怎样最大限度地促进社会利益,从而达到个人理性与社会理性的和谐一致。

然而,现实经济世界是极其复杂性的,经济的真实过程和现象往往是随机性、不确定性、非线性的。其中的要素如交易费用、文化传统、组织形式等等相互依赖关系越强,系统的复杂性就越高,还有经济问题处理的是人的问题,是人的集合,不是单个的人的问题。作为市场主体的人,是有血有肉的“现实人”、“社会的人”,是有思想、欲望、情感、意志等的人,他们的改变也会带来经济主体行为的变化。而经济主体的行为将进一步影响系统的其他部分。这种相关性在以一个变量为目标的行动中会有副作用及其长期影响,然而由于变量很多或只看成就,很容易使人们忽视这些副作用及其长期影响。

再者,就市场本身而言,市场的空间范围越大,经济过程越复杂。另外,由于市场自身的特性促使经济结构的自然演化和有限的可预测性,使其配置资源的有效性大打折扣。也就是,市场在带来资源高效配置的同时,也带来资源的极大浪费。因为系统本身是消耗能量的,况且资源的合理配置必然伴随着一个寻找和等待过程,每一种资源要素不可能在每一时刻得到充分利用,若追求每一时点的瞬时最优化,耗费的代价十分昂贵。

在结构性均衡张力的作用下,资源问题以另一面貌出现。在传统社会中,统治者依靠暴力,维持庞大统治机构,获取绝大多数资源——所有的社会不幸——贫穷、饥饿、犯罪、社会混乱等等都是由资源短缺引起,即被统治者因无资源而无法生存,致使原有结构的崩溃和新结构的生成。当市场经济进入垄断阶段,资本等资源都流向实力雄厚的一方,并且他们利用自身各方面的优势,强占公共资源,或散布相互矛盾甚至错误的信息,获取更多的资源和转嫁发展的负面影响。偏弱的一方因科技与经营管理的落后使信息收集无法完全,不仅使占有的资源利用效率不高,一旦过分推广局部经验,程式化,还会带来更多意想不到的问题。推而广之,进入全球化时代,由于自然资源的分布及生产力发展不平衡,人们对各种资源占有、使用的广度和深度方面的差异,发达国家或地区与发展中国家和地区在发展过程中所呈现出的差距更大。发达国家需要更多的资源,而对新资源的开发需要大量的成本,而发展中国家则属于粗放型发展模式,双方都感到资源稀缺。由于双方都从眼前的利益考虑,对排泄物采取了错误的方式,必然带来全球生态问题。还有,如果其中一种资源耗尽,系统就可能崩溃。如水资源,不加合理地滥用,会导致其严重污染而功能衰退,生态系统遭到破坏。

总之,在资源总量有限的情况下,资源稀缺与资源浪费并存。一旦结构单元间的差距过大,其统一体的根基则会破裂,系统也就不复存在了。因而,人类要维持生存与发展,必须认识到,不仅需要维持社会所有生理活动和工业活动所需要的物质必需品——粮食、原料、矿物、燃料和核燃料,以及地球吸收废料、并使基本化学物质再循环的生态系统,只是必要条件而非充分条件;更取决于人类的和平和社会稳定,劳动者素质的提高——人尽其才、才尽其用,以及稳定的技术进步等因素。资源危机因人而起,当然,也只有人才能解决。而解决的办法取决于人类自身在所处的世界中采取何种态度、使用何种方法。

流动性均衡与资源稀缺

从宇宙大爆炸中产生出来的世界万物,绝大多数都是远离平衡态系统:物质能量密度分布高度不均匀,温度高度不均匀,物质大小不一如此等等。这种高度的非均衡,在形成了各物质系统的内部结构的同时,也与外界环境产生交换机制,即系统通过不断地与外界交换物质和能量。在交换过程中,系统内部某个因素的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的结构性均衡态转变为一种在时间上、空间上或功能上的全新有序状态。“做功能力只能在差异中表现出来,没有物质系统之间的差异及由此引起的变化,说能量中有多少部分可以做功完全没有意义。做功永远以两个存在差异的物质系统的状态变化为前提和标志。”[6]例如,将一个已经达到热平衡态的系统置于与其相异的环境中,于是该系统中的能量便能够自发地转化出来。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,即流动性均衡。在此均衡下,系统与周围环境进行着物质、能量和信息变换。也就是说,物质是流动的、变化的、可更新的和可循环利用的。

系统的流动性均衡是其元素间的无结构线性耗散与有结构线性耗散的矛盾统一体。正是无结构线性耗散与有结构线性耗散的矛盾运动,使被耗散的能量,一旦通过高度不均衡的有结构的事物,便会引起其内部的反馈式相互作用,于是进入“有结构的非线性耗散”。由于这种相互作用抗衡着自由随机运动,于是耗散过程便不再是直线式的,而是沿着曲折迂回的道路进行,形成“有结构非线性耗散道路”[7]。在这种有结构耗散道路中,被耗散的物质能量被吸收到这有序结构中,获得新的存在形态,生成动态的有序结构。它从自身或环境中吸取着正在按照熵定律耗散的物质能量,将它们纳入循环过程。于是,原来的耗散过程被中断,而被组织为循环过程中的物质能量,由此而被储存起来,并组织为更高等级的物质能量。若给结构性均衡事物以一定的外力,使系统引起振荡,或系统在时间序列上改变方向,或随时间变化,其方向突然逆转,向新的有序演化。例如原子核系统中的能量未被“允许”占领和实现可能的微观态,粒子被紧紧束缚而失去了某种范围内的自由随机运动,就无法进行能量转化。核能的开发就是打破这种结构而获得能量,即利用两种力量对立统一,用足够的力量打击该系统内部结构,使其中的粒子能够在一定程度上自由随机运动,开发物质内在能量,使被禁锢的能量释放出来,发生能量转化。

“在这个世界上,存在着有序和无序的成分,它们的存在意味着世间万物在根本上都是相互联系的,因为无序与有序都具有一个共同的特点;它们暗示许多事物都是相互联系的。”[8]人类就是众多联系的一个环节。据此人们会推广到人类社会,认为人类前途光明。

的确,社会经济系统是整个生态—社会超循环系统的组成部分,在这个超循环系统中,由生物的食物链构成由低而高的营养级,基层的营养来自土壤阳光等化学物理环境,其下为自养的植物,再到食草动物,再上为第一、二、三级食肉动物,营养级越高的生物物种,需要越多的下层营养级能量来支撑,呈现出“能量金字塔”结构。[9]作为该金字塔顶尖的人类,需要庞大的基层能量来支撑。它们通过与社会系统的物质交换和信息交换能够对有序化能量产生替代、弥补、改善和加强作用,进而满足主体的生存与发展的需要,也会使社会系统的“能量有序”拓展为“功能有序”。该“有序”是功能上的“活”有序,而不是结构上的“死”有序。

更何况在生产社会化和经济全球化的今天,各个民族和国家不再是一个孤立的系统或封闭的系统,而是远离平衡的耗散结构。全球宏观经济的正常状态既不是均衡态,也不是暂时的偏离均衡,而是有生命节律结构有序的有机体。劳动分工和持续经济波动是耗散系统中非均衡有序的典型——经济波动能刺激技术进步(过时技术的消亡和技术创新)与结构变迁,科技的发展不仅让人们发现未知物品的用途和已知物品的新用途,而且能够通过元素的重新组合创造出新的物质,也通过对产品生产和使用方法的革新提高资源的效率。

但人们忽略了至关重要的一点,社会是极为复杂的系统,包含着潜在巨大数目的分叉。这样的系统对涨落高度敏感,既引出希望,也引出一种威胁。因为哪怕是小的涨落也可能增长并改变整个结构,个别活动不是注定不重要的。在主观欲望的驱使下,实践活动一旦超过了系统无法接受或消化的程度,将导致系统结构变化。马尔萨斯人口论中人口增长超过资源的增长,产生生存危机。虽然其只有通过战争、瘟疫等方式使人口与资源相一致的方法是错误的,但从另一层面给人类敲响警钟。而现在人类面临的不仅仅是人口问题,更要紧的是环境问题。它带来的风险更甚、影响更深远,一旦地球不能与太阳正常地进行物质、能量和信息的交流,人类将失去了赖以生存的一切。因为人类不是生活在一个星状的网络里,而是一个弹簧床垫的网络。人类的活动若过分地触动一根弹簧,那么将牵动其他所有的弹簧,有的牵动得多一些,有的少些;若推压另一根,会产生同样的情况。在这里,不存在单一的中心点,但也并非每一点都是中心点。也就是初始条件的微小变化会导致后来非常大的变化,甚至出现无法预料的“偶然现象”。

均衡、人的实践与资源生成

三种不同的均衡仅仅给我们提供了分析资源问题的视角。分布性均衡给人类活动提供了背景材料,打破了把人与自然彻底隔绝开来的认识世界的方法,但也给人类在资源配置及其自身组织方式上安装了预警装置。而由事物之间的相互作用力所形成的结构性均衡一方面使资源在加速集聚,使两极分化加剧;另一方面在寻找新的资源过程中,极易超过生态的承受程度,带来生态问题。流动性均衡给人类解决资源问题带来曙光,一个包含许多变量,与外部环境有能量交换的系统,是一个缓冲性能良好的系统,它可以吸收大量的扰动而不会失稳。但由于人类不能完全理解整个生态—社会超循环系统的组成部分的起源、意义和相互关系,不理解一部分仅仅是整体的一个方面,也不理解一个因素会导致其他因素的变化。更无法把握在远离平衡的状态下,非常小的扰动或涨落,可以被放大成巨大的破坏结构的波澜。人类关注资源,就是关注自己。

社会系统同自然环境的变换实质上是人类把“自然存在物”变为“为我存在物”的自觉过程。动物系统同自然界物质、能量和信息的变换是盲目地进行的。马克思曾用蜘蛛与织工、蜜蜂与建筑师做对比,形象地说明了人类社会活动的自觉性特征。人类的活动发端于现实世界不能满足人的需要,通过其实践活动把可能存在物——符合人类需要而在现实世界中又不存在的东西变成现实存在物,使它们由自然的存在变成一种对象性的存在。随着生产力的发展而有序化的能量形式是多种多样的。人类最早的能量主要是植物型食物,接着由于火的应用,人类大大扩展了食物范围。后来由于人类可以按照不同的需要建造各种各样的物质结构,从而间接地把许多形式的无序化能量转化为有序化能量。如通过发电设备将各种水力、煤炭、石油、核能、太阳能等无序化能量转化为有序化的电能,并通过电炉、电机、灯管等设备将电能转化为人们所需要的热能、机械能、光能等。“只有人才办得到给自然界打上自己的印迹”,“他们不仅迁移动植物”,“甚至还改变了动植物本身”[10]。

也就是说,人类虽不能直接创造能量,但创造变换、运用和聚散能量的方式——人类社会通过创造把可能的世界和现实的世界联结起来的劳动工具,使得人类同自然界的物质、能量和信息的变换具有了动物同自然界的变换所不可比拟的广度和深度,而且随着劳动工具的增多,人类同自然变换的方式和领域也会愈来愈多,人类可能选择的空间也就愈加广阔。更为重要的是,人类需要不断地从外界吸收物质和能量,以便对人类的自然状态的“熵”值增大倾向的反向制约,使人类得以生存。当从自然环境中输入的物质、能量和信息超过一定阈值,原有的社会结构就被新的结构所取代,由此构成人类社会由低级到高级的发展。

在人类与自然双向交流的过程中,社会形成多种结构和层次:经济结构、政治结构和文化结构。经济系统本身又有生产、交换和消费等,生产本身又有许多层次。同自然界直接交换的是经济系统,经济系统决定着政治系统和文化系统,政治系统和文化系统深深影响着经济系统。当今的资源问题不能仅仅从经济系统找原因,也应从政治和文化背景寻求解决资源问题的路径。

其一,树立人类生存与发展的危机意识,进而树立只有人类的整体利益、与自然和谐相处,人类才有出路的观念。

其二,对资源的初始产权较为明确的界定——资源不为哪个人所有,但属于每个人,使资源的不同属性归属于最需要它的人们,最大限度地发挥其效率。

其三,采取各种措施发展循环经济,使上一环节的产物成为下一环节的成本,或没有进入的物质能被天然的吸收机制完全吸收,不造成生态问题。

只有做到这些,才可以说:“社会是人同自然界的完成了的、本质的统一,是自然界的真正复活,是人的实现了的自然主义和自然界的实现了的人本主义”。[11]

在我国社会主义现代化建设中,社会主义提供了建设资源节约型、环境友好型社会的制度基础和前提,进而走循环经济之路,资源稀缺性也会得到有效解决。

注释:

*本文是在鲁品越老师的指导下完成的。

[1][9]里夫金等:《熵:一种新世界观》,上海译文出版社,1987,第29~30页;第30页。

[2][3]怀特海:《思维方式》,刘放桐译,商务印书馆,2004,第79页;第136页。

[4][7]鲁品越:《反热寂论与可持续发展》,《中国社会科学》1997年第6期。

[5]张彦、林德宏:《系统自组织概论》,南京大学出版社,1990,第279页。

[6]杨本洛:《经典热力学中若干基本问题的探讨》,科学出版社,1996,第20页。