“生物的個體發(fā)育”復(fù)習(xí)課的概念構(gòu)圖教學(xué)及“農(nóng)光互補”光伏項目發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢

“生物的個體發(fā)育”復(fù)習(xí)課的概念構(gòu)圖教學(xué)摘要“生物的個體發(fā)育”這部分內(nèi)容所涉及的概念詞較多，為幫助學(xué)生分清這些概念詞之間的關(guān)系，筆者在高三綜合科復(fù)習(xí)課上組織了一次概念構(gòu)圖教學(xué)活動，幫助學(xué)生從整體上把握生物的個體發(fā)育的過程，取得了良好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞概念圖概念構(gòu)圖教學(xué)生物教學(xué)

“生物的個體發(fā)育”的復(fù)習(xí)重點是被子植物種子的胚和胚乳的形成和果實各個部分的起源；高等動物的胚胎發(fā)育過程以及卵裂和原腸胚的模式圖的辨別。被子植物的胚、胚乳、果皮、種皮細(xì)胞中染色體數(shù)目以及基因型的判定更是難點。這部分內(nèi)容所涉及的概念詞較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往感到難于分清。為幫助學(xué)生分清這些概念詞之間的關(guān)系，從整體上把握生物的個體發(fā)育的過程，筆者在高三綜合科復(fù)習(xí)課上組織了一次概念構(gòu)圖教學(xué)活動，學(xué)生易于接受，并取得了良好的教學(xué)效果。1概念圖簡介概念圖（conceptmap）是一種知識組織和知識表征工具，它起源于美國康奈爾大學(xué)科學(xué)教育家約瑟夫·諾瓦克(Novak,J.D.)教授主持的兒童科學(xué)學(xué)習(xí)研究，用于表征概念之間的相互關(guān)系的結(jié)構(gòu)。概念圖將一群概念之間的相互聯(lián)系呈現(xiàn)出來，可以把學(xué)生頭腦中對知識的理解以一種形象的方式體現(xiàn)出來。[1]概念圖由概念結(jié)點和帶箭頭的連線構(gòu)成，概念結(jié)點是在一個圓形或長方形中寫上一個概念詞或概念短語，帶箭頭的連線從一個概念結(jié)點指向另一個概念結(jié)點，并在連線旁邊注上幾個字，以表達出概念之間的關(guān)系。例如在“子房壁”和“果皮”兩個概念結(jié)點之間畫上一條連線，這個連線的箭頭指向“果皮”，線旁邊寫“發(fā)育”字，表示“子房壁發(fā)育成果皮”。眾多教學(xué)實驗證明概念圖是一種有效的教學(xué)工具。2教學(xué)實踐2．1教學(xué)對象本次教學(xué)活動的教學(xué)對象是高三學(xué)生（非生物專業(yè)）。他們具有以下特點:己學(xué)習(xí)了相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容；對概念圖有一定的了解，對概念構(gòu)圖教學(xué)已有體驗（復(fù)習(xí)核酸相關(guān)知識時體驗過）。2．2教學(xué)準(zhǔn)備

2．2．1材料用具被子植物的種子和果實的概念詞、高等動物的個體發(fā)育的概念詞、卡紙、雙面膠、剪刀、被子植物的種子和果實的參考概念圖（見附錄一）、高等動物的個體發(fā)育的參考概念圖（見附錄二）、生物個體發(fā)育練習(xí)卷（見附錄三）。2．2．2布置預(yù)習(xí)課前復(fù)習(xí)《生物的個體發(fā)育》相關(guān)內(nèi)容，回顧被子植物和高等動物個體發(fā)育的過程2．3教學(xué)方法：概念構(gòu)圖教學(xué)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)。2．4課時安排：1課時2．5教學(xué)過程2．5．1布置任務(wù)假設(shè)你是一所中學(xué)的生物教師。為幫助學(xué)生從整體上了解生物（被子植物/高等動物）的個體發(fā)育的過程。本任務(wù)請你設(shè)計一張被子植物/高等動物的個體發(fā)育的概念圖。2．5．2明確目標(biāo)1）通過拼貼被子植物的種子和果實的概念圖了解被子植物種子和果實的形成過程；2）通過拼貼高等動物的個體發(fā)育的概念圖了解高等動物的胚胎發(fā)育過程；3）學(xué)會使用概念圖來組織和表達復(fù)雜信息。2．5．3學(xué)生構(gòu)圖學(xué)生分小組制作概念圖。全班分成12個學(xué)習(xí)小組。根據(jù)教師提供的概念詞，結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，單數(shù)組制作被子植物的個體發(fā)育的概念圖，雙數(shù)組制作高等動物的個體發(fā)育的概念圖。教師巡查學(xué)生的制作過程，并即時給予指導(dǎo)。教師的指導(dǎo)工作主要包括:1）幫助學(xué)生分析各個概念詞之間的關(guān)系；2）幫助學(xué)生分析參考概念圖，了解生物個體發(fā)育的過程；3）幫助學(xué)生總結(jié)概念構(gòu)圖技巧。2．5．4對比概念圖1）相鄰的單、雙學(xué)習(xí)小組分別派出代表根據(jù)自己小組制作的概念圖向?qū)Ψ叫〗M成員介紹被子植物/高等動物的個體發(fā)育過程，對方小組需對其描述作一定的評議。2）教師向?qū)W生派發(fā)參考概念圖，要求學(xué)生將自己的概念圖、同學(xué)的概念圖和參考概念圖進行比較，并對自己的概念圖做出進一步的修改。2．5．5練習(xí)鞏固3教學(xué)反思3．1概念構(gòu)圖教學(xué)的優(yōu)勢3．1．1概念構(gòu)圖教學(xué)能幫助學(xué)生從整體上掌握生物個體發(fā)育的知識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、反思力和創(chuàng)造力。3．1．2在師生討論、對比概念圖中，充分發(fā)揮了概念圖的價值：

1）用概念構(gòu)圖的方式探查了學(xué)生的內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2）通過概念圖可評定學(xué)生知識的掌握程度。

3）通過概念圖可確認(rèn)學(xué)生知識的裂縫。

4）通過概念圖可反映出學(xué)生頭腦中的誤解或錯誤觀念。3．1．3在師生互動的教學(xué)過程中，教師、學(xué)生都發(fā)揮了各自的積極性和主動性。3．2概念構(gòu)圖教學(xué)的注意事項3．2．1任務(wù)布置要到位在任務(wù)開展前，要布置學(xué)生進行充分的預(yù)習(xí)；小組內(nèi)要進行明確的分工。3．2．2設(shè)計好參考概念圖教師要設(shè)計好參考概念圖，因絕大多數(shù)同學(xué)都把參考概念圖作為他們主要的參考資料。3．2．3加強學(xué)習(xí)活動的指導(dǎo)學(xué)生會在構(gòu)建和對比概念圖的過程中發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中存在的問題，從而學(xué)會學(xué)習(xí)。因此教師要加強對學(xué)生活動的指導(dǎo)。本次教學(xué)活動由于組數(shù)較多，教師分給每個小組的指導(dǎo)時間教少，未能對學(xué)生的概念圖進行詳細(xì)的評定。鑒于此，筆者認(rèn)為可先讓同一內(nèi)容的學(xué)習(xí)小組集中討論和對比他們的概念圖，然后再進行不同專題的組間交流。這樣，教師則可同時給負(fù)責(zé)同一專題的學(xué)生予充分的指導(dǎo)。3．2．4交流時間要充分筆者在本次組織的教學(xué)活動中，一堂課內(nèi)既要拼貼概念圖，又要交流和對比概念圖，時間顯得緊。最后，交流和對比概念圖的時間顯然不夠。鑒于此，筆者認(rèn)為可于課前讓學(xué)生先拼貼好概念圖，然后在課堂上直接進行交流和對比。這樣，在課堂上可有更多的時間讓學(xué)生進行交流和修改概念圖。3．2．5注意概念圖創(chuàng)意和內(nèi)容的平衡在評價概念圖時，應(yīng)注意創(chuàng)意和內(nèi)容的平衡。在教學(xué)活動過程中，教師應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到這一點，因為有些同學(xué)在參與構(gòu)圖活動時刻意追求概念圖的創(chuàng)意，而沒有深入理解內(nèi)容。

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附錄一被子植物的種子和果實的參考概念圖（教師設(shè)計）

附錄二高等動物的個體發(fā)育的參考概念圖（教師設(shè)計）

附錄三生物個體發(fā)育練習(xí)生物個體發(fā)育練習(xí)二倍體玉米的體細(xì)胞有20條染色體，正常情況下，它的極核、子房壁、種皮、胚、胚乳細(xì)胞的染色體數(shù)目分別是多少？2、大豆和玉米種子萌發(fā)時所需的營養(yǎng)物質(zhì)分別來源于它們種子結(jié)構(gòu)中的（）A、都是子葉B、都是胚乳C、胚乳和子葉D、子葉和胚乳3、基因型為AA的植株接受基因型為aa的植株的花粉，所結(jié)種子的種皮細(xì)胞、果皮細(xì)胞、胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞的基因型分別是什么？若父本、母本的基因型對掉又如何？“農(nóng)光互補”光伏項目發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢一、光伏與“農(nóng)業(yè)”的背景隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善，農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用，以及惠農(nóng)政策的實施，農(nóng)民的種植意識大大改善。二十一世紀(jì)的農(nóng)業(yè)，將是綠色農(nóng)業(yè)的革命，食品的安全性越來越受到政府和百姓的關(guān)注，社會在倡導(dǎo)綠色農(nóng)業(yè)、綠色無公害產(chǎn)品之時最需要關(guān)注的應(yīng)該是其根本。生態(tài)農(nóng)業(yè)是指在保護、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的前提下，遵循生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟學(xué)規(guī)律，運用系統(tǒng)工程方法和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，集約化經(jīng)營的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。生態(tài)農(nóng)業(yè)是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)，將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)同農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來，以取得最大的生態(tài)經(jīng)濟整體效益。它也是農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)綜合起來的大農(nóng)業(yè)，又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、銷售綜合起來，適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。農(nóng)光互補也稱光伏農(nóng)業(yè)，是利用太陽能光伏發(fā)電無污染零排放的特點，既具有發(fā)電能力，又能為農(nóng)作物、食用菌及畜牧養(yǎng)殖提供適宜的生長環(huán)境。二、“農(nóng)光互補”順勢發(fā)展的原因1、滿足農(nóng)作物生長需要農(nóng)作物生長需要的光與光伏發(fā)電需要不同的光波，光伏日光溫室能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電種植兩不誤。由于太陽能電池組件會造成一定的遮光，每個大棚可根據(jù)不同農(nóng)作物對光的需求，采用不同的裝機容量設(shè)計，滿足植物光合作用對光的需求。太陽能電池組件還能阻隔部分紫外線，反射昆蟲繁殖需要的藍(lán)紫光，可有效減少種植作物病蟲害，減少農(nóng)藥使用量，提高種植作物品質(zhì)和產(chǎn)量，是利用高新科技打造綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的新模式。2、提高土地利用率，降低光伏產(chǎn)業(yè)成本的需要傳統(tǒng)方式建設(shè)光伏電站，一般為工業(yè)用地，成本高且不符合政府合理利用資源的方針。而利用農(nóng)“農(nóng)光互補”項目，提高了土地利用率，符合國家倡導(dǎo)的綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)趨勢。目前，國家大力支持發(fā)展，在配套基礎(chǔ)設(shè)施、貸款等方面提供扶持【光伏明確被央行列入《綠色債券支持項目目錄》（中國人民銀行公告【2015】第39號文）】。3、解決就業(yè)，增加農(nóng)民收益的需要建設(shè)“農(nóng)光互補”項目，農(nóng)民除了獲得流轉(zhuǎn)土地的租金以外，光伏項目公司可以為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民提供工作崗位，解決“40、50、60”年齡段勞動力的就業(yè)問題，使農(nóng)民不用遠(yuǎn)出打工并有較好的收入。4、符合國家產(chǎn)業(yè)政策與導(dǎo)向近幾年國家頻繁頒布了與光伏發(fā)電有關(guān)的政策【《關(guān)于進一步支持設(shè)施農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的通知》國土資發(fā)〔2014〕127，國能新能[2014]447號國家能源局國務(wù)院扶貧辦關(guān)于印發(fā)實施光伏扶貧工程工作方案的通知】，從這一系列政策內(nèi)容來看，國家扶持光伏行業(yè)發(fā)展的政策導(dǎo)向明確，且隨著各項優(yōu)惠政策的出臺，包括規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)、補貼標(biāo)準(zhǔn)、補貼期限、資金來源在內(nèi)的一系列扶持光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展的政策體系已基本完善，為大力發(fā)展光伏發(fā)電提供有力的政策保障。三、“農(nóng)光互補”的發(fā)展現(xiàn)狀光伏農(nóng)業(yè)是一種新形式的土地綜合利用方式，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)與清潔能源緊密結(jié)合的產(chǎn)物，可以推動綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)科技高效的循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。農(nóng)光互補利用太陽能光伏發(fā)電無污染零排放的特點，它既具有發(fā)電能力，又能為農(nóng)作物、食用菌及畜牧養(yǎng)殖提供適宜的生長環(huán)境，以此創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益和社會效益。1、國外光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，全球集中式光伏發(fā)電項目略多于分布式發(fā)電項目，事實上國外光伏行業(yè)以分布式為主。日本農(nóng)林水產(chǎn)領(lǐng)域在2013年放寬了有關(guān)農(nóng)業(yè)型光伏發(fā)電的規(guī)定：若發(fā)電設(shè)備的陰影造成的農(nóng)作物減收比例在20％以內(nèi)，則支柱的地基部分便認(rèn)可轉(zhuǎn)用為暫時性農(nóng)用地。澳大利亞、美國等地域?qū)拸V的農(nóng)業(yè)大國則較多為光伏屋頂發(fā)電，較少與農(nóng)業(yè)結(jié)合。現(xiàn)階段，歐美地區(qū)政府補貼下調(diào)，光伏投資者積極性降低，短期，農(nóng)業(yè)光伏的進展緩慢。2、國內(nèi)光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀相較國外光伏形式，我國集中式和分布式電站發(fā)展失衡，投資太陽能電站，需要高度密集的資金，和集中的管理。這就意味著通常，投資大型太陽能電站需要占用大量的面積，這個面積在分布式屋頂較難獲得。于是，在荒地投資大型電站，成了一時的主流應(yīng)用形式。中國每年以10G的裝機量，僅僅幾年，就達到了世界第一的裝機量。但是，在西部的荒漠地區(qū)投資太陽能電站，出現(xiàn)了消納的問題，嚴(yán)重的地區(qū)，由于無法消納分布式太陽能電力，電網(wǎng)出于安全考慮，對太陽能電力輸出進行了計劃性限制，導(dǎo)致太陽能電站投資的收益降低。于是，往東部地區(qū)投資大型電站，變成了主流的應(yīng)用方式。在國務(wù)院《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》及一系列配套政策支持下，國內(nèi)光伏應(yīng)用市場迎來爆發(fā)式增長，全國因地制宜，優(yōu)勢互補，以農(nóng)光、漁光、風(fēng)光等多能互補方式來建設(shè)光伏電站，其項目具備經(jīng)濟性和推廣性，有助緩破解大規(guī)模可再生能源接入電網(wǎng)的瓶頸，大有“助燃”國內(nèi)光伏應(yīng)用市場之勢。這種農(nóng)光互補、漁光互補、組合電源點的新模式，既優(yōu)化了光伏電能質(zhì)量、避免了“棄光”，又提高了電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和送出電線的利用率。然而，東部地區(qū)缺少平坦的荒地，太陽能和溫室大棚是太陽能占用耕地的一個特殊的解決方案，于是，就出現(xiàn)了很多光伏大棚“現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)”。然后，很多人為了投機取巧，建立了看起來像大棚，其實是太陽能電站的“光伏大棚”。國家能源局，在近期也出臺了規(guī)范太陽能和農(nóng)業(yè)結(jié)合的使用規(guī)范，太陽能電站如果建立在具有“產(chǎn)權(quán)”的建筑物上，只能算分布式太陽能電站，而沒有產(chǎn)權(quán)的臨建或大棚上，必須經(jīng)過大型電站的嚴(yán)格可行性審批，防止對耕地資源的低效占用。三、“農(nóng)光互補”光伏項目正確操作浙江同景新能源集團有限公司作為農(nóng)光互補的重要代表企業(yè)，2011-2015年期間，攜手華為、中電投等知名優(yōu)秀企業(yè)，采用單軸、雙軸跟蹤系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用累計達到200MWp左右。浙江同景項目采用自主研發(fā)的太陽雙軸聯(lián)動跟蹤和壓定式支架系統(tǒng)，針對不同地形制定光伏板架設(shè)高度，建設(shè)“上部光伏發(fā)電、下部農(nóng)業(yè)種植”的農(nóng)光互補光伏發(fā)電模式，使發(fā)電單元“東-西、南-北”雙向跟蹤，架下作物大規(guī)模耕種。與傳統(tǒng)固定模式相比，該模式能大幅提高光能轉(zhuǎn)化率和農(nóng)作物產(chǎn)出率，實現(xiàn)一地多用，促使農(nóng)民增收、企業(yè)增效、政府增稅及環(huán)境增益。a農(nóng)光互補原理根據(jù)地質(zhì)條件，跟蹤系統(tǒng)的地基基礎(chǔ)方案為水泥基礎(chǔ)壓地式方案，無土方開挖，防止了水土流失，組件下方土地仍可進行農(nóng)作物栽培，跟蹤電池組件支架安裝過程不破壞土地，不改變土地性質(zhì)。同時，跟蹤支架系統(tǒng)桁架百葉窗的結(jié)構(gòu)，遮擋了30%左右的陽光，形成了一個低溫小氣候，減少了病蟲害，同時還能有效延長作物的生長時間，提升作物品質(zhì)。b跟蹤優(yōu)勢同景雙軸跟蹤系統(tǒng)依據(jù)太陽天文坐標(biāo)控制，光伏組件子系統(tǒng)的東西向和南北向兩個方向的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了全面、實時地跟蹤太陽運行，達到了智能光伏雙軸跟蹤控制，確保一天之中，光伏組件始終處于最佳受光角度，早晚多發(fā)電，可提高光利用率20%～35%（因緯而異）。四、我國農(nóng)業(yè)光伏的發(fā)展趨勢現(xiàn)階段，盡管\o"光伏農(nóng)業(yè)新聞專題"光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨邊緣的政策環(huán)境、無統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、跑馬圈地等困境，但各地光伏農(nóng)業(yè)項目仍得到了光伏領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)跨領(lǐng)域的雙重重視和支持。正視這些問題、理順光伏農(nóng)業(yè)繼續(xù)健康發(fā)展的思路，讓光伏與農(nóng)業(yè)在結(jié)合后雙贏共好是光伏農(nóng)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。產(chǎn)業(yè)應(yīng)用市場前景誘人，光伏產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用市場是難以估算的，光伏和農(nóng)業(yè)的結(jié)合不僅有利于光伏行業(yè)本身，同時對于農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型也具有重要意義。據(jù)統(tǒng)計，目前我國光伏農(nóng)業(yè)項目共計400余個，如果在全國大面積、大范圍推廣光伏農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其市場可達千億元規(guī)模，在5年內(nèi)可達到萬億元規(guī)模。綜合考慮，我國農(nóng)業(yè)大棚面積居世界第一位，日光溫室和塑料大棚的修建面積達到200萬公頃以上，能得到利用的面積卻少之又少。從耕地面積來看，我國耕地面積排在世界第四位，遠(yuǎn)落后于美國，而人口卻居世界第一位。更加令人擔(dān)憂的是可用耕地中有55%為缺水旱地。但在55%的缺水旱地中，即使只有1%的耕地采用光伏揚水技術(shù)，也能形成400GW的裝機市場。而1GW裝機的太陽能光伏揚水設(shè)備，可以滿足500萬到1000萬畝土地的用水需求。相對于傳統(tǒng)水利建設(shè)時所需要的大量電力鋪設(shè)、水庫建設(shè)、溝渠挖掘，兩者的總體投資規(guī)模差別巨大，光伏水利帶來的生態(tài)環(huán)境意義讓其更顯優(yōu)勢。國家能源局日前下發(fā)的《太陽能利用十三五發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》指出，將重點在山東、安徽、江蘇、漸江、廣東等東部沿海省份及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)述的地區(qū).依托漁業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)設(shè)施等建設(shè)漁光互補和農(nóng)光互補光伏發(fā)電集中區(qū)，并在大面積水域較多的地區(qū)，探索低成本、技術(shù)成熟的水光互補建設(shè)技術(shù)，規(guī)劃水光互補集中區(qū)。從頂層設(shè)計強化扶持力度，對于光伏農(nóng)業(yè)的支