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这场灾难是由于地方政府的无能和企业的不作为所导致的。早在事故发生前的5个月,当地环境保护局就已经责令这家工厂改善废弃物的存放与管理,但是这家公司却依旧如往常那样作业。政府向仁子太阳能开出了47万元人民币的罚单,并要求工厂在建立起有效的废弃物管理体系之前停止运行。
然而直到秋雨席卷当地,这家工厂都没有执行环境保护局的禁令。这最终导致当地居民愤怒地打砸工厂,并造成了巨大的损失。这家纽约证券交易所上市公司的“绿色招牌”也因此黯然失色。
这是对当前中国绿色与清洁技术制造业的莫大讽刺:在缺乏适当技术、缺乏安全控制与管理流程的情况下,生产作业可能会导致可怕的污染。由于中国急于抢占市场份额,并试图满足自己对于能源的贪婪需求,政府和企业已经剔除了许多安全措施,他们的生产目标已经完全脱离了经济的基本面。
目前看来,企业已经从中获得回报。像仁子太阳能的废弃物管理这些违反环保条例的行为就好像是一种隐藏补助,在它的帮助下,许多中国太阳能光伏产品厂商的成本仅相当于海外竞争者的零头。人为压低市场准入限制也促使中国投资蜂拥进入这一市场。
商业成本
五年前,中国的太阳能光伏产品产量还几乎为零,然而在那些优势的帮助下,2010年中国的产量已经接近全球总产出的一半。加利福尼亚SageConcepts咨询公司总裁理查德・韦恩格纳(Richard Winegarner)向《华盛顿邮报》表示,通常一家多晶硅工厂至少需要准备两年才能开工,但是许多中国公司正试图用一半的时间来实现同样的目标。
分析人士指出,位于河南省高龙附近的多晶硅生产商洛阳中硅几乎在一夜之间就投入了运作。事实上,中国绝大部分多晶硅厂商都属于这种情况。2008年,工厂排放的废弃物化为白色尘埃四处飘散,当地居民纷纷开始感觉头晕。这家公司对于硅锭生产技术的认识与运用只相当于德国公司西门子(Slemens)50年前的水平,这显然是远远不够的。
制造多晶硅锭需要涉及对石英岩砾石或碎石英进行超高温加热以形成硅。一连串的加热以及与各种化工品混合将使多达80%的初始冶金硅被排除,此外这种作业还会排放出一种剧毒的副产品四氯化硅。
生产的最后阶段需要用到有毒的溶剂,当这些溶剂接触到硅后,它们的危害性将变得更大。这道工艺的副产品之一就是氟,它正是当时污染仁子太阳能附近河流的有毒化学品。
生产最终的成品还需要进行更多的化学作用。生产电池需要拼装太阳能面板,这会涉及将硅锭切片成晶片。为了将锭切开,操作人员需要把一种具有腐蚀性的泥浆注入线锯从而给线条“抹油”,这种泥浆由乙二醇和粉状碳化硅混合而成。过去十年间,这种作业所生产的副产品已经在乡间随处可见。使用过的泥浆含有硅的超精细颗粒切割物,而切割作业会使硅锭中多达50%的部分到泥浆以及用于清洗晶片的水中。
一些工厂并没有简单地把用过的泥浆倾倒在四周的乡村,他们可能会用卡车将它们运送给第三方承包商以回收其中可以重复利用的材料。然而鲜有人知道这些承包商们会采用哪些化学品和作业来分离有用的泥浆和无用的有毒物质。许多承包商可能会直接用这些经过处理、含有大量化工成分的泥浆来造房子。
美国CRS Reprocessing公司副总裁斯考特・雷德克(Scott Radeker)告诉我,倘若人们知道那些泥堆具置的话,他们甚至可以从卫星照片上看到那些庞然大物。这家公司专门从事回收化工泥浆所需设备的生产制造以及作业实施。自2001年以来,他们一直在为美国、欧洲和日本的PV生产商提供清洁服务。CRS声称通过他们的机械化处理,可以回收多达80%的泥浆,而中国的回收公司通常采用化学手段,并只能回收平均50%的泥浆。被卫星图像捕捉到的正是余下50%堆积在中国化工厂内的泥浆堆。这些废弃物的持久程度甚至已经到了媲美几段长城的地步。
虽然市场上早已拥有清洁技术,但是只要地方政府继续听之任之,中国的大部分PV生产商就会继续在废弃物管理方面偷工减料。一位身在江苏的原澳大利亚有毒废弃物管理顾问解释说:“中国人把清洁技术生产视为另一种制造流程。在他们的眼中,自己所处行业与让整个流程更环保之间并没有丝毫的联系。而地方政府似乎也不太可能采取系统手段让流程变得更清洁。“地方政府并不知道有毒废弃物处置不当将会带来怎样的影响,他们也不想去知道那些事情。他们喜欢遵循政策并在地方监管的限制范围内行事。”
环保思维
今年——一九五七年到明年年底,对太阳来说,是个不寻常的时刻。
继今年一月间太阳的一次爆发以后,今年六月二日,奥地利文学家赫尔曼·豪普特博士观察到太阳上又发生了一次巨大的爆发。这次爆发延续了大约四十分钟之久,它的能力相当于一百万颗原子弹,同上一次的爆发不相上下。豪普特博士把这次爆发的经过拍摄下来了。他还说,这次太阳爆发曾引起了对整个短波通讯的巨大干扰,继这次爆发现象后,还出现了北极光。据报载,今年七月间和九月三日太阳又陆续爆发了好几次。
看来是那么宁静而安祥的太阳怎么会发起怒来呢?太阳爆发对离它一亿五千万公里远的地球会有些什么样的影响?它的巨大能力又是从哪儿“解放”出来的?这些都是人们感到兴趣的部题。
爆发的起因
太阳是地球上生命的源泉,人类在很早以前就懂得太阳对自己的意义。古代人把太阳看成人类的主宰,看成神明,向它祈祷,向它顶礼膜拜。时代进步了,对太阳的科学研究代替了对它的崇拜。科学指出,自然界中是没有什么超自然的力量的,我们的太阳是一个普通的恒星,宇宙间有很多像这样的恒星。
太阳是一个迸发着光和热洪流的巨大的炽热气体球,它的直径有一百四十万公里,比地球的直径大109倍。从放大倍数很高的望远镜中,我们可以看到太阳表面并非是均匀一致的,好像是煮开了的小米粥,这叫“米粒组织”。在太阳赤道两边,我们还可以看到许多太阳黑子。
人们对于太阳黑子是早就引起注意了的。据现有材料知道,我国则是世界上最早发现黑子并把它记录下来的。比如,“汉书”中的“五行志”里说到:“汉成帝河平元年(公元前28年)三目乙未,日出黄,有黑气,大如钱,居日中央。”从那时起到明末止,我国历史书上,共有过一百多次确切的记录,为近代关于太阳黑子的研究,提供了丰富的资料。
太阳的爆发原因和太阳黑子有很密切的关系,那么,太阳黑子到底是什么东西呢?
从科学工作者的研究知道,太阳黑子是太阳表面上产生的赤热气体的巨大旋涡,有许多黑子比地球的直径还要大。黑子的周围半明半暗,中心最黑。过去,人们以为太阳黑子是太阳表面不活跃和不发光的部分,后来才知道,其实黑子倒是太阳表面最活跃的9部分,在黑子范围内物质的运动就达到每秒一——二公里的速度。黑子也并不是不发光的,它的温度也有摄氏4,500度,只是由于它发的光不及周围的强烈而显得“黑”罢了。黑子的数目是在增减到化着的,当黑子数量达到极大的时候,在色球(太阳上的大气层之一)中很迅速频繁地发生宏大的“爆发”,这时在太阳大气部分中成亿平方公里面积上的亮度剧烈地增强了,紫外线也显着地增多,这就是我们说的“太阳的爆发”。这种由于太阳某一部分突然释放出大量的能,使发光的气体(主要是炽热的氢气)亮度突然增加的现象,也叫做“耀斑”的出现,“耀斑’从出现到消失,短则一二十分钟,长则达到几十小时。今年六月二日的太阳爆发,也就是在太阳上面出现了一个大“耀斑”。
太阳上除了黑子之外,还有一种奇伟瑰丽的景象:在太阳边缘可以看到奔腾起伏的火海,红色的火舌不断上升,它们的光端可以向外伸出达到几十万公里,这就是日珥。有的日珥几天就消失了,有的却可以保持几个月不散开。
为期十一年的黑子周期
根据科学家多年观测的结果,知道太阳黑子的数目是以十一年为周期在循环变化着的,这叫做黑子周期。太阳黑子是太阳活动的表示,太阳黑子最多的时期,也就是太阳活动的最高峰。
有人或许会问,太阳的变化为什么是以十一年为期的呢?这是一个十分深奥的问题,现在科学界还回答不出来。但是可以断定,这个秘密在太阳表面是找不到的,它隐藏在那奇热的太阳核心里。因为这些现象归根到底还是一个在太阳内部进行的热核子反应的结果。我们相信,随着科学的不断进步,这些秘密终久是会被发现的。
太阳爆发对地球的影响
在太阳爆发的时刻里,地球上有些地方出现了不平常的情况。这主要是当太阳表面上出现大量黑子的时
候,就有磁暴、无线电干扰和极光现象的产生。
磁针本来是指南北的,但有时,在它平平静静地度过了一些日子之后,会突然颤抖起来,这时候,它说什么也不再指南北了。
后来,才知道磁针所以会呈现这种现象,是因为地球磁力发生了变化。引起这种磁力发生变化的原因,可能由于黑子及太阳面活动区域大量地射出带电粒子与丰富的紫外线,它们冲击地球时,由于磁场和电流的交互影响的结果,改变了地球上的磁场。这种现象叫做“磁暴”。
同时,由于磁暴具有强大的能量,它可以在地壳中引起电流,扰乱了电报和无线电的通讯。
已经查出,磁暴常常是在大而迅速变化的黑子群转到日面中心的时候发生的。
在太阳爆发的时候,太阳上紫外线突然大量增加了,在紫外线的作用下,电离层的反射能力被破坏,一部分无线电波“穿过”电离层不再反射回来,而使无线电传播中断,有时它会使所有的收音机在几十分钟甚至一小时内完全失去效用。
当太阳爆发的时候,我们还可以看到在北极附近,常常在黑夜里天空出现了明亮而美丽的彩色光带,像帷帐一样地遮蔽了大半个天空,这就是北极光(其实南极也有的)。关于无线电干扰和极光现象的更详细的情况,作者在本刊第十三期“探索地球的秘密”一文中已经介绍过了
科学家们所以要把第三届国际地球物理年安排在1957-1958年,绝不是偶然的,因为这个时期是太阳活动最厉害的时期,对研究宇宙线的起源很有帮助。
太阳的能量从哪儿来
太阳不停息地向地球上,也向其他天体上放送着光和热。那么,它究竟从哪儿取得自己的能量呢?
由于科学的不断发展,这个问题已经找到了可靠的答案。从恒星的光谱研究中,我们知道太阳的化学成分主要是最轻的气体——氢(约占总重量的百分之五十)和次轻气体——氦(近百分之四十),其他还有铁、碳,氧、矽等化学元素。太阳内部的温度达到几千万度(摄氏)而压力达到几百万个大气压。在这种高温高压的条件下,由于原子的相互碰撞,就发生了原子核之间的反应,使一种气体——氮,转变成另一种物质——氦,同时释放出大量的原子能。这就是太阳能量的来源。据科学家的计算,在太阳内部每秒钟有564,000,000吨的氢变成560,000,000吨的氦,剩出来的400万吨主耍是转变成为光子辐射出来。
“小姑娘,是你叫我吗?”不知道从哪里传出一个声音。我把手放下来,只见眼前出现了一个黑发红眼的精灵。
“我不认识你,而且我也没有叫你啊。”“我是愿望之神,你可以叫我离音。”“愿望之神?”“嗯,只要心灵善良的人许下愿望,我都会帮他实现。”“真的可以实现我的愿望吗?”“如果你真的想去太阳的话,明天早上6点,在你家楼下的草坪上等我。”说着,那个叫离音的愿望之神便消失了。
她真的可以带我去太阳吗?到底去,还是不去呢?宁可信其有,不可信其无。就试试看吧。
“叮……”一阵闹钟的声音在我耳边响起,我揉揉眼睛,按下了闹钟,想继续睡。不对,今天不是要去太阳吗?我一骨碌爬起来,带上一些食物和一台相机,便走向了我们约定好的地点。
“跟我来。”离音带我走到一块空地上。我看到她的身后有一架迷你的飞船。我问离音:“太阳的温度那么高,这架飞船可以抵抗高温吗?”“当然可以,太阳的表面温度是6000℃,中心温度是表面温度的3000倍。这架飞船可以抵抗50000000℃以下的温度,进来吧。”我跟着离音走进了飞船,这个飞船从外面看起来挺小,可里面足有1间教室那么大。
飞船起飞了。不一会儿,我们就冲出了大气层。我觉得身体轻飘飘的,一下就从座位上飞了起来,撞到了天花板。离音把我拽了下来,给我系上了安全带。我好奇地问离音:“你怎么不会飘起来呢?”“是因为我吃了引力丸,也给你一颗。”我吃了下去,顿时觉得身体比石头还重。我向窗外望去,看见一颗水蓝色和绿色交织的星球。真漂亮啊!那是地球吧?
星星在旋转着从飞船旁边掠过,我感觉像是进入了一个无边的漩涡。“还有多久才到太阳啊?”“太阳离地球有1.5亿公里,大约要走3500年,不过我的飞船是高能源,低消耗,速度很快,大约半个小时就可以到了。”
快了,快到了!我感觉到一阵暖流,周围像是堆满了火球。离音像是看出了我的心思,给了我一颗“驱热丸”,吃下去后,火球变成了冰山,立刻凉快下来。飞船继续航行。
终于到了目的地——太阳。我们走出飞船,一阵阵红沙迎面而来,打在我们的飞行面罩上“啪啪”直响。举目四望,到处都是红沙。我的多功能手表告诉我:多种有害射线正直接射到太阳上,不能脱下防护服。“不用怕,我们给太阳一个保护层。”离音回到飞船上,拿下来一个像遥控器一样的东西,对着太阳的中心按了一下按钮,红沙全都落了下来。我的多功能手表又告诉我:太阳已恢复正常。“太好了!对了,我带了相机,我们来照几张相吧!”我拿出三脚架,把相机装好。“咔嚓咔嚓”“为什么照片上没有你?”“我又不是人类,不是早就说过了么?!好了,我们回地球去吧!”于是,我就依依不舍地跟着离音上了飞船,跟太阳说再见。
“你看,那里好像发生了什么事。”“那是……你们地球的航天飞船坠毁了。”“什么?坠毁?那快点发个信号给地球上的人呀!”“嗯……不好,太阳黑子在活动发不了电讯。”“太阳黑子,是什么东西?”“在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子。黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比起光球来,它的温度要低一二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。 太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动。常常成群出现。太阳黑子产生的带电离子,可以破坏地球高空的电离层,使大气发生异常,还会干扰地球磁场,从而使电讯中断。”“那就是说发不了电讯到地球了?”“不!只要打开信号的保护层就行了。但是,我飞船上的能量不够,我们还是先回地球去吧。”
回到地球后,我还念念不忘那天的旅行,我把照片打印出来,经常拿出来看看。
有一天,我把照片拿出来看时,突然发现在照片的左下角有一个奇怪的物体,仔细一看,是一个脚印。这个脚印和平常人的脚印不一样,会不会是太阳上的生物留下来的呢?我又翻了几张照片,又发现那里好像有水。
尽管目前我们还无法理解这一过程发生的内部机制,但美国斯坦福大学维尔克斯太阳观测台的研究人员自从1975年以来一直坚持每天对太阳磁场情况进行记录和监视。自从观测记录开始以来,这将是第四次记录到太阳磁极倒转事件。
每一个磁极倒转的开端都可以从太阳黑子的行为上体现出来。太阳黑子是太阳表面的强磁场区,当一个磁极倒转周期开端之时,黑子会在接近太阳赤道的区域出现。在大约1个月的时间内,这些太阳黑子会逐渐解体并从赤道向两极移动。
托德·何塞马(todd hoeksema)自从1978年以来便一直在斯坦福工作,现在是维尔克斯太阳观测台的台长。他指出,当这些带有新磁极特征的黑子抵达极区,它就会抵消原有的磁场极性。此时太阳的磁场逐渐趋向于消失,随后再次反弹增强,并完成一次太阳磁极反转过程。何塞马表示:“这就有点像是大海中的潮起潮落。每一次小的潮头都会带来更多的水量,但最后全都会退去。”
太阳发生磁极倒转产生的影响是深远的:太阳磁场影响的空间范围构成一个巨大的气泡状结构,被称作“日球层”,其延伸一直要到冥王星轨道之外,目前美国宇航局的旅行者号飞船刚刚通过这一太阳系边缘区域。另外,太阳活动的高峰期一般同样发生在其发生磁极转变的时期,在此期间除了黑子数量增加之外,太阳耀斑和日冕物质抛射(cme)同样是非常频繁的。
当然,太阳磁极的转变以及太阳带电粒子的爆发对于地球也会产生影响。当大量来自太阳的带电粒子轰击地球高层大气时,便会出现美丽的极光现象。太阳活动的强弱也将对地球上的供电网络,卫星以及gps定位系统等产生不同程度的影响。为此,科学家们必须不间断地对太阳活动和空间天气状况开展连续监视。
一、以用促学创设问题情境
“学会独立或合作进行地理观测、地理实验、地理调查”,形成学生的知识与技能,是新课程的重要目标。学生学的目的是为了用,用又会激发学生学的积极性,促进其学习能力和知识水平的提高。我结合新教材湘教版地理I(必修)的教学,在以用促学方面做了一些有益的尝试。
例如,大气的温室效应和保温作用是知识难点。为了解决这个问题,指导学生利用身边可以找到的材料(如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等)和温度计、湿度计,做一次模拟大气温室效应和保温作用的小实验,让学生经常测试温室内外的温度、湿度,然后再让学生结合地理知识,分析温室内外温度、湿度差异的形成原因及其对农作物可能产生的影响。
为了培养学生地理问题的综合分析能力,让学生考察了云门寺附近的桂花瀑布及其一条深谷。学生们都感到非常奇特。这20多米高的瀑布和深山谷是怎样形成的呢?我不让他们简单地下结论,而是鼓励他们钻研教材,查阅县志等资料,走访地矿局,综合分析其形成原因。由于学生对这一奇特的地理现象产生了浓厚的兴趣,学生对这个问题也就特别重视。经过认真准备后,他们就展开了全面的分析论证。如,断层错位、流水侵蚀、断裂下陷、冰川刨蚀、人工开凿等等能形成瀑布、沟谷的地理因素,他们几乎都分析到了。尽管他们分析、论证的结果不一定与实际的地质成因完全吻合,可他们却能够自主探究和合作学习,学以致用,增强了学习能力。
二、通过学生意想不到的错误创设问题情境
学生做练习或解答问题的过程中,往往受原有的知识经验或思维定势的影啊,对遇到的新问题“想当然”地进行分析,从而导致错误结果的产生。在教学中,教师可有意识地设计依靠学生已有知识难以正确完成的作业,让学生在发现自己的错误中,感到惊讶,激化矛盾,产生问题情境。
例如,新旧教材都提到热力环流形成的原理:太阳辐射在地表的差异分布,造成地区间冷热不均和气温不同,并导致水平方向上地区问的气压差异,引起大气运动,从而形成风。对此,许多学生认为,地球上几是受热多的地区近地面是低压,受热少的地区是高压。学生还举出赤道地区和极地地区的例子。然后,问学生:纬度30度和60度地去相比谁热谁冷?其近地面谁是高压带谁是低压带?学生们顿时惊悟,这时再从热力成因和动力成因提示,让学生去探究。
三、通过地理史实、现象的叙述创设问题情境
地理学家在科学发现的过程中所运用的研究方法以及遇到的一系列问题,对学生的学习有着巨大的激励作用和潜移默化的影响,为教学提供了生动的素材,是设立问题情境的一种有效途径。
学习新教材湘教版地理I(必修)“太阳活动与地球”内容,我为学生展示了一则“揭开太阳黑子的秘密”阅读材料,中国是世界上最早记载太阳黑子现象的国家,如2000年前的古书《汉书·五行志》中有“有黑气大如钱,居日中央”的记载。17世纪初,意大利科学家伽利略使用简单的望远镜,冒着眼睛失明的危险和教会的迫害,对当时号称“学问之神”的亚里士多德提出挑战,证明了太阳并非完美无缺而是有黑子。19世纪后期,被人们称为“太阳的开拓者”、“现代太阳观测天文学之父”的美国科学家海尔,在前人工作的基础上,对太阳黑子的活动进行了富有创造性的长期研究,初步揭开了太阳黑子的秘密。原来,黑子实际上是太阳物质在极高温度下的一种剧烈运动,是一个巨大的旋涡状气流,是真正的太阳“风暴”!关于太阳黑子的秘密还没有完全揭开,科学家正在继续研究。然后,出示思考讨论问题:(1)研究太阳黑子是否重要?为什么?(2)海尔等科学家揭示黑子的秘密的过程生动地告诉了我们什么道理?从而激发学习地理问题的兴趣和动机,养成求真、求实的科学态度,提高地理审美情趣。
四、通过精心策划的课堂讨论创设问题情境
讨论对于激发学生的思维活动是一种最有效的方法。在教学中利用学生对某一问题的不同看法所引起的矛盾冲突,引导学生进行讨论,从而创设问题情境。由于在讨论过程中学生希望认可的愿望非常强烈,教师在鼓励学生充分发表意见的同时,要适时引导他们冷静分析,从不同的侧面去认识问题。
例如,在教学新教材湘教版地理I(必修)“地球的公转”运动,对于近日点、远日点的日期问题,教师可先设问进行误导:“北半球大陆最热月最冷月分别是几月份,由于地球公转轨道是一个椭圆,太阳位于其中一个焦点上,这样地球在公转过程中就有了近日点、远日点之分。同学们想想:近日点、远日点各在几月?”有些学生回答是7月和1月,而有些学生却说:“恰恰相反,地球位于近日点附近的是我们感到最冷的1月,而我们感到最热的7月太阳却离我们最远。”还有部分学生大惑不解,此时让答对的学生来解释,教师也可以及时从地球公转速度的快慢、太阳直射点、正午太阳高度与太阳辐射方面提示和点拨,诱发学生充分讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。
五、利用提出假说、验证假说的方法创设问题情境
对于一部分地理知识,可以让学生联系原有的知识经验提出假说,也可以根据现有的知识,可以对只部分条件加以假设,以更全面地理解教材,然后再通过实验或推理来验证假说。学生在推论、验证各自的假说过程中,原有知识与新知识之间产生矛盾,这些矛盾导致问题情境的产生。
太阳非常炎热,是个大火球,只要靠近它,就是再硬的铁,也会在瞬间熔化。太阳和我们地球相隔的距离正好适合我们人类生存:只要再近些,就会把我们烤成人肉串;要是再远些,就会把我们冻成冰块。太阳和地球形影不离:要是没了太阳,就没有太阳能;要是没有太阳,就没有我们那光明的世界……
太阳还有“雀斑”呢——它就是太阳黑子。虽然它看上去是黑的,但是实际上黑子比油炽灯还要亮,只不过它表面凹下,看上去是黑的罢了。黑子以十年为周期,每过十年,就会出现黑子群,会严重干扰电路,甚至会停电。
太阳对地球的贡献是巨大的,这个光明的名字很适合它。
四年级:杜若
场是物质存在的一种基本形式,具有能量、动量和质量,能传递实物间的相互作用。我们所生活的自然界,是个充满重力、电子、离子及电磁场波的世界。由于我们时时处在无处不在的场环境之中,因此我们的每个器官都打上了当地磁场生态的烙印,当磁场变化后,人就会出现生理反常,产生反应,引起疾病。
1 大地与大气之间的电场
由于地壳内存在的氢瓦斯、钾等40多种放射性同位元素,因天然半导体的作用,产生土壤离子,一般的时候,地质是负电而大气的上层是带正电。晴天时,地表与大地之间形成1公尺的100伏特的电位倾度电界。大地的负电位于大地―足―头―大气,由体内向上移动,自毛发放电,因此人体任何时候都需要保持电位的平衡。所以,天气好,大气电界成正的带电状态,地带负电位,人的心情愉悦;天气阴沉的时候,大气电界成负的带电状态,而大地带有正电,难怪人们在阴雨连绵的天气里,心情会烦燥,郁闷。在过去,人们清晨赤脚朝露,可调整天、地、人三者间的电位平衡,使体内离子流向正常化,并促进身体内电位的活性化,这就是古老的养生之道。
2 太阳黑子活动
1978年12月,英国赫赫有名的《自然》杂志上刊登了一份资料,它揭示了这样一条乍看起来令人觉得荒唐的规律:地球上流行性感冒的大流行年,大都是太阳黑子活动的高峰年。不久前,又有科学家们注意到了太阳黑子杀人的另一条线索。前一时期已经发现人类皮肤癌的发病率,有一条周期性的变化曲线。而现在发现这条曲线的变化周期正好与太阳黑子的活动周期是合拍的,并且皮肤癌发病率的高峰往往是出现在黑子高峰以后的第二年。
为什么太阳黑子的活动和地球上人类的流行性感冒、皮肤癌会有这样紧密的关联呢?通过长期的科学观察,至少我们已经知道了一个重要的线索,那就是每当太阳中出现黑子的时候,它的周围就一定会有耀斑。耀斑是比太阳原来的表面还要更亮的斑点,随着它的出现,太阳就会发出强大的紫外线、X射线和其他的粒子流。于是,不久前有人提出这样的解释:高能紫外线强度的增加,会引起感冒病毒细胞中遗传因子的变异,发生突变性遗传,从而产生出一种感染力极强而人体对它没有免疫力的亚型流感病毒。
3 日月对地球的引力场
日月对地球的万有引力又叫引潮力,是形成海洋潮汐的原动力。作为生物体的人,70%是由水组成,尤其是人体内的体液对人体有调节作用,于是引潮力会神秘的作用于人体。我们知道,太阳、月亮对地球的引力具有周期性,并在朔、望两日达到最大。医学研究表明:下弦月时鼻腔急症人数增加;地球-太阳-月球呈一直线前夕溃疡病人出血加重,科学家对1999年夏天观看日食的部分人群做血样抽查,发现这些人身体内的白细胞在观看日食期间以8.7%的速度快速增长。白细胞是人体免疫系统的重要组成部分,如果过度刺激白细胞增长会造成对基因的破坏。
4 地球磁场
地球本身就是一个巨大的磁体,周围有相当强烈的磁场。人类在亿万年的进化过程中,已经逐步地适应了地磁场的强度和极性,人体自身的生物电磁场已经适应了既有自然磁场。当自然磁场发生改变时,人体的生物磁场也会随之发生变化,轻者会形成亚健康状态,重者形成功能性疾病或器质性疾病,如恶性肿瘤,内分泌疾病,顽固性失眠等。
那么,地磁场是如何影响人体健康的呢?主要是人体的各部分都有水,水在地磁场中会发生物理化学变化。这样,当地磁场变化后,自然影响到水,也就使人体功能发生变化,引起某些疾病。
由于经济的高速发展,高楼大厦林立栉比,楼层的不断加高,汽车川流不息,各种管道、电线密集如网,到处都形成了对地磁场的屏蔽效应,折断或消弱了天然地磁场对人类的有益而必要的作用;研究资料表明:在高楼的公寓、电梯或汽车内,磁场强度减少45-50%;人们的生活起居的空间里,地磁大幅度减弱,这必然引起人类的“磁饥饿症” ,临床表现为:顽固性头痛、失眠、乏力、腹泻、皮炎、及关节疼痛等,进而产生自律神经失调症。
5 放射场
在河北省阜平县的一个山村北面,有一条十多里长的山谷,谷掌是一块几百平方米的盆地,谷边有一个山泉形成的小湖,湖四周长满了野草和几棵野山杏、野核桃树。奇怪的是,这几棵野果树每年春天都提前开花。为此,当地老百姓把这儿称做“仙人谷”。
几十年前,这里的优美环境吸引了一对青年夫妻来此开荒、种树。他们就地取材,用附近的石块建成了房子,还制造了石桌、石凳。因这里的蔬菜比山下平原区的早熟,使这对夫妇收入增加,丰衣足食。可是好景不长,两人先是脱发、头晕,以后四肢无力而相继死去,连常来帮工而侥幸生还的外甥也成了秃子。后来有几个地质队员来这里找矿,在石桌石凳上野餐时,他们的枪式伽马仪发出了“哒、哒、哒”的尖叫声,由此,地质队员在附近圈出了一个高放射性的矿点,揭开了果树早开花和开荒夫妇神秘死亡的奥秘。
除天然放射源外,人工辐射源可分为两种:①污染环境的人工辐射源,主要是生产和使用放射性物质的企业排出的放射性废物以及核武器试验产生的放射性物质。②不污染环境的人工辐射源,包括医用、工业用、科学部门用的X射线源以及封闭性放射性物质(镭、钴),也包括发光涂料、电视机显像管等。
就目前所知,人体内受某些微量的放射性核素污染并不影响健康。只有当照射达到一定的剂量时,才能出现有害作用。当内照射剂量大时,可能出现近期效应:如出现头痛、头晕、食欲下降、睡眠障碍等神经系统和消化系统的症状,继而出现白细胞和血小板减少等。超剂量放射性物质在体内长期作用,可产生远期效应:如出现肿瘤、白血病和遗传障碍等。
6 电磁场对人体健康的影响
【关键词】初中物理;体验式;教学
初中物理属于基础性学科。学习物理知识不仅要掌握基本技能,更要让学生获得物理素养。因此,在体验中学习物理知识才能领略物理蕴含的魅力,体会学习物理所带来的乐趣。但是,在实际教学中由于种种原因使体验式教学无法做到处处兼顾,不能完全满足学生体验学习的需求。所以,探究体验式教学方法是值得我们探讨的议题。
一、实施体验教学,感受物理知识本源
体验式教学就是让学生感受知识, 了解知识的来源,感受知识产生与发展过程, 弄清不同知识之间的区别与联系。此外,还包括将知识应用到实际中,获得应用知识的相关体验,加深对物理这门学科本质上的理解,体会物理在实际生产生活中的巨大应用价值,真正地学好物理,用好物理。体验式教学的教学目标,就是将物理知识里的原理、规律等发现的过程直观地展示到学生的眼前,让学生能够亲身感受,并在脑海里加深印象。由于注重学生的亲历性,体验式教学可以起到更好地引导学生参与到学习过程中的效果,引导学生互相交流,合作共进。所谓亲历性,就是不通过间接手段。如教师的传授来获取知识,而依靠学生自己的亲身感受来获取,主张维护学生在教学中的主体地位,提倡引导学生自发地参与到教学活动中。其次,体验式教学要注入良好的情感体验,维护学生的学习积极性,为学生对物理留下良好的最初印象,而对物理学中如公式、概念等抽象内容,则更需要学生自己去感知,去体会。
二、创设体验情境,提供体验知识机会
教学中选择符合初中生心理特征和年龄层次,找准恰当的切入点再入手教学。利用身边的一切资源为学生创建体验学习的条件,例如实验室中的实验器材,通过自己的动手操作去体会所学物理知识,通过对实验结果的感悟与总结来巩固学习效果,使学生领略到和课堂不一样的学习体验,并更新固有的生活常识,使学生重新认识生活中的事物,并能悟出生活中存在的的物理原理。例如:在教学“摩擦力”时,学生普遍会陷入这样的误区:摩擦力是阻碍物体运动的力。为了让学生对摩擦力有一个全新的认识,教师可以以自行车为例,两个人将自行车的后轮拉起架空,另一个人在坐垫上踩动脚蹬,带动后轮,然后两个人松开手,将后轮放到地上,会发生自行车往前前进了一小段距离的现象,学生看到后会恍然大悟:原来自行车后轮受到的摩擦力起到了推动自行车前进的作用,由此可见,摩擦力并不仅仅是一种阻碍物体运动的力,很多时候反而能够起到推动物体运动的作用。
三、激发探究热情,引领学生获得体验
物理知识的形成与发展是一个渐进的过程。因此,探究活动是物理教学不可缺少的环节。不注重学生自身学习体验的课堂,就无法调动起学生对所学知识进行探究的热情。教师要注意引领学生在学习过程中获得体验,获得体验式教学预期的教学效果。教学的过程应当是师生互动、交流讨论的过程,教师既要扮演引导者的角色,又要把自己当成学生中的一份子,和学生一同探讨问题。例如:在教学“太阳与月球”这一内容时,教师通常的做法是将太阳黑子的周期性、造成影响等等相关知识直接告诉学生,然后让他们去记忆。可是问题是,太阳的活动还有耀斑、太阳风等,为何偏偏把太阳黑子当做太阳活动的主要标志呢?教师此时不妨这样做:首先,在课件上放出太阳黑子的影像,让学生去探究“黑子不黑”的问题;随后,找到过去几十年的太阳黑子观测数据,隐藏其中十几年的数据,留给学生自主探究,学生经过仔细的观察与研究,认真地讨论了之后,将隐藏的数据补充了出来,并观察到了太阳黑子的变化规律,之后再与学生一道分析太阳活动对地球的影响,鼓励学生积极思考,做出合理假设,获得丰富的学习体验。
四、组织交流讨论,增强学生内心体验
物理学中任何一个发明与创造往往需要相互合作完成,无数的物理工作者用自己的辛勤努力不断地往前加砖铺路开辟出来的。如牛顿也只是谦虚地说自己只是借助了巨人的肩膀上而已。物理学研究是一项集体活动,教师要给学生足够的时间与机会进行合作学习。合作探讨进行的多了,学生的自我表达能力也就得到了提高,探究问题的欲望和兴趣也就随之不断的提高了。例如:电学是初中物理的一个难点,学生很多时候只能解决一些如欧姆定律这样的简单问题,教师可以通过提出新的问题去丰富他们的学习体验,如让他们充当一回电工,对自己家新买的房子进行电路设计与安装,把学生分成小组进行讨论与探究,各个小组的同学讨论的都很激烈,有的甚至特地去调查了自己家的电路情况。如此的教学过程,不仅是体验式教学的体现,也能够让学生进行交流与合作,让学生对遇到的问题进行自助探究,增强了他们自主分析问题解决问题的能力,增强了合作意识,感受到了团结协作解决物理问题的成就感。
总之,体验式教学是为了让学生更好地感知物理知识。初中生处在情感体验的重要阶段,而体验教学有利于学生产生积极的内心体验,进而提高分析问题和解决问题的能力。这样,才能让学生树立起正确的学习态度,养成良好的科学素养。
【参考文献】
[1]王晓.初中物理“体验式学习”探讨[J].课程教育研究,2012(32)
[2]郭松松.用情景体验式教学调动学生兴趣[J].华夏教师,2013(03)