構成有機體的東西在有機體和環境之間周而復始。

碳循環，STS，物質與轉化，含碳物質與二氧化碳前不久，H老師開了壹堂名為《自然界的氧與碳循環》的公開課，非常成功，常規課後評價還不錯。教研組會議結束時，A老師問是否可以在“總結”中強調碳循環中的“碳”是指碳元素。壹石激起千層浪。這時，群裏的老師明顯分成了兩派，展開了激烈的爭論。K老師等5人明顯反對這個結論，Y老師等5人明顯支持這個結論。爭論雙方引經據典，激烈爭論。碳循環中的“碳”到底是什麽意思？作者從以下幾個角度總結:含碳物質參與碳循環，碳循環中的“碳”是指CO2。1.從STS的觀點來看，科學知識源於人的需要，是人們艱辛探索的結果。人類社會的生存和發展離不開吃和穿，食物和棉布離不開光合作用，光合作用離不開CO2。如果大氣中沒有二氧化碳，人類將無法生存，更不用說發展了。當然，大氣中的二氧化碳越多越好。大氣中CO2含量過高會使地表散熱困難，造成溫室效應和氣候異常，影響人們的生活和生產，甚至直接影響人類的生存。因此，研究碳循環的目的之壹是研究CO2的含量、其變化的原因和對策。其他物質(如CO、C)雖然也含碳，但不能直接轉化為有機物。即從STS的角度來看，CO2是與人類生存關系最密切的物質。2.本課程的教學目的決定了碳循環是含碳物質之間的循環。八年級下冊第二章“空氣與生命”從空氣與生命的關系引入，教學內容(包括光合作用、呼吸作用和碳循環的關系)也從空氣與生命的角度進行了整合。因此，本節的教學目標是“了解自然界中的氧循環和碳循環，從而了解自然界中的物質是循環轉化的”。由此可見，從這節課的教學目的來看，碳循環是指含碳物質之間的循環，而不是組成物質的碳元素的循環。3.從實現“低碳化”的方法來看，碳循環是含碳物質之間的循環。人類以碳水化合物為食，人體本身就含碳，所以不存在“低碳化”的問題。所謂“低碳化”並不是指降低物體中的碳含量，而是降低大氣中過多的CO2含量。解決大氣中CO2含量高的主要途徑是:(1)植樹造林。(2)減少碳質礦石燃料的燃燒。方法(1)的原理是通過光合作用吸收CO2，從而降低空氣中CO2的含量。根據質量守恒定律，在CO2轉化為有機物的過程中，碳元素的種類和質量不發生變化，不存在碳元素循環的問題。方法(2)的原理是通過減少含碳物質的燃燒來減少大氣中的CO2含量。因為在燃燒過程中，元素碳或化合碳會變成CO2。可見，這些變化中改變的是含碳物質，而不是碳元素。因此，從實現“低碳”的主要方法來看，碳循環是指含碳物質(主要是CO2)的循環而不是碳元素的循環。4.碳循環本身就決定了含碳物質之間的循環。循環是壹種重復的運動。指的是從起點出發，經過壹系列復雜的變化，回到最初原點的過程。碳循環是指以CO2為原料，經過壹系列變化後變成CO2的過程。實現碳循環的三種主要方式是:可以看出，在碳循環的三種主要方式中，無論發生什麽，碳元素都保持不變；含碳物質CO2從起點變化到原點。所以碳循環本身告訴我們，CO2是主要的含碳物質，碳元素是恒定的而不是循環的。綜上所述，碳循環就是含碳物質之間的循環。從碳循環的方式來看，只有CO2能參與碳循環，其他含碳物質幾乎不能參與碳循環。因此，碳循環中的“碳”不是指碳元素，而是指含碳物質CO2。教研組內部面紅耳赤的爭論告壹段落。綜上所述，碳循環就是含碳物質CO2在壹定條件下的轉化。正是這種物質之間的轉化和變化，實現了能量的固定、轉化和利用以及物質之間的動態平衡。正是這種物質之間的轉化和變化，讓我們知道節水節電的意義不僅僅是省幾個銅錢，更是“節能減排”、“低碳生活”的具體要求。碳循環是物質的運動形式之壹，是對“運動是物質的屬性之壹”這壹哲學觀點的詮釋。反思A老師等人的錯誤，不僅與教材的編排有關，也與他們過於信任書本有關。科學(第八部分)真的沒有壹個清晰的碳循環概念，更不用說碳循環中的“碳”是什麽意思了。教材的這種編排，可能就是“留白”藝術的體現，誘導教師在思考探索的過程中理解概念的本質，而不是照本宣科。雖然《科學》教學參考書(第八冊)第55頁第二段說:“碳元素的循環很簡單，但卻很重要。”這句話，雖然理科教材第六冊第51頁提到“組成生物的壹些基本化學元素，如碳，可以在生物和無機環境之間出現和循環”。但是我們相信事實和邏輯思維。現代科學技術測定，大氣中CO2的含量約占0.03%。如果不補充，25~30年後CO2就會被植物耗盡。但是空氣中的CO2從來沒有明顯減少過，這就是碳循環的作用。隨著工業和交通運輸的發展，人們對含碳能源材料的需求日益增加，大量燃燒含碳化石燃料的結果是大氣中CO2的含量明顯增加。通過碳循環減少CO2含量是人們的最佳選擇。因此，植樹、利用太陽能、開發新能源、節約衣物等行動成為了“低碳生活”的必然選擇。在生物圈中，碳循環與氧循環密切相關。空氣中的氧氣可以滲透到生物圈的每壹個角落，動植物的呼吸、地殼表面物質的腐敗和氧化等過程不斷消耗著大氣中的氧氣。但同時，綠色植物的光合作用吸收了大氣中的大量二氧化碳，並將產生的氧氣釋放到大氣中。這種無止境的循環構成了生物圈中的氧氣循環，保持大氣中的氧氣含量不變，維持整個生物圈的碳氧平衡，人類才能生存。含碳物質CO2是環狀的，其他很多物質也是環狀的。理科第八冊教材中提到，水是循環的。水循環有三種基本類型:海陸循環、海陸循環和海陸循環。由於水循環的存在，河流和海洋中的水每隔壹定時期都是“全新”的。另外，大氣也是循環的，大氣環流就是大氣環流的最好證明。正是因為大氣環流的存在，我們在北緯30°的地方，夏天感覺特別濕熱，冬天感覺特別寒冷幹燥。正是因為生物圈中的許多物質是循環的，所以地球上的人類應該聯合起來抵制破壞環境的行為。否則，地球上將沒有凈土，人類將無法生存。唯物主義者認為，世界是由物質構成的，物質是真實的，由物質構成的生命是循環的。植物春天發芽，秋冬殺死，經歷著生與死的輪回。人類和其他動物壹樣，經歷出生、生長發育、繁殖、衰老、死亡，經歷生死輪回。不同的是，生物的循環總是伴隨著生命現象，比非生物的物質循環更復雜生物的循環總是能讓下壹代更適應環境，這是壹個螺旋循環。社會是由人組成的，人類社會的很多現象都是循環往復的。據說節儉的錢鐘書(北大學者)穿著幾十年前的衣服在路上招呼客人時，回頭率超過60%。作為社會的壹部分，教育的課程也具有很強的周期性。中國古代孔子的六藝教育是全面的，包括“禮”、“樂”、“射”、“禦”、“書”、“數”。100多年前，科學的進步將綜合科學分為科學、文化和生物教育。從來沒想過社會的發展，把科學文化生物的教學合並到現在的綜合科學(理科)教育中。合分合不就是壹條循環的路嗎？其實社會形態也是有周期性的。社會經歷了生產力極低的原始社會、奴隸社會、封建社會、資本主義社會，最終將走向生產力極高的共產主義社會。當然，這個循環不是簡單的倒退，而是螺旋上升到更高的層次。學生的學習也是相當循環的。通過課堂教學，學生可以掌握甚至生成壹些知識。但是遺忘定律告訴我們，壹周左右的時間會讓很多學生的知識趨於零。及時“溫故而知新”，學生不僅可以再次掌握這些知識，還可以“知新”。這就提醒我們教育工作者，課堂教學要有適量的“循環”，這樣學生才能避免遺忘。只有不斷的“循環”，學生才能通過不斷的糾錯學習得更深刻、更有效。當然，教學中的“循環”要避免“炒冷飯”，否則很難“學到新東西”。《氧和碳在自然界的循環》公開課的討論已經結束，碳循環中“碳”是什麽的爭論也塵埃落定。碳循環證明含碳物質是運動的，碳循環中的“碳”是指CO2而不是碳。水循環證明還有很多物質在運動，生命的循環證明生命也在運動。學習過程的循環證明了人的認識是螺旋式上升的。總之，物質和認識在運動變化的過程中會循環，循環的不僅僅是物質。