模拟保护色的形成教案（精选8篇）

模拟保护色的形成教案 第1篇

《模拟保护色的形成过程》教案

导学过程：

（一）游戏导入

1、小游戏：小鸡啄米

思考：从此游戏中，你得出了什么结论？

自然界中是不是也存在类似的现象呢？（引出保护色）

2、了解本节的学习目标

【学习目标】（1）通过模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。

（2）、能概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。

（3）、通过模拟探究活动，培养模拟探究能力

（二）自主合作

模拟探究保护色的形成过程 仪器材料、人员分工：

1、五种颜色的小彩纸且大小相等（各100块）、一张白色大纸

2、材料代表的意义：小纸片代表各种不同体色的同种动物（生物的变异现象），白色大纸代表生物生存环境的背景色，学生代表捕食者（可以让学生发挥想象力，如小纸片代表兔子，自己则代表狼，这样使实验的趣味性增强）

3、组长是监督员和记录员，4名组员作为“捕食者”，小纸片是“猎物”。

试验方法、操作步骤：

1组长将彩色纸片混合均匀撒在绿色布上,其它组员背向站立。2每个捕食者转向有小纸片的彩色布料，取走第一眼注意到的小纸片。3继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。

4设每人“幸存者”生3个后代，即每个幸存者上加3块同色纸片，后充分混合。

5重复上面1-4步，重复3次，并记录每一次开始与结束时各颜色纸片数量。

6将实验数据填表。

小组讨论：

1、第一代和第五代中，哪种颜色的小纸片“幸存者”最多？这与布的颜色有什么关系？

2、第一代和第二代之间有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？

3、比较第一代和第五代的“幸存者“，哪种颜色在”幸存者“群体中没有代表？为什么？

4、通过上面的模拟实验，你能推测保护色的形成过程吗？从中你能简单分析生物进化的原因吗？

（三）尝试应用

用达尔文的自然选择学说，分析猎豹和羚羊的进化过程。

（1）古代的猎豹和羚羊的种群中都存在不同种类的个体，有的跑得快，有的跑得慢。这说明生物具有的特性，它为猎豹和羚羊的进化提供了原始的。

（2）在长期的生存斗争中，跑得快的猎豹能够得到食物就容易

；跑得慢的猎豹得不到食物，就会被然

。（3）同样，跑得快的羚羊不会被猎豹追上，而跑得慢的羚羊就成了猎豹的食物，因此猎豹和羚羊在进化的过程中起到了相互

作用。（4）现存的猎豹和羚羊都是跑得很快的，这是的结果。

（四）我的收获

谈谈本节课的收获，小组内交流一下

（五）、诊断评价

1、下列哪项不是动物保护色的含义_____

A、使动物容易躲避敌害

B、有利于动物捕食猎物

C、能保护动物的皮肤的美丽

D、动物的体色与周围环境相似

2、达尔文认为，生物产生了变异以后，决定其生存或淘汰的是____ A、自然选择

B、繁殖能力

C、遗传因素

D、食物多少

3、下图为长颈鹿进化示意图，据图回答：

①

②

③

（1）图①说明古代长颈鹿祖先的个体之间颈长存在着。

（2）图②说明地球环境变得干旱、缺乏青草时_____________的个体容易获得食物而生存下来。那么，长颈的变异是__________，短颈的变异是__________。

（3）图③说明______________的个体能生存下来，并繁殖后代，______________的个体被淘汰掉。食物在决定长颈鹿变异个体的生存和沟汰过程中，起到了_________________作用。

（4）从长颈鹿的进化过程看，颈长的变异是由于________________改变而引起的。颈长的变异个体能逐渐保留下来，说明这样的个体是与环境的变化_____________的。现代的长颈鹿是通过长期的_________________和逐代积累形成的。

（5）自然界中的生物，通过激烈的_____________，______________生存下来，_________________被淘汰掉，这就__________________。

模拟保护色的形成教案 第2篇

[摘要] 在《生物进化的原因》一课的教学实践过程中，教师摒弃繁琐的实验方案，引导学生用简便的多媒体手段进行实验探究，这样做可发挥学生的想象力，培养学生的创新能力，提高学生的学科综合能力；准备实验快捷，重复利用性强；增强课堂教学的有效性；操作简洁，便于统计，减少出错；利于展示和评价；便于资料积累和资源共享。

[关键词]创新体验；模拟探究；实验 ；保护色；形成《模拟保护色的形成过程》是人教版《生物学》八年级下册第七单元《生物圈中生命的延续和发展》第三章《生物的进化》第三节《生物进化的原因》一课中的模拟探究实验。实验的目的是要求学生通过模拟探究保护色的形成过程，分析生物进化的原因，理解保护色形成和生物进化的意义。学生通过设计实验方案、进行实验操作以及分析实验结果，可以提高思维创新能力、动手实践能力、合作交流能力以及数据分析能力，并且提高自身的科学素养；通过案例分析、思考、讨论与交流等教学环节，认同动物对环境适应的相对性，关注环境问题，自觉主动的养成爱护环境、保护动物的习惯，增进他们对大自然的热爱感、对社会的责任感和使命感。

下面，我就“在教学实践过程中，引导学生创新性的设计实验方案”，谈一谈自己的体验。

人教版《生物学》八年级下册第60页为《模拟保护色的形成过程》这一模拟探究实验设计了一套实验方案，并且指出学生可以参考该方案“制定适合自己的探究计划”。

1.这套方案的具体操作过程

1.1准备一块面积为0.8米×0.8米的彩色布料和100张各种颜色的小纸片。

1.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

1.3组长在桌子上展开布料，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型）。

1.4组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。

1.5“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀的撒在布上，不要使小纸片粘在一起。

1.6每个同学想象自己是“捕食者”，小纸片是你的“猎物”，彩布的背景是你的生活环境。你每转向桌面一次，选一张小纸片（只用眼睛判定它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。

1.7统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。

1.8假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3个从老师那儿拿来的备用小纸片。

1.9将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的步骤。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。

1.10按上面的步骤实施计划并将数据统计在表中。

2.这套方案在实际教学过程中实施存在一定的困难

2.1实验准备非常繁琐。教师除了要准备一块彩色布料以外，还要手工制作至少200张各种颜色的小纸片（包括备用的），并一一统计。如果小纸片的颜色种类过少，显然会影响实验效果。因此，实验室至少需要5种颜色的彩纸。这样仅仅准备了一个小组的实验材料。如果5-6人为一小组的话，全班应分为10个小组，教师就要按照上述要求准备10套实验材料。

2.2操作不方便。用过这套实验方案的教师一定有这样的体会：小纸片并不是老老实实的呆在布料上，它会随着学生的来回走动飞到地面上，或者在学生模拟捕食者“捕食”的过程中粘在衣袖或衣襟上。

2.3平面实验，不便于展示、评价和交流。布料平铺在桌面上，统计数目的时候学生围观，教师进行指导和评价很不方便，也不利于组与组之间进行交流。

经过我略作提示，有的小组很快就提出来：在计算机上进行这次模拟探究实验一定方便快捷许多。于是，我特意让这些小组派代表在全班表达他们设计的实验方案，并进行必要的修改。

3.修改后的实验方案

3.1打开计算机，按如下操作制作幻灯片：用自选图形绘制一张“小虫”图片； 通过复制、粘贴制成50张，并分别赋予不同颜色，其中包含绿色。（注意：在幻灯片中制作时应设置“小虫”图片边框为“无色”）；这样，不同颜色的“小虫”代表不同体色的变异类型，“绿草地”作为“小虫”的“生活环境”。

3.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

3.3组长负责操作计算机，其他同学都是“小鸟”，他们的“猎物”是“小虫”。（组长不必时刻注意“小鸟”“捕捉”的“小虫”数和剩下的“小虫”数，只需监督“小鸟”在第一反应时间内“捕食小虫”即可。）

3.4“小鸟”事先背对计算机，组长打开幻灯片。（注意：应使用幻灯片制作状态，不要使用放映状态。）

3.5每个小组的组员排成一队，想象自己是“小鸟”，幻灯片中的彩色图片是你的“猎物”，幻灯片中的背景是你的生活环境。当“小鸟”转向计算机，从计算机前“飞”过一次，用手指出一只“小虫”，这时组长迅速将被指出的图片删除，然后继续“飞”过下一只“小鸟”。“飞”过的“小鸟”排在队伍最前。这样以此类推，直到幻灯片中只剩下25只“小虫”，组长通知：“小鸟吃饱了，不再飞”时为止。（ “小鸟”不特意寻找某种颜色的“小虫”。）

3.6在幻灯片中进行“全选”操作，所有剩余“小虫”图片出现选择框，统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。

3.7假设每个“幸存者”都产生1个后代，而且体色与自己的相同。全选、复制、粘贴1次，“小虫”的总数又恢复到初始的100只。组长将“小虫”均匀的分布在“绿草地”上。重复上面的步骤，每轮结束时统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。

3.8按以上步骤实施计划并将数据统计。 4.这套实验方案得到全班同学的一致认可，我也十分认同，因为它和课本提供的方案相比具有以下优点

4.1发挥学生的想象能力，培养学生的创新能力，提高学生的学科综合能力。其实这套实验方案跟简单的计算机游戏（如“找不同”）有些相似。在设计实验方案时，学生联系自己玩过的游戏，发挥了他们的想象能力，同时也把实验设计成了他们喜爱的游戏模式。绿绿的“草地”、五颜六色的“小虫”，营造了形象的场景，学生仿佛身临其境。模拟“小鸟飞过草地，捕捉小虫”的情境愉快活泼，大大提高了他们参与实验的积极性和学习生物学的兴趣，真正让生物课活起来、动起来。正如新课程标准所提倡的，“生物课程中的科学探究是学生积极主动的获取生物科学知识、领悟科学研究方法”；教师在引导学生参与科学探究活动时应该注意让学生有机会参与若干完整的探究活动，培养科学探究能力。

学生分组设计实验方案后，虽然许多小组同学设计的实验方案没有被采用，但这个体验和思考的过程是很重要的。有的同学提出，可以把实验过程用计算机程序编成游戏，在玩游戏的过程中学习；有的甚至还提议用触摸屏的计算机进行……这些都展现出学生的创新能力，教师也要充分、及时的肯定学生的创新能力，使他们勇于、乐于、擅于创新，在创新过程中得到长足发展。

4.2准备实验方便快捷，可重复利用性强。课本给出的实验方案不仅准备起来繁琐，实验材料保管起来也不方便。而这套实验方案，准备起来方便快捷，制作幻灯片只需几分钟时间，做好以后可以反复使用，永不损坏。小小几十K的PPT程序，代替了大堆的纸片，无论是携带、共享还是存放都十分的方便。此外，虽然给每只“小虫”填充颜色有点辛苦，但可以使“小虫”的“体色变异”更加丰富，增强了实验的说服力。

4.3增强课堂教学的有效性。这个实验是个模拟探究实验，只要能够说明问题，可以适当的简化实验过程。如果按照课本给出的实验方案，每位同学要转向桌面75次，每组5位同学共要转375次，这显然是不可能在教学时间内完成的，即使完成，没有人能承受得了这么多次的旋转。因此，这套实验方案中只设置了50只“小虫”，每只只“繁殖1代”。而且，用计算机操作完成实验过程，在一定程度上又缩减了实验时间。节省下来的时间，可以用于学生的自主探究性学习，大大提高了课堂教学的有效性。

4.4操作简洁，便于统计，减少出错。模拟“小虫被捕捉”只需删除即可，模拟“小虫繁殖后代”只需全选、复制、粘贴即可，不仅节省了实验时间，还可以避免小纸片丢失，并且在统计数目的时候一目了然，大大减少了实验过程中出错的几率。

4.5有利于展示和评价。用这套方案进行实验，如果教师需要展示实验过程，便可以通过投影来展示，实验过程从平面变为立面。一个小组在讲台上进行实验做为演示，教师可以从旁指导；其他小组在台下各自进行实验。实验过程很好的展现出来，有利于教师进行评价，如果遇到问题也能够得到及时的指导和纠正。

4.6便于资料积累和资源共享。每个班上完课以后都可以把结果保存下来，作为教学资料进行积累，还可以在不同班级进行对照。实验材料以电子形式存储，只需要准备一次，便于在教师之间、校际间进行资源共享。实验进行时间大约为10分钟，进行到第3代，结果已经揭晓。

基于新的实验方案，学生很好的完成了这节课的能力目标；实验时间的大大缩短，使教师有充足的时间安排学生进行自主探究式的学习，完成知识目标；并对学生进行充分的情感、态度、价值观引导，完成情感目标。这节课的三维目标和重点、难点迎刃而解。

这节课最大的成功，就在于给学生留下了充分的想象空间和创造余地，在教学目标的指导下让他们自由发挥，是一堂学生自编自导自演的实验课，给他们的初中学习生涯，留下了精彩的一页。也许象学生所说的“游戏程序”或是“触摸屏”出现在课堂的可能性微乎其微，但是学生能够提出这样新颖的见解，足以见得教师安排学生自主设计实验方案已经起到抛砖引玉的作用。长此以往，学生通过自主创新，在思维上不断开拓，在能力上不断提高，总有一天能够迈上自主学习、主动探究的新台阶。

参考文献

[1]北京师范大学出版社《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》.

[2]人民教育出版社《义务教育课程标准实验教科书生物学八年级下册》.

[3]人民教育出版社《义务教育课程标准实验教科书生物学八年级下册教师教学用

[摘要] 在《生物进化的原因》一课的教学实践过程中，教师摒弃繁琐的实验方案，引导学生用简便的多媒体手段进行实验探究，这样做可发挥学生的想象力，培养学生的创新能力，提高学生的学科综合能力；准备实验快捷，重复利用性强；增强课堂教学的有效性；操作简洁，便于统计，减少出错；利于展示和评价；便于资料积累和资源共享。

[关键词]创新体验；模拟探究；实验 ；保护色；形成《模拟保护色的形成过程》是人教版《生物学》八年级下册第七单元《生物圈中生命的延续和发展》第三章《生物的进化》第三节《生物进化的原因》一课中的模拟探究实验。实验的目的是要求学生通过模拟探究保护色的形成过程，分析生物进化的原因，理解保护色形成和生物进化的意义。学生通过设计实验方案、进行实验操作以及分析实验结果，可以提高思维创新能力、动手实践能力、合作交流能力以及数据分析能力，并且提高自身的科学素养；通过案例分析、思考、讨论与交流等教学环节，认同动物对环境适应的相对性，关注环境问题，自觉主动的养成爱护环境、保护动物的习惯，增进他们对大自然的热爱感、对社会的责任感和使命感。

下面，我就“在教学实践过程中，引导学生创新性的设计实验方案”，谈一谈自己的体验。

人教版《生物学》八年级下册第60页为《模拟保护色的形成过程》这一模拟探究实验设计了一套实验方案，并且指出学生可以参考该方案“制定适合自己的探究计划”。

1.这套方案的具体操作过程 1.1准备一块面积为0.8米×0.8米的彩色布料和100张各种颜色的小纸片。

1.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

1.3组长在桌子上展开布料，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型）。

1.4组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。

1.5“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀的`撒在布上，不要使小纸片粘在一起。

1.6每个同学想象自己是“捕食者”，小纸片是你的“猎物”，彩布的背景是你的生活环境。你每转向桌面一次，选一张小纸片（只用眼睛判定它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。

1.7统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。

1.8假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3个从老师那儿拿来的备用小纸片。

1.9将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的步骤。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。

1.10按上面的步骤实施计划并将数据统计在表中。

2.这套方案在实际教学过程中实施存在一定的困难

2.1实验准备非常繁琐。教师除了要准备一块彩色布料以外，还要手工制作至少200张各种颜色的小纸片（包括备用的），并一一统计。如果小纸片的颜色种类过少，显然会影响实验效果。因此，实验室至少需要5种颜色的彩纸。这样仅仅准备了一个小组的实验材料。如果5-6人为一小组的话，全班应分为10个小组，教师就要按照上述要求准备10套实验材料。

2.2操作不方便。用过这套实验方案的教师一定有这样的体会：小纸片并不是老老实实的呆在布料上，它会随着学生的来回走动飞到地面上，或者在学生模拟捕食者“捕食”的过程中粘在衣袖或衣襟上。

2.3平面实验，不便于展示、评价和交流。布料平铺在桌面上，统计数目的时候学生围观，教师进行指导和评价很不方便，也不利于组与组之间进行交流。

经过我略作提示，有的小组很快就提出来：在计算机上进行这次模拟探究实验一定方便快捷许多。于是，我特意让这些小组派代表在全班表达他们设计的实验方案，并进行必要的修改。

3.修改后的实验方案

3.1打开计算机，按如下操作制作幻灯片：用自选图形绘制一张“小虫”图片； 通过复制、粘贴制成50张，并分别赋予不同颜色，其中包含绿色。（注意：在幻灯片中制作时应设置“小虫”图片边框为“无色”）；这样，不同颜色的“小虫”代表不同体色的变异类型，“绿草地”作为“小虫”的“生活环境”。

3.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

3.3组长负责操作计算机，其他同学都是“小鸟”，他们的“猎物”是“小虫”。（组长不必时刻注意“小鸟”“捕捉”的“小虫”数和剩下的“小虫”数，只需监督“小鸟”在第一反应时间内“捕食小虫”即可。）

3.4“小鸟”事先背对计算机，组长打开幻灯片。（注意：应使用幻灯片制作状态，不要使用放映状态。）

3.5每个小组的组员排成一队，想象自己是“小鸟”，幻灯片中的彩色图片是你的“猎物”，幻灯片中的背景是你的生活环境。当“小鸟”转向计算机，从计算机前“飞”过一次，用手指出一只“小虫”，这时组长迅速将被指出的图片删除，然后继续“飞”过下一只“小鸟”。“飞”过的“小鸟”排在队伍最前。这样以此类推，直到幻灯片中只剩下25只“小虫”，组长通知：“小鸟吃饱了，不再飞”时为止。（ “小鸟”不特意寻找某种颜色的“小虫”。）

3.6在幻灯片中进行“全选”操作，所有剩余“小虫”图片出现选择框，统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。

3.7假设每个“幸存者”都产生1个后代，而且体色与自己的相同。全选、复制、粘贴1次，“小虫”的总数又恢复到初始的100只。组长将“小虫”均匀的分布在“绿草地”上。重复上面的步骤，每轮结束时统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。

3.8按以上步骤实施计划并将数据统计。

4.这套实验方案得到全班同学的一致认可，我也十分认同，因为它和课本提供的方案相比具有以下优点

4.1发挥学生的想象能力，培养学生的创新能力，提高学生的学科综合能力。其实这套实验方案跟简单的计算机游戏（如“找不同”）有些相似。在设计实验方案时，学生联系自己玩过的游戏，发挥了他们的想象能力，同时也把实验设计成了他们喜爱的游戏模式。绿绿的“草地”、五颜六色的“小虫”，营造了形象的场景，学生仿佛身临其境。模拟“小鸟飞过草地，捕捉小虫”的情境愉快活泼，大大提高了他们参与实验的积极性和学习生物学的兴趣，真正让生物课活起来、动起来。正如新课程标准所提倡的，“生物课程中的科学探究是学生积极主动的获取生物科学知识、领悟科学研究方法”；教师在引导学生参与科学探究活动时应该注意让学生有机会参与若干完整的探究活动，培养科学探究能力。

学生分组设计实验方案后，虽然许多小组同学设计的实验方案没有被采用，但这个体验和思考的过程是很重要的。有的同学提出，可以把实验过程用计算机程序编成游戏，在玩游戏的过程中学习；有的甚至还提议用触摸屏的计算机进行……这些都展现出学生的创新能力，教师也要充分、及时的肯定学生的创新能力，使他们勇于、乐于、擅于创新，在创新过程中得到长足发展。

4.2准备实验方便快捷，可重复利用性强。课本给出的实验方案不仅准备起来繁琐，实验材料保管起来也不方便。而这套实验方案，准备起来方便快捷，制作幻灯片只需几分钟时间，做好以后可以反复使用，永不损坏。小小几十K的PPT程序，代替了大堆的纸片，无论是携带、共享还是存放都十分的方便。此外，虽然给每只“小虫”填充颜色有点辛苦，但可以使“小虫”的“体色变异”更加丰富，增强了实验的说服力。 4.3增强课堂教学的有效性。这个实验是个模拟探究实验，只要能够说明问题，可以适当的简化实验过程。如果按照课本给出的实验方案，每位同学要转向桌面75次，每组5位同学共要转375次，这显然是不可能在教学时间内完成的，即使完成，没有人能承受得了这么多次的旋转。因此，这套实验方案中只设置了50只“小虫”，每只只“繁殖1代”。而且，用计算机操作完成实验过程，在一定程度上又缩减了实验时间。节省下来的时间，可以用于学生的自主探究性学习，大大提高了课堂教学的有效性。

4.4操作简洁，便于统计，减少出错。模拟“小虫被捕捉”只需删除即可，模拟“小虫繁殖后代”只需全选、复制、粘贴即可，不仅节省了实验时间，还可以避免小纸片丢失，并且在统计数目的时候一目了然，大大减少了实验过程中出错的几率。

4.5有利于展示和评价。用这套方案进行实验，如果教师需要展示实验过程，便可以通过投影来展示，实验过程从平面变为立面。一个小组在讲台上进行实验做为演示，教师可以从旁指导；其他小组在台下各自进行实验。实验过程很好的展现出来，有利于教师进行评价，如果遇到问题也能够得到及时的指导和纠正。

4.6便于资料积累和资源共享。每个班上完课以后都可以把结果保存下来，作为教学资料进行积累，还可以在不同班级进行对照。实验材料以电子形式存储，只需要准备一次，便于在教师之间、校际间进行资源共享。实验进行时间大约为10分钟，进行到第3代，结果已经揭晓。

基于新的实验方案，学生很好的完成了这节课的能力目标；实验时间的大大缩短，使教师有充足的时间安排学生进行自主探究式的学习，完成知识目标；并对学生进行充分的情感、态度、价值观引导，完成情感目标。这节课的三维目标和重点、难点迎刃而解。

这节课最大的成功，就在于给学生留下了充分的想象空间和创造余地，在教学目标的指导下让他们自由发挥，是一堂学生自编自导自演的实验课，给他们的初中学习生涯，留下了精彩的一页。也许象学生所说的“游戏程序”或是“触摸屏”出现在课堂的可能性微乎其微，但是学生能够提出这样新颖的见解，足以见得教师安排学生自主设计实验方案已经起到抛砖引玉的作用。长此以往，学生通过自主创新，在思维上不断开拓，在能力上不断提高，总有一天能够迈上自主学习、主动探究的新台阶。

参考文献

[1]北京师范大学出版社《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》.

[2]人民教育出版社《义务教育课程标准实验教科书生物学八年级下册》.

西宁北山崩塌形成机理的模拟分析 第3篇

西宁市坐落在湟水河漫滩和一级阶地上，周围被一系列山体环绕。这些山体由第三系含石膏的泥岩和泥质砂岩构成，地层产状接近水平，这种软硬相间的水平地层结构，导致山体和阶地之间的基岩几乎为直立的陡壁。差异风化导致泥岩剥落，砂岩失去支撑而崩塌。因此在基岩斜坡之下堆积了大量崩积物，这些崩积物在人类工程扰动和灌溉作用下会再次发生滑动，如林家崖滑坡和一颗印滑坡等。除此之外，崩塌堆积体之上现存的大量陡边坡继续发生崩塌。其中以北山自林家崖向东由一系列直立的自然高边坡最为典型。随着城市的扩展，用地的紧张，这些地段仍有大量建筑物和铁路、公路设施，边坡经常发生崩塌，威胁坡下人员和设施的安全。本文应用2-D-block软件模拟了随着泥岩剥落砂岩崩塌的过程，揭示了该类崩塌的成因机理，为进一步采取防治措施提供技术支撑。

2 地质模型及参数取值

从坡体的一颗印陡壁上出露的地层结构可见，该边坡的岩组可分为三种类型:黄土、泥质砂岩和含石膏泥岩。黄土出露在泥岩和砂岩的顶部，砂岩和泥岩互层。崩塌主要由砂岩和泥岩引起，黄土不起控制作用，因此模型中可不考虑黄土的影响。砂岩主要成分为长石、石英砂岩，中～厚层，单层厚度0.3 m～1.5 m，中～粗粒，褐红色，泥质胶结。泥岩为褐红色，单层厚度0.3 m～0.8 m，含白色石膏结晶体，局部析出，形成白色粉末。根据地层结构将该类地质模型进行概化为图1。图2为模型的单元剖分图，考虑泥岩遭受风化剥落，以模拟砂岩的崩塌过程。

图2的离散化的块体中含两组结构面，水平的为层理，垂直的为节理。采用离散元模拟需要提供结构面的法向和切向刚度、摩擦角，以及块体的重度。根据对附近林家崖滑坡勘察提供的砂岩和泥岩物理力学参数，该模型的有关参数取值见表1。

3 离散元模拟结果

将模型的左边界、下边界和右边界作为固定单元来处理，对其进行约束，整个计算过程中不发生横向和竖向位移，其他则作为自由边界来处理。重力是产生崩塌拉裂、坠落、运动的唯一作用力。模拟时，先将泥岩向内开挖，以反映风化剥落的过程，泥岩剥落到一定程度，砂岩开始崩塌。崩塌过程通过不同的迭代步反映，图3为开始崩塌时的情形，图4～图7为崩塌的过程，图8为崩塌停止时的情形。可见最终的堆积体为一锥形，堆积体一般很稳定，但坡顶还残留有危险岩块，随着泥岩风化剥落的继续，新的崩塌又有可能产生。由此可见，利用离散元可逼真地模拟崩塌发生的过程和机理。

4 结语

西宁北山地区的崩塌主要是由于其特殊的地层结构所致。坚硬的砂岩和软弱泥岩互层，泥岩中含有大量石膏，遇水容易溶解，加剧了泥岩的风化，差异风化导致砂岩下边失去支撑，发生崩塌。利用离散元可以逼真地再现这一过程和机理。因此防止西宁北山崩塌的主要措施是阻止泥岩的风化剥落，可采用格构或挂网的形式稳定坡脚和坡面，并尽可能减少地表水下渗，减缓溶蚀作用。

摘要：结合对西宁市北山自林家崖高陡边坡现场调查结果,应用2-D-block软件模拟了随着泥岩剥落砂岩崩塌的过程,揭示了该类崩塌的成因机理,为进一步采取防治措施提供技术支撑。

关键词：崩塌,稳定性,数值模拟,机理

参考文献

[1]周正义,曹平,林杭.3DEC应用中节理岩体力学参数的选取[J].西部探矿工程,2006(7):163-165.

[2]黄勇,陈晓光,刘涛,等.天山公路边坡崩塌破坏模式及防治对策研究[J].公路交通科技,2008,25(9):271-275.

[3]张菊明,王思敬.边坡岩体结构的三维失稳形式及稳定性分析研究[J].工程地质学报,1997,5(3):242-250.

形成保护利用好革命遗址的共识 第4篇

一、革命遗址具有宝贵红色资源的不可再生性

广东是新民主主义革命的策源地之一，革命遗址多、分布广，十分珍贵。革命遗址之所以珍贵，重要的是体现在它的物质层面上。革命遗址在特定的历史时期形成，记录了革命战争年代一段鲜活的历史故事，而战争经历了就不可能重演，因此革命遗址作为历史产物，不可能再生。作为不可再生的红色资源的革命遗址，有着不可再生资源的共同特征“可耗竭性”，即其存量是固定的、有限的，并非是取之不尽、用之不竭的，其趋势是递减的。由于受自然侵蚀和人为损坏等因素的影响，目前，我省已损毁的革命遗址有700多处，占现有革命遗址总数的18%。现存的许多革命遗址是原来的祠堂、学校、旧居等，不少也处于残危状况，有的破损严重，濒临倒塌。看到这种状况，总是令人揪心。

每一处革命遗址就是一段革命历史的见证与载体，铭刻着共产党人和人民群众为民族独立和人民解放而英勇奋斗的历程，蕴含着共产党人和人民群众不屈不挠、敢于胜利的革命精神，是宝贵的物质财富和精神财富。这些革命遗址的损毁，将意味着其所承载的那段历史在人们头脑中变得模糊甚至消失。革命遗址这批红色资源的失去，绝对不能以金钱来估值。失去了，感到其珍贵也来不及了。革命遗址如果在我们这一代人中损毁过多，则我们上对不起革命前辈、先烈，下对不起子孙后代。因此我们要大声疾呼：别让革命遗址成为逝去的记忆！

二、革命遗址具有传承光荣传统、激励后人的特殊性

这些年，各地开展的爱国主义教育形式多样、效果明显，而革命遗址在其中所起的作用，因其特殊性而别具教育意义。革命遗址教育意义的特殊性，主要是其承载资源的真实性和记录史料的唯一性。在新民主主义革命时期，每一个光辉事件发生的具体时间、地点、人物及面临的形势都是真实的唯一的。革命遗址的宣传，以具体的实景实物，附之以图片音像资料等，真实、生动、具体地再现了当年血与火的岁月，再现了“人”“物”“魂”多个方面，宣传功效因其直观的历史真像和视觉冲击力，给人心灵以极大的震撼力，使人们真切体会到什么是伟大精神和光荣传统。这是其他形式的宣传教育无法替代、难以比拟的。

革命遗址分布在城乡各地，不少前辈、先烈生于斯、长于斯、奋斗于斯，其革命意志、高尚人格和牺牲精神为当地人民群众所景仰，更具亲和力和影响力，对培养广大青少年的爱国主义感情，提高其政治觉悟更为有效，因为身边榜样的力量更无穷。另外，革命遗址汇聚了在革命斗争重要的历史时刻，党组织领导人民群众攻坚克难、英勇斗争而孕育产生影响深远的内涵，已成为永远激励中国人民捍卫民族尊严、不畏艰险、勇往直前的不竭的精神动力和力量源泉。今年全国上下掀起纪念抗战胜利70周年活动高潮，各地的革命遗址再次凸显出爱国主义教育基地重要的特殊作用，就是一个很好的说明。

三、革命遗址具有发展红色旅游、带动老区发展的潜在性

革命遗址不仅是重要的红色文化资源，而且是一笔丰厚的经济资源；不仅具有重大政治价值、教育价值，而且具有重大的经济价值。红色资源这一经济价值在被合理开发利用之前是隐性的、潜在的，而通过合理的开发利用，发展红色旅游，其经济价值就渐渐显露出来。革命遗址主要所在地的革命老区，大都地处偏远山区，因“红”而厚重，因“绿”而秀美。目前，不少经济发展还相对落后的老区，通过制定规划，对革命遗址进行合理的开发利用，使“红绿相映”，成为当地经济的重要增长点和老区产业升级的“助推器”。如原中央苏区县南雄近年出台《红色旅游规划》，按照“打好苏区牌、走好生态路”“红色旅游绿色化、红色旅游体验化、红色旅游主题化”的思路，规划深度开发梅岭和水口战役旧址两大红色旅游景区，有效地促进了“旅游旺市”。又如梅州市着力打造叶剑英纪念园、平远仁居镇红军纪念园、大埔三河坝战役纪念园等红色旅游景区，与雁鸣湖、桥溪古韵、相思河等具有独特自然风光的景区融合发展，每年吸引了大批游客，取得了较好的经济效益和社会效益，使人们在享受到大自然赐予的美景时，精神上也补了“钙”。

模拟保护色的形成教案 第5篇

利用双重嵌套的非静力数值模式MM5V3, 成功地模拟了1999年8月11～12日山东诸城发生的特大暴雨.利用模式输出的高时空分辨率资料, 对这次暴雨天气及中尺度低涡的形成机制进行了诊断分析.结果表明, 这次特大暴雨是在弱冷空气侵入台风低压环流, 热带辐合带北伸的形势下形成的.;倾斜涡度发展是特大暴雨及中尺度低涡产生、发展的重要机制, 鲁东南有利的地形对中尺度低涡的形成具有重要作用;台风低压倒槽顶部的强辐合作用首先触发上升运动, 产生强降水, 强降水位于低层气旋性暖式切变最明显的地方;强降水释放的凝结潜热使高层气层增暖, 高层辐散加强, 引起低层中尺度低涡强烈发展, 导致降水增幅.可见, CISK机制是特大暴雨和中尺度低涡加强的另一种机制.

作 者：赵宇 龚佃利 刘诗军 孙兴池 ZHAO Yu GONG Dian-li LIU Shi-jun SUN Xing-chi 作者单位：赵宇,孙兴池,ZHAO Yu,SUN Xing-chi(山东省气象中心,山东,济南,250031)

龚佃利,刘诗军,GONG Dian-li,LIU Shi-jun(山东省气象科学研究所,山东,济南,250031)

模拟保护色的形成教案 第6篇

过冷雨水低含量条件下冰雹形成和增长机制及其催化效果的数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所开发的三维全弹性冰雹云模式, 对美国对流降水协作试验 (CCOPE) 期间观测的1981年8月1日雹云进行模拟, 讨论在过冷雨水低含量条件下冰雹形成和增长机制及其碘化银催化效果.结果表明: (1) 自然云的模拟与观测事实一致, 如最大上升气流速度、云顶高度、流场结构以及雹胚组成等.(2) 雹胚以霰为主, 霰主要来自冰雪晶与过冷小水滴的碰冻, 其次来自雪的积聚转化; 霰、冻滴和冰雹在形成后主要靠碰并过冷云水增长.(3) 人工催化试验表明, 碘化银主要以凝华核 (包括凝结-冻结) 的`作用产生大量的人工冰晶, 加速了过冷水向冰晶的转化, 过冷云水因而大量减少; 催化后霰和冻滴的数浓度增大, 对过冷云水的竞争增强, 其平均尺度减小导致转化成雹的数量减少; 冰雹碰冻过冷云水的增长在催化后也被削弱, 导致冰雹总质量进一步减少.此外, 催化后降雨量也显著减少.

作 者：陈宝君 肖辉 CHEN Bao-Jun XIAO Hui  作者单位：陈宝君,CHEN Bao-Jun(南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室,南京大学大气科学系,南京,210093)

肖辉,XIAO Hui(中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室,北京,100029)

刊 名：大气科学  ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES 年，卷(期)： 31(2) 分类号：P426.6 关键词：冰雹云   雹胚   过冷水   碘化银   CCOPE  

保护环境 论文形成说明书 第7篇

从2009年年底哥本哈根气候变化大会召开，到“十二五”规划纲要提出“倡导文明、节约、绿色、低碳消费理念，推动形成与我国国情相适应的绿色生活方式和消费模式”，“低碳”这个词汇逐渐走进公众的视野。如今，低碳理念已经不仅仅体现在各个行业的生产、发展中，也体现在普通人的日常生活之中。

举例来说，一个经常坐飞机出行的人会更为直接地消耗能量，因为飞机飞行会消耗大量燃油，排出二氧化碳。即使是消费一瓶普通的瓶装水，人们也会间接地导致它在生产和运输过程中产生的碳排放。

“十二五”规划纲要明确提出，“面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励与约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力，提高生态文明水平。”可见，“低碳”不仅仅是一种时代的呼唤，更是社会发展、人民生活的重要内容。可喜的是，节能减排、低碳发展已经成为了社会各界的共识。

一方面，我国正在采取措施，积极应对全球气候变化、加强资源节约和管理、大力发展循环经济、加大环境保护力度、促进生态保护和修复。另一方面，科研院所和相关企业也在积极探索和建立低碳发展体系、尝试循环经济。TCL集团就新近成立了专门从事废旧家电的资源回收与环保产业的环保投资有限公司；而对于零碳建筑的研究，我国早在几年前就已开始。

模拟保护色的形成教案 第8篇

众所周知,激光深熔焊接与传统的焊接方法相比有着不可比拟的优越性,在航空航天和汽车制造等精密材料加工领域得到了广泛的应用。由于激光深熔焊具有极高的能量密度,在小孔周围会形成非常大的温度梯度,而小孔是激光与被焊接材料相互作用发生金属熔化、蒸发汽化、液体被气流排开所形成的。这一急剧的反应过程,使得激光深熔焊接的温度场分布极小,并且伴有快速多变的特点,从而给尝试利用实验法测得激光深熔焊接温度场分布的人带来极大的困难。

随着计算机软件和硬件的快速发展,为进行激光深熔焊接温度场数值模拟提供了更为方便的条件,所以基于有限元分析软件的激光深熔焊的数值模拟受到越来越广泛的重视。热源模型是焊接模拟的基础,20世纪中期美国的Rosenthal和前苏联的Rykalin提出了移动热源在固体中的热传导模型,给出了焊接温度场的解析式,形成了焊接过程计算的经典理论Rosenthal-Rykalin公式体系,此后有不少学者针对焊接热源模型进行了大量研究,以期待能够获得更准确的焊接温度场,从而达到控制焊接过程、提高焊接质量的目的。在激光深熔焊接的模拟中,经常采用体热源模型来描述焊接热输入过程,常用的热源模型有双椭球热源模型、Gauss圆柱热源模型、柱状热源模型以及旋转Gauss曲面体热源模型。前3种热源模型基本可以获得较为精准的模拟结果,但与实际的激光深熔焊的钉头状焊缝还有较大的出入[1],而旋转Gauss曲面体热源模型能得到钉头状焊缝,但是在板的厚度方向能量衰减速度过快,不能全部反映完全深熔激光焊接过程中的能量分配情况[2]。为了能模拟与实际相符的焊缝形状和得到准确的温度场分布情况,本文提出了圆锥体热源模型,用以模拟激光深熔焊温度场。

1 热源模型

根据激光深熔焊的实际物理过程,本文对圆锥体函数和高斯热源分布模型的函数进行复合,给出了基于激光深熔焊的圆锥体热源模型,其数学表达式为:

其中:x、y、z表示三维坐标;t为时间;η为有关功率的一个修正参数;Q为激光器的功率;r为激光束的有效半径;α和β分别为有关焊接速度和时间的函数,α和β决定热源的平面位置;A为有关单位面积上功率大小的一个参数;B为有关单位面积上功率大小和时间的一个函数,B可以决定激光焊接在焊件厚度方向上的传热情况。

2 数值模拟

2.1 材料选取及焊接参数选定

基于式(1)提出的热源模型,本文拟对AISI316不锈钢进行数值模拟,以验证热源模型的可靠性。采用如表1所示AISI316不锈钢的热物理参数。由于激光深熔焊温度梯度极大,需要对模型进行极密的网格划分。为了减小计算量、节省时间,本文选取尺寸为5mm5mm3mm的试件进行模拟;采用激光器的功率为4kW,光斑半径为0.1mm,初始温度为25℃。

2.2 边界条件

由于焊接前试件具有与室温相同的温度,选取焊件的初始温度为25℃。焊接过程中试件与周围环境存在着极大的温差,焊件温度升高后以对流和辐射的方式与周围介质进行热交换,温度越高则热辐射越强烈,而对流相对较小[4]。为了计算的方便,本文将辐射、热对流和物体表面的温差联系起来,用一个总的换热系数表示,于是边界的热损失可以表示为:

其中:q0为边界热损失;h0为一个与温度相关的函数,随着温度的升高h0会不断变大;θ为焊接过程中试件的温度;θ0为室温,θ0=25℃。

2.3 静止热源作用下焊缝形成过程的数值模拟

采用ANSYS有限元分析软件,选取5mm5mm3 mm的试件进行模拟。

首先建模(取焊缝对称线的一侧建立模型),然后把表1中的热物理参数赋予模型,再划分网格(网格尺寸设置为0.075mm)。

其次施加边界条件和热源载荷,边界条件以对流载荷的形式加载到模型上,热源载荷以生热率的形式加载。由于此次模拟的侧重点是熔池的形成过程,不考虑热源的移动,因此将α和β的参数选为零,用解析计算法[5]得出:

其中:μ、f为修正系数。

最后设置载荷步和时间步长进行计算,参照参考文献[6],将焊接时间设为0.08s,即施加载荷时间为0.08s,将每个载荷步分成8个子步进行模拟,再将每一个子步分成5个小子步仔细分析。本次模拟施加的是静止热源,相当于一次点焊的模拟,其主要目的是观察基于圆锥体热源模型激光深熔焊焊缝的形成过程。

模拟得到的热源形状见图1,其中(a)、(b)、(c)、(d)分别为0.002s、0.01s、0.04s、0.08s时热源的形状。

由图1可知,用圆锥体热源模型进行的激光深熔焊焊缝形成过程的数值模拟中,能量在试件厚度方向的传导速度远大于在试件横切面方向的传导速度。AISI316不锈钢的熔点大概是1 400℃,按上述温度分析,试件在0.01s时就被熔穿,在0.08s时形成一个上部稍大、下部稍小的柱状焊缝。为了研究能量在试件厚度方向的传导情况,在焊缝的上、下顶点处和中间位置取3个点(见图2),并给出这3个点的时间温度曲线,如图3所示。开始时试件温度升高的速度较快,随着时间的增加温度升高的速度逐渐变慢。0.015s左右试件被焊穿,1、2、3点温度有基本相同的变化趋势,而上方的温度始终比下方的温度高。以上所反映的数据与实际焊接过程基本相符。

3 结论

基于圆锥体热源模型对激光深熔焊熔池形成过程进行数值模拟,得到试件上部略大些、下部略小些的圆柱形焊缝,焊接过程中试件上部的温度始终比试件下部的温度微高些。结果反映的数据和真实焊接基本相符,证明本论文提出的圆锥体热源模型适用于静止热源方式焊接(尤其是点焊)的模拟。

参考文献

[1]刘顺洪,万鹏腾,胡良果,等.激光焊温度场研究进展和展望[J].中国机械工程,2001,12(4):478-480

[2]王宏.激光深熔焊过程的流体动力学研究[D].北京:北京工业大学,2007:29.

[3]Andrea Capriccioli,Paolo Frosi.Multipurpose ANSYSFE procedure for welding processes simulation[J].Fusion Engineering and Design,2009,84:546-553.

[4]韩国明,李建强,闫青亮.不锈钢激光焊温度场的建模与仿真[J].焊接学报,2006,27(3):105-108.

[5]王煜,赵海燕,吴甦,等.高能束焊接双椭球热源模型参数的确定[J].焊接学报,2003,24(2):67-70.