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当前位置: 首页 > 新闻中心 > 亿博官网 - 亿博电竞低碳概念下的建筑设计,可以针对性对建筑工程的废弃固体、废气以及废水等做出相应控制手段,使得建筑工程在资源以及能源方面的消耗显著降低,并最终达到减少二氧化碳排放量的效果。在环境污染逐渐加重,温室效应逐渐加剧的现代社会,建筑设计融合低碳概念显得至关重要。
(一)建筑能源的有机组合设计。对建筑工程所用能源进行强化管理控制,是低碳概念下的建筑设计的基本原则,促使建筑能源在建筑工程的使用过程中,最大限度的发挥作用,减少消耗和排放量,对建筑能源进行优化组合,丰富建筑工程的功能性,其对能源的优化组合主要包括:天然气、生物能源以及固体燃料的引进;新型能源以及天然可再生能源的使用。(二)提升资源能源的利用效率,达到节能效果。提升资源能源的利用效率,一方面需要采用功能较强的节能设备和技术,针对建筑工程的严重耗能问题进行解决,在此基础上将节能设备以及节能技术与建筑工程周边环境进行有机组合,充分体现生态效益理念;另一方面,低碳概念下的建筑设计,需要对建筑工程的结构功能以及室内空间进行整体规划,充分发挥天然自然能源的作用,在保障居住用户的基本生产生活需求得到满足的基础上,彰显建筑工程的环保性能。(三)所用材料方面的低碳概念。低碳概念下的建筑设计,需要在进行建筑工程施工过程中,一方面提升对新型能源资源的使用力度,另一方面,更多的使用天然能源。在达成节能减排效果的同时,也控制了建筑成本,一举两得。(四)更加宜居的环境要求低碳概念下的建筑设计,除了在对开展建筑工程施工过程中,体现低碳理念,还需要综合考量未来居住用户对健康舒适的宜居环境的要求,提升居住用户的居住环境体验。。
(一)建筑设计在环境方面的低碳规划。低碳概念下的建筑设计,需要对建筑工程的周边环境进行综合分析,在充分考虑周边环境的具体实际的基础上,对环境与建筑工程之间的和谐相处产生影响的问题开展集中讨论,具体体现在,建筑工程的低碳设计,需要与周边环境相辅相成,同时,周边环境不符合低碳概念的,需要对其开展低碳设计处理,使其更加符合低碳建筑的设计内涵。除此之外,将扩大建筑工程周边绿色植物覆盖面积,作为低碳概念下建筑设计的重要组成部分,加大绿色植物在周边环境的面积以及密度,在进行道路铺设过程中,需要对线路进行合理规划,体现便利性的同时,以不牺牲绿色生态植物为原则,将人工建筑与周边环境更有效的进行优化组合,使得低碳概念以及效果得到充分展现的同时,保障建筑工程周边环境的健康可持续发展。(二)应用新型低碳建筑材料。低碳概念下的建筑工程设计,想要使得绿色环保的效果更为突显,就必须在建筑工程施工过程中,采用技能环保,可持续使用的建筑环保新型材料。在建筑工程的设计过程中,综合考虑工程的造价,减少对耗能高、污染程度严重的建筑材料的使用。在对低碳建筑材料进行选取时,需要考虑源生态性以及地域性原则,从建筑工程的周边,就地取材。除此之外,相关科研单位需要不断对建筑节能新材料进行研发,提升研发力度,在维持建筑节能新材料的应用广泛性的基础上,体现建筑节能新材料的易施工性和易取材性,使得建筑工程的内部碳排放量大幅度降低,完美契合低碳概念下建筑设计理念的要求。(三)提升对自然光能源的使用力度。现阶段碳排放量居高不下的原因,很大程度就是对黑色能源的大量使用,在建筑工程的设计环节,需要考虑提升对自然光能源的使用力度,一方面提升建筑工程的低碳环保功能,;另一方面也使得居住用户的住宅体验得到进一步加强。在对建筑工程的内部照明设备进行设计时,首先需要尽量选取具备节能环保功能的照明设备,在减少电力能源消耗的同时,发挥低碳环保功能;其次,根据建筑工程内部空间结构,合理设置照明设备的位置,一方面杜绝照明死角,另一方面在充分利用自然光的基础上,减少照明电力损耗。(四)提升能源资源利用效率。低碳概念下的建筑设计,其设计的重要关键点,就是对能源资源利用效率的提升。提升能源资源利用效率所带来的效益是极为显著的,其降低了建筑工程的施工投入,控制了施工成本,使得浪费资源现象得到有效改观,建筑能源的损耗降低,同样也使得碳排放连得到了减少,低碳环保理念被进一步彰显。基于现阶段建筑工程的施工过程中,能源消耗和资源浪费现象仍较为严重的现实,需要对建筑能源资源进行合理分配,引进和使用现金的低碳环保施工技术以及设备,力求能源资源的利用效率得到提升。(五)提升建筑工程的空间使用率。低碳概念下的建筑设计,在设计过程中,充分提升建筑工程的空间使用率,一定程度上,可以减少建筑工程对于总面积的要求,其作用在需求量较大的建筑工程方面更为明显。在对建筑物户型进行设计时,综合考虑其灵活需求以及可变性,在延长建筑工程的使用寿命的基础上,减少建筑垃圾的排放。
哥本哈根会议后发展低碳经济已经在全球范围内得到高度重视,我国甚至做出在2020年实现单位GDP的二氧化碳排放量低于2005年的40%到45%的承诺。目前建筑的碳排放已经基本接近碳排放总量的一半,那么发展低碳建筑刻不容缓,而建筑节能作为发展低碳建筑的重要手段必须得到确切的落实。
建筑节能就是为实现降低建筑的能源消耗,在建筑的设计、建造和使用过程中遵循节能设计的标准而建造的建筑。
低碳建筑是指从建筑的设计、建造和后期使用的全程中通过减少高排碳能源的利用,并提高能源的利用效率从而达到减少碳排放目的的建筑。
通过对建筑节能以及低碳建筑概念的介绍不难得出建筑节能是发展低碳建筑的重要手段。要做到减少碳排放最核心的手段就是节约能源降低能耗。同时增加建筑的碳汇能力,吸收部分排放的CO2,力求做到CO2的吸收和排放的平衡。因而建筑技能与低碳建筑之间前者是实现后者的重要手段和组成部分。
从二者的理念上也有区别建筑节能具有前瞻性实质为减少的增加量,而低碳建筑的理念建立在对过去历史值的总结,实质为相对历史的减少。(如图2、3)
发展低碳经济是应对当今日益恶劣的生态环境而开创的全球性经济模式,我国也做出大量的努力。政府已开始大力关注建筑从规划到报废整个生命周期的节能工作。我国低碳建筑的发展主要通过建筑技能来实现,最早在北方建立试点,之后在部分城市强制实行建筑节能。在2006年之后将节能实际的标准从50%提高到65%。同时相关法律法规体系的建立和标准的明确也取得较为显著的进展。这些一系列的建筑节能工作都将推动低碳建筑发展,为发展低碳经济做出巨大贡献。
但是,我国的建筑节能与低碳建筑的发展水平距离发达国家依旧有较大的差距。第一,对于节能和低碳方面的政策和机制依然具有较为明显的滞后性。缺乏明确的评判能耗和碳排放的标准。第二,建筑开发商的低碳建筑依旧更多的停留在概念上,并未真正投入建设低碳建筑,同时在低碳建筑的材料、施工工艺和技术上依旧难以支撑低碳建筑的建造。第三,人们对低碳建筑和建筑节能的认识较为浅薄和片面,无法转变原本的粗放式生产模式,不利于低碳建筑的推广。
我国人口众多,直接导致建筑面积过大。要推广低碳建筑首要任务就是减少高碳排放能源的使用,提高能效。针对国情,具体问题具体分析,正确面对节能与广建筑面积之间矛盾,而非盲目跟风发达国家低碳建筑技术。
我国城镇化大力发展的同时也面临着建筑面积剧增的压力,发展低碳建筑首先就要在建筑从设计要报废的整个过程中全面实行建筑节能,建立明确的节能减排标准,加强整个过程中的监管力度。同时完善相关的法律、法规,确立合理的激励机制,做到有奖有惩,目标明确。
我国建筑更多的是采用高碳排放的混凝土结构,而发达国家的建筑结构超过一半已经采用钢结构。钢结构相对于传统的混凝土结构具有全方位的优势。据统计,钢结构住宅的碳排放量为480kg/m2,混凝土结构的住宅建筑碳排放量为7406kg/m2,而二者的造价基本相同。同时钢结构比混凝土结构的使用空间利用多5%,并且钢结构自身具有材料轻,抗震能力强,可回收、可工业化批量等其他优势。在建筑的使用过程中由于采用节能设计,建筑的保温节能效果显著。
减少碳排放,发展低碳建筑离不开科技的推动。建筑能耗在人类消耗能量中占的比重最高,而建筑能耗中日常生活用能占最大比重,其次是材料设备生产能耗。因此低碳技术的开发与运用最主要集中在能源和材料两个方面。
首先,要提高能源的利用效率,开发新的能源取代高碳排放的石化能源。例如太阳能、风能、地热能以及能量循环利用技术,通过新能源的使用减少碳排放量
其次,开发设计出新的低碳材料和节能设备,在保证节能和低排放的基础上,注重材料产业的优化,提高研发水平和产品竞争力。
低碳经济的发展离不开人才的支持。对于建筑节能和低碳建筑来说专业人才的作用更是不可替代,其中设计人才更是不可或缺。建筑设计人才的理念直接影响到建筑成品的结构和功能特点,专业的低碳建筑设计人才是决定建筑成品是否做到节能减排的关键。因此,培养专业的人才是推进低碳建筑的发展的源头。在人才的培养方面要融入建筑节能和低碳建筑的理念;在人才的考核上深入节能减排方面的考核内容。
由于发达国家低碳经济发展水平较高,因为我们应当在结合自身具体情况的前提下借鉴国外的先进经验。例如生态新城建立的代表马斯达尔,该城市在沙漠建立,定位目标高,技术含量高、投入高等对我国大部分城市借鉴来说具有较大的困难,但是马斯达尔在城市的能源、交通以及产业经济方面对于我们则有较大的借鉴意义。
学习先进技术固然重要,因为他是实现节能减排的载体,但是对于国外节能减排的政策和管理方式同样对于我们有较大的借鉴意义。
加强宣传教育的力度,促使社会大众深入了解“节能减排”的观念,促使公众在日常生活中能够主动坐到节约能源,减少碳排放。从而推动低碳建筑的发展。
建筑节能和低碳建筑是发展循环经济的重要组成部分,是整个世界环境的大势所趋。低碳建筑和建筑节能能够有效缓解日益恶劣的气候环境带来的压力,同时对于建筑业来说更是一个难得的发展机遇。我们要针对我国的国情和节能减排水平,科学规划,合理实施,从而为整个世界的环境做出符合大国风范的贡献。
交通运输业是国民经济和社会发展的基础性、先导性和服务性行业,是国家发展绿色循环低碳经济的重点领域之一。目前,我国交通运输发展与资源、与环境的负外部性矛盾十分突出,成为交通运输业可持续发展面临的瓶颈之一。为加快推动交通运输业转型发展,全面落实的十提出全面建成小康社会的宏伟目标和“五位一体”的总体布局,建设“两型”(资源节约型和环境友好型)交通运输业,交通运输部2013年5月22日印发了《加快推进绿色循环低碳交通运输发展指导意见》(简称《指导意见》),之后,交通运输部决定开展“十二五”后期及“十三五”期绿色循环低碳示范项目评选活动。江苏、浙江、广东、河南、上海、南京、无锡等省、市各级政府迅速响应,制定和实施加快推进绿色低碳交通运输发展规划和区域性试点实施方案,绿色循环低碳成为当前交通运输业广为接受的发展理念和行动方向。但是,行业内对绿色循环低碳交通概念还缺乏系统、深入解读,乃至存在诸多认识误区。科学界定和理解绿色循环低碳交通运输概念内涵,对于贯彻落实《指导意见》十分重要,也是其重要前提。
交通运输属于一种经济形态,绿色循环低碳交通运输概念内涵实际包含绿色交通运输、循环交通运输、低碳交通运输等的三个概念内涵,它们对应的经济学理论基础分别是环境经济学、生态经济学和能源经济学。对承载经济社会发展的资源环境的反思,引发解决经济发展方式变革问题成为经济社会可持续发展研究的主旋律,在上面的经济学领域产生了绿色经济、循环经济、低碳经济等新概念,从而也派生出绿色交通运输、循环交通运输、低碳交通运输等概念。这六个概念的实质是一致的,都体现出转变发展方式的要求。对发展理念新的思考最早起源于英国,在1935年,英国生态学家阿瑟・乔治・斯坦利提出生态系统概念。1962年,美国生态学家卡尔逊在他的著作《寂静的春天》揭示出生态系统破坏会给人类社会发展带来巨大的风险。1962年,美国经济学家鲍尔丁提出 “宇宙飞船经济理论”,该理论明确以循环式经济代替过去单程式线性经济理,因此,鲍尔丁被认为是循环经济的最早提倡者。1989年英国经济学家皮尔斯出版《绿色经济蓝皮书》首次提出绿色经济概念。世界上最早提出低碳经济的国家英国2003年2月24日颁布能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。20世纪80年代以来,全球气候变化被国际社会广泛共同关注,1992年合国环境与发展大会通过《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC),1997年UNFCCC的补充条款《联合国气候变化框架公约的京都议定书》得到84国签署 ,到2009年月,发展得到183个国家签署(超过全球排放量的61%)。这些理念、思想、理论与方法传入我国后,国内学者出现大量讨论这些议题的研究文献,绿色、循环、低碳经济的理论探讨和实践探索在宏观、中观、微观等层面展开。属于中观层面的交通运输亦出台一系列政策,如交通运输部相继出台了《公路、水路交通实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》、《公路水路交通节能中长期规划纲要》、《建设节约型交通指导意见》、《公路水路交通节能中长期规划纲要》、《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》等指导性意见或规划。
从整个人类与地球的共同利益出发,用科学的、伦理的、注重生态的方式对精神财富和物质财富做出可持续的创造,并进行进一步公平合理的分配。这是国际维基大百科全书对绿色经济的定义。借鉴此意,绿色交通运输就是指出于保护环境和减小能耗的目的,通过各种节能减排等环保手段产生的经济效益、生态效益、社会效益的交通运输运行经济形态,是有利于人类生存环境改善、资源得以有效保护的严重交通运输发展状态。其基本特征可概括为“三低三高”,即低排放、低消耗、低污染、高循环、高碳汇和高效率。
我国《循环经济促进法》中对“循环经济”一词作出如下定义:在生产、流通和消费过程中进行减量化、再利用、资源化活动的总称。由此可推断,循环交通运输是指在资源投入、企业生产、产品和服务消费、废弃物处理的过程中,按照减量化、再利用、资源化原则,获得经济效益、社会效益和环境效益的交通运输运行经济形态。循环交通运输的基本特征是一低两再一高,即低消耗、再循环、再利用和高效益,其根本内涵是交通运输资源的循环再利用,重要的是以最小的资源消耗和环境成本获得最大的交通运输经济和社会效益。
与传统经济体系相比,在生产和消费方面中一个新的经济、技术和社会体系,更能够满足节能减排的需求,并且还能维持保持经济和社会发展的上升趋势。这一关于低碳经济的界定来源于2009年出版的《中国发展低碳经济途径》。由此可见,低碳交通运输是交通运输领域的碳生产力和人文水平综合可持续发展并都达到一种高层次经济状态,其本质在于通过降低二氧化碳等温室排放量又实现高规模高质量的交通运输发展。低碳交通运输概念突出的是要降低碳排放以为应对全球气候变化作贡献,其本质是提高交通运输能源的利用效率、创新建立交通运输清洁能源结构,关键是观念转变、技术、制度的创新。
自新课改以来,教育部实施了规范办学行为的指导意见,北京也相应地出台了“京八条”,要求学校不再加课或补课。而高中生物是从高二年级才开始的一门自然学科,每节新课中都要出现诸多的概念和名词,如果教师还是按照以往的那种“满堂灌”式讲课,甚至为了追求知识的全面性和完整性,无暇顾及“以生为本”的新课标理念,将会导致学生的学习效率低下,其学习的主动性被抹。因此,教师迫切需要改变传统的教学方式,提高课堂的教学效率。现以“减数分裂”第一课时教学实践为例,谈谈“变、辩、辨”出高效课堂教学模式的实践和体会。
普通高中生物人教版“减数分裂”是必修二第二章第一节内容,包括“、卵细胞的生成过程和受精作用”,教学建议用3课时完成。对于“、卵细胞生成过程”的内容,教材先以“问题探讨”的形式出示果蝇体细胞和配子的染色体图,使学生产生疑问,而后采用图文结合的呈现方式,主要通过2个图解说明、卵细胞的生成过程。与此同时教师给出许多名词和概念,然后通过观察“蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”增进学生的感性认识。教材最后安排了让学生用橡皮泥模拟减数分裂过程中染色体的行为变化。大多教师在实际教学中也是这样安排教学顺序的,可是这种安排显然没有注重学生的探究过程和生物学科素养的培养,只能使学生被迫接受知识,不能调动学生的主动性。众所周知,生物学研究的基本方法是:首先正确合理的取材,然后经过一定处理和观察,并对所得到的现象进行分析,统计、综合得出结论。例如:在观察学习有丝分裂过程时,不是取一个细胞在显微镜下观察其动态分裂过程,而是在正确的取材下通过观察成千上万个死细胞的“即时图像”,然后通过分析,统计、综合得出结论。“减数分裂”的学习亦如此,先要让学生观察无数个细胞,然后再分析、统计。教师如何突破这一重要概念,改变学生死记硬背的学习方法,努力让学生体验概念形成的过程,主动参与到概念的形成、分析、运用和辨析中来,是本节课教学设计的指导思想。为了实现这一目标,笔者在教学中运用自主探究构建模型法,指导学生组内合作交流法、组间辩论法等辨析概念的本质。另外,还通过播放视频,深化学生对减数分裂的理解。
(2) 相关概念:同源染色体分离;非同源染色体自由组合;等位基因、非等位基因随染色体的变化。
(3) 名词:原始生殖细胞(精原细胞)、初级精母细胞、次级精母细胞、联会、四分体。
教师根据生物学科特点和学生的认知水平开展多种形式探究学习、小组合作交流,引导学生自己提出问题并进行组间“辩”论,“辩”出解决问题之策,“辩”出每章节的重要概念及概念的延伸;课堂练习、课后作业以减量、提质并举,在巩固当天课堂所学知识同时,“辨”出概念的本质,健全知识体系。
教师:和卵细胞融合过程称为受精作用;由图可知,在4~6亿个中,只有几百个到达卵细胞的周围,最后只有一个到达终点,进入卵细胞,构成受精卵,发育成个体。所以每个个体生来就是一名冠军。
情境二:一对善良的夫妇,生了一位“白富美”的小宝贝。教师问:这位小宝贝发育的起点是什么?受精卵细胞是哪些细胞融合而成的?父方或母方以何种细胞增殖方式产生或卵细胞?
教师把有丝分裂的过程图提前画在副黑板上,并提问:在一次有丝分裂中,染色体复制几次,细胞分裂几次,分裂后期染色体遵循什么分裂原则(平均分配)才能保证子细胞中染色体与亲代细胞中一样?
设置意图:教师引导学生回顾有丝分裂,总结有丝分裂过程的特点和意义,为减数分裂学习奠定基础。
情境三:出示“某种生物的一个精原细胞和其通过减数分裂产生的两个的图片”(图1)。
教师提出问题:配子中的染色体和体细胞中染色体在形态大小和数目上有什么区别?
学生乙:配子中没有形态大小相同的染色体。学生丙:配子中染色体数为什么要减半呢?学生丁:受精时再把和卵细胞的染色体数加一起,就跟亲代一样了。
教师给出同源染色体、原始生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)和减数分裂的概念,并提出问题:配子在形成过程中是怎样发生染色体数目减半的呢?
以图1中精原细胞为例,每个学习小组用彩纸条、双面胶、毛线、剪刀等材料和工具,大胆想象,尝试制作模型,模拟染色体的变化。
小组1:我们认为精原细胞直接分裂,同源染色体分别被拉向细胞的两极,最终产生的两个子细胞中没有同源染色体。
小组2:开始我们认为进行了染色体复制,但是发现,分裂后子细胞染色体数就不能减半了,而是与体细胞相同。所以也认为没有发生染色体复制,而是直接进行了分裂。
教师:在学习有丝分裂时知道:细胞通过分裂增殖时,在分裂前,必须进行一定的物质准备,即进行染色体的复制,而减数分裂也属于细胞增殖的一种,所以没有复制是不对的,必须进行复制。有位叫魏斯曼的科学家曾大胆推测减数分裂,而且他的推测是非常正确的。通过以上辩论,你们可对以下问题进行也大胆推测:减数分裂是复制几次,分裂几次,配子中染色体数目就能减半呢?
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小组3:我们认为复制后第一次分裂是姐妹染色单体分离,第二次是同源染色体的分离,最终形成四个细胞中各含有同源染色体中的一条。
教师:其他组有没有不同的方法和理解,科学家经过成千上万次观察细胞分裂时,发现有这样的两个细胞。教师同时出示图2。
小组4:间期复制后第一次分裂是同源染色体分离,第二次分裂是姐妹染色单体的分离,而且我们组也观察到图像。
小组5质疑:同源染色体是怎样分开的?前期染色体应该是散乱排布的,怎样保证后期是同源染色体分离呢?
教师释疑:在减数分裂的第一次分裂中期,是同源染色体排列在赤道板的两侧,而不是着丝点排列在赤道板上,并且是平均分配。接着,教师给出新名词:第一次分裂的前期,同源染色体会相互靠近的,叫同源染色体的联会(配对),配对后的一对同源染色体叫四分体。精原细胞复制后的细胞叫初级精母细胞,第一次分裂结束后的两个子细胞叫做次级精母细胞。
小组7:我们组制作的次级精母细胞模型中同源染色体分离后形成的染色体是由颜色相同的纸条构成,而图2中是由颜色不同的构成,我们组制作的还正确吗?
教师:小组7你们的质疑是对的,你们的模型也是正确的,在减数第一次分裂后期发生的这种现象是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。请同学们以此为依据进一步完善该过程。播放观看减数分裂全过程(动画)。
师生共同总结减数分裂的特点。各组学生再完善模型,并用标签纸标出:联会、四分体、初级(次级)精母细胞、减数第一次分裂、第二次分裂等名词。
“低碳建筑”是近几年才提出来的概念,在国内外还没有统一的认识和明确定义。同济大学教授龙惟定认为低碳建筑是指二氧化碳排放量低的建筑。上海师范大学教授粟庆提出,低碳建筑指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。中国社科院研究员庄贵阳认为,低碳建筑是节能建筑和可再生能源建筑的结合体。综合以上观点,鉴于低碳建筑是由低碳经济延伸出来的子概念,是实施低碳经济的重要组成部分和领域,考虑到低碳建筑不单单强调的是二氧化碳排放量的降低问题,为此,可以对低碳建筑作如下定义:低碳建筑是一种正在兴起的建筑发展模式,其核心是在市场机制基础上,通过制度创新、技术创新和人类生存发展观念的根本性转变,推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用,促进建筑业在满足功能需求的情况下,在整个生命周期内朝向高效能、低能耗和低碳排放转型,以适应“两型社会”建设要求的可持续发展模式。因此,研究低碳建筑工程项目管理,对于推进建筑业结构高级化、发展模式低碳化等建筑业发展方式转变意义重大。
可以看出:第一,低碳建筑是保持经济和社会可持续发展的一种经济形态,是对传统建筑发展模式和管理模式的变革, 是倡导新生活理念和文化的重要载体,是人类正在积极探索的重大工程。第二,低碳建筑是一种新的建筑理念和新的建筑管理模式。低碳建筑与其他相关概念区别在于:建筑节能主要是从节约的角度出发的,核心是节约资源和降低能耗;“生态建筑”是从社会可持续发展角度出发的,侧重于“生态”,主要强调建筑与自然的融合;“可持续建筑”主要是考虑资源的高效利用和保持环境的可持续性;“绿色建筑”包含了节能、生态、可持续概念所包含的全部内容,并更强调生态与环境保护,实现环保和健康的目标。低碳建筑除了强调节能、高效、可持续和绿色发展外,是包含范围更广的建筑发展理念和管理模式,侧重于低碳排放但又不仅仅指低碳排放。现阶段,低碳建筑是建设美丽中国的重要组成部分,是建立在建设“两型社会”理念上的,需要通过建立在低碳理念基础上的合理的规划设计、先进的低碳建筑技术和现代化的低碳建筑管理来实现,以满足人们不断增长的建筑需求。从这一意义上讲,在研究低碳建筑工程项目管理时,应该围绕建设“美丽中国”“两型社会”大目标,强调经济、技术、管理、法律的融合,牢牢把握运用市场机制、政府推动、制度创新、技术创新、管理创新等工具,从满足工程项目全生命周期的功能需求,实现高效能、低能耗和低碳排放出发,在传统管理基础上,以高效能、低能耗和低碳排放为约束条件,与现代管理相结合,确立低碳型现代管理理念和方式,以管理过程的低碳化来实现建筑产品的低碳化的过程。
低碳园林景观概念的提出,起因是全球气候的明显变化和传统石化能源的日趋短缺,人类自进人工业社会以来,城市各领域大量燃烧和使用不可再生能源(石化能源――煤炭、石油、天然气等).产生并排放出大量以二氧化碳为主的温室气体,导致地球气候迅速变暖。由此引发的极端气候及环境事件在全球频频发生,已经严重威胁人类正常的生存与发展环境。自20世纪80年代以来工业化和城市化步伐明显加快.一些高能耗行业发展迅猛.因此能源需求出现了前所未有的高增长态势。
1.低碳(Low―carbon),指较低(更低)的温室气体(主要指二氧化碳)的排放[1]。
低碳景观理念已逐渐继生态景观、乡土景观理念后成为国际景观界的主流趋势。在中国,低碳园林景观理念也越来越受到重视,人们越来越清晰地认识到二氧化碳排放量猛增,会导致对整个人类的生存和发展产生严重威胁。在如此的现实条件下,怎样能够在保证园林基本功能的同时维持其“低碳化”的本质,成为了低碳园林景观设计与实践的核心问题。
1.2低碳园林景观(Low Carbon Landscape Architecture)可以理解为:在景观规划设计、材料与设备制造、施工建造与日常管理以及使用的整个生命周期内,尽量减少化石能源等不可再生能源的使用,提高能效、降低二氧化碳排放量,尽量增加景观系统的碳汇能力,形成以低能耗、低污染、高碳汇为基本特征的园林景观体系[3]。
低碳概念在园林景观中可以分为的减碳和固碳这两个方面对低碳环境进行营造。低碳是不仅与社会环境密切联系的概念,也与民生息息相关,因此不论在减碳或固碳环节,都需要同时从宏观规划和微观设计上对其进行分析与探索。
其落脚点很大程度上体现在碳能源的循环与再利用,即低碳景观能量流的植入。在快速城市化过程中,主要的碳源来自土地利用和能源利用,因此减碳可以从其城市宏观战略上进行把控,同时在微观上对景观设计方法与技术进行改进。从规划战略方面,怀来的“零碳城”模式对低碳景观的营造具有启示意义,所谓零碳并非没有二氧化碳的排放,而是碳源和碳汇可相互抵消的动态碳平衡。
固碳概念在园林景观建设中主要体现于植物材料对二氧化碳的吸收和利用。不同品种的植物固碳的功能不同;同一品种的植物,被配置于不同的环境中,其固碳能力也会不同。
二、以乌鲁木齐市园林景观建设中的低碳策略现状为例,提出问题所在及对低碳住区园林景观设计营造提出新的思路的探索。
在近20年的乌鲁木齐区域园林景观建设中也同样存在这样的问题,地方政府为宣扬政绩和排场,兴建的具有宏大气势的规则式景观大道和城市广场等。这种行为只重视了景观的形式与外观, 却忽略了景观的生态物种多样与伴生型的等属性。在这些建设过程中对人力、物力的高消耗无疑增大了园林景观建设中的碳排放。同时,这种规则式的广场和大道中,植物的配置服从于形式的要求,或品种单一,或配置不符合园林景观的生态原理,很大程度上降低了植物的固碳功能。
在此大背景影响下的城市住宅区园林景观设计,我们的园林景观师,在设计手法上更多的追求 “风格化”、“现代化”,造成人工景观(如广场、小品等)或非自然式的植物配置的设计住宅区园林景观的实现。这样的园林景观无论是在减碳还是在固碳方面都无法达到低碳景观的要求。这些特点往往导致社会的快速发展不能适应这个当时很“时尚”的园林景观,并很快显现落后与陈旧,导致很多城市住宅区园林景观的二次翻新改造等重复性建设,从而又加大了碳排放。故在园林景观的建设中我们的园林景观设计师应注意以上的问题,减少人工景观的盲目使用,多采用自然景观,保证其生态发展的可持续性和长久性,避免翻新改造,从而达到固碳减碳的生态园林景观目标。
在住区园林景观设计过程中,我们的景观设计师,为了达到或满足业主的景观视觉观赏效果,往往忽视植物生态链共生伴生性群落的原则,在园区内设置树种过于单一,种植大片草坪,或孤植一株或几株大型乔木,视觉满足了业主的要求,但养护维护大面积草坪,需要人工机械,消耗石化能源进一步加大了碳排放,在这里我们以乌鲁木齐地区举例说明:草坪养护,一年中7个月属于草坪的养护期,以每周一次草坪修剪养护,一台8马力自走式割草机,一小时消耗1升汽油,产生2.25KG碳排放计算,一年草坪养护的直接碳排放量达到63KG ,园林绿化是实现低碳的主动性途径, 因为绿色植物具有碳汇的功能。通过园林绿化提高公共绿地的质量,科学布局绿地的分布和结构,使树木生长茁壮茂盛,促使绿地吸碳放氧的能力最大化。在园林植物在配置上,按照一般要求应注意的是:要满足功能的要求;要适地适树,根据不同的场所对植物的要求不同;要注重突出景观风格和特色;要注意植物的季相变化等
2014年7月16日乌鲁木齐市关于印发乌鲁木齐市低碳城市试点工作实施方案的通知要求,内容中充分认识城市低碳发展的重要性和紧迫性,明确建设目标,科学组织实施,加强组织领导,统筹协调推进,落实低碳排放措施,大力调整能源结构,深入开展低碳宣传等一系列举措,为城市低碳园林景观建设提出了新的要求。
在园林植物的选择上,应注重固碳能力强的园林植物种类的应用,以提高城市园林景观的固碳效益,营造出低碳园林绿地。根据已有学者的研究成果,固碳能力较强的植物有垂柳、乌桕、麻栎、醉鱼草、木芙蓉、火棘、锦带花、碧桃、夹竹桃、金钟花、金叶女贞、广玉兰等。
为了在园林景观建设中更遵循经济原则,应更多的运用乡土植物。乡土植物较其它植物在适应性和抗性方面表现得更强,并且乡土植物资源丰富,选择面广,选择余地大。乡土植物的应用除本身的优势外,在设计施工过程中由于是就近取材,所以在交通运输上会大大减少能源的消耗,有效地做到低碳要求的低能耗。并且乡土植物已适应了本地的气候及土壤环境,可更好的发挥植物本身的固碳能力。
还要注意不同植物的固碳能力的互补优势,提高植物群落的整体固碳能力,营造更加科学合理的低碳园林景观。一是落叶乔木与常绿灌木的合理配置。根据相关的试验表明,灌木的固碳释氧能力要明显高于乔木树种,常绿灌木>
落叶乔木>
常绿乔木>
落叶灌木,同时灌木地被植物的固碳释氧能力要高于草本和藤本植物。因此在植物的配置中要增加常绿灌木与落叶乔木的配比,除了美化环境的功能外,也能增加绿地的固碳能力,体现低碳理念。二是幼龄树与老龄树的合理配置,合理有效的保护古树名木。从低碳的角度考虑,年龄较低的树种,其固碳能力要高于老龄树。
水能使园林产生更多生动活泼的景观。在低碳发展的今天,水体景观的营造除了考虑其景观效果外,要更多注重其生态性,创造更适宜人类需求的低碳型水体景观。水景设计在设计时要营造低碳理念,就要设计师在设计之初渗透低碳理念。在地址的选择上,就要依靠地形、自然水源来考虑水体景观的设计,这样“就地取材”很大程度上减少了能量的消耗。第二就是避免过分追求水体景观豪华的景观效果,最大程度上避免浪费。第三就是在水体景观中对于音乐、灯光等辅助设计效果的应用要注重对其的控制性,这样既可减少水的消耗也会降低能量的损耗。最后就是合理地配置水体植物,不仅可以软化景观效果,同时水体植物有自净的功能,可以有效地降低污染的程度。总之在不断的探索中,设计师会更成熟地营造出更能满足人们需求的低碳型水体景观。
在园林景观的构建,无论是园林建筑还是园林道路铺装,减少碳排放量的影响最直接的方法就是选择低碳型材料,以达到低碳发展的目的。例如木结构材料的应用,木结构在加工物化的阶段消耗的水及能量较钢结构和混凝土结构要少,用这种材料部分代替或者全部代替钢结构或者混凝土结构的构件,将大大减少碳排放和低能耗,同时还可以促进森林的可持续管理,更好地固定碳的排放。
3.5 可再生能源的推广应用在园林景观设计中,可再生能源与低能耗技术及产品在园林景观设计中的应用已崭露头角。可再生能源是指在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复利用的能源(太阳能、风能、水能、生物质能、沼气等)。在园林景观设计中比较常见到的应用就是在照明系统中的应用,例如利用太阳能光伏发电的路灯。
随着经济的发展和社会的进步,人们对于建筑的功能要求越来越高,建筑的能耗也越来越大。所以,丰富建筑的使用功能并且减少建筑的能源消耗,逐渐成为了建筑发展的一个主要趋势。绿色建筑是充分利用环境条件和资源效率设计、建造的建筑,不仅能为人们提供一个舒适的居住空间,同时也极大的降低建筑能耗、节约资源,从而实现建筑的可持续发展。本文就新时期绿色建筑的设计理念与新技术的应用进行详细探究。
所谓绿色建筑,是指可以提供安全、健康、舒适的活动与居住空间,并且建筑使用过程中能够实现资源利用效率高、环境影响小的目标,从而达到建筑、人、环境的和谐可持续发展。绿色建筑包含了三个层面的内涵。首先,绿色建筑需要满足人们功能上的使用要求,能够提供舒适的工作和生活空间。绿色建筑从设计、建造和使用的每个环节都需要实现节能环保的要求。设计阶段,要考虑最大限度的利用环境,降低施工中对环境的不利影响;建造阶段,要满足为人们提供低耗、舒适和健康的空间;拆除阶段,降低拆除对于周围环境的危害影响。其次,绿色建筑是节能的建筑。所谓节能是指在建造和使用过程中能源消耗小,尽量的减少了资源的浪费。最后,绿色建筑能够保护环境。绿色建筑保护环境是通过减少环境污染以及减少二氧化碳等温室气体排放来实现的。
第一,绿色建筑是以满足使用需求为出发点。以人为本是绿色建筑设计、建造过程中的出发点,也是落脚点。我们重视绿色建筑的节能特性,但是不能牺牲其使用的舒适度和健康度,更不能降低使用者的工作效率。我们需要在安全和舒适的前提下,通过先进技术改变能源利用方式提高能源利用效率,从而实现节能。第二,绿色建筑以保护环境为重点。实现我国社会的可持续发展,绿色建筑是其中重要的一个环节。所以,绿色建筑应该要以保护环境和节约资源为重点。根据相关数据统计表明,全球每年开采的原材料中,有40%左右直接转化为工程用品和建筑材料,比如钢材、橡胶、混凝土等,木材产量的25%用于建设工程。木材的大量砍伐造成了森林植被退化、洪水泛滥、气候变化加剧以及生物多样性的缺失。同时,建筑在建造的过程中使用了大量的资源并且产生了严重的污染,这些污染对我们的生态环境和人民的身体健康造成了恶劣的影响。所以,绿色建筑的设计要求摒弃传统的理念,充分认识到人是自然环境的一份子、人与自然和谐发展的重要性,变掠夺开发为珍惜共生。第三,绿色建筑设计要考虑全寿命周期。所谓全寿命周期指产品从设计到废弃的整个生命周期。绿色建筑的全寿命周期,本质上体现的是其设计的深度。绿色建筑作为一种特殊的社会商品,从设计到建设再到使用,从拆除到再利用,每一个过程都应该具备绿色建筑的概念。为了实现这个目标,必须要围绕绿色建筑项目的整个生命周期,从项目前期设计策划、施工到使用的每个过程都秉持可持续发展的观念进行,通过设计者、施工方的合作,实现绿色建筑全寿命周期的绿色目标。第四,绿色建筑涵盖全方面绿色概念。绿色建筑的概念,实质上是设计思维方式,所以绿色建筑的概念可以涵盖几乎所有的建筑项目,比如工业建筑、商业建筑、居住建筑以及办公建筑等。对于建筑项目,不仅新建设的项目可以应用绿色建筑这一概念,扩建乃至改建和迁建的项目也都可以应用这个概念。随着技术和理念的发展,绿色建筑概念必将实现狭义向广义的发展,所有工程项目可能够应用其精髓和内涵。
3.1暖通空调。暖通空调在绿色建筑中的应用主要有三种形式。第一冷热源形式。冷热源形式是应用地热泵系统进行供暖制冷的一种方式,主要以地下土壤中的能量为冷热源对建筑空间进行温度控制。该方式通过埋地换热器系统,取冷热能量但不取水,不会对大气造成污染,也不会有排尘和排水问题。同时,在能源使用方面,将建筑对环境的影响最小化。第二新风系统。新风系统是采用温湿度控制,以热泵溶液为新风机组,利用溴化钾溶液进行调湿调温。在新风系统中,需要采用过滤器对新风进行过滤、处理可吸入颗粒物并对排风进行冷热回收。新风系统可以调节室内的温湿度,所以室内的空调末端常使用干盘管形式,可以起到抑菌作用,改善室内空气质量,较其他空调系统的舒适度和节能效果更好。3.2透明玻璃幕墙。透明玻璃幕墙是目前高档建筑常用的建筑形式,是建筑热量传导和交换最活跃的部位。玻璃幕墙的热损失是传统墙体的数倍,其能耗约占总能耗的40%左右。所以,做好玻璃幕墙的节能意义重大。玻璃幕墙具有轻量化、不燃、耐震的特点,在高楼防火、防震的严格要求下逐渐的成为建筑设计和建造的主要形式。玻璃幕墙可以减少钢筋混凝土的使用量,能够减少高耗能材料的使用,达到节能降耗的作用。同时,玻璃幕墙易于回收再利用,实现资源的循环利用。3.3水资源循环利用。首先是水资源再生利用。在绿色建筑中,应该设计有再生水系统,通过再生水系统将再生水用于建筑的绿化灌溉、卫生打扫以及景观水补给等,实现节约水资源的目的。其次,绿色建筑要设计雨水收集系统,将屋面和屋顶的雨水收集之后经过处理系统处理,进行利用。最后,采用节水器具和设备。在绿色建筑内,给水设备和器具应该采用节水型产品,从而达到节约水资源的目的。3.4智能化技术。智能化技术在绿色建筑中的应用主要包括以下几种:首先,智能照明系统。该系统主要是利用接触器技术、照明传感器,在建筑设置节能的灯具,根据不同区域照明的需求,智能的选取照明水平。该系统能够控制和节约用电,延长灯具的寿命,提高照明水平,达到很好的节能效果。智能照明系统由于采用智能化控制,能够有效的对自然光进行调节,使建筑光环境更加理想;其次,智能电梯群控制系统。该系统通过智能化控算法,由计算机集中对建筑物内的电梯进行管理、发号指令,根据系统设定目标和建筑实际情况做出最优化控制。电梯群智能控制系统能够有效的改变传统电梯单独控制所造成的能源消耗、资源浪费,实现节能目的。第三,智能遮阳板控制系统。该系统通过亮度传感器控制遮阳板。在全自动模式下,该系统根据光线的不同自动开启、关闭、调节角度等,从而调节进入建筑内部的热量,可以有效的降低或提高建筑内部的温度,达到节能环保的作用。
[1]汝信,陆学艺,等.绿色建筑分析与预测[M].北京:社会科学文献出版社,2009.
低碳概念是一种从各个方面实现低碳化的的一种概念,它要求生产、生活、发展等各个环节都要以低碳的形式实现,比如它包括实现低碳形式的经济发展、低碳形式的日常生活、低碳形式的能源消耗等。人们之所以开始重视低碳的理念,是由于科学技术的飞速发展,人们开始意识到自然能源已经被严重消耗,目前人们的生存环境已逐渐被破坏,若继续使用高能源、高排放的生活、生产、发展的方式,未来人们将失去生存空间的缘故,为此,人们提出低碳的概念。低碳的概念总体来说分为三个部分:低碳经济,它是指人们要在减少能源消耗的情况下,找出让经济持续发展的方法;低碳生活,指人们要习惯低排放的生活方式,要在日常生活中一点一滴的节省碳能源、减少碳排放的生活方式赢得持续生存的空间;低碳发展,是指使用环保技术、绿色技术,使人们能在生活和生产中实现低碳的理念。我国虽然地大物博,然而我国的自然资源分布的方式极不平衡,且我国的人口数量多,这使我国人均自然资源的占有量较少;目前我国的环境正持续恶化,雾霾现象、酸雨现象、癌症村现象等异常现象正在频繁发生;我国的经济发展方式不合理,自然资源被过度开发。以上生态发展的现象给人们以警示,要求人们必须要重视低碳的问题,在这种背景下用合理的国土规划实现低碳的概念是一件极其重要的事情。
(1)直接碳排放的现状。所谓的直接碳排放,是指自然资源循环带来的碳排放,它与国土使用的现状有关,比如如果使用加大农田耕作、增多草场面积、积极植树造林等方法会让绿色覆盖面积增加,从而使碳排放量减少。然而就目前来看,我国的直接碳排放却逐渐增多。2013年的数据统计中记载,2013年我国耕地面积减少120万亩,且我部分区域的耕地退化严重,我国现有的耕地面积有三成已经受到侵蚀,现被侵蚀的耕地面积已达近3亿亩,其中受严重污染不能持续耕作的土地已达1.1%的比例。我国曾是排名世界第二的草原大国,草地是我国的重要天然资源,然而据统计,过度使用草地使我国的草原的草资源严重退化,据2013年统计,我国草地生产力已下降至建国初期的一半,草地沙漠化现象严重,正以每年1.34万倾左右的速度向沙漠化方向发展。据2013年的数据调查显示,我国全国森林面积约297.29万平方公里,即将退化的面积约39万平方公里,新增面积不及20万平方公里,且我国的人均森林面积约0.132公倾,仅为世界的119位,同时我国的森林面积发展不平衡,南方城市,尤其是福建的植树造林工作颇见成效,而北方的植物造林工作未积极开展,这造成我国直接碳排放出现南北不平衡的问题。
(2)人为碳排放的现状。人为碳排放是指人们在生产、生活中出现的碳排放。据统计,我国的人为碳排放量自2000年始-2012年期间年年上升,2012年,我国的人为碳排放比例占世界的27%左右,其中人均的碳排放量为7公吨,这意味着我国是数一数二的人为碳排放量的大国。其中,我国在“九五”和“十五”期间,人为碳排放量略微减缓,这是由于我国的能源转化技术正在推进,然而这种减缓幅度非常微小,它暂时不足以改变我国人为碳排放的现状。
(3)间接碳排放的现状。所为的间接碳排放是指除去以上的碳排放类型以外,其它的碳排放的总量。经过统计可能了解,我国间接碳排放量在1985年以前数量比较少,而在1985-1995这段时间,由于经济的增长,间接碳排放的总量已攀升至一倍多,1995-2005年之间,间接碳排放量又攀升至一倍多,直至如今,根据统计,我国的间接碳排放量又在2005年的数量上攀升一倍。由此数据可以看到,我国间接碳排放量每隔十年就要攀升一倍的数量。
(1)调整国土开发的强度。由以上的数据可以看到,国土开发的强度能决定低碳理念能否实现。以国外的国土开发强度的数据为参考,目前亚洲强国均将国土开发的强度定于10%左右,部分欧洲发达国家将国土开发强度定于15%左右,这意味着我国可根据经济发展的情况将国土开发强土定于10%,而绝不能超过20%的数值。但是,就目前我国的数据统计可以了解,我国的部分南方发达城市国土开发的强度已经超过20%的数据,这些城市正是碳排放量数值最高的几个城市,为了让我国的经济可持续发展,我国要通过国土规划使国土开发趋于平衡,特别要限制南方城市的国土开发。
(2)优化国土利用的结构。根据统计数据显示,我国土地的碳排放量从高到低的类型为工矿用地、交通用地、城乡居民点用地。特别是工矿用地类型的碳排放量比其它二类用地的总和还要多。这意味着我国必须优化国土利用的结构,通过合理的规划国土结构达到低碳经济发展的目的。我国西部与东部的很多城市,均以第二产业为支柱产业,这类产业往往为碳排放量极大的产业。为改善这一现状,我国需要优化国土利用的方式,使我国能以低碳的方式发展经济。部分工业产业属于高污染的产业,为了减少我国的碳排放量,我国需要对这些产业进行限制,利用国土的规划推动产业结构的改变。
整式的加减实际上是对整式施行两种重要的恒等变形:一种是合并同类项;另一种是去括号.整式的恒等变形是数学中符号运算的基础,是解方程的工具,在后面将要学习的代数知识几乎都与本章内容有关.另外本章也是培养和发展学生符号意识的重要素材.因此,加强对这一章的教学意义重大.本文以青岛出版社出版的《义务教育教科书·数学》(以下简称《教科书》)为例,就本章的教材分析、学情分析及教学建议作一探讨,以帮助教师更加有效地引导学生学习本章内容.
本章内容分为四节,第一节主要学习了整式、单项式及多项式的概念;第二节首先在比较多个单项式的基础上概括出了同类项的概念,然后结合具体实例学习了合并同类项的方法;第三节主要研究了去括号的问题;第四节学习了整式的加减.有了前三节内容作基础,学习第四节的内容时难度不大,可留出足够的时间让学生进行练习.通过学习第四节的内容,巩固和提高了对基础内容的学习.
教学重点是合并同类项.教学难点有二:一是合并同类项,合并同类项是整式加减的基础,整式的加减主要是通过合并同类项达到把整式化简的目的;二是去括号.去括号是多项式的一种恒等变形,教学中要指导学生根据去括号的法则进行.掌握法则的关键是把括号与括号前面的符号看成统一体,不能拆开,对于这一点,应结合例题进行强调.学好整式加减的关键是使学生明确整式加减的作用是把整式化简,化简的主要方法是合并多项式中的同类项,而在合并同类项的过程中,会出现有理数省略加号的和,还要运用有理数的有关运算律等,所以教学中要引导学生弄清算理,要有针对性地加强练习,使学生能熟练地运用合并同类项的法则进行化简运算.
知识技能:(1)在具体的情境中了解整式、单项式、多项式以及它们的有关概念;(2)理解同类项及其合并同类项的意义,会去括号;(3)会进行整式的加、减运算.
数学思考:(1)进一步体会用代数式刻画事物间相互关系的数学方法;(2)通过实际问题及乘法分配律解释合并同类项;(3)通过合并同类项、去括号法则的运用,感受数学的严谨性和条理性.
解决问题:(1)能通过具体问题发现合并同类项、去括号等问题的必要性;(2)在合并同类项法则的探索中,既能借助图形的直观又能运用运算律,从不同的角度处理和解决问题;(3)能用文字、字母清楚地表达去括号与整式加减法则的过程.
情感与态度:(1)积极参与合并同类项、去括号等问题的探索活动;(2)在运用整式的加减解决数学及现实问题的过程中,体验数学符号既是解决数学问题又是描述现实世界的有力工具;(3)认识通过观察、归纳、类比、推断可以获得数学猜想,体验在参与数学活动的过程中充满着探索性与创造性.
从以上的描述可以看出,教科书对目标的要求不只停留在知识技能方面,而且还特别注重了让学生参入数学活动的过程性方面.注重了数学应用意识的形成和培养,将教学目标的实现有机地融入到精心设计的情境中、过程中和应用中.所以说上述目标涵盖了数学课程目标的各个维度,体现了《标准》的“课程目标”和价值追求.
为了落实上述目标,青岛版教科书编写人员以《标准》为依据,除了选用合适的教学素材外,设计一些符合教学实际、有效的教学活动.这样的活动要体现“问题情境—建立模型—求解验证”的过程,努力把数学教学活动设计成师生积极参与、交往互动、共同发展的过程,就本章而言,教科书编写的指导思想是:使学生通过问题情境经历将实际问题符号化的过程,从而了解整式及其加减运算产生的背景;通过归纳、类比、联想等数学活动探索整式加减运算的法则;设置恰当数量和难度的符号运算,加强学生对算理的理解和基本技能的掌握.所以,本章教科书的显著特点是:
《标准》就教材的编写提出了六条具体的建议,简称为“科学性、整体性、过程性、现实性、弹性和可读性”.为了落实“呈现内容的素材应贴近学生现实”的要求.教科书中所选的素材要贴近学生的现实生活,注意广泛性、鲜活性、还要做到“与时俱进”.我们知道数学与生活密不可分,数学中的许多知识点都有着鲜明的“生活”基础,数学来源于生活实际,产生于现实需要,反过来又服务于我们的生活实际.因此,学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动.例如,在引出整式的概念前,教科书给出的三个问题:“卖报纸”、“在书店买书”和“窗子的透光面积”都来源于学生的生活实践,这些问题的选取不仅能使学生感受到数学与生活的联系,而且有助于激发学生的求知欲和学习动机,还能引导学生关注社会,发展他们应用数学的意识和能力.
青岛版教科书几乎每节课的课文都是由“观察与思考”、“交流与发现”、“实验与探究”三个栏目构成的.七年级上册教科书约60课时,共有三个栏目44个,其中“交流与发现”23个、“观察与思考”14个,“实验与探究”7个.本章教科书计划6课时,含有上述栏目4个.这些栏目都是通过真实的情境、鲜活的实例或数学自身的素材,提出了反映数学本质的、有助于活动开展的、适合学生思考的问题(串),所设计的问题(串)一般来讲具有一定的层次、有思考价值并且有一定的挑战性,这些问题(串)能引领学生进行观察、实验、思考、猜想、验证、推理与交流等数学活动,在活动的同时完成对数学知识学习的.
例如,在给出“去括号”法则之前,教科书一开始就安排了一个“交流与发现”栏目:
①时代中学原有a台电脑,暑假新购进b台电脑,同时淘汰c台旧电脑,该中学现有电脑多少台?
②李老师去书店购书,带去人民币a元,买书时付款b元,又找回c元,李老师还剩余多少元?
(为了增加教科书的可读性、趣味性,教科书分别由“小亮”和“小莹”给出前两个问题的两种不同的答案.学生通过计算问题③,自然会得到每组式子的结果是相同的.)
为了引导学生自主发现、归纳出去括号法则,教科书在给出上面三个问题后,提出下面的问题,以进一步启发学生思考:
分别比较①②③所得到的四个等式中等号两边的等式,你能总结出去括号法则吗?
学生通过思考、探索,在相互交流的基础上自己很容易的就能总结归纳出去括号的法则,从而完成学习任务.
这样安排,学生在经历数学知识的形成过程中,能体验到问题的结论和方法之间的精彩过程,以已有的知识和经验为基础进行积极“和谐”的建构过程,从而把新的学习内容正确地纳入到已有的认知结构中.这种处理方式,对于学生理解数学知识和方法,形成良好的数学思维习惯,都具有积极的作用.
(1)对整式的有关概念辨别不清.本章中出现的概念较多,容易混淆,如学生对给定的一些代数式不能准确的判定出哪些是单项式,哪些是多项式;对单项式的系数和次数分辨不清;不能透彻理解同类项的概念,出现判断上的错误等.
(2)由于不能正确掌握合并同类项的实质,导致在合并同类项时出现这样或那样的错误.
(3)去括号时符号出错.运用去括号法则变形时,要特别注意括号前面的“-”号.当括号前面是“-”号时,去括号时括号里的各项都要变号.含有两重括号,应按顺序先去小括号,再去中括号.
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决定数学学习效果的首要因素、基础因素和贯穿始终的因素就是概念要明确.概念不清会导致理解、判断、推理等方面的错误.正确理解单项式、单项式的系数与次数、多项式、多项式的项数与次数以及同类项等概念,是学好整式的基础,教学时应予以重视.
积极动手操作、动脑思考、大胆探索是学好数学的必要条件.教学中努力发挥学生的主观能动性,尊重学生的个性,让他们通过观察、思考、探索、讨论、交流、自主学习等活动,真正体现学习方式的转变.
教科书在每个运算法则得出之前,都安排了一些具体的实际问题,这是为了引导学生通过思考这些问题、解决这些问题而必须进行的一系列的“探究”活动而设立的,教学中要注意引导学生很好的参与这些活动.
《标准》指出“数学教学应根据具体的教学内容,注意使学生在获得间接经验的同时也能有机会获得直接经验,即从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境,引导学生…”.对于整式的有关概念的教学,教师在教学中应提供丰富有趣的问题情境,给学生留下充分探索和交流的空间,引导他们经历从具体问题中抽象出数量关系并运用符号进行表示,并在观察、分析、比较、猜想、归纳等一系列的数学活动中,发现有关规律,进而概括出有关的概念.
单项式的概念在整式的学习中起着至关重要的作用,为了引导学生进行学习,我们可以创设下面的问题情境:
(1)卖报的李阿姨从报社以每份035元的价格购进a份《晚报》,以每份050元的价格售出b份(b
(2)从书店邮购每册定价为a元的图书,邮费为书价的5%,邮购这种图书一册共需付款 元.
(3)某建筑物的窗户,上半部为半圆形,下半部为矩形,如图所示.已知矩形的长、宽分别为a、b,这扇窗户的透光面积是 .
学生在得到上述结果的同时还能体会到每个代数式所反映的数量关系,这时,教师引导学生观察、分析、概括这些代数式的特点:只含有加、减、乘、乘方四种运算,之后再将它们分为含有加、减运算与不含有加、减运算的两类.有了这些认识作为基础,就很自然的概括出整式和单项式的概念.这样安排有利于学生理解所学的有关知识.
在教学中,教师应以教科书为蓝本,探讨数学知识的发生、发展过程,并和学生一起研究由具体到抽象概括得到性质、法则的过程,长期经过这样的训练,学生的数学思维能力将会有较大的提高,而且在经历概括知识的过程中还能体会到数学思想和方法的重要性.
教师:三个式子5a2b、2ab2及4a2b在结构上有哪些相同点和不同点?
(通过多媒体演示系数、字母、相同字母的指数的特征,学生归纳这三个单项式的特征,形成同类项的概念.这样安排一方面可以帮助学生加深理解同类项的含义,另一方面还能培养学生归纳、抽象概括能力.)
(学生口头回答,教师规范解答上面的例题,并让学生说明每一步的根据,以明确算理,培养学生言必有据的学习习惯和逻辑推理能力.)
《标准》特别强调要改变学习方式,鼓励学生自主发展.为落实这一要求,在引导学生归纳、抽象概括法则时,教师应设计并组织学生进行观察、思考、探索、交流、发现等数学活动,让学生在参入这些活动的过程中,鼓励他们用自己的语言归纳出概念的特征或法则.经过小组和全班的交流,逐步形成较为规范的语言,使学生真正理解用数学语言表达的数学概念及法则的确切含义,会根据具体问题,运用相应的法则和运算律去处理.
本文在前面介绍教科书的第二个特点时,曾给出了三个让学生思考的问题,对于前两个问题学生在思考的基础上,分别得到两种答案:小亮为代表的是①a+(b-c);②a-(b-c).小莹为代表的则为①a+b-c;②a-b+c.
在学生得到两种不同结果的前提下,教师启发学生:小亮和小莹的答案有什么不同呢?
对于第三个问题,学生将会得到3x+(2x-x)=3x+2x-x;3x-(2x-x)=3x-2x+x.教师可以这样启发:这两个等式中等号左边的整式怎样就能变为右边的等式呢?
最后,再引导学生用自己的语言叙述去括号的法则.至此,一个新的运算法则就得到了,从这个运算法则的概括过程看,我们改变了以往传统的教师直接讲的做法,注重了学生的活动,这样做既尊重了学生的个性,又促进了学生的发展.
徜徉在世博园中,一砖一瓦,一车一灯,节能减排新技术的应用可谓无处不在。在极端天气的折腾下,人们开始意识到高碳笼罩的地球将无宁日。
对于正处在城市化、现代化加速时期的中国,与发达国家相同的是,这一进程具有高能源消费,高排放的特征;与发达国家不相同的是,中国面临着气候变化、粮食安全、能源稀缺等诸多全球化的挑战。
上海世博会主办方表示,世博会结束后,展示各个领域应对气候变化的策略和方法的零碳馆将永远保留下来,打造成中国首座零碳博物馆。这是矗立在时间和空间上的标记,降低碳排放不只是国家命题。
“只有3年的时间可以准备了!3年后,洛杉矶将被地震摧毁、白宫将被航母砸碎,连喜马拉雅山脉都会被滔天海啸彻底淹没……”看过影片《2012》的人,一定对这样的场景记忆犹新。这部好莱坞大片不仅全面刮起票房风暴,更是引发了人们对于地球末日的担忧与探讨。
尽管仍有学者对气候变化原因有不同的看法,但在首次石油危机、继而在气候变化成为问题以后,发达国家对高耗能的生产消费模式和低碳生活理念有了新认识。在2003年的《能源白皮书》上,英国政府第一个提出低碳概念。书中以低碳经济的新理念阐述了全球气候变暖对人类生存的挑战。
近几百年来,以大量化石能源消耗和大量碳排放为标志的工业化过程让发达国家在碳排放上遥遥领先于发展中国家。当然,也正是这一工业化过程使发达国家在科技上领先于其他国家,令他们长期以来习惯于高碳模式,并形成了全球的样板,最终导致其自身和全世界被高碳所绑架。
“夏天盖着被子开空调,冬天穿着单衣直流汗,这些生活习惯在我们上初中的时候特别流行。”一位刚刚上班的80后说,她现在依然习惯一到家就把所有的灯打开,开着水龙头洗碗。
中国改革开放的历史,在某种程度上可以说是中国快速城市化的历史。城市化的进程加剧了城市居民对美国生活方式的追捧:开大车,住大房,四季空调常开,日夜电灯长明,无节制地使用塑料袋、纸巾……传统的粗放型发展模式,造成了我国资源存量的急剧减少和环境承载能力的迅速下降,一大批早先资源丰富的城市,到今天不约而同地迎来了资源枯竭的命运。有研究报告指出,如果全世界的人都按美国人均资源消耗率生活的线个地球才能满足所需。
2009年12月,哥本哈根的联合国气候变化大会围绕碳排放权恶吵。虽然为期12天的峰会未就2012年后国际碳排放具体减碳指标及分配达成共识,但低碳这个概念得到了广泛认同,而且从国家意识进入日常生活领域。2010年的中国自此叫响“低碳”口号,中国向世界承诺:到2020年,单位GDP的碳排放下降40%至45%。
2010年4月,国内成千上万人的手机都陆续收到一条短信:从新年的这一刻开始,请您尽量选乘公交,选用节能家电,珍惜每一滴水……节能减排我承诺,中国行动有力量!这是国家节能中心联合我国各大移动运营商,向全国手机用户发送的节能减排公益短信,目的是号召每一位公民从我做起、从现在做起,推广更健康环保的低碳生活方式。
自从低碳名词大热后,碳足迹、低碳经济、低碳生活等一系列新概念、新政策应运而生。街头巷尾的各种产品恨不得都贴上低碳的标签,各家的掌柜都出来喊话:“我们只生产低碳产品。”甚至一些学校学生上交的寒假作业由纸质作业本改成了U盘,主要目的是为了减少碳排放。还有少喝一杯咖啡、少用一张纸……作为一种生活方式被越来越多的人冠之以低碳。当然城市作为低碳的主要载体也随之迅速蹿红,成为中国城市自“花园城市”、“人文城市”、“魅力城市”等之后的最热目标。
2009年5月22日,河北保定成立中国首个低碳城市研究会;6月10日,国内首家低碳城市发展研究中心在江苏无锡成立。同时,上海、广州、成都等城市也纷纷提出建设低碳城市的目标。
尽管众多城市对建设低碳城市雄心万丈,但现实是,由于低碳和低碳城市的概念并不清晰,其内涵、外延和标准都还没有一个清晰的概念,不少城市把发展低碳城市简单地等同于发展新能源产业。
号称要打造低碳城市的江西南昌在宣称低碳的同时,毫无理由地把一栋仅十余年历史的大酒店拆除重建。平均30年的建筑寿命是一个足以震惊上帝的高碳城市建设方式,但在中国的城市规划中并非个例,
不得不说,中国的部分地方政府官员和企业也包括百姓并未领悟低碳的真正含义。他们喜欢的是低碳这个标签。专家们无奈地提醒:低碳不是筐,不能因为赶时髦而将所有东西都往里装。
2009年,上海环境能源交易所正式启动“绿色世博”自愿减排交易机制和交易平台的构建,开放给全球公众,自行支付购买碳排放。
适逢低碳时代盛大开幕的上海世博会无疑成为低碳生活未来版的真实呈现。参展各国围绕“城市,让生活更美好”这一主题纷纷拿出看家本领来展示自己:会呼吸的地板、会发电的剩菜剩饭、大豆纤维制成的红色幕帷,还有一个注入哥本哈根海港碧水的池塘……
“除了关注绚丽夺目的低碳概念场馆建设和轰轰烈烈的绿色出行系列活动,问题的关键是如何与7000万游客有效互动起来形成行为习惯并持续开展下去。”帕客联盟UH在展会开始前已经未雨绸缪。
选择低碳生活理念,意味着必须要有足够的能力,并准备相应的行动手段来审视城市居民的消费习惯。而且,必须拿出足够的政治勇气来进行一次资源和利益的再协调和再分配。
我国现在的产业结构、技术结构,还远远不符合低碳的要求,但又不可能马上淘汰,从而造成了向低碳转型时间上的障碍;各个城市在资源条件方面存在很大的差异,有些地方可以搞太阳能、风能,但有些地方并不具备这样的条件。此外,我国至今还没有通过法律层面定义低碳指标。没有相关法律依据,让企业自行摸索显然是缺乏可行性的,消费者成了可怜的小白鼠,围着低碳的面粉团转来转去。
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