$\n\\\\#define DHTPIN 8\n\\\\#define DHTTYPE DHT11\nDHT dht (DHTPIN,DHTTYPE);\n（4）点击左上角的“验证/编译” 进行程序编译,编译完成后,下方状态区域将显示项目相关信息。\n( 5 ）用USB数据线将计算机与单片机连接,点击“上传”,将程序上传到单片机。\n（6）点击右上角的“串口监视器”,键人命令，在窗口中查看温度与湿度，如图 3-19所示。\n## 图 3-19 数字温湿度计显示温度与湿度的数值\n将上述数据与数码管等相连,就可以显示出温度、湿度的数值。\n## 思考 \\& 练习\n1. 为什么要进行模数转换?2. 模数转换的精度与哪些因素有关?3. 调研一下,市场上还有哪些类型的数字传感器。\n## 第 3 节 人体感应灯\n## 学习目标\n1. 了解人体感应灯的设计原理与设计框架。2. 了解人体感应灯的传感器。3. 理解人体感应灯的实现流程。\n声控灯在日常生活中已经很常见。在智能家居中,人体感应灯提供了另外一种解决方案。那么,人体感应灯的功能是如何实现的呢?\n人靠近时,灯亮起；人离开时,灯延迟一段时间后熄灭。要实现上述功能,需要两种关键技术：传感器能够感应人体靠近与离开的状态;单片机作为控制中心,接收传感器的信号,发出灯亮起或熄灭的控制指令并进行延时控制。\n因此，可以确定人体感应灯的整体设计框架如图 3-20所示。\n## 一、HC-SR501工作原理\n人体有恒定的体温,一般在 $37{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右,会发出波长为 $10 \\mu \\mathrm{m}$ 左右的红外线。因此,探测人体就可以通过探测人体红外线的红外传感器来实现。目前市场上有多种基于不同原理的红外传感器。本书选取了 $\\mathrm{HC}-\\mathrm{SR} 501$ 人体红外热释电运动传感器。热释电元件,顾名思义就是在接收到人体红外辐射温度发生变化时会向外释放电荷,产生电压脉冲,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。\n$\\mathrm{HC}-\\mathrm{SR} 501$ 工作原理：人体发射的 $10 \\mu \\mathrm{m}$ 左右的红外线,通过位于传感器前端的菲涅尔滤光片,汇聚增强后被红外感应源接收。红外感应源通常采用热释电元件。HC-SR501模块的主要部分如图 3-21 所示。\n图 3-21 HC-SR501模块的主要部分\n## 二、HC-SR501传感器简介\n具体控制及其功能见表 3-2。\n## 表3-2 HC-SR501传感器控制及功能介绍\n| 控制 | 功能 |\n| :--- | :--- |\n| 时间延迟调节 | 用于调节在检测到移动后,维持高电平输出的时间长短,可以调节范围 $5 \\mathrm{~s} \\sim 5 \\mathrm{~min}$ |\n| 感应距离调节 | 用于调节检测范围,可调节范围 $4 \\mathrm{~m} \\sim 7 \\mathrm{~m}$ |\n| 检测模式跳线 | 可选择单次检测模式和连续检测模式 |\n| 接地端 | 接地针脚 |\n| 电源端 | 接电源针脚 |\n| 输出端 | 检测到移动输出的电平 |\n## 三、电路连接\n1. 所需器材\n人体感应灯需要的材料有 Uno R3开发板 (或其他开发板)、配套USB数据线、面包板及配套连接线、HC-SR501传感器。如图 3-22 所示连成系统。\n图 3-22 系统接法\n## 2.软件开发\n(1) 打开Arduino IDE后,新建一个空的 sketch,如图 3-6所示。(2) 在软件界面中进行程序的编辑,程序如下。\n(3) 点击左上角的“验证/编译” 进行程序编译,编译成功后,下方状态区域将显示项目相关信息。\n(4) 用USB数据线将计算机与单片机连接,点击“上传”,将程序上传到单片机。\n( 5 ) 将上传成功的软件保存,如图 3-23 所示。\n(6) 功能实现。当人体靠近传感器时,LED灯亮起。\nI:ftikis.\n图 3-23 人体感应灯编译保存的软件界面\n## 讨论 \\& 交流\n请联系之前所学关于智能家居的知识,讨论智能感应灯需要使用哪些传感器、元件、器件。\n## 思考 \\& 练习\n思考如何通过调节热释电传感器的延时和模式，使人体感应灯适用于不同的场景。\n## 设计 \\& 制作\n按照上述要求，搭建人体感应灯电路并进行调试，使其实现人体感应功能。\n## 可能故障及问题分析\n1. 问题：LED 灯常亮不灭。\n解决方案：建议实验开始时将 HC-SR501 的时间延迟和感应距离调至最小，以排除周围人员的干扰。同时，适当调节延迟和跳线模式，以便更好地实现模块功能。\n2. 问题：LED 灯无反应或者开发板 TX 指示灯常亮。\n解决方案：仔细检查传感器和开发板的接线是否正确，不正确将导致数据无法正确传输。并且输出口连接的A5 端口,要与指令代码中“int PIR_sensor = A5;” 定义的端ロ一致 (以 $\\mathrm{A} 5$ 为例，不一定使用此端口)。假如问题仍然存在，建议更换使用开发板的模拟口，排除硬件本身的问题。\n3. 问题：如何进行实验结果分析,观察传感器是否正常工作。\n打开“工具”“串口监视器”,没有侦测到人时呈现为 0,输出为低电平 (LED灯圧);当侦测到人时呈现数字,输出为高电平 (LED 灯亮),如图3-24所示。如果串ロ监视器只出现 0,可考虑更换 $\\mathrm{HC}-\\mathrm{SR} 501$ 传感器。\n图 3-24 串口监视器检测传感器工作状态\n## 拓展阅读\n## Arduino 中的基本函数\n1. pinMode (接口名称,OUTPUT或INPUT) 将接口定义为输入或输出接口，用在 $\\operatorname{setup}($ ) 函数里。2. digitalWrite ( 接ロ名称,$\\mathrm{HIGH}$ 或 LOW) 将数字接口值置为高或低。3. digitalRead (接ロ名称) ——读出数字接口的值。4. analogWrite（接口名称,数值）一给一个接ロ写入模拟值 (PWM 波)。对于 ATmega168 志片的Arduino（包括Mini或 BT ),该函数可以工作于 3、5、6、9、10和 11 号接ロ。原来的 ATmega8 芯片的 USB 和 serial Arduino仅仅支持 9、10 和 11 号接ロ。5. analogRead ( 接口名称 ) —一指定的模拟接口读取值。Arduino对该模拟值进行 10 bit 的数字转换,这个方法将输入的 $0 \\mathrm{~V} \\sim 5 \\mathrm{~V}$ 电压值转换为 $0 \\sim 1023$ 的整数值。6. delay ( )一延迟一段时间。delay ( 1000 ) 为延迟一秒。\n7. Serial.begin（波特率）一设置串行每秒传输数据的速率 (波特率)。在同计算机通信时,使用下面这些值: $300,1200，2400，4800$,$9600,14400,19200,28800,38400,57600$,115200。也可以在任何时候使用其他的值,比如,与 0 号或 1 号插口通信就要求特殊的波特率。这个函数用在 $\\operatorname{setup}()$ 函数里。8. Serial.read () 一一读取持续输入的数据。9. Serial.print (数据,数据的进制) —从串行端口输出数据。Serial.print (数据) 默认为十进制等于 Serial.print (数据,DEC）。10. Serial.println (数据,数据的进制） 从串行端口输出数据,跟随一个回车和一个换行符。这个函数所取得的值与 Serial.print ( ) 一样。\n## 第 4 节 电动窗帘与智能窗帘\n## 学习目标\n1. 掌握开环与闭环的控制原理。2. 了解步进电机的原理。3. 了解单片机控制步进马达实现窗帘开启的过程。\n如果说传感器是我们认识世界的工具之一,那么电机就是我们改造世界的工具之一。电机在智能家居中的重要性不言而喻。\n室内光照对我们的生活有着巨大的影响,不同的生活场景有不同的推荐照度,过高或过低的照度都会损害视力。我们在遥控电动窗帘的基础上,通过安装光照传感器,就能够搭建智能窗帘。智能窗帘的基本出发点是构建一个控制系统,用单片机控制电机,实现对窗帘的控制。\n## 一、控制原理\n从控制理论的角度看,根据控制系统中有无反馈，控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。\n开环控制系统指输出量对控制作用没有影响的系统。在开环控制系统中,只有顺向作用而无反向联系,即控制是单方面进行的。自动洗衣机洗衣的过程就是开环控制系统的一个例子。\n对于要构建的窗帘系统,如果采用开环控制系统,框架如图 3-25 所示。工作原理如下: 用户根据需要,通过单片机设定给定电压,控制步进电机,控制窗帘的开闭程度。由于受到外界光照条件等影响,用户可能需要进行反复调节才能达到理想的光照程度。开环控制系统结构简单,但是抑制内部和外部干扰的能力较弱。\n图 3-25 开环控制的窗帘控制系统\n闭环控制系统能将输出量与参考输人量进行比较,并且将它们的偏差作为控制手段，以保持两者之间预定关系的系统。如图 3-26 所示的智能窗帘控制系统就是闭环控制系统。因为闭环控制系统从输人量到输出量不仅有前向通道,还有反馈通道,所以闭环控制系统又称为反馈控制系统。又因为控制作用是由偏差引起的,所以闭环控制系统也称为偏差控制系统。智能系统大多数选用闭环控制系统形式。\n图 3-26 闭环控制的智能窗帘控制系统\n智能窗帘控制系统通过采用光照传感器,可以测定室内光强,控制窗帘的开闭程度。工作原理如下：用户在单片机中设定理想的光照数值,窗帘开启过程中传感器测量光照数值并同设定值比对,当测量值不同于设定值时,给定控制信号去控制步进电机的旋转大小与方向,直到达到给定的光照强度为止,此时的电机停止转动。为了避免电机频繁开启,需要对设定值设计一定的几余。\n在闭环控制系统中,输人量与反馈信号之间的偏差信号被传送到控制器,以便减小误差使系统输出量达到预期值。反馈信号可以是输出量本身,也可以是输出量的函数。\n开环和闭环控制系统的比较如下。\n(1) 闭环控制系统由于采用了反馈通道,使系统对外部干扰和内部系统参数变化的响应不敏感,有可能采用成本较低的元件就能构建精确的控制系统。\n(2) 对开环控制系统来说,稳定性不是问题。但在闭环控制系统中,稳定性是一个重要问题,如果偏差设计不当,容易导致系统产生等幅或者变幅振荡，无法达到稳定。\n(3) 当系统输人量预先知道,并且不存在任何扰动时,采用开环控制较合适。当系统存在无法预计的扰动或元件的参数存在无法预计的变化时,闭环控制系统相较于开环控制系统更具有优越性。闭环控制系统中采用的元件数量比相应的开环控制系统多,因此闭环控制系统的成本和功率比较高。\n通常比较经济的做法是,将开环控制系统与闭环控制系统适当地结合在一起,以获得满意的性能。这种控制系统称为复合控制系统。\n## 二、开环窗帘控制系统组成\n如图 3-25 所示,开环窗帘控制系统主要由单片机、调压器、步进电机组成。下面简要介绍调压器与步进电机。\n## 1.调压器\n调压器采用ULN2003驱动电路模块,如图 3-27 所示。在 ULN2003 内部,由 7 个高耐压、大电流 NPN达林顿管构成的反相器,输人 $5 \\mathrm{~V}$ 的TTL电平,输出可达 $500 \\mathrm{~mA} / 50 \\mathrm{~V}$。ULN2003 有 16 个引脚,7 个输人,7 个输出,1 个地线,1 个公共端,如图 3-28所示。\n图 3-27 ULN2003 驱动电路模块实物\n图 3-28 ULN2003 内部的逻辑框架图输人端可以直接接主控单片机的引脚,使用 TTL电平控制,输出端可以接驱动电路 (如步进电机、直流电机等大功率电路 )。使用公共端引脚时可以接电压作为驱动电流,如图 3-29所示。ULN2003 其实主要由 7 个反相器组成,其中反相器 $\\mathrm{OC}$ 门就是集电极开路。用 $\\mathrm{NPN}$ 型三极管解释为：集电极开路就是集电极作为输出,基极作为输人，发射极接地。其中，集电极在这里对应的公共端可以接电源。这样,当基极接低电平时,三极管截止集电极输出高电平;当基极接高电平时,三极管导通集电极输出低电平。如此形成了主控单片机电平反相输出,但反相不是重点,大电流才是重点。需要注意的是,ULN2003 的公共端接继电器的电源可以防止击穿器件。\n图 3-29 ULN2003 电路示意图\n## 2.步进电机\n步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行设备。通俗一点讲,步进电机中的驱动器接收到一个脉冲信号,可以驱动电机按设定的方向转动一个固定的角度。因此,我们一方面可以通过控制脉冲数量来控制角位移量,从而达到准确定位控制的目的;另一方面还可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。\n下面以图 3-30 中的 28BYJ-48步进电机为例说明其工作原理。$28 \\mathrm{BYJ}-48$ 步进电机为四相八拍电机,工作电压为 $5 \\mathrm{~V} \\sim \\mathrm{DC} 12 \\mathrm{~V}$ 直流电。当对步进电机施加一系列控制脉冲时,它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时,转子转过一个齿距。\n$28 \\mathrm{BYJ}-48$ 步进电机的齿轮减速比为 $64: 1$,转速约 15 转/分钟。4步控制信号序列为 11.25 度/步，32 步旋转一周；8 步控制信号序列为 5.625 度/步,64步旋转一周。因此,正常情况下4步模式下 28BYJ-48 步进电机旋转一周将需要如下步。\n图 3-30 28BYJ-48 步进电机实物\n32 (步/周) $\\times 64$ (齿轮比) $=2048$ 步\n也就是说,通过步进电机，一个脉冲可以控制电机旋转约 $0.18^{\\circ}$。\n## 三、电路连接\n## 1. 所需器材\n开环工作的电动窗帘系统主要元件包括Uno R3 开发板（或其他开发板 ）配套USB数据线、面包板及配套连接线、ULN2003驱动电路、28BYJ-48 步进电机。具体管脚的对应连接如表3-3,实物如图 3-31 所示。\n## 表3-3 步进电机与单片机管脚的对应连接\n| 步进电机 | Arduino Uno |\n| :---: | :---: |\n| IN1 | 8 |\n| IN2 | 9 |\n| IN3 | 10 |\n| IN4 | 11 |\n| VCC | VCC |\n| IGBD | GND |\n图 3-31 系统控制连接实物\n## 2.软件开发\n(1) 打开 Arduino IDE后,新建一个空的 sketch,如图 3-6 所示。\n( 2 ) 程序编辑。\n\\\\#include $<$ Stepper.h $>\\quad / /$ 使用arduino IDE 自带的 Stepper.h\n库文件\n\\\\#define STEPS 100 //设置步进电机旋转一圈是多少步\nStepper stepper (STEPS,8,9,10,11);\n//设置步进电机的步数和引脚\nvoid setup ( )\n\\{\nstepper.setSpeed (90);//设置电机的转速：每分钟为 90 步 Serial.begin (9600)；／/初始化串口，用于调试输出信息\n\\}\nvoid loop ( )\n\\{\nSerial.println (\"shun\");//顺时针旋转一周\nstepper.step (2048)；／/4 步模式下旋转一周用2 048步\ndelay $(500)$;\nSerial.println (\"ni\");//逆时针旋转半周\nstepper.step $(-1024);／ / 4$ 步模式下旋转一周用 2048 步。\ndelay $(500)$\n\\} （3）点击左上角的“验证/编译” 进行程序编译,编译完成后,下方状态区域将显示项目相关信息。\n(4) 用USB数据线将计算机与单片机连接,点击“上传”,将程序上传到单片机。\n( 5 ) 功能实现。电机顺时针旋转一段时间后再逆时针旋转,循环进行，如图 3-32 所示。\n$286 \\mathrm{1} .48$ | Arduino 1.8 .9\n图 3-32 电动窗帘实现的软件界面\n## 四、闭环智能窗帘控制系统简介\n闭环智能窗帘控制系统一共分为三个模块：开发板模块、传感器模块和步进电机驱动模块。其中,传感器模块可选用光照传感器 $G Y-402$ BH1750。光照传感器检测到的光照强度大于或者小于设定值如 $100 \\operatorname{lux}$ 时,步进电机会正转或者反转,驱动器会驱动窗帘闭合或者打开，直至达到合适的光照强度。\n系统流程图如图 3-33 所示,将光照传感器测得的强度和设定值对比,调整窗帘的开合程度。当测得光照强度大于设定值时,方向控制引脚输出高电平,输出脉冲,电机正转,关闭窗帘遮光,从而降低室内光照强度;反之,方向控制引脚输出低电平,输出脉冲,电机反转,打开窗帘,提升室内光照强度。当光照强度恰好为设定值时,电机会自动停止。为了避免系统反复开启,需要设置一个阈值范围,只有实际光照强度与设定光照强度相差大于该阈值时才进行调整。另外,雨滴传感器直接与电机相连,下雨时可以控制电机开启，移动窗帘。\n图3-33 智能窗帘控制系统流程图闭环智能窗帘系统硬件连接如图 3-34所示。\n图 3-34 闭环智能窗帘系统硬件连接图\n具体的实践过程与上述类似,将程序输人单片机,建立硬件之间的联系就可以实现闭环智能窗帘控制系统了。\n## 思考 \\& 练习\n1. 开环与闭环窗帘系统的差别主要有哪些?2. 请分析开环控制系统与闭环控制系统各有哪些优点和缺点。3. 智能家居中，还有哪些场合需要进行闭环控制?\n## 本章小结\n无论智能家居的结构如何庞大和复杂,它都是由智能家居单品即智能终端组成的。智能终端通常都是以单片机为核心来构建的，具有数据存储、计算、控制等功能。\n掌握利用单片机来实现简单的控制功能,对完成简单的智能家居产品具有非常重要的意义。\n现在的单片机都是基于开源设计来进行的,程序具有可移植性,因此方便使用。\n继电器是一种利用低压信号电压来控制市电信号的控制元件，在智能家居中可以实现对照明、空调、冰箱等的控制，因此具有非常重要的应用。单片机是一个弱电元件,一般情况下大都工作在5V甚至更低的电压下,驱动电流在毫安级以下。而要把它用于一些大功率场合，比如控制电灯、电动机,显然是不行的。所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的“功率驱动”。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。在这里,继电器驱动含有两个含义:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;二是继电器驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器。可以说继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。\n控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。智能系统应该能够对外界变化作出响应，因此从控制系统的角度来理解，应该选用闭环控制系统。\n电机作为执行器件可以产生动作,在智能家居控制中具有重要的地位。\n各种传感器是构造智能家居的基础,从实际情况出发进行传感器的选型具有重要的实用价值。\n图 3-35 本章知识结构图\n## 本章学习评价表\n学科核心素养代号：(1) 技术意识;(2)工程思维;(3) 创新设计;(4) 图样表达;(5) 物化能力。\n| $\\begin{array}{c}\\text { 课程目标/ } \\\\ \\text { 实践项目 }\\end{array}$ | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 继电器控制 LED 灯 | 掌握继电器的工作原理(1) | | | |\n| | 能识别继电器的引脚功能(4) (2) | | | |\n| | 了解继电器控制的实现 (1) (2) | | | |\n| | 继电器控制 LED 灯的硬件设计 (3) (5) | | | |\n| | 继电器控制 LED 灯的程序设计 5 | | | |\n| 数字温湿度计 | 掌握模数转换的意义和实现 (1) (2) | | | |\n| | 了解数字传感器模拟信号的特点 (2) | | | |\n| | 了解数字温湿度计的硬件组成(3) | | | |\n| | 了解数字温湿度计的软件与实现 (3) | | | |\n| 人体感应灯 | 了解人体感应灯的设计原理与设计框架(3) | | | |\n| | 了解人体感应灯的传感器(3) | | | |\n| | 理解人体感应灯的硬件与连接(3) | | | |\n| | 理解人体感应灯的程序与实现(5) | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 电动窗帘与 } \\\\ \\text { 智能窗帘 }\\end{array}$ | 掌握开环与闭环的控制原理 (1) | | | |\n| | 了解步进电机的原理(1) | | | |\n| | 了解电动窗帘系统的硬件(3) (5) | | | |\n| | 了解电动窗帘的软件设计与实现(3) (5) | | | |\n| | 了解闭环知能䆝究设计与流程图(3)(5) | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A}$ 为优秀,$B$ 为良好,$C$ 为合格,$\\mathrm{D}$ 为待改进。\n## 第4章 智能家居系统设计与实现\n智能家居单品种类繁多,覆盖了知能家居生活的方方面面。智能家居不仅是消费者的焦点,也是传统家居行业、家电行业、房地产企业、物联网企业等进军的领域。\n## 第 1 节 智能家居系统的软硬件组成\n第2 节 智能灯光控制系统\n第 3 节 数据采集系统\n第4 节 智能安防系统\n## 第 1 节 智能家居系统的软硬件组成\n## 学习目标\n1. 知道智能家居系统的软硬件组成。2. 了解智能家居系统中硬件的功能。3. 了解智能家居系统的软件环境。4. 掌握智能家居系统的设计原则。\n要构建智能家居系统,我们首先要了解一个完整的智能家居系统是由哪些部分组成的，它们又是如何工作的。\n## 一、智能家居系统硬件组成\n智能家居系统硬件主要由以下几部分组成：控制主机（也称智能家居控制中心、智能网关等)、传感器、遥控器、智能控制面板或智能开关、家庭网络、智能家电等。其中,传感器往往被设计成嵌人式系统,集成到各种家居产品中，构成智能终端。具体如图4-1所示。部分智能家居系统硬件的主要功能如下。\n图 4-1 智能家居系统的总体架构与终端控制主机\n注：通用分组无线业务,简写为 GPRS 控制主机是整个智能家居的核心。它连接到网络上,是家庭网络与外界网络之间的桥梁。所有的智能设备如手机、面板或开关、单片机、嵌人式系统、计算机等都是围绕着控制主机来实现功能的。控制主机一方面可以接收远端的数据和指令；另一方面通过附带的控制面板,可以操控整个智能家居系统。控制主机主要的功能包括以下几个方面。其一,除了传统的路由功能之外,它如同一个翻译器,负责将不同通信协议、数据格式或者语言形式的信息进行翻译,并将分析处理后的信息进行传输,发送给各个智能终端。这是它最重要的控制功能。其二,控制主机处理手机、计算机等远程发送过来的数据,对数据进行解析,并通过串行接口向外发送控制命令。其三，控制主机上往往有迷你的家居图，显示着家居中智能设备的分布,并可以通过触控等方式来实现对设备的控制。其四,显示智能家居设备的反馈信息，由于控制主机每次开关均向控制的终端机发送状态指令，因此终端机上可以随时显示家中设备的状况。\n传感器如同人的器官,将看到、听到、嗅到的信息转换成电信号并传送到控制主机上。智能家居中用到了大量的传感器进行温度、湿度、可燃气体、烟雾、人体红外线、玻璃破碎等的探测。\n遥控器是一种能够对设备进行远程控制的装置,其主要的功能是让用户脱离控制主机,直接对家中电器、灯光等进行操控,同时还能进行场景设置、预约定时等。智能家居中的遥控器大致上可以分成为两大类：一类是常见的电视遥控器,采用红外线模式；另外一类直接用手机通过网络进行控制。\n智能控制面板或智能开关既像普通面板一样,用户轻轻触摸就可以实现对各种设备的开关；又可以接收控制主机的指令，实现对其他设备的控制。同时,智能控制面板或智能开关还可以向控制主机报告每个设备的工作状态，以留档备查。\n家庭网络是融合家庭控制网络和多媒体信息于一体的网络，是家庭信息化的平台，是各种信息交互的途径。\n## 二、智能家居系统的软件环境一一物联网与云平台\n智能家居是一个小型物联网,有庞大的硬件群。硬件群可以收集大量的数据和信息,而这些数据的稳定性和可靠性必须建立在良好的硬件基础之上,这就要求有㔫大的存储设备。但庞大的存储设备往往会给用户带来很多的不便，因此云计算应运而生。云计算能将庞大的数据集中起来,实现智能家居的自动管理。“云”指的是网络,是互联网的一种比喻说法。它是一种基于互联网的新型计算方式,运算能力可以达到 10 万亿次/秒。云计算是商业化的超大规模分布式计算技术。它可以按需通过共享分配软硬件资源和信息给计算机和其他设备。\n对于智能家居而言,云计算功能建立在互联网和移动网络的基础之上。典型的云计算提供商会提供通用的网络业务应用,用户通过专有软件或者网页服务来访问,数据都存储在云服务器上。因此,云不是固定的、有形的实体。用户无须了解其真实、具体架构,无须关心应用程序运行的具体位置,只需要一台笔记本电脑或台式计算机或手机,就可以充分享受网络服务提供的所有功能。云计算可以构建出无限多样的应用,而且同一个云可以同时支撑不同的应用运行。\n简单来说,智能家居中的云是一个庞大的资料库,用户可以按需购买服务。这种共享意味着低成本和通用性。物联网产品一般用作物联网的前端数据采集,数据处理工作就交给云平台来完成,云平台处理完成以后将结果发送给用户的手机应用程序等。\n一般物联网的云平台即云端，具有以下基本功能。\n（1 ） 设备通信。这是物联网最基本的功能,定义好通信协议,保证设备正常通信。设备通信提供不同网络的设备接人方案,例如第二代通信技术、第三代通信技术、第四代通信技术、窄带物联网等。它还提供设备端软件开发包和源代码，减少客户工作量。\n（2）设备管理要求每个设备有唯一的标识。设备管理控制设备的接人权限，管理设备的在线、离线状态，以及设备的在线升级、注册、删除、禁用等功能。\n(3) 数据存储指为海量的连接数量和数据提供可靠的存储。\n（4）安全管理指接入物联网的设备千差万别,计算能力悬殊,因此要对设备的安全连接作充分保障,避免信息泄露。对不同接人设备要有不同的权限级别。\n( 5 ) 人工智能处理可以对物联网海量的数据进行分析处理。\n物联网的工作方式分成局域网和广域网两种，如图 4-2所示。采用局域网时,手机应用程序数据先与路由器进行交互,再上传至云平台;采用广域网时,手机应用程序先和云平台交互,通过云平台与路由器进行数据交互。市面上云服务器的服务包括两个核心产品：面向中小企业用户的云服务器租用服务；面向大中型互联网用户的弹性计算平台服务。用户可以根据自己的需求选择合适的云平台。\n图 4-2 物联网的工作方式\n## 三、智能家居系统的设计原则\n评价智能家居系统，不是仅仅看其智能化系统的多少、系统的先进性程度,还要看系统的设计和配置是否经济、方便、合理。换句话说就是如何以少的投人、简便的途径来实现最大的功效。为实现上述目标，系统设计时应遵循以下原则。\n## 1. 实用性\n智能家居系统的最基本目标是为人们提供舒适、安全、方便和高效的生活环境。因此,对智能家居产品来说,应该以实用为核心,摒弃那些华而不实的功能,产品以实用性、易用性和人性化为主。\n在设计智能家居系统的功能时,应根据用户的需求,整合以下实用、基本的功能：智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、燃气泄漏监测等。另外，智能家居系统还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等增值服务。\n在设计智能家居系统控制技术时，应该从本地控制、遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等技术中篮选出最佳方式。如果操作过程和程序设置过于烦琐，用户容易产生排斥心理。所以,智能家居设计一定要充分考虑用户体验,注重操作的便利化和直观性,最好能采用图形图像化的控制界面,让操作所见即所得。\n## 2. 稳定性\n智能家居系统的稳定性主要包括组成模块稳定性、系统运行稳定性、线路结构稳定性、集成功能稳定性、运行时间稳定性等方面。由于智能家居系统需要 24 小时运转,系统的安全性、可靠性和容错能力必须予以高度重视。智能家居系统对组成的各个子系统、电源、系统备份等方面采取相应的容错措施,保证系统正常、安全地运行,同时还要具备应付各种复杂环境变化的能力。\n## 3. 兼容性\n智能家居系统方案设计应遵守所在地区的法律、法规，符合有关行业标准,同时兼顾系统的扩充性和扩展性。例如,在系统数据传输上采用标准的传输控制协议/因特网协议，保证不同厂商之间的系统可以兼容与互联。系统前端设备应该是多功能的、开放的、可以扩展的。系统主机、终端与模块均应采用标准化接口设计,这样可以为其他厂商的产品接人提供便利，也有利于智能家居系统后期功能扩展。这样一来,当需要增加功能时,不必再开挖管网,操作简单可靠、方便节约。\n## 4. 方便性\n布线安装是否简单方便直接关系到成本、可扩展性、可维护性等问题,一般应尽量选择布线简单的系统。布线安装时可与家居装修、小区宽带排布等一起进行,选择的智能设备要便于学习、掌握、操作和维护。\n智能家居系统在工程安装调试中的方便性也应予以关注。智能家居的一个特点就是安装、调试与维护的工作量巨大,需要大量人力、物力的投人,这也成为制约行业发展的瓶颈。因此,系统在设计时就应考虑安装与后期维护的方便性,如系统是否可以通过网络进行远程调试与维护等。通过网络,一方面用户能够实现智能家居的功能;另一方面工程人员可以远程检查系统的工作状况,对系统故障进行诊断,同时也方便系统更新。这样安装的智能设备可以方便地进行系统的应用与维护，降低成本。\n## 5. 扩展性\n在满足用户现有需求的前提下,智能家居设计时应充分考虑智能化技术发展的趋势。一方面,在技术上应保持先进性和适度超前;另一方面,采用先进的技术标准和规范,以确保整个系统具有更新、扩充和升级的能力。系统设计应遵循开放性原则,软件、硬件、通信接口、网络操作系统和数据库管理系统等均应符合国际标准,保证系统具备良好的扩展性。\n## 思考 \\& 练习\n1. 如何根据需要设计智能家居的解决方案?2. 进行智能家居设计,需要哪些软件和硬件条件?3. 什么是云?云平台的基本功能是什么?\n## 第节智能灯光控制系统\n## 学习目标\n1. 理解智能灯光控制系统设计目标。2. 理解智能灯光控制系统的体系架构。3. 掌握智能灯光控制系统设计流程图。4. 了解智能灯光控制系统的实现。\n照明是现代家居中不可或缺的重要组成部分。梦幻的灯光是如何实现的?一键控制灯光是如何实现的?\n## 一、智能灯光控制系统设计目标\n灯光系统是智能家居中重要的组成部分。普通的灯光系统只能通过物理按键开关,使用不方便。我们要设计的智能灯光控制系统,包括室内灯光系统和门口灯光系统。它们要具有以下功能：室内灯光可以由手机应用程序和触控板直接控制,且光线强弱可调；门口灯光通过检测门的开关状态和光线强弱实现自动开关,当外界光线较弱且有开门动作时门口灯光自动亮起，延迟一段时间门口灯光自动熄灭。\n## 二、智能灯光控制系统设计方案\n室内智能灯光控制系统方案,如图 4-3 所示,借助手机、云平台等控制端,通过无线网络发送信号给云平台,云平台再通过无线网络发送信号到单片机，单片机接收到开关信号后执行相关动作。门口灯光的控制系统通过单片机对外界环境进行数据采集,若符合开灯条件则自动打开门口灯光，一段时间后门口灯光自动熄灭。\n手机控制端\n单片机\n设备端\n## 三、智能灯光控制系统设计流程图\n整个系统的设计流程如图 4-4 所示。门口口灯光控制系统的设计逻辑为：光敏电阻用于检测光线强弱,当光线强度低于阈值时,通过红外光电二极管检测门的开关动作,当检测到门打开时,打开门口灯光。室内灯光控制系统的设计逻辑为手机应用程序和触控板控制灯的开关。\n图 4-4 智能灯光控制系统设计流程图\n## 四、智能灯光控制系统的实现\n(1) 在云平台创建数据点,如图 4-5 所示。数据点是应用设备的功能性描述。创建数据点后,应用设备与云平台通信的数据格式即可确定,设备与云平台通过互联网实现互联互通。此设计中,显示名称为 LED,读写类型为可写,数据类型为布尔值。\n## 数据点\n图4-5 智能灯光控制系统云平台数据点创建 （2）嵌人式开发包括应用设备的设计开发和无线通信模块的配置。此设计中把STM32单片机作为主控芯片,将程序输进单片机,通过编程实现对应用设备的实时控制以及与云平台的实时通信。控制界面如图 4-6所示。\n图 4-6 智能灯光控制系统控制界面\n（3）手机应用程序等控制设备的开发配置,包括手机应用程序开发和智能触控板的配置,可以实现对应用设备界面化操作,如图 4-7所示。\n图 4-7 智能灯光控制系统的应用程序开发界面 ( 4) 设备间的连接与调试,实现预设功能。\n## 拓展阅读\n## 器件选型\n使用红外光电二极管检测门的开关动作。红外光电二极管有两种,一种是无色透明的红外发射管，它通电后能够产生人眼不可见的红外光;另一种为黑色的接收管,它内部的电阻会随着接收到红外光的强度变化而改变。使用光敏电阻检测光强。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。入射光强，电阻减小;入射光弱，电阻增大。\n## 思考 \\& 练习\n1. 学习如何实现灯光的配置,调研智能家居中有哪些灯光控制方式。2. 红外传感器能够感应到动物靠近吗?为什么?\n## 第 3 节 数据采集系统\n## 学习目标\n1. 理解数据采集系统的设计目标。2. 了解数据采集系统设计方案。3. 掌握数据采集系统设计流程图。4. 了解数据采集系统的实现。\n智能家居包含各种各样的传感器,这些传感器获取的信息是如何进行传输的呢?\n## 一、数据采集系统设计目标\n智能家居的数据采集系统设计目标：室内的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等实时采集温度、湿度和烟雬浓度等信息,将温度、湿度和烟雾浓度等数据通过无线网络传送到手机应用程序和智能触控板上,如果温度、湿度或㶧雾浓度等数据出现异常,手机应用程序和报警器就会进行报警。\n## 二、数据采集系统设计方案\n借助云平台可以实现移动端和设备端的互联互通,云平台是各硬件之间连接的媒介。因此,智能家居的数据采集系统设计通过单片机控制传感器采集数据,将数据通过无线网络传送到云平台,云平台再将数据通过无线网络发送给手机等显示终端。这样便实现了对家居设备的数据采集。若数据采集的过程中检测到天然气泄漏或者火灾，用户的手机上会立即出现报警提醒，同时家中的报警器也会报警。整个系统如图 4-8 所示。\n数据荣集\n二平台\n显示终端\n图 4-8 数据采集系统示意图\n## 三、数据采集系统设计流程图\n对温度、湿度的检测,温度传感器、湿度传感器先进行数据采集,再通过无线网络在手机应用程序和智能触控板上实时显示。系统的流程图如图 4-9所示。对烟雾的检测,烟雾传感器进行数据采集，利用单片机判断㶧雾浓度是否高于阈值，若高于阈值则报警，若不高于阈值则进行循环检测。\n图 4-9 数据采集系统设计流程图\n## 四、数据采集系统的实现\n（1 ) 在云平台创建数据点,包括温度检测、湿度检测、烟雾报警。其中,温度、湿度检测的数据类型为数值,如图 4-10所示。烟雾报警的数据类型为布尔值，只有当烟雾值超过阈值后，烟雾报警值才会发生变化，发出报警信息。\n| | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 7 | [ |\n| | | | | | |\n| | | |\n| | | 7 | [ |\n| | | | | | |\n| 显页烊: Smoke_alarm | 呩㰨多: Smoke_alarm | | | |\n| | | | | : | 1 |\n图 4-10 数据采集系统云平台数据点的创建\n（2）嵌人式开发,以STM32作为主控芯片。对 STM32进行编程开发,包括对各传感器的配置及应用、无线通信模块的配置,将采集到的数据通过无线通信模块传送给控制端,将数据实时显示在手机应用程序和智能触控板上。软件创设界面如图 4-11所示。\n图 4-11 数据采集系统的软件创设界面\n（3）手机应用程序等控制设备的开发配置,包括手机应用程序开发和智能触控板的配置,实现对应用设备界面化操作。手机应用程序创设界面如图 4-12 所示。\n（4）设备间的连接与调试，实现预设功能。具体界面如图 4-13 所示。\n图4-12 数据采集系统的手机应用程序创设界面\n图 4-13 智能数据采集系统的实现\n## 拓展阅读\n## 传感器的选型\n## 表4-1 传感器参数的比较\n| | 型号 | |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 参数 | | |\n| 温度测量范围 | BME280 | DHT11 |\n| 温度精度 | $-40{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\sim 85^{\\circ} \\mathrm{C}$ | $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\sim 50^{\\circ} \\mathrm{C}$ |\n| 湿度测量范围 | $0.1{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ | $1{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ |\n| | | |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 参数 | 㡂 | |\n| | BME280 | DHT11 |\n| 湿度精度 | $0.8 \\%$ | $1 \\%$ |\n| 气压测量范围 | $300 \\sim 1100 \\mathrm{hpa}$ | 无 |\n| 工作电压 | $3 \\mathrm{~V} \\sim 5 \\mathrm{~V}$ | $3.3 \\mathrm{~V} \\sim 5.5 \\mathrm{~V}$ |\n| 工作温度 | $-40^{\\circ} \\mathrm{C} \\sim 25^{\\circ} \\mathrm{C}$ | $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\sim 80{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ |\n表4-1比较了不同型号传感器的参数,可知 BME280具有温度和湿度测量范围大、精度高等优势,所以设计中建议采用 BME280 作为温度、湿度的检测模块。\n对烟雾浓度检测通常采用 MQ-2 烟雾传感器。传感器特点: 模拟量输出 $0 \\mathrm{~V} \\sim 5 \\mathrm{~V}$ 电压,浓度越高电压越高；对液化气、天然气、煤气有较好的灵敏度;具有长期的使用寿命和可靠的稳定性;具有快速的响应恢复特性，适用于家庭监测烟雾。\n## 思考 \\& 练习\n1. 调研现在家居中还用到了哪些传感器。2. 实地操作,实现数据的传输。\n## 第 4 节 智能安防系统\n## 学习目标\n1. 理解智能安防系统设计目标。2. 了解智能安防系统设计方案。3. 掌握智能安防系统设计流程图。4. 了解智能安防系统的实现。\n有人侵入居所时,智能安防系统可以自动报警,也可以向出门在外的用户及时地发送信息。这些功能是如何实现的呢?\n## 一、智能安防系统设计目标\n安全防护是智能家居的重要组成部分。安防系统可以有效保障用户的生命财产安全。智能安防系统的设计目标：实现普通和离家两种模式的报警。它是用热释电红外传感器检测是否有人侵人。普通模式下,热释电红外传感器检测到有人侵人家中,家中报警器会报警;在外模式下,热释电红外传感器检测到有人侵人家中,用户的手机应用程序会发出报警提醒,同时家中的报警器也会自动报警。\n## 二、智能安防系统设计方案\n热释电红外传感器用于检测人是否存在,若检测到有人存在: 一方面,信号通过单片机和无线模块传送到云平台，云平台再通过网络传送给手机，手机接收到信号后显示有人闯人的报警信息;另一方面,单片机接收到信号后直接驱动家中的报警器进行报警。整个系统的框架如图 4-14所示。\n图4-14 智能安防系统框架\n## 三、智能安防系统的设计流程\n整个系统的设计流程如图 4-15 所示。家中无人时智能安防系统开启离家模式,热释电红外传感器开始工作,若检测到有人侵人,热释电红外传感器产生异常信号,信号发送给手机应用程序和报警器，两者都会发出报警信息。\n图4-15 智能安防系统的设计流程图\n## 四、智能安防系统的实现\n（1）在云平台创建安防系统的数据点,读写类型为报警,数据类型为布尔值。界面如图 4-16所示。\n（2）嵌人式开发包括对热释电红外传感器的配置及应用、无线通信模块的配置,将采集到的数据通过无线通信模块传送给手机应用程序,在手机应用程序上发出提醒。系统的软件创设界面如图 4-17所示。\n图 4-17 智能安防系统的软件创设界面\n(3) 手机应用程序等控制设备的开发配置,如图 4-18 所示。\n图 4-18 智能安防系统的手机应用程序创设界面\n（4）设备间的连接与调试，实现预设功能。\n## 思考 \\&练习\n1. 通过添加热释电红外传感器,智能安防系统还可以实现哪些功能?2. 调研市场上的智能家居产品,了解其功能是如何实现的。\n## 本章小结\n智能家居的设计应该遵循一定的原则,即要同时兼顾实用性、稳定性、兼容性、方便性以及扩展性。\n进行智能家居系统设计时要根据用户的需要,确定智能家居需要实现的功能。从实际的功能出发,确定系统架构的原理框图。首先,对系统构成的硬件进行功能分析,确定需要采用的硬件。然后,进行系统的软件设计,与所有的硬件一起构建一个完整的系统。最后,进行系统的调试。云平台为智能家居的构建提供了方便。初学者可以利用免费的云平台中的资源,结合传感器、数据采集技术等,实现各种简易的系统设计。\n图 4-19 本章知识结构图\n## 本章学习评价表\n学科核心素养代号：(1) 技术意识;(2)工程思维;(3) 创新设计;(4) 图样表达;(5) 物化能力。\n| $\\begin{array}{l}\\text { 课程目标/ } \\\\ \\text { 实践项目 }\\end{array}$ | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 智能家居系统的 } \\\\ \\text { 软硬件组成 }\\end{array}$ | 知道智能家居系统的软硬件组成 (1) | | | |\n| | 了解智能家居系统中硬件的功能(2) | | | |\n| | 了解智能家居系统的软件环境 (2) | | | |\n| | 掌握智能家居系统的设计原则 (2) | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 智能灯光 } \\\\ \\text { 控制系统 }\\end{array}$ | 理解智能灯光控制系统设计目标(2) | | | |\n| | 理解智能灯光控制系统设计方案(2) (5) | | | |\n| | 掌握智能灯光控制系统设计流程图(4) | | | |\n| | 了解智能灯光控制系统的实现(5) | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 数据采集 } \\\\ \\text { 系统 }\\end{array}$ | 理解数据采集系统设计目标(2) | | | |\n| | 了解数据采集系统设计方案 (2) (5) | | | |\n| | 掌握数据采集系统设计流程图(4) | | | |\n| | 了解数据采集系统的实现 (5) | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 智能安防 } \\\\ \\text { 系统 }\\end{array}$ | 理解智能安防系统设计目标(2) | | | |\n| | 了解智能安防系统设计方案 (2) (5) | | | |\n| | 掌握智能安防系统设计流程图(4) | | | |\n| | 了解智能安防系统的实现(5 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A}$ 为优秀,$\\mathrm{B}$ 为良好,$\\mathrm{C}$ 为合格,$\\mathrm{D}$ 为待改进。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":176,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCNlVbj_NFzfG0aD"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一节\n人口分布\n图 1.1 遥感影像如果告诉你,图 1.1 中圆圈所示范围的人口数量比其他地区的人口总数还多,你会感到惊讶吗?图中圆圈所示范围内人口过亿的国家有 7 个，总人口超过 40 亿，占全球人口总数的一半以上。这里居住的人口为什么这么多?地球上的人口分布具有怎样的规律?\n## 世界人口的分布\n人类诞生以来，经过漫长的繁衍与迁徙，如今已分布在地球上除南极洲以外的所有大陆上。仔细观察世界人口分布图 (图 1.2) 就能发现,世界上的人口分布很不均匀,有的地区人口稠密,有的地区则人口稀少。\n从全球来看,近 $90 \\%$ 的人口居住在北半球,尤其在北纬 $10^{\\circ}$ 一 $50^{\\circ}$ 地带最为集中。从距离海洋远近来看,$60 \\%$ 左右的人口居住在离海岸 200 千米以内的沿海地区。从海拔来看,近 $80 \\%$ 的人口居住在海拔 500 米以下的低平地区。\n世界上有四大人口稠密区，即东亚、南亚、欧洲西部和北美东部。东亚人口稠密区包括我国东部、朝鲜半岛和日本中南部等地,南亚人口稠密区包括印度、巴基斯坦、\n图 1.2 世界人口的分布（2014年)\n孟加拉国、斯里兰卡等国,这两个地区有世界古老的文明中心，人类在此聚居的历史悠久。欧洲西部人口稠密区包括英国、法国、德国、荷兰等国,北美东部人口稠密区包括美国东部和加拿大东南部,这两个地区经济发达，人口大多聚居在城市。\n各大洲和地区的人口分布极不平衡 ( 图 1.3 ),亚洲、非洲和拉丁美洲人口约占世界总人口的 $85 \\%$。各国人口分布也不平衡,截至 2018 年年底,世界上人口超过 1 亿的国家有中国、印度、美国、印度尼西亚、巴西、巴基斯坦、尼日利亚、孟加拉国、俄\n图 1.3 各大洲和地区人口占世界总人口的比例 ( 2017 年) 罗斯、日本、墨西哥、埃塞俄比亚、菲律宾等。\n## 影响人口分布的因素\n影响人口分布的因素可归纳为自然因素和人文因素两大类。\n## （一）自然因素\n人类的生活和生产活动离不开自然环境。自然环境对人口分布的影响明显，其中气候、地形等自然因素对人口分布的影响尤为重要。\n一般来说，过于寒冷、干旱的地区不适字人类居住。高纬度地带,由于严寒在很大程度上限制了人类的生活和生产,人口稀少。干旱的沙漠、戈壁地区,由于降水量极少,生存环境恶劣,往往成为无人区或人口稀少区 ( 图 1.4 )。同样，过于湿热的雨林地区也不适宜人类居住。因此,世界人口主要分布在气候较为适宜的中、低纬度地区（图 1.5 )。\n图中指示牌上的英文译为：应急电话,前方 174 千米。\n图 1.4 地广人稀的荒漠地区\n孟加拉国地处低纬度地区，人口众多。图为孟加拉国民众在重要节日前乘火车返乡的景象。\n图 1.5 人口稠密的孟加拉国\n人口分布多趋向于地势低平地区 ( 图 1.6)。平原地区地形平坦,交通便利,易于开发,是人类的主要聚居地。例如,我国的华北平原、长江中下游平原,印度的恒河平原，都是人口密集的地区。\n图 1.6 世界不同海拔人口分布水源进一步影响人口的具体分布。一般来说,河流、湖泊沿岸供水方便,具有交通、水产养殖等方面的优势,利于人类生产和生活,人口较为密集。例如,北美五大湖地区,人口稠密。在干旱地区,有水灌溉的地方往往成为人口聚居地，如我国塔里木盆地的绿洲 (图 1.7)。\n## 思考\n1. 塔里木盆地的绿洲分布有什么特点?2. 人口较为集中的城镇分布与水源有什么关系?\n图 1.7 塔里木盆地的绿洲与城镇分布\n## (二 ) 人文因素\n在自然条件的基础上,人口分布作为一种社会现象,还受社会经济条件、发展历史等人文因素的制约。\n人类社会发展的不同阶段,生产力水平不同，社会生产方式不同,人口分布的特点也不同。农业社会以个体农业生产为主,人口主要分布在农业发达地区。工业社会的生产力水平得到空前发展,工业占据主导地位,工业企业集中在城镇,导致人口向城镇聚集。在一些工业发达的地区，形成了人口密集的城市带。\n经济发展水平影响着人口分布的状况。一般来说,经济发展水平较高的地区,人口稠密,如我国东部地区、美国东北部地区和欧洲西部地区。\n历史因素对人口分布的影响,表现为历史较悠久的地区人口较稠密,如东亚、南亚的人口稠密区。另外,政治、军事、文化等因素对人口分布也有一定的影响。\n世界人口的分布状况是自然、人文各因素综合作用的结果。\n## 活动\n## 分析芬兰人口分布特点及其影响因素\n芬兰位于欧洲北部，濒临芬兰湾，人口约 550 万（2015 年 )。首都赫尔辛基是芬兰最重要的经济、文化、科技中心，也是欧洲发展最快的城市之一。赫尔辛基及其周边城镇的人口约为 140 万。根据上述资料和图 1.8,回答下列问题。\na. 芬兰的人口分布（2015 年）\nb. 芬兰年平均气温和降水分布\nc. 芬兰地形\n## 图 1.8 芬兰人口分布及其影响因素\n1. 阅读图 1.8a，描述芬兰人口分布特点。2. 阅读图 1.8b,并与图 1.8a 对照,从气温和降水两方面说明气候对芬兰人口分布的影响。3. 阅读图 1.8c，并与图 1.8a对照,说明地形对芬兰人口分布的影响。4. 探讨芬兰超过 $1 / 4$ 的人口集中在赫尔辛基及其周边城镇的人文因素。\n## 胡焕庸线\n在中国人口分布图上，可以自黑河至腾冲绘出一条直线,这条线是我国重要的人口地理分界线，也被称为“胡焕庸线”。\n胡焕庸是我国人口地理学的奠基人。1928年,胡焕庸从法国留学归来,便投入我国的人口地理研究。在做了几个省和区县的人口地理研究之后,胡焕庸开始着手于全国人口地理的研究。当时只有一套不完整的各县人口统计资料,胡焕庸不得不从各种公报、杂志上逐省、逐县地收集、补充资料,终于获得了一套基本覆盖全国的县级人口统计数据。他用每点代表 1 万人，将这套数据表达在地图上，共有近 5 万个点。1935 年胡焕庸依据点的密度,绘出了我国第一张人口分布图。\n依据这张地图,胡焕庸敏锐地发现一条东北一西南向的直线,即瑷珲（现名黑河)一腾冲线。这条直线将我国的国土分为东南和西北两部分。以这条线为界,西北部占当时陆地面积的 $64 \\%$，人口仅占全国总人口的 $4 \\%$;东南部占当时陆地面积的 $36 \\%$，却聚集了全国 $96 \\%$ 的人口\n时隔 80 多年,我国的人口总数已增长了近两倍,然而,“胡焕庸线”所划分的我国东南部和西北部的人口比例并没有多大变化 (图 1.9)。在 2009 年我国地理学界评选出的“中国地理百年大发现”中，“胡焕庸线”位列第七。\n图 1.9 中国人口的分布 (2010年 )\n## 第二节\n人口迁移\n2017 年春运期间,我国铁路、公路、水路、民航共发送旅客约 27 亿次，真是名副其实的全国人口大规模移动（图 1.10 )。这种春节期间回乡过年或外出旅行的人口移动属于人口迁移吗?人口迁移需要满足哪些条件?\n图 1.102017 年我国春运场景之一\n## 什么是人口迁移\n人们总是不断地进行空间移动,从一个地方移动到另一个地方。人口移动有时数量少,有时却是成批的大规模移动。有的人口移动只是暂时性的，如探亲访友、出差、旅游等;有的人口移动具有永久性质,如从国内的一地迁居另一地或移居国外。我们把涉及人口居住地发生长期或永久改变的人口移动,称为人口迁移。按照是否跨越国界,可分为国际人口迁移和国内人口迁移。我国春运期间的人口移动，由于不涉及人口居住地长期或氷久变动,所以不属于人口迁移。\n人口迁移使得某一区域的人口数量发生变化,这种人口数量的变化称为人口机械增长。区域人口机械增长率 ${ }^{1}$ 为正时,该区域为人口净迁人区;区域人口机械增长率为负时，该区域为人口净迁出区。一个国家或地区人口数量的变化是由人口自\n(1) 人口机械增长率: 是指一定区域、一定时间内 (通常为 1 年),净迁人人口占总人口的比例,又称人口净迁移率。\n计算公式为 : 人口机械增长率 $=\\frac{\\text { 年内迁人人口数一年内迁出人口数 }}{\\text { 年平均人口数 }} \\times 100 \\%$ 然增长和机械增长共同决定的。\n我们处在一个人口迁移日益频繁的时代。一国之内、跨越国界甚至大洲之间的人口迁移,每天都在发生。人口迁移对迁出地、迁人地和迁移者本身都会产生深刻影响。\n(1) 活动\n认识人口迁移的影响\n人口迁移产生了不同的影响 (图 1.11)。请你从下列说法中选择一条或两条,谈谈自己的看法。\n图 1.11 人口迁移产生的不同影响举例\n## 影响人口迁移的因素\n人们为什么要从一个地方迁移到另一个地方呢?推拉理论解释了人口迁移的原因。该理论认为,人口迁移的动力由迁出地的推力 (排斥力) 与迁人地的拉力 (吸引力) 共同构成。迁出地的一种或多种不利因素所产生的推力,迫使人们迁出;迁人地的一种或多种有利因素所形成的拉力，促使人们迁人 ( 图 1.12 )。\n图 1.12 人口迁移的推力和拉力示意任何一个地区都同时存在某些促使人口迁出的推力因素和某些吸引人口迁人的拉力因素（图 1.13 )。然而,不同的人作出迁移决策时，往往考虑不同的因素。\n图 1.13 主要的推力因素和拉力因素\n自然因素和人文因素都有可能成为人口迁移的推力因素或拉力因素，人口迁移正是这些因素综合作用的结果。\n## （一）自然因素\n地区之间自然环境的差异，以及自然环境的变化，对人口迁移有重要的影响。自然环境优美、气候宜人和资源丰富的地区是人们向往的定居地，对人口迁移产生巨大的拉力。环境问题、自然灾害等对人口迁移产生巨大的推力。\n## 案例\n## 爱尔兰的土豆大饥荒和移民潮\n在近代历史上，爱尔兰曾经历过“成也土豆，败也土豆”的时期。土豆于 17 世纪初传入爱尔兰，后被广泛种植。到 18 世纪末，土豆已成为爱尔兰的主要粮食，促进了人口增加。1841 年,爱尔兰人口高达 650 多万。但是,从 1845 年起,爱尔兰连续数年,土豆因病害严重歉收,引发大饥荒（图 1.14 )。在短短的几年中,爱尔兰就有 100 多万人背井离乡，形成大规模的移民潮。\n为纪念爱尔兰大饥荒 150 周年，1997年爱尔兰人在首都都柏林街头修建了一系列逃荒者的雕像。图中痛苦的逃荒者无声地叙述着爱尔兰曾经的悲惨经历。\n图 1.14 爱尔兰大饥荒纪念雕像\n## 人文因素\n经济因素往往对人口迁移起着主导作用。各地区之间普遍存在着经济发展水平的差异,人们为了获得更好的工作、更高的收人和更有前途的发展,常常迁往经济发达或就业机会多的地区。例如,美国劳动力的每小时收人大约是墨西哥的 8 倍,如此巨大的收人差异促使墨西哥大量移民流向美国。\n政治、军事、文化等多种人文因素也会影响人口的迁移。例如,在政局动荡、战争频发的地区,常常发生大规模的人口迁出（图 1.15 )。\n2011-2017年，饱受内战摧残的叙利亚，有 400 多万人逃离家园，约占该国总人口的 $1 / 5$。\n图 1.15 战争导致叙利亚人口外迁\n## 活动\n分析影响美国本土人口迁移的主要因素\n美国本土人口迁移非常频繁，曾出现几次迁移的高潮（图 1.16 ）。19世纪中期南北战争造成人口大规模西移;19 世纪和 20 世纪之交，伴随工业化和城镇化的发展，人口由乡村大量流向城市;20 世纪 20 年代到 60 年代，由于农业危机、自然灾害等原因，南部人口大量迁往北部；从 20 世纪 60 年代末开始，东北部老工业区的人口大量迁往南部和西部油气资源丰富、新兴工业兴起的“阳光地带” ( 图 1.17)。\n图 1.1619 世纪中期以来美国本土人口迁移的主要流向示意\n图 1.17 美国洛杉矶城市景观\n1. 结合背景资料,归纳美国不同阶段国内大规模人口迁移的主要流向,填入表1.1。\n## 表 1.1 美国不同阶段国内大规模人口迁移的主要流向\n阶段流向\n南北战争时期\n东→西\n2. 任选一个阶段,结合所学知识,说明形成大规模人口迁移的主要因素。\n## 人口迁移的时空特点\n人口迁移在不同的空间范围和不同的历史时期,表现出不同的特点。\n## (一）国际人口迁移\n19 世纪以前,国际人口迁移的总特点是以集团性、大规模的移民为主。例如,随着地理大发现与新航线的开辟,欧洲殖民主义扩张引发大批移民从旧大陆移向新大陆,数以千万计的欧洲人移居美洲和大洋洲,大量非洲黑人被当作奴隶贩运到美洲（图 1.18)。\n图 1.18 15-19世纪人口向新大陆迁移示意\n19 世纪到 20 世纪上半叶,随着经济的快速发展,欧洲人口继续迁移至美洲和大洋洲等地。\n第二次世界大战以后,国际人口迁移呈现新的变化: 人口从发展中国家流向发达国家;外籍工人逐渐成为国际人口迁移的主要形式。欧洲吸引了大量移民,由人口净迁出区变为人口净迁人区 ( 图 1.19)。拉丁美洲由人口净迁人区变为净迁出区,大量人口流向经济发达的北美和欧洲。20 世纪 70 年代以来,西亚和北非石油输出国从境外招募了大批外籍工人,成为人口净迁人区。近年来,由于战乱等原因,西亚、北非的大量难民迁往欧洲。\n图 1.19 第二次世界大战后欧洲成为人口净迁人区\n## 案例\n## 沙特阿拉伯外籍人口占比超三成\n一提到沙特阿拉伯，人们想到的是“石油王国”得天独厚的油气宝藏。位于阿拉伯半岛上的沙特阿拉伯,石油资源极其丰富,已探明的石油储量居全球之冠,约占世界总储量的 $1 / 5$。盛产石油的沙特阿拉伯经济发展较快,而且生活富足,吸引了大量的外国人前来打工谋生。沙特阿拉伯政府也希望通过吸引外来人口解决国内劳动力短缺问题。目前,在沙特阿拉伯约有 1000 万名外籍劳工,他们大部分工作在石油、服务、建筑等行业。据统计，沙特阿拉伯人口数为 3170 万（2016年),其中外籍人口占总人口的 $30 \\%$ 以上。\n## 国内人口迁移\n国内人口迁移总是以各种各样的形式频繁发生，对一个国家的人口分布影响很大。工业化以前,大规模的垦荒、严重的自然灾害、战乱等往往引发国内人口迁移潮。工业化以后，人口从农村向城镇的迁移是最为广泛的一种国内人口迁移。\n在我国，历史上曾多次发生过大规模的国内人口迁移。1949年以来,我国的国内人口迁移大致可以分为两个阶段。改革开放以前,国家实施计划经济体制和严格的户籍管理制度,国内人口迁移主要是有计划、有组织地进行。其中,20 世纪 50年代,为了开发边疆,国家有组织地移民边疆的各类人员达百万之众。改革开放以后,在快速工业化和城镇化的推动下,大量农村人口向城镇迁移;同时,沿海地区经济发展快,吸引大量内陆人口迁人 (图 1.20)。\n近些年来,我国人口迁入地主要集中在广东、浙江、上海、江苏、北京等经济发达地区\n图 1.202020 年我国各省级行政区省外迁人人口分布示意\n## 活动\n调查家庭人口迁移情况\n你的祖籍在哪里?父母或是祖輩们是不是出生在目前所居住的地方?他们当中有人有过迁移的经历吗?请参考下面的步骤,完成家庭人口迁移情况的调查。\n1. 询问家庭中父母和祖辈每一个人的出生地和迁移经历。2. 绘制家庭人口迁移路线图。3. 比较两代人迁移的特点及原因,讨论迁移给家庭带来的影响。\n## 第三节\n人口容量\n图 1.21 世界“第70亿宝宝” 照片中这位婴儿是“地球村” 的第70亿位居民，于 2011年 10 月 31 日凌晨诞生 ( 图 1.21)。联合国将这一天定为“世界70亿人口日”。随着“第70亿宝宝”的降生，地球正式进入了“后70亿人口” 时代。一个问题再次引发世人的关注和讨论：我们的地球家园到底可以承载多少人口?对这个问题，一直以来有着众多的猜测和估算。你对此有何看法?\n## 区域资源环境承载力\n数量庞大、与日倶增的人口必然要消耗更多的自然资源，产生更严峻的生态环境影响。近几十年来,人们已充分感受到人口数量过快增长所带来的种种困扰,日益关注人口数量与资源、环境的关系。\n资源、环境对人口数量的支撑能力是有限度的。这种限度可以用区域资源环境承载力来表示。所谓区域资源环境承载力,是指在保证资源合理开发利用和保护良好生态环境的前提下，区域的资源环境条件所能承载的人口数量 (图 1.22)。\n时间\n假设情景 $\\mathrm{a}$\n在人口数量达到资源环境承载力之前，可认努力控制人口，最终人口在资源环境承载力范围内保持稳定\n图 1.22 人口增长和资源环境承载力\n时间\n假设情景b\n人口增长超讨资源环境承载力,,最终由于饥荒、疾病、污染和资源枯竭，造成人口大量减少，新的资源环境承载力重新建立。区域资源环境承载力的大小受自然资源数量和质量、社会经济和科技发展水平、人均消费水平等因素的影响和制约。\n## (一) 自然资源状况\n人类的生存和发展在很大程度上取决于自然资源状况。一般来说,在既定的对外联系、经济技术水平、社会文化条件下,某区域所能承载的人口数量就如同木桶能够容纳多少水一样,是由当地的自然资源“短板” 所决定的（图 1.23 )。\n图 1.23 木桶的“短板效应” 我们知道，当一只木桶的桶底面积确定后，木桶能装多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。这就是所谓的“短板效应”\n1. 假如各块木板代表不同的资源种类,那么“短板效应” 揭示了什么道理?2. 如果要提高区域资源环境承载力,可以通过哪些途径解决自然资源“短板” 问题?\n人类的生活和生产依赖自然资源,如耕地、水、矿产等。人口越多,对资源的需求量越大;而每个区域的资源量都是有限的,只能满足一定数量的人口需求。资源丰富的区域能承载较多的人口。通常用某一种或几种资源的承载力作为估算某个区域资源环境承载力的依据。例如,水资源是估算我国西北地区资源环境承载力的主要依据。\n## (二) 社会经济和科技发展水平\n随着经济和科学技术的发展,人类不断提高资源利用的效率,还可能发现新的资源,从而扩大资源环境承载力。科技水平的提高促使交通运输快速发展，从而促进区域间的贸易往来。一些国家和地区可以通过贸易,获取其他地方的资源,以满足不断增加的人口的需要。例如,日本的土地资源、矿产资源都不足,但通过大量利用其他国家和地区的资源,提高了本国的资源环境承载力，从而承载了大量的人口。\n## （三）人均消费水平\n资源环境承载力总是相对于一定的消费水平而言的。相同的资源环境条件，相对于不同消费水平所供养的人口数量，显然是不同的，区域资源环境承载力会随着消费水平的提高而降低。例如,如果按照美国人的消费水平来生活,印度所能容纳的人口就要比现在少得多。这是因为美国人在吃、穿、住、行和娱乐等方面消耗的资源之多,与其人口数量是不成比例的。\n从全球尺度来讨论,把全球看作一个整体。那么,地球最多能养活多少人呢?对于这个问题，由于假定条件不同，不同的人有不同的估计结果（图 1.24 )。\n乐观者认为,科学技术具有极大的潜力,可以帮助人类找到新的资源,解决种种难题,末来世界的人口不会达到资源环境承载力的极限值。\n图 1.24 对地球资源环境承载力的不同估计\n悲观者认为，目前世界人口太多，已经超过地球的资源环境承载力；人口若进一步增长，势必引起严重的后果\n介于乐观者和悲观者之间,一些学者认为,地球所能容纳的人口数量在 100 亿左右。\n你赞同哪种估计，为什么?\n## 人口合理容量\n一个地区、一个国家，乃至整个地球到底适合养活多少人呢?为了回答这个问题,科学家提出了“人口合理容量” 的概念。所谓人口合理容量,是指按照合理的生活方式,保障健康生活的水平,同时又在不妨碍末来人口生活质量的前提下,一个国家或地区最适宜的人口数量。人口合理容量是人口与资源、环境、经济、社会协调发展的必要条件,其数值要小于资源环境承载力。人口合理容量对于制定一个地区或一个国家的人口战略和人口政策有着重要意义，进而影响区域的社会经济发展。人类社会要持续发展，就应该追求达到“人口合理容量”这一长远目标。人口合理容量是人口的“合理规模”。小到一个城市,大到整个地球,人口容量到底多大才是合理的?这是一个理想的、难以确定精确数值的“虚数”。不管人口数量具体是多少才合理,我们首先要有人口合理容量的意识。敬畏人口合理容量,就是追求人与自然的和谐发展。现代社会已经出现了人口过快增长（图 1.25 ),由此引发了严重的资源、环境和社会问题。人口数量越多，对于资源的占有量和使用量就越多。由于资源储量是有限的,有限的资源无法承载过量的人口消费，所以会对资源造成巨大的压力，导致资源短缺问题。人口数量的增加还会造成区域的污染物排放量增加，从而导致环境问题。同时，过多的人口还会带来就业困难、住房紧张等一系列社会问题。\n## 图 1.25 世界人口增长示意\n人类要保持人口合理容量,任务十分艰巨。就整个世界来说,一方面,国际社会要倡导各国政府,尤其是发展中国家要尽最大可能把人口控制在合理的规模之内；另一方面,还要建立公平的国际秩序,保证人人拥有不断追求高水平生活质量的平等权利。就各国、各地区来说,不论是发达国家,还是发展中国家，都应尊重人地协调发展的客观规律，因地制宜制定本区域可持续发展战略，既保持好生态平衡,又不断提高人们的生活质量。\n## 活动\n讨论我国人口多少才合适\n我国人口众多，一些人认为这是个大负担，会给资源、环境、社会、经济带来沉重压力。但也有人认为,人口不是洪水猛兽,适当的人口增长可以带来人口红利,即劳动力资源相对丰富、抚养负担较轻等，是能够推动经济持续增长的利好因素。\n1949 年以后,我国人口增长较快。从 20 世纪 70 年代开始,我国全面推行计划生育政策,并将计划生育确立为基本国策。40多年来,计划生育使我国人口过快增长势头得到有效控制，缓解了对资源、环境的压力,也维持了较长一段时间的人口红利期。进入 21 世纪,我国人口发展呈现重大转折性变化。人口总量增长势头明显减弱,\n人口与经济社会发展的新形势,2021 年开始实施一对夫妻可以生育三个子女政策，并配套支持措施。这是国家根据人口与资源、环境、经济、社会的新形势，作出的人口政策的重大调整。\n我国人口究竟多少才合适?这不仅要依据我国资源、环境的状况，还需要考虑经济、社会等各种因素。很多学者研究过我国的人口容量。早在 1957 年，人口学家马寅初提出我国最适宜的人口数为 7 亿一8 亿。1991 年,中国科学院自然资源综合考察委员会研究认为，从土地资源来看，我国人口容量应该控制在16亿左右。\n1. 收集有关我国人口政策的宣传图片,了解人口政策的调整情况。2. 结合我国的现实情况，从环境、经济、社会三个方面，谈谈你对我国人口政策的理解。3. 确定我国人口合理容量要考虑哪些因素?\n## 1. 本章要点\n1. 人口分布受自然条件、社会经济发展水平和开发时间长短等因素的制约。2. 一般而言，气候适宜、地形平坦、水源充足等地区，人口较为稠密。3. 自然环境条件适宜的地区,可能因为人文条件的不同,人口数量也会存在显著差异。4. 人口迁移的动力由迁出地的推力与迁入地的拉力共同构成。5. 地区之间自然环境的差异，以及自然环境的变化，对人口迁移有重要的影响。6. 经济因素往往对人口迁移起着主导作用,政治、军事、文化等多种人文因素也会影响人口的迁移。7. 区域资源环境承载力,是指在保证资源合理开发利用和保护良好生态环境的前提下,区域的资源环境条件所能承载的人口数量。8. 人口合理容量,是指按照合理的生活方式,保障健康生活的水平,同时又在不妨碍末来人口生活质量的前提下，一个国家或地区最适宜的人口数量。\n(1) 人口老龄化: 是指一个地区 60 岁及以上人口达到总人口的 $10 \\%$ 或 65 岁及以上人口达到总人口的 $7 \\%$,即该地区进人老龄化社会。\n## 问题研究\n如何看待农民工现象\n改革开放以来,我国人口流动频繁,城镇出现大量外来务工人员。其中,大批农民离开家乡，来到大城市和沿海经济发达地区，成为推动工业化和城镇化的一支生力军。这些数量巨大的农民务工人员（以下简称“农民工” ) 对我国的经济发展起了什么作用呢?这些居住在城镇里的农民工又面临哪些急需解决的难题呢?\n对于这一课题的探究，建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 农民工对我国经济发展的贡献\n据国务院新闻办公室介绍,农民工已成为中国产业工人的主体,全国农民工总量为 2.93 亿人，其中外出农民工 1.72 亿人 ( 2021 年)。目前,我国建筑业、煤矿采掘业、纺织服装业和城市传统服务业的从业人员多数来自农村劳动力的转移。可以说，农民工为城镇创造了财富,为改革开放增添了活力,为我国的经济发展作出了重大贡献。\n在春节期间，大量的农民工回家过年了，一些工厂招不到工人，只得减产甚至停业。大城市居民的生活也面临很多困难：家政服务人员、环卫人员、保安人员少了，一些餐馆都歇业了。现在，我国的许多工业和城镇已经离不开农民工了。\n## 资料分析\n1. 在城镇里的农民工主要从事哪些行业?结合你的所见所闻，印证这种说法。2. 分析促使这种劳动力转移的主要因素。\n## 资料 2 数百万农民工返乡创业\n近年来,农产品加工、乡村旅游、电子商务等快速发展,吸引广大农民工返乡创业。2015 年,国务院为进一步做好农民工等人员返乡创业工作,印发了《关于支持农民工等人员返乡创业的意见》，支持农民工返乡创业。\n农民工返乡创业将创造一批新的就业载体,以创业促就业,带动当地农村富余劳动力的就地就近转移。返乡农民工回到农村,他们把打工时掌握的各种信息与家乡的优势资源进行整合,有利于拓展农村经济和产业发展的空间,带动农村各项生产的发展,促进新农村建设的深人开展。\n## 资料分析\n1. 与农民工外出打工相比，返乡创业给农民工个人和家庭带来的好处有哪些?2. 农民工返乡创业对新农村的建设和发展起到了什么作用?你能举出一些实例吗?\n## 资料 3 怎么解决农民工所面临的难题\n城市中的农民工普遍面临收人低、住房医疗无保障、子女人学难等问题。如何解决这些问题,对我国当前的社会是一项严峻的挑战。为此,许多人提出了不同的看法。\n- 深化户籍制度改革，让农民工举家进城落户。- 实施居住证制度,保障居住证持有人享有教育、医疗等基本公共服务。- 健全促进农民工市民化的机制,让进到城市的农村人口享受与城市居民同等的市民权利。\n-大力发展大中城市，吸纳更多的农民工。\n- 重点发展中小城镇,鼓励农村劳动力就地就近转移。\n• 支持农民工回乡创业，建设新农村。\n- 加强对农民工的培训，提高农民工的素质。\n• 控制农民工进城的数量。\n## 资料分析\n1. 上面这些想法和做法，你同意哪些?为什么?2. 你还有什么建议?请举出两条,并说明理由。\n## 第二章\n## 村和城镇\n不同地域的乡村和城镇，虽因自然环境、经济活动、地域文化等差异而各具特色，但因地制宜、合理利用土地成为共同的追求。工业革命以后,城镇化逐渐成为全球的潮流,推动了社会、经济的发展。但是,集生产中心和消费中心于一体的城镇,在其快速发展过程中,也存在一些需要解决的问题。\n在本章，我们重点探讨以下问题:\n•乡村如何合理利用土地?\n·城镇内部的空间结构是如何形成的?\n- 合理利用城乡空间有何意义?\n·城镇化对区域发展有何积极作用?\n·城镇化过程中会出现哪些问题?\n·不同国家或地区的城镇化存在哪些差异?\n- 地理信息技术的应用为城市管理提供了哪些方面的帮助?\n·不同地域的文化对城乡景观有何影响?\n## 第一节\n乡村和城镇空间结构\n图 2.1 大圩古镇在广西桂林市东南的漓江左岸，有一座千年古镇一一大圩 ( $x \\bar{u})$。古镇以一条几乎与漓江平行的青石板老街为骨架,由多条巷道与码头相连,老街现存的房子多为保存完好的明清建筑，集商、住于一体 (图2.1)。古镇现仍留存供祭祀的寺庙、祠堂和供聚会、娱乐的鼓楼、雨亭等公共服务设施。大圩古镇商业街的空间格局是受何因素影响的?古镇的公共服务设施分布在哪里才能为居民提供便捷的服务?\n## 乡村的土地利用\n乡村是以农业经济活动为主的地区。依据农业生产的特点,农业用地可分为耕地、林地、草地、水域等不同类型。为了方便生产,农业用地一般分布在村落的周围。例如,在我国川西平原部分地区,田地紧密围绕在村落住宅的周边 (图2.2)。\n图 2.2 我国川西平原的某村落局部景观乡村以农业用地和居住为主。当乡村发展到一定规模时,村落出现了一些满足居民社会需求的公共设施，以提供祭祀、聚会、娱乐、商业、医疗、教育等多种服务。这样,村落内部土地利用出现了简单的分化,以公共服务设施为中心,住宅往往由此向外环绕分布（图 2.3 )。\na.钟池景观\nb. 诸葛村平面简图\n诸葛村位于浙江省兰溪市,其村落布局宛如八卦图。村落的中心为钟池,一半水塘一半陆地,两面各设一口水井,形成极具象征意义的鱼形太极图。钟池周围分布有八条巷道,多数民居沿着巷道分布。以大公堂为核心，围绕崇信堂、雍睦堂、尚礼堂等祠堂形成多个居住片区。商业则分布在对外交通便捷的上塘周边地区。\n图 2.3 浙江兰溪诸葛村的村落内部空间结构示意\n## 城镇内部空间结构\n城镇包括城市和镇，是以非农业经济活动为主的地区。城镇里人口相对较多，经济活动多样，出现了土地利用的专业化,往往会形成不同的功能区,如居住区、商业区、工业区等（图 2.4 )。有些大城市因为功能复杂,还会形成其他的功能区,如行政区、文化区、旅游休闲区、生态区等。城镇不同的功能区之间一般没有明确的界线,某一种功能区以某种土地利用方式为主,可能兼有其他类型的用地。例如,居住区里常常也有商店,只是商店用地面积所占的比例较低而已。\na. 居住区\nb. 商业区\nc. 工业区\n图 2.4 城镇的功能区举例居住区是城镇中广泛分布的一种功能区。图为我国浙江杭州某居住区商业区多位于城镇中心、交通千线的两侧或街角路口，主要为点状或条状分布。大城市的中心往往形成中央商务区 ( central business district,简称 CBD),这里有大型商场、豪华酒店、知名大公司的总部。图为我国北京国贸中央商务区。\n工业区是工业集聚的区域，多分布在靠近河流、铁路、公路等交通比较便捷的地带,通常距离城镇中心较远,同时要考虑保护环境。图为我国江苏苏州工业园。每一种功能区,都有一定的空间分布规律,各种功能区在空间的组合,就形成了城镇内部空间结构。例如,香港的商业中心集中在维多利亚港两岸,居住区分布在商业区的外围,工业区相对远离商业区和居住区 (图 2.5 )。又如,沈阳为我国重要的工业城市,其工业区围绕交通线路呈扇状或块状分布在城市的东西两侧,居住区则集中在市中心及其外缘。\n香港高级居住区和普通居住区为什么会这样分布?\n图 2.5 香港中心城区土地利用示意\n## 活动\n## 了解唐代长安城的内部空间结构\n我国历史上很早就有城市规划的思想。唐代长安城（现西安市）的规划是我国古都规划的一个典范 (图 2.6),至今仍是宝贵的文化遗产。唐代长安城是当时世界上最大的商贸中心,设东市和西市两大市场。东市靠近宫殿区和贵族高官府邸,多服务于达官贵人;西市是平民市场,也是国际贸易市场。\n1. 读图 2.6,找出唐代长安城的行政区 （宫殿区 )、商业区 (市) 和居住区 (坊) 的分布。2. 说明唐代长安城西市比东市繁荣的原因。3. 讨论东市和西市的布局特点,领悟唐代长安城规划的思想。\n图 2.6 唐代长安城的内部空间结构\n## 城镇内部空间结构的形成和变化\n城镇内部空间结构的形成是多种因素共同作用的结果,经济因素是影响城镇内部空间结构的主要因素，这在城市中表现得尤为明显。城镇里各种功能的活动都要占用一定的土地,而城镇土地的供应是有限的。在市场竞争的环境下，一块土地用于哪一种活动,主要取决于各种活动愿意付出租金的高低。影响地租高低的因素主要有交通便捷程度和距离城镇中心远近两个方面。某地地租高低是人们对该地土地利用的选择,以及市场竞争的结果。城镇中心的土地\n思考\n1. 各类土地利用付租能力随距市中心距离的变化有何异同?2. 如果由各类用地的付租能力来决定土地的用途,那么图中 $O A$ 最有可能成为哪一类功能区?$A B$ 和 $B C$ 呢?\n图 2.7 某城市各类土地利用付租能力随距离递减示意\n图 2.8 北京城市副中心与中心城区关系示意\n实际上，城镇内部空间结构的形成非常复杂。除了经济因素外,政策、文化、环境等因素也会影响城镇内部空间结构。例如，随着“京津冀协同发展”这一重大国家发展战略的实施,北京市适时调整空间结构,将市一级政府部门搬迁至近郊通州,并带动中心城区相关功能及部分人口向通州疏解,将通州建设为北京市的副中心 ( 图 2.8 )。\n城镇内部空间结构是随着城镇的发展而逐渐形成和变化的。在城镇发展的初期,地域范围狭小,它的各类功能用地混杂分布,并在中心区域自然集中。例如,受河流的影响,广西大圩古镇商业街呈长条形集中分布,公共服务设施也分布在古镇的中心区域。随着工业不断发展和服务业的兴起,城镇中心用地紧张、交通拥挤、环境污染等问题日渐突出。为了降低成本、保护环境，城镇中心的工业企业纷纷向外搬迁,原有的工业用地就可能被改造为商业用地或其他用地，城镇内部空间结构随之发生变化。\n## 合理利用城乡空间的意义\n随着经济和社会的不断发展，人们对城乡土地利用提出了更新的诉求，合理规划城乡空间有利于建立可持续的人地关系、为生活提供便利、文化传承等，对于优化城镇和乡村内部的空间结构、推动城乡一体化发展具有现实指导意义。\n- 通过发展卫星城、合理规划工业区、保留一定规模的绿地和河湖等生态涵养空间,可以有效改善环境状况,建设宜居的生活空间。- 通过合理安排居住区、基础设施、公共服务设施等，可以提高土地资源利用效率，为生产和生活提供便利（图 2.9）。\n图 2.9 某城区内部空间结构规划示意\n- 通过规划,确定具有历史文化价值的场所、建筑物、街区或村落等,保护地方和民族传统特色，使人类历史和文化遗产得以永续相传。\n## 巴西利亚的城市功能分区\n巴西于1956年开始建造新首都――巴西利亚。巴西利亚规划布局的基础是两条正交的轴线,由此形成的“十” 字标志是它的象征（图 2.10 )。城市中横贯东西的主轴线,布置行政、公共建筑;另一条是贯通居住区的弓形纵轴线。两轴线相交处为商业、文化娱乐等公共建筑中心。铁路和高速公路从城市西侧经过，机场布置在城南，都有方便的城市千道相连接。居住区由一系列统一而稍有变化的街坊组成,并列布置在南北道的两侧。\n1987 年巴西利亚被列为世界文化遗产，是世界上唯一一座被列为世界文化遗产的现代新兴城市。但是,巴西利亚的城市功能分区严格,各居住区千篇一律且服务配套设施不足，也给该市居民生活带来了不便。\n图 2.10 巴西利亚城市功能分区\n调查学校附近某一功能区的形成和变化\n收集学校所在城镇的土地利用现状图或土地利用规划图,分组调查离学校最近的一个商业区或工业区、居住区。\n1. 调查该功能区的范围和形成过程。2. 讨论该功能区的形成条件,并预测其末来发展。3. 各组将自己的调查和分析结果在全班交流。\n## 第二节\n城镇化\n对比下面两图 (图2.11),你会发现,尽管才经过 30 年,长江三角洲地区的城市分布已经发生了翻天覆地的变化—一新的城市不断涌现,城市数量急剧增多,原有的城市规模持续扩大。你的家乡是不是也有类似的现象出现?为什么会出现这种变化呢?\na. 1985 年\nb. 2020 年\n图 2.11 长江三角洲地区的城市发展\n## 城镇化的意义\n城镇化也称城市化,一般是指乡村人口向城镇地区集聚和乡村地区转变为城镇地区的过程。城镇化有三个主要标志: 城镇人口增加、城镇人口占区域总人口的比例上升、城镇建设用地规模扩大。衡量城镇化水平的最重要指标是城镇人口占总人口的比例。城镇化与工业化密切相关,是社会经济发展的必然结果,反映社会的进步。一个国家和地区城镇化的水平,体现其工业化程度和社会经济发展水平 ( 图 2.12)。\n图 2.12 部分国家城镇化水平与经济发展水平 ( 2014 年)\n城镇化和区域的发展是相互促进的。城镇是区域的中心，集中了大量的人口、工业、服务业和基础设施等，能带动区域经济发展、社会繁荣、环境改善;区域经济水平的提高,又可为城镇的发展增添动力,推动城镇化进程。\n- 促进区域经济增长城镇化有助于推动区域工业和服务业的发展,改善产业结构;城镇基础设施、公共服务设施和住宅建设等会拉动内需,为经济发展提供持续的动力（图 $2.13)$。- 提高资源利用效率城镇里建筑密集，人口密度和居住密度大,水、电、天然气等设施集中,可提高土地、水等资源的利用效率（图 2.14 )。- 改善城乡居住环境城镇化伴随着污染物的集中排放,同时也便于人们对污染物进行集中处理,提升环境质量（图 2.15 );通过平整土地、修建设施、绿化等措施,改善城乡居住环境。- 增强区域社会和谐城镇里就业机会众多,教育、医疗、交通等公共服务设施完善,不仅为城镇居民,也为乡村居民提供优质服务;随着城镇化的发展,城乡居民人均收人、受教育水平的差别不断缩小,人们的价值观念和生活方式等逐渐趋同（图 2.16)。\n城镇中修建基础设施、公共服务设施等,既能为人们生活带来便利,也能促进经济发展。图为黑龙江省哈尔滨市地铁修建工地。\n图 2.13 城镇中的建筑工地\n企业生产、居民生活会产生大量污水和废水，容易污染环境。污水处理厂运用先进的技术设备能处理这些污水和废水,将其变为可重新利用的水资源。图为忖肃省兰州市某污水处理厂。\n图 2.15 城镇中的污水处理厂\n城镇中大型的住宅小区可以集中提供水、电、气等资源,容纳众多人口,满足人们日常休闲、购物等生活需求。图为北京市通州部分小区。\n图 2.14 城镇中密集的居住区\n近几年,我国大力推进社会主义新农村建设,在广大乡村兴建了许多便民设施。图为江苏省常州市嘉泽镇上埠村村民广场上的健身器材。\n图 2.16 乡村的健身空间\n## 世界城镇化进程\n在 18 世纪中叶之前,世界城镇人口占总人口的比例很低,不到 2\\%。自 18 世纪中叶开始,欧美各国相继经历了工业革命,城镇化开始加快发展。在 19 世纪的 100 年里,世界人口增加了 $70 \\%$,城镇人口增加了 $340 \\%，1900$ 年世界城镇人口比例提高到 $13.3 \\%。20$ 世纪以来，尤其是第二次世界大战以后,世界城镇化的速度、规模、范围都达到了空前的程度，世界城镇人口占总人口的比例迅速上升（图 2.17 )。至 2016 年，世界城镇人口比例达到 $54.3 \\%$。\n图 2.17 世界城镇人口的增长及预测\n发达国家和发展中国家经历了不同的城镇化过程，达到不同的城镇化水平 ( 图2.18)。\n图 2.18 世界各国城镇人口比例（2018 年 ) 发达国家城镇化起步早,城镇化水平高。例如,英国、美国的城镇化在 19 世纪迅速发展,至 20 世纪 70 年代,城镇化水平已达 $70 \\%$。从 20 世纪 70 年代中期开始,随着人们对环境质量要求提高,以及乡村地区和小城镇基础设施的完善,在英国、美国、日本等发达国家,相继出现了与城镇化过程相反的人口移动现象。这种现象主要表现为大城市人口向乡村居民点和小城镇回流,大城市中心区人口萎缩。\n发展中国家的城镇化起步比发达国家晩得多。第二次世界大战之前,大多数发展中国家的城镇化水平很低。第二次世界大战以后,发展中国家纷纷取得民族独立,经济迅速发展,城镇人口的增长速度超过了发达国家。但由于乡村人口基数大,发展中国家的城镇化水平还远远落后于发达国家,城镇化还处于较低水平。例如,印度、巴基斯坦、肯尼亚、埃塞俄比亚等国家的城镇化水平还不足 $40 \\%$。\n综合世界各国城镇化进程,各国城镇化水平随时间的变化可以表示为一条稍被拉平的“S” 形曲线 (图2.19),这条曲线符合一般城镇化发展的实际。\n城镇化水平比较高,城镇人口比例的增长趋缓甚至停滞。在有些地区,城镇化地域不断向农村推进,一些大城市的人口和产业迁往离城市更远的农村和小村镇，使大城市人口减少。\n人口向城镇迅速聚集,城镇化推进很快。随着人口和产业向城镇集中,城区出现了劳动力过剩、交通拥挤、住房紧张、环境恶化等问题。汽车普及后，许多人和企业开始迁往郊区。\n城镇化水平较低,发展较慢。\n图 2.19 城镇化进程示意\n## 英国的城镇化进程\n英国是世界上最早开始近代城镇化的国家。在工业革命的推动下，19世纪英国的城镇化进程十分迅速，一大批工业城市，如曼彻斯特、伯明翰等迅速成长起来。从 $1801-1851$ 年的半个世纪里,全国 5000 人以上的城镇由 106 个增加到 265 个,城镇人口比例由 $26 \\%$ 提高到 $45 \\%$。\n进入 20 世纪,英国开始出现迁往郊区居住的现象。一些原先位于伦敦周围的小城镇逐渐被伦敦“吞并”,成为大伦敦的一部分 ( 图 2.20 )。从伦敦经伯明翰到曼彻斯特、利物浦一带的城市规模也在迅速扩大,而且相互越来越接近,城市与城市间的界线日趋模糊，形成连成一片的城市地域，称“英格兰城市带” ( 图 2.21)。\n图 2.20 大伦敦示意\n图 2.21 英格兰城市带\n20 世纪下半叶，大伦敦的城市人口出现减少的趋势: $1961-1971$ 年人口减少了 $0.8 \\%$,1971-1981 年人口减少了 10.1\\%。英国的其他大城市也出现了同样的现象。伴随着这一过程,这些大城市的市中心出现了失业率增高、空旧房增多、犯罪率升高、市中心人口比例下降等现象。\n面对城市人口的减少,英国政府和规划师着力开发大城市的中心衰落区,并改善其生活环境,吸引年轻的专业技术人员回城工作和居住,高技术产业和服务业得到发展。\n## 活动\n## 了解我国的城镇化和区域差异\n我国的城镇化虽然起步较晩,但是发展速度很快,尤其是改革开放以来,我国城镇化进入了持续稳定的快速发展阶段（图 2.22）。目前,我国东部沿海地区城镇化水平较高，已超过 60\\%，形成了京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等一批城市群 (图 2.23 );但是中西部地区城镇化水平还不到 $50 \\%$。\n图 2.22 中国城镇化进程曲线（1978-2015年 )\n1. 改革开放以后，我国的城镇化有什么特点?为什么会出现这种特点?2. 运用所学知识,分析我国东部和中西部城镇化水平差异较大的原因。\n## 城镇化过程中出现的问题\n城镇化改变了人们的生产、生活方式,给区域经济的发展带来了巨大活力。但是，在城镇化过程中，也容易出现各种各样的环境问题和社会问题。\n城镇是人类对自然环境干预最强烈、自然环境变化最大的地方。当城镇生产和生活排放的污染物超出一定的限度,城镇环境质量就会下降,甚至出现大气污染、水污染、垃圾污染和噪声污染等环境问题，严重影响人们的生活。\n在有些城市,尤其是人口超过百万,甚至千万的大城市,城市人口规模和人口密度不断增加,加上缺乏合理的城市规划和管理，城市的基础设施远远不能适应城市发展的需要,会出现交通拥堵 (图2.24)、住房紧张等现象。\n上述环境问题和社会问题在各国的城镇化过程中都是难以避免的,要在城镇化过程中加以解决。发展中国家现在正处于城镇化快速发展阶段,各类城镇化问题相对较多。有的发展中国家城镇化畸形发展,与经济发展不相适应,失业率高、贫困等社会问题突出 (图 2.25),在一定程度上影响或制约了城镇的发展,引起了各国的普遍重视。发达国家的城镇化过程中也曾出现过环境污染问题,经过后来的不断治理，大部分得以有效解决。\n在许多大城市,随着人口和汽车的增加,经常发生交通拥堵。人们上下班的高峰期,交通拥堵现象尤为明显,导致时间和能源的严重浪费,影响城市的环境质量。\n图 2.24 城市交通拥堵\n世界上一些大城市分布着贫民窋或棚户区，这种现象在发展中国家尤为明显。这些地方住房简逞,环境脏乱,卫生条件差,基础设施严重不足。\n图 2.25 城市中的贫民窋\n## 非洲国家的城镇化\n自 20 世纪 90 年代中期以来，非洲城镇人口激增。2015 年非洲大约有 $40.7 \\%$ 的人口居住在城镇,城镇人口增长率为全球最高。\n非洲不同地区城镇化进程不尽相同。目前,北部非洲城镇化水平最高,西部非洲次之,东部非洲步伐较慢。一些国家的部分地区,如埃及尼罗河三角洲地区、摩洛哥沿海地带、南非首都周边地带城镇化水平较高，速度较快。\n非洲国家城镇化过程中面临的挑战也不容小䖊。与其他发展中国家和地区相比,撒哈拉以南非洲地区城镇的食品与住宅价格相对较高。由于无法承担高昂的生活成本,“城镇贫困”现象日益凸显，贫民窋逐渐夢延，给城镇和谐发展造成了巨大压力。\n## 地理信息技术在城市管理中的应用\n城市，尤其大城市是人口高度密集的地区。随着城镇化的发展,城市的方方面面在不断地变化,居民生活不便，城市管理面临很大挑战。地理信息技术在城市规划、市政建设、公共服务等城市管理方面得到了广泛应用。\n在城市管理中,借助地理信息系统对各类空间信息的储存、分析和处理功能,结合全球卫星导航系统的定位、导航功能,可为市民衣食住行等日常生活搭建信息平台，提供便利（图 2.26）。\n输入某一中心点,可以快捷搜寻该点附近的餐馆、酒店、医院、景点等各类信息。\n图 2.26 地理信息系统在城市生活中的应用示例\n出行时通过手机软件,输入要查询的公交线路,就可以看到公交车的实时位置、到站时间等信息,方便人们灵活选择出行时间。在城市规划和建设管理中，地理信息系统依托其强大的数据管理、图层分析、制图等功能,为政府、企业等提供全方位的应用服务。例如,利用地理信息系统，可以对公共服务设施布局提供优化方案 (图2.27)。\n图 2.27 公共服务设施布局优化系统示意 (出行方式：步行 )\n## 活动\n了解地理信息技术在城市出警中的应用\n城市 110 指挥中心在接到报警后，能在最短的时间内指挥警车到达事故地点。为提高出警效率，城市都配备了巡警车。应用地理信息技术可大大提高出警效率（图 2.28）。\n图 2.28 城市出警示意 1. 110 指挥中心要随时掌握每辆巡警车在城市中的位置,可以利用哪一种地理信息技术?\n2. 110 指挥中心要确定哪一辆巡警车离事故地点最近，可以利用哪一种地理信息技术?3. 110 指挥中心要判定最近的警车至事故地点的道路是否畅通,还需要利用哪些技术?如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办?4. 假如你是 110 指挥中心的调度员，请你设计在接到报警到指挥警车前往事故地点的工作程序。5. 由此例推想，地理信息技术还可以应用于城市管理的哪些部门中?\n## 城镇分布有内在规律\n在自然界,我们看到玄武岩柱截面呈正六边形,土地龟裂呈正六边形…… 自然界为什么会形成这么多如此规则的正六边形呢?我们用简单的数学方法就能解决这个问题。如图 2.29 所示,假设一定平面内均匀分布着若千质点,如果以这些质点为中心,等距离、平均地划分面积，则形成以这些质点为中心的正六边形。\na.\n$\\mathrm{b}$\n图 2. 29 六边形服务范围的形成\n早在 1933 年,地理学家克里斯塔勒在研究德国南部城镇分布的基础上,惊奇地发现，如果自然条件、人文条件的分布是均匀的，还满足其他一些条件,则区域内城镇的分布有如图 2.29 所示的质点，其服务范围呈现正六边形。\n当然，由于“均质、均匀”的条件难以满足，玄武岩柱截面、土地龟裂也会形成多种不规则的形状,区域中城镇的分布更不可能呈现规则的正六边形。但是,地理学家的研究告诉我们,一个区域内城镇的分布也暗含一定的自然法则。\n## 第三节\n地域文化与城乡景观\n图 2.30 智利瓦尔帕莱索城市景观\n瓦尔帕莱索位于智利首都以西，是南美洲太平洋东岸的重要海港城市。该城市的房屋依山而建,每一户人家都把自己的住房涂上颜色,赤橙黄绿,异彩纷呈（图 2.30)。这种五颜六色的建筑景观与当地的地域文化有何关联?\n## 地域文化\n文化如同空气，我们置身其中，须棵不能脱离。文化源于人类对自身和世界的感悟与认知。我们每天从报纸、电视、互联网等媒体中看到世界各地的文化现象,它们可能与我们身边熟悉的文化有许多不同。这说明文化具有地域性,俗语所云“十里不同风,百里不同俗”，说的就是这个道理。地域文化在特定的地域范围内形成,可以是物质方面的，如建筑、服饰、饮食等，也可以是非物质方面的，如价值观、制度、习俗、语言、艺术等。\n## 上海外滩\n上海外滩,一段长约 1500 米的江边大道,汇集了 50 多座风格各异的中西建筑,被称为“万国建筑博览”。这里是上海这座城市中西文化交融的见证。\nb. 周庄\n“小桥、流水、人家”，江苏昆山周庄独特的水乡氛围,浓郁的江南文化气息,为人们展示了一幅人与自然和谐共处的图景。\nc.《拓荒牛》雕塑\n深圳街头的《拓荒牛》雕塑。正是有了“拓荒牛” 精神和进取、创新的文化,才有了深圳从小渔村到大都市的沧桑巨变。\n## 图2.31 地域文化造成了特色各异的城乡景观\n感受地域文化，我们可以从景观人手。景观有自然景观和人文景观之分。行云飞瀑、高山流水是自然景观，较少受到人类的直接影响或末受人类的影响。人文景观也称文化景观,是人类的文化留在地球表面上的印记,是人类为了满足某种需要,利用自然物质加以创造的结果。农田、村落、矿山、道路、建筑、雕塑等都是人类所创造的文化景观。\n城乡景观既包括聚落整体,又包括聚落内的建筑、道路等。不同自然环境与长期以来的人类活动,给我们生活的城镇和乡村造就了特色各异的景观,并留下丰富的历史文化遗产，使得我们生活的城镇和乡村具有独特的风貌和个性。我们可以从城乡景观的角度来探寻地域文化及其影响（图 2.31 )。\n## 活动\n理解红河哈尼梯田所蕴含的地域文化\n红河哈尼族彝族自治州位于云南省东南部,地处横断山区（图 2.32 )。2013年红河哈尼梯田被评为世界文化遗产。每年秋收以后到次年春播以前的休耕时节,是这里的旅游旺季。层层水田映照着蓝天白云,宛如一幅幅油画,吸引了无数游客。\n图 2.32 红河哈尼梯田位置示意\n一千多年前，生活在这里的哈尼族等民族就开辟了梯田,种植水稻（图 2.33)。稻田的灌溉依赖山泉溪流。经长时间摸索,人们发现森林是涵养水源的宝库，必须保证山上的森林面积足够大,水源才能常年不枯,于是民间规定特定范围的森林不得砍伐。\n这里处于季风气候区，年降水量不稳定，季节分配也不均匀。为了缓解用水矛盾，村民修筑了沟渠,连接各家的稻田。每个村都选出一位正直公正、责任心强的人来担任分水官，负责分配每一田块的用水量。各村之间也有分水的约定。尤其在干旱的季节,分水制度更为重要。这种传统一直延续至今。\n水汽输送\n图2.33 红河哈尼梯田景观及剖面示意\n1. 从上述材料中,找出体现红河哈尼梯田以下几个方面地域文化的描述。\n○ 生产活动\n○ 用水、用地制度\n○ 价值观、审美情趣\n2. 讨论这些地域文化是否可以在代际之间传承、不同地方传播。\n## 地域文化与乡村景观\n图2.33展示了红河哈尼梯田的乡村景观,而地域文化就蕴含在其中。较之城镇,乡村的主要经济活动与自然的关系更为直接,其景观所体现的人地和谐理念更为鲜明。例如,在我国人多地少的丘陵地区，乡村民居多分布在山麓的台地或高地上,而农田则分布在相对较低的平坦区域。这种“宅高田低”的空间格局（图 2.34 )，使得高宅可避洪水、低田便于灌溉，形成了一种人地和谐的乡村景观。\n图 2.34“宅高田低” ―江西愗源月亮湾\n乡村景观除了能够体现人们顺应自然、趋利避害的生活智慧,还能够体现当地人们的社会组织形态、精神追求等。例如,我国南方传统土楼是一种大型民居建筑,以圆楼和方楼最常见，适宜聚族而居的生活和共御外敌的要求,体现了御外凝内的集体精神（图 2.35）。\n图 2.35 福建永定土楼\n## 宏村景观与地域文化\n图 2.36 安徽宏村布局示意宏村位于皖南山区,历史上属于古徽州,因其独特的村落布局和古建筑遗存体现了徽州的地域文化,被评为世界文化遗产（图 2.36)。整个村子的布局与水密不可分,顺地势、水势,引溪流、汇泉水,构建了别出心裁的村落水系。村落水系不仅为村民解决了消防用水,而且调节了气温,为居民生产、生活用水提供了方便,创造了一种良好的人居环境。村中有承志堂、乐叙堂等祠堂,以及南湖书院等,这些建筑组合体现着当地的耕读文化。\n## 地域文化与城镇景观\n地域文化同样体现在城镇景观中。相比很多现代城镇都是钢筋混凝土、玻璃之类的灰色调,有一些城镇因其深厚的文化底蕴,会有自己的色调、色彩,例如,我国江南城镇的粉墙黛瓦 (图 2.37 ),意大利佛罗伦萨的黄橙交织（图 2.38）。智利瓦尔帕莱索老城区住房的颜色五彩缤纷，就与该港口城市同欧洲的贸易往来有很大关系。港口贸易的主要运输工具是船,修船工将修船剩下的油漆调为各种颜色涂在自家的房子上,可以防止海风对木制房屋的侵蚀。这种习俗就一直延续到城市的建筑风貌上。\n城镇中的各种建筑,不单纯是为某种用途而建造的,它还反映了某种文化意\n图 2.38 意大利佛罗伦萨景观识和审美情趣。例如,北京老城的四合院有鲜明的古都特点——建筑上遵循严格的礼制,在全国各地的矩形院落中独树一帜\n## (图2.39)。\n一所民居有其文化意蕴，而一座城镇的空间格局，或整体或局部，也能反映某种价值追求。例如,我国古代都城建设突出以君主为中心的思想,强调城廓方正、对称,宫城居中。\n在城镇景观的设计中，如何融合地域文化，体现尊重自然、追求社会公平、增加社会福利、创造灿烂文化，已经成为设计者们共同的追求。$\\dot{\\cdot} \\cdot$ 案例\n## 人家尽枕河\n苏州位于太湖之滨，是大运河沿岸的商贸重镇，素有“水城”之称，曾被誉为“东方威尼斯”。两千余年来，苏州基本保持着“河街相邻、水陆并行” 的双棋盘格局。城内有“三横四直” 的骨干水系通向千家万户。传统民居临水而建，多为二三层的砖木结构楼房,有些会修建阁楼。沿河房屋高低起伏、错落有致，外墙多为白色，屋顶用青灰小瓦，木质柱廊漆以黑、褐色，淡雅朴素。纵横交错的水道既是交通通道，也是商贸通道。“君到姑苏见，人家尽枕河。古宫闲地少，水港小桥多”” 这是唐朝诗人杜荀鹤对苏州水乡景观的生动描述。\n改革开放以来,苏州工业化迅速发展,城市规模不断扩展,城市面貌发生了翻天覆地的变化。但是,苏州的历史街区见不到高楼大厦和现代风格的建筑,仍然维持着水、陆双棋盘格局,临河建筑仍保持粉墙黛瓦的传统风格（图 2.40)。\n图2.40 苏州历史街区一一塘景观\n## 活动\n## 调查当地特色文化景观及其保护\n你所在的地区有哪些独特的地域文化?有哪些代表性的城镇或乡村景观?这些文化景观是否得到了妥善的保护?请参考下面的步聚，以“当地特色文化景观及其保护” 为题展开调查。\n1. 选择一处能反映家乡地域文化特点的景观,以小组为单位进行实地调查,填写表2.1。\n表 $2.1 X X 文化景观调查\n## 考察地点\n小组成员\n考察时间\n景观名称\n景观特色\n历史沿革\n2. 查找资料，分析该景观如何反映当地的地域文化。\n要点提示:\n•景观形成的自然因素和人文因素有哪些?\n·景观体现的地域文化是什么?\n·景观形成后如何影响当地人的生活?\n3. 该景观是否受到了保护，受到保护的程度是否足够?\n要点提示:\n·目前该景观是否存在破损情况?\n·该景观是否经历过翻修?由谁负责保护?\n· 是否进行了旅游开发，开发的程度是否恰当?\n4. 每组根据调查结果制作一张墙报,在班级或校园里展示。\n要点提示:\n·墙报不仅要突出主题,图文并茂,还要进行艺术性的设计。\n- 墙报在形式上可以采用手绘画、地图、照片等,还应配有图片的解说词。\n· 墙报在内容上应当完整地呈现调查结果。\n## 2. 本章要点\n1. 乡村土地利用方式相对比较单一,农业用地一般分布在村落周围。在村落内部,住宅往往围绕公共服务设施分布。2. 城镇内部土地利用类型相对复杂，常形成住宅区、商业区、工业区等不同的功能区。3. 城镇内部空间结构的形成受经济、政策、文化、环境、规划等因素的影响，随城镇的发展而变化。4. 合理利用城乡空间，具有改善环境、提高土地资源利用效率、传承历史和文化等重要意义。5. 城镇化也称城市化，一般是指乡村人口向城镇地区集聚和乡村地区转变为城镇地区的过程。6. 城镇化是社会经济发展的必然趋势,与区域的发展相互促进。7. 世界城镇化进程与工业化紧密相关,不同地区呈现不同的特点：发达国家城镇化起步早,水平高；发展中国家城镇化起步晩，水平低，但目前发展速度快。8. 城镇化过程中可能出现环境污染、交通拥堵、住房紧张、失业率高、贫困等问题,需要在城镇化的过程中解决。9. 在城市管理中，地理信息技术发挥着重要作用。10. 文化与我们息息相关，不同地域的文化有各自特点,文化景观蕴含着地域文化。11. 地域文化影响聚落中人们的生产、生活，以及建筑景观、建设规划等。\n## 问题研究\n## 从市中心到郊区，你选择住在哪里\n房地产业有一句至理名言: 第一是地段,第二是地段,第三还是地段。这充分说明位置对于住房选择的重要性。如果让你选择，从市中心到郊区,你会选择居住在哪里?\n对于这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 某市几位居民对住房位置的选择\n张先生，25岁，属低收人人群。他选择在城市边缘居住，因为这里房价较低。价格因素对工薪阶层来说是个重要方面。\n李女士,28 岁,属低收人人群。她选择在城市中心与朋友合租房居住，可以均分租金，上下班方便。\n杨女士,35岁,属中等收人人群。她喜欢住在市中心地区,因为这里往东有商业区的繁华,往西有人文景观的浪漫,这会让自己感受浓厚的都市味道。\n刘先生,45岁，属高收人人群。他对居住环境的要求首先是清静。因为平时工作接触人很多,回家想有一个温馨宁静、舒适安全的环境。交通一定要便利,社区配套设施要完备、人性化。\n## 资料分析\n从这四位居民选择住房位置的考虑看,哪些因素影响着他们的决策?\n## 资料 2 城市住房发展趋势\n目前,我国一些大城市,如北京、上海、广州等,已经出现了人口居住郊区化的现象。随着城市公共交通的发展、私人轿车日益普及,为了追求舒适宽敞的居住环境,人们开始向郊区迁居。郊区的低房价,进一步刺激了居民的住房消费欲望。\n## 资料分析\n1. 城市居住呈现郊区化倾向需要具备哪些条件?2. 你所在的城镇有没有这种情况发生?原因是什么?\n## 资料 3 人口居住郊区化带来的问题\n人口居住郊区化会增加居民的通勤距离。平均通勤距离延长,无论是乘坐公共交通还是驾驶私人轿车,都会加大通勤的时间成本和经济成本。人口居住郊区化在优化城区土地利用的同时,也会给城市郊区的生态环境带来压力,城区周围的绿地、林地、耕地等遭侵占,环境遭到破坏。另外,郊区新建的居住区生活服务配套设施不完善,难以满足市民生活方方面面的需求。\n## 资料分析\n1. 居住郊区化对土地利用方式带来哪些影响?对城市发展带来哪些影响?2. 城市居民在郊区居住可能会面临哪些困难?\n## 问题讨论\n如果你的家人或亲属要买房或租房,让你帮助选择,从市中心到郊区,你会推荐哪里?为什么?\n- 综合考虑买房者或租房者的需求、意愿、收入水平等；不同地段住房的价格、环境、交通等因素。\n## 第三章\n## 产岀区位因素\n经济部门可以分为农业、工业和服务业,不仅对经济发展至关重要,而且与我们的日常生活密切相关。自然、人文因素对经济活动都有影响,但对于不同的经济部门而言,影响是不同的。在影响产业的区位因素中，人文因素尤为重要,并随着时代的发展处于不断的变化之中。\n在本章，我们重点探讨以下问题:\n- 农业的区位因素主要有哪些?- 各区位因素如何影响农业的区位选择?\n-工业的区位因素主要有哪些?\n- 各区位因素如何影响工业的区位选择?\n-服务业的区位因素主要有哪些?\n- 各区位因素如何影响服务业的区位选择?\n## 第一节\n农业区位因素及其变化\n“世界桑蚕看中国,中国桑蚕看江浙”。种桑养蚕一直是我国江浙地区的传统农业。21世纪初,广西迅速发展成为我国最大的桑虫生产基地 (图 3.1 )。现在“世界桑蚕看中国,中国桑蚕看广西”。为什么我国最大的桑蚕生产基地由江浙地区转移到广西呢?\n图 3.1 广西桑田\n## 农业区位因素\n人们利用土地的自然生产力，栽培植物或饲养动物等，以获得所需的产品,这就是农业生产活动。世界各地的自然条件、经济技术条件、文化习俗和政策差别很大,都会影响农业生产。因此,农业生产具有明显的地域性。生物的生长发育有着一定的规律,并且受自然因素的影响。某些自然因素（尤其是气候因素）随季节而变化,并有一定的周期。所以,农业生产活动与季节有关,需要按季节顺序安排,季节性和周期性很明显。\na. 泰国湄南河平原的水稻种植\nb. 澳大利亚东南部的绵羊放牧\n图 3.2 两种不同的农业景观\n图 3.2 展示了两种完全不同的农业景观：泰国湄南河平原的水稻种植和澳大利亚东南部的绵羊放牧。这两个地方气候、地形、劳动力、市场等因素差异显著,从而导致农业生产所选择的对象和生产方式完全不同。这些影响一定地方农业生产选择的因素称为农业区位 ${ }^{1}$ 因素（图 3.3 )。\n图 3.3 农业主要区位因素\n(1)一般来说，区位是指某事物所占有的场所，包含两层意思：一是指该事物的位置;二是指该事物与相关地理因素的关系。影响区位选择的因素简称区位因素。农业的区位因素主要包括自然因素和人文因素。\n## (一) 自然因素\n在自然因素中，热量、光照、降水等气候条件对农业区位选择的影响很大。不同生物的生长和繁殖,要求不同的气候条件,而气候条件具有明显的地域差异。例如,相橘是亚热带水果，苹果是暖温带水果。由于我国南北气温的差异，林橘种植主要分布在南方地区,苹果种植主要分布在北方地区。\n仅靠天然降水往往不能满足农作物生长的需要,因此种植农作物需要灌溉。临近河湖,或有地下水源、高山冰雪融水,便于修渠打井进行灌溉的地方,农作物收成较有保证。缺乏水源不能进行灌溉的干旱地方，不宜种植农作物。\n不同的地形，适宜发展不同类型的农业（图3.4)。平原地区地形平坦,土层深厚,适宜发展种植业;山地、丘陵地区地表起伏大,耕作不便,适宜发展林业或畜牧业。山地自然条件的垂直分异，使农作物分布随海拔有所不同。\n我国江西省千烟洲是一个典型的亚热带红壤丘陵地区。当地的农民采取“丘上林草丘间塘，缓坡沟谷鱼果粮”的立体农业布局模式。\n思考\n图 3.4 江西省千烟洲的立体农业示意\n为什么千烟洲要采取这样的农业布局模式呢?\n土壤是农作物生长的物质基础，不同类型的土壤，适宜生长不同的作物。例如，东南丘陵广泛分布着酸性的红壤，适宜种植茶树等。\n## (二 ) 人文因素\n农业生产活动所考虑的并非只是如何利用土地生产作物，更重要的是如何将生产的农产品运到市场销售,以获得经济收人。所以,除了自然因素外,市场、交通运输、政策法规等人文因素对农业生产活动的影响也很重要。\n市场的需求、农产品的价格在很大程度上决定了农业生产的类型和规模，从而影响农业区位的选择。例如,大城市人口集中,对农副产品的需求量极大,促使城市周围的乡村地区较多地发展蔬菜、水果、肉、蛋、奶及花卉等农副产品的生产（图 3.5)。农产品需要运往销售市场,因此农业区位选择必须充分考虑当地的交通运输条件。交通运输快捷,可以节省农产品的运输、存储费用和运输时间。产品容易腐烂变质的园艺业、果蔬业等，更要求有方便快捷的交通运输保障。\n农业生产还受到政策法规的影响。政府制定的各项政策法规,如税收办法、鼓励或限制农业生产规模和类型,以及提高或降低农产品的价格等,都对农业生产有很大影响。例如,我国制定了基本农田保护条例,不准占用基本农田发展林果业,不准在基本农田内挖塘养鱼和进行畜禽养殖，以确保国家粮食安全（图 3.6）。\n图 3.5 广东深圳郊区的蔬菜种植\n图 3.6 基本农田保护标志牌\n资金、劳动力、科技、历史、文化、政治等因素也影响农业区位选择。因此，农业的区位选择必须综合考虑多种因素,不同地区、不同时期,考虑的主导因素往往不同,要做到因地制宜，因时制宜，充分合理利用土地。\n## 活动\n## 分析亚洲水田农业形成的区位因素\n水稻好暖喜湿,播种期日均温需要稳定在 $10^{\\circ} \\mathrm{C}$ 上,齐穗期 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 的候均温要求高于 $20^{\\circ} \\mathrm{C}$。水稻需水量大，一般要求雨热同期。\n图 3.7 不同城市年内各月气温与降水量\n(1) 齐穗期：全田有 $80 \\%$ 水稻抽穗时，称为齐穗期。\n(2) 候均温：指连续 5 日的平均气温。亚洲季风区的农业以水稻种植为主,所产稻米占世界稻米总产量的绝大部分,在这里形成了水田农业（图 3.8 )。\na. 亚洲水稻分布\nc. 亚洲人口分布\nb.亚洲气候类型分布\n图 3.8 亚洲水田农业形成的主要区位因素\n2. 指出亚洲水田农业主要分布的地形区，并简述原因。3. 水稻的单位面积产量高，种植所投入的劳动量大。说明亚洲水稻种植与人口分布的关系。4. 亚洲水田农业的形成还可能受到哪些因素的影响?\n## 农业区位因素的变化\n一般情况下，一个地区的自然因素可以看作是相对稳定的，而农业生产的人文因素则处于不断的发展变化中。因此，对农业区位的选择，要更多地考虑人文因素的发展变化。\n市场的变化对农业区位选择的影响最为直接。当市场上某种农产品供不应求时,这种农产品的价格就会上涨,从而促使该农产品的生产规模扩大。反之，当市场上某种产品供过于求时，这种农产品的价格就会下跌,从而促使该农产品的生产规模缩小。\n从古至今,为了发展农业,人们为改变不利自然条件的努力就没有停止过。随着科学技术的进步,农业生产逐渐改变了“靠天吃饭”的历史。人们通过技术手段对光热、水分等不适宜农业生产的状况进行人工干预，使之适宜发展农业（图 3.9）。\na. 温室\n根据农作物不同生长阶段对水分条件的需要,实施灌溉,是农业生产的重要保证。灌溉技术的发展使干旱地区也能栽培农作物。图为山东省邹平市采用的平移式节水啐灌机\n利用温室、塑料大棚等，可以改善农作物生长的温度因素，并可对光照、通风、湿度等因素进行人工调节，从而扩大了农作物种植的时空范围。图为德国某地温室大棚\n图 3.9 农业自然因素的利用和改造\n交通运输条件的改善和农产品保鲜、冷藏等技术的改进,使市场对农业区位选择的影响在地域上大为扩展。例如，很多城市的市场上能买到产自世界不同地区的水果、肉、奶等农产品。随着经济全球化的发展,在世界范围内形成了一些新兴的专业化农业生产区域。例如,位于热带地区的一些发展中国家,发展成为世界重要的花卉生产、出口国。改革开放以来,我国经济快速发展,带动农业区位的各人文因素相应变化,促使我国农业区位选择发生巨大变化。\n- 经济发展推动了城镇化的进程,农副产品的市场需求量大增,在交通运输条件改善的基础上,在远离城市的广大农、牧地区形成一大批农副产品生产基地。例如，山东寿光的蔬菜生产基地（图 3.10，内蒙古的乳产品生产基地（图3.11）。- 经济发展提高了人民的生活水平，增加了高品质农产品的需求。例如，桑蚕丝作为价值较高的纺织原料,受到国内外市场的追捧。- 经济发展也推动育种技术、栽培和耕作技术的进步，使农作物生产摆脱了传统地域的限制（图 3.12）。- 城镇化的推进使得农村劳动力大量减少,同时农业机械化迅速推广，促使农民选择易于机械化作业的农作物生产（图 3.13 )。\n图 3.10 山东省寿光市蔬菜高科技示范园\n三江平原、松嫩平原由于热量条件不能满足水稻的种植,传统以小麦种植为主。经水稻品种改良,并采取室内育秧技术以后,三江平原、松嫩平原转而变成我国最为重要的商品稻米生产基地。\n图 3.12 三江平原种植的水稻\n图 3.11 内蒙古乳产品生产基地场景\n长江中下游平原地区,原来越冬作物为油菜。油菜的生产需要耗用较多劳动力,而且不适宜机械化操作。现在这里多种植便于机械化生产的小麦。\n图 3.13 长江中下游平原种植的小麦江浙地区城镇化程度高，从事农业生产的人越来越少，因此需要耗用大量劳动力的传统桑丙业逐渐萎缩,而广西则利用气候条件优越、农村劳动力丰富且价格较低的优势,大力发展桑蚕业。\n## (1) 活动\n以花卉种植业为例，说明区位因素变化对农业发展的影响\n号称“世界花卉王国” 的荷兰，具有悠久的花卉生产历史和先进的花卉栽培技术,以及完善的花卉销售和流通系统。近几十年来,南美洲的厄瓜多尔、哥伦比亚,非洲的肯尼亚、坦桑尼亚,亚洲的印度、泰国等国家也开始大力发展花卉种植业,并在国际花卉市场上占有越来越重要的地位（图 3.14)。鲜切花,即切取的具有观赏价值的新鲜的茎、叶、花、果，是花卉生产主要的销售产品，欧洲、北美、日本是世界鲜切花三大消费市场。\n图 3.14 世界主要花卉出口国举例\n1. 说明与荷兰相比，图示发展中国家发展花卉种植业的优势条件。2. 这些发展中国家要保证鲜切花在消费市场的新鲜程度,要采取哪些措施?3. 将非洲、亚洲、拉丁美洲和对应的主要消费市场连线,并说明理由。\n非洲北美\n亚洲欧洲\n拉丁美洲日本\n4. 讨论促使世界花卉种植岀区位变化的主要因素。\n## 农产品的反季节供应\n天寒地冻的季节,在温暖、干燥的屋里,切开一个西瓜,别说吃了,就那西瓜散发的清润的气息,就足以让人神清气爽。对于北方而言,西瓜本是夏季水果,可如今四季有卖（图 3.15 )。冬季,我国各地售卖的西瓜,绝大多数产自海南岛。\n海南岛位于热带，四季都能种植西瓜。然而,海南岛的瓜农一般在每年 8 月下白至次年 5 月中白种植西瓜。这期间全国大多数地方不能种植西瓜,海南岛的西瓜凭借反季节的优势，畅销全国各地,价格也比夏季时高。\n除了西瓜,现在市场上反季节供应的蔬莠、水果品种很多,以至许多蔬菜、水果全年都能买到,几乎让人忽视它们在本地的生长季节了。反季节供应,因能避开当地品种的竞争,故而能获取更高的利润,同时极大地丰富了市场,提高了人们的生活品质。只有在相隔较远、自然环境差异较大的两个地区间才可以进行反季节供应，而快捷的交通运输和冷藏、保鲜技术则是反季节供应得以实现的保证。\n随着经济全球化的发展,反季节供应在世界范围内迅速扩展,并形成世界性的蔬菜、水果、花卉生产基地。热带地区以其独特的气候优势,成为反季节供应品种的主要生产基地。南、北半球温带地区间的反季节供应同样方兴末艾。\n图3.15 冬季北方市场上的反季节水果\n## 第二节\n工业区位因素及其变化\n1969年,根据政府决策,某汽车公司工厂选址在湖北武当山北麓的十堰市。2006年,公司总部迁到武汉 (图3.16)。为什么该汽车公司要将总部从十堰迁到武汉?\n|图3.16 某汽车公司的汽车生产线\n## 工业区位因素\n在工厂里,劳动力 (工人、技术人员等) 利用动力 (燃料、电能等) 和机械设备,将原料制成产品。这就是工业生产活动。图3.17展现了工业生产的一般过程。\n图 3.17 工业生产的一般过程与农业相比,工业区位选择虽然也会受地形、水源等自然因素的影响,但更多是受经济、环境、政策法规等人文因素的影响（图3.18）。\n除了图中列出的这些因素外，还有哪些工业区位因素呢?\n图 3.18 工业主要区位因素\n## ( 一 ) 经济效益\n从经济效益看,工厂应当选择在利润最高的地方。如果把工厂建在原料和动力充足、劳动力质优价廉、交通便利、市场前景广阔的地方,是很理想的，但是实际上很少有这样所有条件都理想的场所。因此，在市场因素一定的情况下,为了获取最大的经济效益,决策者会综合考虑多种成本，把工厂建在总成本最低的地方。\n- 从运输成本看,工业原料的输人、产品的输出,都需要交通运输。一些原料容易腐烛或原料运输成本很高的工业，如制糖工业、水产品加工业、水果罐头加工业等,多建在原料产地附近。\n一些产品容易变质或者产品运输成本较高的工业，产品需要保持新鲜状态,要尽快运到市场销售,如肉类加工业、啤酒制造业等,多建在靠近市场的地方。\n一些需要大量运进原料的工业,需要建在有便捷的交通运输条件的地方,如沿海和沿江港口、铁路枢纽,以及高速公路沿线等交通便捷的地方。例如,宝山钢铁厂建在上海,可以利用上海的港口优势,从澳大利亚、巴西等国进口铁矿石（图3.19)。图 3.19 宝山钢铁厂位置示意\n64 第三章产业区位因素 - 从能源成本看,工业生产过程中需要消耗能源。一些消耗能源多的工业,多建在能源供应地附近。例如,电解铝厂一般建在电能供应充足的水电站附近,因为电解铝需要消耗大量电力,水电成本低,电力价格便宜。\n- 从劳动力成本看,劳动力是生产过程中的重要因素。一些耗用原材料少、需要劳动力数量多,但对技术要求不高的工业,如普通服装制造、制鞋、家用电器装配等工业，一般多建在具有大量廉价劳动力的地方。一些技术要求高的工业,如集成电路、机器人制造、生物制药、航空航天等工业,需要素质较高的技术人员,一般多建在高等教育和科技发达的地区。\n## (二) 环境因素\n环境对工业的区位选择十分重要。一些对环境质量要求较高的工业,大多选择建在环境质量良好的地方,例如,饮用水厂应临近清洁水源地 (图3.20)。对环境污染严重的工业,区位选择应非常慎重。例如,造纸厂、皮革厂等水污染较严重的工业，应远离水源地及河流上游。\n吉林省抚松县地处长白山脚下,环境优美,拥有水质纯净的矿泉水资源，众多矿泉水厂纷纷在此投资建厂。图为抚松县某泉眼及厡站。\n图 3.20 吉林省抚松县某泉眼及石站\n环境因素往往是通过政府制定的环境保护法规、环境质量标准等影响工业的区位选择。一般而言,在环境质量标准较高的国家和地区,工业用于环保达标、废弃物治理等投人相对较高。因此,一些发达国家把污染工业转移到环境质量标准相对较低的发展中国家。\n## (三) 社会因素\n有些情况下,政策也是重要的工业区位因素，有时甚至会成为主导因素。例如,20 世纪 50 年代,由于国防的需要,我国在内陆山区建立了一些大型工业基地。为了促进区域经济发展,推动产业升级换代，有时国家或地区也会制定一些政策，通过提供廉价的土地、优惠的税收、适当的补贴、配套的基础设施等措施，使企业转向综合成本更低的地区布局。例如，20 世纪 90 年代我国开始采取限制东中部主要棉花产区棉纺织工业发展的政策,并针对纺织业提出了“东锭西移”,引导棉纺织业向新疆等地发展。\n除了上述影响工业的主要区位因素外，文化、个人偏好等也是影响工业区位选择的因素。例如,改革开放以来,广大港澳台同胞、海外华侨华人纷纷回乡、回国投资建厂，除了政策因素，还有个人情感方面的因素。\n大多数情况下，工业区位选择往往是多种因素综合作用的结果。在进行工业区位选择时,需要根据实际情况,综合多种因素，作出合理选择。\n## 案例\n## 上海某石油化工厂的选址\n上海某石油化工厂，是 1972 年在上海建设的一座大型石油化工企业。一般来说,石化企业的选址应考虑以下一些特点: 企业需要大量原料,用水量大;污水量大;用地多;生产过程散发热量大，有强烈上升气流,加上设备高生,对航空不利。根据这些特点，并结合上海地区的具体条件和城市发展规划，先后拟定了若干个选址方案，最后确定了金山卫方案（图 3.21 ）。\n金山卫具备以下条件：可围海造陆，基本上不占用农田,造陆可使工程能较快开工,总的说比较经济;距市中心 70 多千米,工业城镇的建设有利于大城市地区人口的合理分布，同时也有利于杭州湾地区的经济开发；杭州湾水深条件好，金山卫\n图 3.21 上海某石油化工厂选址方案示意一带海岸比较稳定,有建港条件,海运比较方便;金山卫相对远离渔场,污水排放对水生生物资源影响较小;在用水条件方面,可在河边取水,水量丰富,水质也基本符合要求。此外,内河和陆路的交通运输条件也比较好。\n## (1) 活动\n分析顺德家具产业集聚与专业化生产的优势\n具有工业联系的一些工厂往往发生近距离集聚现象。20世纪 70 年代末,广东顺德开始兴起制作家具的小型作坊。改革开放以后，家具产业在顺德逐渐集聚，从家具原材料、家具产品、家具木工机械、家具连接件和配件、家具涂料的生产和销售,到家具会展等,一应倶全（图 3.22)。顺德形成了我国最早也是规模最大的家具出口基地。截至 2016 年年底，顺德家具约占国内市场份额的 20\\%。\n图 3.22 广东顺德家具生产专业镇分布及产业联系示意\n1. 指出顺德家具产业兴起的主要区位因素。2. 讨论顺德家具业高度集聚的优势。3. 说明顺德家具形成分工明确的专业镇的优点。\n## 工业区位因素的变化\n随着社会的发展和科学技术的进步，工业区位因素以及各因素所起的作用也在不断变化。原料、能源等区位因素对工业区位选择的影响逐渐弱化,而交通运输、消费市场等区位因素对工业区位选择的影响日益增强。科学技术的进步，一方面使工业所用原料的范围越来越广，可替代原料越来越多;另一方面,技术发展使原料的利用效率大幅度提高，因此，原料对工业区位选择的影响逐渐减弱。此外，船舶的大型化极大地降低了大宗货物的运输成本。由此,钢铁、石油化工. 等对原料消耗大的工业的区位选择逐渐摆脱了原料地的束缚,而转向交通便捷的沿海、沿江港口布局。世界上许多国家的钢铁工业多分布在沿江或沿海地带（图 3.23)。\n## 思考\n1. 影响日本早期钢铁工业分布的主要区位因素是什么?2. 影响日本现代钢铁工业分布的主要区位因素是什么?\n图 3.23 日本主要钢铁工业分布\n随着信息技术和互联网的发展,工业生产实现了设计与加工的空间分离;在经济全球化的背景下，复杂产品的各种组件可以在全球采购。因此，一些大型工业企业,如汽车制造企业、飞机制造企业,其总部更趋向布局在市场广阔的地方。这就是前面提到的汽车公司把总部从十堰迁往武汉的一个重要原因。\n在发达的物流支撑下，出现了一些完全依托互联网的新型工业企业。这些企业需要与客户和相关企业保持即时的联系,因此,区位选择更看重信息的通达性（图 3.24 ）。\n工业生产方式的变革,改变了产品形态,降低了产品的运输成本,从而使区位选择发生了很大变化。例如,家具生产的产品由整体家具变革为组装家具,极大地降低了产品的运输成本,使得家具厂的区位选择由临近市场转为临近原材料供应地,同时也扩大了其市场范围。\n这是一家依托互联网的服装公司的生产、销售流程图。这家服装公司位于上海的一栋写字楼内,既没有自己的制衣工厂，也没有自己的销售门店。\n图 3.24 某新型服装公司的生产、销售流程示意\n保鲜、包装、冷藏运输的发展,使得一些本需临近市场的工厂，转而临近优质原料地，如奶产品加工厂等。\n## (1) 活动\n以首钢搬迁为例，说明工业区位因素的变化\n首钢始建于1919年，选址在北京市西郊。进入21世纪，首钢的发展与首都环境以及产业结构的矛盾日益突出。2001年，北京申办奥运会成功,提出“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的理念。北京作为首都的特殊地位，不适合再继续发展钢铁工业。2005 年 3 月，首钢搬迁到曹妃甸，2010年 6 月一期工程建成投产（图 3.25）。\n曹妃甸位于河北省唐山市，濒临渤海湾,是一个天然良港。\n图 3.25 首钢搬迁示意 1. 说明首钢选择建在北京市西郊的有利区位条件。\n2. 讨论促使首钢搬出北京市的主要原因。3. 说明在曹妃甸建造钢铁厂的优势条件。4. 首钢搬迁后，原来的首钢厂址可以用来做什么呢?查阅资料，并谈谈你自己的看法。\n## 区位比较优势\n制鞋业因劳动力成本占比较大，其区位选择一般在具有丰富廉价劳动力的地方。改革开放以后,珠江三角洲地区成为制鞋业集聚的地区。随着经济迅速发展和劳动力价格上升，珠江三角洲的制鞋业逐渐失去了竞争优势。自 21 世纪初，江西省宜春市上高县抓住机会，不断优化投资环境，培育壮大制鞋产业。至2016年，上高县共吸引 50 余家国内外知名制鞋企业在此建厂，年产各类鞋 2000 多万双，产品畅销全球\n为什么上高能吸引众多制鞋企业在此建厂呢?首先,上高的劳动力价格较低。从全国来看,与广东、福建等沿海地区相比,江西省劳动力价格较低。从江西省来看,与南昌、赣州等城市相比,上高的劳动力价格较低。其次,上高的位置较为优越。江西与广东、福建相邻,有利于原来分布在广东、福建的制鞋企业来此办厂。最后，上高拥有充裕的制鞋业熟练技工。上高有大量外出务工人员曾在广东、福建的制鞋企业工作过。当然,上高成为制鞋业基地还与其发展战略、优惠条件等有关。\n然而,无论在江西省还是在全国,从制鞋企业来看,上高的劳动力成本并非最低,地理位置和交通条件并非最优，熟练技工并非最多。可见上高对于制鞋业，只是具有一定的区位比较优势,而不是具有绝对的区位优势。21 世纪初，别说全世界、全中国,即使在江西省，也很难明确找到制鞋业的最佳区位。制鞋业如此,其他工业也是如此，当选择某个区位时，往往只意味着该区位在一定区域范围内少数区位因素具有比较优势。\n# 第三节\n服务业区位因素及其变化\n以前,人们都是在实体店购物。如今，人们还能够通过<br>手机、平板电脑等电子设备随时随地进行网上购物、支付,<br>并可以在家里坐等世界各地的产品送上门来 ( 图3.26)。你<br>有过网上购物的经历吗?除购物外,利用互联网还能获得哪<br>些服务？\n图 3.26 手机购物\n## 服务业区位因素\n与农业、工业从事生产活动的性质不同，服务业是为社会生产和生活服务的产业。我们可以把服务业分为商业性服务业和非商业性服务业。商业性服务业，如零售、餐饮、住宿、金融、娱乐等，主要以营利为目的；非商业性服务业，如教育、公共卫生和社会工作等服务业，不以营利为目的。\n商业性服务业的区位选择受自然因素的影响较小，大部分服务业主要受市场、交通运输、劳动力、政策法规、集聚、历史文化等人文因素的影响 (图 3.27)。\n思考\n除了这些区位因素外，还有哪些影响商业性服务业的区位因素呢?\n图 3.27 商业性服务业的主要区位因素零售、批发、餐饮、住宿等都为人们日常生活提供各种服务,这些服务业在进行区位选择时，必须考虑市场因素。在市场因素中,人口规模尤为重要。例如,在城市中,小型的便利店、理发店、洗衣店等,营利所需的顾客数量较少,一般分散在居住区,主要服务附近的居民;大型、高档的百货商店、购物中心，人们光顾的频次少，营利所需的顾客数量较多,需要选择在服务范围较广的城区中心。此外，人口平均消费水平、居民消费偏好等也是商业性服务业区位选择时需要考虑的市场因素。\n商业性服务业进行区位选择时也要考虑交通因素。在交通便利的地方,客流量大,可以扩大消费市场,同时也便于商品运输。例如,很多商业网点以交通最优为原则,一些城市中的大型商场多分布在市区十字路口或是主要干道旁边（图3.28、图 3.29)。\n钟楼周边是西安市繁华的商业中心，在十字路口周围分布着大型购物商场、饭店、邮局、餐饮等不同类型的服务行业。\n图 3.28 陕西省西安市钟楼十字路口\n一些国家城市中心相对拥挤，部分大型购物商场多分布在城郊的主要交通干道旁。图为韩国光明市交通干道旁的大型购物商场\n图3.29 交通干道旁的大型购物商场\n商业性服务业进行区位选择时还要考虑劳动力因素。不同类型的服务业对劳动力数量、工资水平以及劳动力素质要求不一样。例如,零售、餐饮、住宿等劳动密集型行业,主要考虑劳动力成本。\n集聚也是影响商业性服务业区位选择的重要因素。通过集聚，一方面不同商家可以共享基础设施，降低交易成本，便捷地获取信息和技术，彼此带动，扩大知名度和影响力；另一方面也可以减少消费者的交通费用,最大限度地吸引消费者,提高经济效益。现在,许多城市都有美食街、服装城、电器城等,还有集购物、餐饮、娱乐于一体的大型购物商场 ( 图 3.30)。诸如便利店、理发店等小型商业网点,虽然分散在城市中,但是在具体街区也具有集聚特点。\n1. 集聚在美食街和大型购物商场的服务业种类有什么区别?2. 集聚效应会给商家带来哪些利弊?\n图 3.30 大型购物商场\n除了上述因素外,历史文化、政策法规等因素也会影响商业性服务业的区位选择。例如,为了缓解目前城市中各居住小区停车困难的现象,政府规定新建住宅小区必须配套相应规模的停车场。\n非商业性的公共服务业着眼社会福利分配公平,以均衡化为区位选择原则,主要考虑被服务对象的需求与分布。例如,公立学校、医院的布局主要是根据人口分布来确定的。\n## 活动\n调查所在城镇的主要商业中心\n1. 选挂你所在城镇的主要商业中心,实地调查,了解该商业中心主要商铺的数量、类型、规模等概况，填入表3.1。\n## 商业中心商铺主要类型\n## 各类型商铺的数量\n## 各类型商铺的规模\n2. 通过观察、访谈或问卷调查,了解各商铺的服务范围、服务人群和客流量等情况。3. 结合调查情况及城镇相关地图,分析该商业中心的主要区位因素。\n## 服务业区位因素的变化\n现代社会,服务业的发展日新月异。一方面,一些新兴的服务行业,如软件服务、现代金融（图3.31）、健康养老、科技咨询、文化创意设计（图3.32) 等不断涌现；另一方面,传统的服务业结合现代技术不断改造和提升、融合与分化。\n陆家嘴位于上海浦东新区,黄浦江东岸。1990年国家提出开发开放浦东政策,在陆家嘴设立了金融贸易区。经过几十年的发展,如今这里汇集了多家跨国公司地区总部，贸易、投资和信息服务机构，以及上百家中外金融机构，已成为我国重要的金融贸易区\n图 3.31 上海浦东陆家嘴金融贸易区\n很多城市利用废弃的工业厂房,引进各种类型的创意产业,如摄影、动漫创作、教育培训、艺术等行业,以及具有创意特色的概念餐厅、主题咖啡馆、书吧等,改造成为文化创意设计园区。图示文化创意园即是由汽车厂的老厂房改造而成的。\n图3.32 某文化创意园内部景观\n随着物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等新一代信息技术的升级,互联网加速向各行业渗透,与各行业线上线下相结合的创新服务业不断涌现,出现了一些新的服务模式,如远程医疗、电子商务、共享单车、现代物流（图 3.33 )、个性订制服务等。这些新兴的服务业与人们生活息息相关,主要依赖网络设备和现代通信技术，因此网络信息技术是影响其区位选择的主要因素。\n现代物流业已经广泛使用机器人替代人工分拣。分拣机器人配有测距感应系统,通过电脑后台控制，分拣准确率高、速度快。图为分拣机器人正在准确地把包諘送到指定投递口\n图 3.33 某物流公司快递分拣场景\n网络信息技术的发展使得地理的空间限制在逐渐减弱,人们日常购物、交易，甚至金融、贸易都能在虚拟的空间进行。例如，近年来，依托网络技术和互联网平台，进行网上销售、网上支付的网店迅速发展。\n因此,现代社会,服务业的区位选择具有更大的灵活性和选择余地，更多地考虑通信、网络、科学技术、劳动力素质,以及政策法规、个人情感等因素。\n## 活动\n了解地理信息技术在服务业中的应用\n地理信息技术融入物流配送的过程中，就更容易处理物流配送中货物的运输、仓储、装卸、送递等各个环节，有助于物流配送企业有效地利用资源，降低消耗，提高效率，从而为用户提供更好的服务。图 3.34 是食品外卖配送的简单流程示意图。客户可以通过手机即时了解快递员的位置和抵达时间。\n图 3.34 食品外实配送流程示意\n1. 说明在食品外卖配送的各个环节分别利用的地理信息技术。2. 尝试利用手机或平板电脑进行一次网络订餐活动，体验地理信息技术在物流配送业中的作用。3. 除了食品外卖,请你再举出实例，说明地理信息技术在服务业中的应用。\n## 3. 本章要点\n1. 农业区位因素主要包括气候、地形、水、土壤等自然因素，以及市场、交通运输、政策法规等人文因素。2. 在现代农业中,区位选择更多地考虑人文因素的发展变化,如市场的变化、科技的进步、交通运输条件的改善等。改革开放以来，我国农业区位选择发生巨大变化。3. 工业区位因素主要包括地形、水源等自然因素和经济、环境、政策法规等人文因素,其中,人文因素更为重要。4. 在市场一定的情况下,为了获取最大的经济效益,决策者会综合考虑多种成本,把工厂建在总成本最低的地方。5. 科技的进步、市场的全球化、政策的变化等促使工业区位选择发生变化。6. 商业性服务业的区位因素主要包括市场、劳动力、交通运输、集聚、历史文化等。7. 非商业性的公共服务业主要以均衡化为区位选择原则。8. 现代社会,服务业的区位选择具有更大的灵活性和选择余地,更多地考虑通信、网络、科学技术、劳动力素质，以及政策法规、个人情感等因素。\n## 问题研究\n## 实体商店何去何从\n随着信息技术、互联网以及电子商务的发展,人们日常购物模式已发生了很大改变,越来越多的实体商店在信息化的浪潮中举步维艰。这些实体商店曾在我们的生活中扮演过重要角色,为社会经济的发展作出过巨大贡献。如今,面对“互联网+” 时代,这些传统的服务业该如何利用互联网平台和信息技术,实现转型呢?我们以中关村电子城为例，来探讨这一问题。\n对于这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 中关村电子城的兴盛\n中关村电子城位于北京中关村的核心区，交通便利，周围高校和科研院所林立（图 3.35。。从 20 世纪 80 年代起，在政府支持下，中关村集聚了一大批科技企业;中关村电子城逐渐成为国内最知名的电子产品批发、零售市场。至 20 世纪 90 年代,伴随着电子产品的大众化,传统的推贩、散户开始有了规模化、固定化的交易场所,中关村逐渐形成几大电子卖场。到了2004年，中关村电子城的规模达到了顶点,成为我国最大的电子产品集散中心之一,引领着中国电子产品消费的风向标。\n## 资料分析\n图 3.35 中关村电子城位置示意\n分析促使中关村电子城形成和发展的主要区位因素。\n## 资料 2 中关村电子城的衰落\n进人 21 世纪以后,随着便利的电子商务兴起,中关村电子卖场受到日益严重的冲击。电商在价格上有着很大的优势,加上其透明的报价和完善的服务,都让中关村电子城的商家们难以比拟。同时,电子城内一些商家的恶性竞争及不良市场行为,也加速中关村电子城走向衰落。\n## 资料分析\n1. 简述电商比实体商店具有价格优势的原因。2. 归纳中关村电子城衰落的主要原因。\n## 资料 3 中关村电子城转型之路\n2015 年 3 月,中国首家“智能硬件创新中心”在中关村电子城挂牌。2015 年 10 月,政府部门公布了“中关村大街发展规划”,中关村大街在 $3-5$ 年内完成转型,逐渐腾退传统电子卖场,形成一批创新创业、科技金融、文化创意等新型业态集聚区;2020年年底,中关村大街及周边地区持续产生具有中关村原始创新、技术服务能力及商业模式创新优势的创客群体和企业集群。中关村电子城正向“创新创业一条街” 逐步转型,传统电子城的业态正被新模式和新业态所取代。\n## 资料分析\n1. 说出中关村电子城转型的基本思路。2. 你对中关村电子城的末来发展还有什么建议?\n## 执行任务\n调查所在城镇的某家实体商店,了解其经营状况，并为其末来发展提出建议。\n## 第四章\n## 交通运输布局与区域发展\n交通运输本身是独立的经济部门,同时又为其他经济部门的发展和区域之间的交流、合作提供服务,因此,交通运输建设通常是政府主导下的基础设施建设，与区域发展既相互促进又相互制约。随着区域的不断发展，交通运输布局也处在不断的优化和完善之中。\n在本章，我们重点探讨以下问题:\n- 交通运输布局包括哪些内容?\n•区域发展从哪些方面影响交通运输布局?\n- 交通运输布局对区域发展的促进作用体现在哪些方面?\n# 第一节\n区域发展对交通运输布局的影响\n义乌是个县级市，隶属于浙江省金华市。1991 年 4 月义乌民航机场通航，成为我国第二个县级航空港 (图4.1)。1993年、2006年和2012年三次扩建。2007年开通至香港特别行政区的临时航线。2014年 8 月,成为对外开放口岸，是我国第一个县级对外开放航空口岸。义乌北距杭州兼山机场只有约 120 千米,为什么还要在义乌建设民航机场？为什么金华没有民航机场，而其管辖的义乌却有民航机场?是什么原因促使义乌机场不断扩建,并成为对外开放航空口岸?\n图 4.1 义乌机场航站楼\n## 交通运输布局的一般原则\n一个区域的交通线网、场站如何组织，客流、货流如何分配、引导，这都是交通运输布局的任务。交通运输布局的目的就是实现区域运输的合理化，以获得最大的经济效益和社会效益。\n交通运输布局既要适应经济、社会发展的需要,也要立足于现有的经济水平和技术、装备等条件，还受地质、地貌、气候、水文等自然条件的影响;不仅要考虑当前的交通运输实际，还要预测客流、货流末来的发展趋势。因此，区域交通运输布局一般需要综合权衡多条原则 (图4.2)。\n## 依据运输需求\n运输方式和交通线、站的选择、标准,以及交通运输网的密度等,都应依据运输需求而定。\n适度超前\n设计标准要满足今后一定时期的运输需求,但标准过高会造成浪费。\n## 怎样布局?\n## 发挥综合运输优势\n利用不同运输方式的优势,做好转运和衔接,形成立体、系统的交通运输网。因地制宜\n运输方式的选择,交通线、站的选址以及设计标准等要充分考虑自然条件。\n其他\n如平衡地区发展、适应国防需要等。\n图4.2 区域交通运输布局的一般原则\n区域交通运输布局总是处于变化之中，包括新的交通线、站建设,原有交通线、站的改建、扩建或废弃，不同运输方式衔接以及适应运输专业化、快速化而建设的专用线、站等的改善。交通运输布局的变化使区域交通运输布局逐渐趋向完善、优化。\n## 交通运输需求与交通运输布局\n区域发展的同时,产生了更多的交通运输需求,从而要求交通运输布局做相应的变化。一般而言,交通运输需求量较小,则布局的交通线标准较低、场站规模较小;交通运输需求量较大,则需要布局的交通线标准较高、场站规模较大。\n区域内的发展是不平衡的,因此,区域内的交通运输需求差异较大,交通运输布局需重点关注交通运输需求大的点和线。城市是区域经济发展中心，也是区域客货集散中心,交通运输需求大。因此,城市成为区域交通运输网的节点,区域主要交通运输线应尽可能连接沿线主要城市 ( 图 4.3 )。我国规划末来 50 万人口以上城市都通高速铁路。在相邻重要城市之间,往往需要布局多条平行的交通线,才能满足两城市间庞大的交通运输需求。例如,北京和天津之间,就建设了高速公路、高速铁路、普通公路和铁路等不同交通线。\n交通运输需求有运距、运时、运量、运价、运向等差异,因此,区域交通运输布局要充分发挥不同运输方式的特点。客、货运输任务的完成往往需要经过不同运输方式。随着经济全球化的发展,不同区域间经济联系更加紧密,人们生活水平不断提高,对交通运输的需求不仅关注单种运输方式的运速,更关注从起点到终点的运输时效。因此,交通运输布局还要注意不同运输方式之间的衔接和转运效率,综合性交通运输枢纽便应运而生（图 4.4 )。\n1. 京沪高速铁路沿线的高铁站的布局有什么特点?如果高铁站布局过密或过疏,会产生哪些问题?2. 高铁站基本上都设立在城区的边缘，为什么?\n图 4.3 京沪高速铁路站点分布示意\n图4.4 上海虹桥综合交通枢纽平面示意上海虹桥综合交通枢纽可以实现民用航空、高速铁路、磁悬浮铁路、城市轨道交通、市区公共交通、高速公路客运等集中便捷换乘，被称为“世界上最复杂的综合交通枢纽”。区域交通运输需求增长的特点,决定了区域交通运输布局变化的特点。改革开放以来,义乌逐渐发展成为我国乃至世界最大的小商品生产和销售中心,对航空运输的需求快速增长,促使义乌航空港的开通和逐步扩建。区域交通运输需求分布的特点也决定了区域交通运输布局的特点。\n- 案例\n非洲的铁路布局\n非洲绝大多数国家曾长期沦为西方国家的殖民地。西方国家为掠夺这些国家的农矿资源,多建设从内陆或矿山通往沿海港口的铁路线,方便农矿产品出口,并倾销工业制成品。这些国家实现民族独立以来,虽然在铁路建设方面也有发展,但总体上铁路布局仍保留了殖民时期的特点：多布局在沿海地区,内陆地区很少;多从沿海港口向内陆延伸,末形成相对完善的铁路网 ( 图 4.5)。铁路线的这种布局反映了非洲多数国家仍然没有摆脱以农矿产品出口为主的经济\n图 4.5 非洲铁路分布示意模式,以及由此决定的运输需求。\n## 资金与交通运输布局\n交通运输若不能满足区域发展所产生的运输需求,则会阻碍区域发展，甚至成为区域发展的“瓶颈”。从这个意义上看，人们把交通运输比喻为区域发展的“先行官”。然而,在很多发展中国家，尤其是处于工业化初期的国家,交通运输的建设往往具有滞后性。为什么会出现这样的现象呢?\n交通线和场站属于基础设施，投资额大但不能短时间直接收回投资,一般由政府组织建设。经济发展水平较落后的区域，因资金紧张，交通线和场站的建设相对落后。当区域处于工业化初期时,区域交通运输建设需求很大，并且还有各方面基础设施需要建设，政府一般无力全面、快速解决交通运输问题。在这段发展时期,为解决突出的交通运输问题,区域一般需要借助外力。当区域发展至一定水平，政府拥有足够的资金，才能全面提高交通运输的水平。所以,经济较为落后的地区,交通线和站点较为稀疏,且质量较低;经济较发达的地区,交通线和站点较为密集,且质量较高。\n交通线和站点建设涉及气象、水文、地质、工程、材料、机械等技术领域以及施工水平。交通运输的电气化、快速化、专业化,对各项技术的要求更高。随着区域的发展，区域经济水平提升，从而有足够资金推动交通运输建设相关技术水平的提高,使交通运输布局受自然条件的限制大为减弱。我国的青藏铁路建设,攻克了多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大世界级难题 (图 4.6)。随着桥隧技术的成熟,我国不仅使公路、铁路跨越河、海天堑,还让高速公路、高速铁路穿越山区,改变了传统盘山迂行的布局方式,缩短了通行里程,节省了通行时间 (图 4.7)。\n青藏高原日温差大。有些地方在冬春和秋冬过渡时期,土壤层反复冻融。当表层土壤冻结而下层土壤末冻结时,铁路路基不稳定,威胁列车运行安全。在这样的时候,揷入地基下面的热棒可排出下层土壤多余的热量，使下层土壤保持冻结状态。\n图 4.6 青藏铁路的热棒\n我国西部山区山高谷深,在这里修建高速公路和高速铁路,常常是高架桥梁与隧道相连,工程量大,技术要求高,施工难度大,单位里程建设资金是平原地区的数倍。例如,沪昆铁路桥隧长度占线路总长的比例，贵州段高达 $81 \\%$，云南段也达 $70 \\%$。\n图4.7 沪昆高速铁路贵州段景观\n## 活动\n分析交通线、站布局与运输需求的关系\n改革开放以来,我国交通线、站布局变化很大，有些交通线、站经历多次改造和扩建，其中，北京首都国际机场就是一个典型案例。\n北京首都国际机场于 1958 年 3 月投入使用。1980 年 1 月，一号航站楼及配套工程建成并投入使用。二号航站楼于 1995 年 10 月开始建设，并于 1999年 11月投入使用。二号航站楼每年可接待 2650 万人次的旅客。2004年 3 月,三号航站楼开始建设,2008 年北京奥运会前投入使用 (图 4.8),北京首都国际机场旅客年吞吐的设计总量达到 8200 万人次。表 4.1 显示北京首都国际机场旅客年吞吐量突破整千万人次的年份。\n表 4.1 北京首都国际机场旅客年吞吐量突破整千万人次的年份\n| 年份 | 1993 | 2000 | 2004 | 2005 | 2007 | 2009 | 2010 | 2012 | 2016 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 旅客年昋吐量 } \\\\ \\text { /万人次 }\\end{array}$ | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 5000 | 6000 | 7000 | 8000 | 9000 |\n1. 北京首都国际机场二号航站楼、三号航站楼投入使用后,至实际旅客年吞吐量超过设计旅客年吞吐量分别用了多少年?2. 交通运输线、站布局一般强调“适度超前”。通过北京首都国际机场扩建的案例，说明你对“适度超前” 的理解。3. 北京首都国际机场设计在 2015 年旅客年吞吐量达到 8200 万人次,可是至 2012年,北京首都国际机场旅客年吞吐量已达8 371 万人次。北京首都国际机场旅客年吞吐量增加的速度远超专家的预测,就此谈谈你的理解和感想。\n图4.8 北京首都国际机场三号航站楼景观\n## 把路修在最需要的地方\n一公司新建办公大楼，大楼建好后，四周铺上草坪，并末铺就通向大楼的便道。一段时间后,草坪便被踩出路来。该公司在踩出的路上重新铺就便道,从此,非便道的草坪则不见踩踏痕迹。这则故事告诉我们，把路修在最需要的地方。\n一位早些年乘火车去过吐鲁番的人回忆：下了火车,改乘汽车,经过两个多小时的颠篊,才到达吐鲁番市区。打开地图一看,与大多数城市的火车站相比,兰新铁路上的火车站离吐鲁番市区的距离的确远了些（图4.9)。为什么当时把火车站选在离市区如此远的地方呢?\n再细看地图,则能体会当时此段铁路线路选择的主导思想。兰新铁路是 20 世纪 50 年代由苏联专家设计的。吐鲁番段铁路基本上是沿天山山麓的等高线延伸的,而吐鲁番市位于深陷的盆地中。当时国家经济困难,出于国防等需要,铁路如此选线,线路最短,工程量最小，技术要求低，造价低,建设方便。然而，按照以交通促进区域发展的建设目标,新修铁路的选线应该经过吐鲁番市,以满足运输需求,促进对外联系。2014 年年底建成通车的兰新高铁就是从吐鲁番市的北郊通过的。\n图4.9 吐鲁番附近的铁路线\n## 第二节\n## 交通运输布局对区域发展的影响\n“天下三分明月夜,二分无赖是扬州。”从唐朝诗人徐凝的这句诗中,可想当时扬州的繁华。此后 1000 多年,“二分明月” 的扬州在我国城市中的繁华地位不减,“下扬州” 成为达官显贵、文人墨客以至平民百姓的梦想 (图 4.10)。然而,至近代,扬州的繁华地位逐渐被上海、苏州等城市所取代。扬州从末成为国家的行政中心,为何能“二分明月” 达 1000 多年?历史进入近代,是什么改变了扬州的发展条件,而使其“二分明月” 的繁华不再?\n图4.10 京杭运河与扬州\n## 促进区域经济发展\n近年来,北京人专程到天津的餐馆就餐,已不再是新鲜事。快速公路网或高速铁路连接地铁的方式,使得北京人和天津人就像是生活在同一座城市一样,天津餐馆的顾客范围可扩展到北京。很显然,各行各业的发展都离不开交通运输。交通运输使区域经济发展所需要的资源、产品、设备、劳动力等要素合理流动,实现空间上的优化配置。交通运输越便利、快捷,经济各要素的流动速度越快、耗时越短、效率越高,实现的产值也就越大。\n便捷的交通运输缩短了不同区域之间的时空距离,使一个区域的经济活动可以辐射其他区域，甚至世界各地,从而加快经济发展速度,提升经济发展水平。例如,改革开放以来，我国沿海地区凭借优越的海运优势，面向国际市场,发展出口加工业、出口创汇农业等,迅速提高经济发展水平;一些偏远的边境聚落,依托国际陆路交通的优势，发展成为重要的边境贸易口岸（图4.11）。\n1. 凭祥成为我国重要陆路口岸的支撑条件是什么?2. 哪些因素促使凭祥成为我国著名的木制家具产地?\n凭祥,县级市,沿边对外开放城市,是我国通往越南及东南亚最大和最便捷的陆路通道。凭祥以进口东南亚木材及生产木制家具闻名。\n图4.11 广西凭祥交通位置示意\n交通运输不只是经济发展的重要因素,其本身也是重要的产业,而且还是经济拉动效应明显的产业。发展交通运输,可以直接拉动原材料、能源、建筑、旅游等行业的发展，增加就业。我国自 20 世纪末以来，大力投资建设全国高速公路网、全国高速铁路网 (图4.12),以及西气东输、村村通等重大交通运输工程,不仅促使我国经济长期高速发展，而且有效地带动中西部地区发展和贫困地区脱贫致富。\n图4.12 我国中长期铁路网规划示意\n昘案例\n陕西省武功县发展交通脱贫致富\n昔日的陕西省武功县,对外交通不便，农产品运不出去,难以转化为商品。农民收入低,农村面貌落后。\n在国家加快农村公路建设的背景下，武功县抓住了难得的机遇,对通往乡、村的道路进行扩建改造，村里的道路也实现了路面硬化。有了等级较高的乡村公路网,公共交通服务普及到村,就连远离县城的偏远村落也开通了公交车。解决了交通瓶颈问题,武功县的原生态蔬菜就能够在城镇市场上卖出较高价钱 ( 图 4.13 )。优质农产品还吸引客商开车到田头收购。脱贫的农民积极开发特色食品、纺织品等商品,发展“一村一品”经济。武功县的优质生态和特色农业吸引众多游客慕名而来,便捷的交通线路也成为客流涌动的乡村旅游线路。武功县城乡社会呈现一派欣欣向㭉的景象。\n武功县小村镇已成为渭河平原上著名的大蒜产区。在收获后的玉米地中,种植大蒜作为越冬蔬菜,可收获蒜薹和大禁,主要销往城镇。图为大田中越冬前的大蒜幼苗,留在田地中的玉米秸䄭对大䒬幼苗越冬起保暖防霜作用。\n图4.13 小村镇种植的大蒜 2013 年,我国提出“一带一路”（丝绸之路经济带和 21 世纪海上丝绸之路）倡议，得到国际社会的高度关注。共建“一带一路”致力于相关国家的互联互通,构建全方位、多层次、复合型的互联互通网络,实现相关国家多元、自主、平衡、可持续的发展。公路、铁路、航空、水路、油气管道,以及电网、通信网络等基础设施的互联互通,是“一带一路”建设的优先领域。推进“一带一路”建设既是中国扩大和深化对外开放的需要,也是加强与相关国家互利合作的需要。\n## 8. 活动\n## 分析我国铁路大提速的作用和线路分布特点\n改革开放以后,我国经济快速发展,大量农民工外出务工，客货运输量急剧增长。我国地域辽阔,铁路运输承担了我国长途运输的主要任务。但是,当时铁路运输能力难以适应运输需求，尤其是春运期间一票难求。自 1997 年至 2007 年，我国铁路经过不断的技术改造,进行了六次大规模的提速,对我国及各地区的经济发展起到了巨大的推动作用,并为我国高速铁路的研究和建设打下了良好的基础（图4.14)。\n图4.14 我国铁路六次提速情况示意\n1. 从地区 (东部、中部、西部) 和地形 (平原、山区) 两方面,归纳铁路提速线路的时空分布特点。2. 简析上述特点形成的原因。3. 简述铁路提速对客货运输的作用,由此讨论其对经济发展的促进作用。\n## 影响聚落发展\n聚落,尤其是城市,是区域发展的中心,也是区域交通运输网络的节点。交通运输布局及其变化对区域发展的影响，突出表现在对聚落发展的影响。\n交通枢纽是旅客和货物集散、周转的地方,服务于客、货集散的餐饮、旅馆、装卸、包装、批发和零售等行业便在交通枢纽集聚。在客、货吞吐量大的交通枢纽,还会集聚与货物相关的制造业,并促进其他产业的发展,往往会形成规模较大的城市。我国石家庄、株洲就是依托铁路枢纽发展起来的,沿海、沿江的许多城市则是依托港口才得以发展兴旺的。在国际上,新加坡则是依托港口而实现经济、社会发展的典型案例（图4.15)。\n图4.15 新加坡在国际航海线路中的地理位置示意从 20 世纪 60 年代中期开始，新加坡推行出口导向型工业战略，依托港口优势，重点发展与石油运输和港口服务相关的炼油、石油化工、修造船、钻井平台制造等工业。工业的迅速发展还带动国民经济其他部门的发展。新加坡由此成为马六甲海峡最重要的港口,是联系亚、欧、非、大洋洲的航海枢纽\n重要交通运输线路或运输方式的变化,会引起区域内客、货运输方向和集散地的变化,从而促使商业网点其至商业中心城市的变化。古代,我国东部地区南北方向的大宗货物运输,主要依靠京杭运河,于是在京杭运河沿岸形成一批商业繁荣的城市。其中，扬州因位于京杭运河南北段的中间位置,且是长江航运与京杭运河航运的转运点,成为运河城市中最为耀眼的明珠。近代,海运兴起,清末津浦 ( 天津一南京浦口 ) 铁路修通,沿海航线和津浦铁路成为连接东部地区南北方的主要交通运输线,京杭运河的交通运输地位不断下降,加之北段逐渐淤塞,运河沿岸商业城市则失去了进一步发展的运河航运条件，运河沿线许多城镇，如扬州，也就逐渐失去了往日的地位。\n传统的乡村聚落一般较为分散，有的位置偏远，交通不便。为促进农村的发展，我国正在有计划地对分散的乡村聚落进行合并,建设相对集中的乡村聚落。新建的乡村聚落一般临近区域主要公路（图4.16），而一些交通不便的分散的乡村聚落会逐渐消失。\n图4.16 新农村风貌――河南许昌蹈陵县前陈村\n## 4. 本章要点\n1. 交通运输布局应遵循依据运输需求、适度超前、因地制宜、尽量少占土地、发挥综合运输优势等原则。2. 交通运输需求决定了交通运输线的标准和站点的规模;交通运输布局应重点关注区域交通运输需求大的点和线,并注意不同运输方式之间的衔接和转运效率。3. 区域经济发展水平影响交通线、站的密度和质量,以及交通运输网的完善程度。4. 交通运输建设既能促进其他经济部门的发展,加强区域间的经济联系,又能拉动相关行业的发展,从而促进区域的经济发展。5. 交通运输布局及其变化对相关聚落的发展影响深远。\n## 问题研究\n## 城市交通如何疏堵\n城市是区域发展的中心和区域交通运输的中心，也是区域交通运输需求最为集中的地方。城市交通运输状况不仅影响城市自身的发展,也影响城市与区域联系的效率,进而影响区域的发展。随着城市规模的扩展和私家车的普及,我国很多城市出现较为严重的交通拥堵问题。城市交通如何疏堵呢?\n对于这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 城市交通拥堵状况\n我国城市交通拥堵情况比较普遍,比较严重,尤其是大城市。城市主城区往往是老城区,人口密度大，交通流量大。从空间上看,道路比较狭窄,出现拥堵的路段和路口较多。主城区的高架路和城市周边的环路,成为客货流主干道之后,也出现了拥堵路段,进出这些干道的路口也会成为堵车点。从时间上看,每天上下班的通勤时间、双休日和节假日进出城的时间,都会延长。从交通运输方式来看,各种私家车上路,拥堵现象比较常见。\n## 资料分析\n1. 分析城市交通拥堵与经济、社会发展的关系。2. 回顾为解决城市拥堵已经采取过的措施及其效果。\n## 资料 2 城市交通疏堵的若干经验\n世界上许多城市采用公交主导的方式解决交通拥堵问题。美国洛杉矶的做法是：发展低成本快速公交,比普通公交节省 $20 \\%$ 的出行时间;开辟共乘车道,2 人以上共乘车辆可快速通行且享受优惠;研发智能交通管理系统。法国巴黎的做法是：设置公交专用道,禁止其他车辆通行;构建一流的交通标识系统,提高安全系数。日本东京的做法是：构建由高速公路、城市道路、地铁、电气铁路、新干线等组成的立体综合交通网络，站点分布便利换乘。\n## 资料分析\n1. 国外发展公交的做法可归结为哪几个方面?2. 国外哪些经验可供我国借鉴?\n## 资料 3 我国城市交通疏堵的一些举措\n改革开放以来,我国为疏通城市交通,也陆续采取了一些措施。在主城区较窄的道路实行“单行道” 制度,车辆只能沿单一方向行驶。设立公交专用道，发展快速公交 (图4.17)。调整交通信号灯的切换时间,使其适合十字路口交通流量的实际情况。拓宽主城区部分道路,增加车辆可通行量。修建高架道路和地下通道,减轻地面交通压力。限制外地车辆进人城市,尤其是在交通高峰时段进人城市干道。有的城市限制部分车辆上路,有的城市\n图4.17 快速公交及其专用道还控制车牌供给。\n## 资料分析\n1. 从交通相关利益方考虑,上述措施各有哪些利弊?2. 除此之外，请你提出一项城市交通疏堵的措施。\n## 执行任务\n针对所在城镇存在的交通拥堵状况或末来发展可能存在的交通拥堵隐患,结合城镇发展实际，提出解决或预防交通拥堵的措施，并说明其可行性。\n# 第五章\n## 环境与发展\n人类活动一方面需要从环境中索取物质和能量，另一方面向环境排放废弃物。工业革命以来，人类在创造了空前的物质财富的同时，也对环境造成了极大的压力甚至破坏，进而影响人类自身的发展。由此,人类深刻反思,探寻人与自然和谐共生的可持续发展道路。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n## -人类面临的主要环境问题有哪些?\n• 协调人地关系和可持续发展有哪些主要途径?\n- 国家重大发展战略具有怎样的地理背景?- 维护海洋权益、拓展蓝色经济空间有什么重要意义?- 可以从哪些方面说明南海诸岛是中国领土的组成部分,钓鱼岛及其附属岛屿是中国固有领土?\n## 第一节\n人类面临的主要环境问题\n图 $5.1 \\quad 1972$ 年联合国人类环境会议 1972 年 6 月，联合国人类环境会议在瑞典斯德哥尔摩召开（图 5.1）。大会通过了《人类环境宣言》,并决定成立联合国环境规划署。这次会议标志着人类对环境问题的觉醒,也是人类第一次在全球范围内携手面对环境|问题的挑战。你了解这次大会是在什么背景下召开的吗?为什么大会议题引发了全人类对环境问题的关注?\n## 环境问题及其产生的原因\n图 5.2 人类社会与环境相关模式环境问题与人类活动密切相关。在人与环境相互作用的过程中,人类对环境不同的态度和行为,会产生不同的环境效应。环境问题就是人类对环境采取了不恰当、不友好的态度和做法所导致的结果。\n如图 5.2 所示,人类通过生产活动从自然界获取所需的资源,并把资源转化成消费品,以此满足人类的消费需求;同时,人类生产活动和消费活动产生的废弃物,包括废气、废水和固体废弃物 ( 简称“三废”) 等,又被排放到环境中。对人类社会而言，物质和能量的输人和输出，一方面维系着人类自身的生存和发展，另一方面又深刻地影响着人类赖以生存的环境。\n在正常情况下,对于人类合理和适度的索取,自然环境具有一定的恢复能力。但是,当人类向环境的索取超过环境承受能力时,就会出现自然资源枯竭、生态破坏等问题。对于人类排放的废弃物,自然环境也具有一定的容纳、分解和清除等作用。但是,如果人类向环境排放废弃物的数量超过环境自身的净化能力,就会导致环境质量下降,产生环境污染等问题 (图5.3)。\n## 思考\n1. 图中所示的环境污染可能有哪些?2. 你周围有哪些环境污染?造成污染的原因是什么?\n工业“三废” 和农业生产使用的农药、化肥，任意排放到大气、江河湖海和土壤中，造成大气污染、水污染、土壤污染等;城市建设和人们生活产生的大量垃圾,堆积在城市中或郊区,造成固体废弃物污染;交通、工厂等造成噪声污染；放射性物质泄漏产生放射性污染；各类污染物排入海洋，造成海洋污染。\n图5.3 污染的形成\n## 八大环境公害事件\n自工业革命以后，环境问题日益凸显,环境污染也日趋严重。特别是 20 世纪环境污染的“急性发作”,引发了一系列令人震惊的环境公害事件,从而引起了世人对环境问题的重视。其中影响较大的有“八大环境公害事件” :\n$\\circ 1930$ 年,比利时马斯河谷烟雾事件,主要污染源为工业排放的废气,造成数千人中毒，约 60 人死亡；\n○ 1943 年,美国洛杉矶光化学烟雾事件,主要污染源为汽车排放的尾气,导致约 400 人死亡；\n$\\circ 1948$ 年,美国多诺拉烟雾事件,主要污染源为工业排放的废气,小镇 $43 \\%$ 的居民患病，约 20 人死亡；\n○ 1952 年,英国伦敦烟雾事件,主要污染源为工业生产和人们生活取暖燃煤排放的废气,最严重的一次 5 天内死亡约 4000 人;\n○ 1953-1961年,日本熊本县水俣病事件,污染源为工业排放的含坔废水,导致 2200 多人患病，1000 多人死亡；\n○ 1955 年,日本四日市哮㟨病事件,主要污染源为工业排放的废气，患者 500 多人，死㐫 36 人;\n○ 1968 年,日本米糠油事件,因食用米糠油受污染,导致 10000 多人受害,死亡 15 人;\n○ 1931-1975 年,日本富山骨痛病事件,污染源为工业排放的含镉废水,确诊患者 258 人，死亡 200 多人。\n## (1) 活动\n## 认识过度垦荒带来的环境影响\n人类对环境采取什么样的态度和行为，就会得到环境对人类的相应反馈。例如，人们过度垦荒导致生态破坏、环境恶化,这种状况又进一步加剧了人地矛盾,甚至使人类陷入越垦越穷的恶性循环中（图 5.4 )。\n图 5.4 过度垦荒引起的恶性循环 1. 推测驱使人们崖荒的原因可能有哪些。\n2. 图示垦荒方式有哪些?分别对环境带来了哪些负面影响?3. 耕地面积虽然扩大了,但并没有像人们期待的那样解决了吃饭问题,反而越厔越贫穷。请讲讲其中的道理。\n## 环境问题的表现\n随着全球人口的增长和经济的发展,人类对资源的需求日益增加,资源环境问题也日益凸显。当前,人类面临的主要环境问题及其表现如图 5.5 所示。\n图 5.5 主要环境问题及其表现\n环境问题的表现在城市和乡村有所不同。城市人口高度集聚,交通和工业活动排放大量废弃物,环境问题主要表现为环境污染。广大的乡村地区因利用资源的方式不当或强度过大,环境问题主要表现为生态破坏。近年来,随着乡村经济发展,我国一些乡村地区的环境污染问题也比较突出，乡村环境治理是国家乡村振兴战略的核心任务之一。\n环境问题的表现在发达国家和发展中国家也有所不同。发达国家的环境问题主要体现在过度消耗资源带来的环境影响。发达国家人口占世界总人口的比例较低,却消耗了世界大多数的自然资源,人均自然资源消耗量及污染物排放量远远高于发展中国家。发展中国家的环境问题主要表现在掠夺式开发带来的生态破坏，以及快速工业化导致的环境污染。发展中国家多处在经济发展的初级阶段,而人口增长却很快,环境承受着经济发展与人口增长的双重压力。此外,发达国家利用一些发展中国家对经济发展的需要,将污染严重的工业转移到发展中国家，也使得目前发展中国家的环境问题更加严峻。\n当前环境问题有愈演愈烈的趋势。图 5.6 显示世界部分地区的环境问题,其中有些环境问题已经超越国界和地域的界线,甚至发展成全球性环境问题，如酸雨、臭氧层破坏、全球变暖等。还有些环境问题，如土地荒漠化、生物多样性锐减、水体污染等，也有从局部向全球曼延的趋势。日益严重的环境问题，已引起世界各国普遍的忧虑和关切。如何协调人与自然的关系，探索一条可持续的发展道路，已成为当前关乎人类自身命运和前途的一个重大课题。《人类环境宣言》就是在这样的背景下诞生的。\n图 5.6 当今世界环境问题举例\n1. 选择图示某个案例，思考其环境问题形成的原因和影响。2. 图示哪些环境问题可能会影\n## 活动\n响其他地区甚至全球?## 分析小岛国忧虑的背景\n在应对全球气候变化中,小岛国联盟是最积极的倡议者和最坚定的支持者。小岛国联盟是由数十个小岛屿国家和沿海低地国家为了强化自身话语权而结成的联盟。他们十分关注全球化石能源（煤、石油、天然气等）及木材的年产量报表，并把他们国家末来的命运与其联系起来。\n1. 小岛国的忧虑是什么?你认为他们的担心有道理吗?2. 找出下列地理事实的内在联系,试着绘出联系框图,并说明全球变暖所带来的一系列影响。两极冰川融化全球变暖砍伐森林燃烧化石能源海平面上升大气二氧化碳含量增加淹没岛屿和沿海低地\n3. 根据所绘椢图,找出产生上述问题的关键环节,就解决这一问题提出你的看法。\n## 第二节\n走向人地协调――可持续发展\n2012 年联合国可持续发展大会播出了一部中国拍摄的短片《2032 : 我们期望的末来》,片中接受采访的中国人各用一句话描述自己对 20 年后的期望（图 5.7 )。全球公众都听到了中国强有力的声音。20 年后,你期望一个什么样的末来?我们应该如何做，才能拥有我们所期望的末来?\n图 5.7 被采访者对 20 年后的期望\n## 可持续发展的内涵\n工业革命以来,人类以前所末有的速度创造物质财富,也面临着空前严峻的环境问题,人类的生存和发展受到的威胁不断加剧。环境问题是人地关系不协调的突出表现。在解决环境问题的实践中,人们逐渐认识到,如果单纯依靠科学技术和工业文明去修复遭到破坏的环境,是不可能从根本上解决问题的。人类被迫重新审视自己的行为,意识到不能再一味追求经济的快速增长,必须通过改变发展观念，协调日渐紧张的人地关系。20 世纪 70 年代以来，可持续发展的思想逐步形成并得到公认。联合国召开了一系列环境与发展会议，推动全球的可持续发展（图 5.8）。\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 1987年 } \\\\ \\text {《我们共同的末来》}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 2000年 } \\\\ \\text {《千年宣言》} \\\\ \\text { 联合国千年首脑会议 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 2015年 } \\\\ \\text { 联合国发展峰会 } \\\\ \\text {《2030年可持续发展议程 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 1972年 } \\\\ \\text { 联合国人类环境会议 } \\\\ \\text {《人类环境宣言》}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 1992年 } \\\\ \\text { 联合国环柱 } \\\\ \\text {《21世纪议 } \\\\ \\text {《里约环境 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 农大展大 } \\\\ \\text { 展宣言》}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 2012年 } \\\\ \\text { 联合国可持续发展大会 } \\\\ \\text {《我们希望的末来》}\\end{array}$ |\n图 5.8 环境与发展国际大事件\n什么是可持续发展?1987 年,世界环境与发展委员会在《我们共同的末来》报告中明确提出: 可持续发展是既满足当代人的需求,而又不危及后代人满足其需求能力的发展。可持续发展是人地关系协调发展的表现，其丰富的内涵可以概括为三个方面：生态持续发展、经济持续发展和社会持续发展。生态、经济、社会的持续发展相互联系、相互制约，共同组成可持续发展系统（图 5.9)。\n在可持续发展系统中,生态持续发展是基础,它强调发展要与资源环境承载力相协调;经济持续发展是条件,它强调发展不仅要重视数量增长,更要追求改善质量,改变传统的生产和消费模式;社会持续发展是目的，它强调发展要以改善和提高生活质量为目的，与社会进步相适应。\n图 5.9 可持续发展系统示意实现可持续发展，需要遵循以下三个基本原则。\n公平性原则一一包括同代人之间、代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家与地区之间的公平。\n持续性原则—一地球的承载力是有限的，人类的经济活动和社会发展必须保持在资源环境承载力之内。\n共同性原则――发展经济和保护环境是世界各国共同的任务，需要各国的积极参与。同时，地球是一个整体,地区性问题往往会转化为全球性问题。这就要求地区的决策和行动，应该有助于实现全球整体的协调。\n案例\n## 2030 年可持续发展目标\n1992 年联合国环境与发展大会通过了《21世纪议程》,标志着可持续发展理论从理论探讨走向实际行动，并为全球开展环境与发展领域的合作提供了指导性框架。2015 年联合国发展峰会通过了《2030 年可持续发展议程》,设定了 2016-2030 年世界可持续发展的总目标。该议程提出了 17 个可持续发展目标（图 5.10 )，是《21世纪议程》实施计划的深化。\n12 负责任的\n17 .\n可持续发展\n图 5.10 2030年可持续发展目标\n## 活动\n理解“共同但有区别的责任”\n在全球环境治理的国际合作中，应遵循“共同但有区别的责任”。发达国家和发展中国家负有共同的责任,但责任的大小、承担的方式须有所区别。就下列观点展开讨论,提出你的看法。\n。从历史的角度看,环境问题的出现有一个发展和积累的过程。从工业革命开始到 20 世纪中叶,在人类燃烧化石能源释放的二氧化碳总量中,发达国家占了 $95 \\%$。因此,发达国家应承担主要责任。\n○ 从资源消耗的角度看，发达国家人口少，但人均资源消耗量大；发展中国家人口多，但人均资源消耗量少。两者均对环境问题负有责任。\n。从开发和保护的角度看，发达国家环保标准高，资金投入大，生态环境好;发展中国家因为过度开发而造成生态破坏。因此，发展中国家有更大的责任。\n## 走可持续发展道路\n实现可持续发展意味着世界观、价值观、伦理观的变革,是人类行为方式的深刻变革。世界各国纷纷探索适合本国国情的可持续发展道路。实现可持续发展是一项长期而艰巨的任务，需要政府、企业和公众的共同努力（图 5.11）。\n|图 5.11 政府一企业一公众在可持续发展实施中的关系示意为实现人地协调和可持续发展,人类已经做了很多的尝试。其中，消除贫困、发展绿色经济、提倡可持续消费已成为人类的共识,并在世界范围内广泛践行。\n- 消除贫困贫困是许多发展中国家环境恶化的根本原因。环境恶化又会阻碍这些国家的发展。因此,贫困是发展中国家实现可持续发展的障碍。从公平性原则看,消除贫困是实现可持续发展的重要目标,需要国际社会的共同努力。中国政府在消除贫困领域已取得巨大成就，为全球减贫事业作出重大贡献（图 5.12)。\n图 5.12 我国农村脱贫途径举例\n- 发展绿色经济人们将基于煤炭、石油等化石能源的经济称为“褐色经济”,提出与之相对的“绿色经济”。绿色经济追求经济发展、环境保护、社会包容三方面的平衡，强调节能减排、资源高效利用和社会公平。联合国鼓励各国基于国情探索各具特色的绿色经济模式。我国在建设生态文明背景下,积极发展低碳经济和循环经济,推进我国绿色经济的发展（图 5.13)。\n图 5.13 我国发展绿色经济的主要内容\n- 提倡可持续消费实现可持续发展必须依靠公众的支持和参与。可持续消费旨在通过每个人负责任的行为,建立简约适度、绿色低碳的生活方式,反对奢侈浪费和不合理消费。每个人都需要从日常生活出发,转变消费习惯,崇尚绿色消费（图 5.14 )，成为可持续消费的践行者。\n尽量避免干洗，减少洗涤频次\n尽量选择本地的应季食物\n关注房屋耗能，使用节能灯\n日常出行选择骑车、步行、公共交通，尽可能拼车或合乘\n在衣食住行等日常生活方面,可持续消费倡导“减量、重复使用、回收、再生”的原则。\n图 5.14 做一个可持续的消费者\n## 活动\n在学校中进行闲置物品交换\n生活中的闲置物品如果直接丢弃,既增加了固体废弃物的数量,也是资源浪费。我们可以在学校创建一个平台,用来进行闲置物品交换（图 5.15)。\n图 5.15 闲置物品交换示意\n1. 你的闲置物品包括哪些?想要交换的物品有什么?2. 通过社交平台,发起“闲置物品交换” 话题。参与者需要整理出自己的闲置物品，通过“拍照”“描述”“上传”等步骤，完成闲置物品的信息介绍。参与者通过浏览他人的闲置物品,找到想要交换的物品,通过线上联系,达成交换协议。3. 向学校申请场所,举办“闲置物品交换” 活动。已达成交换协议的人可在此完成交换，其他人也可在现场进行物品交换。4. 末完成交换的衣物、文具等可捐赠给贫困地区的学生。\n## 人地关系思想的历史演变\n人类从诞生起就一直与环境休戚与共。从某种意义上说，人类生存繁衍的历史,就是人类同环境相互作用、共同发展和不断进化的历史。在这个漫长的历史进程中,人地关系的思想逐渐形成并发生演变。\n在早期采集渔猎时代,生产力水平低下,人类改造环境的能力微弱,环境对人类的制约较强，人类对环境既崇拜又依赖。\n进入农业社会，随着耕作和灌溉技术的进步,人类已能在一定程度上根据自然规律发展农业生产，出现了人地关系思想的萌芽。例如,我国在春秋战国时期,就有封山育林、定期开禁、保护生育期的鸟兽鱼瞥，使自然资源休养生息，以保永续利用的主张和法令。这一时代，尽管也出现一些环境问题，但是总体上呈现出基本和谐的人地关系（图 5.16 )。\n进入工业社会,人们对人地关系的探索越来越深入，人地关系思想出现交锋。例如,一些人强调环境对人的制约作用,形成“地理环境决定论” 的思想;另一些人却提出截然相反的观点,认为科学技术的飞速发展和社会生产力的空前提高,使人类可以征服环境，成为自然界的主宰\n然而,当人们陶醉在征服自然界的胜利之中时,自然界开始向人类实施报复,越来越严重的环境问题威胁着人类的生存和发展。人们终于清醒地认识到，人与自然是生命共同体。人类只有遵循自然规律，才能有效防止在开发利用自然上走弯路。协调人地关系的“和谐论” 成为当下主流的人地关系思想。人们基于人地协调的思想，形成可持续发展的理念。\n人地关系思想的演变既是一个由自发到自觉的过程,也是一个充满了曲折、反复的过程。对人地关系思想的研究和实践将是一个永恒的主题。\n此图反映的是东汉时期狩猎、生产的情景。上半部是㴬图，两个猎手正在向疾飞的群茑弯弓瞄射。下半部是收获图,描写农夫们收割、采实、挑运的劳动场面,反映了当时人们的现实生活。\n图 5.16 已射、收获\n## 第三节\n中国国家发展战略举例\n2017年6 月5日世界环境日，中国政府公布了当年的环境日主题：绿水青山就是金山银山 (图 5.17 )。你能从环境日主题中解读经济发展和环境保护之间的关系吗?这句话也反映了我国坚持绿色发展、建设生态文明的价值观。为了达成生态文明建设的美好愿景，我国制定了若干项国家发展战略，你能说出一两项吗?\n图 5.17 浙江安吉余村风光\n## 建设主体功能区\n我国国土辽阔,区域差异大。一个区域可以同时具有多种功能，其中最主要、最核心的功能被称为主体功能。例如，有的区域的主体功能是提供农产品,有的区域是提供工业品;有的区域是提供清洁水源、清新空气等生态产品 ${ }^{\\mathbb{D}}$。\n建设主体功能区是生态文明理念下提出的国土开发和保护重大战略。主体功能区规划促使区域发展由盲目追求经济增长，转向依据主体功能因地制宜、有序开发。一般来说,在确定区域的主体功能时,会综合考虑土地适宜开发的程度、自然资源的丰富度、生态环境的脆弱度和经济发展水平等地理背景。\n- 适宜开发的土地少我国山地多，平原少，扣除必须保护的耕地和已有建设用地，今后可用于开发的土地面积不到全国土地总面积的 $3 \\%$。适宜开发的国土面积少，人均可\n(1) 生态产品: 一般指维系生态安全、保障生态调节功能、提供良好人居环境的纯自然要素或经过人类加工后的人工自然要素。生态产品不仅直接满足人们的生存需求,还能满足人们身心健康和提高生活品质的需要。利用土地资源区域差异明显（图 5.18a),这决定了我国必须集约利用土地，减少对土地的占用。\n- 自然资源分布不均我国区域开发受到自然资源实际情况的制约。以水资源为例,我国人均可利用水资源量少且分布很不均匀（图 5.18b )。水资源短缺区域不利于大规模开发，如过度开发会带来一系列环境问题。- 生态环境比较脆弱我国中度以上生态脆弱区域占陆地面积的一半以上（图 5.18c )。脆弱的生态环境决定了我国不适宜通过大规模扩展面积来发展工业化和城镇化,需要提高已开发区域的空间利用效率，缓解对自然环境的压力。- 区域经济发展不平衡我国经济呈现多极化趋势,东部沿海地区经济发展水平明显高于其他区域（图 5.18d）。\na. 我国人均可利用土地资源评价\nc. 我国生态脆弱性评价\nb. 我国人均可利用水资源评价\nd. 我国 2010 年单位面积生产总值分布\n注：暂不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省\n图 5.18 我国主体功能区建设的地理背景我国需要协调区域经济发展，缩小区域间经济发展水平差异。\n依据地理国情和国土开发状况，我国的主体功能区划分为优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域和禁止开发区域（图 5.19)。这里的“开发” 特指大规模的工业化、城镇化建设。\n图 5.19 中国主体功能区分类示意\n优化开发区域，如珠江三角洲地区，经济发达，人口密集，城镇体系完善,科技创新能力强,但资源和环境的承载能力已经接近饱和，需要优化产业结构、促进城镇群的协调发展。\n重点开发区域，如兰州一西宁地区，有一定的经济基础，人口较为密集，城镇体系初步形成,虽然目前开发基础较弱，但末来的开发潜力大，是支撑全国经济增长的重要增长极。\n限制开发区域所限制的是大规模的工业化、城镇化开发,而不是所有的开发活动。限制开发区域分为两类: 一类是农产品主产区,一类是重点生态功能区。农产品主产区耕地较多,农业发展条件较好,尽管也适宜开发,但从国家战略的角度出发,该区域的首要任务是保障我国的农产品供给。重点生态功能区的生态环境脆弱，该区域必须将保护和修复环境放在首位。\n禁止开发区域包括国家级自然保护区、世界遗产、国家级风景名胜区、国家森林公园和国家地质公园等，散布在上述三类开发区域之中。\n(1) 服务产品: 与农产品、工业品等实体产品不同,服务产品常常是无形的。服务产品与服务业密切相关,日常生活中常见的服务产品包括医疗服务、金融服务、旅行服务等。\n注(1)：禁止开发区域以自然或法定边界为基本单元，分布在其他类型主体功能区区域之中。\n注(2)：暂不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省。\n图 5.20 中国主体功能区分布示意\n各类主体功能区在我国经济社会发展中都很重要,只是主体功能不同,发展的首要任务不同（图 5.20)。明确一定区域的主体功能，并不排斥该区域发挥其他功能。\n(8) 活动\n了解学校所在省级行政区的主体功能区的划分\n2010 年国务院颁布了《全国主体功能区规划》，目前各省级行政区的主体功能区规划已全部编制完成,并在国家发展和改革委员会官方网站上公布。运用网络等手段,获取学校所在省级行政区的主体功能区规划图及相关资料。\n1. 找出各类主体功能区及分布。2. 就某优化开发区域或重点开发区域,谈谈其经济开发的优势和潜力。3. 就某限制开发区域或禁止开发区域，说明这里限制开发或禁止开发的原因。4. 综合上述活动的结果，谈谈你对“绿水青山就是金山银山” 的理解。\n## 推动区域协调发展\n为逐步缩小我国区域发展差距，近年来，国家制定了各有侧重的区域发展战略,如长江经济带发展战略、京津冀协同发展战略等。\n长江经济带横跨我国东中西三大区域,覆盖 11 个省级行政区，面积占全国的 $21 \\%$，人口和经济总量均超过全国的 40\\%（图 5.21)。\n图 5.21 长江经济带的范围示意\n长江经济带是我国重要的内河经济带,具有独特优势和巨大发展潜力。\n- 交通便利,区位优势明显长江是货运量位居全球内河第一的黄金水道,长江干线年货运量已经超过 20 亿吨。长江经济带以长江为轴线,将东部沿海经济发达地区与西部内陆资源富集地区联系起来,是承东启西的纽带。京沪、京九、京广等南北铁路干线在此交会,配合建设较完善的高速公路网,长江经济带接南济北,使我国南北经济成为一体。- 资源储量充足,种类丰富受地形和气候影响,长江经济带河网稠密,湖泊众多,是我国地表水资源丰富的地区，还拥有储量大、种类多的矿产资源。区域内国家自然保护区、国家森林公园、国家地质公园密集，是我国重要的旅游区，也是我国重要的生物基因宝库。- 工业基础雄厚,产业优势明显长江经济带不仅是我国重要的农业区,还是高度发达的综合性工业地带。钢铁、石化、汽车、电子和装备制造等工业基地沿江分布，构成了我国东西绵延的“工业走廊”。同时这里也是我国最具活力的高新技术产业开发区之一。- 城市密集,市场广阔长江经济带中的城市大都是凭借便利的河运发展起来的。上海、武汉、重庆是该区域的经济、文化、交通中心,对区域内的经济发展具有强大的辐射和带动作用。区域内城市分布密集,数量超过全国城市数量的 $1 / 3$。人口众多,人才荟萃,科教事业发达,技术与管理先进。居民收人水平相对较高,各种消费需求较大,市场广阔。\n长江经济带的发展规划明确提出要形成“一轴、两翼、三极、多点” 的空间格局 ( 图 5.22),建立区域协同合作机制,更好地推进长江上下游协同发展、东中西部互动合作。\n“一轴”是以长江黄金水道为依托，发挥上海、武汉、重庆的核心作用;\n“两翼” 分别指沪瑞和沪蓉南北两大运输通道;\n“三极” 指的是长江三角洲、长江中游和成渝三个城市群;\n“多点”是指发挥三大城市群以外地级城市的支撑作用。\n图 5.22 长江经济带发展战略示意长江经济带生态地位重要,综合实力较强,在我国国土开发和保护中占有重要的地位,特别是进人现代工业文明和快速城镇化进程以来,长江经济带的战略地位不断提升。推动长江经济带发展，已从多方面取得了积极成效。\n- 建设沿江绿色生态廊道坚持生态优先、绿色发展,把修复长江生态环境放在首要位置。加强流域重点生态功能区保护和修复,增强水源涵养、水土保持等生态功能。- 建设综合立体交通走廊加快推进长江干线航道系统治理,提升长江黄金水道功能;统筹建设铁路、公路、航空、管道建设。- 推进新型城镇化，优化产业布局发挥大城市的引领和带动作用，加快发展中小城市和特色小城镇,统筹城乡发展。引导产业合理布局，增强自主创新能力，打造优势产业集群。\n## 拓展蓝色经济空间\n海洋不仅美丽,而且富饶。有人称海洋为“能量的源泉”“末来的粮仓”。在陆地资源开发程度接近饱和的今天,开发海洋国土、建设海洋强国已经成为我国的重要战略。我国的海洋国情主要包括以下几个方面（图 5.23)。\n- 海域辽阔,海岸线漫长,大陆架宽广，岛屿众多。- 自北向南纵跨温带、亚热带和热带三个气候带,季风特征显著,热带气旋影响大。渤海和黄海北部沿岸冬季海面有结冰。- 海洋资源十分丰富。油气资源和金属矿物储量较多;海洋生物种类繁多,渔场面积广阔；还有可转化为动力的潮汐能、波浪能等海洋能。- 海洋灾害种类多,包括风暴潮、海冰、海水人侵等。- 拥有多种海洋生态系统类型,包括人海河口、珊瑚礁、红树林等。- 海洋环境状况不容乐观。海洋污染蔓延的势头虽然得到一定程\n图 5.23 中国的主要海洋资源分布度的缓解，但海洋环境质量恶化的总趋势仍末得到有效遏制。河口、海湾以及大中城市邻近海域污染严重；海洋生态破坏加剧。\n拓展蓝色经济空间，发展海洋经济，科学开发海洋资源，保护海洋生态环境，维护海洋权益，是建设海洋强国战略的重要举措。拓展蓝色经济空间,要立足于保护海洋生态环境，清晰规划海洋空间利用格局，提高海洋空间利用效率，提升海洋可持续发展能力。\n我国海洋经济开发呈“一带九区多点”的分布格局。“一带”是指海岸带,“九区” 是指辽东半岛海域、渤海湾海域、山东半岛海域、苏北海域、长江口及其两翼海域、海峡西部海域、珠江口及其两翼海域、北部湾海域、海南岛海域共 9 个近岸海域，“多点”是重点城市、重点产业区和重大基础设施建设区。\n海洋的大规模工业化、城镇化开发主要表现在三个方面。第一，合理创造更多发展空间,如围填海造陆、现代化港口、跨海桥梁和海底隧道等重大基础设施建设。第二,开发更多资源,例如,提高海洋资源勘探技术,推进形成储近用远的海洋油气资源开发格局，积极开发海洋可再生能源。第三,升级海洋产业结构。改造和升级传统海洋重化工业,大力发展海洋高新技术产业,积极发展海洋服务业。我国海洋经济开发需要严格控制污染物排放，开展蓝色海湾整治等工作，实现海洋经济绿色发展。\n## 维护海洋权益\n海洋既是人类赖以生存发展的资源宝库和环境保障,也是国际政治、经济、科技和军事竞争与合作的平台。对海洋权益的争夺，从过去主要围绕军事目标、战略要地和海峡通道，发展到更广泛的海洋资源及其他相关经济利益。\n海洋权益是指国家领土向海洋延伸形成的一些权利和利益。一国可主张海洋权益的范围包括本国的内水和领海,还包括本国管辖的毗连区、专属经济区，以及大陆架海床和底土等 (图 5.24)。在国家的内水、领海、专属经济区或群岛国的群岛水域以外的全部海域,称为公海。\n(1) 公海: 公海的定义引自《联合国海洋法公约》。毗连区为领海以外邻接领海的一带海域。毗连区的宽度不超过 12 海里。大陆架的外部界限,若其自然延伸不足 200 海里，则扩展到 200 海里；若自然延伸超过 200 海里，则一般不应超过 350 海里\n内水是领海基线向陆地一侧的水域，包括沿海国沿岸的河口、港ロ、海湾、海峡等。\n领海为邻接陆地领土和内水的一带海域。在群岛国的情况下则为群岛水域以外邻接的一定宽度的海域。领海的宽度从领海基线量起，最宽不超过 12 海里。\n专属经济区是在领海以外并邻接领海的一带海域,从测算领海宽度的基线量起不应超过 200 海里\n图 5.24 有关海洋权益的几个概念\n中国是一个海洋大国。中国大陆海岸线 18000 多千米,海岛 11000 余个，岛岸线超过 14000 千米,领海面积 37 万平方千米,可主张的管辖海域面积约为 300 万平方千米。\n中国有悠久的海洋开发和利用历史。有据可查的中国人民在南海的活动已有 2000 多年历史。中国最早发现、命名和开发利用南海诸岛及相关海域,最早并持续、和平、有效地对南海诸岛及相关海域行使主权和管辖,确立了在南海的领土主权和相关权益。中国对南海诸岛,包括东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛拥有主权;中国南海诸岛拥有内水、领海和毗连区;中国南海诸岛拥有专属经济区和大陆架;中国在南海拥有历史性权利。2012年,我国为便于对西沙群岛、南沙群岛和中沙群岛进行有效的行政管理,在海南省设立三沙市,把永兴岛作为三沙市市政府驻地（图 5.25）。\nb. 永兴岛\n图 5.25 三沙市及市政府所在地\n钓鱼岛及其附属岛屿自古以来就是中国的神圣领土，有史为凭、有法为据。钓鱼岛等岛屿是中国人最早发现、命名和利用的，中国渔民历来在这些岛屿及其附近海域从事生产活动。早在明朝，钓鱼岛等岛屿就已经纳人中国海防管辖范围，是中国台湾的附属岛屿。在地质上，钓鱼岛地处我国东海大陆架，是台湾东部山岭的自然延伸，与琉球群岛以冲绳海槽隔开。因此，钓鱼岛既不是无主岛，也不是琉球群岛的组成部分,而是我国台湾省的附属岛屿,中国对钓鱼岛及其附属岛屿拥有无可争辩的主权（图 5.26 )。\n钓鱼岛及其附属岛屿，总面积约 5.69 平方千米，主要由钓鱼岛、黄尾屿、赤尾屿等岛礁组成。海洋事关国家安全和经济社会长远发展大局。与世界其他国家一样，我国与周边国家也存在着海域划界和岛屿归属的争议。我国政府一贯主张，与相关国家通过双边协商,公平合理地解决海洋争端。维护海洋权益不仅可以为海洋开发活动提供和平、稳定的周边及外部环境,而且能够巩固海防，打击海上恐怖活动、走私和跨国犯罪，营造和平、良好的国际海上安全秩序。\n## 5. 本章要点\n1. 环境问题是由于人类对自然的态度和行为所导致的。当人类向环境的索取超过环境承受能力,或者人类向环境排放废弃物的数量超过环境自身的净化能力时,就会导致环境问题。2. 人类面临的主要环境问题有自然资源枯竭、生态破坏和环境污染等。环境问题呈现明显的区域差异。当今环境问题存在越来越严重的趋势,而且其影响范围已扩展至全球。3. 可持续发展是既满足当代人的需求,而又不危及后代人满足其需求能力的发展。可持续发展的内涵包括三个方面：生态持续发展、经济持续发展和社会持续发展。生态、经济、社会的持续发展相互联系、相互制约,共同组成可持续发展系统。4. 消除贫困、发展绿色经济、提倡可持续消费已成为人类的共识,并在世界范围内广泛践行。5. 我国国土空间开发和保护重大战略包括建设主体功能区、推动区域协调发展、拓展海洋蓝色空间等。6. 依据地理国情和国土开发状况,我国的主体功能区可以分为优化开发区域、重点开发区域、限制开发区域和禁止开发区域四类。7. 为逐步缩小我国区域发展差距,国家制定了长江经济带发展战略、京津冀协同发展战略等各有侧重的区域发展战略。8. 拓展蓝色经济空间是我国的重要战略,要立足于保护海洋生态环境,清晰规划海洋空间利用格局,提高海洋空间利用效率,提升海洋可持续发展能力。9. 南海诸岛是中国领土的组成部分,钓鱼岛及其附属岛屿是中国固有领土,中国对其拥有无可争辩的主权。\n## 问题研究\n## 低碳食品知多少\n越来越多的人选择食品的标准除了有益健康之外,还希望这些食品在生产时,尽可能降低对环境的损害。仔细想一想,即便是一小块饼干,它的背后也暗藏着一个庞大的产业系统,其生产、运输和消费都与环境密不可分。什么是低碳食品?我们在日常生活中应该怎样选择食品以减少温室气体的排放?\n对于这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n资料 1 什么是低碳食品\n在食品的生产、运输和消费环节中（图 5.27)，耗能低、二氧化碳及其他温室气体排放量少的食品称为低碳食品。生产各种农产品的温室气体排放量差异极大,以生产 1 千克农产品为例,温室气体排放量由少到多依次为小麦、马铃薯、鸡肉、牛肉。\n图 5.27 食品的生命周期\n## 资料分析\n在食品的生命周期中，有什么方法能够减少温室气体排放?\n## 资料 2 本地和应季蔬果\n与外地蔬菜、水果相比,本地蔬菜、水果有效减少了运输所排放的温室气体,是更低碳的食品。另外，长途运输的蔬菜、水果必须在六七成熟时采摘,尽管有保鲜技术,但仍然会损失部分营养物质,而本地蔬菜、水果可以做到九成熟采摘,因此更有营养。\n与反季节蔬菜、水果相比，种植应季蔬菜、水果减少了肥料和农药的使用，是更低碳的食品。应季蔬菜、水果生长时依靠当地自然条件，不需要投人额外的设备、能源等。\n## 资料分析\n1. 与本地相比，选用外地生产的蔬果在哪些环节增加了温室气体排放?2. 与应季相比，选用反季节生产的蔬果在哪些环节增加了温室气体排放?\n## 资料 3 食品的包装\n人们选择食品时会不自觉地关注包装。以一个苹果为例，有称重售卖的苹果，也有装在精致印花袋子中分只售卖的苹果，还有装在礼盒中售卖的苹果。苹果的味道虽然相差无几，但伴随这只苹果产生的碳排放量是天差地别的。商家为迎合消费者的喜好,精心设计了各种包装,如独立包装、玻璃或金属材质的包装、各类礼盒包装等（图 5.28)。选择简单包装的食品,可以减少加工过程及末来处理\n图 5.28 过度包装的礼盒\n废弃物时所需要消耗的能源。\n## 资料分析\n可以从哪些方面采取措施，减少食品的过度包装?\n## 分析讨论\n不同的食品选择会带来一个完全不同的世界吗?\n# 执行任务\n1. 通过实地调查,找出几种本地生产的蔬菜、水果,记录它们的盛产期,填人表 5.1 中，便于顺应时节选择食材。在班级里公布你的调查结果。\n表 5.1 本地生产的蔬菜、水果盛产期\n2. 根据调查结果,选择低碳的食材,用低碳的方法为家人做一顿健康又低碳的晩餐。在班级里进行讨论，交流制作“低碳晩餐”的心得。\n小提示<br>• 使用应季的、本地产的、简易包装的食材<br>- 煮米饭或粥时考虑用薏仁、红著等粗粮替代部分白米<br>- 考虑用白肉替代红肉,如用鸡胸肉替代牛肉<br>- 考虑以凉拌方式做菜,可以省下言调时的能源使用<br>- 少油、少盐、少糖,减少调味料的使用,既健康,又减少碳排放"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":177,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCRlVbj_NFzfG0aE"},"content":{"kind":"string","value":"第一单元\n民事权利与义务\n依法治国是党领导人民治理国家的基本方式。全面推进依法治国总目标是建设中国特色社会主义法治体系、建设社会主义法治国家。作为公民，我们应当从生活的各个方面尊法学法守法用法。\n在我国以宪法为核心构建的法律体系中，民法与我们每个人生活的关系尤为密切。民法的一个显著特点是,它的许多条文包含“权利” 二字。民事权利表现为各种各样的人身权和财产权，并贯穿人的一生。那么，民法包含哪些民事权利和义务?权利人应当如何运用法律武器来维护自己的权利?义务人没有履行义务可能承担什么法律责任?让我们带着这些问题走进民法的世界。\n# 1 第一课\n在生活中学民法用民法\n民法为我们的一生提供了坚实的法律保障。根据民法,民事主体地位平等,民事权利与义务相一致，民事活动应当遵循自愿、公平、诚信等原则。民法调整民事主体之间的人身关系和财产关系，优先保护人身自由和人格尊严。\n## | 认真对待民事权利与义务 |\n透视民法与民事法律关系\n## 探究与分享\n民法与每个人的一生密切相关。一个人出生时就与父母形成亲子关系，并享有姓名权、肖像权等人格权;在他末成年时,监护人保护其人身、财产权利,以使其顺利地生活、学习和成长;成年之后，他具备了独立处理自己事务的能力，可以自主地从事各种民事活动，如买卖商品、租赁房屋等,从而形成各种各样的财产关系;他要结婚、生育,从而形成婚姻家庭关系;在他去世之后，还会发生财产继承关系。\n结合材料，说一说你身边体现人身关系和财产关系的具体事例。\n每个人都是社会的一名成员，无论在家庭、学校，还是今后走向更广阔的社会,我们都处于社会生活之中。法律是社会生活的重要规范。我们要结合社会生活实际，学习法律常识，增强法治意识，遵守法律规则。\n民法在我们的生活中不可或缺,无论是衣食住行、生老病死,还是就业创业，无一不需要民法的规范。《中华人民共和国民法典》第二条规定：“民法调整平等主体的自然人、法人和非法人组织之间的人身关系和财产关系。” 民法典是新中国成立以来第一部以“法典” 命名的法律,是新时代我国社会主义法治建设的重大成果,能够更好保障人民合法权益。\n《中华人民共和国民法典》于 2020 年 5 月 28 日由十三届全国人大三次会议通过,共 7 编、1260 条,各编依次为总则、物权、合同、人格权、婚姻家庭、继承、侵权责任,以及附则。\n民法典系统整合了新中国成立 70 多年来长期实践形成的民事法律规范,汲取了中华民族 5000 多年优秀法律文化,借鉴了人类法治文明建设有益成果。这是一部体现我国社会主义性质、符合人民利益和愿望、顺应时代发展要求的民法典,是一部体现对生命健康、财产安全、交易便利、生活幸福、人格尊严等各方面权利平等保护的民法典,是一部具有鲜明中国特色、实践特色、时代特色的民法典。它开创了我国法典编簛立法的先河,具有里程碑意义。民法典规范各类民事主体的各种人身关系和财产关系，涉及社会和经济生活的方方面面，被称为“社会生活的百科全书”。\n民法典自 2021 年 1 月 1 日起施行。《中华人民共和国婚姻法》《中华人民共和国继承法》《中华人民共和国民法通则》《中华人民共和国收养法》《中华人民共和国担保法》《中华人民共和国合同法》《中华人民共和国物权法》《中华人民共和国侵权责任法》《中华人民共和国民法总则》同时废止。\n## 法人非法人组织\n法人,是指具有民事权利能力和民事行为能力、依法独立享有民事权利和承担民事义务的组织。例如,有限责任公司和股份有限公司属于营利法人,公立学校属于非营利法人,政府机关属于特别法人。\n非法人组织,是指不具有法人资格但能够依法以自己的名义从事民事活动的组织,如个人独资企业、合伙企业等。\n民事法律关系就是由民法调整的人身关系和财产关系。它包含三个要素：主体、客体和内容。民事主体参与民事法律关系，依法享有民事权利、承担民事义务。民事主体包括自然人、法人和非法人组织。自然人从出生时起到死亡时止，具有民事权利能力，依法享有民事权利，承担民事义务。自然人根据其年龄和智力状态，分为完全民事行为能力人、限制民事行为能力人和无民事行为能力人。法人和非法人组织自合法成立时起到终止时止,具有民事权利能力和民事行为能力。\n## 自然人的民事行为能力类型\n完全民事行为能力人\n成年人 (18周岁以上的自然人）\n16周岁以上且以自己的劳动收入为主要生活来源的末成年人\n限制民事行为能力人\n8周岁以上的末成年人\n不能完全辨认自己行为的成年人\n无民事行为能力人\n不满 8 周岁的末成年人\n不能辨认自己行为的 8 周岁以上的末成年人\n不能辨认自己行为的成年人\n## 民事权利民事义务民事权利能力民事行为能力\n民事权利，是指民法赋予的民事主体为实现某种特定利益而为或不为一定行为的自由。\n民事义务,是指民事主体为满足民事权利所保护的利益而依法应当为或不为一定行为的约束。\n民事权利能力，是指法律赋予的民事主体从事民事活动、依法享有民事权利和承担民事义务的资格\n民事行为能力，是指法律确认的民事主体通过自己的行为从事民事活动、取得民事权利和承担民事义务的能力。\n民事法律关系的客体是民事权利和义务所指向的对象。它因具体的民事法律关系而有所不同。例如，所有权关系的客体是物，债权关系的客体是行为,知识产权关系的客体是智力成果和商业标记，人身关系的客体是人身利益。\n民事法律关系的内容，就是民事主体享有的权利和承担的义务。在民事法律关系中，权利和义务既是相互对立的，也是相互联系的。往往一方的权利就是另一方的义务，一方的义务就是另一方的权利，二者通常是对等的。\n## 探究与分享\n小林在放学回家的路上捡到一只皮包，里面装有票据和现金。小林准备第二天交给老师处理。当晩,电台播出一则寻物启事，失主声明，若有人归还拾到的皮包,愿以 500 元酬谢。小林心想,自己捡到的皮包可能就是这位失主的。当小林准备把皮包归还失主时,他的父母认为应当向失主收取 500 元,可他觉得,如果收钱就不是拾金不昩了。\n请从法律和道德两个层面,评析事例中小林及其父母的观点。\n全面依法治国必须坚持法治与德治相结合。国家和社会治理需要法律和道德共同发挥作用,做到法治和德治相辅相成、相互促进。我国民法不仅体现法治理念，而且注重将社会主义核心价值观融人民事法律规范,大力弘扬传统美德和社会公德,强化规则意识，倡导契约精神，维护公序良俗。民法强调独立人格、平等地位，追求权利明确、财产关系稳定与交易安全的社会秩序，凸显了文明、和谐、平等、诚信等社会主义核心价值观的主要内容。\n## 解析民法基本原则\n## 探究与分享\n孟某、江某夫妇决定为他们刚出生的女儿取名为“北燕南飞”，在为女儿申请办理户口登记时，却被当地公安机关以该姓名违背公序良俗为由拒绝办理。孟某认为其女儿享有姓名权,且父母有为子女取名的自由。有人则认为,这种取名方法不带有父母任何一方姓氏，过于任性，与习惯做法不符，不应提倡。\n结合生活中通常的取名方法,讨论案例中的取名行为是否合理合法,并说明理由。\n社会是由不同成员组成的,各成员既有共同利益,也有各自的利益。社会成员的私人利益之间以及私人利益与社会公共利益之间可能形成各种利益冲突。民法规定一系列基本原则,旨在确保各成员合理合法地行使权利、履行义务,调整各方之间的利益关系。\n民法基本原则是民事主体从事民事活动和司法机关审理民事案件时应当遵循的基本准则。民法典确立了平等、自愿、公平、诚信、守法和公序良俗、绿色等基本原则。\n平等原则民事主体在民事活动中的法律地位一律平等。\n自愿原则民事主体从事民事活动，应当遵循自愿原则，按照自己的意思设立、变更、终止民事法律关系。公平原则民事主体从事民事活动,应当遵循公平原则,合理确定各方的权利和义务。\n诚信原则民事主体从事民事活动，应当遵循诚信原则，秉持诚实，恪守承诺。\n守法和公序民事主体从事民事活动，不得违反法律，不得违背公序良俗。良俗原则\n绿色原则民事主体从事民事活动,应当有利于节约资源、保护生态环境。\n公序良俗是“公共秩序”与“善良习俗” 的简称。公共秩序是指与社会公共利益有关的社会秩序,善良习俗是指社会公认的道德准则和习俗。公序良俗原则是对自愿原则的限制。虽然民法允许民事主体按照自己的意思设立、变更、终止民事法律关系，但是，任何自由都不是不受限制的，当事人自愿实施的行为不得违背公序良俗。\n## 积极维护人身权利\n## 生命健康倶可贵\n## 探究与分享\n杨某在参加高二新学期开学典礼时,突然腹部剧痛,军倒在地,学校紧急将杨某送入医院。医生诊断其脾脏严重出血，于当晩进行了脾脏切除手术。手术后，杨某才向父母道出一个秘密: 自入读该校起,他就经常被某些同学无故殴打。两天前,杨某又一次遭到同班同学夏某、林某和张某的围殴，他忍痛两日终致这危险的一幕。\n案例中的夏某、林某和张某应当承担哪些法律责任?杨某所在的学校应当承担责任吗?请说说你的理由。\n结合《中华人民共和国末成年人保护法》,谈谈末成年人应当如何在生活中学会自我保护,全社会应当采取哪些措施来解决学生欺凌问题。\n民法优先保护民事主体的人身自由和人格尊严。人身自由是自然人真正成为独立的民事主体的前提,人格尊严是人之为人所必需的人身利益。依据民法典，自然人享有生命权、身体权、健康权、姓名权、肖像权、名誉权、荣誉权、隐私权等人格权以及因婚姻家庭关系等产生的身份权，法人和非法人组织享有名称权、名誉权和荣誉权。人们在生活中既要依法维护自己的人身权利,也要尊重他人的人身权利。\n生命权、身体权和健康权是一个人最基础的权利。生命是自然人最高的人身利益,身体是承载生命健康的物质载体,自然人的身心健康既关系到个人的生活质量,也关系到社会的发展。民法典把这三项权利置于人格权编的前列。侵犯他人生命权、身体权、健康权的，应当承担法律责任。\n根据民法典的规定，侵害他人造成人身损害的，应当赔偿医疗费、护理费、交通费、营养费、住院伙食补助费等为治疗和康复支出的合理费用,以及因误工减少的收入。造成残疾的,还应当赔偿辅助器具费和残疾赔偿金;造成死亡的，还应当赔偿丧葬费和死亡赔偿金。\n## 姓名肖像受保护\n## 探究与分享\n小郝在全市中学生游泳比赛中㭉获 200 米自由泳冠军,获奖照片还被刊登在当地报纸上。但她后来发现,一家体育用品商店的灯箱广告上印有那张获奖照片和自己的名字。小郝与同学就此事展开讨论。\n观点一\n该商店的做法侵犯了小郝的权利。\n观点二\n该商店的做法虽有不妥，但客观上扩大了小郝的知名度，谈不上侵权。\n8 小郝能否对自己的名字和照片主张权利?为什么?\n姓名权是自然人对其姓名享有的人身权利。姓名是我们用来表现自我、区别于他人的符号，因此，姓名总是与特定个人相联系，在很大程度上体现个人在人格上的基本特征。自然人有权依法决定、使用、变更或者许可他人使用自己的姓名，但是不得违背公序良俗。任何组织或者个人不得以干涉、盗用、假冒等方式侵害他人的姓名权。\n## 探究与分享\n鲁迅本名周树人,但在当时的社会背景下,他在发表文章时只能不断变换使用笔名。据考证，鲁迅使用过的笔名有一百多个。不过,在正式文件上,他还是使用“周树人”这个名字。\n你认为“鲁迅” 这个名字受法律保护吗?除了本名，你在生活中还使用过哪些名字?\n鲁迅故里一般来说,末成年人由父母决定其姓名,成年后有权自己决定继续使用或者改变姓名，但是应当遵守相关法律、法规的规定。此外，具有一定社会知名度，被他人使用足以造成公众混淆的笔名、艺名、网名、译名、姓名的简称等，参照姓名权加以保护。\n根据民法典的规定，自然人应当随父姓或者母姓，但是有下列情形之一的，可以在父姓和母姓之外选取姓氏：（一）选取其他直系长辈血亲的姓氏；（二）因由法定扶养人以外的人扶养而选取扶养人姓氏;（三）有不违背公序良俗的其他正当理由。少数民族自然人的姓氏可以遵从本民族的文化传统和风俗习惯。\n自然人享有肖像权。肖像是通过影像、雕塑、绘画等方式在一定载体上所反映的特定自然人可以被识别的外部形象。自然人有权依法制作、使用、公开或者许可他人使用自己的肖像。任何组织或者个人不得以丑化、污损，或者利用信息技术手段伪造等方式侵害他人的肖像权。\n## 名誉隐私不可侵\n## 探究与分享\n某公司通过其自媒体账号在网络上发布了时长 1 分 9 秒的短视频。该视频箕改叶挺烈士的《歌》,并添加了侮辱性用语。该视频发布传播后,引起了公众关注和网络热议。叶挺烈士的子女等近亲属起诉该公司侵犯名誉权。人民法院一审判决该公司在新闻媒体上公开道歉,消除其侵权行为造成的不良社会影响，同时判决被告向原告支付精神抚慰金10万元。\n查阅《中华人民共和国英雄烈士保护法》，结合案例，说一说保护英烈名誉的意义。\n生活中还有哪些侵犯名誉权的行为?民事主体享有名誉权和荣誉权。名誉是对民事主体的品德、声望、才能、信用等的社会评价。任何组织或者个人不得以侮辱、诽谤等方式侵害他人的名誉权,也不得非法剥夺他人的荣誉称号,不得诋毁、贬损他人的荣誉。\n民法典规定：“侵害英雄烈士等的姓名、肖像、名誉、荣誉，损害社会公共利益的，应当承担民事责任。” 这是民法典在人身权保护的规定中，从保护社会公共利益的角度特别设定的“英烈条款”。\n## 探究与分享\n镜头一去银行办事或者在车站买票,你会发现在柜台办理业务的顾客与后面排队的顾客之间隔着一段距离,地上还画着一条黄线,这就是所谓的“一米线”。这条线避免了以往大家挤在一起争抢位置的做法,也成了个人隐私的保护线。但有人认为:“我不偷不抢,千吗要隔这么远？”\n镜头二有时,我们的老师或者父母会说：“小孩子有什么隐私啊?”有时,我们的信件、日记或者手机上的信息被人擅自翻看。也许他们是出于关心,并无恶意。可是,老师或者父母可以这样做吗?\n镜头三某服装店店主怀疑来店购物的小雨偷了店里的衣服，于是将视频截图发到网络上求“人肉搜索”。众多网民参与“人肉搜索”。小雨的个人信息被曝光，同学、朋友对其指指点点,网上也是一片辱骂之声，小雨几乎因此精神崩溃。\n观察生活中人们对“一米线” 的实际遵守状况,谈谈你对“一米线” 的看法。8 末成年人是否有隐私?父母与子女、老师与学生之间如何正确处理相关问题?针对网络上的“人肉搜索” 现象,说说你的看法。\n法律保护个人隐私权。隐私是自然人的私人生活安宁和不愿为他人知晓的私密空间、私密活动、私密信息。任何组织或者个人不得以刺探、侵扰、泄露、公开等方式侵害他人的隐私权。民法保护隐私权,是对宪法规定的通信秘密受法律保护、住宅不受侵犯等公民权利的落实。尊重他人隐私既是法律的要求，也是社会文明进步的体现。\n个人信息与隐私权密切相关，受到法律保护。任何组织、个人不得侵害自然人的个人信息权益。处理个人信息,应当遵循合法、正当、必要和诚信等原则,不得通过误导、欺诈、胁迫等方式处理。法律明确保护个人信息，对于保护自然人的人身与财产权益、维护正常的社会秩序，具有重要的现实意义。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千零三十四条自然人的个人信息受法律保护。\n个人信息是以电子或者其他方式记录的能够单独或者与其他信息结合识别特定自然人的各种信息,包括自然人的姓名、出生日期、身份证件号码、生物识别信息、住址、电话号码、电子邮箱、健康信息、行踪信息等。\n个人信息中的私密信息，适用有关隐私权的规定；没有规定的，适用有关个人信息保护的规定。\n# 2 第二课\n依法有效保护财产权\n社会主义市场经济本质上是法治经济，必须健全财产权保护制度,加强对各种所有制经济组织和自然人的财产权的保护。物权是最基本的财产权。我国对物权实行物权法定、平等保护等原则。知识产权是财产权的重要组成部分，保护知识产权就是为创新驱动发展战略保驾护航。\n## 保障各类物权\n## 定分止争一所有权\n## 探究与分享\n战国时期的《商君书》里有一个非常生动的例子，表明古人对财产权的看法。书中记载:“一兔走，百人逐之，非以免为可分以为百，由名分之末定也。夫卖兔者满市，而盗不敢取，由名分已定也。”\n野地里只有一只兔子,可能引来上百人追逐;市场上有那么多兔子,却没有一个人可以擅自去拿。这是为什么?\n财产制度规范各类民事主体的财产关系，是一个社会得以稳定与发展的基础性法律制度。法律规定财产权，有利于确定财产归属，并以此促进财产的流通使用。保护财产权就是保护劳动、保护发明创造、保护和发展生产力。国家通过不断完善财产制度,依法保护各种所有制经济组织和自然人的财产权，激励人们创业创新。\n我国宪法和法律明确规定，保护国有财产、集体财产和公民合法的私有财产。宪法规定，社会主义的公共财产神圣不可侵犯。国家保护社会主义的公共财产，禁止任何组织或者个人用任何手段侵占或者破坏国家的和集体的财产。公民的合法的私有财产不受侵犯，国家依照法律规定保护公民的私有财产权和继承权。国家为了公共利益的需要,可以依照法律规定对公民的私有财产实行征收或者征用并给予补偿。\n2016年11月发布的《中共中央、国务院关于完善产权保护制度依法保护产权的意见》指出:“产权制度是社会主义市场经济的基石,保护产权是坚持社会主义基本经济制度的必然要求。有恒产者有恒心，经济主体财产权的有效保障和实现是经济社会持续健康发展的基础。”\n财产权包括物权、债权、知识产权等能够给民事主体带来经济收益的权利。物权是权利人依法对特定的物享有直接支配和排他的权利,包括所有权、他物权。物包括动产与不动产。物权法定原则要求,物权的种类和内容必须由法律规定,不得任意创设。\n## 名词点击\n不动产动产\n不动产，是指不能移动或者虽可移动但移动就会损害其价值的物，一般指土地以及房屋、林木等地上定着物。\n动产，是指不动产以外的物\n所有权是权利人对自己的不动产或者动产，依法享有的占有、使用、收益和处分的权利。依据主体的不同,我国将所有权划分为三类: 国家所有 (全民所有)、集体所有、私人所有。除法律特别规定某些财产只能归国家或者集体所有外，其余财产可以由各类主体享有所有权。\n民法典规定了物权平等保护原则。我国实行社会主义市场经济,保障一切市场主体的平等法律地位和发展权利。国家、集体、私人的物权和其他权利人的物权受法律平等保护,任何组织或者个人不得侵犯。\n社交媒体账号、数字货币、网络游戏装备等虽然只存在于网络世界，并不是物，但它们越来越广泛地进入我们的生活，也能让人真真切切感受到它们的价值。民法典规定：“法律对数据、网络虚拟财产的保护有规定的，依照其规定。”\n## 探究与分享\n王某将一套商品房卖给丁某，丁某按合同约定支付了房款的 $80 \\%$，余款在办理产权过户手续时支付。王某将房屋钥匙交给丁某，供其先行入住。几个月后，王某又将同一房屋卖给刘某，并且到房管部门将产权过户到刘某的名下。刘某与丁某就该房屋的产权归属发生了争议\n陈某在电子市场碰到一名男子，该男子称自己有一台全新的笔记本电脑，可以市场价格的三折出售。陈某到其住处，付钱后取走电脑。三个月后，警察找上门来，原来该男子是一盗窈团伙成员，电脑是其行穷所得。警察将该电脑作为赃物扣押。\n以上案例所涉及财产的所有权分别属于谁?为什么买方付了钱不一定能够取得所有权?\n在生活中如何用法律保护自己的合法财产权益?\n所有权的取得方式，因不动产与动产而有所不同。不动产所有权的取得应当依照法律规定登记，动产所有权的取得应当依照法律规定交付。因此，对于动产，一般来说，所有人按照转让财产所有权的意图，直接把财产交给对方占有，对方就取得了该财产的所有权。对于房屋等不动产，除法律另有规定的情形外，必须到不动产登记机构办理登记，才能取得所有权。\n法律规定在一些特殊情形中，不动产所有权取得可以不经登记而发生效力。例如，依法属于国家所有的自然资源，所有权可以不登记;依据人民法院、仲裁机构的法律文书取得不动产所有权的，自法律文书生效时发生效力；因继承取得不动产所有权的，自继承开始时发生效力\n## 探究与分享\n下列物品哪些是动产?哪些是不动产?请你举出更多的动产和不动产的实例,并议一议区分动产与不动产在法律上的意义。\n教材\n手机\n自行车\n学校的房子\n房子下面的土地\n校园的树木\n仓库里的木材\n在生活中，可能由多人对同一财产享有所有权，从而形成共有关系。以家庭为例，每个家庭成员可能有专属于自己的个人财产，整个家庭则有共有财产，夫妻之间也存在夫妻共有财产。几个人合伙从事经营活动，可能形成合伙人的共有财产。\n物尽其用一他物权\n## 探究与分享\n小汪的家在农村,后因父母进城开饭馆，他跟着到城里上学。为生活方便,他家在城里买了一套商品房,在农村老家还有三间房和两亩承包地。当地县政府要修公路,需要征收沿途的农村土地，其中包括小汪家的承包地。\n之上述情形中，小汪家享有哪些财产权利?小汪家是否有权要求获得相应补偿,为什么?\n他物权是所有权之外的物权，分为用益物权和担保物权两类。用益物权是对他人所有的不动产或者动产,依法享有占有、使用和收益的权利,包括土地承包经营权、宅基地使用权、建设用地使用权等。担保物权是为了确保债权的实现而在他人财产上设立的物权，包括抵押权、质权等。用益物权和担保物权分别对应的是物的使用价值和交换价值。法律规定众多类型的物权,是为了充分发挥不动产与动产的价值，做到物尽其用。\n农村土地承包经营权证土地承包经营权是农民的一项重要的财产权。农村土地是农民的基本生产资料，也是农民最可靠的生活保障。我国实行农村土地承包经营制度，法律保护农村土地承包关系的长期稳定。《中华人民共和国农村土地承包法》的核心就是赋予农民长期而有保障的土地承包经营权。\n党的十九大报告指出:“保持土地承包关系稳定并长久不变,第二轮土地承包到期后再延长三十年。” 为完善农村集体产权相关制度,落实农村承包地“三权分置” 改革的要求，民法典规定,土地承包经营权人可以自主决定依法采取出租、入股或者其他方式向他人流转土地经营权。这将有利于农村土地承包经营权的保护和流转交易。\n宅基地使用权也是农民的一项重要的财产权，关系到农民切身利益。宅基地使用权人依法对集体所有的土地享有占有和使用的权利，有权依法利用该土地建造住宅及其附属设施。农村村民有权长期占有和使用宅基地。\n《中华人民共和国土地管理法》规定,农村村民一户只能拥有一处宅基地;农村村民出卖、出租、赠与住宅后，再申请宅基地的，不予批准。\n农村宅基地以及承包地被征收征用的，农民有权获得合理补偿。乡（镇）村公共设施和公益事业建设需要时,农村集体经济组织报经原批准用地的人民政府批准，可以收回土地使用权,收回农民集体所有的土地的，对土地使用权人应当给予适当补偿。建设用地使用权是权利人依法利用土地建造建筑物、构筑物及其附属设施的权利。在生活中,这项权利往往与房屋所有权相联系。房地产开发商应当在建造房屋之前,先行取得建设用地使用权。人们从开发商那里购买商品房,并且办理转移登记和取得不动产权属证书之后,既拥有商品房的所有权,又合法享有该商品房所在地块的建设用地使用权。\n财产的权利人可以将其财产 ( 例如房屋、汽车、电脑、股票等）抵押或者质押。债权人通过抵押、质押而在他人财产上享有的权利，就是抵押权、质权。\n## 名词点击\n## 抵押＼质押\n抵押，是指债务人或者第三人不转移财产的占有，将该财产作为债权的担保。债务人不履行债务时，债权人有权以该财产折价或者以拍卖、变卖该财产的价款优先受偿\n质押，是指债务人或者第三人将其动产移交债权人占有，将该动产作为债权的担保。债务人不履行债务时，债权人有权以该动产折价或者以拍卖、变卖该动产的价款优先受偿。另外，债权、股权、知识产权等也可以进行质押担保。\n抵押贷款\n## | 尊重知识产权 |\n保护创作一一著作权\n知识产权是权利人依法就作品、发明创造等智力成果或者商标、地理标志等工商业标记享有的专有性权利,包括著作权、专利权、商标权等。我国实施创新驱动发展战略,要求全社会形成以科技创新为核心的全面创新,通过体制机制改革激发创新活力,把我国建设成为创新型国家。保护知识产权是促进创新发展的重要法律机制。\n## 探究与分享\n《某中学对校园进行整体改造,需要重新设计学校门口的牌匾。学校决定由学生来题写牌匾上的校名，并通过学生自愿报名、班级海选的方式进行公开选拔。最终，小河的书法作品在比赛中胜出，被使用在学校门口的牌匾上。大家对这种题写校名的方式纷纷点赞。\n•老洪多年来一直从事传统蜡染艺术的设计创作，曾被授予“非物质文化遗产保护工作先进个人” 荣誉称号。他创作的一幅名为《和谐共生十二》的作品,色彩以靛蓝为主,描绘了一幅花鸟共生的和谐图景。某公司在生产销售当地土特产的产品包装上，使用了一幅蜡染花鸟图案。该图案与老洪的作品在花鸟图形的结构造型、线条排列等方面高度一致,只在图案的底色和线条的颜色方面存在差别。\n上述情形中的作品是否受法律保护？为什么？\n著作权是知识产权的重要种类,是指权利人针对特定作品依法享有的支配和获取利益的权利。根据《中华人民共和国著作权法》的规定，著作权人对其作品享有广泛的权利。他人末经著作权人许可使用著作权人的作品，就可能构成侵权。\n作品发表权和著作财产权是有保护期限的。著作权属于自然人的，保护期是作者有生之年加去世后 50 年。著作权属于法人或者非法人组织的，发表权的保护期是作品创作完成后 50 年；著作财产权的保护期是作品发表后 50 年，但作品自创作完成后 50 年内末发表的,法律不再保护。著作权保护期届满,该作品就进人公共领域，任何人都可以免费使用，但作者的署名权、修改权和保护作品完整权仍受法律保护。\n## 作品\n作品,是指文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以一定形式表现的智力成果,包括文字作品、口述作品、音乐作品、戏剧作品、美术作品、建筑作品、摄影作品、视听作品等。\n激励创新一一专利权\n## 探究与分享\n小奇虽然学业成绩不算突出，却已经是颇有名气的发明家了。还在初三的时候，她就参加了日内瓦国际发明展并㭉获大奖。升入高中以后,她又完成了一项关于智能揷座的发明,准备和一家企业合作，把这项发明转化为产品。对于用什么方式保护这项发明，同学们有不同观点。\n观点一\n赶紧申请专利，取得专利权。\n观点二\n不申请专利，作为商业秘密保护。\n这两种保护方式有什么区别?你认为哪种方式更好?\n专利权是权利人就特定的发明创造依法在规定期限内享有的专有权。专利权是维护发明人或者设计人的利益、激励科技创新的重要手段。\n发明人或者设计人完成发明创造后，可以向国家知识产权局申请专利。国家知识产权局经过审查，认为该申请符合条件的，则颁发专利证书，授予专利权。他人末经专利权人同意，不得实施专利权人享有专利的发明创造。\n发明人取得专利，是以公开其发明内容为条件，换取国家在限定时间内给予强有力的法律保护;其他人即使独立作出了相同的发明，也不得实施该发明。发明人如果选择以商业秘密方式来保护其发明,则只要该发明保密得当,就可以一直受到保护。但是,一旦他人独立作出相同的发明或者以正当方式获得该技术信息，则他人可以实施该发明，不构成侵权。《中华人民共和国专利法》规定的专利有三种：发明、实用新型和外观设计。其中,前两种专利是针对技术创新的，只是对创造性的程度要求不同,发明专利的创造性要求高于实用新型专利。外观设计专利则与实用技术无关，仅涉及产品设计的美观效果。\n## 名词点击\n## 发明实用新型外观设计\n发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。\n实用新型，是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。\n外观设计,是指对产品的整体或者局部的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案的结合所作出的富有美感并适于工业应用的新设计。\n发明专利的保护期为 20 年,实用新型专利的保护期为 10 年,外观设计专利的保护期为 15 年，均自申请日起计算。保护期满以后，这些发明创造就进人公共领域，任何人都可以免费使用。\n## 点石成金一一商标权\n## 探究与分享\n观察右边北京 2022 年冬季奥林匹克运动会和北京 2022 年冬季残疾人奥林匹克运动会的会徽,请注意“2022”右上角的“TM”符号。\nBEIJING 2022\nBEIJING 2022\n北京2022年冬奥会和冬残奥会会徽\n上述会徽各有什么含义?“TM” 符号表示什么意思?\n你身边的商品或者商品包装上是否有“(C)“(B)” 之类的符号?你知道它们分别代表哪些知识产权吗?\n商标是经营者用来将自己的商品或者服务与其他经营者的商品或者服务相区别的标志。商标表现为文字、图案等形式,体现的是经营者在商品或者服务上的信誉。经营者信誉良好,其商标往往具有巨大的价值。经营者向国家知识产权局商标局提出申请并获得注册的商标为注册商标。\n商标末经注册也可以使用,但是,获得注册的商标才可以依法享有注册商标专用权。商标注册人可以在核定使用的商品或者商品包装上标明“注册商标” 字样或者“®” 符号。实践中存在使用末注册商标时标注“TM” 的做法,还有其他用于标明知识产权的做法,例如,用“(C) 表示著作权。\n## 探究与分享\n“奥运五环”图案作为祇衫的商标。“北极熊”文字作为棉衣的商标。“上海”文字作为文具盒的商标\n如果要用上面的标记去申请注册商标,它们能获得注册吗?为什么?\n《中华人民共和国商标法》规定，任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的标志,包括文字、图形、字母、数字、三维标志、颜色组合和声音等,以及上述要素的组合，均可以作为商标申请注册。同时，诸如与我国的国家名称、国旗、国徽、国歌、军旗、军徽、军歌、勋章等相同或者近似的标志,有害于社会主义道德风尚或者有其他不良影响的标志,不得作为商标;县级以上行政区划的地名或者公众知晓的外国地名，一般也不得作为商标。\n商标注册人享有注册商标专用权。末经权利人许可，他人在同一种商品上使用与注册商标相同的商标的，构成侵权;在同一种商品上使用与注册商标近似的商标,或者在类似商品上使用与注册商标相同或者近似的商标，容易导致混淆的，也构成侵权。注册商标的有效期为 10 年,注册人可以申请续展。续展注册的有效期也是 10 年,续展次数不受限制。注册人只要依法续展,注册商标就可以长久地获得法律保护。\n## 2 第三课\n订约履约诚信为本\n人无信不立，业无信不兴，国无信则衰。重合同、守信用是全社会的共识。交易活动的顺利进行,除了依靠诚实守信等道德约束,还需要合同法律制度的保障。法律通过规范市场主体的交易行为，维护诚信、健康的市场秩序，保障社会生活正常运行。\n## | 订立合同学问大 |\n## 生活离不开合同\n## 探究与分享\n提到合同，我们脑海中可能会浮现出一幅幅庄重的合同签字仪式的画面。其实,在每天的生活中，我们都会与合同打交道，乘坐公交车、买文具、点外卖，都是在与他人订立合同。\n超市购物\n乘坐公交车\n房产赠与\n使用共享单车\n根据民法典的规定,分析以上活动存在哪些合同关系。合同是民事主体之间设立、变更、终止民事法律关系的协议。大到国际贸易，小到生活点滴，合同渗透在经济活动的各个环节,与我们的日常生活息息相关。\n合同种类繁多,常见的有买卖合同、赠与合同、租俧合同、运输合同等。无论哪种合同,都必须由订立合同的各方当事人在自愿的基础上达成共识，即就某种民事法律关系的设立、变更、终止形成一致的意思表示,以实现各自的利益。依法成立的合同,受法律保护。\n## 名词点击\n## 意思表示\n意思表示,是指行为人将其期望发生法律效果的内心意愿以一定方式表现于外部的行为。意思表示是民事主体自由意志的体现，对合同的成立和生效具有决定性意义。\n在市场经济中，市场交易者参与交易活动最常见的形式就是订立合同，利用合同参与交易活动能够充分体现市场交易者的自由意志。一方面，自愿订立的合同可以满足市场交易者的特定需求，有利于资源的有效配置，从而增加整体的社会财富；另一方面，自愿订立的合同促成市场交易者相互合作，共同形成社会的信用机制。因此,法律鼓励合同的订立和履行,尊重市场交易者的合同自由,维护诚实守信的履约机制。\n由于合同主体的谈判能力与地位可能存在差异,法律对合同自由进行了一定的限制,以保护处于弱势地位的一方。例如,法律对格式条款的规定。格式条款是当事人为了重复使用而预先拟定,并在订立合同时末与对方协商的条款，如火车票背面关于“乘车须知” 的规定。\n格式条款有助于降低交易成本,适应现代市场经济发展的要求,但也限制了对方当事人的合同自由。民法典规定，采用格式条款订立\n合同的,提供格式条款的一方应当遵循公平原则确定当事人之间的权利和义务,并采取合理的方式提示对方注意免除或者减轻其责任等与对方有重大利害关系的条款，按照对方的要求，对该条款予以说明。\n## 要约承诺订合同\n## 探究与分享\n镜头一 2018年3月 1日,甲公司向乙公司发送电子邮件:“愿以每件 59 元的价格购买贵公司新款双钻陀螺玩具 1 万件,贵公司负责运输,货到付款，30 天内答复有效。” 3 月 3 日,乙公司以电子邮件回复:“如果价格为每件 65 元,可以卖给贵公司 1 万件。”甲公司收信后当日以电子邮件回复:“如果价格降到每件 62 元,愿意购买 8000 件。”乙公司在 3 月 5 日回复：“如果降\n到每件 62 元，必须购买 1 万件。”甲公司没有回复。\n镜头二，小华去超市购物，从货架上拿了两个水杯,然后在收银台结账走人。小华和收银员全程末发一言。\n根据你的理解,上述场景如何体现要约与承诺?合同订立是否完成?\n结合生活中常见的合同,了解当事人之间如何通过协商订立合同。\n合同的订立需要当事人各方的平等协商。很多时候需要经历反复协商才能就合同条款达成一致的意思表示,讨价还价是这种反复协商过程最形象的体现。法律将这个过程概括为要约与承诺两个阶段。\n要约是希望与他人订立合同的意思表示。在一项要约中，发出要约的一方为要约人，接受要约的一方为受要约人。例如，我们去超市购物时,超市标明其商品的出售价格,就是对顾客发出的要约。其中，超市为要约人，顾客是受要约人。为了保护受要约人的合理期待,维护稳定的交易秩序,生效的要约具有法律约束力。在生活中，我们要区分要约与要约邀请。要约邀请是希望他人向自己发出要约的表示,不具有法律约束力。拍卖公告、招标公告、商业广告和宣传、寄送的价目表等为要约邀请。商业广告和宣传的内容符合要约条件的，构成要约。\n要约到达对方后，就进人合同订立的第二个阶段一一承诺。承诺是受要约人同意要约的意思表示,应当由受要约人及时向要约人作出,并在要约确定的期限内到达,该意思表示的内容应当与要约的内容一致。例如，超市的顾客了解商品价格后表示购买,就属于承诺。承诺到达对方后,立即发生法律效力,订立合同的过程随之结束。俗话说“一诺千金”,当我们接到一项要约，即将作出承诺时，要格外慎重。\n在实际协商过程中,受要约人的“承诺” 可能增加新的内容,如果对原来的要约内容进行了实质性变更或者超过了要约确定的期限,此时,该项“承诺” 转化为新要约,需要原来的要约人作出承诺，才能形成一致的意思表示。\n根据民法典的规定,有关合同标的、数量、质量、价款或者报酬、履行期限、履行地点和方式、违约责任和解决争议方法等的变更，是对要约内容的实质性变更。\n订立合同并不当然意味着合同的生效。如果合同内容出现违反法律、行政法规的强制性规定或者违背公序良俗等情形，仍然可能导致合同全部或者部分无效。如果合同的主体不适格或者因欺诈、胁迫导致当事人意思表示不真实，也会使得合同存在瑕疵或者效力处于不确定状态，不能产生当事人预期的法律约束力。\n## 探究与分享\n在莎士比亚的戏剧《威尼斯商人》中，狡诈的夏洛克与安东尼奥约定,若在三个月期限内末能清偿债务,就要由夏洛克在安东尼奥“心口所在的附近取一磅肉”\n在现实生活中,“夏洛克” 们与“安东尼奥” 们订立这样的合同有效吗?为什么?\n《威尼斯商人》揷画\n订立一份有效的合同,要求行为人具有相应的民事行为能力,意思表示真实，内容合法。法律鼓励交易，从严认定无效合同。\n## 探究与分享\n镜头一某商家在现场营销中口头声称，集够一定数量的“赞” 可兑换礼品。小羽参加了该活动,结果与商家联系兑换礼品时,商家却称“一个月后兑换”，后又以“礼品兑换完毕”为由拒绝履行承诺。\n镜头二王某因租房找到房主张某。两人在短信往来中明确了房屋租赁的价格及期限后，王某入住。入住后不久,周围房租大涨,张某反悔并给王某发函，以双方末签订书面合同为由，要求解除合同,遭到王某拒绝。张某为此诉至人民法院。诉讼中,王某以短信记录为证据,要求继续履行合同。\n上述镜头分别涉及哪种形式的合同?合同形式是否影响当事人的权利义务?提到订立合同,我们很容易想到白纸黑字的合同书。其实,除法律、行政法规规定或者当事人约定采用特定形式外，只要各方当事人形成一致的意思表示，就是订立了合同。无论口头形式还是书面形式,甚至直接履行的行为都可以产生合同。但采用何种形式订立合同，有时会对当事人能否顺利实现其合法权益产生影响。\n一些特别形态的合同需要采用特定形式,如书面形式甚至须经批准才能成立。民法典规定,当事人采用合同书形式订立合同的,自当事人均签名、盖章或者按指印时合同成立。当事人采用信件、数据电文等形式订立合同要求签订确认书的,签订确认书时合同成立。\n口头合同是现实生活中一种常见的合同形式，是当事人通过口头语言达成意思表示一致所形成的合同。口头合同充分适应了现代社会对订立合同的快捷性要求，通常用在一些金额较小、即时清结、权利义务关系相对简单的民事法律关系中，如商店中的零售、熟人之间的小额借贷等。\n口头合同的问题在于当事人的权利义务多不明确，发生纠纷时难以举证。合同的履行期限越长,当事人忘记约定内容或者条件发生变化的可能性就越大,当事人对合同的理解和执行就越容易产生争议。履行期限较长的合同不宜采用口头形式。\n书面合同是以合同书、信件、电报、电传、传真等可以有形地表现所载内容的形式订立的合同。以电子数据交换、电子邮件等方式能够有形地表现所载内容,并可以随时调取查用的数据电文,视为书面形式。书面合同内容清晰，有利于督促各方当事人根据确定的义务履行合同，有利于守约方根据约定追究违约责任。书面合同有据可查,能够为处理合同纠纷提供明确的证据,有利于案件的公正裁决。因此,对于权利义务关系复杂、金额较大以及履行期限较长的合同,应当采用书面形式,如房屋租侦合同、建设工程合同等。\n当事人一方通过互联网等信息网络发布的商品或者服务信息符合要约条件的，对方选择该商品或者服务并提交订单成功时合同成立，但是当事人另有约定的除外。\n可见，“空口无凭”末必正确，“立字为据”确有意义。我们在生活中应当树立合同意识，尤其要用好白纸黑字这个工具。\n## 有约必守违约有责\n一诺千金重在履行\n## 探究与分享\n镜头一周某与李某是邮票收藏爱好者，双方通过电子邮件签订了 1980 年猴票的买卖合同,但忘记在合同中明确邮票的交易价格，后来双方因此产生争议。\n镜头二赵某在保险公司投保了 5 万元重大疾病险,后被医院诊断出患精原细胞瘤,住院接受手术治疗。出院后,赵某向保险公司提出总计 5000 元的赔付要求。保险公司理赔人员受理申请时发现,赵某此次所患精原细胞瘤属于恶性肿瘤,可以同时申请重大疾病赔付。核实无误后,保险公司在合同范围内赔付给赵某 4.5 万元。\n镜头一中的当事人为什么会产生争议?\n如何评价镜头二中保险公司的做法?如果把实现合同当事人的预期目的比作登顶，那么签订合同相当于在山脚下整装待发,而要到达终点则有赖于当事人全力以赴向上攀登。在合同制度中,这个樊登过程就是履行。\n履行是合同当事人按照合同约定实现各自权利义务的行为。根据民法典的规定，当事人应当按照约定全面履行自己的义务。当事人应当遵循诚信原则，根据合同的性质、目的和交易习惯履行通知、协助、保密等义务。当事人履行合同义务时，对方当事人应积极配合。\n全面履行原则,又称正确履行原则或者适当履行原则，即当事人必须按照合同约定的标的,数量,质量,价款或者报酬,履行期限、地点和方式等要求,正确履行自己的合同义务。\n履行合同的关键是明确合同内容。合同内容就是合同的条款,当事人的权利和义务通过合同的条款来体现。合同内容由当事人约定，一般包括以下条款：当事人的姓名或者名称和住所，标的，数量,质量,价款或者报酬,履行期限、地点和方式,违约责任,解决争议的方法。\n民法典规定的合同一般包括的条款，并非合同必须具备的条款。合同缺少价款、履行期限、履行地点、违约责任等内容时并不影响合同的成立和生效。在缺少上述内容时,合同当事人可以签订补充协议或者根据法律规定解释合同，补全意思表示。\n合同订立后，随着外部条件的变化，当事人可能会有改变或者解除这种法律约束的想法。当事人协商一致，可以变更合同，如签订补充协议延长合同履行期限。除法律另有规定或者当事人另有约定外，合同的一方当事人不能单方面变更或者解除合同，否则须承担违约责任。\n## 言而有信违约有责\n## 探究与分享\n黄某和旅行社签订了一份旅游合同，旅行社没有兑现合同中的承诺,使黄某的合法权益受到侵害。回来后，黄某提起诉讼，要求旅行社返还费用并赔偿精神损失。\n姜某乘坐高铁，霸占了本不属于自己的靠窗座位，持有该座位车票的乘客要求他腾出座位。姜某称：“谁规定一定要对号入座?”并拒绝乘客、乘警和列车长的劝告。后乘警对其采取强行驱离措施。姜某提起诉讼，要求赔偿损失。\n曹某从商店购买了一部智能手机，使用几天后发现机身经常出现发热问题，手机还偶尔因过热出现黑屏。曹某找商店协商解决，被商店拒绝后，曹某提起诉讼，要求商店更换手机并赔偿损失。\n如果你是法官,应如何看待上述当事人的诉讼请求?请说明理由。\n除法律规定或者当事人约定的免责事由外，不履行合同义务或者履行合同义务不符合约定的，守约方可以要求违约方承担违约责任。违约责任既是违约方应该付出的代价，也是法律给予守约方的救济。\n依据民法典，对守约方的损害赔偿应当相当于因违约所造成的损失，包括合同履行后可以获得的利益；但是，不得超过违约一方订立合同时预见到或者应当预见到的因违约可能造成的损失。\n一方违反合同约定，应当承担违约责任。法律规定了继续履行、采取补救措施、赔偿损失、支付违约金、适用定金罚则等违约责任的承担方式。当事人既约定违约金，又约定定金的，一方违约时，对方可以选择适用违约金或者定金条款。\n违约金是指当事人一方违约时，根据合同约定向对方支付的一定数额的金钱。如果合同中有违约金的约定，守约方提出请求时，无须就损失的计算承担举证责任。定金是以确保合同履行为目的，由当事人一方在合同履行前预先交付于另一方的金钱。给付定金的一方不履行义务的，无权要求返还定金；收受定金的一方不履行义务的，应当双倍返还定金。当事人交付的保证金、押金或者订金等，没有约定定金性质的，不属于定金。天有不测风云。在合同履行过程中遇到当事人约定的免责事由或不可抗力时，根据这些情形对合同履行所造成的影响,可全部或者部分免除当事人的违约责任。不可抗力，是指不能预见、不能避免并不能克服的客观情况,如地震、洪水、火灾、战争等。\n不可抗力\n## 相关链接\n民法典规定,因不可抗力不能履行合同的,应当及时通知对方,以减轻可能给对方造成的损失，并应当在合理期限内提供证明。\n因新冠肺炎疫情引发的交通管制，对很多合同造成履行障碍，构成不可抗力。当事人在履行合同时遇到障碍的,可以到当地的商事证明机构开具不可抗力证明,并以此为据主张减轻或者免除责任。\n# 第四课\n侵权责任与权利界限\n“无救济则无权利。”这句古老的法律谚语表明，假如法律不能为权利提供保护，无法对侵权人追究法律责任，那么，法律所规定的权利将只是一纸空文。法律应当针对侵权行为规定相应的法律责任。权利人在行使权利时,也必须尊重他人的权利，不逾越权利的边界，更不得滥用权利损害国家利益、社会公共利益或者他人合法权益。\n## | 权利保障于法有据 |\n## 侵权行为的法律责任\n## 探究与分享\n小壮和小杰是高一同班同学。在观看学校运动会比赛时，小壮跑过来，从身后抱住小杰打闹玩耍，将小杰摔倒在地，致其右腿受伤。小壮赶紧和老师一起将小杰送到医院，经诊断，小杰右腿骨折。小杰虽经手术治疗疰愈,但其父母在医保之外还支付了医疗费、护理费等 1 万余元\n案例中谁应当承担法律责任?承担哪些法律责任?\n法律保护民事主体的各项人身权和财产权。行为人侵害他人的民事权利，应当依法承担侵权责任。侵权责任承担方式包括：停止侵害，排除妨碍，消除危险，返还财产，恢复原状，赔偿损失,赔礼道歉,消除影响、恢复名誉。法律规定惩罚性赔偿的,依照其规定。这些侵权责任承担方式,可以单独适用,也可以合并适用。\n民事权利遭受侵害的形式多种多样,侵权人所须承担的法律责任也有所不同,因此,权利人可以依照具体的法律规定,要求侵权人承担相应的法律责任。例如,侵权行为导致他人身体健康受到损害的，应当承担损害赔偿等责任;侵害他人人格尊严的，应当承担赔礼道歉,消除影响、恢复名誉等责任,并可能承担精神损害赔偿责任;损害他人财物的,应当承担停止侵害、排除妨碍、消除危险、返还财产、恢复原状、赔偿损失等责任。\n权利人在实现自己的权利、向他人追究法律责任的过程中,要注意诉讼时效。向人民法院请求保护民事权利的诉公时效期间为三年,法律另有规定的除外。当民事权利受到侵害时,权利人应当及时提出相关请求。\n侵权责任中的情理法\n## 探究与分享\n老李赶着驴车进城卖自家种的西瓜。正当他忙着做生意时,旁边商店老板的一只小狗跑过来，把驴咬伤了。驴受惊猛扬后蹄，将路边停着的一辆小汽车踢了一个大坑。车主联系了保险公司。保险公司工作人员表示修车需花费 2 万元。有人认为老李应负全责，老李认为这样不公平。\n你认为老李是否应当承担全部责任?为什么?\n行为人因过错侵害他人民事权益造成损害的，应当承担侵权责任，这是侵权责任的一般规定。首先，民事主体的合法权益受到了损害。其次，行为人主观上存在过错 (故意或者过失)。行为人是故意还是过失,往往并不影响其承担民事责任,但过错程度对于衡量其责任大小具有法律意义。最后,该行为与损害结果之间存在因果关系。一个人只能对自己的行为所造成的损害后果负责,法律通常要求受害人确定损害结果发生的真实原因。\n## 探究与分享\n方某在小区居民楼电梯内吸烟,邻居吴某劝阻,二人因此发生言语争执。方某出电梯后猝死,方某之妻袁某遂向人民法院起诉请求吴某赔偿 40 余万元。人民法院审理认为：劝阻电梯内吸烟的行为合法、正当，符合公序良俗，是自觉维护社会公共利益的行为，应当鼓励；吴某的行为方式理性、平和，并无不当，与方某的死亡不存在法律上的因果关系，不应承担任何民事责任，故判决驳回袁某的诉公请求。\n结合法律知识与生活常识,谈谈你对此案判决的看法。\n法律也规定了过错推定与无过错侵权责任。依照法律规定推定行为人有过错，其不能证明自己没有过错的，应当承担侵权责任。例如，动物园的动物致人损害的责任、林木折断致人损害的责任。法律规定无过错侵权责任的，则行为人只要损害了他人的民事权益,不论其有无过错，均应当承担侵权责任。例如，饲养的动物致人损害的责任、生产者产品责任、环境污染责任。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千二百四十五条饲养的动物造成他人损害的，动物饲养人或者管理人应当承担侵权责任;但是，能够证明损害是因被侵权人故意或者重大过失造成的，可以不承担或者减轻责任。\n第一千二百四十八条动物园的动物造成他人损害的,动物园应当承担侵权责任;但是,能够证明尽到管理职责的，不承担侵权责任。\n第一千二百五十条因第三人的过错致使动物造成他人损害的，被侵权人可以向动物饲养人或者管理人请求赔偿，也可以向第三人请求赔偿。动物饲养人或者管理人赔偿后，有权向第三人追偿\n法律规定侵权责任,旨在保障民事主体的合法权利不受侵犯，合理确定相关行为人与权利人之间的利益。过错责任、因果关系等规定在行为人的行为自由与权利人的利益保护之间划定了界线。同时，法律规定在特定情形中适用过错推定与无过错责任原则，对社会某些群体的合法权利给予特别保护，体现了社会公正。侵权责任规则有助于平衡社会各方利益，合理预防损害，促进社会和谐。\n## | 权利行使注意界限 |\n民事权利有限制\n## 探究与分享\n林某在某电商平台注册了一家店铺,并通过了实名认证。云某通过网络在该店铺订购了一条某品牌的裤子。收到货品后,云某发现货品与网页宣传不符,就发表了买家评论并给予差评。之后,双方为此产生争议,云某又追加评论,谈了自身感受。林某对此大为不满,向人民法院起诉云某侵害名誉权。\n你在网购时给过差评吗?你认为云某的行为是否构成侵权?为什么?\n民法强调对权利的保护，而权利通常意味着人们有按照自己的意愿实施某一行为的自由。但是，民事主体行使民事权利时不能超过正当的界限，并且不得滥用民事权利损害国家利益、社会公共利益或者他人合法权益。\n民法为不同的民事权利设定了界限。例如,对经营者的产品质量或者服务质量进行批评、评论，就不能认定为侵害名誉权，因为这些行为是保障消费者批评监督权所必需的。但是,借机以诽谤、诋毁、侮辱等方式损害对方利益的,则构成侵权。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千零二十五条行为人为公共利益实施新闻报道、㒷论监督等行为,影响他人名誉的，不承担民事责任,但是有下列情形之一的除外:\n（一）捏造、䄳曲事实;\n（二）对他人提供的严重失实内容末尽到合理核实义务;\n（三）使用侮辱性言辞等贬损他人名誉。在作业中引用了他人文章的一大段话。从同学那里拷贝一份应用软件,安装到自己的电脑上。从网上找到一首流行歌曲，下载到自己的手机上。中学语文教科书中收录一篇某当代作家的散文。\n邓上行为是否侵犯著作权?为什么?\n法律对知识产权的限制在著作权上表现明显,如作品的合理使用和法定许可使用。在特定的情形中，使用作品不需要著作权人同意，也不必支付使用费，这就是作品的合理使用。在某些情形中，除非权利人事先声明不许使用，他人可以不经著作权人同意，直接使用著作权人的作品，但应当按照规定支付使用费,这属于作品的法定许可使用。在合理使用和法定许可使用的情况下，仍须指明作者和作品出处。\n## 作品的合理使用\n•为个人学习、研究或者欣赏，使用他人已经发表的作品\n• 为介绍、评论某一作品或者说明某一问题，在作品中适当引用他人已经发表的作品。\n॰为报道新闻，在报纸、期刊、广播电台、电视台等媒体中不可避免地再现或者引用已经发表的作品\n• 为学校课堂教学或者科学研究,翻译、改编、汇编、播放或者少量复制已经发表的作品，供教学或者科研人员使用。\n## 作品的法定许可使用\n报刊转载其他报刊已经刊登的作品\nจ 在为实施义务教育和国家教育规划而编写出版的教科书中，汇编已经发表的作品片段或者短小的文字作品、音乐作品等。\n## 妥善处理相邻关系\n## 探究与分享\n小陆家的西侧是某公司的经营场所,中间隔一条宽 15 米左右的公共通道。该公司为给其东面展厅的外部环境照明,在展厅围墙边安装了 4 盏照明灯，每晩 7 时至次日晨 5 时开启。照明灯高度与小陆家的阳台持平，最近处离居室 20 米左右，其间没有任何物体遮挡。照明灯开启后，灯光除照亮展厅外，还照射到周围住宅的外墙上及小陆家的居室内。夜间从阳台上目视照明灯灯光，非常刺眼。小陆家要求该公司\n停用照明灯，但该公司认为安装使用照明灯是其正常需要,而且该照明灯也有利于周围居民夜间行走，故不同意停用。\n上述情形似平“公说公有理,婆说婆有理”。请你断一断这起邻里纠纷案。\n俗话说“远亲不如近邻”，但邻里之间如果在排水、通行、通风、采光、观景等方面处理不当，就可能引发侵权纠纷。相邻关系是对不动产所有权的限制或延伸。民法典规定了不动产相邻关系的处理规则。\n-相邻关系的主要类型包括相邻用水、排水，相邻通行，相邻不动产利用与管线安设，相邻通风、采光、日照，相邻有害物质排放，等等。\nจ在农村，村民在自建房屋时容易发生相邻关系纠纷。例如，有的人认为自家房子建得比别人家的高，风水就好，导致攀比争高，引发纠纷;有的人在自家院落与邻家房屋墙基邻近的地方挖水池，常年蓄水，致使邻家墙基松动\n邻里之间法律规定相邻关系,对于保护相邻不动产权利人的合法权益,稳定社会秩序，具有重要的意义。民法典规定，不动产的相邻权利人应当按照有利生产、方便生活、团结互助、公平合理的原则，正确处理相邻关系。法律、法规对处理相邻关系有规定的，依照其规定；法律、法规没有规定的，可以按照当地习惯。\n## 探究与分享\n徐某在住宅楼三层的自家阳台上搭建了鸰舍,饲养、放飞信鸽。鸰粪给楼下住户造成严重污染,放飞的信鸽也严重地影响邻居休息。几户邻居与徐某协商无效后,将他告上人民法院,要求其停止侵权行为并进行赔偿。徐某则认为自己有权在自家阳台养信鹆。\n徐某应当承担法律责任吗?请说明你的判断理由。\n相邻关系一方在为自己便利行使权利时，应当照顾到相邻方的利益。民法典规定，不动产权利人应当为相邻权利人用水、排水、通行等提供必要的便利;不动产权利人因用水、排水、通行等利用相邻不动产的，应当尽量避免对相邻的不动产权利人造成损害。\n## 综合探究\n## 财产制度助力经济社会发展\n## 探究活动目标\n结合改革开放以来我国财产权法律制度的完善过程,了解财产制度在经济社会发展中的重要作用;运用历史唯物主义的基本观点,阐释财产制度改革对法治中国建设的意义;从财产制度的角度,深刻理解“改革开放是决定当代中国命运的关键抉择,是当代中国发展进步的活力之源”。结合社会生活情境，运用法治思维，评价相邻关系的合理性与合法性。\n## 探究活动建议\n围绕“财产制度的价值” 议题,探究我国财产制度是如何对经济社会发展起作用的。\n可搜集改革开放以来推动财产制度改革的重大事件的相关资料,制作大事年表或者小报,分析改革的具体内容,并探究改革的原因。\n可搜集改革开放以来在财产制度改革方面有突出贡献的企业的案例,探究改革对企业经营活动所起的作用，开展主题交流活动。\n围绕“老旧小区加装电梯的难与易” 议题,梳理居民的不同主张,从相邻关系的视角提供解决方案。\n可搜集关于老旧小区加装电梯的新闻报道,举行小型交流会,归纳加装电梯成功或者失败的原因。\n可通过社会实践的方式,调查老旧小区居民对加装电梯方案的看法,并在此基础上形成优化方案，制作展板。\n## 探究路径参考\n## 探究一财产制度的价值\n改革开放以来，在对财产性质和意义的认识上，我国经历了一个渐进的过程。2002年11月，党的十六大报告提出完善保护私人财产的法律制度。2004年的宪法修正案在宪法第十三条增加规定：“公民的合法的私有财产不受侵犯。” 2007 年 3 月，十届全国人大五次会议通过物权法，它是我国规范财产关系的民事基本法律。2016年 11月，《中共中央、国务院关于完善产权保护制度依法保护产权的意见》发布,这是我国首次以中央名义出台关于产权保护的顶层设计文件。这一文件指出：“改革开放以来,通过大力推进产权制度改革,我国基本形成了归属清晰、权责明确、保护严格、流转顺畅的现代产权制度和产权保护法律框架,全社会产权保护意识不断增强，保护力度不断加大。” 2020 年 5 月,十三届全国人大三次会议通过民法典，进一步完善物权法律制度和其他财产制度。\n结合材料,运用所学知识,分析我国财产制度改革的原因。\n结合财产权保护现状，谈谈你对我国财产制度价值的认识。\n## 探究二老旧小区加装电梯的难与易\n近年来,老旧小区加装电梯工作在加快推进。在电梯安装过程中,居委会做了大量思想工作,对居民的各种担忧、负面情绪进行疏导;施工方尽量减轻施工对居民生活造成的负面影响。在此期间，涌现出不少邻里之间互帮互助的好人好事。加装了电梯的小区的居民表示：加装电梯真是一项实实在在的惠民工程\n但是,也有很多小区加装电梯工作进展缓慢。按照相关政策,居民楼加装电梯必须征得小区三分之二以上业主的同意。许多加装电梯工程就“卡”在这一环节。例如,一楼住户说：“我同意加装电梯,但是,别在我家门前安装。”还有些住户说：“电梯井会影响家里的采光，会增加噪声污染。”“年纪不大，爬爬楼梯能锻炼身体，不需要电梯。“安装电梯费用高，低层住户应该少出点儿费用。”\n查阅民法典等法律、法规，分析老旧小区加装电梯成功或者失败的原因。\n®有人提出,可以通过降低小区业主的同意门槛,解决加装电梯难度大的困境。你认为这个建议可行吗?如果照此实施,可能产生哪些新的问题?\n运用处理相邻关系的原则，提出老旧小区加装电梯的方案。\n## 、拓展思考\n公有制经济财产权不可侵犯,非公有制经济财产权同样不可侵犯,这是平等保护基本原则的生动体现。我国建设法治社会,需要把财产权保护法治化摆在突出位置,使财产权保护在法治轨道上健康运行,使完善的财产权保护制度成为社会主义市场经济蓬勃发展的内生动力。\n结合本单元所学知识,围绕以下问题继续探究“财产制度助力经济社会发展” 这一议题。\n- 保护的对象会有什么变化?- 如何实现对公有制经济财产权与非公有制经济财产权的平等保护?\n# 第五课\n在和睦家庭中成长\n温馨幸福的婚姻家庭既需要亲情和爱情的精心维护，也离不开法律的有力保护。幼有所教、老有所养、夫妻和谐相处、家庭成员之间敬老爱幼，这是婚姻家庭法律立法宗旨的集中反映。作为中学生的我们，既是家庭成员,也是相应的权利义务的承载主体。了解婚姻家庭制度,有助于我们与家庭其他成员共同建设和睦家庭。\n## | 家和万事兴 |\n育小职责大\n## 探究与分享\n中中学生小飞在学校与同学打架,把同学打伤,需要赔偿 1 万元的医疗费。小飞的父母以事情发生在学校为由拒绝赔偿。\n父母离婚后，小芙跟随母亲生活。父亲一直希望探望小芙,但母亲以父亲探望不利于自己管教孩子为由予以拒绝。母亲要求父亲支付孩子的抚养费,父亲则以母亲长期阻止他探望孩子为由拒绝支付。\n上述情形中家长的理由是否成立?为什么?\n父母、子女、夫妻、兄弟姐妺 …… 每个人从呱呱坠地到成家立业，始终生活在这些亲属关系中。这些关系体现着浓浓的亲情与爱情,但亲情与爱情的背后,还存在着法律上的权利义务关系。父母只生不养违法,父母只生养不教育也违法,父母虐待子女更要担责。民法典等法律为处理家庭成员间的权利义务关系提供了准则。\n## 相关链接\n民法典婚姻家庭编共五章七十九条,分为一般规定、结婚、家庭关系、离婚、收养。民法典婚姻家庭编既调整夫妻关系，也调整父母子女等家庭成员关系。\n在家庭成员间的各种关系中，父母与子女的关系最为密切。父母是子女的第一任老师，对末成年子女不仅有抚养义务，也有教育义务。父母不得虐待、遗弃末成年子女，不得歧视女性末成年人或有残疾的末成年人，更不得有溺婴、弃婴和其他残害婴儿的行为。父母应当让适龄子女按时人学,接受并完成义务教育,不得阻碍其人学或迫使其中途退学、辍学。\n## 相关链接\n父母与子女间的关系不因父母离婚而消除。离婚后，父母对于子女仍有抚养、教育、保护的权利和义务。\n父母必须履行对末成年子女的监护职责，保护末成年子女的人身安全和健康。在履行监护职责时，父母应当保护末成年子女的财产利益。末成年子女造成他人损害的，父母应当依法承担民事责任。\n## 相关链接\n根据民法典的规定,在末成年人的父母死亡或者没有监护能力的情况下,家庭成员中具有监护能力的其他近亲属应当承担末成年人的监护责任。这些近亲属包括祖父母、外祖父母以及兄、姐。\n根据民法典的规定,教育和保护末成年子女既是父母的义务,也是父母的权利。父母有权对子女的行为进行必要的约束和引导,并对子女进行批评教育和合理惩戒。\n## 敬老是义务\n## 探究与分享\n人民法院开庭审理一起老年人赡养案件。法官当庭判决女儿马某除了支付父亲一定的经济补偿费，还要在判决生效当月起，每两个月至少前往父亲居住处看望问候一次。\n请你查阅《中华人民共和国老年人权益保障法》第十八条的“常回家看看”条款，思考赡养的含义。\n成年子女对父母有赡养的义务。父母不辞辛苦养育我们长大成人，这份恩情我们一生都难以报答。赡养父母,要求子女经济上供养父母、生活上照料父母、精神上慰藉父母，照顾父母的特殊需要。赡养父母，要求子女尊重、体贴父母，不干涉父母的婚姻自由，使父母幸福安度晩年。\n今之孝者，是谓能养。至于犬马，皆能有养；不敬，何以别乎?\n人人亲其亲、长其长，而天下平。\n为防止老年人的合法权益受损，民法典专门规定了成年意定监护制度。具有完全民事行为能力的成年人，可以与其近亲属、其他原意担任监护人的个人或者组织事先协商，以书面形式确定自己的监护人。监护人在该成年人丧失或者部分丧失民事行为能力时，履行监护职责。我国已进人老龄化社会，成年意定监护制度可以更好地保障老年人的合法权益。随着年龄增长,活动能力减弱,老年人容易与社会生活脱节,导致判断力下降。在现实生活中,不乏老年人被骗取钱财的案例,成年意定监护制度有助于解决此类问题。但是,成年意定监护制度也容易限制老年人的自主决定权,故建议选择与老年人的财产没有利害关系的人担任监护人。\n成年意定监护\n家庭和睦是幸福生活的基石，但是现实中还存在家庭暴力、虐待和遗弃等侵犯家庭成员权利、破坏家庭和睦的行为。依据法律,实施家庭暴力、虐待或者遗弃老年人的,应当承担相应的法律责任。相关行为构成犯罪的,依法追究刑事责任。\n## | 薪火相传有继承 |\n法定继承有顺序\n## 探究与分言\n小潘的父亲去世时留下六十多万元的债务。父亲临终前希望小潘想办法把债还上。此后,小潘学开挖掘机,没日没夜揽活挣钱还债。每年除夕前,他最重要的事就是去债主家还债。父亲去世五年后的除夕，小潘走出最后一户债主的家门，还清了全部债务\n你如何看待小潘还债的行为?\n继承是指将自然人死亡后遗留的个人合法财产依法转移给他人所有。继承制度在一定程度上保证了代与代之间爱的延续和传递,是代际传承的重要保障。在继承关系中，死者是被继承人，被继承人死亡时遗留的个人合法财产是遗产;依法承受遗产的人是继承人，继承人享有的财产性权利称为继承权。\n继承开始时，个人合法财产往往尚末从家庭共有财产或者夫妻共同财产中分离，因此，继承遗产需要先将个人合法财产从家庭共有财产或者夫妻共同财产中析出,析产以后确定的被继承人的个人合法财产才是遗产。\n民法典强调继承权男女平等、婚生子女与非婚生子女平等。在行使继承权时，如有歧视妇女、非婚生子女的行为，当事人有权提出异议，必要时可以诉诸法律。\n继承人不仅会获得被继承人的遗产，还需要承担被继承人末偿还的债务。本应由被继承人偿还的债务，应由继承人在继承的遗产范围内承担清偿责任，超过部分不负清偿责任，但继承人自愿偿还的除外。\n取得继承权的根据有两种：一是基于法律的直接规定，称为法定继承，即基于婚姻关系、血缘关系、扶养关系获得继承权;二是基于合法有效遗嘱的指定，称为遗嘱继承。遗嘱继承只能在法定继承人范围内指定继承人。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千一百二十五条继承人有下列行为之一的，丧失继承权：\n(一) 故意杀害被继承人;\n（二）为争夺遗产而杀害其他继承人;\n（三）遗弃被继承人，或者虐待被继承人情节严重;\n（四）伪造、箕改、隐匿或者销毁遗嘱，情节严重;\n（五）以欺诈、胁迫手段迫使或者妨碍被继承人设立、变更或者撤回遗嘱，情节严重。\n继承人有前款第三项至第五项行为,确有悔改表现,被继承人表示宽恕或者事后在遗嘱中将其列为继承人的，该继承人不丧失继承权。\n受遗赠人有本条第一款规定行为的，丧失受遗赠权。在被继承人末立遗嘱或者所立遗嘱无效时，法律根据继承人与被继承人之间亲属关系的亲疏确定法定继承顺序。法定继承的范围和顺序是：配偶、子女、父母 (第一顺序)，兄弟姐妺、祖父母、外祖父母 ( 第二顺序)。此外,法律也规定,丧偶儿媳对公婆,丧偶女婿对岳父母，尽了主要赡养义务的，作为第一顺序继承人。\n继承开始后，由第一顺序继承人继承，第二顺序继承人不继承；没有第一顺序继承人继承的，由第二顺序继承人继承。\n子子，包括婚生子女、非婚生子女、养子女和有扶养关系的继子女。\n॰父母，包括生父母、养父母和有扶养关系的继父母。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千一百三十条同一顺序继承人继承遗产的份额，一般应当均等。\n对生活有特殊困难又缺乏劳动能力的继承人，分配遗产时，应当予以照顾。\n对被继承人尽了主要扶养义务或者与被继承人共同生活的继承人，分配遗产时，可以多分。有扶养能力和有扶养条件的继承人，不尽扶养义务的，分配遗产时，应当不分或者少分继承人协商同意的，也可以不均等。\n根据民法典的规定，继承人应当本着互谅互让、和睦团结的精神，协商处理继承问题。这样做,有利于继承人的和睦团结和整个家庭的安宁幸福,也是在弘扬中华传统美德、践行社会主义核心价值观。\n## 探究与分享\n《黄甲死后留有房屋一间和存款若干，法定继承人为其子黄乙。黄甲生前立有遗嘱，将其存款赠与侄女黄丙。\n谢某生有两子一女，置房五间。2010年，谢某立下自书遗嘱，将东边两间房给大儿子、西边两间房给小儿子、北边一间房给女儿。2014年2月 15 日清晨,谢某弥留之际,在神志清楚且有多个见证人在场的情况下立了口头遗嘱,将原本由大儿子继承的东边两间房改由女儿继承,西边两间房仍归小儿子继承。当日中午谢某去世。\n。黄乙和黄丙在接受遗产的身份和条件上有什么区别?\n谢某的遗产应当如何处理?\n法律尊重死者生前通过遗嘱处分个人合法财产的意愿。遗嘱是遗嘱人生前依法律规定处分其个人合法财产及与此相关的事务,并于其死亡时发生效力的单方意思表示。有遗嘱不一定是遗嘱继承。自然人可以立遗嘱将个人财产赠与国家、集体或者法定继承人以外的组织、个人,法律上称之为遗赠。遗赠不属于继承。遗嘱继承是在法定继承人的范围内确定具体继承人及份额，其法律效力优先于法定继承。无论是遗嘱继承还是遗赠，都应当为缺乏劳动能力又没有生活来源的继承人保留必要的遗产份额。\n遗产处理还可以采取遗赠扶养协议的方式,目的是使孤寡老人的生活得到保障。民法典规定,自然人可以与继承人以外的组织或者个人签订遗赠扶养协议。按照协议，该组织或者个人承担该自然人生养死葬的义务，享有受遗赠的权利。\n民法典规定，遗嘱有自书遗嘱、代书遗嘱、打印遗嘱、录音录像遗嘱、口头遗嘱和公证遗嘱六种。代书遗嘱、打印遗嘱、录音录像遗嘱、口头遗嘱须有两个以上无利害关系的见证人在场见证才能生效。遗嘱人立有内容相抵触的前后数份遗嘱,以最后的遗嘱为准。\n自书遗嘱是指遗嘱人亲笔书写的遗嘱。自书遗嘱由遗嘱人亲笔书写、亲自签名，注明年、月、日。\n遗嘱内容打印后，遗嘱人签名的，属于打印遗嘱。遗嘱人和见证人应当在遗嘱每一页签名，注明年、月、日。\n随着经济的发展和社会的进步，个人合法财产日益增多。通过遗嘱处分财产，既是对遗嘱人意愿的尊重,又有助于减少继承人之间的分歧，有利于整个家庭的和睦。\n# 6 第六课\n珍惜婚姻关系\n“夫妇和而后家道成。”如果说爱情是婚姻关系的灵魂,那么法律便是婚姻关系的铠甲。男女平等、财产共有、救助义务等法律规定为婚姻关系的稳定提供了有力的支持,夫妻双方的理解和包容则是实现“执子之手,与子偕老”婚姻誓言的关键。\n## | 法律保护下的婚姻 |\n珍惜婚姻\n## 探究与分享\n男青年小武的父亲与女青年小美的母亲是表兄妺。小武与小美青梅竹马,两人年龄相差 3 岁。经过多年追求,小武如愿在24周岁时与小美登记结婚。婚姻登记机关并不了解两人的亲戚关系。\n男青年小张与同村女青年小梅恋爱。两人在村里举办婚礼后,就以夫妻名义生活在一起,并没有办理结婚登记。\n男青年小罗 19 周岁,经人介绍认识同龄女青年小英。两人恋爱一年后准备结婚。由于小罗的年龄末达到法定婚龄，于是小罗伪造证件，与小英登记结婚。\n上述情形中,当事人的婚姻是否受法律保护?为什么?\n结婚是夫妻关系的起点,是男女双方按照法律规定的条件和程序确立婚姻关系的行为。婚姻自由是婚姻制度的基本原则,包括结婚自由和离婚自由。民法典还规定了一夫一妻,男女平等,保护妇女、末成年人、老年人、残疾人的合法权益等基本原则。结婚建立的是一种长期的身份关系,夫妻应当互相忠实,互相尊重,互相关爱,还有相互扶养的义务。严肃对待婚姻、珍惜婚姻,既是对自己负责、对配偶和子女负责，也是对社会负责。\n## 名词点击\n一夫一妻\n一夫一妻,是指一男一女结为夫妻,任何人不得同时有两个或两个以上的配偶。法律禁止重婚，也禁止有配偶者与他人同居。\n结婚必须符合法律规定的条件。首先，男女双方完全自愿。其次,男女双方达到法定婚龄。民法典规定的结婚年龄,男不得早于二十二周岁，女不得早于二十周岁。再次，符合一夫一妻制。最后,直系血亲或者三代以内的旁系血亲禁止结婚。\n民法典规定的亲等计算采用世代亲等计算法。直系血亲从自身算起，自己算一代，向上数，自已与父母为二代直系血亲,自己与祖父母、外祖父母为三代直系血亲;往下数,自己与子女为二代直系血亲，与孙子女、外孙子女为三代直系血亲。伯、叔、姑旁系血亲则是从自身溯至同源血亲,如同一父母的兄弟姐妺为二代旁系血亲,同一祖父母的堂兄弟姐妺及同一外祖父母的表兄弟姐妺均为三代旁系血亲\n结婚证\n## 结婚登记程序\n没有配偶的男女，末办理结婚登记，但以夫妻名义同居生活的，按照同居关系处理。夫妻双方离婚后,末履行复婚登记手续,又以夫妻名义同居生活的,也按照同居关系处理。按照同居关系处理，意味着当事人不是夫妻关系，不享有相互继承遗产的权利，同居期间当事人各自继承的财产，一般按照个人财产处理。\n离婚要慎重\n## 探究与分享\n结婚要慎重,如果婚姻存在问题,离婚也应慎重。民法典规定,自婚姻登记机关收到离婚登记申请之日起三十日内,任何一方不愿意离婚的,可以向婚姻登记机关撤回离婚登记申请。该规定中的“三十日”在实践中被称为“离婚冷静期”。\n。民法典规定“离婚冷静期” 有什么意义?\n在长期共同生活中，夫妻之间难免发生矛盾，但双方都应彼此忠诚,珍惜夫妻感情,对家庭负责,对社会负责。法律规定了离婚自由,但反对轻率离婚。\n## 相关链接\n在下列情形中,当事人的离婚自由受到一定的限制：凡判决不准离婚和调解和好的离婚案件,没有新情况、新理由,原告在六个月内又起诉的,人民法院不予受理;现役军人的配偶要求离婚，应当征得军人同意，但军人一方有重大过错的除外;女方在怀孕期间、分娩后一年内或者终止妊娠后六个月内，男方不得提出离婚。\n夫妻双方感情确已破裂，当事人可以离婚。当事人既可以协议离婚，也可以通过人民法院裁判离婚。协议离婚要求当事人双方亲自到婚姻登记机关申请离婚登记，并就子女抚养和财产分割等问题达成协议。申请离婚登记后三十日届满，当事人双方应当亲自到婚姻登记机关申请发给离婚证。当事人从取得离婚证之时起，解除夫妻关系。\n凡由人民法院管辖和处理的离婚都是裁判离婚。人民法院审理离婚案件，应当进行调解。夫妻双方感情确已破裂且调解无效的，人民法院应当判决离婚。一审判决离婚的，人民法院在宣告判决时必须告知当事人在判决发生法律效力前不得另行结婚，当事人违反告知另行登记结婚的,构成重婚。\n## 《中华人民共和国民法典》》\n第一千零八十六条离婚后,不直接抚养子女的父或者母,有探望子女的权利,另一方有协助的义务\n行使探望权利的方式、时间由当事人协议;协议不成的，由人民法院判决。\n父或者母探望子女，不利于子女身心健康的，由人民法院依法中止探望；中止的事由消失后，应当恢复探望\n## 夫妻地位平等 |\n平等的人身关系\n## 探究与分享\n严某是某企业的总经理,温某是另一家企业的业务经理,两人结婚后工作都很忙。温某经常出差,平时应酬亦多,严某为此颇为不悦。严某多次以自己收入高、有能力养活温某为由,劝说温某回家当“全职太太”，均遭到拒绝。一次，严某在家接到温某的男客户打来的电话后，便要求温某马上辞职回家,否则离婚。温某一气之下搬回娘家。对夫妻二人的行为,大家有不同观点。\n观点一\n严某收入高，男女适当分工好，温某辞职回家是对的。\n观点二\n男女平等，严某无权要求温某当“全职太太”。\n你对此有什么看法?说说你的理由。\n登记结婚，意味着男女双方在婚姻中的权利和义务关系正式确立。结婚后，除了两情相悦，男女双方还要遵守法律规定。夫妻关系包括夫妻人身关系和财产关系，“夫妻在婚奻家庭中地位平等” 是夫妻关系的核心。夫妻平等意味着夫妻在生活中平等行使权利、平等履行义务、共同承担家庭和社会的责任。\n## 相关链接\n平等不是均等，夫妻在婚姻家庭中地位平等，并非指夫妻在婚姻家庭关系中的权利义务一一对等。夫妻平等需要考虑男女在生理上的差异，合理分工，共同承担家庭和社会的责任。\n夫妻人身关系的平等强调夫妻双方的人格独立。人格独立的一个重要体现就是夫妻双方都有各自使用自己姓名的权利,不因婚姻生活的具体环境，双方的职业、收人和彼此的扶养关系而发生变化。双方所生子女可以随父姓，可以随母姓。\n夫妻双方无须受传统“男主外、女主内”思想的束缚，均有参加生产、工作、学习和社会活动的自由。这些自由是夫妻双方家庭地位平等的重要标志。\n只有夫妻双方自由平等、相互欣赏、互谅互让，才能成就美满婚姻，构建和谐家庭。\n## 平等的财产关系\n## 探究与分享\n1993 年发布的《最高人民法院关于人民法院审理离婚案件处理财产分割问题的若千具体意见》规定：“一方婚前个人所有的财产，婚后由双方共同使用、经营、管理的，房屋和其他价值较大的生产资料经讨 8 年，贵重的生活资料经过 4 年，可视为夫妻共同财产。”根据 2001 年修正的《中华人民共和国婚姻法》，婚前的个人财产不会随着婚姻关系时间的变化转化为夫妻共同财产。民法典沿用了这一规则。\n上述关于夫妻财产的规定发生了什么变化?请你分析变化的原因。\n8 这种变化会对夫妻关系产生什么影响?\n夫妻财产关系与夫妻人身关系密不可分。夫妻财产主要涉及夫妻共同财产和夫妻一方的个人财产。夫妻双方可以约定共同财产和个人财产的范围，没有约定的，按照法律规定处理。夫或妻在处理夫妻共同财产上的权利是平等的。\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千零六十条夫妻一方因家庭日常生活需要而实施的民事法律行为,对夫妻双方发生效力，但是夫妻一方与相对人另有约定的除外\n夫妻之间对一方可以实施的民事法律行为范围的限制，不得对抗善意相对人。\n婚姻关系存续期间所得的下列财产属于夫妻共同财产：工资、奖金、劳务报酬；生产、经营、投资的收益；知识产权的收益；继承或者受赠的财产，但是遗嘱或者赠与合同中确定只归一方的财产除外；其他应当归共同所有的财产。\n下列财产属于夫妻一方的个人财产：一方的婚前财产，一方因受到人身损害获得的赔偿或者补偿，遗嘱或者赠与合同中确定只归一方的财产，一方专用的生活用品，其他应当归一方的财产。夫妻可以在平等自愿的基础上，约定婚姻关系存续期间所得的财产以及婚前财产归各自所有、共同所有或者部分各自所有、部分共同所有。约定应当采用书面形式，对双方具有约束力。夫妻对婚姻关系存续期间所得的财产约定归各自所有，夫或者妻一方对外所负的债务，相对人知道该约定的，以夫或者妻一方的个人财产清偿。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国民法典》\n第一千零六十四条夫妻双方共同签名或者夫妻一方事后追认等共同意思表示所负的债务，以及夫妻一方在婚姻关系存续期间以个人名义为家庭日常生活需要所负的债务，属于夫妻共同债务。\n夫妻一方在婚姻关系存续期间以个人名义超出家庭日常生活需要所负的债务，不属于夫妻共同债务;但是，债权人能㿟证明该债务用于夫妻共同生活、共同生产经营或者基于夫妻双方共同意思表示的除外。\n“相互坦荡，遇事商量”是处理好夫妻间财产问题的关键。学习与婚姻相关的法律能让我们了解婚姻中的底线与禁区。婚姻是一门包罗万象、关涉人生幸福的大学问，需要我们用心去追寻与探索。\n## 综合探究\n## 家庭生活法律守护\n## 探究活动目标\n以“家庭生活，法律守护” 为主题进行研究，撰写一篇研究报告。通过研究，初步了解课题研究的过程和方法;运用科学的方法分析婚姻家庭现象,梳理社会发展脉络;加深对婚姻家庭关系的认识,增强家庭责任意识和法治意识,树立正确的婚姻家庭观念。\n## 1探究活动建议\n- 围绕文献研究主题，以小组为单位，分小课题开展研究活动。\n可根据小组成员的特长进行分工,根据研究内容确定参考文献，阅读并分析文献，撰写研究报告。\n- 到婚姻登记机关开展社会实践活动，调查我国婚姻家庭的现状。\n可走访婚姻登记机关,访谈婚姻登记机关的工作人员,了解结婚和离婚的法定程序和条件，举行研讨会，讨论婚姻家庭关系中的情理法。\n## 拓展思考\n1. 随着社会的发展,人们的婚姻家庭生活也在发生变化,传统婚姻家庭观念面临挑战。\n凤末来人们的婚姻关系、亲属关系可能发生怎样的改变?为应对这些改变,相关法律又该作出怎样的调整?\n2. 孝文化是中华优秀传统文化的重要组成部分。随着经济社会的发展,孝敬父母的方式发生了很大变化，人们对“孝”产生了不同的看法。\n学生甲:“父母年龄大了,子女应该遵守'父母在,不远游,游必有方'的古训，常伴父母左右，照顾他们。”\n学生乙:“在外地工作和学习的现象很普遍,子女和父母常常不在一起,法律应该规定探望父母的频次。”\n学生丙:“利用现代通信手段可以随时随地与父母沟通,没必要用法律规范 '孝' 的形式。\"\n学生丁：“父母和子女都有自己的生活,人们对亲情的理解也不尽相同,'孝' 无法用统一的标准衡量,用法律规范 '孝' 的效果不会好。”\n请结合生活中的实例,运用本单元所学知识,评析以上观点。\n## 第七课\n做个明白的劳动者\n我们终究要告别校园生活,离开父母的羽翼,走上就业之路。作为劳动者,我们要了解与职场有关的法律,学会用法律武器来维护自己的合法权益，做个明白的劳动者。\n## | 立足职场有法宝 |\n法律守护劳动者\n探究与分享\n应届女大学毕业生邱某在应聘某亨饪学校文案职位时,言饪学校以“仅招男性” 的招聘条件拒绝她面试。邱某以平等就业权受侵犯为由向人民法院提起诉讼。人民法院经审理认为,高饪学校文案职位不属于法定的女性禁忌劳动范围,烹饪学校末对邱某是否符合招聘条件进行审查,而仅以职位仅招男性为由拒绝对其进行面试,这种行为属于就业性别歧视,侵犯了邱某的平等就业权,给其造成了一定的精神损害，应赔偿精神损害抚慰金 2000 元\n结合材料，谈谈你是怎样看待平等就业的。\n宪法规定,公民有劳动的权利和义务。国家通过各种途径,创造劳动就业条件,加强劳动保护，改善劳动条件,并在发展生产的基础上，提高劳动报酬和福利待遇。国家对就业前的公民进行必要的劳动就业训练。\n为了实现宪法赋予公民的劳动权利,我国制定了以《中华人民共和国劳动法》为代表的一系列劳动法律、法规。这些劳动法律、法规为公民的合法劳动权益提供了有力的法律保障,有助于健全劳动关系协调机制，构建和谐劳动关系，促进广大劳动者实\n现体面劳动、全面发展。\n## 相关链接\n我国的劳动法律、法规除《中华人民共和国劳动法》外,还包括《中华人民共和国劳动合同法》《中华人民共和国就业促进法》《中华人民共和国社会保险法》《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》《职工带薪年休假条例》《工伤保险条例》《失业保险条例》等。\n劳动法主要调整劳动者与用人单位在劳动过程中发生的社会关系，即劳动关系。劳动者是指具有劳动能力、以从事某种社会劳动获得收人为主要生活来源、在用人单位的管理下从事劳动并获取劳动报酬的人。劳动者应当达到法定就业年龄，除特殊情况外，禁止用人单位招用末满十六周岁的末成年人。\n劳动法的首要原则是保护劳动者的合法权益。保护劳动者合法权益,可以提升劳动者的获得感、幸福感和安全感。劳动法明确规定了劳动者应享有的各项权利，同时规定了用人单位必须履行的义务。可以说,劳动法就是劳动者权益保护法。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国劳动法》\n第四条用人单位应当依法建立和完善规章制度，保障劳动者享有劳动权利和履行劳动义务。\n劳动法体现了劳动者平等竞争的原则。劳动法明确规定，劳动者享有平等就业和选择职业的权利;劳动者就业,不因民族、种族、性别、宗教信仰不同而受歧视。全社会应当坚决防止和纠正就业歧视，营造公平就业制度环境。\n劳动法也体现了特殊劳动保护的原则。除对劳动者的权利进行倾斜保护外，劳动法还注重对末成年工、残疾劳动者等特殊劳动者的劳动保护，切实保障劳动者的合法权益。\n国家对女职工和年满 16 周岁末满 18 周岁的末成年工实行特殊劳动保护。例如，禁止安排女职工从事矿山井下等高强度劳动,不得安排女职工在经期从事高处、低温、冷水作业和国家规定的高强度劳动,不得安排末成年工从事矿山井下、有毒有害和国家规定的高强度劳动,用人单位应当对末成年工定期进行健康检查，等等。这些规定显示了国家对劳动者的关怀，也是社会进步的标志。\n## 劳动也要签合同\n## 探究与分享\n劳动法施行后,我国普遍实行劳动合同制度,但是一些企业仍然存在不签劳动合同的现象。当被问及为什么不签订劳动合同时，这些企业的员工主要有以下几种观点。\n观点一\n劳动合同是干什么用的？我们公司小，不用签劳动合同。\n观点二\n现在工作这么难找，能找到一份工作就不错了，公司不提签合同的事，我哪儿敢提呀！\n观点三\n劳动合同没什么用，签了合同也不等于上了保险，签不签无所谓。\n观点四\n签了合同，想走也走不了啦。\n请对上述观点进行评析。\n不签订劳动合同对劳动者有什么影响?\n劳动合同法规定，建立劳动关系，应当订立书面劳动合同。劳动合同是劳动者与用人单位确立劳动关系、明确双方权利和义务的协议。有了劳动合同，劳动者维权有据，可以更好地保护自己的合法权益，构建和发展和谐稳定的劳动关系。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国劳动合同法》》\n第十条建立劳动关系，应当订立书面劳动合同。\n已建立劳动关系，末同时订立书面劳动合同的，应当自用工之日起一个月内订立书面劳动合同。\n用人单位与劳动者在用工前订立劳动合同的，劳动关系自用工之日起建立。\n劳动者在签订劳动合同之前应当仔细阅读合同的各项条款，全面了解自己的权利和义务。劳动合同的条款分为必备条款和可备条款两类。必备条款是任何劳动合同必须具备的条款，主要包括：劳动合同期限，工作内容和工作地点，工作时间和休息休假，劳动报酬，社会保险，劳动保护、劳动条件和职业危害防护，等等。\n劳动合同的可备条款是除必备条款外劳动合同中可以规定的条款,包括试用期、培训、保守秘密、补充保险和福利待遇等条款。\n订立劳动合同，应当遵循合法、公平、平等自愿、协商一致、诚实信用的原则。合法，是指劳动合同的主体、形式和内容必须符合法律、法规的规定；公平，是指劳动合同的内容应当公平、合理；平等自愿，是指双方当事人的法律地位平等，劳动合同的订立完全出于当事人的意愿，任何一方都不得强制对方接受某种条件;协商一致，是指劳动者和用人单位在双方意思表示达成一致的基础上订立劳动合同；诚实信用,是指用人单位和劳动者在订立劳动合同时应当诚实，恪守信用。\n## 探究与分享\n没商量\n工作与婚姻\n冒名\n你认为上述情形存在什么问题?劳动合同符合法律规定的条件才产生法律效力。具有下列情形之一的，劳动合同无效或者部分无效：以欺计、胁迫的手段或者乘人之危，使对方在违背真实意思的情况下订立或者变更劳动合同的；用人单位免除自己的法定责任、排除劳动者权利的；违反法律、行政法规强制性规定的。无效劳动合同从订立起就没有法律约束力。\n## 相关链接\n劳动合同被确认无效，劳动者已付出劳动的，用人单位应当向劳动者支付劳动报酬。劳动报酬的数额，参照本单位相同或者相近岗位劳动者的劳动报酬确定。\n劳动合同一旦由双方当事人签字或者盖章，即对双方形成约束力，当事人应当依法履行，不得随意变更。用人单位必须按照合同约定履行对劳动者的各项义务,并且不得随意解除劳动合同;劳动者则必须按照合同约定完成工作，并遵守用人单位的各项规章制度。\n## | 心中有数上职场 |\n明明白白工作\n探究与分享\n阿秀所在的公司经常要求员工加班。一天，公司接了一个大项目，由于时间紧、任务重,公司要求员工每天加班 4 小时，否则扣发当日工资。坚持几天后,阿秀觉得身体不适,有一天只加班 2 小时就回家了,月底发工资时\n请评析材料中公司的做法。\n劳动者有哪些权利和义务?根据法律的规定,劳动者主要享有以下权利。\n劳动者有取得劳动报酬的权利。劳动报酬就是人们常说的工资,它是用人单位依据国家有关规定或劳动合同的约定,以货币形式直接支付给劳动者的报酬。劳动报酬是对劳动者付出劳动的回报，劳动者有权要求用人单位按照劳动合同的约定支付报酬。\n## 相关链接\n工资一般包括计时工资、计件工资、奖金、津贴和补贴、延长工作时间的工资报酬以及特殊情况下支付的工资等。劳动法规定,工资分配应当遵循按劳分配原则,实行同工同酬;用人单位支付劳动者的工资不得低于当地最低工资标准；不得克扣或者无故拖欠劳动者的工资。\n劳动者有休息休假的权利。休息权是宪法规定的劳动者的基本权利。依据《国务院关于职工工作时间的规定》,职工每日工作八小时、每周工作四十小时。用人单位应当保证劳动者每周至少休息一日。我国还实行带薪年休假制度，单位应当保证职工享受年休假,职工在年休假期间享受与正常工作期间相同的工资收人。\n保证劳动者的休息休假并不意味着一律不能加班加点。根据劳动法律、法规的规定,用人单位由于生产经营需要,经与工会和劳动者协商后可以延长工作时间。作为对劳动者牺牲休息或休假时间的回报，用人单位必须向劳动者支付高于正常工资的加班工资。\n劳动者有获得劳动安全卫生保护的权利。劳动创造财富,劳动者理应得到全社会特别是用人单位的关心和保护。用人单位必须建立、健全劳动安全卫生制度，并为劳动者提供符合国家规定的劳动安全卫生条件和必要的劳动防护用品,对从事有职业危害作业的劳动者应当定期进行健康检查。\n劳动者健康检查某公司聘用王某后，多次要为王某缴纳社会保险费，都被王某拒绝。王某还主动写下了“本人自愿不缴纳社会保险费，由此产生的所有后果由本人承担,与公司无关” 的声明,于是公司没有为王某缴纳社会保险费。几个月后,王某在上班途中因交通事故致残，要求公司给\n予其因工残疾的相关待遇。公司以王某的声明为由拒绝按照工伤保险待遇给予赔偿。双方为此发生争议\n你认为王某的声明有效吗?公司能否以此为由拒绝承担责任?\n劳动者有享受社会保险和福利的权利。劳动者在职业生涯中会出现年老、患病、工伤、失业、生育等情况，可能暂时或永久丧失劳动能力。为了确保劳动者获得基本的生活保障,国家和社会为劳动者提供必要的物质帮助，这就是社会保险。\n## 相关链接\n劳动法规定，用人单位和劳动者必须依法参加社会保险，缴纳社会保险费。用人单位应当创造条件，改善集体福利，提高劳动者的福利待遇。\n对少数单位逃避缴纳社会保险费的义务、侵害职工合法权益的行为,国家可以依据相关法律、法规，对缴费单位及其责任人员进行行政处罚。\n劳动者还享有平等就业和选择职业的权利、接受职业技能培训的权利、依法参加和组织工会的权利、参与民主管理的权利、提请劳动争议处理的权利等。\n## 探究与分享\n某公司员工易某上班时在办公室玩电脑游戏，被部门领导通报批评。此后，易某又两次在上班期间擅自离岗，公司人事部门对易某作出记过失 3 次的决定。两个月后,公司以易某 12 个月内累计 3 次过失为由,解除与易某的劳\n动合同。易某认为公司解除劳动合同违法,要求公司支付赔偿金。公司提出,《员工日常管理奖惩条例》中明确规定,若员工 12 个月内累计 3 次过失,则公司可以解除劳动合同,易某已阅读该条例并签字承诺自愿遵守，故公司拒绝支付赔偿金。\n你支持易某的主张还是公司的主张?为什么?\n权利与义务从来都是相辅相成、不可分割的。劳动者在维护自身劳动权益的同时，也要承担相应的义务。劳动法规定，劳动者应当完成劳动任务,提高职业技能,执行劳动安全卫生规程,遵守劳动纪律和职业道德。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国劳动合同法》》\n第三十九条劳动者有下列情形之一的,用人单位可以解除劳动合同:\n（一）在试用期间被证明不符合录用条件的;\n（二）严重违反用人单位的规章制度的；\n（三）严重失职，营私舞弊，给用人单位造成重大损害的;\n（四）劳动者同时与其他用人单位建立劳动关系，对完成本单位的工作任务造成严重影响,或者经用人单位提出，拒不改正的;\n（五 ）因本法第二十六条第一款第一项规定的情形致使劳动合同无效的;\n（六）被依法追究刑事责任的。\n清清森森维权\n## 探究与分享\n某餐厅开业前公开招聘,蔡某与其签订了3年劳动合同。由于餐厅竣工日期一拖再拖,蔡某只好在家等候上班通知。3个月后,蔡某得知餐厅因拖欠工程款暂时无法开业,且在家等候期间不发工资。蔡某找到餐厅经理,表示 1 个月后如果餐厅还不开业就解除劳动合同。1个月后,餐厅仍末开业,蔡某提交解除劳动合同的书面申请,但餐厅不同意解除,并拒绝交出蔡某的档案。蔡某向人民法院起诉,要求解除劳动合同并返还档案，但被人民法院裁定驳回起诉\n人民法院为什么不支持蔡某直接起诉维权?用人单位和劳动者因履行劳动合同发生纠纷，就会出现劳动争议。劳动争议调解仲裁法规定,发生劳动争议,劳动者可以与用人单位协商,也可以请工会或者第三方共同与用人单位协商,达成和解协议;当事人不愿协商、协商不成或者达成和解协议后不履行的，可以依法申请调解、仲裁和提起诉公。\n劳动者与用人单位发生劳动争议后，不妨先试试“有话好好说”,在自愿、平等的基础上就争议的解决进行友好协商。如果协商一致，可以达成和解协议。\n当事人也可以向本单位劳动争议调解委员会等调解组织申请调解。劳动者与用人单位在互谅互让的前提下,按照自愿、合法的原则达成调解协议，签订调解协议书。调解协议书对双方当事人具有约束力，当事人应当履行。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》\n第十条发生劳动争议,当事人可以到下列调解组织申请调解:\n（一）企业劳动争议调解委员会;\n（二）依法设立的基层人民调解组织;\n(三) 在乡镇、街道设立的具有劳动争议调解职能的组织。企业劳动争议调解委员会由职工代表和企业代表组成。职工代表由工会成员担任或者由全体职工推举产生,企业代表由企业负责人指定。企业劳动争议调解委员会主任由工会成员或者双方推举的人员担任。\n劳动仲裁是由劳动争议仲裁委员会以第三方的身份居中进行裁决的活动。如果当事人不愿意协商或调解、协商或调解不成、当事人达成和解或调解协议后不履行,都可以从当事人知道或者应当知道其权利被侵害之日起一年内向劳动争议仲裁委员会提出书面仲裁申请,由仲裁委员会依法作出具有法律约束力的裁决。根据劳动法律、法规，除特定情形外，末经劳动仲裁程序，当事人不得直接向人民法院提起诉讼。\n## 《中华人民共和国劳动争议调解仲裁法》\n第四十七条下列劳动争议,除本法另有规定的外,仲裁裁决为终局裁决,裁决书自作出之日起发生法律效力:\n（一）追索劳动报酬、工伤医疗费、经济补偿或者赔偿金，不超过当地月最低工资标准十二个月金额的争议;\n（二）因执行国家的劳动标准在工作时间、休息休假、社会保险等方面发生的争议。\n劳动争议仲裁委员会对当事人的仲裁申请不予受理的,申请人可以向人民法院提起诉讼。当事人对仲裁裁决不服的,可以自收到仲裁裁决书之日起十五日内向人民法院提起诉讼。\n劳动者还可以通过劳动行政部门来维护自身合法权益。劳动法规定：“用人单位有下列侵害劳动者合法权益情形之一的,由劳动行政部门责令支付劳动者的工资报酬、经济补偿,并可以责令支付赔偿金：（一）克扣或者无故拖欠劳动者工资的；（二）拒不支付劳动者延长工作时间工资报酬的;（三）低于当地最低工资标准支付劳动者工资的;(四) 解除劳动合同后，末依照本法规定给予劳动者经济补偿的。”\n## 第八课\n自主创业与诚信经营\n在“大众创业、万众创新”的今天,创业者除了满怀激情地投身企业创办与经营,还需要具备法律常识与风险意识。经营者既要尊重市场法则,也要遵守法律规则,公平竞争。经营者诚信经营、依法纳税,可以促进自身的发展,有利于保障消费者的合法权益,还可以为国家和社会作出重要贡献。\n## | 自主创业公平竞争 |\n迈出创业第一步\n## 探究与分享\n成成和小峰都喜欢新奇事物,盼望着长大之后能够自己创业，成为发明家和企业家。他们阅读有关书籍后,发现当今在数字技术和互联网领域名列前茅的大公司,有好几家是由其创始人在自家车库里“鼓捣” 起来的。他们也想着从学生时代就开始“车库创业”,但不知道该采取哪种企业形式。\n结合生活实际,议一议哪种经营主体更适合成成和小峰的“车库创业”。\n创业的第一步,需要考虑创办什么样的经营主体。创业者可以采取个体工商户、个人独资企业、合伙企业、有限责任公司等形式。根据法律的规定，这些不同形态的经营主体在成立条件、出资人的责任承担等方面有所不同。\n## 经营主体形态\n个体工商户个人独资企业合伙企业\n组织结构简单出资人对经营主体的债务承担无限责任组织结构严格股东以认缴出资或认购股份承担有限责任\n*《中华人民共和国公司法》规定,有限责任公司由五十个以下股东出资设立;只有一个自然人股东或者一个法人股东的有限责任公司,为一人有限责任公司。\n创办企业应当符合法律规定，并准备相应的文件。例如，设立有限责任公司的,必须订立投资人协议、制定公司章程,在章程中规定全体股东认缴的出资额、公司名称和公司住所、组织机构等。这些文件确立了股东的权利义务关系，有助于促进企业健康发展。\n## 某公司的组织结构示意图\n营业执照\n创办企业应当按照规定在相关主管部门办理企业登记，领取营业执照。申请人应当对申请文件、材料的真实性负责。末经相关主管部门登记的，不得以企业名义从事经营活动。企业发生变更、终止的，也应当办理相应的登记。\n企业登记的相关信息应当依法及时公示。国家实行企业信息公示制度。企业从事生产经营活动过程中形成的信息，以及政府部门在履行职责过程中产生的能够反映企业状况的信息，应当通过企业信用信息公示系统向社会公开。\n电子商务在日常生活和企业的生产经营中起着越来越重要的作用。《中华人民共和国电子商务法》对电子商务经营者的信息公示作出明确规定：电子商务经营者应当依法办理市场主体登记；电子商务经营者应当在其首页显著位置，持续公示营业执照信息、与其经营业务有关的行政许可信息等，或者上述信息的链接标识；相关信息发生变更的，电子商务经营者应当及时更新公示信息；电子商务经营者自行终止从事电子商务的，应当提前三十日在首页显著位置持续公示有关信息\n创业之路，法律相伴。在实践中，创业项目虽然很多，但创业成功并不容易。导致创业失败的原因各种各样，创业者缺乏法律意识是其中之一。因此，创业者有必要在创业之前了解相关法律规定,学会风险管理。\n## 市场竞争讲公平\n## 探究与分享\n《新华字典》是同学们常用的工具书。可是当你购买《新华字典》时，你能确定没有买错吗?实际上，出版社之间还曾因为《新华字典》发生过诉讼。在这起案件中，原告认为自己出版《新华字典》长达 50 多年,销售数亿册,并且最新一版在封面与装帧设计上风格独特,而被告出版的《实用新华字典》在名称和外观上与《新华字典》相似，故被告侵犯其商标权，且构成不正当竞争。被告则否认指控，认为原告的《新华字典》并不是注册商标，大家都可以使用该名称，而且两者在外观上并不完全相同，读者可以区分。\n你如何看待案件中双方的主张?在市场经营活动中，是否存在其他类似的现象?\n我国法律确立了有关市场公平竞争和依法经营的规则。经营者应当像参加体育比赛的运动员那样,遵守规则,公平竞争,否则就可能受到黄牌警告，甚至被红牌罚下。\n经营者利用他人已经建立的商业信誉，通过某种假冒或者仿冒手段，使消费者发生误认，这种混淆行为就是典型的“搭便车”。这种行为既损害他人的商业信誉,又可能对消费者构成欺诈,损害社会公共利益,属于不正当竞争。《中华人民共和国反不正当竞争法》规定,经营者不得实施混淆行为,引人误认为是他人商品或者与他人存在特定联系。\n反不正当竞争法规定的混淆行为主要包括：擅自使用与他人有一定影响的商品名称、包装、装潢等相同或者近似的标识,擅自使用他人有一定影响的企业名称 (包括简称、字号等)、社会组织名称（包括简称等）、姓名（包括笔名、艺名、译名等）,擅自使用他人有一定影响的域名主体部分、网站名称、网页等。\n## 探究与分享\n- 现代社会,广告可谓无孔不入。大街小巷有大小不等的各式广告，报纸上刊登着整版的广告，电视播放着各种各样的广告,网页上不时蹦出广告\n《某二手车交易平台发布广告,反复使用销量“遥遥领先” 等宣传用语。行业内其他交易平台认为,这种广告会误导不明真相的交易者以为该交易平台的销量就是第一名，这样的行为构成虚假宣传。\n请你谈一谈广告在现代社会中的利与弊。\n你在生活中如何识别广告信息的真假?广告是重要的企业营销与产品推广手段，经营者的广告行为应当遵守法律规定。根据反不正当竞争法,经营者不得对其商品的性能、功能、质量、销售状况、用户评价、曾获荣誉等作虚假或者引人误解的商业宣传，欺骗、误导消费者；经营者不得通过组织虚假交易等方式，帮助其他经营者进行虚假或者引人误解的商业宣传。\n法律还规定，禁止实施商业诋毁行为、不当有奖销售行为、商业贿赂行为、妨碍或者破坏其他经营者合法提供的网络产品或者服务正常运行的行为等不正当竞争行为。\n## | 诚信经营依法纳税 |\n诚信经营保护消费者\n## 探究与分享\n当你在超市面对琳珢满目的货物时,当你在电商平台上浏览商品网页时,你会 ……\n看产品介绍\n和说明书\n看是否属于\n名牌产品\n消费者可以用哪些方法来判断产品的质量?\n经营者如何让消费者放心购买自己的产品?\n由于科学技术的快速发展和市场上商品种类的不断增多,消费者仅凭一己之力很难分辨商品的实际品质。经营者与消费者之间呈现一种“信息不对称” 状态，消费者处于弱势地位，其利益容易受到损害。我国制定了《中华人民共和国产品质量法》《中华人民共和国消费者权益保护法》等一系列法律、法规，要求经营者依法、诚信经营，保护消费者的合法权益。这不仅有利于平衡经营者与消费者之间的关系，而且有助于守法诚信的经营者扩大市场，并最终增进社会整体福祉。\n## 相关链接\n产品质量法和消费者权益保护法的宗旨都在于保护消费者的合法权益,维护社会经济秩序,促进社会主义市场经济健康发展。经营者应当遵循自愿、平等、公平、诚信的原则,合法从事生产经营活动；消费者可以借助多种法律手段，维护自身合法权益。\n经营者应当保证消费者安全消费的权利。对可能危及人身、财产安全的商品和服务,经营者应当向消费者作出真实的说明和明确的警示,并说明和标明正确使用商品或者接受服务的方法以及防止危害发生的方法。经营者发现其提供的商品或者服务存在缺陷，有危及人身、财产安全危险的，应当立即向有关行政部门报告和告知消费者，并采取停止销售、警示、召回、无害化处理、销毁、停止生产或者服务等措施。\n## 探究与分享\n小李一家去某旅游景点餐馆吃饭。结账时老板声称,小李所点的那盘生蚝不是 25 元一份,而是 25 元一只。原来餐馆门口的价目单显示“海捕生蚝 25 元”,在价目单的最下方有一行小字,注明“以上海鲜单只计价”。小李认为他点菜时询问过菜价,服务员并末作相应的提示。为此,双方争执不下。\n凤李哪方面的权益受到了侵害?他可以通过哪些途径维权?\n经营者应当保障消费者的知情权。经营者向消费者提供有关商品或者服务的质量、性能、用途、有效期限等信息,应当真实、全面,不得作虚假或者引人误解的宣传。对消费者就商品或者服务的质量和使用方法等提出的询问,经营者应当作出真实、明确的答复。经营者提供商品或者服务应当明码标价,还应当标明其真实名称和标记\n经营者应当尊重消费者的自主选择权。消费者有权自主选择提供商品或者服务的经营者,自主选择商品品种或者服务方式。消费者在自主选择商品或者服务时,有权进行比较、鉴别和挑选。\n消费者可以通过多种途径维护自身权益。消费者可以与经营者协商和解,可以请求消费者协会或者依法成立的其他调解组织调解,可以向有关行政部门投诉。消费者还可以通过仲裁或者诉讼的方式解决与经营者之间的争议。探究与分享\n爷爷奶奶\n小禾的爷爷奶奶在老家务农,主要收入来源是地里收获的庄稼和饲养的家畜。\n结合生活经验,说说小禾一家的收入可能涉及哪些税种。\n税收是国家财政的重要来源,取之于民,用之于民。个人或者企业均应当依法履行纳税义务。纳税人自觉履行纳税义务是对经济社会发展的重要贡献。企业依法诚信纳税,既是企业信用的最好体现，也是企业最好的市场名片。\n随着经济社会的发展,我国的税制不断改革,在不同时期有不同的税种。目前,我国主要有增值税、企业所得税、个人所得税等税种。\n一减一增\n我国是传统的农业国家,在古代,农业税一直被称为“皇粮国税”。历史上记载的农业税收有春秋时期鲁国实行的“初税亩”、汉代的“租赋”、唐朝的“租庸调”、民国时期的“田赋”等。2006年 1 月 1 日,随着《中华人民共和国农业税条例》的废止,这项实行了 2600 多年的税收被全面取消。\n全面取消农业税纪念邮票\n• 2016年 12 月 25 日,全国人大常委会通过《中华人民共和国环境保护税法》。这部法律是党的十八届三中全会提出“落实税收法定原则” 要求后,由全国人大常委会审议通过的第一部单行税法,也是我国第一部专门体现“绿色税制”、推进生态文明建设的单行税法。增值税是以商品流转过程中产生的增值额为计税依据而征收的一种税。增值额就是生产经营者在一定期间的生产经营过程中新创造的价值。增值税的最大特点是减少重复征税，有利于减轻企业税收负担。\n中共中央、国务院根据经济社会发展新形势,从深化改革的总体部署出发,作出营业税改征增值税（简称“营改增”) 的重要决策，从2016年 5 月 1 日起,营业税退出历史舞台。“营改增” 的目的是加快财税体制改革、进一步显著减轻企业税负、调动各方发展积极性、促进服务业尤其是高端服务业的发展、促进产业和消费升级、培育新动能、深化供给侧结构性改革。\n企业所得税是对我国境内的企业和其他取得收人的组织的生产经营所得和其他所得征收的一种税。除个人独资企业与合伙企业外，其他企业统一适用《中华人民共和国企业所得税法》。\n为避免重复征税,国家取消对个人独资企业和合伙企业征收企业所得税,对这些企业投资者的生产经营所得征收个人所得税。\n## 探究与分享\n1980 年，我国制定《中华人民共和国个人所得税法》。该法分别于 1993 年、1999年、2005 年、2007年、2011年、2018年进行修正。其中，关于基本减除费用标准的变化如下图所示。\n根据上图，分析我国个人所得税法关于基本减除费用标准变化的特点，并探究变化的原因。个人所得税是针对居民个人在境内外取得的收人或者非居民个人从境内取得的收人而依法征收的一种税。个人所得税与人民群众切身利益相关,是日常生活中的重要税种。\n根据个人所得税法,在我国境内有住所,或者无住所而一个纳税年度内在我国境内居住累计满一百八十三天的个人,为居民个人;在我国境内无住所又不居住,或者无住所而一个纳税年度内在我国境内居住累计不满一百八十三天的个人，为非居民个人。\n个人所得税法律制度改革由最初的注重效率转变为更加关注公平。新的个人所得税法不仅提高了基本减除费用标准，增加了与民众生活密切相关的专项附加扣除，而且采用综合征收的方式。个人所得税法律制度的完善有利于增强公民的纳税意识和法治观念。\n## 综合探究\n## 企业创办之旅\n## 探究活动目标\n通过开展模拟创业等活动,了解企业创办的程序,加深对公司法、劳动法、专利法、商标法、反不正当竞争法等法律的认识,科学评析企业经营中的涉法行为,树立正确的创业观和择业观，培养创新意识。\n## 探究活动建议\n围绕“模拟创办企业” 活动,了解不同类型企业的法律特征,总结创办企业所必需的准备工作。\n可走访市场监督管理部门，了解企业注册的程序、需要准备的材料、材料提交的途径、不同类型企业的注册方式、注册资本的缴纳方式和国家在企业注册方面的便民举措等，制作宣传板报。\n围绕“模拟招聘应聘” 活动,了解求职者应具备的素养,知道如何成为有能力的劳动者和有担当的创业者。\n可邀请企业人事部门工作人员指导模拟招聘应聘活动,制订招聘要求,撰写符合招聘要求的个性化简历,讨论用人单位和劳动者之间的法律关系。\n围绕“模拟企业运营” 活动,了解企业进行市场调研和产品设计的过程,体验企业的运营。\n可举办知名企业家座谈会,了解企业的运营情况,理解企业承担社会责任和建设企业文化对企业发展的意义,知道企业经营活动中的法律要求,根据相关内容召开一次主题班会。\n可模拟产品发布会,学生和教师对产品设计方案或产品推广方案进行投票,从中选优\n查阅国家出台的鼓励创业的相关政策,探究这些政策是如何促进创业、激发创新活力的。\n可搜集资料或走访创业者,了解创业过程中可能遇到的问题,探究国家政策在解决创业问题中所起的作用，据此撰写一份调研报告。\n## 探究路径参考\n## 探究一模拟招聘应聘活动\n活动内容\n模拟招聘应聘\n活动活动建议\n1. 模拟企业发布招聘信息。2. 模拟应聘人员撰写求职简历。简历要充分反映自身的能力,并根据招聘要求凸显个人特点\n3. 制订招聘评价标准,设计招聘问题，模拟招聘应聘过程。4. 教师对参加活动的学生的表现给予评价。\n## 探究二模拟产品发布会\n活动内容\n模拟产品发布会活动建议\n1. 前期准备\n(1) 市场调查\n对模拟企业的产品进行市场调查并分析市场需求\n(2) 营销计划\n根据市场调查结果,提出营销的步骤和方法\n（3）合法性审查\n确认营销计划符合相关法律、法规。\n2. 模拟产品发布会\n(1) 产品理念\n产品应该能够满足消费者的某种需要或者解决某个实际问题。\n( 2 ）产品设计\n可根据制作的样品介绍产品的设计思路和功能。\n（3）产品的市场可行性分析\n分析产品售价、供货渠道、末来持续供货能力等。法律链接法律链接\n(s)\n社会生活纷繁复杂，社会成员在交往过程中难免因权利受侵害、义务末履行而产生争议,引发纠纷。纠纷发生后,我们可以通过哪些途径来解决?不打官司能解决纠纷吗?怎样打官司?由谁来提供证据?这些都是本单元要学习的内容。通过学习,我们可以了解到,和解、调解、仲裁、诉讼都是解决纠纷的有效手段,但是,它们在适用范围、参与主体、程序推进等方面存在诸多差异,我们要根据具体情况,合理选择运用,以便妥善解决纠纷。\n## 第九课\n纠纷的多元解决方式\n在长期实践中,人类社会逐渐形成了和解、调解、仲裁、诉讼等多种多样的纠纷解决方式。这些方式各有优势,功能各有侧重,为人们提供了多元的纠㧅解决途径。\n## | 认识调解与仲裁 |\n以和为贵选调解\n## 探究与分享\n小冯租住小贾房屋期间，双方因破裂水管的维修、赔偿问题发生争执,互不相让。小冯欲根据租房合同,向人民法院提起诉讼,要求小贾修好水管、支付维修费用并赔偿因水管破裂而造成的财产损失。邻居王大妈觉得为这点小事就去诉讼耗时费力，便耐心开导说服二人，最终促使双方达成口头协议。协议约定由小贾在三天内请人修好水管并支付维修费用，小冯则不再主张赔偿财产损失。\n事例中的哪种纠纷解决方式更好?\n我国传统文化倡导“和为贵”。发生纠纷时,人们往往先自行协商,通过和解达成合意,解决纠纷。无法和解时,人们还可以通过调解、仲裁或者诉讼等方式解决纠纷。不过，诉讼可能导致双方当事人伤和气。相比之下,调解往往成为当事人解决纠纷的优先选择。\n通过第三方的排解疏导、说服教育,促使发生纠纷的当事人自愿达成协议,从而解决纠纷的活动就是调解。我国已经建立了较为完善的调解制度,包括人民调解、行政调解、仲裁调解、诉讼调解等，它们在不同层面为解决纠纷发挥着重要作用。\n调解分为诉讼调解和诉讼外调解\n诉讼调解是由人民法院主持进行的调解,目的是使当事人达成调解协议。人民法院根据调解协议制作的调解书在当事人签收后，与判决书具有同等法律效力。\n诉讼外调解包括人民调解、行政调解和仲裁调解,它们分别由人民调解委员会、国家行政机关、仲裁机构主持进行。\n人民调解是在人民调解委员会的组织下进行的调解，被誉为伟大的“东方经验”。人民调解要尊重当事人的权利,不得违背法律、法规和国家政策，不收取任何费用。人民调解委员会是依法设立的调解民间纠纷的群众性组织,经其调解达成的协议，当事人应当按照约定履行。此外，双方当事人还可以自调解协议生效之日起三十日内共同向人民法院申请司法确认。经人民法院依法确认有效的调解协议,具有强制执行效力。\n人民调解\n## 相关链接\n在人民调解方式的探索与深化方面,追求“小事不出村,大事不出镇,矛盾不上交” 的“枫桥经验” 是典型代表。1963年,毛泽东批示学习推广“枫桥经验”。2003年,时任浙江省委书记的习近平明确要求充分珍惜、大力推广、不断创新“枫桥经验”。2013年,习近平作出重要指示,要求把“枫桥经验” 坚持好、发展好。“枫桥经验”在新时代不断得到新发展,形成了党领导下的一整套行之有效的基层社会治理机制和方法，有利于化解矛盾、促进和谐、保障发展。\n## 便捷经济选仲裁\n## 探究与分享\n小何因所购商品房存在质量问题与开发商发生纠纷。小郭和小慧在离婚过程中因孩子抚养权归属问题发生争执。某企业因发明专利申请被驳回与行政机关发生争议。\n凤以上哪些纠纷可以通过仲裁方式解决?为什么?\n仲裁是解决纠纷的一种有效途径，包括商事仲裁、劳动争议仲裁、农村承包合同纠纷仲裁等。在现实生活中,比较常见的是商事仲裁。当平等主体当事人之间发生合同纠纷或者其他财产权益纠纷时，双方可以将其提交仲裁机构进行商事仲裁。\n## 相关链接\n## 《中华人民共和国仲裁法》\n第三条下列纠纷不能仲裁:\n（一）婚姻、收养、监护、扶养、继承纠纷;\n（二）依法应当由行政机关处理的行政争议。\n在商事仲裁与诉讼之间,当事人只能选择其一加以适用。当事人申请仲裁,须以双方自愿订立的有效仲裁协议为前提。仲裁程序比较灵活,仲裁审理一般不公开进行,而且一裁终局。因此,仲裁更加便捷、经济。仲裁裁决一经作出,即发生法律效力。\n## 相关链接\n仲裁协议通常出现在合同的争议解决条款中，并应当载明请求仲裁的意思表示、仲裁事项、选定的仲裁委员会等信息。例如,合同中关于仲裁可以这样表述：“因本合同引起的或与本合同有关的任何争议,均应提交 x x 仲裁委员会,按照申请仲裁时该仲裁委员会现行有效的仲裁规则进行仲裁。仲裁裁决是终局的，对双方均有约束力。”\n## 解析三大诉讼 |\n## 诉讼及其特点\n## 探究与分享\n小莹酷爱文学创作。一天,她偶然发现一本署名为小琪的诗集里载有自己的作品,后来得知是文学社的同学小琪擅自将社团内部讨论的稿件交给某出版社出版了。小莹认为这一行为侵犯了她的合法权益,要求小琪公开赔礼道歉并赔偿经济损失。但小琪认为这是在帮小莹宣传作品,并不侵权。社团老师出面调解,小琪不仅不道歉,还认为小莹小题大做。有的同学也认为小莹没必要这么较真儿。小莹觉得很困惑,不知该如何解决问题。最终,咨询过律师后,小莹在父母的帮助下,决定向人民法院提起诉公，以维护自己的合法权益。\n如果你是小莹，你会采取哪种解决方式?\n诉公俗称“打官司”，它是在纠纷主体的参与下，由人民法院依照法定程序解决具体纠纷的活动。在多元的纠纷解决方式中,诉讼是解决纠纷的最后途径。\n## 相关链接\n在古代汉语中,“诉”“讼” 两个字最初并不连用。《说文解字》记载:“诉,告也”“讼,争也”从字形上看,“诉” =“言” +“斥”,可以指排斥对方的言论,即控诉、告发、控告对方;“讼” =“言” +“公”，可以指将双方各执一词而相持不下的争辩、纠纷等提交公共权力机构,由其作出公平公正的裁断。诉讼解决纠纷必须严格依法进行。用于调整诉讼法律关系、规范诉公活动与程序的法律是诉讼法。针对不同的诉公类型,我国分别颁布了《中华人民共和国民事诉讼法》《中华人民共和国行政诉讼法》《中华人民共和国刑事诉公法》。\n诉讼的主要类型\n## 探究与分享\n- 陈某在小区散步时见一条狗很可爱，便去逗引，结果被狗咬伤。陈某要求狗的主人石某贴偿其医药费、营养费、误工费等共计一万元。但石某认为，如果陈某不主动逗狗，狗是不会咬她的，因此不同意赔偿。陈某向人民法院提起诉公，请求判令石某赔偿其相应损失。- 张某从某县山区的居民处收购了无合法来源的王锦蛇，准备高价销售牟取利益，被县林业局执法人员查获。县林业局以王锦蛇为省重点保护野生动物、张某末办理野生动物经营许可证为由,认定该行为违反《中华人民共和国野生动物保护法》的相关规定,决定依法没收王锦蛇,并对张某给予罚款处罚。张某认为县林业局作出行政处䍐的主要证据不足，遂向人民法院提起诉讼，请求撤销该行政处罚决定\n某日下午，华某携水果刀窜至某中学附近小巷，将学生常某拦住，采取威胁、殴打等手段,将常某的手机和运动手表抢走,后被公安机关抓获。侦查终结后,公安机关将案件移送至人民检察院。人民检察院经审查，以抢劫罪向人民法院提起公诉，要求追究华某的刑事责任。\n上述案例中提到的诉公有什么区别?诉讼分为民事诉公、行政诉讼和刑事诉公三种类型。它们在案件性质、诉公目的、提起诉讼的主体、诉讼内容和程序、适用法律等方面，均存在显著差异。\n早在西周时期，我国就有了诉公制度及其分类的维形，其中民事诉讼为“讼”,刑事诉公为“狱”。无论是民事案件还是刑事案件,都要由原告提起诉讼。轻微的案件可以口头起诉,比较重大的案件则要递交书状。审理时，以“五声听狱讼”,即辞听、色听、气听、耳听、目听。“五声听狱讼” 要求审判人员在审判活动中观察当事人的心理活动并判断其陈述是否真实,对后世有较大影响。\n民事诉讼解决平等主体之间的民事权利和义务纠纷。行政诉讼解决国家行政机关实施的行政行为是否合法的问题。刑事诉讼解决涉嫌犯罪的人是否犯罪、犯什么罪以及应处何种刑罚的问题。\n## 相关链接\n在刑事诉讼过程中，被害人由于被告人的犯罪行为而遭受物质损失的，有权提起附带民事诉公如果是国家财产、集体财产遭受损失的，人民检察院在提起公诉的时候，可以提起附带民事诉讼由于这种损害赔偿的诉讼请求是在刑事诉讼中提出并附带解决的，因此称作刑事附带民事诉讼。\n民事诉讼双方当事人均可提起。行政诉讼主要由行政相对人提起，行政机关始终处于被告地位。刑事诉讼除自诉案件由自诉人提起自诉外，均由人民检察院提起公诉。\n## 名词点击\n## 行政相对人自诉公诉\n行政相对人，是指行政法律关系中与行政机关相对应的另一方当事人，即权益受行政机关的行政行为影响的公民、法人或者其他组织。\n自诉,是指被害人或其法定代理人、近亲属为了追究被告人的刑事责任而直接向人民法院提起的诉公。\n公诉,是指人民检察院依照相关法律规定,代表国家追究被告人的刑事责任,向人民法院提起的诉公。\n# 10 第十课\n诉讼实现公平正义\n尽管民事诉讼、行政诉讼与刑事诉讼存在诸多差异，但是无论在哪种诉讼活动中，当事人都依法享有广泛的诉讼权利，承担相应的诉讼义务。在起诉、应诉、审理、判决等各个阶段，司法机关、当事人等均应当严格遵守诉讼程序,合理运用证据规则。司法机关依法查明事实,正确适用法律,公正裁判案件，才能让人民群众在每一个司法案件中都能感受到公平正义。\n## | 正确行使诉讼权利 |\n## 诉讼权利面面观\n## 探究与分享\n孙某与赵某发生借货纠纷,赵某起诉至人民法院要求孙某偿还借款。在开庭准备阶段,赵某申请人民陪审员王某回避,理由是孙某是王某的学生,老师可能偏祖学生作出对其有利的判决。经调查,王某曾是某中学的教师,孙某是该中学的毕业生。但孙某进校时,王某已经退休,二人并不认识。于是人民法院作出决定,驳回赵某的申请。赵某不服,申请复议。人民法院经复议,维持驳回回避申请的决定\n“任何人不得做自己案件的法官。” 请结合案例，谈谈你对这句法律谚语的理解。\n为充分保障诉讼过程中当事人的合法权益，诉讽法赋予当事人广泛的诉讼权利，司法机关保障当事人充分行使这些诉讼权利。\n在诉讼过程中，司法机关办理任何案件均应依法保护当事人的合法权益，不受民族、种族、性别、职业、家庭出身、宗教信仰、教育程度、财产状况、居住期限等因素的影响。这是法律面前人人平等这一重要宪法原则在诉公领域的体现。当事人有委托诉公代理人或辩护人的权利。当事人因身陷纠纷而参与诉讼时,很可能面临缺乏法律知识与技能、无暇参加诉讼活动等问题。此时，当事人可以委托诉公代理人或辩护人，帮助其进行诉讼。诉公代理人和辩护人的主要职责是根据事实和法律,维护当事人合法的实体权利和程序权利，使案件得到公正的审理。\n## 相关链接\n在民事诉讼和行政诉公中，帮助当事人进行诉讼活动的人，称为诉讼代理人。\n在刑事诉讼中,帮助犯罪嫌疑人、被告人进行诉讼活动的人,称为辩护人;帮助被害人、自诉人或者附带民事诉讼当事人进行诉讼活动的人，称为诉讼代理人。\n当事人有申请回避的权利。在诉讼中，当审判人员和其他有关人员具有法律规定不宜参加案件审理或有关诉讼活动的情形时，当事人有权要求其退出，这就是诉讼法中规定的回避制度。该制度有利于保证案件的公正审理，消除当事人的疑虑，增加裁判的正当性。\n在民事诉公中，审判人员、书记员、翻译人员、鉴定人、勘验人有下列情形之一的，应当自行回避，当事人有权用口头或者书面方式申请他们回避：(一）是本案当事人或者当事人、诉讼代理人近亲属的;(二) 与本案有利害关系的；(三) 与本案当事人、诉公代理人有其他关系，可能影响对案件公正审理的。上述人员接受当事人、诉讼代理人请客送礼，或者违反规定会见当事人、诉讼代理人的，当事人有权要求他们回避。\n在刑事诉讼中，除上述情形外，如果审判人员、检察人员、侦查人员担任过本案的证人、鉴定人、辩护人、诉讼代理人，也应当依法回避。\n当事人有上诉的权利。我国诉公实行两审终审制，除特殊情况外，一个案件经过两级人民法院审理便告终结。当事人如果不服一审裁判，可以在规定期限内提出上诉。上诉权是法律赋予当事人的重要诉讼权利,是否提出上诉,完全由当事人自主决定,他人不得限制或干涉。\n上诉并不是任何时候都可以提起的，如果不及时提起，一审裁判就会生效，当事人就会失去上诉权。在民事诉讼和行政诉讼中,不服判决和不服裁定的上诉期限分别为 15 日和 10 日;在刑事诉公中，不服判决和不服裁定的上诉期限分别为 10 日和 5 日。\n## 寻求法律援助\n## 探究与分享\n16 岁的刘某因涉嫌抢劫罪被提起公诉\n许律师通过调查了解到，刘某系初犯,主观恶性和犯罪情节相对较轻，归案后认罪态度较好，能如实交代犯罪情况\n庭审时,许律师在辩护词中建议对刘某依法适用缓刑。最终法庭认定刘某犯抢劫罪，但可依法减轻处罚，并适用缓刑。\n许律师的法律援助对刘某有何意义?你还听说过哪些法律援助的事例?\n在生活中，一些公民受经济条件或其他因素影响，难以在诉讼过程中充分行使诉讼权利，从而可能丧失保障自身合法权益的宝贵机会。为此，国家建立法律援助制度，设置法律援助机构，指派律师、基层法律服务工作者、法律援助志愿者等为经济困难的公民和符合法定条件的其他当事人无偿提供法律咨询、代理、刑事辩护等法律服务。\n法律援助是国家为保护和促进人权而建立的一种无偿法律服务制度。我国首部法律援助行政法规《法律援助条例》于 2003 年 9 月 1 日开始施行。2021 年 8 月 20 日，《中华人民共和国法律援助法》经十三届全国人大常委会第三十次会议表决通过。该法的出台，提升了法律援助制度在法律体系中的地位，进一步强化了人权的司法保障。在民事和行政纠纷中，经济困难的公民可以就依法请求国家赔偿、请求确认劳动关系或支付劳动报酬等事项，申请法律援助，获得法律咨询或代理服务。涉及维护英雄烈士人格权益或因见义勇为行为主张相关民事权益等情形的,当事人申请法律援助不受经济困难条件的限制。在刑事诉讼活动中，对于因经济困难而没有委托辩护人、诉讼代理人的当事人或部分特殊案件的当事人，也可以经法定程序,由法律援助机构指派的律师为其进行刑事辩护或代理。末成年人申请法律援助的，可以由其法定代理人代为提出。\n刑事诉讼法规定：“末成年犯罪嫌疑人、被告人没有委托辩护人的，人民法院、人民检察院、公安机关应当通知法律援助机构指派律师为其提供辩护。”这体现了刑事诉讼过程中对末成年人的特殊保护。\n法律援助机构收到法律援助申请后，应当进行审查。符合条件的，要及时决定提供法律援助；不符合条件的，要书面告知理由。办理法律援助案件的人员,应当遵守职业道德和执业纪律，不得收取任何财物。\n## 严格遵守诉讼程序\n起诉与应诉\n## 㮠究与分言\n沈某一家人在火锅店聚餐，当时下着雨，火锅店大厅地面较为湿滑,沈某不慎摔倒并致左臂骨折,入院治疗共花费 2 万余元。出院后,沈某要求火锅店赔偿。但火锅店表示，沈某聚餐当天因穿高跟鞋走路不稳才摔倒，对受伤负有主要责任，因此只同意给付 2000 元的消费代金券作为补偿。沈某对该解决方案不满意，准备起诉至人民法院\n提起诉讼前，沈某应做哪些准备?\n请你根据上述事实，帮沈某起草一份民事起诉状。\n## 民事起诉状\n原告\n被告\n诉讼请求\n事实与理由\n此致\n人民法院\n附：本诉状副本份证据和证据来源\n该去哪里告状\n起诉，俗称“告状”，是诉讼程序的第一步。在我国，民事诉讼与行政诉讼均实行“不告不理” 的原则。公民、法人或者其他组织认为自己所享有或依法由自己管理、支配的民事权益受到侵害或与他人发生争议，或者认为行政机关及其工作人员的行政行为侵犯其合法权益,可以向人民法院提出诉讼请求,要求人民法院孕以以审判。\n起诉应向有管辖权的人民法院提出。我国人民法院分为基层人民法院、中级人民法院、高级人民法院和最高人民法院四级,此外还设有军事法院、海事法院、知识产权法院和金融法院等专门人民法院。人民法院系统内部有明确的管辖分工,确保案件获得公正、及时审判。\n诉讼法规定了管辖制度。其中，上下级人民法院之间受理第一审案件的分工和权限为级别管辖，同级人民法院之间受理第一审案件的分工和权限为地域管辖。\n对符合法律规定的起诉，人民法院应当予以登记立案。立案登记后，诉讼即告开始，起诉的一方称为原告，被诉的一方称为被告，诉讼进人第一审程序。\n党的十八届四中全会通过的《中共中央关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》指出：“改革法院案件受理制度,变立案审查制为立案登记制,对人民法院依法应该受理的案件,做到有案必立、有诉必理，保障当事人诉权。”\n人民法院登记立案后,要将原告提交的起诉状副本送达被告,被告应当在规定的时间内提出答辩状，再由人民法院把答辩状副本送达原告。被告不提交答辩状的，不影响人民法院审理案件。在这一阶段，人民法院还要确定开庭审理日期，并通知双方当事人。\n## 审理与判决\n## 探究与分享\n我国实行公开审判制度。人民法院审理案件,除涉及国家秘密、个人隐私及其他法律另有规定的情形外，一律公开进行，允许公民到庭旁听，允许新闻记者采访报道。\n结合生活中的所见所闻，谈谈实行公开审判制度的意义。\n在民事、行政诉讼中，人民法院在当事人及其他诉讼参与人的参加下，依照法定程序和形式，在法庭上对案件进行实体审理并作出判决，这一系列诉讼活动称为开庭审理。开庭审理是诉讼过程中最重要的环节，包括开庭准备、法庭调查、法庭辩论、休庭评议与宣告判决等阶段。\n开庭准备查明当事人和其他诉讼参与人到庭情况、宣布法庭纪律。\n法庭调查全面调查案件事实。\n法庭辩论当事人就案件争议的有关问题阐明自己的意见。\n休庭评议审判人员认定事实、适用法律、作出结论。\n宣告判决当庭或择期公开宣告判决内容。\n根据刑事诉讼法的规定，刑事公诉案件大致要经过三个阶段，即侦查阶段（公安机关等） 提起公诉阶段 ( 人民检察院 ) 和审判阶段（人民法院 )。\n在审判阶段，刑事诉讼法庭调查的顺序为：公诉人宣读起诉书;被告人、被害人就起诉书指控的犯罪进行陈述;讯问被告人，被害人等向被告人发问;控辩双方向被害人发问;出示、辩认证据；调取新证据；法庭调查、核实证据。\n末经人民法院依法判决，对任何人都不得确定有罪。一审结束后，当事人不服一审裁判的，有权提起上诉，启动二审程序。二审程序是人民法院审理上诉案件的程序，二审裁判是终审裁判。同时法律还规定了审判监督程序，用于纠正生效裁判的错误。\n为了对末成年被告人进行特殊保护，我国设立了专门审理末成年人刑事案件的少年法庭。少年法庭主要审理被告人在实施被指控的犯罪时不满 18 周岁的案件、被告人在实施被指控的犯罪时不满 18 周岁并被指控为首要分子或者主犯的共同犯罪案件。根据末成年人的生理、心理特点，少年法庭在审判方式方法上注重疏导、寓教于审、惩教结合。\n## 依法收集运用证据 |\n处处留心皆证据\n## 探究与分享\n胡某向于某借款 5 万元。借款到期后，于某多次催讨，但胡某仅支付了 3 万元，余款末偿还，于某只好向人民法院起诉。胡某却一口咬定借款已经还清,还出具了于某亲笔签字按指印的收条，收条上写着:“今收到胡某银行汇款参万元整。4月 11 日还剩余款或万元整。于某承认收条是自己出具的，但收条是说胡某还剩 2 万元没有还清。二人就“还剩余款式万元整” 是指“已还” 还是“还剩”争执不下。人民法院在调取证据进行分析的基础上对双方进行了一次测谎，最终认为在胡某末提供其他证据进一步证实的情况下，无法认定其已还清余款 2 万元，遂判令胡某归还于某借款本息。\n你认为这张收条能作为证据使用吗?该收条存在什么问题?\n打官司就是打证据。在现实生活中，很多人在打官司时遇到过“有理说不清”的烦恼，其根源就在于手中没有过硬的证据。一份合同、一张收据、一条短信、一段聊天记录 …… 这些时常被忽视的东西，在打官司时却可能成为最重要的证据。证据是打官司决胜负的关键砝码。对司法机关而言,证据是查明案件真实情况的重要手段,是作出正确裁判的依据。在民事诉讼和行政诉公中，证据是当事人主张自己权利的重要工具。在刑事诉讼中，证据既是揭露犯罪的有力武器，也是保障无辜者不受错误追诉的盾牌。\n证据，就是证明的根据。诉讼证据不同于生活中通常所说的“证据”，它是诉讼过程中用来证明案件事实的根据。如果当事人对案件事实发生争议，诉讼证据就变得至关重要。\n需要注意的是,案件事实只是法律事实,与现实生活中的事实并不完全是一回事。决定诉讼胜负的是法律事实,而不是生活事实。在多数情况下,法律事实与生活事实可以达成一致,但也有一些生活事实由于没有证据可以证明，无法成为法律上认可的法律事实。\n## 探究与分言\n郑某与吕某是生意合作伙伴，也是多年好友。一天，吕某向郑某求助，说他有笔 8 万元的保险费急需缴纳,手头正紧，请郑某救急，还说几天后就还。看在老朋友的情分上,郑某打了 8 万元到吕某的账户，连借条都没要。没想到事后吕某不认账，说这 8 万元是郑某应付的加工费，不是借款。多次催款末果,郑某只好起诉。在法庭上,郑某拿出一段录音作为证据。原来，他把吕某提及的借了他 8 万元的对话录了下来我有录音为证!\n查一查相关法律条文,录音属于哪一类证据?郑某的证据能被法庭采纳吗?\n诉讼证据有不同的种类。民事诉讼法规定的证据有当事人的陈述、书证、物证、视听资料、电子数据、证人证言、鉴定意见、勘验笔录。\n## 相关链接\n行政诉讼法规定的证据有书证,物证,视听资料,电子数据,证人证言,当事人的陈述,鉴定意见，勘验笔录、现场笔录。\n刑事诉讼法规定的证据有物证,书证,证人证言,被害人陈述,犯罪嫌疑人、被告人供述和辩解，鉴定意见，勘验、检查、辨认、侦查实验等笔录，视听资料、电子数据。\n收集与保存证据非常重要。做事要留痕,讲的就是要留证据。例如，与别人合作要尽量签书面合同；借钱给别人，要对方写借条;返还比较重要的东西给别人，要对方写收条;买东西或者接受服务要尽量索取发票；等等。在日常生活中，如果缺乏证据意识，不注意收集和保存证据，一旦发生纠纷，难免处于不利地位。\n## 相关链接\n收集证据小贴士\n减少现金支付,尽量使用银行卡或者第三方支付。一旦出现纠纷,银行流水和支付凭证是重要的证据。\n养成保留票据、合同的习惯。如购物小票、交通票据、营业厅的业务合同,这些日常的合同证据建议保留几个月至一年\n不要轻易删除聊天记录。因为删除相关记录，也同时删除了证据。\n养成文字确认的好习惯。无论是借钱还是还钱,现金支付还是转账,支付完成后,不妨给对方发个短信之类的信息，确认之前发生的行为。\n## 主张权利靠举证\n## 探究与分享\n某通信公司向人民法院提起诉讼,请求判令梁某支付拖欠的话费。通信公司提交的主要证据是一份有梁某签名的移动电话开户申请表。但梁某提出,开户申请表上的“申请人”签名并非其本人书写。经查实,该签名确系他人所为,但通信公司手头只有梁某的身份证复印件,并没有任何的委托手续。在案件审理过程中,关于梁某是否办理过该移动电话的开户申请,双方意见截然相反。\n假如你是本案的当事人，你会提出什么主张?你可以提供哪些证据?民事诉讼实行“谁主张,谁举证” 的举证原则。法律规定当事人对自己提出的主张有责任提供证据。没有证据或者证据不足的,由负有举证责任的当事人承担不利后果。\n在有些情况下,当案件当事人因欠缺专业知识或者远离证据而难以举证时,法律出于公平合理的考虑,实行举证责任倒置原则,即当事人提出诉公主张时,由对方负责举证。\n常见的举证责任倒置情形有: 因污染环境、破坏生态发生纠纷，由行为人就法律规定的不承担责任或者减轻责任的情形及其行为与损害之间不存在因果关系承担举证责任;建筑物、构筑物或者其他设施及其搁置物、悬挂物发生脱落、封落造成他人损害，由所有人、管理人或者使用人对其没有过错承担举证责任;个人信息处理者侵害个人信息权益造成损害,由个人信息处理者对其没有过错承担举证责任。\n在行政诉讼中，作为被告的行政机关应当提供作出该行政行为的证据和所依据的规范性文件。其原因在于行政诉讼的核心问题是行政机关的行政行为是否合法,而行政相对人在举证能力上无法与行政机关抗衡。因此,法律以这样的举证责任分配方式来体现公正。\n刑事诉公中的举证责任不同于民事诉公和行政诉讼。刑事诉公法规定：“公诉案件中被告人有罪的举证责任由人民检察院承担,自诉案件中被告人有罪的举证责任由自诉人承担” 为了体现尊重和保障人权的原则,刑事诉讼法还规定不得强迫任何人证实自己有罪,并排除用非法方法收集的证据。\n以事实为根据，以法律为准绳，这是任何诉讼都必须遵循的基本原则。证据作为认定案件事实的依据，是诉讼的灵魂。在诉讼中全面贯彻证据裁判规则，有利于正确解决纠纷，在每一个司法案件中实现公平正义。\n## 综合探究\n## 感受司法公正\n## 探究活动目标\n通过参与模拟法庭活动,体验民事诉讼的程序,加深对诉讼法的认识,感受司法案件中的公平正义,增强法律面前人人平等的意识,做社会主义法治的忠实崇尚者、自觉遵守者、坚定捍卫者。\n## 探究活动建议\n模拟法庭活动以小组合作学习的方式开展,小组成员共同研读案件材料。角色扮演者运用所学知识梳理案件审理流程,理解案件中的重要信息和庭审发言。\n可在最高人民法院“中国庭审公开网”挑选相关案件，观看庭审直播，以小组为单位分角色记录案件线索、诉讼请求、答辩意见、证据等重要信息,围绕案件争议开展讨论。\n可邀请当地的法官、律师等相关人员，以“保障公正司法、弘扬法治精神” 为主题，举办座谈会或讲座。\n## 探究路径参考\n一、资料准备\n1. 模拟法庭活动选择的案例应当是真实的、已经结案的案件。2. 查阅资料或者登录各级人民法院官网,笑选适合开展模拟法庭活动的案件。\n## 二、角色分工\n1. 根据案情将全班分为审判组、原告组、被告组、代理人组、证人组等。每个人必须加人一个组并尽可能担任一个角色。2. 每个人应该按照模拟角色准备相关材料,发言时要注意语言表达的规范性、严谨性、准确性。\n## 三、模拟法庭程序\n## 1. 开庭准备\n•书记员查明当事人和其他诉讼参与人是否到庭，宣布法庭纪律。\n审判长核对当事人基本情况,宣布案由,宣布审判人员、书记员名单,告知当事人有关的诉公权利义务,询问当事人是否提出回避申请。\n2. 法庭调查\n-当事人陈述。\n告知证人有关的权利义务，证人作证，宣读末到庭的证人证言。\n- 出示证据并对对方当事人提出的证据进行质证。质证主要围绕证据是否客观存在、是否与案件有关联、是否合法取得等问题进行。\n3. 法庭辩论\n- 原告及其诉讼代理人发言。\n• 被告及其诉公代理人答辩。\n- 互相辩论。- 审判长分别征询原告、被告的最后意见,询问双方是否同意调解。如同意,合议庭主持调解;如不同意，合议庭休庭评议。\n4. 合议庭评议\n『审判长宣布休庭，合议庭退庭进行评议。\n5. 宣告判决\n- 合议庭重新回到法庭,审判长宣读判决书内容 (主要包括认定的事实、适用的法律、判决的理由与结果、诉讼费用的承担以及上诉权利、上诉期限和上诉法院 )。\n## 拓展思考\n1. 马克思说:“使诉公和法律获得生命的应该是同一种精神,因为诉公只不过是法律的生命形式，因而也是法律的内部生命的表现。”\n结合模拟法庭活动,分别从审判人员、原告、被告、证人等角度谈谈你对这句话的理解。\n2. 要求证人出庭作证,并为其提供必要的保障,是我国法治建设的巨大进步。民事诉讼法第七十六条规定：“经人民法院通知,证人应当出庭作证。有下列情形之一的,经人民法院许可,可以通过书面证言、视听传输技术或者视听资料等方式作证：（一）因健康原因不能出庭的；（二）因路途遥远，交通不便不能出庭的;（三）因自然灾害等不可抗力不能出庭的;（四）其他有正当理由不能出庭的。”第七十七条规定：“证人因履行出庭作证义务而支出的交通、住宿、就餐等必要费用以及误工损失,由败诉一方当事人负担。当事人申请证人作证的，由该当事人先行垫付;当事人没有申请，人民法院通知证人作证的，由人民法院先行垫付。”\n结合本单元所学内容和参与模拟法庭活动的体验,谈谈你对证人应当出庭作证的认识。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":178,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCRlVbj_NFzfG0aF"},"content":{"kind":"string","value":"理解一个概念,意味着要理解它的准确定义、直观内容，以及为何需要这个概念、在什么背景下它会发生作用;理解一个技巧,意味着要清楚地理解它的操作方法、使用背景、证明方法和发现动机，并会在不同情况下正确使用它.\n伍鸿熙\n## 本章导语\n发现规律的能力是各行各业的人都需要具备的,因此,很多职业测试中都会有数字推理的考查内容. 例如，以下是“行政职业能力测验” 中的一道题,你能快速地做出来并说明理由吗?\n根据\n$$\n1,2,4,7,(\\quad),16\n$$\n中各数字之间的关系,填出括号中的数.\n解答此类题目的关键无疑是要找出其中数字出现的规律. 事实上,很久以前人们就开始了对类似问题的研究.\n例如，古希腊的毕达哥拉斯学派将 $1,4,9，16$ 等数称为正方形数,因为这些数目的点可以摆成一个正方形，如下图所示. 依据这一规律，我们很容易就能知道,下一个正方形数应该是 25,再下一个是 36,等等.\n你知道吗?通过寻找数字出现的规律,可以产生新的发现.\n19 世纪的时候,为了总结出已有化学元素之间的规律,门捷列夫尝试将元素按照原子量的大小进行了排序,结果成功地修正了一些元素的原子量,而且准确地预言了一些末知元素的存在.\n例如，门捷列夫将当时已有的原子量约为 7 至 14 的元素按从小到大的顺序排列后，得到了如下结果.\n| 元素 | 锂 | 硼 | 碳 | 铍 | 氮 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 原子量 | 7 | 11 | 12 | 13.5 | 14 |\n| 化合价 | +1 | +3 | +4 | +2 | +5 |\n门捷列夫发现，上述表格中，原子量的那一行数，每个数是按从小到大的顺序排列的，但这些元素化合价的那一行数,却出现了不“和谐” 的地方：+2 出现在了 +4 与十5 之间！而且,相对其他元素来说，铍的原子量与其后面元素的原子量差距（仅为 0.5 ）太小了，锂的原子量与其后面元素的原子量差距（为 4）又太大了. 因此,门捷列夫猜测,铍的原子量可能不是 13.5,而应该约为 9，这一猜想后来在实验室得到了验证!\n数学上,通常将按一定次序排列的数称为数列. 本章我们要学习的就是数列的基础知识,以及两种规律比较常见的数列.\n## 1 数列基础\n### 1 数列的概念\n## 1. 数列\n日常生活中,人们经常用数来描述事物的某种属性,从中可以得到很多按照一定次序排列的数.\n例如,我国古代哲学著作《庄子》中有一句话:“一尺之捶,日取其半,万世不竭. ” 这句话的意思是: 一尺长的木棍,每天截去一半,永远也截不完. 从数学上来说,如果木棍初始长度为 1,则每天截去一半之后木棍的长度分别为\n$$\n\\frac{1}{2},\\frac{1}{4},\\frac{1}{8},\\cdots,$$\n“万世不竭” 的意思指的是上面的每一个数都不可能为 0 .\n2009 年至 2015 年,我国每年的专利申请受理数（精确到万）分别为\n$$\n\\text { 98,122,163,205,236,238,} 280 .\n$$\n为了方便资金暂时不足的人购物，有些购物网站推出了分期付款服务,如图 5-1-1 所示是标价为 3000 元的电脑可以享受的分期服务,不同的付款方式所对应的付款总金额数分别为\n$$\n3000,3045,3090,3180,3360 .\n$$\n图 5-1-1\n像(1)(2)(3)这样按照一定次序排列的一列数称为数列. 数列中的每一个数都称为这个数列的项,各项依次称为这个数列的第 1 项（或首项),第 2 项.....例如 $\\frac{1}{2}$ 是数列(1)的首项,163 是数列(2)的第 3 项,3360 是数列(3)的\n## 第 5 项.\n组成数列的数的个数称为数列的项数. 例如,数列(1)由无穷多个数组成,因此它的项数为无穷大 (也称项数无限)；而数列(2)由 7 个数组成,因此它的项数为 7 (也说成数列(2)共有 7 项);类似地,数列(3)的项数为 5 .\n一般地,项数有限的数列称为有穷数列,项数无限的数列称为无穷数列. 因此，上述数列(1)(2)(3)中,(2)(3)为有穷数列,(1)为无穷数列. 有穷数列的最后一项一般也称为这个数列的末项.\n## 2. 数列的通项\n因为数列从首项起,每一项都与正整数对应,所以数列的一般形式可以写成\n$$\na_{1},a_{2},a_{3},\\cdots,a_{n},\\cdots,$$\n其中 $a_{n}$ 表示数列的第 $n$ 项（也称 $n$ 为 $a_{n}$ 的序号,其中 $n$ 为正整数,即 $n \\in$ $\\mathbf{N}_{+}$),称为数列的通项. 此时,一般将整个数列简记为 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,这里的小写字母 $a$ 也可以换成其他小写英文字母.\n例如，如果用 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 表示由正整数 $1，2，3，\\cdots$ 的倒数排成的数列\n$$\n1,\\frac{1}{2},\\frac{1}{3},\\cdots\n$$\n则 $a_{1}=1,a_{2}=\\frac{1}{2},a_{3}=1$\n如果用 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 表示当 $n$ 分别等于 $1,2,3,\\cdots$ 时，$(-1)^{n}$ 的值排成的数列\n$$\n-1,1,-1,\\cdots \\text {,}\n$$\n则 $b_{1}=-1,b_{2}=1,b_{3}=-1$.\n## 尝试与发现\n你能写出数列(4)中 $a_{n}$ 与 $n$ 的关系吗?数列(5)中 $b_{n}$ 与 $n$ 的关系呢?\n因为数列(4)中 $a_{n}$ 是 $n$ 的倒数,所以\n$$\na_{n}=2\n$$\n数列(5)中 $b_{n}$ 是 -1 的 $n$ 次方,所以\n$$\nb_{n}=3\n$$\n一般地,如果数列的第 $n$ 项 $a_{n}$ 与 $n$ 之间的关系可以用\n$$\na_{n}=f(n)\n$$\n来表示,其中 $f(n)$ 是关于 $n$ 的不含其他末知数的表达式,则称上述关系式为这个数列的一个通项公式.\n显然,根据数列的通项公式,能够写出这个数列的任意一项.\n例 1 根据以下数列的通项公式,写出对应数列的第 2 项和第 5 项.\n(1) $a_{n}=\\frac{n^{2}-1}{2 n-1}$;(2) $b_{n}=\\sin \\frac{n \\pi}{2}$.\n解 (1) 由通项公式可知\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}=\\frac{2^{2}-1}{2 \\times 2-1}=1,\\\\\n& a_{5}=\\frac{5^{2}-1}{2 \\times 5-1}=\\frac{24}{9}=\\frac{8}{3} .\n\\end{aligned}\n$$\n(2) 由通项公式可知\n$$\n\\begin{aligned}\n& b_{2}=\\sin \\frac{2 \\pi}{2}=\\sin \\pi=0,\\\\\n& b_{5}=4\n\\end{aligned}\n$$\n例 2 写出以下各数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的一个通项公式.\n(1) $2,4,6,8,10,\\cdots$;\n(2) $1,3,5,7,9,\\cdots$;\n(3) $0,2,0,2,0,\\cdots$;\n(4) $-\\frac{2}{3},\\frac{4}{15},-\\frac{6}{35},\\frac{8}{63},-\\frac{10}{99},\\cdots$.\n(1) 观察数列的前 5 项可知,每一项都是序号的 2 倍,因此数列的一个通项公式为\n$$\na_{n}=2 n .\n$$\n（2） 因为这个数列每一项都比(1) 中数列的对应项小 1,所以数列的一个通项公式为\n$$\na_{n}=5\n$$\n(3) 因为数列的第 $1,3,5,\\cdots$ 项都是 0,而第 $2,4,\\cdots$ 项都是 2,所以它的一个通项公式为\n## 想一想\n你能写出 (3) 中数列其他形式的通项公式吗?\n$$\na_{n}= \\begin{cases}0,& n \\text { 为奇数,} \\\\ 2,& n \\text { 为偶数. }\\end{cases}\n$$\n（4）忽略正负号时,数列每一项的分子构成的数列是\n$$\n2,4,6,8,10,\\cdots,$$\n其中每一个数都是序号的 2 倍;数列每一项的分母都是分子的平方减去\n1. 又因为负号、正号是交替出现的,所以它的一个通项公式为\n$$\na_{n}=(-1)^{n} \\frac{2 n}{4 n^{2}-1} \\text {. }\n$$\n## 3. 数列与函数的关系\n## 尝试与发现\n（1）已知函数 $f(x)=-\\frac{1}{2} x+\\frac{5}{2}$,你能根据这个函数构造出一个数列吗?\n（2）你能总结出一般数列与函数的关系吗?\n在函数 $f(x)=-\\frac{1}{2} x+\\frac{5}{2}$ 中，分别令 $x=1,2,3,\\cdots,n,\\cdots$,就可以得到数列\n$$\n2,\\frac{3}{2},1,\\cdots,-\\frac{1}{2} n+\\frac{5}{2},\\cdots,$$\n即这个数列的通项公式是\n$$\na_{n}=f(n)=-\\frac{1}{2} n+\\frac{5}{2}\n$$\n事实上，数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 可以看成定义域为正整数集的子集的函数,数列中的数就是自变量从小到大依次取正整数值时对应的函数值，而数列的通项公式也就是相应函数的解析式. 这就提示我们,数列也可以用平面直角坐标系中的点来直观地表示. 例如，数列 (6)可以用图 5-1-2 表示.\n图 5-1-2\n正因为如此，我们也可以用类似函数性质的术语来描述数列. 例如，从第 2 项起，每一项都大于它的前一项的数列称为递增数列；从第 2 项起,每一项都小于它的前一项的数列称为递减数列;各项都相等的数列称为常数数列 (简称为常数列).\n前面的数列中,(1)(4)(6)是递减数列,(2)(3)是递增数列.\n例 3 已知函数 $f(x)=\\frac{x-1}{x}$,设数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=f(n)$,其中 $n \\in \\mathbf{N}_{+}$.\n(1) 求证: $0 \\leqslant a_{n}<1$;\n(2) 判断 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递增数列还是递减数列,并说明理由.\n(1) 由题意可知\n$$\na_{n}=f(n)=\\frac{n-1}{n}=1-\\frac{1}{n}\n$$\n又因为 $n \\in \\mathbf{N}_{+}$,所以 $0<\\frac{1}{n} \\leqslant 1$,因此 $0 \\leqslant 1-\\frac{1}{n}<1$,即 $0 \\leqslant a_{n}<1$.\n(2) 因为\n$$\na_{n+1}-a_{n}=\\left(1-\\frac{1}{n+1}\\right)-\\left(1-\\frac{1}{n}\\right)=\\frac{1}{n(n+1)},$$\n又因为 $n+1>n \\geqslant 1$,所以 $\\frac{1}{n(n+1)}>0$,从而 $a_{n+1}-a_{n}>0$,即 $a_{n+1}>a_{n}$.\n因此 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是 $6 \\quad$ 数列.\n例 3 中的 (2) 也可以从 $f(x)=\\frac{x-1}{x}$ 在 $(0,+\\infty)$ 上是增函数看出来. 请读者自行尝试.\n另外,当我们研究实际生活中两个变量的函数关系时,因为测得的都是一个个数据,所以我们常常借助数列来得出函数关系.\n例如,为了解地高辛（一种用来治疗心脏病的药物）在病人血液中的含量 $y \\mathrm{mg}$ 与时间 $x \\mathrm{~d}$ 之间的函数关系,可以每天检测一次,假设得到的结果是\n$$\n0.5,0.345,0.238,0.164,0.113,0.078 \\text {. }\n$$\n则可以根据这些数据作出图 5-1-3,从而观察出 $y$ 与 $x$ 的关系可以近似地用\n$$\ny=\\frac{k}{x+b}\n$$\n或其他关系式来刻画,然后再根据已知的数据确定 $k$ 和 $b$ 的值,就可以给出函数的近似表达式. 整个过程与我们在必修的函数部分或选择性必修的概率统计部分学习的类似，这里不再赘述.\n图 5-1-3\n## 练习A\n(1) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 为 $2,4,8,16,\\cdots$,写出 $a_{1},a_{2},a_{3}$.\n(2) 分别根据下列数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式,写出数列的前 3 项.\n(1) $a_{n}=n^{2}$;(2) $a_{n}=(-1)^{n} \\times 2 n$;(3) $a_{n}=\\frac{n-1}{n(n+1)}$.\n(3) 写出以下数列的一个通项公式.\n(1) $2,3,4,5$;(2) $-3,-6,-9,-12$.\n(4) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=2 n-3$,判断这个数列是递增数列还是递减数列. (5) 已知函数 $f(x)=\\frac{2 x-1}{x}$,设数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=f(n)$,其中 $n \\in \\mathbf{N}_{+}$.\n(1) 求证: $1 \\leqslant a_{n}<2$;\n（2）判断 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递增数列还是递减数列，并说明理由.\n## 练习B\n(1) 根据数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式,分别写出数列的第 10 项.\n(1) $a_{n}=(-1)^{n+1} \\frac{n+1}{2 n-1}$\n(2) $a_{n}=1+\\cos \\frac{(n-1) \\pi}{2}$\n(2) 写出以下各数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的一个通项公式,并根据你写的通项公式求出各数列的第 10 项.\n(1) $\\frac{1}{2},\\frac{1}{4},\\frac{1}{8},\\frac{1}{16},\\cdots;$\n(2) $1,-3,5,-7,\\cdots$.\n(3) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=n^{2}+2 n$，则 168 是不是这个数列中的项?如果是，求出是第几项；如果不是，说明理由.\n(4) 古希腊的毕达哥拉斯学派将 $1,3,6,10$ 等数称为三角形数,因为这些数目的点总可以摆成一个三角形,如下图所示. 把所有的三角形数按从小到大的顺序排列,就能构成一个数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,写出 $a_{5},a_{6}$ 以及 $a_{n}$.\n（第 4 题）\n(5) 分别写出满足下列条件的数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的一个通项公式.\n（1）从第 2 项起，每一项都比它的前一项大 2;\n(2) $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是无穷递减数列,且从第 2 项起,每一项都是它前一项的 3 倍.\n$1 \\frac{1}{3}$\n$2 \\frac{1}{n}$\n$3(-1)^{n}$\n$4 \\sin \\frac{5 \\pi}{2}=\\sin \\frac{\\pi}{2}=1$\n$52 n-1$\n### 2 数列中的递推\n## 1. 数列的递推关系\n## 尝试与发现\n如下是某次智力测试中的一道题,你能做出来吗?你能用数列的语言来描述有关问题吗?\n## 观察\n$$\n1,3,6,10,15,\\cdots\n$$\n中数字出现的规律,写出第 8 个数.\n尝试与发现中的问题,如果将给定的数列记作数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$，那么就相当于给出了数列的前 5 项,要求写出数列的第 8 项 $a_{8}$. 因为\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}-a_{1}=3-1=2,\\\\\n& a_{3}-a_{2}=6-3=3,\\\\\n& a_{4}-a_{3}=10-6=4,\\\\\n& a_{5}-a_{4}=15-10=5,\\end{aligned}\n$$\n所以,可以猜测,数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 应该满足\n$$\na_{n+1}-a_{n}=n+1,$$\n即 $a_{n+1}=a_{n}+n+1$. 从而可知\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{6}=a_{5}+6=15+6=21,\\\\\n& a_{7}=1 \\\\\n& a_{8}=2\n\\end{aligned},$$\n显然，上述数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 可以由\n$$\na_{1}=1,a_{n+1}-a_{n}=n+1\n$$\n完全确定.\n像上面一样,如果已知数列的首项（或前几项),且数列的相邻两项或两项以上的关系都可以用一个公式来表示,则称这个公式为数列的递推关系 (也称为递推公式或递归公式).\n例1 分别写出下列数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的一个递推关系,并求出各个数列的第 7 项.\n(1) $1,2,4,7,11,\\cdots;$ (2) $-1,2,5,8,11,\\cdots$;\n(3) $1,-2,4,-8,16,\\cdots$.\n解 (1) 因为\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}-a_{1}=2-1=1,\\\\\n& a_{3}-a_{2}=4-2=2,\\\\\n& a_{4}-a_{3}=7-4=3,\\\\\n& a_{5}-a_{4}=11-7=4,\\end{aligned}\n$$\n所以\n$$\na_{n+1}-a_{n}=n,$$\n即 $a_{n+1}=a_{n}+n$.\n从而\n$$\na_{6}=a_{5}+5=11+5=16,a_{7}=a_{6}+6=16+6=22 .\n$$\n（2）因为\n$$\na_{2}-a_{1}=a_{3}-a_{2}=a_{4}-a_{3}=a_{5}-a_{4}=3,$$\n所以\n$$\na_{n+1}-a_{n}=3\n$$\n即 $a_{n+1}=a_{n}+3$.\n从而\n$$\na_{7}=a_{6}+3=a_{5}+3+3=11+6=17\n$$\n（3）因为\n$$\n\\frac{a_{2}}{a_{1}}=\\frac{a_{3}}{a_{2}}=\\frac{a_{4}}{a_{3}}=\\frac{a_{5}}{a_{4}}=-2,$$\n所以\n$$\n\\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=\\underline{4}\n$$\n即 $a_{n+1}=-2 a_{n}$.\n从而\n$$\na_{7}=(-2) a_{6}=(-2)^{2} a_{5}=(-2)^{2} \\times 16=64 .\n$$\n一般来说,根据数列的首项（或前几项）以及数列的递推关系,可以求出这个数列中的每一项.\n例 2 意大利数学家斐波那契在 13 世纪初提出了一个关于兔子繁殖的问题：假设每对新生的小兔子 2 个月后就长成大兔子,且从第 3 个月起每个月都生 1 对小兔子,兔子均不死亡. 由 1 对新生的小兔子开始,记每个月的兔子对数构成的数列为 $\\left\\{F_{n}\\right\\}$. 试写出 $F_{1},F_{2},F_{3},F_{4},F_{5},F_{6}$ 以及数列 $\\left\\{F_{n}\\right\\}$ 的递推关系. 根据题意可知,前 2 个月内,小兔子都还没有长成大兔子,因此\n$$\nF_{1}=F_{2}=1 .\n$$\n第 3 个月时,第 1 个月的那对小兔子会生 1 对小兔子,因此\n$$\nF_{3}=1+1=2 .\n$$\n第 4 个月时,第 1 个月的那对小兔子还会再生 1 对小兔子,因此\n$$\nF_{4}=2+1=3 \\text {. }\n$$\n第 5 个月时,除了第 1 个月的那对小兔子会再生 1 对小兔子外,第 3 个月出生的那对小兔子也会生 1 对小兔子,因此\n$$\nF_{5}=3+2=5 .\n$$\n第 6 个月时,第 1 个月的那对小兔子、第 3 个月出生的那对小兔子以及第 4 个月出生的那对小兔子，都会生 1 对小兔子，因此\n$$\nF_{6}=5+3=8 .\n$$\n一般地,当 $n \\geqslant 3$ 时,第 $n$ 个月的兔子对数 $F_{n}$,应该等于第 $n-1$ 个月的兔子对数 $F_{n-1}$ 加上新生的兔子对数,又因为第 $n-2$ 个月的那对兔子到了第 $n$ 个月都能生 1 对兔子，所以有\n$$\nF_{n}=F_{n-1}+F_{n-2} \\text {. }\n$$\n例 2 中的数列,通常称为斐波那契数列. 可以证明,斐波那契数列\n$$\n1,1,2,3,5,8,\\cdots\n$$\n的通项公式为\n$$\nF_{n}=\\frac{1}{\\sqrt{5}}\\left[\\left(\\frac{1+\\sqrt{5}}{2}\\right)^{n}-\\left(\\frac{1-\\sqrt{5}}{2}\\right)^{n}\\right]\n$$\n因为 $\\frac{\\sqrt{5}-1}{2} \\approx 0.618$,恰好是黄金分割比,所以斐波那契数列也称为黄金数列. 令人惊奇的是,斐波那契数列在很多领域都有广泛的应用,而且自然界处处都有斐波那契数列的影子,现代金融技术分析方法中,还有专门的斐波那契分析法,有兴趣的读者请查阅资料进一步了解相关内容吧!\n## 2. 数列的前 $n$ 项和\n## 尝试与发现\n已知某电子书今年上半年每个月的销售量构成数列\n$$\n220,530,950,1360,1820,2350 .\n$$\n假设你是该电子书的销售人员,关于上述数列,除了每一个数字的大小和增长趋势外，你还会关心什么?作为销售人员,一般来说还会关心上半年电子书的总销售量,即\n$$\n220+530+950+1360+1820+2350=7230 .\n$$\n一般地,给定数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,称\n$$\nS_{n}=a_{1}+a_{2}+a_{3}+\\cdots+a_{n}\n$$\n为数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和.\n例如,对于尝试与发现中的数列来说,\n$$\n\\begin{aligned}\n& S_{1}=a_{1}=220,\\\\\n& S_{2}=a_{1}+a_{2}=220+530=750,\\\\\n& S_{3}=a_{1}+a_{2}+a_{3}=S_{2}+a_{3}=750+950=1700,\\end{aligned}\n$$\n等等.\n## 尝试与发现\n已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为\n$$\nS_{n}=2 n+1\n$$\n你能写出 $a_{1},a_{2},a_{3}$ 吗?你能总结出一般规律吗?\n因为 $S_{1}=2 \\times 1+1=3$,又因为 $S_{1}=a_{1}$,所以\n$$\na_{1}=3 \\text {. }\n$$\n因为 $S_{2}=2 \\times 2+1=5$,又因为 $S_{2}=a_{1}+a_{2}$,所以\n$$\na_{2}=S_{2}-a_{1}=5-3=2 .\n$$\n因为 $S_{3}=2 \\times 3+1=7$,又因为 $S_{3}=a_{1}+a_{2}+a_{3}=S_{2}+a_{3}$,所以\n$$\na_{3}=5\n$$\n一般地,如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,那么当 $n \\geqslant 2$,有\n所以\n$$\n\\begin{aligned}\n& S_{n-1}=a_{1}+a_{2}+a_{3}+\\cdots+a_{n-1},\\\\\n& S_{n}=a_{1}+a_{2}+a_{3}+\\cdots+a_{n-1}+a_{n},\\end{aligned}\n$$\n$$\nS_{n}=S_{n-1}+a_{n}\n$$\n因此\n$$\na_{n}=\\left\\{\\begin{array}{l}\nS_{1},n=1,\\\\\nS_{n}-S_{n-1},n \\geqslant 2 .\n\\end{array}\\right.\n$$\n对于尝试与发现中的数列来说,因为 $n \\geqslant 2$ 时,\n$$\na_{n}=S_{n}-S_{n-1}=2 n+1-[2(n-1)+1]=2,$$\n所以\n$$\na_{n}=\\left\\{\\begin{array}{l}\n3,n=1,\\\\\n2,n \\geqslant 2 .\n\\end{array}\\right.\n$$\n例 3 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}=n^{2}$,求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n解由题意可知 $a_{1}=S_{1}=6$\n当 $n \\geqslant 2$ 时,有\n$$\na_{n}=S_{n}-S_{n-1}=n^{2}-(n-1)^{2}=2 n-1 .\n$$\n又因为 $2 \\times 1-1=1$,所以 $n=1$ 时 $a_{n}=2 n-1$ 也成立,因此\n$$\na_{n}=2 n-1\n$$\n## 练习A\n(1) 分别写出下列数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的一个递推关系,并求出各个数列的第 7 项.\n(1) $4,5,7,10,14,\\cdots$;(2) $7,9,11,13,15,\\cdots$;(3) $2,6,18,54,162,\\cdots$.\n(2) 根据以下信息,分别写出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 5 项.\n(1) $a_{1}=2,a_{n+1}=\\frac{1}{2} a_{n}$;(2) $a_{1}=3,a_{n+1}=a_{n}+2$.\n(3) 已知斐波那契数列 $\\left\\{F_{n}\\right\\}$ 满足 $F_{1}=F_{2}=1,F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2}$,写出这个数列的第 7 项和第 8 项，以及前 5 项的和.\n(4) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{1}=-\\frac{1}{4},a_{n+1}=1-\\frac{1}{a_{n}}$,试写出这个数列的前 5 项以及前 3 项、前 5 项的和.\n(5) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}=3 n$,求 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n## 练习B\n(1) 根据以下信息,分别写出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 5 项以及前 3 项、前 5 项的和.\n(1) $a_{1}=1,a_{n+1}=2 a_{n}+1$;(2) $a_{1}=2,a_{n+1}=a_{n}+\\frac{1}{n(n+1)}$.\n(2) 满足 $a_{n+1}=2 a_{n}$ 的数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 一定是递增数列吗?为什么?\n(3) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}=n^{2}-n$,求 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n(4) 如图,已知直线 $l: y=x$ 与曲线 $C: y=\\left(\\frac{1}{2}\\right)^{x}$,设 $P_{1}$ 为曲线 $C$ 上横坐标为 1 的点. 过 $P_{1}$ 作 $x$ 轴的平行线交 $l$ 于 $Q_{2}$,过 $Q_{2}$ 作 $x$ 轴的垂线交曲线 $C$ 于 $P_{2}$;再过 $P_{2}$ 作 $x$ 轴的平行线交 $l$ 于 $Q_{3}$,过 $Q_{3}$ 作 $x$ 轴的垂线交曲线 $C$ 于 $P_{3} \\cdots \\cdots$ 设点 $P_{1},P_{2},\\cdots,P_{n},\\cdots$ 的纵坐标分别为 $a_{1}$,\n(第 4 题) $a_{2},\\cdots,a_{n},\\cdots$,试求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前两项以及递推关系. 1 $a_{6}+7=21+7=28$\n$2 a_{7}+8=28+8=36$\n$5 S_{3}-S_{2}=7-5=2$\n$61^{2}=1$\n## 习题5-1A\n(1) 分别写出下列各题中的数列.\n（1） $\\sqrt{2}$ 精确到 $1,0.1,0.01,0.001,\\cdots$ 的近似值构成的数列;\n(2) 0 到 20 之间的质数按照从小到大的顺序构成的数列.\n(2) 根据以下数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式,写出数列的前 5 项以及前 5 项的和.\n(1) $a_{n}=10+2 n$;(2) $a_{n}=5 \\times(-1)^{n-1}$;(3) $a_{n}=\\frac{2 n+1}{n^{2}+1}$.\n(3) 根据以下数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式,写出数列的第 7 项、第 10 项、第 $n-1$ 项及第 $n+1$ 项.\n(1) $a_{n}=\\frac{1}{n^{3}}$;(2) $a_{n}=\\frac{(-1)^{n+1}}{n}$;(3) $a_{n}=-2^{n}+3$.\n已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{1}=1,a_{n+1}=a_{n}+\\frac{1}{a_{n}}$. 设数列的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,写出 $S_{1}$,$S_{2},S_{3},S_{4},S_{5}$.\n(5) 写出以下数列的一个通项公式.\n(1) $0,-2,-4,-6$;(2) $\\frac{6}{5},\\frac{7}{6},\\frac{8}{7},\\frac{9}{8}$;(3) $-1,\\frac{1}{4},-\\frac{1}{9},\\frac{1}{16}$.\n(6) 观察以下各数列的特点,用适当的数填空,并对每个数列各写出一个通项公式.\n(1) 2,4,,8,10,12;(2) 2,4,,16,32,,128\n(3),$4,3,2,1$,,-1,(4),4,9,16,25,,49.\n(7) 观察下列各式.\n$$\n\\begin{gathered}\n1+3=4 \\\\\n1+3+5=9 \\\\\n1+3+5+7=16\n\\end{gathered}\n$$\n请写出第 4 个、第 5 个等式,并归纳出第 $n$ 个等式.\n(1) 将下列表格补充完整.\n| $n$ | 1 | 2 | $\\cdots$ | 5 | $\\cdots$ | | $\\cdots$ | $n$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $a_{n}$ | | | $\\cdots$ | | $\\cdots$ | 195 | $\\cdots$ | $n^{2}-2 n$ |\n(2) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=n(n+2)$,\n（1）求这个数列的第 10 项、第 15 项及第 21 项;\n（2）判断 440 是不是这个数列中的项,222 呢?如果是,求出是第几项;如果不是,说明理由.\n(3) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=\\frac{n-\\sqrt{97}}{n-\\sqrt{98}}$，它的前 30 项中最大项是第几项?最小项是第几项?\n(4) 已知函数 $f(x)=\\frac{1-2 x}{x+1}$,构造数列 $a_{n}=f(n)$.\n(1) 求证: $a_{n}>-2$;\n（2）数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递增数列还是递减数列?为什么?\n(5) 写出数列 $1,2,2,4,3,8,4,16,5,\\cdots$ 的一个通项公式.\n(6) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,前 $n$ 项和 $S_{n}=\\frac{n+1}{n}$,求 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n## 2 等差数列\n### 1 等差数列\n## 1. 等差数列的定义\n## (?) 情境与问题\n观察下列现实生活中的数列,回答后面的问题.\n我国有用 12 生肖纪年的习惯,例如,2017 年是鸡年,从 2017 年开始,鸡年的年份为\n$$\n2017,2029,2041,2053,2065,2077,\\cdots \\text {;}\n$$\n我国确定鞋号的脚长值以毫米为单位来表示,常用确定鞋号脚长值按从大到小的顺序可排列为\n$$\n275,270,265,260,255,250,\\cdots;$$\n2019 年 1 月中，每个星期日的日期为\n$$\n6,13,20,27 .\n$$\n(1) 数列(1)(2)(3)在数学中都称为等差数列,它们有什么共同点?你能给等差数列下一个定义吗?\n（2）你能分别总结出数列(1)(2)(3)的通项公式并得出一般等差数列的通项公式吗?\n不难看出,上述数列(1)(2)(3)的共同点是：从第 2 项起,每一项与它的前一项之差都等于同一个常数. 具体地说，数列(1)从第 2 项起，每一项与它的前一项之差都等于 12;数列(2)从第 2 项起，每一项与它的前一项之差都等于 -5;数列(3)从第 2 项起，每一项与它的前一项之差都等于 7 .\n一般地，如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 从第 2 项起，每一项与它的前一项之差都等于同一个常数 $d$，即\n$$\na_{n+1}-a_{n}=d\n$$\n恒成立,则称 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 为等差数列,其中 $d$ 称为等差数列的公差.\n因此,(1)(2)(3)都是等差数列,且公差分别为 12,1,2 记数列(1)为 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,可以看出,$a_{2}$ 等于 $a_{1}$ (即 2 017) 加上公差 $12;a_{3}$ 等于 $a_{2}$ 加上公差 12,因此 $a_{3}$ 也等于 $a_{1}$ 加上 2 个公差 12;同样,$a_{4}$ 等于 $a_{1}$ 加上 3 个公差 $12 \\cdots \\cdots$ 由此可知,数列(1)的通项公式为\n$$\na_{n}=2017+(n-1) \\times 12=12 n+2005 .\n$$\n类似地,可知数列(2)的通项公式为\n$$\na_{n}=275+(n-1) \\times(-5)=-5 n+280;$$\n数列(3)的通项公式为\n$$\na_{n}=\\underline{3}\n$$\n一般地,如果等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项是 $a_{1}$,公差是 $d$,那么根据等差数列的定义有\n$$\na_{n+1}-a_{n}=d,$$\n即 $a_{n+1}=a_{n}+d$,从而\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}=a_{1}+d,\\\\\n& a_{3}=a_{2}+d=\\left(a_{1}+d\\right)+d=a_{1}+2 d,\\\\\n& a_{4}=a_{3}+d=\\left(a_{1}+2 d\\right)+d=a_{1}+3 d,\\\\\n& \\cdots \\cdots . .\n\\end{aligned}\n$$\n由此可归纳出等差数列的通项公式为\n$$\na_{n}=a_{1}+(n-1) d .\n$$\n另外,由等差数列的定义可得\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{n}-a_{n-1}=d,\\\\\n& a_{n-1}-a_{n-2}=d,\\\\\n& \\cdots \\cdots . \\\\\n& a_{3}-a_{2}=d,\\\\\n& a_{2}-a_{1}=d,\\end{aligned}\n$$\n将这 $n-1$ 个式子两边分别相加,则有\n$$\na_{n}-a_{1}=(n-1) d,$$\n因此同样可以得到等差数列的通项公式为 $a_{n}=a_{1}+(n-1) d$.\n等差数列的通项公式说明,只要确定了等差数列的首项与公差,就可以写出等差数列中的每一项.\n例 1 判断以下数列是否是等差数列?如果是,指出公差;如果不是,说明理由.\n(1) $7,13,19,25,31$;(2) $2,4,7,11$;(3) $-1,-3,-5,-7$.\n(1) 因为\n$$\n13-7=19-13=25-19=31-25=6,$$\n所以是等差数列,且公差为 6 .\n(2) 因为\n$$\n4-2=2,7-4=3,$$\n$4-2 \\neq 7-4$,所以不是等差数列.\n（3）因为\n$$\n-3-(-1)=-5-(-3)=-7-(-5)=-2,$$\n所以是等差数列,且公差为 4\n又因为\n$$\na_{n+1}-a_{n}=d \\Leftrightarrow a_{n+1}=a_{n}+d,$$\n所以也可通过检查 $a_{n+1}=a_{n}+d$ 是否恒成立来判断数列是否是等差数列. 例如，例 1 的(3)中，因为除首项外，每一项都可由其前一项加上-2 得到,因此是公差为 -2 的等差数列.\n例 2 已知等差数列 $10,7,4,\\cdots$,\n(1) 求这个数列的第 10 项;\n(2) -56 是不是这个数列中的项?-40 呢?如果是，求出是第几项;如果不是,说明理由.\n解 (1) 记数列为 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,则由题意知 $a_{1}=10,d=7-10=-3$,因此数列的通项公式为\n$$\na_{n}=10+(n-1) \\times(-3)=-3 n+13 .\n$$\n当 $n=10$ 时，有\n$$\na_{10}=-3 \\times 10+13=-17\n$$\n因此第 10 项为 -17 .\n（2）设 -56 是数列中的第 $n$ 项,则 $-3 n+13=-56$,解得 $n=23$,所以 -56 是数列的第 5 项.\n设 -40 是数列中的第 $n$ 项,则 $-3 n+13=-40$,解得 $n=\\frac{53}{3}$,由此可知 -40 不是数列中的项.\n## 尝试与发现\n在等差数列的通项公式中,$a_{n}$ 与 $n$ 的关系与以前学过的什么函数有关?\n因为\n$$\na_{n}=a_{1}+(n-1) d=n d+a_{1}-d\n$$\n所以,如果记\n$$\nf(x)=d x+a_{1}-d\n$$\n则可以看出 $a_{n}=f(n)$,而且\n(1) 当公差 $d=0$ 时,$f(x)$ 是常数函数,此时数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是常数列（因此,公差为 0 的等差数列是常数列);\n(2) 当公差 $d \\neq 0$ 时,$f(x)$ 是一次函数,而且 $f(x)$ 的增减性依赖于公差 $d$ 的符号,因此,当 $d>0$ 时,$\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递增数列;当 $d<0$ 时,$\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递减数列.\n这也说明,当用直角坐标系中的点来表示等差数列时,所有的点一定在一条直线上.\n例 3 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=3 n-5$,判断这个数列是否是等差数列. 如果是,求出公差;如果不是,说明理由.\n解因为\n$$\na_{n+1}-a_{n}=3(n+1)-5-(3 n-5)=3,$$\n所以数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列,且公差为 6\n事实上,可以证明,数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列的充要条件是\n$$\na_{n}=k n+b,$$\n其中 $k,b$ 是常数. 证明留作练习.\n例 4 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的公差为 $d$,求证: 对于任意的正整数 $m$,$n$,有\n$$\na_{n}=a_{m}+(n-m) d .\n$$\n证明设等差数列的首项为 $a_{1}$,则\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\na_{n}=a_{1}+(n-1) d \\\\\na_{m}=a_{1}+(m-1) d\n\\end{array}\\right.\n$$\n两式相减，整理可得\n$$\na_{n}-a_{m}=(n-m) d,$$\n即 $a_{n}=a_{m}+(n-m) d$.\n想一想\n当 $n \\neq m$ 时,由例 4 可得\n$$\n\\frac{a_{n}-a_{m}}{n-m}=d,$$\n据此你能找出 $d$ 的几何意义吗?\n例 5 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{5}=3,a_{7}=9$,求 $a_{10}$.\n解设等差数列的首项为 $a_{1}$,公差为 $d$,则\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\n3=a_{1}+4 d \\\\\n9=a_{1}+6 d\n\\end{array}\\right.\n$$\n解得 $a_{1}=-9,d=3$. 因此\n$$\na_{10}=-9+9 \\times 3=18 .\n$$\n例 5 也可以借助例 4 的结论求解,请读者自行尝试.\n## 2. 等差数列的性质\n如果 $x,A,y$ 是等差数列,那么称 $A$ 为 $x$ 与 $y$ 的等差中项.\n## 尝试与发现\n如果 $A$ 为 $x$ 与 $y$ 的等差中项,那么 $A$ 能用 $x$ 与 $y$ 表示出来吗?\n根据等差中项与等差数列的定义可知 $A-x=y-A$,因此\n$$\nA=\\frac{x+y}{2}\n$$\n例如,2 与 8 的等差中项是 $\\frac{2+8}{2}=5$.\n容易看出,在一个等差数列中,中间的每一项（既不是首项\n## 想一想\n等差中项的表达式与数轴上两点之间的中点坐标公式有什么联系?\n也不是末项的项,下同) 都是它的前一项与后一项的等差中项.\n例 6 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,\n$$\na_{n-1}=\\frac{a_{n}+a_{n-2}}{2}\n$$\n在 $n \\geqslant 3$ 时恒成立,求证：$\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列.\n证明因为\n$$\na_{n-1}=\\frac{a_{n}+a_{n-2}}{2} \\Leftrightarrow 2 a_{n-1}=a_{n}+a_{n-2} \\Leftrightarrow a_{n}-a_{n-1}=a_{n-1}-a_{n-2},$$\n所以\n$$\na_{n}-a_{n-1}=a_{n-1}-a_{n-2}=a_{n-2}-a_{n-3}=\\cdots=a_{2}-a_{1} .\n$$\n因此,从第 2 项起,每一项与它的前一项的差都相等,所以 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列.\n例 6 说明,如果一个数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等差中项,那么这个数列一定是等差数列.\n## 尝试与发现\n设数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=3 n-1$,求出 $a_{2}+a_{7},a_{3}+a_{6}$,并比较它们的大小. 你能由此总结出一个一般的结论并给出证明吗?\n因为\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}+a_{7}=3 \\times 2-1+3 \\times 7-1=25,\\\\\n& a_{3}+a_{6}=3 \\times 3-1+3 \\times 6-1=25,\\end{aligned}\n$$\n所以 $a_{2}+a_{7}=a_{3}+a_{6}$. 一般地,如果 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列,而且正整数 $s,t,p,q$ 满足 $s+t=$ $p+q$,则\n$$\na_{s}+a_{t}=a_{p}+a_{q} .\n$$\n特别地,如果 $2 s=p+q$,则\n$$\n2 a_{s}=a_{p}+a_{q} .\n$$\n结论的证明只需先将各项全部用首项与公差表示出来,然后计算即可,留作练习.\n例 7 如图 5-2-1 所示,已知某梯子共有 5 级,从上往下数,第 1 级的宽为 $35 \\mathrm{~cm}$,第 5 级的宽为 $43 \\mathrm{~cm}$,且各级的宽度从小到大构成等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,求其余 3 级的宽度.\n解 (方法一) 依题意,$a_{1}=35,a_{5}=43$.\n设公差为 $d$,则 $35+4 d=43$,解得 $d=2$. 从而\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}=35+2=37,\\\\\n& a_{3}=37+2=39,\\\\\n& a_{4}=39+2=41 .\n\\end{aligned}\n$$\n图 5-2-1\n因此,其余 3 级的宽度分别为 $37 \\mathrm{~cm},39 \\mathrm{~cm},41 \\mathrm{~cm}$.\n(方法二) 因为等差数列为 $a_{1},a_{2},a_{3},a_{4},a_{5}$,共 5 项.\n又因为 $2 \\times 3=1+5$,所以\n$$\n2 a_{3}=a_{1}+a_{5}=35+43=78,$$\n即 $a_{3}=39$.\n类似地,有\n$$\n2 a_{2}=a_{1}+a_{3}=35+39=74,2 a_{4}=a_{3}+a_{5}=39+43=82,$$\n所以 $a_{2}=37,a_{4}=41$.\n因此,其余 3 级的宽度分别为 $37 \\mathrm{~cm},39 \\mathrm{~cm},41 \\mathrm{~cm}$.\n## 练习A\n(1) 在等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,\n（1）已知 $a_{5}=6,a_{7}=16$,求首项 $a_{1}$ 与公差 $d$;\n(2) 已知 $a_{3}=20,a_{10}=-1$,求 $a_{15}$.\n(2) 求下列各题中两个数的等差中项.\n(1) 30 与 18;(2) -13 与 9 . (3) (1) 求等差数列 $2,5,8,\\cdots$ 的第 4 项与第 10 项;\n(2) 求等差数列 $12,7,2,\\cdots$ 的第 15 项.\n(4) 100 是不是等差数列 $3,7，11，\\cdots$ 中的项?79 呢?如果是,指出是第几项;如果不是,说明理由.\n(5) 根据下列等差数列的通项公式,求数列的首项与公差.\n(1) $a_{n}=3 n+5$;(2) $a_{n}=12-2 n$.\n## 练习B\n(1) 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项为 17,公差为 -0.6,则此等差数列从第几项开始出现负数?\n(2) 求证: 数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列的充要条件是 $a_{n}=k n+b$,其中 $k,b$ 是常数.\n(3) 如果 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列,而且正整数 $s,t,p,q$ 满足 $s+t=p+q$,求证:\n$$\na_{s}+a_{t}=a_{p}+a_{q} \\text {. }\n$$\n(4) 已知安装在一个公共轴上的 5 个皮带轮的直径成等差数列,其中最大的与最小的皮带轮的直径分别为 $216 \\mathrm{~mm}$ 与 $120 \\mathrm{~mm}$,求中间 3 个皮带轮的直径.\n(5) 已知一个无穷等差数列的首项为 $a_{1}$,公差为 $d$.\n（1）将数列的前 $m$ 项去掉，其余各项依次构成的数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别为多少?\n（2）取出数列中的所有序号是奇数的各项，依次构成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别为多少?\n（3）取出数列中的所有序号是 7 的倍数的各项,依次构成一个新的数列,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别为多少?\n(4) 数列 $a_{1}+a_{2}+a_{3},a_{4}+a_{5}+a_{6},a_{7}+a_{8}+a_{9},\\cdots$ 是等差数列吗?如果是,给出证明并求出首项与公差；如果不是,说明理由.\n### 2 等差数列的前 $n$ 项和\n## 情境与问题\n为了达到更好的音响和观赏效果，很多剧场的座位都是排成圆弧形的,如图 5-2-2 所示.\n如果某公司要为一个类似的剧场定做椅子，而且剧场座位的排列规律是：第 1 排 36 个，以后每一排比前一排多 6 个，共有 8 排. 你能帮这个公司算出共需要多少椅子吗？\n图 5-2-2\n利用这一小节我们要学习的等差数列前 $n$ 项和的公式,我们可以便捷地解答出上述情境中的问题.\n## 尝试与发现\n如图 5-2-3 所示,建筑工地上堆放着一些钢管,最上面一层有 4 根,下面每一层比上一层多放一根,共 8 层.\n（1）在不逐个相加的前提下，你能想办法算出这些钢管共有多少根吗?\n图 5-2-3\n（2）你能得出一般等差数列前 $n$ 项和的公式吗?\n图 5-2-3 中的这些钢管,从上到下每一层的数量构成一个等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,这个数列的首项为 $a_{1}=4$,公差 $d=1$,而且该数列共有 8 项,第 8 项为\n$$\na_{8}=4+(8-1) \\times 1=11 \\text {. }\n$$\n设想在图 5-2-3 的钢管旁边再放同样多数量的钢管,但是倒过来放置,如图 5-2-4 所示.\n图 5-2-4 这时,每一层的钢管数是相同的,都是 4+11 根,因此图 5-2-3 中钢管的总数为\n$$\n\\frac{(4+11) \\times 8}{2}=60\n$$\n一般等差数列前 $n$ 项的和可以用类似的方式得到.\n设等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,即\n$$\nS_{n}=a_{1}+a_{2}+\\cdots+a_{n-1}+a_{n},$$\n显然，\n$$\nS_{n}=a_{n}+a_{n-1}+\\cdots+a_{2}+a_{1} .\n$$\n又因为根据等差数列的性质有\n$$\na_{1}+a_{n}=a_{2}+a_{n-1}=a_{3}+a_{n-2}=a_{4}+a_{n-3}=\\cdots,$$\n所以把(1)(2)两边分别相加,可得 $2 S_{n}=n\\left(a_{1}+a_{n}\\right)$,因此\n$$\nS_{n}=\\frac{n\\left(a_{1}+a_{n}\\right)}{2}\n$$\n这就是等差数列的前 $n$ 项求和公式.\n## 尝试与发现\n上述等差数列的前 $n$ 项求和公式与首项和第 $n$ 项有关,你能将其改写成与公差 $d$ 有关的形式吗?\n因为 $a_{n}=a_{1}+(n-1) d$,所以等差数列前 $n$ 项求和公式也可以改写为\n$$\nS_{n}=n a_{1}+\\frac{n(n-1) d}{2}\n$$\n由此可知,前述情境与问题中的椅子总数为\n$$\n8 \\times 36+\\frac{8 \\times(8-1) \\times 6}{2}=456 \\text {. }\n$$\n例1 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的公差为 2,且 $a_{20}=29$,求这个等差数列前 20 项的和 $S_{20}$.\n解由等差数列的通项公式可得 $29=a_{1}+19 \\times 2$,由此可解得 $a_{1}=$ -9. 因此\n$$\nS_{20}=\\frac{20 \\times(-9+29)}{2}=200\n$$\n## 例 2 求等差数列\n$$\n5,12,19,26,\\cdots,201,208\n$$\n的各项之和. 解可以看出,所求数列是公差为 2 的等差数列.\n设共有 $n$ 项，则 $208=5+(n-1) \\times 7$,解得 $n=3$ - 因此各项之和为\n$$\n\\frac{30 \\times(5+208)}{2}=3195 \\text {. }\n$$\n例 3 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和公式为 $S_{n}=2 n^{2}-30 n$,\n(1) 求出数列的通项公式,并判断这个数列是否是等差数列;\n(2) 求 $S_{n}$ 的最小值,并求 $S_{n}$ 取得最小值时 $n$ 的值.\n解 (1) 当 $n=1$ 时,有 $a_{1}=S_{1}=4$\n当 $n \\geqslant 2$ 时，有\n$a_{n}=S_{n}-S_{n-1}=2 n^{2}-30 n-\\left[2(n-1)^{2}-30(n-1)\\right]=5$\n又因为 $4 \\times 1-32=-28$,所以 $n=1$ 时 $a_{n}=4 n-32$ 也成立,因此数列的通项公式为\n$$\na_{n}=4 n-32\n$$\n因为\n$$\na_{n+1}-a_{n}=4(n+1)-32-(4 n-32)=4,$$\n所以 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列.\n（2）（方法一）因为\n$$\nS_{n}=2 n^{2}-30 n=2\\left(n^{2}-15 n\\right)=2\\left(n-\\frac{15}{2}\\right)^{2}-\\frac{225}{2},$$\n又因为 $n$ 是正整数,所以当 $n=7$ 或 8 时,$S_{n}$ 最小,最小值是\n$$\n2 \\times 7^{2}-30 \\times 7=-112 \\text {. }\n$$\n（方法二) 由 $a_{n}=4 n-32$ 可知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是递增的等差数列,而且首项\n$$\na_{1}=-28<0\n$$\n令 $a_{n} \\leqslant 0$,可得 $4 n-32 \\leqslant 0$,解得 $n \\leqslant 8$,而且 $a_{8}=6$\n由此可知,$n=7$ 或 8 时,$S_{n}$ 最小，最小值是\n$$\n\\frac{8 \\times(-28+0)}{2}=-112\n$$\n## 探索与研究\n(1) 等差数列中,$S_{n}$ 与 $n$ 的关系与以前学过的什么函数有关?\n(2) 如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和的公式是\n$$\nS_{n}=A n^{2}+B n+C,$$\n其中 $A,B,C$ 都是常数,那么 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 一定是等差数列吗?为什么?例 4 李先生为今年上高中的儿子办理了“教育储蓄”.从 8 月 1 日开始,每个月的 1 日都存人 1000 元，共存人 3 年.\n（1）已知当年“教育储蓄” 存款的月利率为 $2.7 \\%$,则 3 年后李先生一次可支取本息共多少元?（设每月存款的利息不计人下月本金,下同. ）\n（2）已知当年同档次的“零存整取” 储蓄的月利率是 $1.725 \\%$,则李先生办理“教育储蓄” 比“零存整取” 多收益多少元?\n解 （1）每 1000 元“教育储蓄” 存一个月能得到的利息是\n$$\n1000 \\times 2.7 \\%=2.7 \\text { (元). }\n$$\n第 1 个 1000 元存 36 个月，得利息\n$$\n2.7 \\times 36 \\text { (元);}\n$$\n第 2 个 1000 元存 35 个月，得利息\n$$\n2.7 \\times 35 \\text { (元);}\n$$\n第 36 个 1000 元存 1 个月，得利息\n$$\n2.7 \\times 1 \\text { (元). }\n$$\n因此,3 年后李先生获得利息\n$$\n\\begin{aligned}\n& 2.7 \\times 36+2.7 \\times 35+\\cdots+2.7 \\times 1 \\\\\n= & \\frac{(2.7 \\times 36+2.7 \\times 1)}{2} \\times 36 \\\\\n= & 1798.2 \\text { (元). }\n\\end{aligned}\n$$\n所以 3 年后李先生可支取的本息和为\n$$\n1000 \\times 36+1798.2=37 \\text { 798. 2(元). }\n$$\n(2) 每 1000 元“零存整取” 存一个月能得到的利息是\n$$\n1000 \\times 1.725 \\%=1.725 \\text { (元),}\n$$\n因此,若是“零存整取”,3 年后李先生获得利息\n$$\n\\begin{aligned}\n& 1.725 \\times 36+1.725 \\times 35+\\cdots+1.725 \\times 1 \\\\\n= & \\frac{(1.725 \\times 36+1.725 \\times 1)}{2} \\times 36 \\\\\n= & 1148.85 \\text { (元). }\n\\end{aligned}\n$$\n因此，李先生多收益\n$$\n1798.2-1148.85=649.35 \\text { (元). }\n$$\n即李先生办理“教育储蓄” 比“零存整取” 多收益 649.35 元. (1) 根据下列各题中的条件,求相应等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和 $S_{n}$.\n(1) $a_{1}=6,d=3,n=10$;(2) $a_{1}=2,a_{n}=16,n=8$.\n(2) 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,若 $a_{4}=10,a_{10}=-2$,求 $S_{12}$.\n(3) 求下列各式的值.\n(1) $1+3+5+\\cdots+(2 n-1)$;(2) $2+4+6+\\cdots+2 n$.\n(4) 求等差数列 $63,60,57,\\cdots,-12$ 的各项之和.\n(5) 求等差数列 $4,3,2,1,\\cdots$ 前多少项的和是 -18 .\n## 练习B\n(1) 等差数列 $14,11,8,\\cdots$ 前多少项的和最大?为什么?\n(2) 在两位数的正整数中,有多少个除以 3 余 1 的数?求它们的和.\n(3) 求下列各式的值.\n(1) $1+3+5+\\cdots+(2 n+3)$;(2) $1+4+7+\\cdots+(3 n+1)$.\n(4) 已知一个凸 $n$ 边形内角的度数按从小到大构成等差数列,且最小角为 $40^{\\circ}$,公差为 $20^{\\circ}$,求 $n$ 的值.\n(5) 北京市计划于 $2017-2021$ 年的 5 年内供应 1000 公顷集体土地,用于建设集体租赁住房. 如果这 5 年内每年供应的土地公顷数构成公差为 25 的等差数列,写出这个数列.\n$\\begin{array}{llllllllllll}1 & 1 & 2 & 7 & 3 & 30 & 4 & 2-30 & =-28 & 5 & 4 n-32 & 6\\end{array}$\n## 习题5-2A\n(1) 如图,用 4 根火柴可以拼出 1 个正方形,用 7 根火柴可以拼出 2 个正方形 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 设用 $a_{n}$ 根火柴可以拼出 $n$ 个正方形,试分别写出 $a_{1},a_{2},a_{3}$ 以及数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的递推公式.\n(第 1 题)\n(2) 在等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,（1）已知 $a_{1}=6,d=3$,求 $a_{8}$;（2）已知 $a_{7}=\\frac{1}{2},d=-2$,求 $a_{1}$；\n(3) 已知 $a_{4}=10,a_{19}=4$,求 $a_{7}$ 及 $d$.\n(3) 在 12 与 60 之间揷入 3 个数,使这 5 个数成等差数列,求揷入的 3 个数.\n(4) 求集合 $\\{m \\mid m=7 n,n \\in \\mathbf{N},0<m<100\\}$ 的元素的个数,并求所有元素的和.\n(5) 根据下列各题中的条件,求相应等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和 $S_{n}$.\n(1) $a_{1}=2,d=5,n=10$;(2) $a_{1}=-2,a_{n}=6,n=12$.\n(1) 如果一个三角形的 3 个内角的度数成等差数列,这个三角形 3 个内角的大小能确定吗?你能得到什么结论?\n(2) 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$d=-5,a_{10}=-2$,求这个数列前 8 项的和.\n(3) 记等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,已知 $S_{9}<0,S_{10}>0$,则此等差数列的前多少项和最小?\n(4) 在等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,已知 $a_{3}+a_{11}=6$,求 $S_{13}$.\n(5) 已知函数 $f(n)=|n-1|+|n-2|+|n-3|+\\cdots+|n-20|$,其中 $n$ 是自然数.\n(1) 分别计算 $f(1),f(5),f(20)$ 的值;\n（2）当 $n$ 为何值时,$f(n)$ 取得最小值?最小值是多少?\n6) 我国古代数学名著《算法统宗》中说: 九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠;次第每人多十七,要将第八数来言;务要分明依次第,孝和休若外人传. 说的是,有 996 斤棉花要赠送给 8 个子女做旅费,从第 1 个孩子开始,以后每人依次多 17 斤,直到第 8 个孩子为止 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 你能根据这些信息算出每人分得了多少棉花吗?\n## 3 等比数列\n### 1 等比数列\n## 1. 等比数列的定义\n## 情境与问题\n观察下列情境中的数列,回答后面的问题.\n如图 5-3-1 所示,有些细胞在分裂时,会从 1 个变成 2 个,2 个变成 4 个,4 个变成 8 个 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 这里细胞的个数构成数列\n$1,2,4,8,16,32,\\cdots$.\n图 5-3-1\n《庄子》中说：“一尺之捶,日取其半,万世不竭.” 其意思是：一尺长的木棒,每日取其一半,永远也取不完. 如果记木棒的长度为 1,则不断取一半的过程中,每日截去一半之后木棒的长度构成数列\n$$\n\\frac{1}{2},\\frac{1}{4},\\frac{1}{8},\\cdots\n$$\n我们都知道,如果将钱存在银行里,就会获得利息. 例如,如果某年年初将 1000 元钱存为年利率为 $3 \\%$ 的五年定期存款,且银行每年年底结算一次利息,则这五年中，每年年底的本息和构成数列\n$$\n1000 \\times 1.03,1000 \\times 1.03^{2},\\cdots,1000 \\times 1.03^{5} \\text {. }\n$$\n（1）数列 (1)(2)(3)在数学中都称为等比数列,它们有什么共同点?你能给等比数列下一个定义吗?\n（2）你能总结出数列(1)(2)(3)的通项公式并得出一般等比数列的通项公式吗?不难看出,上述数列(1)(2)(3)的共同点是: 从第 2 项起,每一项与它的前一项之比都等于一个常数. 具体地,数列(1)从第 2 项起,每一项与它的前一项之比都等于 2;数列(2) 从第 2 项起,每一项与它的前一项之比都等于 $\\frac{1}{2}$;数列(3)从第 2 项起,每一项与它的前一项之比都等于 1.03 .\n一般地,如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 从第 2 项起,每一项与它的前一项之比都等于同一个常数 $q$,即\n$$\n\\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q\n$$\n恒成立 $1 \\mathbb{1}$,则称 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 为等比数列,其中 $q$ 称为等比数列的公比.\n因此,(1)(2)(3)都是等比数列,且公比分别为 2,1,2\n如果记数列(1)为 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,则可以看出,$a_{2}$ 等于 $a_{1}$ (即 1) 的 2 倍;$a_{3}$ 等于 $a_{2}$ 的 2 倍,因此 $a_{3}$ 也等于 $a_{1}$ 的 $2^{2}$ 倍;同样,$a_{4}$ 等于 $a_{1}$ 的 $2^{3}$ 倍 $\\cdots \\cdots$ 由此可知,数列(1)的通项公式为\n$$\na_{n}=2^{n-1} .\n$$\n类似地,可知数列(2)的通项公式为\n$$\na_{n}=\\left(\\frac{1}{2}\\right)^{n}\n$$\n数列(3)的通项公式为\n$$\na_{n}=3\n$$\n一般地,如果等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项是 $a_{1}$,公比是 $q$,那么根据等比数列的定义可知\n$$\n\\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q\n$$\n即 $a_{n+1}=a_{n} q$,从而\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}=a_{1} q,\\\\\n& a_{3}=a_{2} q=\\left(a_{1} q\\right) q=a_{1} q^{2},\\\\\n& a_{4}=a_{3} q=\\left(a_{1} q^{2}\\right) q=a_{1} q^{3},\\end{aligned}\n$$\n由此可归纳出等比数列的通项公式为\n$$\na_{n}=a_{1} q^{n-1} .\n$$\n另外,由等比数列的定义可得\n$$\n\\frac{a_{n}}{a_{n-1}}=q\n$$\n(1) 本书中,默认数列至少应该有 3 项,这时等比数列的公比 $q \\neq 0$.\n$$\n\\frac{a_{n-1}}{a_{n-2}}=q\n$$\n......\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\frac{a_{3}}{a_{2}}=q,\\\\\n& \\frac{a_{2}}{a_{1}}=q,\\end{aligned}\n$$\n将这 $n-1$ 个式子两边分别相乘,则有\n$$\n\\frac{a_{n}}{a_{1}}=q^{n-1}\n$$\n因此同样可以得到等比数列的通项公式为 $a_{n}=a_{1} q^{n-1}$.\n等比数列的通项公式说明,只要确定了等比数列的首项与公比,就可以写出等比数列中的每一项.\n例1 判断以下数列是否是等比数列. 如果是,指出公比;如果不是,说明理由.\n(1) $1,10,100,1000,10000$;(2) $0,1,2,4,8$;(3) $1,-\\frac{1}{2},\\frac{1}{4},-\\frac{1}{8},\\frac{1}{16}$.\n解 （1）因为\n$$\n\\frac{10}{1}=\\frac{100}{10}=\\frac{1000}{100}=\\frac{10000}{1000}=10\n$$\n所以是等比数列,且公比为 4\n（2）因为 $\\frac{1}{0}$ 没有意义，所以不是等比数列.\n（3）因为\n$$\n\\frac{-\\frac{1}{2}}{1}=\\frac{\\frac{1}{4}}{-\\frac{1}{2}}=\\frac{-\\frac{1}{8}}{\\frac{1}{4}}=\\frac{\\frac{1}{16}}{-\\frac{1}{8}}=-\\frac{1}{2},$$\n所以是等比数列,且公比为 5\n因为 $a_{n} \\neq 0$ 时,\n$$\n\\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q \\Leftrightarrow a_{n+1}=a_{n} q\n$$\n所以在已知每一项均不为 0 的前提下,可通过检查 $a_{n+1}=a_{n} q$ 是否恒成立来判断数列是否是等比数列. 例如,例 1 的 (3) 中,因为每一项都不为 0,且除首项外,每一项都是前面一项的 $-\\frac{1}{2}$ 倍,所以是公比为 $-\\frac{1}{2}$ 的等比数列. 例 2 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项为 $a_{1}=27$,公比 $q=\\frac{1}{3}$.\n(1) 求 $a_{8}$;\n(2) 判断 18 是否是这个数列中的项. 如果是,求出是第几项;如果不是，说明理由.\n解 (1) 由等比数列的通项公式可知\n$$\na_{8}=a_{1} q^{7}=27 \\times\\left(\\frac{1}{3}\\right)^{7}=\\frac{1}{81} .\n$$\n(2) 设 18 是数列中的第 $n$ 项，则 $27 \\times\\left(\\frac{1}{3}\\right)^{n-1}=18$,化简得 $3^{2-n}=2$,因为这个方程无正整数解,所以 18 不是数列中的项.\n## 尝试与发现\n在等比数列的通项公式中,$a_{n}$ 与 $n$ 的关系与以前学过的什么函数有关?\n因为\n$$\na_{n}=a_{1} q^{n-1}=\\frac{a_{1}}{q} \\times q^{n}\n$$\n所以如果记\n$$\nf(x)=\\frac{a_{1}}{q} \\times q^{x},$$\n则可以看出 $a_{n}=f(n)$,而且\n（1）当公比 $q=1$ 时,$f(x)$ 是常数函数,此时数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是常数列（因此,公比为 1 的等比数列是常数列);\n(2) 当公比 $q \\neq 1$ 时,$f(x)$ 是 $\\frac{a_{1}}{q}$ 与 $y=q^{x}$ 的乘积,此时,$f(x)$ 的增减性既与 $a_{1}$ 有关,也与 $q$ 有关.\n例 3 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=3 \\times 2^{n}$,判断这个数列是否是等比数列. 如果是,求出公比;如果不是,说明理由.\n解因为\n$$\n\\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=\\frac{3 \\times 2^{n+1}}{3 \\times 2^{n}}=2,$$\n所以数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列,且首项为 6,公比为 6\n事实上,可以证明,数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列的充要条件是\n$$\na_{n}=k q^{n},$$\n其中 $k,q$ 都是不为 0 的常数. 证明留作练习. 另外,由任何一个非零实数的偶数次方一定是正数可知,等比数列中,所有序号为奇数的项的符号相同,所有序号为偶数的项的符号相同.\n例 4 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的公比为 $q$,求证: 对于任意的正整数 $m$,$n$，有\n$$\na_{n}=a_{m} q^{n-m} .\n$$\n设等比数列的首项为 $a_{1}$,则\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\na_{n}=a_{1} q^{n-1},\\\\\na_{m}=a_{1} q^{m-1},\\end{array}\\right.\n$$\n两式相除，整理可得\n$$\n\\frac{a_{n}}{a_{m}}=q^{n-m}\n$$\n即 $a_{n}=a_{m} q^{n-m}$.\n例 5 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{3}=9,a_{6}=-243$,求 $a_{8}$.\n解设等比数列的首项为 $a_{1}$,公比为 $q$,则\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\n9=a_{1} q^{2} \\\\\n-243=a_{1} q^{5}\n\\end{array}\\right.\n$$\n解得 $a_{1}=1,q=-3$. 因此\n$$\na_{8}=(-3)^{8-1}=-2187 .\n$$\n例 5 也可以借助例 4 的结论求解,请读者自行尝试.\n## 2. 等比数列的性质\n如果 $x,G,y$ 是等比数列,那么称 $G$ 为 $x$ 与 $y$ 的等比中项.\n## 尝试与发现\n如果 $G$ 为 $x$ 与 $y$ 的等比中项,那么 $G$ 能用 $x$ 与 $y$ 表示出来吗?\n根据等比中项与等比数列的定义可知 $\\frac{G}{x}=\\frac{y}{G}$,因此 $G^{2}=x y$. 由此可知\n$$\nG= \\pm \\sqrt{x y} .\n$$\n想一想\n$G$ 为 $x$ 与 $y$ 的等比中项的充要条件是 $G^{2}=x y$ 吗?为什么?\n例如,2 与 8 的等比中项是 $\\pm \\sqrt{2 \\times 8}= \\pm 4$.\n容易看出,在一个等比数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等比中项.\n例 6 如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,\n$$\n\\frac{a_{n}}{a_{n-1}}=\\frac{a_{n-1}}{a_{n-2}}\n$$\n在 $n \\geqslant 3$ 时恒成立，求证：$\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列.\n证明根据题意有\n$$\n\\frac{a_{n}}{a_{n-1}}=\\frac{a_{n-1}}{a_{n-2}}=\\frac{a_{n-2}}{a_{n-3}}=\\cdots=\\frac{a_{3}}{a_{2}}=\\frac{a_{2}}{a_{1}},$$\n因此,从第 2 项起,每一项与它的前一项的比都相等,所以 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列.\n例 6 说明,如果一个数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等比中项,那么这个数列一定是等比数列.\n## 尝试与发现\n设数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=2^{n-1}$,求出 $a_{2} a_{7},a_{3} a_{6}$,并比较它们的大小. 你能由此总结出一个一般的结论并给出证明吗?\n因为\n$$\na_{2} a_{7}=2^{2-1} \\times 2^{7-1}=2^{7},a_{3} a_{6}=2^{3-1} \\times 2^{6-1}=2^{7},$$\n所以 $a_{2} a_{7}=a_{3} a_{6}$.\n一般地,如果 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列,而且正整数 $s,t,p,q$ 满足 $s+t=$ $p+q$,则\n$$\na_{s} a_{t}=a_{p} a_{q} .\n$$\n特别地,如果 $2 s=p+q$,则\n$$\na_{s}^{2}=a_{p} a_{q} .\n$$\n结论的证明只需先将各项全部用首项与公比表示出来,然后计算即可,留作练习.\n例 7 在 4 与 $\\frac{1}{4}$ 之间揷人 3 个数,使这 5 个数成等比数列,求揷人的 3 个数.\n解 (方法一) 依题意,$a_{1}=4,a_{5}=\\frac{1}{4}$,由等比数列的通项公式,得 $\\frac{1}{4}=4 \\times q^{4}$,解得 $q= \\pm \\frac{1}{2}$.\n当 $q=\\frac{1}{2}$ 时,揷人的 3 个数分别为\n$$\n4 \\times \\frac{1}{2}=2,2 \\times \\frac{1}{2}=1,1 \\times \\frac{1}{2}=\\frac{1}{2};$$\n当 $q=-\\frac{1}{2}$ 时,揷人的 3 个数分别为\n$$\n4 \\times\\left(-\\frac{1}{2}\\right)=-2,(-2) \\times\\left(-\\frac{1}{2}\\right)=1,1 \\times\\left(-\\frac{1}{2}\\right)=-\\frac{1}{2} .\n$$\n因此,揷人的 3 个数分别为 $2,1,\\frac{1}{2}$ 或 $-2,1,-\\frac{1}{2}$.\n（方法二）因为等比数列共有 5 项,即\n$$\na_{1},a_{2},a_{3},a_{4},a_{5} .\n$$\n又因为 $2 \\times 3=1+5$,所以\n$$\na_{3}^{2}=a_{1} a_{5}=4 \\times \\frac{1}{4}=1,$$\n即 $a_{3}= \\pm 1$. 又因为 $a_{3}$ 要与 $a_{1}$ 同号,所以 $a_{3}=7$\n类似地,有 $a_{2}^{2}=a_{1} a_{3},a_{4}^{2}=a_{3} a_{5}$,而且 $a_{2}$ 与 $a_{4}$ 同号. 因此\n当 $a_{2}=\\sqrt{a_{1} a_{3}}=\\sqrt{4 \\times 1}=2$ 时,$a_{4}=\\sqrt{a_{3} a_{5}}=\\sqrt{1 \\times \\frac{1}{4}}=\\frac{1}{2}$;\n当 $a_{2}=-\\sqrt{a_{1} a_{3}}=-\\sqrt{4 \\times 1}=-2$ 时,$a_{4}=-\\sqrt{a_{3} a_{5}}=-\\sqrt{1 \\times \\frac{1}{4}}=$ $-\\frac{1}{2}$\n因此,揷人的 3 个数分别为 $2,1,\\frac{1}{2}$ 或 $-2,1,-\\frac{1}{2}$.\n## 探索与研究\n已知 $\\left\\{a_{n}\\right\\},\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 是项数相同的两个等比数列,仿照下表中的例子填写表格,从中你能发现什么规律?证明你的结论.\n如果上述数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\},\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 都是等差数列,其他条件不变,那么能得到相应的什么结论?(1) 判断下列数列是否为等比数列.\n(1) $1,2,1,2,1$;(2) $-2,-2,-2,-2,-2$;(3) $\\lg 3,\\lg 6,\\lg 12$;(4) $1,-\\frac{1}{3},\\frac{1}{9},-\\frac{1}{27},\\frac{1}{81}$.\n(2) 求下列等比数列的第 4 项和第 5 项.\n(1) $4,-8,16,\\cdots$;(2) $2,\\frac{4}{3},\\frac{8}{9},\\cdots$;(3) $11,3.3,0.99,\\cdots$;(4) $\\frac{\\sqrt{3}}{3},-1,\\sqrt{3},\\cdots$.\n(3) 求下列各组数的等比中项.\n(1) 4,9;(2) $4-\\sqrt{3},4+\\sqrt{3}$.\n(4) 已知 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 为等比数列,填写下表.\n| 序号 | $a_{1}$ | $q$ | $n$ | $a_{n}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $(1)$ | 3 | -2 | 5 | $\\frac{1}{16}$ |\n| $(2)$ | $\\frac{1}{2}$ | 4 | -32 | |\n| $(3)$ | -2 | 5 | 48 | |\n| $(4)$ | 3 | 2 | | 24 |\n| $(5)$ | | | | 4 |\n曷 5 信息技术产业中的摩尔定律预言,每隔 18 个月至 24 个月,计算机等 IT 产品的性能会翻一番. 1945 年,世界上第一台电子计算机每秒能完成 5000 次运算,此后按照每 24 个月翻一番进行计算.\n(1) 求到 2017 年时,计算机每秒能完成的运算次数（保留 2 位有效数字);\n（2） 2017 年 6 月，我国研制的超级计算机“神威・太湖之光”的运算速度已经达到了每秒 $9.3 \\times 10^{16}$ 次,(1) 中得到的计算值比这一值大吗?\n## 练习 $\\mathrm{B}$\n(1) 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{5}=20,a_{15}=5$,求 $a_{20}$.\n(2) 存在既是等差数列又是等比数列的数列吗?如果存在,试举出实例;如果不存在，说明理由.\n(3) 当等比数列的首项与公比满足什么条件时，这个数列是递增数列?\n(4) 求证: $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 为等比数列的充要条件是 $a_{n}=k q^{n}$,其中 $k,q$ 都是不为 0 的常数. (5) 如果 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列,而且正整数 $s,t,p,q$ 满足 $s+t=p+q$,求证:\n$$\na_{s} a_{t}=a_{p} a_{q} \\text {. }\n$$\n(6) 已知一个等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项为 $a_{1}$,公比为 $q$.\n(1) 将 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $m$ 项去掉,其余各项依次构成的数列还是等比数列吗?如果是,它的首项与公比分别为多少?\n（2）取出 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的所有序号是奇数的各项,依次构成一个新的数列,这个数列还是等比数列吗?如果是,它的首项与公比分别为多少?\n（3）取出 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的所有序号为 5 的倍数的各项,依次构成一个新的数列,这个数列还是等比数列吗?如果是,给出证明并求出首项与公比;如果不是,说明理由.\n(7) 下图 (1) 是一个边长为 1 的正三角形,将每边 3 等分,以中间一段为边向外作正\n三角形，并擦去中间一段，得图（2），如此继续下去，得图（3）......试求第n个图形的周长和面积.\n(1)\n(2)\n(3)\n（第 7 题）\n$1 \\frac{1}{2}$\n21.03\n$31000 \\times 1.03^{n}$\n4\n$5-\\frac{1}{2}$\n62\n71\n### 2 等比数列的前 $n$ 项和\n## 情境与问题\n在现代信息社会,人们可以借助手机、计算机等快速地传递有关信息. 在这样的背景下,要求每一个人都要“不造谣,不信谣,不传谣”,否则要依法承担有关法律责任. 你知道这其中的缘由吗?如图 5-3-2 所示,如果一个人得到某个信息之后,就将这个信息传给 3 个不同的好友 (称为第 1 轮传播);每个好友收到信息后,又都传给了 3 个不同的好友 (称为\n第2轮传播)......依次下去，假设信息在传播的过程中都是传给不同的人，则每一轮传播后，信息传播的人数就构成了一个等比数列\n$1,3,9,27,81,\\cdots$\n图 5-3-2\n如果信息按照上述方式共传播了 19 轮,那么知晓这个信息的人数共有多少?\n为了解决情境中的问题,我们需要计算出等比数列\n$$\n1,3,9,27,81,\\cdots\n$$\n的前 20 项和,即要算出\n$$\nS_{20}=1+3+3^{2}+3^{3}+\\cdots+3^{19}\n$$\n的值.\n## 営试与发现\n你能想办法算出(1)式的值吗?你能得出一般等比数列前 $n$ 项和的公式吗?\n当在(1)式两边同时乘以 3 时,可得\n$$\n3 S_{20}=3+3^{2}+3^{3}+3^{4}+\\cdots+3^{20} \\text {. }\n$$\n(1)-(2)可得 $-2 S_{20}=1$，因此\n$$\nS_{20}=\\frac{3^{20}-1}{2} \\approx 1.7 \\times 10^{9}\n$$\n也就是说,经过 19 轮传播之后,知晓这个信息的人数约为 17 亿,比我国现有的总人口还多!\n一般地,设等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的公比为 $q$,前 $n$ 项和为 $S_{n}$,则\n$$\nS_{n}=a_{1}+a_{2}+a_{3}+\\cdots+a_{n}\n$$\n$$\n=a_{1}+a_{1} q+a_{1} q^{2}+\\cdots+a_{1} q^{n-1} \\text {. }\n$$\n当 $q=1$ 时,由(3)可以看出,$S_{n}=n a_{1}$.\n当 $q \\neq 1$ 时，在(3)两边同时乘以 $q$ 可得\n$$\nq S_{n}=a_{1} q+a_{1} q^{2}+a_{1} q^{3}+\\cdots+a_{1} q^{n}\n$$\n(3)-(4)可得 $(1-q) S_{n}=a_{1}-a_{1} q^{n}$,此时有\n$$\nS_{n}=\\frac{a_{1}\\left(1-q^{n}\\right)}{1-q}\n$$\n综上可得等比数列前 $n$ 项和的公式为\n$$\nS_{n}=\\left\\{\\begin{array}{l}\nn a_{1},q=1 \\\\\n\\frac{a_{1}\\left(1-q^{n}\\right)}{1-q},q \\neq 1\n\\end{array}\\right.\n$$\n因为 $a_{n}=a_{1} q^{n-1}$,所以 $q \\neq 1$ 时，等比数列前 $n$ 项和的公式也可改写为\n$$\nS_{n}=\\frac{a_{1}-a_{n} q}{1-q}\n$$\n例 1 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的公比 $q=\\frac{1}{2},a_{8}=1$,求这个数列前 8 项的和 $S_{8}$.\n解因为 $a_{8}=a_{1} q^{7}$,所以\n$$\na_{1}=\\frac{a_{8}}{q^{7}}=\\frac{1}{\\left(\\frac{1}{2}\\right)^{7}}=2^{7},$$\n因此\n$$\nS_{8}=\\frac{a_{1}\\left(1-q^{8}\\right)}{1-q}=\\frac{2^{7} \\times\\left[1-\\left(\\frac{1}{2}\\right)^{8}\\right]}{1-\\frac{1}{2}}=2^{8}-1=255 .\n$$\n例 2 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{3}=3,a_{10}=-384$,求这个数列前 10 项的和.\n解由已知可得\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\n3=a_{1} q^{2} \\\\\n-384=a_{1} q^{9}\n\\end{array}\\right.\n$$\n解得 $q=2$,$a_{1}=3$\n因此前 10 项的和为\n$$\nS_{10}=\\frac{a_{1}\\left(1-q^{10}\\right)}{1-q}=\\frac{3}{4} \\times \\frac{\\left[1-(-2)^{10}\\right]}{1-(-2)}=-\\frac{1023}{4} .\n$$\n例 3 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和公式为 $S_{n}=3 \\times 2^{n}-1$,求出数列的通项公式,并判断这个数列是否是等比数列.\n解当 $n=1$ 时,有 $a_{1}=S_{1}=4$\n当 $n \\geqslant 2$ 时,有\n$$\na_{n}=S_{n}-S_{n-1}=3 \\times 2^{n}-1-\\left(3 \\times 2^{n-1}-1\\right)=3 \\times 2^{n-1} .\n$$\n因此数列的通项公式为\n$$\na_{n}=\\left\\{\\begin{array}{l}\n5,n=1,\\\\\n3 \\times 2^{n-1},n \\geqslant 2 .\n\\end{array}\\right.\n$$\n又因为\n$$\na_{2}=3 \\times 2^{2-1}=6,a_{3}=3 \\times 2^{3-1}=12,$$\n$\\frac{a_{2}}{a_{1}}=\\frac{6}{5},\\frac{a_{3}}{a_{2}}=2$,可知 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 不是等比数列.\n## 探索与研究\n(1) 等比数列中,$S_{n}$ 与 $n$ 的关系与以前学过的什么函数有关?\n(2) 如果数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和的公式是\n$$\nS_{n}=A q^{n}+B\n$$\n其中 $A,B,q$ 都是常数,且 $A \\neq 0,q \\neq 0$,那么 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 一定是等比数列吗?为什么?\n例 4 求值: $9+99+999+\\cdots+\\underbrace{999 \\cdots 99}_{n \\text { 个9 }}$.\n分析数列 $9,99,999,\\cdots$ 不是等比数列,不能直接用公式计算,但将它转化成 $10-1,100-1,1000-1,\\cdots$,就容易解决了.\n解原式 $=(10-1)+\\left(10^{2}-1\\right)+\\cdots+\\left(10^{n}-1\\right)$\n$$\n\\begin{aligned}\n& =\\left(10+10^{2}+\\cdots+10^{n}\\right)-n=\\frac{10\\left(10^{n}-1\\right)}{10-1}-n \\\\\n& =\\frac{10}{9}\\left(10^{n}-1\\right)-n .\n\\end{aligned}\n$$\n例 5 某工厂去年 1 月份的产值为 $a$ 元,且月平均增长率为 $p(p>0)$,求这个工厂去年全年产值的总和.\n解设该工厂去年第 $n$ 个月的产值为 $b_{n}$ 元,由题意可知 $b_{1}=a$,且\n$$\n\\frac{b_{n+1}-b_{n}}{b_{n}}=p\n$$\n即 $\\frac{b_{n+1}}{b_{n}}=1+p$. 因此 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 是以 $a$ 为首项,5 为公比的等比数列,这个数列共有 12 项,且\n$$\nb_{n}=6\n$$\n从而这个数列所有项的和为\n$$\nS_{12}=\\frac{a\\left[1-(1+p)^{12}\\right]}{1-(1+p)}=\\frac{a\\left[(1+p)^{12}-1\\right]}{p} .\n$$\n因此可知该工厂去年全年的总产值为 $\\frac{a\\left[(1+p)^{12}-1\\right]}{p}$ 元.\n## 拓展说读\n国际象棋与等比数列\n一般认为,国际象棋起源于印度. 国际象棋的棋盘由 64 个格子组成,如下图所示. 据说国王为了奖赏发明者,让发明者提一个要求. 发明者说：我想在棋盘的第 1 个格子里放上 1 颗麦粒,在第 2 个格子里放上 2 颗麦粒，在第 3 个格子里放上 $2^{2}$ 颗麦粒，在第 4 个格子里放上 $2^{3}$ 颗麦粒 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 每个格子放的麦粒数都是前一个格子里放的麦粒数的 2 倍,直到第 64 个格子,请国王给我足够的麦\n子. 国王觉得这个要求并不过分,劂然同意. 假设每 1000 粒麦子的质量为 $40 \\mathrm{~g}$,猜想一下,国王有能力满足发明者的要求吗?\n根据等比数列前 $n$ 项求和公式可知,发明者所要求的麦粒数为\n$$\n\\begin{aligned}\n& 1+2+2^{2}+2^{3}+\\cdots+2^{63} \\\\\n= & \\frac{1 \\times\\left(1-2^{64}\\right)}{1-2}=2^{64}-1 .\n\\end{aligned}\n$$\n从而可知,发明者要求的麦子质量为\n$$\n\\frac{2^{64}-1}{1000} \\times 40 \\mathrm{~g} \\approx 7.38 \\times 10^{14} \\mathrm{~kg} \\text {. }\n$$\n也就是说,发明者要求的麦子质量约为 $7.38 \\times 10^{11}$ 吨,即 7380 亿吨. 2016 年,我国大宗粮油作物（包括小麦、水稻）产量约为 5.4 亿吨,全球大宗粮油作物总产量约为 27. 8 亿吨. 古印度的那位国王能满足发明者的要求吗?\n## 练习A\n(1) 根据下列各题中的条件,求相应的等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和 $S_{n}$.\n(1) $a_{1}=3,q=2,n=6$;(2) $a_{1}=2.4,q=-1.5,n=5$;(3) $a_{1}=8,q=\\frac{1}{2},a_{n}=\\frac{1}{2}$;(4) $a_{1}=-2.7,q=-\\frac{1}{3},a_{n}=\\frac{1}{90}$. (2) 求等比数列 $\\frac{1}{4},-\\frac{1}{2},1,\\cdots$ 从第 6 项到第 10 项的和.\n(3) 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{3}=6,S_{3}=18$,求公比 $q$.\n(4) 某林场计划第 1 年造林 15 公顷,以后每年比前一年多造林 $20 \\%$,该林场 5 年共造林多少公顷?\n(5) 某制糖厂第 1 年制糖 5 万吨. 如果平均每年的产量比上一年增加 $10 \\%$,那么从第 1 年起,约几年内可使总产量达到 30 万吨（结果保留到个位)?(参考数据: $\\lg 2=0.3010,\\lg 3=0.4771,\\lg 1.6=0.20,\\lg 1.1=0.041$.\n## 练习B\n(1) 计算.\n(1) $0.9+0.99+0.999+\\cdots+0 . \\underbrace{99 \\cdots 9}_{n \\text { 个 } 9}$;\n(2) $(a-1)+\\left(a^{2}-2\\right)+\\cdots+\\left(a^{n}-n\\right),a \\neq 0,a \\in \\mathbf{R}$.\n(2) 如果一个等比数列前 5 项的和等于 10,前 10 项的和等于 50,那么这个数列前 15 项的和等于多少?\n(3) 已知等比数列的首项为 -1,前 $n$ 项和为 $S_{n}$,如果 $\\frac{S_{10}}{S_{5}}=\\frac{31}{32}$,求 $S_{8}$.\n(4) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,点 $\\left(n,S_{n}\\right)$ 在函数 $y=2-2 \\times 3^{x}$ 的图象上,求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n(5) 我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题: 远望㠕巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盙灯?意思是,一座 7 层塔共挂了 381 盙灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的 2 倍,求塔顶层灯的数目. 你能求出来吗?$1-3^{20}$\n$2-2$\n$3 \\frac{3}{4}$\n$43 \\times 2-1=5$\n$5+p$\n$6 a(1+p)^{n-1}$\n(1) 在等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,（1）已知 $a_{5}=8,a_{7}=16$,求 $a_{1}$ 与公比 $q$;（2）已知 $a_{3}=2$,公比 $q=-1$,求 $a_{15}$. (2) 求 $a^{4}+a^{2} b^{2}$ 与 $b^{4}+a^{2} b^{2}$ (其中 $a b \\neq 0$ ) 的等比中项.\n(3) 某市近 10 年的年国内生产总值从 2000 亿元开始,以每年 $8 \\%$ 的速度增长,这个城市近 10 年的国内生产总值一共是多少?\n(4) 假设某工厂生产某种产品,第 1 年产量为 $a$,以后每年该产品产量的增长率是 $p(p>0)$,用 $a_{n}$ 表示第 $n$ 年该产品的产量，用 $S_{n}$ 表示从开始到第 $n$ 年该工厂生产这种产品的总量,分别求出 $a_{n}$ 与 $S_{n}$ 的表达式.\n(5) 3 个数成等比数列,它们的和等于 14,它们的积等于 64,求这个等比数列.\n(6) 某工厂产值的月平均增长率为 $p$,求该工厂产值的年增长率.\n(7) 已知一个正三角形边长为 $a$,以此正三角形的高为边作第 2 个正三角形,以此类推继续作正三角形. 求前 10 个正三角形的周长之和.\n(8) 设 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等比数列,且 $a_{n}>0$,证明数列 $\\left\\{\\lg a_{n}\\right\\}$ 是等差数列,并求出这个等差数列的首项与公差.\n苟9) 中国人民银行 2015 年 10 月 24 日公布的“人民币现行利率表”显示，金融机构人民币贷款 $1 \\sim 5$ 年（含 5 年）的基准利率为 $4.75 \\%$. 若某人年初时从某银行贷款 100000 元,贷款期为 5 年,贷款利率就是基准利率,银行每年年底结算一次利息. 求到第 5 年年底时,此人欠银行的钱数（精确到 $0.01)$\n## 习题5-3B\n(1) 在等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中，\n(1) 已知 $a_{1}=-1.5,a_{4}=96$,求 $q$ 和 $S_{n}$;\n（2）已知 $a_{1}=2,S_{3}=26$,求 $q$ 和 $a_{3}$；\n(3) 已知 $q=\\frac{1}{2},S_{5}=3 \\frac{7}{8}$,求 $a_{1}$ 和 $a_{4}$;\n(4) 已知 $a_{3}=-4,a_{4}=6$,求 $q$ 和 $S_{5}$.\n(2) 数列 $a,a,a,a,a$ 是等比数列吗?为什么?\n(3) 将公比为 $q$ 的等比数列 $a_{1},a_{2},a_{3},a_{4},\\cdots$,依次取相邻两项的乘积组成新的数列 $a_{1} a_{2},a_{2} a_{3},a_{3} a_{4},a_{4} a_{5},\\cdots$,这个新数列是等比数列吗?说明理由.\n(4) 已知两个等比数列的公比不相等,但第 5 项相等,这两个等比数列中除第 5 项外，还有可能出现序号与数值都相等的项吗?\n(5) 如果等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中公比 $q>1$,那么 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 一定是递增数列吗?为什么?6) 设 $S_{n}$ 是等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和,已知 $\\frac{1}{3} S_{3}$ 与 $\\frac{1}{4} S_{4}$ 的等比中项为 $\\frac{1}{5} S_{5}$,且 $\\frac{1}{3} S_{3}$ 与 $\\frac{1}{4} S_{4}$ 的等差中项为 1,求 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n(7) 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项的积为 $T_{n}$,即 $T_{n}=a_{1} a_{2} a_{3} \\cdots a_{n-1} a_{n}$,又已知 $a_{1}=4,q=\\frac{1}{2}$,求 $T_{n}$,及 $T_{n}$ 的最大值.\n## 习题5-3C\n(1) 求 $1 \\times 2+2 \\times 2^{2}+3 \\times 2^{3}+\\cdots+n \\times 2^{n}$ 的值.\n(2) 在数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$S_{n+1}=4 a_{n}+2,a_{1}=1$.\n(1) 设 $b_{n}=a_{n+1}-2 a_{n}$,求证：数列 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 是等比数列;\n(2) 设 $c_{n}=\\frac{a_{n}}{2^{n}}$，求证：数列 $\\left\\{c_{n}\\right\\}$ 是等差数列；\n（3）求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式及前 $n$ 项和公式.\n(3) 设数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,若对于任意的正整数,都有 $S_{n}=2 a_{n}-3 n$.\n(1) 求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的首项与递推关系;\n（2）证明：数列 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 满足 $b_{n+1}=A b_{n}+B$ 时（其中 $A \\neq 1,B \\neq 0$ ),数列 $\\left\\{b_{n}-\\frac{B}{1-A}\\right\\}$ 是以 $A$ 为公比的等比数列. 并求数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式.\n## 4 数列的应用\n前面我们已经看到了数列的很多应用,这一节我们再通过几个实例来展示数列的应用.\n## 1. 分期还款与数列\n## 情傹与问题\n我们知道,当偿还银行贷款时,需要将本金和利息一起偿还. 分期还款是一种很常见的还款方式,其本质是将本金和利息分推到每一期偿还. 目前,常见的分期还款方式有“等额本金还款法”“等额本息还款法” . 你能根据这两种还款方式的名称猜出它们的不同吗?如果向银行货款本金 $A_{0}$ 元,打算分成 $m$ 期偿还,并且每一期的利率为 $r(r>0)$，记每期还款的钱数构成的数列为\n$$\na_{1},a_{2},\\cdots,a_{m},$$\n你能写出两种还款方法中，第 $n$ 期所要还的钱数 $a_{n}$ 的表达式吗?\n顾名思义,“等额本金还款法” 是将本金平均分配到每一期进行偿还，每一期的还款金额由两部分组成,一部分为每期本金,即贷款本金除以还款期数,另一部分是利息,即贷款本金与已还本金总额的差乘以利率. 因此这种方式中，\n每期还款金额 $=$ 贷款本金\n利用情境中的符号有\n$$\na_{n}=\\frac{A_{0}}{m}+\\left[A_{0}-\\frac{A_{0}}{m}(n-1)\\right] \\times r .\n$$\n例 1 自主创业的大学生张华向银行贷款 200000 元租赁了一处经营场所,因为预计前期经营状况会比较好,张华跟银行约定按照“等额本金还款法” 分 10 年进行还款,贷款的年利率为 $5 \\%$. 设第 $n$ 年张华的还款金额为 $a_{n}$ 元,求出 $a_{n}$ 的表达式,并说出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的特征.\n解因为每期所还本金为\n$$\n\\frac{200000}{10}=20000(\\text { 元 }),$$\n所以，第 $n$ 年以前已还本金总额为 $20000(n-1)$ 元,从而有\n$$\n\\begin{aligned}\na_{n} & =20000+[200000-20000(n-1)] \\times 5 \\% \\\\\n& =1\n\\end{aligned}\n$$\n可以看出,$\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是一个递减的等差数列.\n“等额本息还款法” 是将本金和利息平均分配到每一期进行偿还,因此每一期所还钱数相等,即\n$$\na_{1}=a_{2}=\\cdots=a_{m} \\text {. }\n$$\n为了较快地推导出这种方式中每一期所要还的钱数,我们先介绍资金的现值与末来值.\n## 営试与发现\n假设你现在手中有 1000 元钱,而且你打算一年以后再使用这笔钱. 那么一年以后，这笔钱所能买到的东西价值最多只能是 1000 元吗?为什么?由此你能得到什么启发?\n因为可以将这笔钱存人银行中，而到期之后银行会支付利息，所以一年后使用这笔钱时,所能买到的东西价值是不止 1000 元的. 例如,假设一年定期的存款利率为 $5 \\%$,不计利息税，则一年后的本息和为\n$$\n1000(1+5 \\%)=1050 \\text { (元). }\n$$\n即一年后可以买到价值 1050 元的东西.\n换句话说,现在的 1000 元相当于一年后的 1050 元. 类似地，如果记现在的 $A_{0}$ 元相当于 $n$ 年后的 $A$ 元,银行存款的年利率为 $r(r>0)$ 且每年结算一次利息 (不计利息税,下同),则 $A_{0}(1+r)^{n}=A$,即\n$$\nA_{0}=2\n$$\n经济学上,一般称 $A_{0}$ 为 $A$ 的现值,而 $A$ 为 $A_{0}$ 的末来值. 可以看出,现值的计算公式提供了不同时期资金换算的方法,因此在日常生活中有广泛应用.\n在前面的情境中，如果用“等额本息还款法”进行还款，设贷款时的资金 $A_{0}$ 元为现值,且每一期所还钱数为 $x$ 元,则:\n第 1 期所还钱的现值为 $\\frac{x}{1+r}$ 元;\n第 2 期所还钱的现值为 $\\frac{x}{(1+r)^{2}}$ 元;第 $m$ 期所还钱的现值为 3 Ј.\n因为最后还款的现值总和应为 $A_{0}$ 元,所以\n$$\n\\frac{x}{1+r}+\\frac{x}{(1+r)^{2}}+\\cdots+\\frac{x}{(1+r)^{m}}=A_{0} \\text {,}\n$$\n又因为 $r>0$,所以由等比数列前 $n$ 项求和公式可解得\n$$\nx=\\frac{A_{0} r(1+r)^{m}}{(1+r)^{m}-1}\n$$\n例 2 刚考人大学的小明准备向银行贷款 5000 元购买一台笔记本电脑,然后上学的时候通过勤工俭学来分期还款. 小明与银行约定：每个月还一次款,分 12 次还清所有的欠款,且每个月还款的钱数都相等,贷款的月利率为 $0.5 \\%$. 试求出小明每个月所要还款的钱数 (精确到 0.01 元).\n可以看出,小明选择的还款方式为“等额本息还款法”,因此\n$$\nx=\\frac{5000 \\times 0.5 \\% \\times(1+0.5 \\%)^{12}}{(1+0.5 \\%)^{12}-1} \\approx 430.33 \\text { (元) } \\text {. }\n$$\n即小明每个月要还款约 430.33 元.\n## 2. 政府支出的“乘数”效应与数列\n经济学家凯恩斯在解释政府财政政策时指出,如果政府的支出增加,那么就会产生“乘数” 效应.\n例如,政府如果增加道路维修费用 300 亿元,那么这笔费用将会使部分居民收人增加. 假设这些居民将收人增加量的 $75 \\%$ 用于国内消费，25\\%用于存储或国外消费,那么国内消费的金额将会产生第 2 轮影响,其也会使部分居民收人增加. 收人增加了的居民又会将一定比例的收人增加量用于国内\n消费，因此又会产生新的一轮影响......假设每一个受影响的居民消费理念都一样,那么经过 30 轮影响之后,最后的国内消费总额将会是 300 亿元的倍数 (最初政府支出也算是国内消费),也就是说有了“乘数” 效应.\n事实上,在这个例子中，如果设第 $n$ 轮消费的金额为 $a_{n}$ 元,则:\n第 1 轮居民用于消费的金额为\n$$\n\\left.a_{1}=300 \\times 75 \\% \\text { (亿元 }\\right);$$\n第 2 轮居民用于消费的金额为\n$$\n\\left.a_{2}=a_{1} \\times 75 \\%=300 \\times(75 \\%)^{2} \\text { (亿元 }\\right);$$\n第 30 轮居民用于消费的金额为\n$$\na_{30}=a_{29} \\times 75 \\%=4 \\quad \\text { (亿元). }\n$$\n因此,经过 30 轮后,国内消费总额是\n$$\n\\begin{aligned}\n& 300+300 \\times 75 \\%+300 \\times(75 \\%)^{2}+\\cdots+300 \\times(75 \\%)^{30} \\\\\n= & \\frac{300\\left[1-(75 \\%)^{31}\\right]}{1-75 \\%} \\\\\n\\approx & 300 \\times 4=1200 \\text { (亿元 }) .\n\\end{aligned}\n$$\n政府的初始支出为 300 亿元,而国内消费最后约为 1200 亿元,因此国内消费约是初始支出的 4 倍.\n例 3 假设政府增加某项支出 100 亿元，每个受惠的居民会将 $80 \\%$ 的额外收人用于国内消费. 求经过 30 轮影响之后,最后的国内消费总额 (最初政府支出也算是国内消费，结果精确到 1 亿元）.\n解依题意可知,经过 30 轮影响之后,最后的国内消费总额为\n$$\n\\begin{aligned}\n& 100+100 \\times 80 \\%+100 \\times(80 \\%)^{2}+\\cdots+100 \\times(80 \\%)^{30} \\\\\n= & \\left.\\frac{100\\left[1-(80 \\%)^{31}\\right]}{1-80 \\%} \\approx 500 \\text { (亿元 }\\right) .\n\\end{aligned}\n$$\n## 3. 其他\n例 4 有些食物中含有一定量的微量元素,当人体摄人微量元素之后,微量元素会随着尿液、汗液等部分排出. 假设某人每天吃进某微量元素 $10 \\mathrm{mg}$,该微量元素每天以 $10 \\%$ 的比率排出,则 30 天后在此人身体中积累了多少该微量元素?（设一开始某人体内该微量元素为 0,计算结果精确到 $0.1 \\mathrm{mg}$. )\n解设第 $n$ 天时此人体内有微量元素 $a_{n} \\mathrm{mg}$，则:\n第 1 天此人身体内的微量元素为\n$$\na_{1}=10 \\times(1-10 \\%)(\\mathrm{mg}) \\text {;}\n$$\n第 2 天此人身体内的微量元素为\n$a_{2}=\\left(a_{1}+10\\right)(1-10 \\%)=10 \\times(1-10 \\%)+10 \\times(1-10 \\%)^{2}(\\mathrm{mg})$;\n第 3 天此人身体内的微量元素为\n$$\n\\begin{aligned}\na_{3} & =\\left(a_{2}+10\\right)(1-10 \\%) \\\\\n& =10 \\times(1-10 \\%)+10 \\times(1-10 \\%)^{2}+10 \\times(1-10 \\%)^{3}(\\mathrm{mg});\\end{aligned}\n$$\n第 30 天此人身体内的微量元素为\n$$\n\\begin{aligned}\na_{30} & =\\left(a_{29}+10\\right)(1-10 \\%) \\\\\n& =10 \\times(1-10 \\%)+10 \\times(1-10 \\%)^{2}+\\cdots+10 \\times(1-10 \\%)^{30} \\\\\n& =\\frac{10(1-10 \\%)\\left[1-(1-10 \\%)^{30}\\right]}{1-(1-10 \\%)} \\approx 86.2(\\mathrm{mg}) .\n\\end{aligned}\n$$\n即 30 天后在此人身体中积累了约 $86.2 \\mathrm{mg}$ 的该微量元素. 例 5 某企业为一个高科技项目注人了启动资金 1000 万元,已知每年可获利 $25 \\%$,但由于竞争激烈,每年年底需从利润中取出 200 万元资金进行科研、技术改造与广告投人,方能保持原有的利润增长率. 设经过 $n$ 年之后,该项目的资金为 $a_{n}$ 万元.\n（1）写出 $a_{1}$ 的值以及数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的递推公式;\n(2) 证明: $\\left\\{a_{n}-800\\right\\}$ 为等比数列,并求出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式;\n(3) 求出至少要经过多少年,该项目的资金才可以达到或超过翻两番 (即为原来的 4 倍）的目标. (取 $\\lg 2 \\approx 0.3$ )\n解 (1) 由题意知\n$$\na_{1}=1000 \\times(1+25 \\%)-200=1050,$$\n而且\n$$\na_{n+1}=a_{n} \\times(1+25 \\%)-200=\\frac{5}{4} a_{n}-200 .\n$$\n(2) 由(1) 可知\n$$\na_{n+1}-800=\\frac{5}{4} a_{n}-200-800=\\frac{5}{4}\\left(a_{n}-800\\right),$$\n又因为 $a_{1}-800=1 \\quad 050-800=250 \\neq 0$,所以可知 $a_{n}-800 \\neq 0$,从而可知 $\\left\\{a_{n}-800\\right\\}$ 为等比数列.\n因此\n$$\na_{n}-800=\\left(a_{1}-800\\right) \\times\\left(\\frac{5}{4}\\right)^{n-1}=250 \\times\\left(\\frac{5}{4}\\right)^{n-1},$$\n所以 $a_{n}=250 \\times\\left(\\frac{5}{4}\\right)^{n-1}+800$.\n(3) 令 $a_{n} \\geqslant 4000$,可得 $\\left(\\frac{5}{4}\\right)^{n-1} \\geqslant \\frac{64}{5}$,因此 $(n-1) \\lg \\frac{5}{4} \\geqslant \\lg \\frac{64}{5}$,$(n-1) \\lg \\frac{10}{2^{3}} \\geqslant \\lg \\frac{2^{7}}{10}$,所以\n$$\nn-1 \\geqslant \\frac{7 \\lg 2-1}{1-3 \\lg 2} \\approx 11\n$$\n因此 $n \\geqslant 12$.\n即至少要经过 12 年,项目的资金才可以达到或超过翻两番的目标.\n## 习题5-4A\n(1)“等额本金还款法” 中,每一期还款数构成的数列一定是一个递减的等差数列吗?为什么?(2)“等额本息还款法” 中，每一期还款数构成的数列是什么数列?\n(3) 一对夫妇为了 5 年后能购买一辆车,准备每年到银行去存一笔钱. 假设银行储蓄年利率为 $5 \\%$,每年结算一次利息且不计利息税,为了使 5 年后本利和共有 10 万元,则他们每年约需存多少钱（精确到 1 元）?\n(4) 假设某人每天服用某种药物 $20 \\mathrm{mg}$,该药物每天以 $20 \\%$ 的比率排出,则 30 天后在此人身体中积累了多少该药物?\n(5) 我国古代数学名著《九章算术》中记载有“耗子穿墙”问题：今有垣厚五尺,两鼠对穿. 大鼠日一尺,小鼠亦日一尺. 大鼠日自倍,小鼠日自半. 问: 几何日相逢？各穿几何?你能解答此题吗?\n## 习题5-4B$\n(1) 网上购鞋常常能看到脚长 $a \\mathrm{~mm}$ 与鞋号 $b_{n}$ 的对应表格.\n| $a$ | 220 | 225 | 230 | 235 | 240 | 245 | 250 | 255 | 260 | 265 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $b$ | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 |\n请解决下面的问题.\n（1）找出满足表中对应规律的计算公式,通过实际脚长 $a$ 计算出鞋号 $b$;\n(2) 根据计算公式,计算 30 号童鞋所对应的脚长是多少.\n（3）如果一个篮球运动员的脚长为 $282 \\mathrm{~mm}$,根据计算公式,他该穿多大号的鞋?\n(2)《莱因德纸草书》中曾记载有下面的数学问题: 把 100 个面包分给 5 个人,使每个人所得的面包数成等差数列,且最大的 3 份之和的 $\\frac{1}{7}$ 等于较小的 2 份之和,求最小的 1 份为多少. 你能求解此题吗?\n(3) 假设政府增加某项支出 200 亿元,而每个受惠的居民会将 $50 \\%$ 的额外收入用于国内消费. 求政府此项支出经过 50 轮后的国内消费总金额.\n(4) 设某投资项目现在需投资 200 万元,且第 1 年年末开始,每一年的净利润是 15 万元,而且收益可以持续 50 年. 求年利率为 $8 \\%$ 时所有收益的现值,并以此说明投资者是否应该投资这个项目 (假设投资者现在有 200 万元资金).\n(5) 假设某企业现在的净利润为 200 万元,且以后每年增长 $4 \\%$. 但该企业今年遇到了资金困难的问题，所以企业管理人提出：如果有投资人现在出资 5500 万元的话,该企业将现在和以后每年的净利润都无条件划归给投资人. 假设该企业可以无限生存下去,而银行的年利率为 $8 \\%$,不考虑其他情况,你是否会同意该企业管理人的提议?（提示：将该企业末来利润的现值之和与 5500 万元进行比较. ) (6) 某人现有资金 172500 元,恰好可以以每股 17.25 元的价格购进某种股票 10000 股,预期一年后能以每股 18.96 元的价格卖出（股票交易税税率为 $0.3 \\%)$;此人也可以将这笔资金存入银行，其中月利率为 $0.8 \\%$，每月结算一次利息且不扣利息税. 你觉得该人应该用这笔资金买股票还是存银行?（取 $\\left.(1+0.8 \\%)^{12}=1.10034\\right)$\n(7) 从社会效益和经济效益出发,某地准备投入资金进行生态环境建设,以发展旅游产业. 根据规划,本年度投入 800 万元,以后每年投入将比上年減少 $\\frac{1}{5}$,本年度当地旅游业收入估计为 400 万元,由于该项建设对旅游的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加 $\\frac{1}{4}$.\n（1）设 $n$ 年内（本年度为第 1 年）总投入为 $a_{n}$ 万元,旅游业总收入为 $b_{n}$ 万元，写出 $a_{n},b_{n}$ 的表达式；\n（2）经过多少年后,旅游的总收入就能超过总投入?\n$$\n1-1000 n+31000 \\quad 2 \\frac{A}{(1+r)^{n}} \\quad 3 \\frac{x}{(1+r)^{m}} \\quad 4300 \\times(75 \\%)^{30}\n$$\n## 5 数学归纳法\n## 尝试与发现\n已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{1}=1$,且\n$$\na_{n+1}=\\frac{4 n^{2}-1}{a_{n}}\n$$\n求出这个数列的第 2、3、4、5 项，你能由此猜出数列的通项公式并给出证明吗?\n由已知可得\n$$\n\\begin{aligned}\n& a_{2}=\\frac{4 \\times 1^{2}-1}{a_{1}}=\\frac{3}{1}=3,\\quad a_{3}=\\frac{4 \\times 2^{2}-1}{a_{2}}=\\frac{15}{3}=5,\\\\\n& a_{4}=1 \\quad,a_{5}=2\n\\end{aligned}\n$$\n这就是说,数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 5 项分别为 $1,3,5,7,9$,因此,可以猜测 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是一个等差数列，且通项公式为\n$$\na_{n}=2 n-1 \\text {. }\n$$\n怎样才能证明这一点呢?我们已经知道,前面 5 项都是满足(1)式的,所以原则上需要对后面的每一项都进行验证，但因为后面有无穷多项，所以一一验证是不可能的. 不过,用下述方法可以给出后面的每一项也满足(1)式的严格证明.\n假设 $n=k$ 时，(1)式成立,即 $a_{k}=2 k-1$.\n根据已知条件和假设可知\n$$\na_{k+1}=\\frac{4 k^{2}-1}{a_{k}}=\\frac{4 k^{2}-1}{2 k-1}=2 k+1=2(k+1)-1,$$\n即 $n=k+1$ 时，(1)式也成立.\n这就能够说明(1)式对任何正整数都成立了: 我们已经知道(1)式对 $n=1$,$2,3,4,5$ 都是成立的,而且我们证明了“如果 $n=k$ 时成立,那么 $n=$ $k+1$ 也成立”,因此 $n=6$ 也是成立的;由于 $n=6$ 是成立的,因此 $n=6+$ $1=7$ 也是成立的 $\\cdots \\cdots$\n上面这个说理过程的一般化,就是数学归纳法:\n一个与自然数有关的命题,如果 （i）当 $n=n_{0}$ 时，命题成立;\n（ii）在假设 $n=k$ （其中 $k \\geqslant n_{0}$ ） 时命题成立的前提下,能够推出 $n=$ $k+1$ 时命题也成立.\n那么,这个命题对大于等于 $n_{0}$ 的所有自然数都成立.\n## 探索与研究\n有人认为,可以借助多米诺骨牌来理解数学归纳法. 如图 5-5-1 所示,一列排好的多米诺骨牌,如果推倒第一张,而且后续的每一张倒下时,能够导致下一张也倒下,则所有的骨牌都能倒下.\n你觉得这种理解方式怎么样?\n图 5-5-1\n例1 用数学归纳法证明,对任意的正整数 $n$,都有\n$$\n1^{2}+2^{2}+3^{2}+\\cdots+n^{2}=\\frac{n(n+1)(2 n+1)}{6} .\n$$\n证明 （i）当 $n=1$ 时,\n$$\n\\text { 左边 }=1^{2}=1 \\text {,右边 }=\\frac{1 \\times(1+1) \\times(2 \\times 1+1)}{6}=1 \\text {,}\n$$\n所以此时等式成立.\n(ii) 假设 $n=k \\quad(k \\geqslant 1)$ 时,等式成立,即\n$$\n1^{2}+2^{2}+3^{2}+\\cdots+k^{2}=\\frac{k(k+1)(2 k+1)}{6} .\n$$\n则\n$$\n\\begin{aligned}\n& 1^{2}+2^{2}+3^{2}+\\cdots+k^{2}+(k+1)^{2} \\\\\n= & \\frac{k(k+1)(2 k+1)}{6}+(k+1)^{2} \\\\\n= & \\frac{(k+1)(k+2)(2 k+3)}{6} \\\\\n= & \\frac{(k+1)[(k+1)+1][2(k+1)+1]}{6},\\end{aligned}\n$$\n所以,此时 $n=k+1$ 也成立.\n根据(i)和 (ii)可知,等式对任何正整数都成立.\n## 尝试与发现\n以下是某人给出的关于\n$$\n2+4+6+\\cdots+2 n=n^{2}+n+1\n$$\n对所有正整数都成立的证明,这个证明有问题吗?由此你能得到什么启发?\n证明假设 $n=k$ 时,(2)式成立,即\n$$\n2+4+6+\\cdots+2 k=k^{2}+k+1 \\text {. }\n$$\n则\n$$\n\\begin{aligned}\n& 2+4+6+\\cdots+2 k+2(k+1) \\\\\n= & k^{2}+k+1+2(k+1) \\\\\n= & (k+1)^{2}+(k+1)+1,\\end{aligned}\n$$\n所以,此时 $n=k+1$ 也成立.\n因此(2)式恒成立.\n显然，(2)式是不成立的,因为当 $n=1$ 时，(2)式\n$$\n\\text { 左边 }=2 \\text {，右边 }=3\n$$\n此时(2)式不成立. 事实上,尝试与发现中给出的证明,只是数学归纳法证明中的第(ii)部分.\n这就说明,用数学归纳法证明时，（i) 与 (ii) 缺一不可. 事实上,(i) 是 (ii)的基础,即只有确定了 $n=n_{0}$ 时命题成立,后续的推导才会有意义.\n例 2 求证：平面上 $n$ 个圆把平面最多分成 $n^{2}-n+2$ 个区域.\n证明（i）显然，一个圆将平面分成 2 个区域. 当 $n=1$ 时，\n$$\nn^{2}-n+2=4\n$$\n所以当 $n=1$ 时结论成立.\n（ii）假设当 $n=k(k \\geqslant 1)$ 时，结论成立,即 $k$ 个圆最多把平面分成 $k^{2}-k+2$ 个区域.\n在此基础上增加一个圆，为使区域最多，应使新增的圆与前 $k$ 个圆都交于两点,如图 5-5-2 所示. 于是新增了 $2 k$ 个交点,这 $2 k$ 个交点将新圆分成 $2 k$ 段弧,这 $2 k$ 段弧将所经过的区域一分为\n图 5-5-2 二,因此新增了 $2 k$ 个区域,这样 $k+1$ 个圆最多把平面分成\n$$\n\\left(k^{2}-k+2\\right)+2 k=(k+1)^{2}-(k+1)+2\n$$\n个区域. 即当 $n=k+1$ 时结论也成立.\n所以,结论对任何正整数都成立.\n例 3 求证：当 $n$ 是大于或等于 5 的正整数时,$2^{n}>n^{2}$.\n证明 (i) 当 $n=5$ 时,$2^{5}=32,5^{2}=25$,显然 $2^{5}>5^{2}$,所以此时命题成立.\n（ii）假设 $n=k$ （其中 $k \\geqslant 5$ ） 时命题成立,即 $2^{k}>5$\n因为 $k \\geqslant 5$,所以 $k^{2} \\geqslant 5 k>2 k+1$,因此\n$$\n2^{k+1}=2 \\times 2^{k}>2 \\times k^{2} \\geqslant k^{2}+5 k>k^{2}+2 k+1=(k+1)^{2} .\n$$\n可知不等式当 $n=k+1$ 时也成立.\n综上可知,不等式对任何大于或等于 5 的正整数 $n$ 都成立.\n(1) 一个与自然数有关的命题,如果已知 $n=3$ 时,命题成立,而且在假设 $n=k$ (其中 $k \\geqslant 3$ ) 时命题成立的前提下,能够推出 $n=k+1$ 时命题也成立.\n(1) $n=90$ 时命题成立吗?\n(2) $n=2$ 时命题一定成立吗?举例说明.\n(2) 用数学归纳法证明: $1 \\times 2+2 \\times 3+3 \\times 4+\\cdots+n(n+1)=\\frac{1}{3} n(n+1)(n+2)$.\n(3) 用数学归纳法证明: $-1+3-5+\\cdots+(-1)^{n}(2 n-1)=(-1)^{n} n$.\n(4) 用数学归纳法证明: 当 $n \\geqslant 2$ 时,\n$$\n\\left(a_{1}+a_{2}+a_{3}+\\cdots+a_{n}\\right)^{2}=a_{1}^{2}+a_{2}^{2}+\\cdots+a_{n}^{2}+2\\left(a_{1} a_{2}+a_{1} a_{3}+\\cdots+a_{n-1} a_{n}\\right) \\text {. }\n$$\n(5) 用数学归纳法证明: $1^{3}+2^{3}+3^{3}+\\cdots+n^{3}=\\frac{n^{2}(n+1)^{2}}{4}$.\n已知 $x>1$,且 $n$ 是正整数,用数学归纳法证明: $(1+x)^{n} \\geqslant 1+n x$.\n(1) 一个与自然数有关的命题,如果 $n=k+1$ 时命题不成立,能够推出 $n=k$ 时命题也不成立 (其中 $k$ 为正整数). 若已知 $n=6$ 时,命题不成立;$n=7$ 时,命题成立.\n(1) $n=3$ 时命题成立吗?\n(2) $n=8$ 时命题一定成立吗?\n(2) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{1}=0$,且 $a_{n+1}=\\frac{1}{2-a_{n}}$. 猜测这个数列的通项公式,并给出证明. 已知数列\n$$\n\\frac{1}{1 \\times 3},\\frac{1}{3 \\times 5},\\frac{1}{5 \\times 7},\\cdots,\\frac{1}{(2 n-1) \\times(2 n+1)},\\cdots\n$$\n记这个数列前 $n$ 项和为 $S_{n}$. 计算 $S_{1},S_{2},S_{3},S_{4}$,根据计算的结果,猜想 $S_{n}$ 的表达式,并用数学归纳法进行证明.\n(4) 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=\\frac{1}{n(n+1)}$,记这个数列前 $n$ 项和为 $S_{n}$. 计算 $S_{1},S_{2},S_{3},S_{4}$,根据计算的结果,猜想 $S_{n}$ 的表达式,并用数学归纳法进行证明.\n(5) 证明 $4^{2 n+1}+3^{n+2}$ 能被 13 整除,其中 $n$ 为任意正整数.\n(6) 观察下列各式.\n$$\n\\begin{aligned}\n& 1^{3}=1^{2},\\\\\n& 1^{3}+2^{3}=3^{2},\\\\\n& 1^{3}+2^{3}+3^{3}=6^{2},\\\\\n& 1^{3}+2^{3}+3^{3}+4^{3}=10^{2},\\end{aligned}\n$$\n总结出一般规律,并用数学归纳法证明你所得到的结论.\n(7) 下面是按照一定规律画出的一列“树型” 图.\n（第 7 题）\n其中，第 2 个图比第 1 个图多 2 个“树枝”,第 3 个图比第 2 个图多 4 个“树枝”，第 4 个图比第 3 个图多 8 个“树枝”. 假设第 $n$ 个图的“树枝”数为 $a_{n}$,写出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的递推公式和通项公式,并用数学归纳法证明通项公式.\n$\\frac{4 \\times 3^{2}-1}{a_{3}}=\\frac{35}{5}=7$\n$2 \\frac{4 \\times 4^{2}-1}{a_{4}}=\\frac{63}{7}=9$\n$1^{2}+1+1=3$\n$41^{2}-1+2=2$\n$5 k^{2}$\n## 本章小结\n## 1 知识结构图设计与交流\n本章我们首先学习了数列的概念,包括数列的通项公式、递增数列、递减数列、数列的前 $n$ 项和；然后学习了等差数列，包括等差数列的定义、通项公式与性质；接下来学习了等比数列,包括等比数列的定义、通项公式与性质;最后还学习了一种新的数学证明方法―数学归纳法,了解了数学归纳法在证明与自然数有关的命题中的作用.\n依照知识之间的联系，我们可以作出如下的知识结构图.\n## 数列\n等差数列\n$$\na_{n+1}-a_{n}=d\n$$\n$a_{n}=a_{1}+(n-1) d$ 等比数列\n数学归纳法\n请依据自己的理解,在知识结构图上补充更多的内容吧!你能作出其他形式的知识结构图吗?\n## 课题作业\n在本章学习的过程中,我们已经看到,我国古代数学中包含有很多数列的研究成果. 实际上,早在元代数学家朱世杰所著的《四元玉鉴》中，就已经给出了“高阶等差数列” 前 $n$ 项求和公式. 试查阅有关文献和互联网,了解我国古代数学中数列的研究成果,从你感兴趣的角度撰写小论文，然后与其他同学交流、分享.\n## 3 复习题\n## A 组\n1. 观察数列的特点,在每个空白处填人一个适当的数,并写出每个数列的一个通项公式.\n(1) $1,3,7$,31,_ 127\n(2) 2,5,$,17,26$,50;\n(3) $\\frac{1}{2},-\\frac{1}{4}$ $-\\frac{1}{16},\\frac{1}{32},\\ldots,\\frac{1}{128}$;\n(4) $1,\\sqrt{2}$,$2,\\sqrt{5}$,$\\sqrt{7}$\n2. 观察数列 $0,3,8,15,24,\\cdots$ 中各项的规律,求数列的一个通项公式.\n3. 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{1}=1,a_{3}=2,a_{n+2}=a_{n+1}+a_{n}$,试写出这个数列的前 10 项以及前 5 项的和.\n4. 已知 $a_{n}=2 n-1$,求证: $S_{n}=\\frac{\\left(a_{n}+1\\right)^{2}}{4}$.\n5. 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为 $a_{n}=3 n-1+2^{n-1},S_{n}$ 为其前 $n$ 项和.\n(1) 求 $S_{4},S_{5}$;（2）求 $S_{n}$.\n6. 已知 $a_{1}=1,a_{n+1}=2 a_{n}+1$,记 $b_{n}=a_{n}+1$,证明：$\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 是等比数列,并求 $a_{n}$.\n7. 早在公元前 1 世纪左右,我国古代著名的《周髀算经》中就出现了与等差数列有关的内容：凡八节二十四气，气损益九寸九分六分分之一；冬至茖长一丈三尺五寸，夏至㫡长一尺六寸. 问：次节损益寸数长短各几何?这指的是二十四节气可以通过特定标记的日影长度来确定，每相邻两个节气之间的日影长度差为 $99 \\frac{1}{6}$ 分;且冬至时日影长度最大,为 1350 分;夏至时日影长度最小,为 160 分. 问每个节气的日影各为多少. 设二十四节气的日影长按从大到小的顺序排成的数列为 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,请依次写出这个数列中的各项.\n8. 用数学归纳法证明: $1^{2}+3^{2}+5^{2}+\\cdots+(2 n-1)^{2}=\\frac{1}{3} n\\left(4 n^{2}-1\\right)$.\n9. 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式为\n$$\na_{n}=\\frac{1}{\\sqrt{n}+\\sqrt{n+1}}\n$$\n记这个数列前 $n$ 项和为 $S_{n}$. 计算 $S_{1},S_{2},S_{3},S_{4}$,并根据计算的结果,猜想 $S_{n}$ 的表达式,并用数学归纳法进行证明. 10. 求证：对任意正整数 $n,x^{2 n}-y^{2 n}$ 都能被 $x-y$ 整除.\n## B 组\n1. 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,且 $S_{m}=10,S_{2 m}=30$,求 $S_{3 m}$ 的值.\n2. 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,且 $S_{m}=10,S_{2 m}=30$,求 $S_{3 m}$ 的值.\n3. (1) 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,则\n$$\nS_{n},S_{2 n}-S_{n},S_{3 n}-S_{2 n},S_{4 n}-S_{3 n},\\cdots\n$$\n成等差数列吗?证明你的结论.\n(2) 已知等比数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,则\n$$\nS_{n},S_{2 n}-S_{n},S_{3 n}-S_{2 n},S_{4 n}-S_{3 n},\\cdots\n$$\n成等比数列吗?证明你的结论.\n4. 是否存在一个各项都小于 5 的无穷递增数列?如果存在,写出一个满足条件的数列的通项公式;如果不存在,说明理由.\n5. 如果 $a_{4}=\\frac{1}{8},a_{n+1}=\\frac{a_{n}}{2 a_{n}+1}$,试写出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 3 项,并猜想它的一个通项公式,然后给出证明.\n6. 已知 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$S_{n}+S_{m}=S_{n+m},a_{1}=1$,求 $a_{10}$ 的值.\n7. 已知 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 中,$a_{n+1}+(-1)^{n} a_{n}=2 n-1$,求 $S_{8}$ 的值.\n8. 已知 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 满足 $a_{1} a_{2} a_{3} \\cdots a_{n-1} a_{n}=n^{2}$,求 $a_{n}$.\n9. 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 满足 $a_{1}+2 a_{2}+\\cdots+(n-1) a_{n-1}+n a_{n}=3 n^{2}$,求 $a_{n}$.\n10. 已知数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 是等差数列,$\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 是等比数列,且 $b_{2}=3,b_{3}=9,a_{1}=b_{1}$,$a_{14}=b_{4}$\n(1) 求 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的通项公式;\n（2）设 $c_{n}=a_{n} b_{n}$,求数列 $\\left\\{c_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和.\n11. 已知等差数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $A_{n}$,等差数列 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 的前 $n$ 项和为 $B_{n}$,且 $\\frac{A_{n}}{B_{n}}=\\frac{2 n+3}{3 n+2}$,求 $\\frac{a_{8}}{b_{8}}$.\n12. 已知 $n \\geqslant 2$,且平面内有 $n$ 条直线,其中任意两条不平行,任意三条不过同一点,证明：这些直线的交点的个数为\n$$\nf(n)=\\frac{n(n-1)}{2}\n$$\n## C 组\n1. 甲、乙、丙、丁 4 人做传球练习,球首先由甲传出,每个人得到球后都等可能地传给其余 3 人之一,设 $P_{n}$ 表示经过 $n$ 次传递后球回到甲手中的概率.\n(1) 求 $P_{1},P_{2}$;\n(2) 用 $n$ 表示出 $P_{n}$.\n2. 计算 $1+2 x+3 x^{2}+\\cdots+n x^{n-1}$.\n3. 将正整数数列 $1,2,3,4，5，\\cdots$ 的各项按照上小下大、左小右大的原则写成如下的三角形数表.\n（1）写出数表的第 4 行、第 5 行;\n（2）写出数表中第 10 行的第 5 个数;\n（3）设数表中每行的第 1 个数依次构成数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\}$,数表中每行的最后一个数依次构成数列 $\\left\\{b_{n}\\right\\}$,试分别写出数列 $\\left\\{a_{n}\\right\\},\\left\\{b_{n}\\right\\}$ 的递推公式,并求出它们的通项公式.\n导数及其应用\n## 本章导语\n我们从物理学中已经知道，物体运动的位移$x$、速度$v$、加速度$a$ (均指大小,下同）之间具有紧密的联系. 速度描述了位移变化的快慢，加速度描述了速度变化的快慢,即\n$$\nv=\\frac{\\Delta x}{\\Delta t},a=\\frac{\\Delta v}{\\Delta t}\n$$\n其中 $t$ 表示时间,$\\Delta t$ 表示时间的变化量.\n特别地,当物体做的是初速度为 $v_{0}$ 的匀加速直线运动时,$a$ 是一个常数,此时\n$$\nx=v_{0} t+\\frac{1}{2} a t^{2},v=v_{0}+a t .\n$$\n你知道吗?如果从本章我们要学习的导数知识来看的话,上述速度就是位移关于时间的导数,而加速度就是速度关于时间的导数,即\n$$\nv=x^{\\prime}=v_{0}+a t,a=v^{\\prime} \\text {,}\n$$\n其中 $x^{\\prime}$ 与 $v^{\\prime}$ 分别表示 $x$ 与 $v$ 对时间 $t$ 的导数.\n事实上，导数是研究变化率问题不可或缺的工具.\n另一方面,我们知道,物体在做曲线运动时,速度的方向是与运动轨迹相切的. 例如,如图所示的砂轮打磨下来的微粒,是沿着飞轮的切线飞出去的. 这也就意味着,求切线是研究曲线运动时经常要做的事情.\n我们在平面解析几何中已经知道怎样求圆锥曲线的切线. 不过,可能会让你感到意外的是,那种求切线的方法并不适用于一般的曲线. 然而，借助于导数来讨论曲线的切线具有一般性.\n导数还是研究函数性质和解决众\n多实际问题的重要工具.\n本章我们将通过实际问题理解导数的概念,并了解怎样利用导数来研究变化率、曲线的切线、函数的性质等.\n## 1 导数\n### 1 函数的平均变化率\n日常生活中,我们经常需要关注量的变化快慢的问题,也就是变化率的问题.\n## 1. 函数的平均变化率\n## 情境与问题\n药物在动物体内的含量随时间变化的规律,是药学与数学之间的边缘学科药物动力学的研究内容,相关的规律是确定药物的使用量和用药时间间隔的依据. 他克莫司是一种新型免疫抑制剂,在器官移植临床中的应用非常广泛. 已知某病人服用他克莫司 $t \\mathrm{~h}$ 后血药浓度 $w \\mu \\mathrm{g} / \\mathrm{L}$ 的一些对应数据如下表所示.\n| $t$ | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 3 | 5 | 8 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $w$ | 0 | 6.6 | 28.6 | 39.1 | 31 | 22.7 | 8.8 | 8.3 |\n（1）当 $t \\in[0.5,1]$ 和 $t \\in[1,1.5]$ 时,$w$ 都是增加的,哪个时间段 $w$ 的增加更快?\n(2) 当 $t \\in[3,5]$ 时,平均每小时 $w$ 的变化量为多少?这里的平均每小时的变化量有什么实际意义?\n由所给数据不难看出,当 $t \\in[0.5,1]$ 和 $t \\in[1,1.5]$ 时,$w$ 的增加量分别为\n$$\n28.6-6.6=22,39.1-28.6=10.5 \\text {. }\n$$\n因为时间间隔都是 $0.5 \\mathrm{~h}$,所以 $t \\in[0.5,1]$ 时,$w$ 增加更快.\n当 $t \\in[3,5]$ 时,$w$ 的变化量为又因为共有 $5-3=2(\\mathrm{~h})$,所以平均每小时的变化量为 $\\frac{-13.9}{2}=$ -6. 95. 这说明,在 $[3,5]$ 这段时间内,任意 1 个小时血药浓度平均减少 6. $95 \\mu \\mathrm{g} / \\mathrm{L}$,此时,任意 $h(h \\in[0,2])$ 个小时血药浓度平均减少 $6.95 h \\mu \\mathrm{g} / \\mathrm{L}$. 一般地,若函数 $y=f(x)$ 的定义域为 $D$,且\n$$\nx_{1},x_{2} \\in D,x_{1} \\neq x_{2},y_{1}=f\\left(x_{1}\\right),y_{2}=f\\left(x_{2}\\right) \\text {,}\n$$\n则称\n$$\n\\Delta x=x_{2}-x_{1}\n$$\n为自变量的改变量;称\n$$\n\\Delta y=y_{2}-y_{1}\\left(\\text { 或 } \\Delta f=f\\left(x_{2}\\right)-f\\left(x_{1}\\right)\\right)\n$$\n为相应的因变量的改变量;称\n$$\n\\frac{\\Delta y}{\\Delta x}=\\frac{y_{2}-y_{1}}{x_{2}-x_{1}}\\left(\\text { 或 } \\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f\\left(x_{2}\\right)-f\\left(x_{1}\\right)}{x_{2}-x_{1}}\\right)\n$$\n为函数 $y=f(x)$ 在以 $x_{1},x_{2}$ 为端点的闭区间上的平均变化率,其中“以 $x_{1},x_{2}$ 为端点的闭区间”,在 $x_{1}<x_{2}$ 时指的是 $\\left[x_{1},x_{2}\\right]$,而 $x_{1}>x_{2}$ 时指的是 2\n平均变化率的实际意义是,在以 $x_{1},x_{2}$ 为端点的闭区间上,自变量每增加 1 个单位,因变量平均将增加 $\\frac{\\Delta y}{\\Delta x}$ 个单位. 因此,如果自变量增加 $h$ 个单位,那么因变量将增加 3 个单位.\n值得注意的是,上述 $\\Delta x$ 在 $x_{1}<x_{2}$ 时是大于 0 的,在 $x_{1}>x_{2}$ 时是小于 0 的,而且 $x_{2}$ 总可以用 $x_{1}$ 和 $\\Delta x$ 表示,即 $x_{2}=x_{1}+\\Delta x$,此时“以 $x_{1}$,$x_{2}$ 为端点的闭区间” 也可表述为“以 $x_{1},x_{1}+\\Delta x$ 为端点的闭区间”,而且 $f\\left(x_{2}\\right)=f\\left(x_{1}+\\Delta x\\right)$,因此平均变化率\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f\\left(x_{1}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{1}\\right)}{\\left(x_{1}+\\Delta x\\right)-x_{1}}=\\frac{f\\left(x_{1}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{1}\\right)}{\\Delta x} .\n$$\n依照定义可知，函数在一个区间内的平均变化率,等于这个区间端点对应的函数图象上两点连线的斜率. 例如,图 6-1-1 中函数 $y=$ $f(x)$ 在 $\\left[x_{1},x_{2}\\right]$ 上的平均变化率,等于直线 $A B$ 的斜率,其中\n$$\nA\\left(x_{1},f\\left(x_{1}\\right)\\right),B\\left(x_{2},f\\left(x_{2}\\right)\\right) .\n$$\n因此,平均变化率近似地刻画了函数对应的\n图 6-1-1 曲线 (即函数图象) 在某一区间上的变化趋势,是曲线倾斜程度的“数量化”,曲线的倾斜程度是平均变化率的“直观化”. 例1 求函数 $f(x)=x^{2}$ 在下列区间上的平均变化率.\n(1) $[1,3]$;\n（2）以 1 和 $1+\\Delta x$ 为端点的闭区间.\n（1）依定义可知\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f(3)-f(1)}{3-1}=\\frac{3^{2}-1^{2}}{2}=4\n$$\n即 $f(x)$ 在 $[1,3]$ 上的平均变化率为 4 .\n（2）依定义可知\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f(1+\\Delta x)-f(1)}{\\Delta x}=\\frac{(1+\\Delta x)^{2}-1^{2}}{\\Delta x}=2+\\Delta x,$$\n$f(x)$ 在以 1 和 $1+\\Delta x$ 为端点的闭区间上的平均变化率为 4\n例 1(2) 的计算结果说明,函数 $f(x)=x^{2}$ 在以 1 和 $1+\\Delta x$ 为端点的闭区间上的平均变化率与 $\\Delta x$ 有关: $\\Delta x$ 增大时,平均变化率 5\n从几何上来看就是,当 $\\Delta x$ 增大时,函数 $f(x)=x^{2}$ 的图象上,连接 $(1,f(1))$ 与 $(1+$ $\\Delta x,f(1+\\Delta x))$ 的直线的斜率将不断增大. 如图 6-1-2 所示的图中,直线 $A B$ 的斜率小于直线 $A O$ 的斜率,且直线 $A O$ 的斜率小于直线 $A C$ 的斜率.\n图 6-1-2\n## 2. 以直代曲\n前述情境与问题中的数据可以用图 6-1-3 表示.\n值得注意的是,若将 $w$ 作为时间 $t$ 的函数，除了根据已知数据得到的点以外,函数图象上的其他点我们是不知道的. 例如,函数的图象有可能是图 6-1-3 中黄色的曲线,也有可能是绿色的曲线.\n图 6-1-3\n## 珐试与娄现\n观察前述情境与问题中的数据与图 6-1-3,思考怎样才能估计出 $t=4$ 时 $w$ 的值. 不难想到,此时我们可以将图 6-1-3 中的线段 $A B$ 近似地看成 $w$ 在 $[3,5]$ 上的图象,从而由 $A B$ 的方程可以算出 $t=4$ 时 $w$ 的估计值: 因为直线 $A B$ 的斜率为 -6.95,且 $B(5,8.8)$,所以由直线的点斜式可知 $A B$ 的方程为\n$$\nw-8.8=-6.95(t-5),$$\n想一想\n你能利用 3,4,5 成等差数列来算出 $w$ 的估计值吗?\n代人 $t=4$,可以算得 $w=15.75$,也就是说 $w$ 的估计值为 15.75 .\n上述求出 $w$ 估计值的关键是用直线段代替了曲线段,这在数学中简称为“以直代曲”.\n## 3. 平均速度与平均变化率\n从物理学中我们知道,平均速度可以刻画物体在一段时间内运动的快慢. 如果物体运动的位移 $x \\mathrm{~m}$ 与时间 $t \\mathrm{~s}$ 的关系为 $x=h(t)$,则物体在 $\\left[t_{1},t_{2}\\right]\\left(t_{1}<t_{2}\\right.$ 时 ) 或 $\\left[t_{2},t_{1}\\right]\\left(t_{2}<t_{1}\\right.$ 时) 这段时间内的平均速度为\n$$\n\\frac{h\\left(t_{2}\\right)-h\\left(t_{1}\\right)}{t_{2}-t_{1}}(\\mathrm{~m} / \\mathrm{s}) \\text {. }\n$$\n这就是说,物体在某段时间内的平均速度等于 $x=h(t)$ 在该段时间内的平均变化率.\n例 2 已知某物体运动的位移 $x \\mathrm{~m}$ 是时间 $t \\mathrm{~s}$ 的函数,而且 $t=0.1$ 时,$x=0.25;t=0.5$ 时,$x=2.25$.\n(1) 求这个物体在时间段 $[0.1,0.5]$ 内的平均速度;\n(2) 估计出 $t=0.2$ 时物体的位移.\n解 (1) 所求平均速度为\n$$\n\\frac{2.25-0.25}{0.5-0.1}=\\frac{2}{0.4}=5(\\mathrm{~m} / \\mathrm{s}) .\n$$\n(2) 将 $x$ 在 $[0.1,0.5]$ 上的图象看成直线,则由 (1) 可知,直线的斜率为 6,且直线通过点 $(0.1,0.25)$,因此,$x$ 与 $t$ 的关系可近似地表示为\n$$\nx-0.25=5(t-0.1) .\n$$\n在上式中令 $t=0.2$,可求得 $x=7$,即 $t=0.2$ 时物体的位移可以估计为 $0.75 \\mathrm{~m}$. (1) 分别求函数 $f(x)=x$ 与 $g(x)=x^{2}$ 在 $[0,1]$ 上的平均变化率.\n(2) 试指出正弦函数 $y=\\sin x$ 在区间 $\\left[0,\\frac{\\pi}{6}\\right]$ 和 $\\left[\\frac{\\pi}{3},\\frac{\\pi}{2}\\right]$ 上的平均变化率中,哪一个较大.\n(3) 分别求函数 $y=x^{2}$ 在区间 $\\left[1,\\frac{4}{3}\\right],\\left[2,\\frac{7}{3}\\right],\\left[\\frac{8}{3},3\\right]$ 上的平均变化率,并指出它们的大小关系.\n(4) 已知函数 $y=f(x)$ 的图象如图所示,设 $f(x)$ 在区间 $[0$,1] 与 $[1,2]$ 上的平均变化率为 $a,b$,比较 $a,b$ 的大小.\n(5) 地高辛是用来治疗心脏病的一种药物,若某病人血液中地高辛的初始剂量为 $0.5 \\mathrm{mg}$,且 $x$ 天后血液中剩余的剂量\n(第 4 题) 为 $y \\mathrm{mg},y$ 与 $x$ 的部分数据如下表所示.\n| $x$ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $y$ | 0.5 | 0.345 | 0.238 | 0.164 | 0.113 | 0.078 |\n将 $y$ 看成 $x$ 的函数,分别求函数在 $[0,2]$ 和 $[3,5]$ 上的平均变化率.\n## 练习B\n(1) 已知二次函数 $f(x)=x^{2}-2 x+a$,\n(1) 比较 $f(0)$ 与 $f(3)$ 的大小;\n（2）比较 $f(x)$ 在区间 $[0,1]$ 与 $[1,3]$ 上的平均变化率的大小.\n(2) 已知函数 $f(x)$ 与 $g(x)$ 在区间 $[0,1]$ 上都有定义,且 $\\forall x \\in(0,1),f(x)<$ $g(x)$,那么 $f(x)$ 与 $g(x)$ 在区间 $[0,1]$ 上的平均变化率一定不相等吗?为什么?\n(3) 已知某物体运动的位移 $x \\mathrm{~m}$ 是时间 $t \\mathrm{~s}$ 的函数,而且 $t=0.3$ 时,$x=0.38;t=0.6$ 时,$x=5.06$.\n（1）求这个物体在时间段 $[0.3,0.6]$ 内的平均速度；\n(2) 估计出 $t=0.5$ 时物体的位移.\n(4) 已知 $w$ 是 $t$ 的函数,部分函数值如下表所示,且 $[5,8]$ 是这个函数的定义域的子集,试估计 $t=6$ 和 $t=7$ 时 $w$ 的值.\n| $t$ | 2 | 3 | 5 | 8 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $w$ | 31 | 22.7 | 8.8 | 8.3 |\n(5) 已知甲、乙两人百米赛跑路程与时间的关系如图所示.\n（1）甲、乙两人的平均速度各是多少?(2) 在接近终点时,甲乙两人谁的速度更快?\n(第 5 题)\n$18.8-22.7=-13.9$\n$2\\left[x_{2},x_{1}\\right]$\n$3 \\frac{\\Delta y}{\\Delta x} h$\n$42+\\Delta x$\n增大\n## $\\begin{array}{lll}5 & 7 & 0.75\\end{array}$\n### 2 导数及其几何意义\n## 情境与问题\n从物理学中我们知道,如果物体运动的轨迹是一条曲线,那么该物体在每一个点处的瞬时速度的方向是与曲线相切的. 例如,若物体的运动轨迹如图 6-1-4 所示,而且物体是顺次经过 $A,B$ 两点的,则物体在 $A$ 点处的瞬时速度的方向与向量 $v$ 的方向相同.\n图 6-1-4\n那么,到底什么是瞬时速度呢?怎样才能确定一般曲线在某一点的切线?例如,图 6-1-4 中物体在 $B$ 处的速度方向与向量 $m$ 还是 $n$ 的方向相同?\n学习完本小节的内容后,上述问题我们都能给出明确的答案.\n## 1. 瞬时变化率与导数\n## 尝试与发现\n已知物体运动的位移 $x \\mathrm{~m}$ 与时间 $t \\mathrm{~s}$ 的关系为\n$$\nx=h(t)=0.5 t^{2} \\text {. }\n$$\n（1）分别求出物体在 $[1,2]$ 与 $[2，3]$ 这两段时间内的平均速度;\n（2）思考物体在 $t=2$ 时的速度该如何定义,并指出这一速度的实际意义.\n根据平均速度等于平均变化率可知,在 $[1,2]$ 内,物体的平均速度为\n$$\n\\frac{0.5 \\times 2^{2}-0.5 \\times 1^{2}}{2-1}=1.5(\\mathrm{~m} / \\mathrm{s})\n$$\n在 $[2，3]$ 这段时间内,物体的平均速度为\n$$\n\\frac{0.5 \\times 3^{2}-0.5 \\times 2^{2}}{3-2}=2.5(\\mathrm{~m} / \\mathrm{s}) \\text {. }\n$$\n不难想到,如果记 $t=2$ 时物体的速度为 $v \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,那么当 $\\Delta t$ 很小时,物体在以 2 和 $2+\\Delta t$ 为端点的闭区间上的平均速度应该是 $v$ 的近似值,即\n$$\nv \\approx \\frac{0.5 \\times(2+\\Delta t)^{2}-0.5 \\times 2^{2}}{\\Delta t}=1\n$$\n而且当 $\\Delta t$ 无限接近于 0 时,近似会越来越精确,此时,可以看出 $2+$ $0.5 \\Delta t$ 是无限接近于 2 的,如下表所示.\n| $\\Delta t$ | -0.1 | -0.01 | -0.001 | 0.001 | 0.01 | 0.1 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 区间 | $[1.9,2]$ | $[1.99,2]$ | $[1.999,2]$ | $[2,2.001]$ | $[2,2.01]$ | $[2,2.1]$ |\n| 平均速度 | 1.95 | 1.995 | 1.9995 | 2.0005 | 2.005 | 2.05 |\n| $2+0.5 \\Delta t$ | | | | | | |\n因此,可以认为 $t=2$ 时,物体的速度\n$$\nv=2(\\mathrm{~m} / \\mathrm{s}) .\n$$\n这个速度通常称为瞬时速度 (简称为速度). 这一速度的实际意义是,在 $t=2$ 附近的任意一小段时间 $\\Delta t \\mathrm{~s}$ 内,物体运动的位移的近似值为 $v \\Delta t=2 \\Delta t \\mathrm{~m}$.\n瞬时速度在日常生活中随处可见. 例如,汽车在行驶时,速度表盘上显示的就是瞬时速\n图 6-1-5 度,如图 6-1-5 所示,而且该瞬时速度也是按照类似上述方法得出的近似值.\n一般地,设函数 $y=f(x)$ 在 $x_{0}$ 附近(1)有定义,自变量在 $x=x_{0}$ 处的改变量为 $\\Delta x$,当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,若平均变化率\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}\n$$\n无限接近于一个常数 $k$,那么称常数 $k$ 为函数 $f(x)$ 在 $x=x_{0}$ 处的瞬时变化率. 此时,也称 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处可导,并称 $k$ 为 $f(x)$ 在 $x=x_{0}$ 处的导数,记作\n$$\nf^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=k\n$$\n为了简单起见,“当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,$\\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}$ 无限接\n(1)“$x_{0}$ 附近” 是指存在区间 $(a,b)$,使得 $x_{0} \\in(a,b)$,且 $(a,b)$ 是 $f(x)$ 定义域的子集,下同. 近于常数 $k$ 也常用符号“$\\rightarrow$ ”（读作“趋向于”）表示为\n$$\n\\text { 当 } \\Delta x \\rightarrow 0 \\text { 时,} \\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x} \\rightarrow k \\text {,}\n$$\n或者写成 $\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}=k$,即\n$$\nf^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x} \\text {. }\n$$\n由(1)式还可以看出,当 $\\Delta x$ 很小时,$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\approx \\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}$,从而\n$$\nf\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right) \\approx f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x .\n$$\n由此能得到瞬时变化率 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 的实际意义: 当自变量在 $x=x_{0}$ 处的改变量 $\\Delta x$ 很小时,因变量对应的改变量的近似值为 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x$.\n前面的尝试与发现中,$t=2$ 时的瞬时速度实际上就是函数 $h(t)=0.5 t^{2}$ 在 $t=2$ 处的导数 $h^{\\prime}(2)$,即\n$$\nh^{\\prime}(2)=\\lim _{\\Delta t \\rightarrow 0} \\frac{h(2+\\Delta t)-h(2)}{\\Delta t}=\\lim _{\\Delta t 0}(2+0.5 \\Delta t)=2\n$$\n例 1 已知函数 $f(x)=-x^{2}$,求 $f(x)$ 在 $x=3$ 处的导数 $f^{\\prime}$ (3).\n解当自变量在 $x=3$ 处的改变量为 $\\Delta x$ 时,平均变化率\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f(3+\\Delta x)-f(3)}{\\Delta x}=\\frac{-(3+\\Delta x)^{2}-\\left(-3^{2}\\right)}{\\Delta x}=-6-\\Delta x .\n$$\n可以看出,当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,$\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}$ 无限接近于 -6,因此\n$$\nf^{\\prime}(3)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(3+\\Delta x)-f(3)}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}(-6-\\Delta x)=-6 .\n$$\n例 2 在生产过程中,产品的总成本 $C$ 一般来说是产量 $Q$ 的函数,记作 $C=f(Q)$,称为总成本函数. 为了方便起见,经济学家一般假设 $Q$ 能在某一区间内连续地取值,并将总成本函数在 $Q_{0}$ 处的导数 $f^{\\prime}\\left(Q_{0}\\right)$ 称为在 $Q_{0}$ 处的边际成本,用 $M C\\left(Q_{0}\\right)$ 表示,即 $M C\\left(Q_{0}\\right)=f^{\\prime}\\left(Q_{0}\\right)$.\n已知某产品的总成本函数为 $C=Q^{2}$,求边际成本 $M C(300)$,并说明其实际意义.\n设 $Q=300$ 时产量的改变量为 $\\Delta Q$,则\n$$\n\\frac{\\Delta C}{\\Delta Q}=\\frac{(300+\\Delta Q)^{2}-300^{2}}{\\Delta Q}=\\underline{3}\n$$\n令 $\\Delta Q \\rightarrow 0$,可得 $M C(300)=4$\n因此,产量为 300 时的边际成本为 600 . 其实际意义是: 此时多生产 1 件产品,成本要增加 600 . 例 3 某正方形铁板在 $0^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时,边长为 $10 \\mathrm{~cm}$. 当温度在很小的范围内变化时,由于热胀冷缩,铁板的边长也会发生变化,而且已知温度为 $t^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时正方形的边长为 $10(1+a t) \\mathrm{cm}$,其中 $a$ 为常数. 设此时正方形的面积为 $S \\mathrm{~cm}^{2}$,且 $S=f(t)$,求 $f^{\\prime}(0)$ 并解释其实际意义.\n解依题意可知\n$$\nf(t)=[10(1+a t)]^{2}=100(1+a t)^{2} .\n$$\n设 $t=0$ 时温度的改变量为 $\\Delta t$,则\n$$\n\\begin{aligned}\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta t} & =\\frac{f(0+\\Delta t)-f(0)}{\\Delta t} \\\\\n& =\\frac{100[1+a(0+\\Delta t)]^{2}-100(1+a \\times 0)^{2}}{\\Delta t} \\\\\n& =200 a+100 a^{2} \\Delta t .\n\\end{aligned}\n$$\n令 $\\Delta t \\rightarrow 0$,可得 $f^{\\prime}(0)=200 a$.\n这表示在 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时,铁板面积对温度的瞬时变化率为 $200 a$. 实际意义是,在 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时,温度的改变量 $\\Delta t^{\\circ} \\mathrm{C}$ 很小时,铁板面积的改变量的近似值为 $200 a \\Delta t \\mathrm{~cm}^{2}$.\n## 2. 导数的几何意义\n## 尝试与发现\n已知函数 $f(x)=x^{2}+x$,设自变量在 $x=0$ 处的改变量为 $\\Delta x$.\n(1) 依照定义求出 $f^{\\prime}(0)$;\n(2) 设 $M(0+\\Delta x,f(0+\\Delta x))$ 为函数图象上一点,探讨 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,直线 $O M$ 具有什么样的性质.\n显然,平均变化率\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f(0+\\Delta x)-f(0)}{\\Delta x}=\\frac{\\left[(0+\\Delta x)^{2}+(0+\\Delta x)\\right]-\\left(0^{2}+0\\right)}{\\Delta x}=1+\\Delta x .\n$$\n可以看出,当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,$\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}$ 无限接近于 1,因此\n$$\n\\begin{aligned}\nf^{\\prime}(0) & =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(0+\\Delta x)-f(0)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}(1+\\Delta x)=1 .\n\\end{aligned}\n$$\n从几何上来看,如图 6-1-6 所示,点 $A,B$\n图 6-1-6 对应的 $\\Delta x$ 都小于 0,而且 $B$ 对应的 $\\Delta x$ 更加接近于 0,这也就是说,直线 $O A,O B$ 的斜率都小于 1,且 $O B$ 的斜率更接近于 1;类似地,点 $C,D$ 对应的 $\\Delta x$ 都大于 0,而且 $C$ 对应的 $\\Delta x$ 更加接近于 0,直线 $O C,O D$ 的斜率都大于 1,且 $O C$ 的斜率更接近于 1 .\n因此,若 $M(0+\\Delta x,f(0+\\Delta x))$ 为函数图象上一点,则 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,直线 $O M$ 的斜率将无限接近于 1,直线 $O M$ 将无限接近于过 $O$ 点且斜率为 1 的直线 $l$. 这里的直线 $l$ 就是曲线 $y=x^{2}+x$ 在 $(0,0)$ 处的切线.\n一般地,如图 6-1-7 所示,设 $S$ 是平面上的一条曲线,$P_{0}$ 是曲线 $S$ 上的一个定点,$P$ 是曲线 $S$ 上 $P_{0}$ 附近的点,则称直线 $P P_{0}$ 为曲线 $S$ 的割线,如果 $P$ 无限接近于 $P_{0}$ 时,割线 $P P_{0}$ 无限接近于通过 $P_{0}$ 的一条直线 $l$,则称直线 $l$ 为曲线 $S$ 在点 $P_{0}$ 处的切线.\n依照切线的定义可知,如果将函数 $y=f(x)$ 的\n图 6-1-7 图象看成曲线（称为曲线 $y=f(x)$,下同),而且曲线在点 $A\\left(x_{0},f\\left(x_{0}\\right)\\right)$ 处的切线为 $l$,则 $\\Delta x$ 很小时,$B\\left(x_{0}+\\Delta x,f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)\\right)$ 是 $A$ 附近的一点,割线 $A B$ 的斜率是\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}\n$$\n则当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,割线的斜率将无限趋近于切线 $l$ 的斜率.\n这就是说,$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 就是曲线 $y=f(x)$ 在点 $\\left(x_{0},f\\left(x_{0}\\right)\\right)$ 处（也称在 $x=x_{0}$ 处) 的切线的斜率,从而根据直线的点斜式方程可知,切线的方程是\n$$\ny-f\\left(x_{0}\\right)=f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)\\left(x-x_{0}\\right) \\text {. }\n$$\n例 4 已知函数 $f(x)=x^{2}$,求曲线 $y=f(x)$ 在 $(1,f(1))$ 处切线的斜率与方程.\n解因为\n$$\n\\begin{aligned}\nf^{\\prime}(1) & =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(1+\\Delta x)-f(1)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{(1+\\Delta x)^{2}-1}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}(2+\\Delta x) \\\\\n& =5\n\\end{aligned}\n$$\n因此所求切线的斜率为 2 .\n又因为 $f(1)=1^{2}=1$,所以切线的方程为\n$$\ny-1=2(x-1)\n$$\n即 $y=2 x-1$. 例 5 已知函数 $f(x)=\\frac{1}{x}$,求曲线 $y=f(x)$ 在 $(2,f(2))$ 处切线的方程.\n解因为\n$$\n\\begin{aligned}\nf^{\\prime}(2) & =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(2+\\Delta x)-f(2)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\frac{1}{2+\\Delta x}-\\frac{1}{2}}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{-1}{2(2+\\Delta x)} \\\\\n& =6\n\\end{aligned}\n$$\n又因为 $f(2)=\\frac{1}{2}$,所以所求切线方程为\n$$\ny-\\frac{1}{2}=-\\frac{1}{4}(x-2)\n$$\n即 $y=-\\frac{1}{4} x+1$.\n借助曲线的切线,我们还可以从几何上来理解瞬时变化率的实际意义,并可以利用某一点的导数来估计这一点附近的函数值,具体过程如下.\n如果函数 $y=f(x)$ 在 $x_{0}$ 处的导数为 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$,且在 $x_{0}$ 处自变量的改变量为 $\\Delta x$,对应的函数值改变量为\n$$\n\\Delta y=f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right),$$\n贝则\n$$\nf\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)=f\\left(x_{0}\\right)+\\Delta y \\text {. }\n$$\n如图 6-1-8 所示,此时曲线 $y=f(x)$ 在 $x_{0}$ 处的切线 $l$ 的斜率为 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$,因此\n$$\nA C=\\Delta x,C D=f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x \\text {. }\n$$\n又因为 $B C=\\Delta y$,可以看出,当 $\\Delta x$ 很小时,$\\Delta y$ 可用 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x$ 来近似表示,即\n$$\n\\Delta y \\approx f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x\n$$\n所以\n图 6-1-8\n$f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right) \\approx f\\left(x_{0}\\right)+f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x$.\n这就说明,在 $x=x_{0}$ 的附近,自变量的改变量 $\\Delta x$ 很小时,因变量改变量的近似值为 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right) \\Delta x$,这与前面所说的瞬时变化率的实际意义是相同的. 此时,也就能用 $f\\left(x_{0}\\right),f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 和 $\\Delta x$ 的值来得到 $f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)$ 的近似值,而且 $\\Delta x$ 越小,近似效果越好. 这种求近似值的方法,本质上是用 $x=$ $x_{0}$ 处的切线代替了 $x=x_{0}$ 附近的曲线 $y=f(x)$,因此也是使用了“以直代曲” 的方法.\n以例 5 中的函数为例,如果我们要计算 $f(2.03)=\\frac{1}{2.03}$ 的近似值,可以借助 $f(2)=\\frac{1}{2}=0.5,f^{\\prime}(2)=-\\frac{1}{4}=-0.25$ 和 $\\Delta x=0.03$ 来实现,即\n$$\n\\begin{aligned}\nf(2.03) & =f(2+0.03) \\\\\n& \\approx f(2)+f^{\\prime}(2) \\times 0.03 \\\\\n& =0.5+(-0.25) \\times 0.03 \\\\\n& =0.4925 .\n\\end{aligned}\n$$\n事实上,$\\frac{1}{2.03}=0.492610837 \\cdots$,因此,近似效果是比较好的.\n## 探索与研究\n将这一节中切线的定义同解析几何中圆锥曲线的切线定义进行比较，说出两者的区别与联系.\n## 练习A\n(1) 已知 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,下列各式都无限接近于某个常数,分别求出对应的常数.\n(1) $3-2 \\Delta x$\n(2) $(\\Delta x)^{2}$;(3) $(\\Delta x)^{2}-2 \\Delta x+1$.\n(2) 已知函数 $f(x)=x^{2}-x$,求 $f^{\\prime}(0)$.\n(3) 求圆的面积在半径为 2 时关于半径的瞬时变化率,并指出这一瞬时变化率的实际意义.\n(4) 已知某产品的总成本函数为 $C=Q^{2}+2 Q$,总成本函数在 $Q_{0}$ 处导数 $f^{\\prime}\\left(Q_{0}\\right)$ 称为在 $Q_{0}$ 处的边际成本,用 $M C\\left(Q_{0}\\right)$ 表示. 求边际成本 $M C(500)$ 并说明它的实际意义.\n## 练习B\n(1) 如图,函数 $f(x)$ 的图象是线段 $A B$,求 $\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(1+\\Delta x)-f(1)}{\\Delta x}$ 的值.\n(第 1 题） (2) 已知函数 $y=a x^{2}+b x+c$,其中 $a,b,c$ 为常数,求这个函数在 $x=1$ 和 $x=2$ 处的导数.\n(3) 求球的体积在半径为 3 时关于半径的瞬时变化率,并指出这一瞬时变化率的实际意义.\n(4) 求下列曲线在给定点的切线的方程.\n(1) $y=3 x-5,(2,1)$;(2) $y=x^{2}+1,(1,2)$;(3) $y=\\frac{1}{x},(1,1)$.\n(5) 已知 $f(x)=x^{2}$,利用 $f(1)=1^{2}=1,f^{\\prime}(1)=2,\\Delta x=0.03$,求 $f(1.03)$ 的近似值.\n$12+0.5 \\Delta t$\n22\n$3600+\\Delta Q$\n600\n$52 \\quad 6-\\frac{1}{4}$\n### 3 基本初等函数的导数\n## 1. 常数函数与幂函数的导数\n## 尝试与发现\n已知函数 $f(x)=x^{2}$,任取一实数 $x_{0}$,判断 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处是否可导. 如果可导,求出 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$,并观察 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 与 $x_{0}$ 的关系.\n设自变量在 $x=x_{0}$ 附近的改变量为 $\\Delta x$,则函数在以 $x_{0},x_{0}+\\Delta x$ 为端点的闭区间上的平均变化率为\n$$\n\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}=\\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}=\\frac{\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)^{2}-x_{0}^{2}}{\\Delta x}=2 x_{0}+\\Delta x \\text {. }\n$$\n可以看出,当 $\\Delta x$ 无限接近于 0 时,平均变化率无限接近于 1\n因此 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处可导,而且\n$$\nf^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f\\left(x_{0}+\\Delta x\\right)-f\\left(x_{0}\\right)}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}\\left(2 x_{0}+\\Delta x\\right)=2 x_{0} .\n$$\n显然,$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 随 $x_{0}$ 的变化而变化,而且 $x_{0}$ 的值确定之后,$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 也就确定了. 例如,$x_{0}=2$ 时,$f^{\\prime}(2)=2 \\times 2=4;x_{0}=-3$ 时,$f^{\\prime}(-3)=2 \\times(-3)=-6$. 这就说明,$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 是 $x_{0}$ 的函数.\n一般地,如果函数 $y=f(x)$ 在其定义域内的每一点 $x$ 都可导,则称 $f(x)$ 可导. 此时,对定义域内的每一个值 $x$,都对应一个确定的导数 $f^{\\prime}(x)$. 于是,在 $f(x)$ 的定义域内,$f^{\\prime}(x)$ 是一个函数,这个函数通常称为函数 $y=f(x)$ 的导函数,记作 $f^{\\prime}(x)$ (或 $y^{\\prime},y_{x}^{\\prime}$ ),即\n$$\nf^{\\prime}(x)=y^{\\prime}=y_{x}^{\\prime}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x} .\n$$\n导函数通常也简称为导数. 本书后续内容中,除了特别声明指的是求某一点的导数之外,“求导数” 均指的是“求导函数”. 当然,如果已知函数 $f(x)$ 的导函数是 $f^{\\prime}(x)$,那么可以方便地求得这个函数在 $x=x_{0}$ 处的导数 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ : 只要将 $x=x_{0}$ 代人导函数的表达式即可. 这也说明,如果函数 $f(x)$ 的导函数存在,那么曲线 $y=f(x)$ 在每一点处的切线都存在.\n前面的尝试与发现说明,当 $f(x)=x^{2}$ 时,其导函数\n$$\nf^{\\prime}(x)=2 x \\text {. }\n$$\n为了求得 $f^{\\prime}(-1)$ 的值,只要将 $x=-1$ 代人导函数的表达式即可,即\n$$\nf^{\\prime}(-1)=2\n$$\n例 1 分别求出下列函数的导数.\n(1) $f(x)=C$,其中 $C$ 是常数;(2) $f(x)=x$;(3) $f(x)=x^{3}$;(4) $f(x)=\\frac{1}{x}$;(5) $f(x)=\\sqrt{x} \\quad(x>0)$.\n(1) 根据定义可知\n$f^{\\prime}(x)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{C-C}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} 0=0$.\n(2) 根据定义可知\n$f^{\\prime}(x)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{(x+\\Delta x)-x}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} 1=3$\n（3）根据定义可知\n$$\n\\begin{aligned}\nf^{\\prime}(x) & =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{(x+\\Delta x)^{3}-x^{3}}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}\\left[3 x^{2}+3 x \\Delta x+(\\Delta x)^{2}\\right] \\\\\n& =3 x^{2} .\n\\end{aligned}\n$$\n(4) 根据定义可知\n$$\nf^{\\prime}(x)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x}\n$$\n$$\n\\begin{aligned}\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\frac{1}{x+\\Delta x}-\\frac{1}{x}}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{-1}{x(x+\\Delta x)} \\\\\n& =4\n\\end{aligned}\n$$\n(5) 根据定义可知\n$$\n\\begin{aligned}\nf^{\\prime}(x) & =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\sqrt{x+\\Delta x}-\\sqrt{x}}{\\Delta x} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta x}{\\Delta x(\\sqrt{x+\\Delta x}+\\sqrt{x})} \\\\\n& =\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{1}{\\sqrt{x+\\Delta x}+\\sqrt{x}} \\\\\n& =5\n\\end{aligned}\n$$\n上述结果表明,例 1 中的函数在它们的定义域或指定的范围内都是可导的,这也就说明对应的曲线在各点处都存在切线. 我们还能根据导函数来分析不同点的切线有什么联系或不同.\n例如,由 $f(x)=x^{3}$ 的导函数 $f^{\\prime}(x)=3 x^{2}$ 是偶函数可知,在曲线 $y=x^{3}$ 上,自变量互为相反数的两点,它们的切线的斜率相等;又因为 $x>0$ 时,$f^{\\prime}(x)=3 x^{2}$ 是增函数,这就说明曲线 $y=x^{3}$ 在 $x>0$ 的那一部分,自变量越大,切线的斜率越大,如图 6-1-9 所示.\n图 6-1-9\n图 6-1-10\n同样,由 $f(x)=\\frac{1}{x}$ 的导函数为 $f^{\\prime}(x)=-\\frac{1}{x^{2}}$ 也能得到类似的结论. 例如,曲线 $y=\\frac{1}{x}$ 在 $x>0$ 的那一部分,自变量越大,切线的斜率越大,如图 6-1-10 所示.\n为了简单起见,前面我们得到的有关导函数的结论通常简写为\n$$\n\\begin{aligned}\n& C^{\\prime}=0,\\\\\n& x^{\\prime}=1,\\\\\n& \\left(x^{2}\\right)^{\\prime}=2 x,\\\\\n& \\left(x^{3}\\right)^{\\prime}=3 x^{2},\\\\\n& \\left(\\frac{1}{x}\\right)^{\\prime}=-\\frac{1}{x^{2}},\\\\\n& (\\sqrt{x})^{\\prime}=\\frac{1}{2 \\sqrt{x}} .\n\\end{aligned}\n$$\n## 尝试与发现\n观察上述导函数的结论,归纳出 $f(x)=x^{\\alpha}$ 的导函数具有的形式（即写出 $\\left(x^{\\alpha}\\right)^{\\prime}$ 的结果).\n因为 $\\frac{1}{x}=x^{-1},\\frac{1}{x^{2}}=x^{-2}$,所以 $\\left(\\frac{1}{x}\\right)^{\\prime}=-\\frac{1}{x^{2}}$ 可以改写为\n$$\n\\left(x^{-1}\\right)^{\\prime}=-x^{-2}\n$$\n类似地 $(\\sqrt{x})^{\\prime}=\\frac{1}{2 \\sqrt{x}}$ 可以改写为\n$$\n\\left(x^{\\frac{1}{2}}\\right)^{\\prime}=\\frac{1}{2} x^{-\\frac{1}{2}}\n$$\n结合 $\\left(x^{2}\\right)^{\\prime}=2 x$ 和 $\\left(x^{3}\\right)^{\\prime}=3 x^{2}$,可以归纳出\n$$\n\\left(x^{\\alpha}\\right)^{\\prime}=\\alpha x^{\\alpha-1} \\text {. }\n$$\n事实上,可以证明上式对任意实数 $\\alpha$ 都成立,这里从略. 在以后的学习中，我们可以直接应用这一结论.\n例 2 已知 $f(x)=x^{\\frac{3}{2}}$,求 $f^{\\prime}(4)$ 以及曲线 $y=f(x)$ 在点 $(4,f(4))$ 处的切线的方程.\n解因为\n$$\nf^{\\prime}(x)=\\frac{3}{2} x^{\\frac{3}{2}-1}=\\frac{3}{2} x^{\\frac{1}{2}}\n$$\n所以 $f^{\\prime}(4)=\\frac{3}{2} \\times 4^{\\frac{1}{2}}=\\frac{3}{2} \\times 2=3$. 又因为 $f(4)=4^{\\frac{3}{2}}=\\left(2^{2}\\right)^{\\frac{3}{2}}=2^{3}=8$,所以所求切线方程为\n$$\ny-8=3(x-4),$$\n即 $y=3 x-4$.\n## 2. 导数公式表\n在科学研究和工程计算中,经常要使用一些初等函数的导数. 为了方便并减少重复的劳动,数学工作者制作出了常用函数的求导公式表,供大家使用. 下表列出了一些常用函数的求导公式,其中 $C,\\alpha，a$ 均为常数,$a>0$ 且 $a \\neq 1$.\n$$\n\\begin{aligned}\n& C^{\\prime}=0 \\\\\n& \\left(x^{\\alpha}\\right)^{\\prime}=\\alpha x^{\\alpha-1} \\\\\n& \\left(a^{x}\\right)^{\\prime}=a^{x} \\ln a \\\\\n& \\left(\\log _{a} x\\right)^{\\prime}=\\frac{1}{x \\ln a} \\\\\n& (\\sin x)^{\\prime}=\\cos x \\\\\n& (\\cos x)^{\\prime}=-\\sin x .\n\\end{aligned}\n$$\n例 3 已知函数 $f(x)=\\mathrm{e}^{x},g(x)=\\ln x$,求 $f^{\\prime}(x),g^{\\prime}(x)$.\n解在 $\\left(a^{x}\\right)^{\\prime}=a^{x} \\ln a$ 中令 $a=\\mathrm{e}$,可得\n$$\n\\left(\\mathrm{e}^{x}\\right)^{\\prime}=\\mathrm{e}^{x} \\ln \\mathrm{e}=\\mathrm{e}^{x} \\text {,}\n$$\n因此 $f^{\\prime}(x)=\\mathrm{e}^{x}$.\n在 $\\left(\\log _{a} x\\right)^{\\prime}=\\frac{1}{x \\ln a}$ 中令 $a=\\mathrm{e}$,可得 $\\left(\\log _{\\mathrm{e}} x\\right)^{\\prime}=\\frac{1}{x \\ln \\mathrm{e}}$,即\n$$\n(\\ln x)^{\\prime}=\\frac{1}{x}\n$$\n因此 $g^{\\prime}(x)=\\frac{1}{x}$.\n例 3 的结论以后也可直接使用.\n例 4 求曲线 $y=\\sin x$ 在 $(0,\\sin 0)$ 处的切线方程.\n解因为 $(\\sin x)^{\\prime}=\\cos x$,因此所求切线的斜率为 $\\cos 0=1$,又因为 $\\sin 0=0$,因此所求切线方程为\n$$\ny-0=1(x-0)\n$$\n即 $y=x$.\n例 5 已知函数 $f(x)=x^{2}$,而 $l$ 是曲线 $y=f(x)$ 的切线,且 $l$ 经过点 $(2,3)$.\n(1) 判断 $(2,3)$ 是否是曲线 $y=f(x)$ 上的点;\n(2) 求 $l$ 的方程.\n(1) 因为 $f(2)=2^{2}=4 \\neq 3$,所以点 $(2,3)$ 不是曲线 $y=f(x)$ 上的点. (2) 设切点为 $\\left(x_{0},f\\left(x_{0}\\right)\\right)$.\n因为\n$$\nf^{\\prime}(x)=6\n$$\n所以切线的斜率为 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=2 x_{0}$,又因为 $f\\left(x_{0}\\right)=x_{0}^{2}$,所以直线 $l$ 的方程为\n$$\ny-x_{0}^{2}=2 x_{0}\\left(x-x_{0}\\right),$$\n将 $(2,3)$ 代人上式并整理,可得\n$$\nx_{0}^{2}-4 x_{0}+3=0,$$\n由此可解得 $x_{0}=1$ 或 $x_{0}=3$.\n因此,切点为 $(1,1)$ 或 $(3,9)$,切线方程为\n$$\ny-1=2(x-1) \\text { 或 } y-9=6(x-3) .\n$$\n即 $l$ 的方程为 $y=2 x-1$ 或 $y=6 x-9$.\n例 5 说明,在利用导数求曲线的切线时,关键是要确定切点.\n## 探索与研究\n（1）利用单位圆理解 $\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\sin \\Delta x}{\\Delta x}=1$,并在此基础上得出\n$$\n\\begin{aligned}\n& (\\sin x)^{\\prime}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\sin (x+\\Delta x)-\\sin x}{\\Delta x}=\\cos x,\\\\\n& (\\cos x)^{\\prime}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\cos (x+\\Delta x)-\\cos x}{\\Delta x}=-\\sin x .\n\\end{aligned}\n$$\n（2）根据(1)的结论,探索引入弧度制的必要性.\n## 练习A\n(1) 试说明 $C^{\\prime}=0$ 和 $x^{\\prime}=1$ 的几何意义.\n(2) 写出下列幂函数的导函数.\n(1) $y=x^{15}$;(2) $y=x^{-3}$;(3) $y=x^{\\frac{5}{4}}$;(4) $y=x^{\\frac{2}{3}}$.\n(3) 写出函数的导数: $y=\\cos x,y=\\sin x,y=2^{x},y=\\ln x,y=\\mathrm{e}^{x}$.\n(4) 求函数 $f(x)=x^{5}$ 在 $x=2$ 处的导数.\n(5) 设某质点的位移 $x \\mathrm{~m}$ 与时间 $t \\mathrm{~s}$ 的关系是 $x=2 t^{2}+4 t$,求\n（1）质点开始运动后 $3 \\mathrm{~s}$ 内的平均速度;（2）质点在 $2 \\mathrm{~s}$ 到 $3 \\mathrm{~s}$ 内的平均速度;\n(3) 质点在第 $3 \\mathrm{~s}$ 时的瞬时速度.\n## 练习B\n(1) 求下列函数在给定点处的导数.\n(1) $y=x^{\\frac{1}{4}},x=16$;(2) $y=\\sin x,x=\\frac{\\pi}{2}$;(3) $y=\\frac{1}{x},x=\\frac{1}{2}$.\n(2) 求余弦曲线 $y=\\cos x$ 在 $\\left(\\frac{\\pi}{2},0\\right)$ 处的切线方程.\n(3) 已知 $f(x)=x^{-\\frac{2}{3}}$,求 $f^{\\prime}(8)$ 以及曲线 $y=f(x)$ 在点 $(8,f(8))$ 处的切线的方程.\n(4) 已知函数 $f(x)=x^{2}$,而 $l$ 是曲线 $y=f(x)$ 的切线,且 $l$ 经过点 $(3,5)$.\n(1) 判断 (3，5) 是否是曲线 $y=f(x)$ 上的点;\n(2) 求 $l$ 的方程.\n(5) 求函数 $y=a x+b$ 的导数,其中 $a,b$ 为常数.\n$12 x_{0} \\quad 22 \\times(-1)=-2 \\quad 31 \\quad 4-\\frac{1}{x^{2}} \\quad 5 \\frac{1}{2 \\sqrt{x}} \\quad 6 \\quad 2 x$\n### 4 求导法则及其应用\n我们知道,由基本初等函数经过加、减、乘、除等运算可以构造出新的函数. 例如,由 $f(x)=x^{3}$ 与 $g(x)=x$ 相加可以得到新函数\n$$\nf(x)+g(x)=x^{3}+x \\text {. }\n$$\n那么,构造出的新函数的导函数与原有函数的导函数之间是否有联系呢?这就是这一小节我们要讨论的问题.\n## 1. 函数和与差的求导法则\n## 営试与发现\n设 $f(x)=x^{2},g(x)=x$,且 $h(x)=f(x)+g(x)=x^{2}+x$,猜测 $h^{\\prime}(x)$ 与 $f^{\\prime}(x),g^{\\prime}(x)$ 的关系,并尝试给出证明.\n直觉上可以猜测得出\n$$\nh^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(x)+g^{\\prime}(x)=\\left(x^{2}\\right)^{\\prime}+x^{\\prime}=2 x+1 \\text {. }\n$$\n一般地,如果 $f(x),g(x)$ 都可导,则\n$$\n[f(x)+g(x)]^{\\prime}=f^{\\prime}(x)+g^{\\prime}(x)\n$$\n即两个函数之和的导数,等于这两个函数的导数之和.\n事实上,设 $h(x)=f(x)+g(x)$,则\n$$\n\\begin{aligned}\n\\frac{\\Delta h}{\\Delta x} & =\\frac{h(x+\\Delta x)-h(x)}{\\Delta x} \\\\\n& =\\frac{f(x+\\Delta x)+g(x+\\Delta x)-[f(x)+g(x)]}{\\Delta x} \\\\\n& =\\frac{f(x+\\Delta x)-f(x)+[g(x+\\Delta x)-g(x)]}{\\Delta x} \\\\\n& =\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}+\\frac{\\Delta g}{\\Delta x},\\end{aligned}\n$$\n所以\n$$\n\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta h}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0}\\left(\\frac{\\Delta f}{\\Delta x}+\\frac{\\Delta g}{\\Delta x}\\right)=\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta f}{\\Delta x}+\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta g}{\\Delta x}\n$$\n即 $h^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(x)+g^{\\prime}(x)$.\n类似地,如果 $f(x),g(x)$ 都可导,则\n$$\n[f(x)-g(x)]^{\\prime}=f^{\\prime}(x)-g^{\\prime}(x)\n$$\n即两个函数之差的导数,等于这两个函数的导数之差.\n上述法则可以推广到任意有限个函数，即\n$\\left[f_{1}(x) \\pm f_{2}(x) \\pm \\cdots \\pm f_{n}(x)\\right]^{\\prime}={f^{\\prime}}_{1}(x) \\pm f_{2}^{\\prime}(x) \\pm \\cdots \\pm f^{\\prime}{ }_{n}(x)$.\n例如,\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\left(x^{3}+x^{2}\\right)^{\\prime}=\\left(x^{3}\\right)^{\\prime}+\\left(x^{2}\\right)^{\\prime}=3 x^{2}+2 x \\\\\n& (\\sin x-\\cos x+2)^{\\prime}=(\\sin x)^{\\prime}-(\\cos x)^{\\prime}+2^{\\prime}=1\n\\end{aligned}\n$$\n## 2. 函数积的求导法则\n## 尝试与发现\n如果 $f(x),g(x)$ 都可导,你认为 $f(x) g(x)$ 的导数与 $f^{\\prime}(x),g^{\\prime}(x)$ 有什么关系?用实例验证你的猜想.\n需要注意的是,一般来说，\n$$\n[f(x) g(x)]^{\\prime} \\neq f^{\\prime}(x) g^{\\prime}(x)\n$$\n例如,当 $f(x)=x,g(x)=x^{2}$ 时,$f(x) g(x)=x^{3}$,因此\n$$\n[f(x) g(x)]^{\\prime}=\\left(x^{3}\\right)^{\\prime}=3 x^{2},f^{\\prime}(x)=1,g^{\\prime}(x)=2 x \\text {,}\n$$\n即 $[f(x) g(x)]^{\\prime} \\neq f^{\\prime}(x) g^{\\prime}(x)$.\n事实上，可以证明,当 $f(x),g(x)$ 都可导时，有\n$$\n[f(x) g(x)]^{\\prime}=f^{\\prime}(x) g(x)+f(x) g^{\\prime}(x)\n$$\n即两个函数之积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数\n例如，\n$\\left(x^{2} \\cdot x\\right)^{\\prime}=\\left(x^{2}\\right)^{\\prime} x+x^{2} \\cdot x^{\\prime}=2 x \\cdot x+x^{2} \\times 1=3 x^{2}$,\n$(\\sin x \\cos x)^{\\prime}=(\\sin x)^{\\prime} \\cos x+\\sin x(\\cos x)^{\\prime}=\\cos ^{2} x-\\sin ^{2} x=\\cos 2 x$,\n$\\left(x^{2} \\mathrm{e}^{x}\\right)^{\\prime}=\\left(x^{2}\\right)^{\\prime} \\mathrm{e}^{x}+x^{2}\\left(\\mathrm{e}^{x}\\right)^{\\prime}=2$\n特别地,当 $g(x)$ 是常数函数,即 $g(x)=C$ 时,因为 $C^{\\prime}=0$,所以由上述法则立即可以得出\n$$\n[C f(x)]^{\\prime}=C f^{\\prime}(x)\n$$\n即常数与函数之积的导数,等于常数乘以函数的导数.\n例如，\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\left(3 x^{2}\\right)^{\\prime}=3\\left(x^{2}\\right)^{\\prime}=3 \\times 2 x=6 x,\\\\\n& (5 \\cos x)^{\\prime}=5(\\cos x)^{\\prime}=3\n\\end{aligned}\n$$\n## 3. 函数商的求导法则\n## 尝试与发现\n如果 $f(x),g(x)$ 都可导,且 $g(x) \\neq 0$,你认为 $\\frac{f(x)}{g(x)}$ 的导数与 $f^{\\prime}(x)$,$g^{\\prime}(x)$ 有什么关系?用实例验证你的猜想.\n同样要注意的是，一般来说，\n$$\n\\left[\\frac{f(x)}{g(x)}\\right]^{\\prime} \\neq \\frac{f^{\\prime}(x)}{g^{\\prime}(x)}\n$$\n例如,当 $f(x)=x^{2},g(x)=x$ 时,$\\frac{f(x)}{g(x)}=\\frac{x^{2}}{x}=x$,因此\n$$\n\\left[\\frac{f(x)}{g(x)}\\right]^{\\prime}=x^{\\prime}=1,\\frac{f^{\\prime}(x)}{g^{\\prime}(x)}=\\frac{2 x}{1}=2 x\n$$\n即 $\\left[\\frac{f(x)}{g(x)}\\right]^{\\prime} \\neq \\frac{f^{\\prime}(x)}{g^{\\prime}(x)}$.\n事实上,可以证明,当 $f(x),g(x)$ 都可导，且 $g(x) \\neq 0$ 时,有\n$$\n\\left[\\frac{f(x)}{g(x)}\\right]^{\\prime}=\\frac{f^{\\prime}(x) g(x)-f(x) g^{\\prime}(x)}{g^{2}(x)}\n$$\n其中 $g^{2}(x)$ 表示的是 $[g(x)]^{2}$. 特别地,当 $f(x)=1$ 时,因为 $1^{\\prime}=0$,所以\n$$\n\\left[\\frac{1}{g(x)}\\right]^{\\prime}=-\\frac{g^{\\prime}(x)}{g^{2}(x)}\n$$\n例如，\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\left(\\frac{\\mathrm{e}^{x}}{x}\\right)^{\\prime}=\\frac{\\left(\\mathrm{e}^{x}\\right)^{\\prime} x-\\mathrm{e}^{x} x^{\\prime}}{x^{2}}=\\frac{x \\mathrm{e}^{x}-\\mathrm{e}^{x}}{x^{2}}=\\frac{(x-1) \\mathrm{e}^{x}}{x^{2}},\\\\\n& \\left(\\frac{1}{x}\\right)^{\\prime}=-\\frac{x^{\\prime}}{x^{2}}=-\\frac{1}{x^{2}} .\n\\end{aligned}\n$$\n例 1 求下列函数的导数.\n(1) $f(x)=2 x^{3}+3 x-1$;\n(2) $y=x \\sin x$.\n(1) $f^{\\prime}(x)=\\left(2 x^{3}\\right)^{\\prime}+(3 x)^{\\prime}-1^{\\prime}$\n$$\n\\begin{aligned}\n& =2\\left(x^{3}\\right)^{\\prime}+3 x^{\\prime} \\\\\n& =2 \\times 3 x^{2}+3 \\times 1 \\\\\n& =6 x^{2}+3 .\n\\end{aligned}\n$$\n(2) $y^{\\prime}=x^{\\prime} \\sin x+x(\\sin x)^{\\prime}=4$ 例 2 求曲线 $y=\\tan x$ 在 $\\left(\\frac{\\pi}{4},\\tan \\frac{\\pi}{4}\\right)$ 处的切线方程.\n解因为\n$$\n\\begin{aligned}\n(\\tan x)^{\\prime} & =\\left(\\frac{\\sin x}{\\cos x}\\right)^{\\prime} \\\\\n& =\\frac{(\\sin x)^{\\prime} \\cos x-(\\cos x)^{\\prime} \\sin x}{\\cos ^{2} x} \\\\\n& =\\frac{\\cos ^{2} x+\\sin ^{2} x}{\\cos ^{2} x}=\\frac{1}{\\cos ^{2} x}\n\\end{aligned}\n$$\n所以所求切线的斜率为 $\\frac{1}{\\cos ^{2} \\frac{\\pi}{4}}=5 \\quad$,又因为 $\\tan \\frac{\\pi}{4}=1$,所以切\n点为 $\\left(\\frac{\\pi}{4},1\\right)$,从而可知所求切线方程为\n$$\ny-1=2\\left(x-\\frac{\\pi}{4}\\right)\n$$\n即 $y=2 x-\\frac{\\pi}{2}+1$.\n## 4. 简单复合函数的求导法则\n假设某商品的利润 $y$ 是销售量 $u$ 的函数,销售量 $u$ 是销售价格 $x$ 的函数,且\n$$\ny=f(u)=60 u-u^{2},u=g(x)=60-3 x,$$\n那么，不难看出,利润 $y$ 是销售价格 $x$ 的函数,且有\n$$\ny=60 u-u^{2}=60(60-3 x)-(60-3 x)^{2}=180 x-9 x^{2},$$\n上式也可这样得到\n$$\nf(g(x))=60 g(x)-[g(x)]^{2}=180 x-9 x^{2} .\n$$\n一般地,已知函数 $y=f(u)$ 与 $u=g(x)$,给定 $x$ 的任意一个值,就能确定 $u$ 的值. 如果此时还能确定 $y$ 的值,则 $y$ 可以看成 $x$ 的函数,此时称 $f(g(x))$ 有意义,且称\n$$\ny=h(x)=f(g(x))\n$$\n为函数 $f(u)$ 与 $g(x)$ 的复合函数,其中 $u$ 称为中间变量.\n## 尝试与发现\n已知 $h(x)=\\sin 2 x,f(u)=\\sin u,g(x)=2 x$.\n(1) $h(x)$ 可以由 $f(u)$ 与 $g(x)$ 得到吗?\n(2) 分别求出 $h^{\\prime}(x),f^{\\prime}(u),g^{\\prime}(x)$,并总结它们之间的关系.\n如果在 $f(u)=\\sin u$ 中,令 $u=g(x)=2 x$,则有\n$$\nf(g(x))=\\sin (g(x))=\\sin 2 x=h(x) \\text {. }\n$$\n另一方面,因为 $h(x)=\\sin 2 x=2 \\sin x \\cos x$,所以\n$$\n\\begin{aligned}\nh^{\\prime}(x) & =(2 \\sin x \\cos x)^{\\prime} \\\\\n& =2(\\sin x)^{\\prime} \\cos x+2 \\sin x(\\cos x)^{\\prime} \\\\\n& =2 \\cos ^{2} x-2 \\sin ^{2} x \\\\\n& =2 \\cos 2 x .\n\\end{aligned}\n$$\n又因为 $f^{\\prime}(u)=\\cos u,g^{\\prime}(x)=2$,所以\n$$\nh^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(g(x)) g^{\\prime}(x)\n$$\n一般地,如果函数 $y=f(u)$ 与 $u=g(x)$ 的复合函数为\n$$\ny=h(x)=f(g(x)) \\text {,}\n$$\n则可以证明,复合函数的导数 $h^{\\prime}(x)$ 与 $f^{\\prime}(u),g^{\\prime}(x)$ 之间的关系为\n$$\nh^{\\prime}(x)=[f(g(x))]^{\\prime}=f^{\\prime}(u) g^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(g(x)) g^{\\prime}(x) \\text {. }\n$$\n这一结论也可以表示为\n$$\ny_{x}^{\\prime}=y_{u}^{\\prime} u_{x}^{\\prime}\n$$\n事实上,设 $x$ 的改变量为 $\\Delta x$,对应的 $u,y$ 的改变量分别为 $\\Delta u,\\Delta y$,则形式上我们有 $\\frac{\\Delta y}{\\Delta x}=\\frac{\\Delta y}{\\Delta u} \\cdot \\frac{\\Delta u}{\\Delta x}$,从而\n$$\n\\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta y}{\\Delta x}=\\lim _{\\Delta u \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta y}{\\Delta u} \\cdot \\lim _{\\Delta x \\rightarrow 0} \\frac{\\Delta u}{\\Delta x}\n$$\n即 $y_{x}^{\\prime}=y_{u}^{\\prime} u_{x}^{\\prime}$.\n我们平常接触到的函数,很多都可以看成复合函数,因此也就能借助上述复合函数的求导法则去求导数. 例如,$h(x)=(3 x-1)^{2}$ 可以看成 $f(u)=$ $u^{2}$ 与 $u=g(x)=3 x-1$ 的复合函数，又因为\n$$\nf^{\\prime}(u)=2 u,g^{\\prime}(x)=3\n$$\n所以\n$$\nh^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(u) g^{\\prime}(x)=2 u \\times 3=6 u=6(3 x-1)=18 x-6 .\n$$\n例 3 求下列函数的导数.\n(1) $h(x)=\\mathrm{e}^{5 x-1}$;(2) $f(x)=\\ln (2 x+1)$;(3) $y=\\sqrt{2 x-1}$;(4) $y=\\sin \\left(2 x+\\frac{\\pi}{3}\\right)$.\n(1) $h(x)=\\mathrm{e}^{5 x-1}$ 可以看成 $f(u)=\\mathrm{e}^{u}$ 与 $u=g(x)=5 x-1$ 的复合函数，因此\n$$\nh^{\\prime}(x)=f^{\\prime}(u) g^{\\prime}(x)=\\left(\\mathrm{e}^{u}\\right)^{\\prime}(5 x-1)^{\\prime}=\\mathrm{e}^{u} \\times 5=5 \\mathrm{e}^{5 x-1} .\n$$\n(2) $f(x)=\\ln (2 x+1)$ 可以看成 $h(u)=\\ln u$ 与 $u=g(x)=2 x+1$ 的复合函数，因此\n$$\nf^{\\prime}(x)=h^{\\prime}(u) g^{\\prime}(x)=(\\ln u)^{\\prime}(2 x+1)^{\\prime}=\\frac{1}{u} \\times 2=\\frac{2}{2 x+1} .\n$$\n(3) $y=\\sqrt{2 x-1}$ 可以看成函数 $y=\\sqrt{u}$ 与 $u=2 x-1$ 的复合函数,因此\n$$\ny_{x}^{\\prime}=y_{u}^{\\prime} u_{x}^{\\prime}=(\\sqrt{u})^{\\prime}(2 x-1)^{\\prime}=6\n$$\n(4) $y=\\sin \\left(2 x+\\frac{\\pi}{3}\\right)$ 可以看成函数 $y=\\sin u$ 与 $u=2 x+\\frac{\\pi}{3}$ 的复合函数,因此\n$$\ny_{x}^{\\prime}=y_{u}^{\\prime} u_{x}^{\\prime}=(\\sin u)^{\\prime}\\left(2 x+\\frac{\\pi}{3}\\right)^{\\prime}=7\n$$\n由例 3 可以看出,求复合函数的导数,关键是找出合适的中间变量,本质上也就是将函数的某些部分看成一个整体. 因此,当大家对复合函数的求导规则熟悉之后,也可不写出中间变量. 例如,求 $y=(2 x-1)^{5}$ 的导数时,可以将 $2 x-1$ 当成一个整体,从而有\n$$\ny^{\\prime}=5(2 x-1)^{5-1} \\times(2 x-1)^{\\prime}=5(2 x-1)^{4} \\times 2=10(2 x-1)^{4} .\n$$\n## 昌5. 用信息技术求函数的导数\n利用计算机软件可以方便地求出函数的导数. 例如，在 GeoGebra 中,输人“$h(x)=e^{\\wedge}(5 x-1)$ ”,然后再输人“$h{ }^{\\prime}(x)$ ”,GeoGebra 就能显示出函数 $h(x)=\\mathrm{e}^{5 x-1}$ 以及它的导函数的表达式,并且给出它们的图象,如下页图 6-1-11 所示.\n图 6-1-11\n## 拓展阅渎\n利用导数由圆的周长得到圆的面积\n我们知道,圆周长 $l$ 是圆的半径 $r$ 的函数,即\n$$\nl=2 \\pi r .\n$$\n你知道吗?利用前面我们学习过的导数知识,可以由圆的周长计算公式得到圆的面积计算公式!\n如图 1 所示,设半径为 $r$ 时圆的面积为 $S$,且半径增加 $\\Delta r$ 时,圆的面积增加 $\\Delta S$.\n图 1\n图 2\n半径为 $r$ 时圆的周长为 $2 \\pi r$,而且当 $\\Delta r$ 很小时,$\\Delta S$ 近似地等于如图 2 所示的矩形的\n面积,因此\n$$\n\\Delta S \\approx 2 \\pi r \\Delta r\n$$\n从而可知\n$$\n\\frac{\\Delta S}{\\Delta r} \\approx 2 \\pi r\n$$\n令 $\\Delta r \\rightarrow 0$,并注意到 $\\Delta r$ 越接近于 0,近似程度越高,由此可知\n$$\nS^{\\prime}=2 \\pi r \\text {. }\n$$\n又由于 $\\left(\\pi r^{2}\\right)^{\\prime}=2 \\pi r$,可知\n$$\n\\left(S-\\pi r^{2}\\right)^{\\prime}=0\n$$\n然后根据只有常数的导数才能恒为 0,以及半径为 0 时面积也应该为 0 可得\n$$\nS=\\pi r^{2} \\text {. }\n$$\n利用类似的方法可以解决很多能求出平均变化率的函数问题,例如由球的表面积计算公式得到球的体积计算公式等,请读者自行尝试.\n(1) 求下列函数的导数.\n(1) $y=\\mathrm{e}^{x}+\\sin x$;(2) $y=x+x^{-1}$;(3) $y=2^{x}-\\ln x$.\n(2) 求下列函数的导数.\n(1) $y=x^{2} \\sin x$;(2) $y=3^{x} \\ln x$;(3) $y=2^{x} \\mathrm{e}^{x}$.\n(3) 求下列函数的导数.\n(1) $y=\\frac{\\sin x}{x}$;(2) $y=\\frac{\\mathrm{e}^{x}}{x^{2}}$;(3) $y=\\frac{\\ln x}{x}$.\n(4) 求下列函数的导数.\n(1) $y=\\ln (3 x)$;(2) $y=\\mathrm{e}^{-x}$;(3) $y=3^{2 x}$.\n(5) 求下列函数的导数.\n(1) $y=(3 x+5)^{7}$;(2) $y=\\mathrm{e}^{5 x-7}$;(3) $y=\\ln (-x+4)$;(4) $y=3^{2 x-1}$;(5) $y=\\sin \\left(2 x-\\frac{\\pi}{6}\\right)$;(6) $y=(3 x-5)^{\\frac{3}{4}}$.\n## 练习B\n(1) 求下列函数的导数.\n(1) $y=x^{7}+x^{6}-3 x^{5}$;(2) $y=\\frac{x}{x^{2}+1}$;(3) $y=\\cos 3 x \\sin 2 x$;(4) $y=\\frac{\\cos x}{1+\\sin x}$;(5) $y=(1+\\cos x) \\sin x$.\n(2) 求下列函数的导数.\n(1) $y=\\sqrt{2 x-5}$;(2) $y=\\frac{1}{(1-3 x)^{4}}$;(3) $y=\\left(x^{2}+1\\right) \\sqrt{x}$.\n(3) 求函数 $f(x)=\\frac{a x^{2}+b x}{c x^{2}+d}$ 的导数,其中 $a,b,c,d$ 都是常数.\n(4) 求下列函数在指定点的导数.\n(1) $y=x \\sin x,x=\\frac{\\pi}{4}$;(2) $y=\\frac{x}{\\mathrm{e}^{x}},x=1$.\n(5) 求正弦型曲线 $y=\\sin \\left(2 x+\\frac{\\pi}{2}\\right)$ 在点 $\\left(\\frac{\\pi}{4},0\\right)$ 处的切线方程.\n(6) 求曲线 $y=5 \\sqrt{x}$ 的与直线 $y=2 x-4$ 平行的切线方程. $1 \\cos x+\\sin x \\quad 22 x \\mathrm{e}^{x}+x^{2} \\mathrm{e}^{x}=\\left(2 x+x^{2}\\right) \\mathrm{e}^{x} \\quad 3-5 \\sin x \\quad 4 \\sin x+x \\cos x$\n$52 \\quad 6 \\frac{1}{2 \\sqrt{u}} \\times 2=\\frac{1}{\\sqrt{2 x-1}}=\\frac{\\sqrt{2 x-1}}{2 x-1} \\quad 72 \\cos u=2 \\cos \\left(2 x+\\frac{\\pi}{3}\\right)$\n## 习题6-1A\n(1) 为了响应国家节能减排的号召，甲、乙两个工厂进行了污水排放治理，已知某月内两厂污水的排放量 $W$ 与时间 $t$ 的关系如图所示.\n（1）该月内哪个厂的污水排放量减少得更多?\n(2) 在接近 $t_{0}$ 时,哪个厂的污水排放量减少得更快?\n(2) 设质点 $M$ 沿 $x$ 轴作直线运动,在时刻 $t \\mathrm{~s}$ 时,质点所在的位\n(第 1 题) 置为 $x \\mathrm{~m}$,且 $x=t^{2}-5 t+6$.\n（1）求 $1 \\mathrm{~s}$ 到 $3 \\mathrm{~s}$ 这段时间内质点 $M$ 的平均速度；\n(2) 求出质点 $M$ 在什么时刻的瞬时速度等于(1) 中求出的平均速度.\n(3) 求下列函数的导数.\n(1) $y=x+x^{3}+x^{5}$;(2) $y=x^{2}+2 \\cos x$;(3) $y=2(5 x-4)^{2}$.\n(4) 求曲线 $y=2 x-x^{3}$ 在点 $(-1,-1)$ 处的切线的倾斜角.\n(5) 分别求出曲线 $y=\\sqrt{x}$ 在 $(1,1)$ 及 $(2,\\sqrt{2})$ 处的切线方程.\n(6) 如果某导体在 $t \\mathrm{~s}$ 时的电荷量为 $q \\mathrm{C}$ (库伦),且 $q=2 t^{2}+3 t$,则该导体在时刻 $t$ 的电流强度为 $q_{t}^{\\prime} \\mathrm{A}$ (安). 求第 $5 \\mathrm{~s}$ 与第 $7 \\mathrm{~s}$ 时的电流强度,并求出什么时候电流强度达到 43 A.\n(1) 求下列函数的导数.\n(1) $y=(2+3 x)\\left(3-5 x+x^{2}\\right)$;(2) $y=(2 x-1)^{2}(2-3 x)^{3}$;(3) $y=(3 x+2) \\sin 5 x$;(4) $y=\\mathrm{e}^{2 x} \\cos 3 x$.\n(2) 求正弦函数 $f(x)=\\sin x$ 在区间 $[0,2 \\pi]$ 内使 $f^{\\prime}(x)=0$ 的 $x$ 的值,并说明曲线 $y=f(x)$ 在这些点的切线有什么特征.\n(3) 已知曲线 $y=\\frac{x^{2}}{4}-3 \\ln x+1$ 的一条切线的斜率为 $\\frac{1}{2}$,求切点的横坐标.\n(4) 求 $f(x)=\\left(x^{2}-3 x+1\\right) \\mathrm{e}^{x}$ 的导数,并求出曲线 $y=f(x)$ 的平行于 $x$ 轴的切线的切点坐标. (5) 设 $l$ 是曲线 $y=\\frac{1}{x}$ 的一条切线,证明 $l$ 与坐标轴所围成的三角形的面积与切点无关.\n(6) 求满足下列条件的直线 $l$ 的方程.\n(1) 过原点且与曲线 $y=\\ln x$ 相切;\n(2) 斜率为 $\\mathrm{e}$ 且与曲线 $y=\\mathrm{e}^{x}$ 相切.\n(7) 设曲线 $y=2 x^{3}$ 在 $\\left(a,2 a^{3}\\right)$ 处的切线与直线 $x=a,y=0$ 所围成的三角形面积为 $\\frac{1}{3}$,求 $a$ 的值.\n(8) 已知函数 $f(x)=4 x^{2}$,且曲线 $y=f(x)$ 在点 $(1,f(1))$ 处的切线方程为 $l$,直线 $m$ 平行于直线 $l$ 且过点 $(0,-6)$.\n(1) 求出直线 $l$ 与 $m$ 的方程;\n(2) 指出曲线 $y=f(x)$ 上哪个点到直线 $m$ 的距离最短,并求出最短距离.\n(9) 已知 $f(x)=\\sqrt{x}$,求 $f(9.05)$ 的近似值.\n(1) 求下列函数的导数.\n(1) $y=x^{2}(x+1)(x-2)$;(2) $y=\\ln \\frac{1+x}{1-x}$\n(2) 已知函数 $f(x)$ 的导数为 $f^{\\prime}(x)$,而且 $f(x)=x^{2}+3 x f^{\\prime}(2)+\\ln x$,求 $f^{\\prime}(2)$\n(3) 已知抛物线 $C_{1}: y=x^{2}+2 x$ 和 $C_{2}: y=-x^{2}+a$,如果直线 $l$ 同时是 $C_{1}$ 和 $C_{2}$ 的切线,称 $l$ 是 $C_{1}$ 和 $C_{2}$ 的公切线,则 $a$ 取什么值时,$C_{1}$ 和 $C_{2}$ 有且仅有一条公切线?写出此公切线的方程.\n## 2 利用导数研究函数的性质\n导数是函数的瞬时变化率,因此导数必然与函数的增减性以及增减的快慢等有关,本节我们用导数来研究函数的性质,体会导数在研究函数性质中的作用.\n### 1 导数与函数的单调性\n## 尝试与发现\n坚直上抛的一个小物体,其高度 $h \\mathrm{~m}$ 与时间 $t \\mathrm{~s}$ 之间的关系是\n$$\nh=10 t-5 t^{2}(0<t<2) .\n$$\n求出这个函数的导函数 $h^{\\prime}$,作出这个函数的图象与导函数的图象,观察函数 $h=10 t-5 t^{2}$ 的单调性与导函数之间的关系,并总结出一般结论.\n因为\n$$\nh^{\\prime}=10 t^{\\prime}-5\\left(t^{2}\\right)^{\\prime}=1 \\quad(0<t<2),$$\n所以可以作出函数及导函数的图象,如图 6-2-1 所示. 其中,$h=10 t-5 t^{2}$ 是一个二次函数,而且这个函数的对称轴为 $t=1$.\n从图 6-2-1 可以看出,在区间 $(0,1)$ 上,\n$$\nh^{\\prime}=10-10 t>0,$$\n这说明曲线 $h=10 t-5 t^{2}(0<t<2)$ 在 $t=1$ 左边\n图 6-2-1\n部分的每一点处的切线斜率都大于 0,曲线呈上升状态,因此函数在区间 $(0,1)$ 上是增函数;类似地,在区间 $(1,2)$ 上,\n$$\nh^{\\prime}=10-10 t<0,$$\n这说明曲线 $h=10 t-5 t^{2}(0<t<2)$ 在 $t=1$ 右边部分的每一点处的切线斜率都小于 0,曲线呈下降状态,因此函数在区间 $(1,2)$ 上是减函数.\n事实上,函数 $h=10 t-5 t^{2}(0<t<2)$ 在 $(0,1]$ 上是增函数,在 $[1,2)$ 上是减函数. 一般地，\n(1) 如果在区间 $(a,b)$ 内,$f^{\\prime}(x)>0$,则曲线 $y=f(x)$ 在区间 $(a,b)$ 对应的那一段上每一点处切线的斜率都大于 0,曲线呈上升状态,因此 $f(x)$ 在 $(a,b)$ 上是增函数,如图 6-2-2(1) 所示;\n(2) 如果在区间 $(a,b)$ 内,$f^{\\prime}(x)<0$,则曲线 $y=f(x)$ 在\n## 想一想\n如果将条件 $f^{\\prime}(x)>0$ 改成 $f^{\\prime}(x) \\geqslant 0$,结论还成立吗?为什么?\n区间 $(a，b)$ 对应的那一段上每一点处切线的斜率都小于 0,曲线呈下降状态,因此 $f(x)$ 在 $(a,b)$ 上是减函数,如图 6-2-2(2) 所示.\n(1)\n$(2)$\n图 6-2-2\n利用上述性质，我们可以求出函数的单调区间.\n例 1 求函数 $y=x^{2}-2 x+4$ 的单调区间.\n解据题意有\n$$\ny^{\\prime}=2 x-2\n$$\n令 $y^{\\prime}>0$,可得 $2 x-2>0$,解得 $x>1$. 因此,函数在区间 $(1,+\\infty)$ 上是增函数.\n令 $y^{\\prime}<0$,可得 $2 x-2<0$,解得 2 . 因此,函数在区间\n3 上是减函数.\n更进一步,可知函数 $y=x^{2}-2 x+4$ 的单调递减区间为 $(-\\infty,1]$,\n单调递增区间为 $[1,+\\infty)$.\n例 2 求函数 $f(x)=x^{3}-3 x^{2}-9 x-1$ 的单调区间.\n解据题意有\n$$\nf^{\\prime}(x)=3 x^{2}-6 x-9=3(x+1)(x-3) .\n$$\n令 $f^{\\prime}(x)>0$,可得 $3(x+1)(x-3)>0$,解不等式可得\n$$\nx<-1 \\text { 或 } x>3 \\text {；}\n$$\n令 $f^{\\prime}(x)<0$,可得 $3(x+1)(x-3)<0$,解不等式可得因此,函数 $f(x)$ 的单调递增区间为 $(-\\infty,-1]$ 和 $[3,+\\infty)$,单调递减区间为 $[-1,3]$.\n例 3 求函数 $f(x)=x \\mathrm{e}^{x}$ 的单调区间.\n解据题意有\n$$\nf^{\\prime}(x)=\\mathrm{e}^{x}+x \\mathrm{e}^{x}=(x+1) \\mathrm{e}^{x} \\text {. }\n$$\n令 $f^{\\prime}(x)>0$,可得 $(x+1) \\mathrm{e}^{x}>0$,因为 $\\mathrm{e}^{x}>0$ 恒成立,所以 $x+$ $1>0$,因此\n$$\nx>-1\n$$\n令 $f^{\\prime}(x)<0$,可得 $(x+1) \\mathrm{e}^{x}<0$,解不等式可得\n5\n因此，可知函数 $f(x)$ 的单调递增区间为 $[-1,+\\infty)$,单调递减区间为 $(-\\infty,-1]$.\n例 4 生物学上的种群研究表明,很多物种的数量 $x$ 与时间 $t$ 的关系都存在下述规律：一开始,由于物种数量较少,物种数量的增加比较慢；随着物种数量的增加,又因为有大量的资源可以利用,物种数量的增加会越来越快；到了一定程度之后,因为资源有限，再加上物种内部的竞争开始变得激烈,物种数量的增加将减缓. 假设 $x$ 是时间 $t$ 的函数,而且认为它们都能在某一区间内任意取值，则如图 6-2-3 所示的（1） (2) 中,哪个能近似地表示上述规律?\n(1)\n(2)\n图 6-2-3\n解物种数量的增加比较慢,表示曲线在对应点的切线斜率比较小;增加越来越快,表示曲线在对应点的切线斜率越来越大. 因此,图 6-2-3 （2）能近似地表示上述规律.\n例 5 讨论函数 $f(x)=a \\ln x+x$ 的单调性,其中 $a$ 为实常数.\n解函数 $f(x)$ 的定义域为 $(0,+\\infty)$.\n因为 $f^{\\prime}(x)=\\frac{a}{x}+1$,令 $f^{\\prime}(x)>0$,可得 $\\frac{a}{x}+1>0$,即 $x>-a$,所以\n当 $-a \\leqslant 0$,即 $a \\geqslant 0$ 时,$f^{\\prime}(x)>0$ 恒成立,此时 $f(x)$ 在 $(0,+\\infty)$ 上单调递增;\n当 $-a>0$,即 $a<0$ 时,$f^{\\prime}(x)>0$ 的解为 $x>-a$,此时 $f(x)$ 在 $(0,-a]$ 上单调递减,在 $[-a,+\\infty)$ 上单调递增.\n## 探索与研究\n结合函数 $f(x)=x^{3}$ 研究: 如果函数 $f(x)$ 在区间 $(a,b)$ 内单调递增,那么在区间 $(a,b)$ 内必有 $f^{\\prime}(x)>0$ 吗?\n## 练习A\n(1) 已知函数 $f(x)$ 的定义域为 $[0,2]$,且 $y=f^{\\prime}(x)$ 的图象如图所示,写出 $f(x)$ 的单调区间.\n(2) 已知函数 $f(x)$ 的定义域为 $\\mathbf{R}$,且 $f^{\\prime}(x)=2 x-1$,求 $f(x)$ 的单调区间.\n（第 1 题）\n(3) 求下列函数的单调区间.\n(1) $y=x^{2}-5 x+6$;(2) $y=x^{3}-8 x^{2}+13 x-6$.\n## 练习B\n(1) 已知函数 $f(x)$ 的导函数为 $f^{\\prime}(x)$,且 $f^{\\prime}(x)>0$ 在区间 $(-1,2)$ 恒成立,判断 $f(0)$ 与 $f(1)$ 的大小.\n(2) 求下列函数的单调区间.\n(1) $y=x+\\frac{1}{x}$;(2) $f(x)=x-\\frac{1}{x}$;(3) $y=\\frac{1}{x+1}$.\n(3) 求函数 $f(x)=\\left(x^{2}-\\frac{3}{2} x\\right) \\mathrm{e}^{x}$ 的单调递增区间.\n(4) 求函数 $y=x \\ln x$ 的单调递减区间.\n(5) 利用导数讨论函数 $y=\\sin x$ 的单调性.\n6 如图,设有圆和定点 $O$,当 $l$ 从 $l_{0}$ 开始在平面内绕 $O$ 点匀速旋转时 (角速度不变且旋转角度不超过 $90^{\\circ}$ ),直线 $l$ 扫过的圆内的面积 $S$ 是时间 $t$ 的函数，这个函数的图象只可能是 ( ) .\n(第 6 题)\n(A)\n(B)\n(C)\n(D) (7) 分别讨论下列函数 $f(x)$ 的单调性,其中 $a$ 为非零实常数.\n(1) $f(x)=\\ln x+a x$;(2) $f(x)=\\frac{1}{2} x^{2}+a \\ln x-(a+1) x$.\n$110-10 t \\quad 2 x<1 \\quad 3(-\\infty,1) \\quad 4-1<x<3 \\quad 5 x<-1$\n### 2 导数与函数的极值、最值\n## 1. 函数的导数与极值\n## 情境与问题\n如图 6-2-4 所示,在群山之中,各个山峰的顶端虽然不一定是群山的最高处,但它却是其附近的最高点. 同样,各个谷底虽然不一定是群山之中的最低处,但它却是其附近的最低点.\n观察图 6-2-5 中函数 $y=f(x)$ 的图象，指出其中是否有类似山峰、山谷的地方,如果有,尝试用数学语言描述.\n图 6-2-4\n图 6-2-5\n从图 6-2-5 中可以看出,函数 $y=f(x)$ 在 $x_{1},x_{3},x_{5}$ 这三点对应的函数值,都是其附近的函数值中的最大者;而在 $x_{2},x_{4}$ 这两点对应的函数值,都是其附近的函数值中的最小者. 一般地,设函数 $y=f(x)$ 的定义域为 $D$,设 $x_{0} \\in D$,如果对于 $x_{0}$ 附近的任意不同于 $x_{0}$ 的 $x^{\\mathbb{1}}$,都有\n(1) $f(x)<f\\left(x_{0}\\right)$,则称 $x_{0}$ 为函数 $f(x)$ 的一个极大值点,且 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处取极大值;\n(2) $f(x)>f\\left(x_{0}\\right)$,则称 $x_{0}$ 为函数 $f(x)$ 的一个极小值点,且 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处取极小值.\n极大值点与极小值点都称为极值点,极大值与极小值都称为极值. 显然，极大值点在其附近函数值最大，极小值点在其附近函数值最小.\n## 想一想\n极大值一定比极小值大吗？\n下面我们来探讨可导函数的极值与导数之间的关系.\n## 尝试与发现\n从图 6-2-6 所示函数 $y=f(x)$ 的图象中可以看出,$A$,$B,C,D$ 对应的横坐标 $x_{1},x_{2},x_{3},x_{4}$ 都是函数的极值点. 已知曲线 $y=f(x)$ 在 $A,B,C,D$ 处都存在切线.\n(1) $A,B,C,D$ 处的切线具有什么特征?这说明 $f(x)$ 在 $x_{1},x_{2},x_{3},x_{4}$ 处的导数具有什么特点?\n(2) 曲线 $y=f(x)$ 在 $A,B,C,D$ 附近的点处的切线\n6 $6-2-6$ 具有什么特征\n可以看出,曲线 $y=f(x)$ 在 $A,B,C,D$ 处的切线都是水平的,这等价于\n$$\nf^{\\prime}\\left(x_{1}\\right)=f^{\\prime}\\left(x_{2}\\right)=f^{\\prime}\\left(x_{3}\\right)=f^{\\prime}\\left(x_{4}\\right)=0 .\n$$\n在 $A$ 点与 $C$ 点左侧的附近,曲线的切线的斜率都大于 0;在右侧的附近,曲线的切线的斜率都小于 0 . 在 $B$ 点与 $D$ 点的附近则正好相反. 因此,$f^{\\prime}(x)$ 在 $x_{1},x_{2},x_{3},x_{4}$ 两侧附近的符号不一样.\n一般地,如果 $x_{0}$ 是 $y=f(x)$ 的极值点,且 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处可导,则必有\n$$\nf^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=0 \\text {. }\n$$\n例 1 已知 $f(x)=x^{3}$,求所有使得 $f^{\\prime}(x)=0$ 的 $x$,并判断所求得的数是否为函数的极值点.\n解因为\n$$\nf^{\\prime}(x)=3 x^{2},$$\n(1)“$x_{0}$ 附近的任意不同于 $x_{0}$ 的 $x$ ”,是指存在区间 $(a,b) \\subseteq D$,使得 $x_{0} \\in(a,b),x \\in(a,b)$ 且 $x \\neq x_{0}$,下同. 令 $f^{\\prime}(x)=0$,可知 $3 x^{2}=0$,由此可解得 $x=0$.\n但 0 不是 $f(x)=x^{3}$ 的极值点,因为 $f(0)=0$,而 0 左侧的点的函数值总是小于 0,且 0 右侧的点的函数值总是大于 0. 这也可以从图 6-2-7 中函数 $f(x)=x^{3}$ 的图象看出来.\n例 1 说明,若 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)$ 存在,则“$f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=0$ ” 是“$x_{0}$ 是 $y=f(x)$ 的极值点”的 1 条件.\n图 6-2-7\n一般地,设函数 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处可导,且 $f^{\\prime}\\left(x_{0}\\right)=0$.\n(1) 如果对于 $x_{0}$ 左侧附近的任意 $x$,都有 $f^{\\prime}(x)>0$,对于 $x_{0}$ 右侧附近的任意 $x$,都有 $f^{\\prime}(x)<0$,那么此时 $x_{0}$ 是 $f(x)$ 的极大值点.\n(2) 如果对于 $x_{0}$ 左侧附近的任意 $x$,都有 $f^{\\prime}(x)<0$,对于 $x_{0}$ 右侧附近的任意 $x$,都有 $f^{\\prime}(x)>0$,那么此时 $x_{0}$ 是 $f(x)$ 的极小值点.\n(3) 如果 $f^{\\prime}(x)$ 在 $x_{0}$ 的左侧附近与右侧附近均为正号 (或均为负号),则 $x_{0}$ 一定不是 $y=f(x)$ 的极值点.\n事实上,这些结论成立的依据都是“$f^{\\prime}(x)>0$ 时,$f(x)$ 在 $x$ 附近递增” 以及“$f^{\\prime}(x)<0$ 时,$f(x)$ 在 $x$ 附近递减”.\n例 2 已知函数 $f(x)=\\frac{1}{3} x^{3}-4 x+4$,求函数的极值,并作出函数图象的示意图.\n解由题意可得\n$$\nf^{\\prime}(x)=x^{2}-4=(x+2)(x-2) .\n$$\n解方程 $f^{\\prime}(x)=0$,可得 $x=-2$ 或 2\n解不等式 $f^{\\prime}(x)>0$,可得 $x<-2$ 或 3,此时 $f(x)$ 递增.\n解不等式 $f^{\\prime}(x)<0$,可得 $-2<x<2$,此时 $f(x) 4$\n因此,$f(x)$ 在 $(-\\infty,-2)$ 上递增,在 $(-2,2)$ 上递减,在 $(2,+\\infty)$ 上递增，而且 $f^{\\prime}(-2)=f^{\\prime}(2)=0$.\n从而可知 $x=-2$ 是函数的极大值点,极大值为 $f(-2)=\\frac{1}{3} \\times(-2)^{3}-4 \\times(-2)+4=9 \\frac{1}{3}；$ $x=2$ 是函数的极小值点,极小值为\n$$\nf(2)=\\frac{1}{3} \\times 2^{3}-4 \\times 2+4=-1 \\frac{1}{3} \\text {. }\n$$\n函数图象的示意图如图 6-2-8 所示.\n图 6-2-8 为了方便起见,也可以先将例 2 中的结论整理成如下表格的形式（川表示递增,\\表示递减),然后再作示意图.\n| $x$ | $(-\\infty,-2)$ | -2 | $(-2,2)$ | 2 | $(2,+\\infty)$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $f^{\\prime}(x)$ | + | 0 | - | 0 | + |\n| $f(x)$ | $\\nearrow$ | 极大值 $9 \\frac{1}{3}$ | $\\searrow$ | 极小值 $-1 \\frac{1}{3}$ | $\\nearrow$ |\n## 2. 函数最值的求法\n## 営试与发现\n观察图 6-2-9 所示函数 $y=f(x),x \\in[-3,2]$ 的图象，回忆函数最值的定义,回答下列问题.\n（1）图中所示函数的最值点与最值分别是多少?\n（2）图中所示函数的极值点与极值分别是多少?\n（3）一般地,函数的最值与函数的极值有什么关系?怎样求可导函数的最值?\n图 6-2-9\n我们知道,函数的最大（小）值是函数定义域内最大（小）的函数值. 因此,图 6-2-9 所示函数 $y=f(x),x \\in[-3,2]$ 的最大值点为 2,最大值为 5；最小值点为 0，最小值为 6 . 函数的极大值点为 -2,极大值为 2;极小值点为 0,极小值为 -3 .\n由此可以看出,最值与极值是有区别的,最值点与极值点也有区别.\n一般地,如果函数 $y=f(x)$ 在定义域内的每一点都可导,且函数存在极值,则函数的最值点一定是某个极值点;如果函数 $y=f(x)$ 的定义域为 $[a,b]$ 且存在极值,函数 $y=f(x)$ 在 $(a,b)$ 内可导,那么函数的最值点要么是区间端点 $a$ 或 $b$，要么是极值点.\n根据这一结论，有时可以在求出函数极值的基础上,求出函数的最值.\n例 3 已知 $f(x)=x^{2} \\mathrm{e}^{x},x \\leqslant 1$,求 $f(x)$ 的极值点以及极值、最值点以及最值.\n解当 $x<1$ 时,\n$$\nf^{\\prime}(x)=2 x \\mathrm{e}^{x}+x^{2} \\mathrm{e}^{x}=x(x+2) \\mathrm{e}^{x} .\n$$\n解方程 $f^{\\prime}(x)=0$,可得 $x=-2$ 或 $x=0$.\n解不等式 $f^{\\prime}(x)>0$,可得 $x<-2$ 或 $0<x<1$,此时 $f(x)$ 递增.\n解不等式 $f^{\\prime}(x)<0$,可得 $-2<x<0$,此时 $f(x)$ 递减. 因此,$f(x)$ 在 $(-\\infty,-2)$ 上递增,在 $(-2,0)$ 上递减,在 $(0,1)$ 上递增. 由于 $f^{\\prime}(-2)=f^{\\prime}(0)=0$,可知 $x=-2$ 是函数的极大值点,极大值为\n$$\nf(-2)=4 \\mathrm{e}^{-2}=\\frac{4}{\\mathrm{e}^{2}}\n$$\n$x=0$ 是函数的极小值点,极小值为\n$$\nf(0)=0\n$$\n又因为 $f(1)=\\mathrm{e}>\\frac{4}{\\mathrm{e}^{2}}$,所以函数的最大值点为 1,最大值为 $\\mathrm{e};$ $x^{2} \\mathrm{e}^{x} \\geqslant 0$ 对任意实数都是成立的,因此函数的最小值点为 0,而且最小值是 0.\n## 练习 $\\mathrm{A}$\n(1) 已知函数 $f(x),g(x),h(x)$ 的定义域均为 $[-4,4]$,且它们的图象如下图所示,分别指出这 3 个函数的极值点和最值点.\n（第 1 题）\n(2) 判断函数 $y=\\lg x$ 是否有极值，并说明理由.\n(3) 已知函数 $f(x)=\\frac{3 x^{2}+a x}{\\mathrm{e}^{x}}$ 在 $x=0$ 取得极值,求 $a$ 的值.\n(4) 求下列函数的极值.\n(1) $y=x^{2}-7 x+6$;(2) $y=3 x^{4}-4 x^{3}$\n(3) $y=x+2 \\sin x,x \\in(0,2 \\pi)$.\n(5) 求函数 $y=x^{4}-2 x^{2}+5$ 在区间 $[-2,2]$ 上的最大值与最小值.\n(6) 求函数 $f(x)=2 x^{3}-15 x^{2}+36 x-24$ 在区间 $\\left[1,\\frac{7}{2}\\right]$ 上的最大值与最小值.\n## 练习B\n(1) 判断下列命题的真假.\n(1) 如果函数 $f(x)$ 的定义域为 $[a,c]$,且 $f(x)$ 在 $[a,b]$ 上递增,在 $[b,c]$ 上递减,则函数 $f(x)$ 的最大值为 $f(b)$. (2) 如果函数 $f(x)$ 的定义域为 $(a,c)$,且 $f(x)$ 在 $(a,b]$ 上递减,在 $[b,c)$ 上递增，则函数 $f(x)$ 无最小值.\n(2) 求函数 $f(x)=(x-1)\\left[2 x^{2}-(3 a+4) x+9 a-4\\right]$ 在 $[0,3]$ 上的最大值与最小值，其中 $0<a<2$.\n(3) 设函数 $f(x)=a x^{3}+3 x+2$ 有极值,求 $a$ 的取值范围,并求出函数的极值点.\n(4) 求下列函数的值域.\n(1) $f(x)=\\ln x-x$;\n(2) $f(x)=\\mathrm{e}^{x}-x-1$.\n(5) 已知 $f(x)=(x-1)^{2} \\mathrm{e}^{x}$,求 $f(x)$ 的极值点以及极值、最值点以及最值.\n6) 已知 $f(x)=x^{2}-3 x+\\ln x$,求 $f(x)$ 的极值点以及极值、最值点以及最值.\n(7) 求证：当 $x \\leqslant 2$ 时,$x^{3}-6 x^{2}+12 x-1 \\leqslant 7$.\n\\section{1 必要不充分 \\\\ $2 x=2 \\quad 3 x>2$\n(1) 证明函数 $y=2 x+\\sin x$ 是 $\\mathbf{R}$ 上的增函数.\n(2) 利用导数求下列函数的最值.\n(1) $y=x^{2}-3 x+2,x \\in[0,3]$;\n(2) $y=-2 x^{2}+7 x-3,x \\in[0,2]$;\n(3) $y=x^{2}-2 x-1,x \\in[-2,0]$.\n(3) 利用导数求下列函数的单调区间.\n(1) $y=2 x-3$;(2) $y=x^{2}-8 x+16$;(3) $y=(x-1)^{3}$;(4) $y=x^{2}(x-1)$.\n(4) 求下列函数的极值.\n(1) $y=x^{3}-x^{2}-x+4$;(2) $y=-x^{3}+3 x-5$;(3) $y=4 x^{3}-3 x^{2}-6 x+2$.\n(5) 讨论下列函数的性质.\n(1) $y=x+2 \\sqrt{x},x \\in[0,4]$;\n(2) $y=2 x^{2}-x^{4}$.\n(6) 设 $f(x)=(2-x)(x+2)^{2}$.\n(1) 求 $f(x)$ 的极值点;\n(2) 求 $f(x)$ 的单调区间;\n(3) 求 $f(x)$ 在区间 $[-5,1]$ 的最大值与最小值;(4) 作出 $f(x)$ 的草图.\n## 习题6-2B\n(1) 可导函数在闭区间内的最大值必在（） 取得.\n(A) 极值点\n(B) 导数为 0 的点\n(C) 极值点或区间端点\n（D）区间端点\n(2) 已知 $f(x)=\\frac{3 x+4}{x^{2}+1}$,求 $f(x)$ 的极值点以及极值、最值点以及最值.\n(3) 求函数 $f(x)=x+\\frac{a}{x}$ 的单调区间,其中 $a$ 为实常数.\n(4) 已知函数 $f(x)=x^{3}-x^{2}-x-1$ 的图象与直线 $y=c$ 有 3 个不同的交,点,求实数 $c$ 的取值范围.\n(5) 已知 $\\mathrm{e}^{x} \\geqslant k x+1$ 恒成立,求 $k$ 的取值范围.\n(6) 已知函数 $y=k(x-1)$ 与 $y=\\ln x$ 的图象有且只有一个公共点,求 $k$ 的取值范围.\n(1) 利用导数求一元二次函数 $y=a x^{2}+b x+c(a \\neq 0)$ 的单调区间与最值.\n(2) 若函数 $f(x)=-x^{3}+a x^{2}+b x+1$ 在 $x=1$ 时有极值,试求函数 $f(x)$ 的极值,并求函数 $f(x)$ 在区间 $\\left[-3,\\frac{3}{2}\\right]$ 上的最值.\n## 3 利用导数解决实际问题\n在生活中,人们经常会遇到最优化的问题. 例如,在铺设管道或者公路时,怎样使得花费最少?在制作容器时,怎样使得用料最少?经济活动中,怎样使得经营成本最小?等等. 这些问题都需要寻求相应的最佳方案或最佳策略,因此数学上都称为最优化问题. 因为利用导数可以求得最值,所以可以利用导数来求解最优化问题,下面我们举例说明.\n## 情境与问题\n如图 6-3-1 所示,海中有一座油井 $A$,其离岸的距离 $A C=$ $1.2 \\mathrm{~km}$,岸是笔直的,岸上有一座炼油厂 $B$,且 $B C=$ $1.6 \\mathrm{~km}$. 现要用输油管将油井 $A$ 与炼油厂 $B$ 连接起来,且输油管既可以铺设在水下,也可以铺设在陆地上,还可以一部分铺设在水下另一部分铺设在陆地上. 已知水下的铺设成本为每千米 50 万元,陆地的铺设成本为每千米 30 万元. 那么,\n图 6-3-1 铺设输油管的最少花费是多少?\n## 尝试与发现\n分别计算下列两种铺法的铺设成本,然后尝试给出最优的铺设方案.\n(1) 先沿 $A C$ 铺设再沿 $C B$ 铺设;(2) 直接沿着线段 $A B$ 铺设.\n如果先沿 $A C$ 铺设,再沿 $C B$ 铺设,则成本为\n$$\n1.2 \\times 50+1.6 \\times 30=108 \\text { (万元). }\n$$\n又因为\n$$\nA B=\\sqrt{A C^{2}+C B^{2}}=\\sqrt{1.2^{2}+1.6^{2}}=2(\\mathrm{~km}),$$\n所以直接沿线段 $A B$ 铺设,成本为\n$$\n2 \\times 50=100 \\text { (万元). }\n$$\n如图 6-3-1 所示,在线段 $C B$ 上取一点 $D$,设其离 $C$ 的距离为 $x \\mathrm{~km}$,则\n$$\n\\begin{aligned}\n& A D=\\sqrt{A C^{2}+C D^{2}}=\\sqrt{1.2^{2}+x^{2}}(\\mathrm{~km}),\\\\\n& D B=1 \\quad(\\mathrm{~km}) .\n\\end{aligned}\n$$\n设先沿 $A D$ 铺设再沿 $D B$ 铺设输油管时成本为 $y$ 万元,则\n$$\ny=50 \\sqrt{1.2^{2}+x^{2}}+30(1.6-x),0 \\leqslant x \\leqslant 1.6 .\n$$\n因此,当 $0<x<1.6$ 时,\n$$\ny^{\\prime}=50 \\times \\frac{1}{2} \\times\\left(1.2^{2}+x^{2}\\right)^{-\\frac{1}{2}} \\times 2 x-30=\\frac{50 x}{\\sqrt{1.2^{2}+x^{2}}}-30 .\n$$\n令 $y^{\\prime}>0$,可解得 2\n可知 $y$ 在 $[0,0.9]$ 上递减,在 $[0.9,1.6]$ 上递增. 从而 $y$ 在 $x=3$\n时取得最小值,而且最小值为\n$$\n50 \\sqrt{1.2^{2}+0.9^{2}}+30(1.6-0.9)=96 .\n$$\n从而可知最少花费是 96 万元.\n例 1 如图 6-3-2 所示,某海岛码头 $O$ 离岸边最近点 $B$ 的距离是 $150 \\mathrm{~km}$,岸边的医药公司 $A$ 与点 $B$ 的距离为 $300 \\mathrm{~km}$,现有一批药品要尽快送达海岛码头. 已知 $A$ 与 $B$ 之间有一条公路,现要用海陆联运的方式运送这批药品,若汽车时速为 $130 \\mathrm{~km}$,快艇时速为 $50 \\mathrm{~km}$. 试在\n图 6-3-2 岸边选一点 $C$,先将药品用汽车从 $A$ 送到 $C$,再用快艇从 $C$ 运到海岛码头,则点 $C$ 选在何处可使运输时间最短?\n解设点 $C$ 与点 $B$ 的距离为 $x \\mathrm{~km}$,运输时间为 $T(x) \\mathrm{h}$,则\n$$\nT(x)=\\frac{\\sqrt{150^{2}+x^{2}}}{50}+\\frac{300-x}{130},0 \\leqslant x \\leqslant 300 .\n$$\n由\n$$\nT^{\\prime}(x)=\\frac{1}{2} \\frac{\\left(150^{2}+x^{2}\\right)^{-\\frac{1}{2}} \\times 2 x}{50}-\\frac{1}{130}=\\frac{x}{50 \\sqrt{150^{2}+x^{2}}}-\\frac{1}{130},$$\n令 $T^{\\prime}(x)>0$,可解得 $x>\\frac{125}{2}$.\n因此可知 $T(x)$ 在 $\\left[0,\\frac{125}{2}\\right]$ 上递减,在 4 上递增,从而 $T(x)$ 在 $x=\\frac{125}{2}$ 时取得最小值.\n这就是说,点 $C$ 选在离 $B$ 点为 $\\frac{125}{2} \\mathrm{~km}$ 时可使运输时间最短.\n例 2 如图 6-3-3 所示,现有一块边长为 $1.2 \\mathrm{~m}$ 的正方形铁板,如果从铁板的四个角各截去一个边长相等的小正方形,然后做成一个长方体形的无盖容器,则容器的容积 $V \\mathrm{~m}^{3}$ 是截下的小正方形边长 $x \\mathrm{~m}$ 的函数. (1) 写出函数的解析式;\n(2) 为了使容器的容积最大,截去的小正方形边长应为多少?\n图 6-3-3\n分析当截去的正方形边长较短时,容器的底面积就会较大,高较小;反之,当截去的正方形边长较长时,容器的底面积就会较小,高较大. 但是容器的容积等于底面积乘以高,因此,为了使得容器的容积最大,必须寻找合适的 $x$ 值.\n(1) 根据题意可知,容器底面的边长为 $(1.2-2 x) \\mathrm{m}$,高为 $x \\mathrm{~m}$,于是\n$$\nV=(1.2-2 x)^{2} x\n$$\n又因为显然 $x$ 的长度必须小于原有正方形边长的一半,所以 $0<x<$ 0.6,所以\n$$\nV=(1.2-2 x)^{2} x,0<x<0.6\n$$\n(2) 由题意有\n$V^{\\prime}=2(1.2-2 x) \\times(-2) x+(1.2-2 x)^{2}=12(x-0.6)(x-0.2)$.\n令 $V^{\\prime}>0$,可解得 $x<0.2$.\n因此可知 $V$ 在 $(0,0.2]$ 上递增,在 $[0.2,0.6)$ 上递减. 故 $V$ 在 $x=$ 5 时取得极大值,而且在此时取得最大值.\n即截去的正方形边长为 $0.2 \\mathrm{~m}$ 时,容器的容积最大.\n例 3 某种退烧药能够降低的温度 $R$ 是血液中该药含量 $M$ 的函数,而且\n$$\nR=M^{2}\\left(C-\\frac{M}{3}\\right),0<M<3 C\n$$\n其中 $C$ 是一个常数. 试求这种退烧药在血液中的含量 $M$ 为多少时,能够降低的温度最大.\n解因为\n$$\nR^{\\prime}=2 M\\left(C-\\frac{M}{3}\\right)+M^{2}\\left(-\\frac{1}{3}\\right)=-M(M-2 C),$$\n由 $R^{\\prime}>0$ 可以解得 $M<2 C$. 因此可知 $R$ 在 (0,2C] 上递增,在 $[2 C,3 C)$ 上递减. 故 $R$ 在 $M=2 C$ 时取得极大值,而且在此时取得最大值.\n例 4 已知某种工艺品总成本 $C$ 元是月产量 $Q$ 件的函数，且\n$$\nC=10 Q^{2}+200 Q+1000,1 \\leqslant Q \\leqslant 30 .\n$$\n将 $Q$ 看成能取区间 $[1，30]$ 内的每一个值,求月产量 $Q$ 为多少时,才能使每件产品的平均成本最低?最低平均成本为多少?\n解记平均成本为 $f(Q)$ 元,则\n$$\nf(Q)=\\frac{C}{Q}=\\frac{10 Q^{2}+200 Q+1000}{Q}=10 Q+\\frac{1000}{Q}+200 \\text {. }\n$$\n因为 $1<Q<30$ 时,有 $f^{\\prime}(Q)=10-\\frac{1000}{Q^{2}}$,令 $f^{\\prime}(Q)>0$,可解得 $Q>10$\n因此可知 $f(Q)$ 在 $[1,10]$ 上递减,在 $[10,30]$ 上递增,从而 $f(Q)$ 在 $Q=10$ 时取得极小值,而且在此时取得最小值\n$$\nf(10)=10 \\times 10+\\frac{1000}{10}+200=400 .\n$$\n即当月产量为 10 件时,每件产品的平均成本最低,最低为 400 元.\n## 拓展阅读\n## 利用导数来推导光的折射定律\n光学中的费马原理是“光永远以时间最短的路径行进”. 由费马原理可知,在同一均匀介质内,光行进的路径一定是直线,这是因为两点之间线段最短. 但是,在不同的均匀介质中，光速不相等.\n那么,如图 1 所示,如果光要从一种均匀介质的 $A$ 点出发,达到另外一种均匀介质的 $B$ 点,光将沿着什么样的路径行进呢?\n图 1\n因为在同一均匀介质中光是沿直线行进的,所以光肯定是先从 $A$ 沿直线行进到两种介质的分界面上的一点 $C$,然后再从 $C$ 行进到 $B$，如图 1 所示. 我们需要确定的是,$C$ 点在何处?假设光在介质 1 与介质 2 中的速度分别为 $c_{1},c_{2}$,根据费马原理可知,$C$ 点的位置要使得光行进的时间最短.\n如图 2 所示,过 $A,B$ 分别作两种介质分界面的垂线 $A E,B F$,连接 $E F$,设\n$$\nA E=h_{1},B F=h_{2},E F=d,$$\n则 $h_{1},h_{2},d$ 都是常数.\n图 2 设 $E C=x$,则\n$$\n\\begin{aligned}\n& A C=\\sqrt{h_{1}^{2}+x^{2}},\\\\\n& B C=\\sqrt{h_{2}^{2}+(d-x)^{2}},\\end{aligned}\n$$\n因此光行驶的时间为\n$$\n\\begin{aligned}\ny & =\\frac{A C}{c_{1}}+\\frac{B C}{c_{2}} \\\\\n& =\\frac{\\sqrt{h_{1}^{2}+x^{2}}}{c_{1}}+\\frac{\\sqrt{h_{2}^{2}+(d-x)^{2}}}{c_{2}} .\n\\end{aligned}\n$$\n因为\n$y^{\\prime}=\\frac{x}{c_{1} \\sqrt{h_{1}^{2}+x^{2}}}-\\frac{d-x}{c_{2} \\sqrt{h_{2}^{2}+(d-x)^{2}}}$,\n可以证明,$y$ 取最小值的充要条件是 $y^{\\prime}=0$,\n即\n$\\frac{x}{c_{1} \\sqrt{h_{1}^{2}+x^{2}}}=\\frac{d-x}{c_{2} \\sqrt{h_{2}^{2}+(d-x)^{2}}}$. 又因为\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\sin \\angle E A C=\\frac{x}{\\sqrt{h_{1}^{2}+x^{2}}},\\\\\n& \\sin \\angle F B C=\\frac{d-x}{\\sqrt{h_{2}^{2}+(d-x)^{2}}},\\end{aligned}\n$$\n所以有\n$$\n\\frac{\\sin \\angle E A C}{c_{1}}=\\frac{\\sin \\angle F B C}{c_{2}} .\n$$\n如果过 $C$ 点作 $E F$ 的垂线 $l$,且称 $A C$ 与 $l$ 所成的锐角为光线的入射角,记作 $\\theta_{1}$,$B C$ 与 $l$ 所成的锐角为光线的折射角,记作 $\\theta_{2}$,则入射角与折射角之间的关系为\n$$\n\\frac{\\sin \\theta_{1}}{c_{1}}=\\frac{\\sin \\theta_{2}}{c_{2}}\n$$\n这就是光学中的折射定律.\n(1) 从物理学中我们知道,如果电源的电动势为 $E$,内阻为 $r$,外阻为 $R$,则电源的输出功率为 $P=\\frac{E^{2} R}{(R+r)^{2}}$. 假设 $E$ 与 $r$ 保持不变,计算外阻 $R$ 为多少时,电源的输出功率最大.\n(2) 用边长为 $60 \\mathrm{~cm}$ 的正方形铁皮做一个无盖水箱,先在四角分别截去边长相等的小正方形,然后把四边翻转 $90^{\\circ}$ 再焊接成一个长方体形水箱,则水箱底边为多少时才能使水箱的容积最大?\n(3) 将长为 $72 \\mathrm{~cm}$ 的铁丝截成 12 段,搭成一个正四棱柱的模型,以此为骨架做成一个容积最大的容器,则铁丝应怎样截?\n(4) 横截面为矩形的横梁的强度同此矩形的长的平方与宽的积成正比,而且比例系数为 $k(k>0)$. 要将直径为 $d$ 的圆木锯成强度最大的横梁,则横截面的宽与长分别应是多少?(5) 如图所示,现要建一条高速公路连接城市 $A$ 与城市城市 $A$ $B$，且 $B$ 在一条旧公路尽头，$A$ 距旧公路最近的点 $C$ 的距离为 $40 \\mathrm{~km},B,C$ 之间的距离为 $90 \\mathrm{~km}$. 如果新建高速公路的成本为每千米 300 万元,将旧公路改造成高速公路的成本为每千米 200 万元. 试判\n（第 5 题） 断高速公路怎样建才能使得成本最低.\n## 习题6-3B\n(1) 已知正方形 $A B C D$ 的边长为 1,而 $E,F,G,H$ 分别是 $A B,B C,C D$,$D A$ 上的点,且四边形 $E F G H$ 也是正方形,求四边形 $E F G H$ 面积的最小值.\n(2) 在等腰梯形 $A B C D$ 中,已知上底 $C D=40$,腰 $A D=40$,则 $A B$ 为多少时等腰梯形的面积最大?\n(3) 已知等腰三角形的周长为 $2 p$,将该三角形围绕底边旋转一周形成几何体,则三角形的各边长分别是多少时所得几何体的体积最大?\n(4) 要做一个容积为 $216 \\mathrm{~mL}$ 的圆柱形封闭容器,高与底面直径分别为何值时,所用材料最省?\n(5) 若 $x_{1},x_{2},\\cdots,x_{n}$ 是一组已知数据,令\n$$\ns(x)=\\left(x-x_{1}\\right)^{2}+\\left(x-x_{2}\\right)^{2}+\\cdots+\\left(x-x_{n}\\right)^{2},$$\n用导数求 $x$ 取何值时 $s(x)$ 取得最小值.\n1.6-x\n$2 x>0.9$\n30.9\n$4\\left[\\frac{125}{2},300\\right]$\n50.2\n## 4 数学建模活动：描述体重与脉搏率的关系\n按照优势互补的原则,跟其他同学组成一个数学建模小组,采用分工合作的方式,根据有关知识,并作出其他合理假设,完成数学建模任务.\n生物学中认为,\n（1）睡眠中的恒温动物依然会消耗体内能量,主要是为了保持体温;\n（2）动物体温通过身体表面散发热量,表面积越大,散发的热量越多,保持体温需要的能量也就越大,但可以认为,动物体内消耗的能量 $E$ 关于身体的表面积 $S$ 的导数是一个常数;\n（3）消耗的能量 $E$ 关于心脏的血流量 $Q$ (单位时间流过的血量) 的导数可以认为是一个常数;\n(4) 心脏每次收缩挤压出来的血量 $q$ 与心脏大小成正比;\n（5）动物心脏的大小与这个动物的大小成正比;\n(6) 动物的体重与体积成正比.\n设脉搏率 $f$ 是单位时间心跳的次数,$W$ 是动物的体重,试建立 $f$ 与 $W$ 之间的关系式，并从网络或有关专业书籍中查找数据进行验证.\n## 活动提示\n1. 可以认为动物的表面积 $S$ 是体积 $V$ 的函数,即 $S=f(V)$,其中 $f^{\\prime}(V)$ 与 $V$ 的关系可以通过类比正方体或球得到.\n2. 下表给出了一些动物体重与脉搏率对应的数据,建模时可以参考.\n| 动物名 | 体重 $/ \\mathrm{g}$ | 脉搏率 $/$ 心跳次数 $\\cdot \\min ^{-1}$ ) |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 鼠 | 25 | 670 |\n| 大鼠 | 200 | 420 |\n| 豚鼠 | 300 | 300 |\n| 兔 | 2000 | 205 |\n| 小狗 | 5000 | 120 |\n| 大狗 | 30000 | 85 |\n| 续表 | | |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 动物名 | 体重 $/ \\mathrm{g}$ | 脉搏率 $/$ 心跳次数 $\\cdot \\mathrm{min}^{-1}$ ) |\n| 羊 | 50000 | 70 |\n| 马 | 450000 | 38 |\n3. 在利用有关数学模型进行参数求解时,既可以利用上述表格中的部分数据（参见必修第二册的“4.7 数学建模活动：生长规律的描述”),也可利用上述表格中的全部数据（参见选择性必修第二册的“4.3 .1 一元线性回归模型”）.\n## 本章小结\n## 1 知识结构图设计与交流\n本章我们在函数的平均变化率的基础上,学习了导数的概念,了解了导数的几何意义,并学习了基本初等函数的导数以及求导法则,还利用导数研究了函数的单调性、极值、最值等.\n依照知识之间的联系，可以作出如下的知识结构图.\n请依据自己的理解，在知识结构图上补充更多的内容吧.\n结合自己的学习心得,发挥你的想象力和创造力,为本章的知识重新设计出一份独特的知识结构图,然后和同学交流制作的一些心得吧!\n## 课题作业\n（1）对于微积分的发现，恩格斯说：在一切理论成就中，末必再有什么像 17 世纪下半叶微积分的发明那样被看作人类精神的最高胜利了！不过,微积分的发现并不是一蹴而就的,其思想的发端可以追溯到很早以前,而微积分的知识刚开始出现时,很多人并不看好微积分的发展. 收集与阅读微积分创立和发展过程中的故事,了解重要历史人物和事件,自选角度,与他人合作或者独立整理有关成果,写成演讲用的材料，并与其他同学交流.\n(2) 在信息技术高度发展的今天,数学学习除了通过课堂进行之外,也可以借助“互联网 + ” 等进行. 例如,可以通过慕课平台进行有关数学知识的学习,可以通过作业平台等进行知识的巩固,还可以通过在线评价系统了解自己的数学核心素养发展情况,等等.\n了解借助“互联网 + ” 进行数学学习的途径,整理不同途径的优缺点,向朋友或低年级学生进行介绍,并思考有关学习平台等可以如何改进.\n## 3 复习题\n## A 组\n1. 已知曲线在某点处的切线的斜率为负数,求此切线的倾斜角的取值范围.\n2. 求下列函数的导数.\n(1) $y=x^{0.1}$;(2) $y=(4 x-3)(2 x+5)$;(3) $y=(10 x+3)^{100}$;(4) $y=\\ln (6 x-4)$.\n3. 求下列函数在给定点的导数.\n(1) $f(x)=x^{\\frac{1}{4}},x=5$;(2) $f(x)=3(x+1) x^{2},x=1$.\n4. 已知函数 $f(x)=x^{2}$,分别求出曲线 $y=f(x)$ 在点 $(0.3,0.09),(1,1)$,$(3,9)$ 处的切线的斜率.\n5. 已知 $f(u)=u^{3}$,求 $f^{\\prime}(3)$ 以及曲线 $y=f(u)$ 在点 $(3,f(3))$ 处的切线方程.\n6. 求曲线 $y=x^{3}+3 x$ 的平行于直线 $y=15 x+2$ 的切线方程.\n7. 求下列函数在给定点的切线方程.\n(1) $y=\\frac{3 x}{x+1},(2,2)$;(2) $y=5 x+\\ln x,(1,5)$.\n8. 求下列函数的单调区间.\n(1) $y=2 x^{2}-\\ln x$;(2) $y=\\frac{2 x}{x^{2}+1}$;(3) $y=\\sin x+\\cos x$.\n9. 求函数 $y=2 x^{3}-15 x^{2}+36 x-27$ 的极值点和单调区间,并画出这个函数的草图.\n10. 求函数 $y=2 x^{3}-3 x^{2}-12 x+8$ 在区间 $[-2,3]$ 上的最大值和最小值.\n11. 已知定义在区间 $(-\\pi,\\pi)$ 上的函数 $f(x)=x \\sin x+\\cos x$,求 $f(x)$ 的单调递增区间.\n12. 若曲线 $y=x^{2}+a x+b$ 在点 $(0,b)$ 处的切线方程是 $x-y+1=0$,求 $a,b$.\n## B 组\n1. 写出函数 $f(u)=u^{5}$ 和 $g(\\theta)=\\cos \\theta$ 的导函数. 2. 已知 $f(x)=x^{3}$,求 $f(a-b x)$ 的导数,其中 $a,b$ 均为常数.\n2. 如果函数 $f(x)$ 的定义域为 $\\mathbf{R}$,且 $f^{\\prime}(x)=0$,那么 $f(x)$ 的取值具有什么特点?3. 已知关于 $x$ 的函数 $y=x^{3}-t^{2} x-t x^{2}+t^{3}$ 在区间 $(-1,3)$ 上单调递减,求 $t$ 的取值范围.\n4. 已知 $a>0$ 且 $f(x)=a x+\\frac{a-2}{x}+2-2 a$,若 $f(x) \\geqslant 2 \\ln x$ 在 $[1,+\\infty)$ 上恒成立,求实数 $a$ 的取值范围.\n5. 若函数 $f(x)=x^{2}-\\frac{1}{2} \\ln x+1$ 在其定义域内的一个子集 $(a-1,a+1)$ 内存在极值,求实数 $a$ 的取值范围.\n6. 已知 $f(x)=\\mathrm{e}^{x}-a x$,\n(1) 求 $f(x)$ 与 $y$ 轴的交点 $A$ 的坐标;\n(2) 若 $f(x)$ 的图象在点 $A$ 处的切线斜率为 -1,求 $f(x)$ 的极值.\n8. 已知 $x$ 轴为函数 $f(x)=x^{3}+a x+\\frac{1}{4}$ 的图象的一条切线,求实数 $a$ 的值.\n9. 求曲线 $y=\\ln \\frac{1+x}{1-x}$ 在 $x=0$ 处的切线方程.\n10. 函数 $f(x)=x \\sin x,x \\in[-\\pi,\\pi]$ 的图象大致是 ( ).\n(A)\n(B)\n(C)\n(D)\n11. 设函数 $f(x)=\\left\\{\\begin{array}{l}x^{3}-3 x,x \\leqslant a \\\\ -2 x,x>a .\\end{array}\\right.$\n(1) 若 $a=0$,求 $f(x)$ 的最大值;\n(2) 若 $f(x)$ 无最大值,求实数 $a$ 的取值范围.\n12. 要在半径为 $0.5 \\mathrm{~m}$ 的圆桌中心正上方安装一个吊灯,已知桌面上灯光的强度可以用 $y=k \\frac{\\sin \\varphi}{r^{2}}$ 表示,其中 $r$ 是灯与桌面上被照点的距离,$\\varphi$ 是光线与桌面的夹角. 为使桌边最亮,吊灯应离桌面多高?13. 设函数 $f(x)=\\sqrt{x^{2}+1}-a x$,其中 $a>0$,若函数 $f(x)$ 在 $[0,+\\infty)$ 上是减函数,试求实数 $a$ 的取值范围. 14. 证明：当 $x>0$ 时 $\\ln (1+x)<x$.\n14. 已知函数 $f(x)=x^{3}+b x^{2}+c x+d$ 在 $(-\\infty,0]$ 上是增函数,在 $[0,2]$ 上是减函数,且方程 $f(x)=0$ 有 3 个实数根,它们分别是 $\\alpha,\\beta,2$.\n(1) 求实数 $c$ 的值;\n(2) 求证: $f(1) \\geqslant 2$;\n(3) 求 $|\\alpha-\\beta|$ 的取值范围.\n## $C$ 组\n1. 设函数 $f(x)=x^{3}+a x^{2}+b x+c$,\n(1) 求曲线 $y=f(x)$ 在点 $(0,f(0))$ 处的切线方程;\n（2）设 $a=b=4$,若函数 $f(x)$ 有 3 个不同零点,求实数 $c$ 的取值范围;\n(3) 求证: $a^{2}-3 b>0$ 是 $f(x)$ 有 3 个不同零点的必要不充分条件.\n2. 若函数 $f(x)$ 在 $\\mathbf{R}$ 上可导,且满足 $f(x)-x f^{\\prime}(x)>0$,判断 $3 f(1)$ 与 $f(3)$ 的大小.\n3. 设函数 $f(x)=x \\mathrm{e}^{a-x}+b x$,曲线 $y=f(x)$ 在 $(2,f(2))$ 处的切线方程为 $y=$ $(\\mathrm{e}-1) x+4$\n(1) 求实数 $a,b$ 的值;\n(2) 求 $f(x)$ 的单调区间.\n4. 已知函数 $f(x)=a x^{3}-3 x^{2}+1$,若 $f(x)$ 存在唯一的零点 $x_{0}$,且 $x_{0}>0$,求 $a$ 的取值范围.\n5. 已知函数 $f(x)=\\mathrm{e}^{x}(2 x-1)-a x+a$,其中 $a<1$,若存在唯一的整数 $x_{0}$ 使得 $f\\left(x_{0}\\right)<0$,求实数 $a$ 的取值范围.\n6. 令 $f(x)=x^{2}+x-1$,对抛物线 $y=f(x)$,持续实施下面牛顿切线法的步骤:\n在点 $(1,1)$ 处作抛物线的切线交 $x$ 轴于 $\\left(x_{1},0\\right)$；\n在点 $\\left(x_{1},f\\left(x_{1}\\right)\\right)$ 处作抛物线的切线,交 $x$ 轴于 $\\left(x_{2},0\\right)$;\n在点 $\\left(x_{2},f\\left(x_{2}\\right)\\right)$ 处作抛物线的切线,交 $x$ 轴于 $\\left(x_{3},0\\right)$;\n由此能得到一个数列 $\\left\\{x_{n}\\right\\}，$ 回答下列问题.\n(1) 求 $x_{1}$ 的值;\n（2）设 $x_{n+1}=g\\left(x_{n}\\right)$,求 $g\\left(x_{n}\\right)$ 的解析式;\n（3）用二分法求方程的近似解,给出前 4 步结果. 比较牛顿切线法和二分法的求解速度.\n7. 求证: $x \\geqslant 0$ 时,有 $x \\mathrm{e}^{-x} \\leqslant \\ln (1+x)$."},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":179,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCVlVbj_NFzfG0aG"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一单元\n## 食物生产与社会生活\n人是大自然的产物。人类在产生之初,以采集和渔猎为生。大约 1 万年前,农业出现,人类从食物采集者转变为食物生产者。相对稳定的食物供应促进了人口的增长,也使人类有条件从事各种物质文化创造活动。物质生活的生产方式都是一定的生产力与生产关系的统一。随着生产力的发展，产品有了剩余,私有制、阶级和国家出现，人类进人文明社会。亚洲、非洲、欧洲和美洲的农业各具特色,孕育出各自不同的古代文明。新航路开辟后,不同地区的食物物种交流，丰富了食物的种类，改善了人类生活,也改变了生态环境。近代以来,科学技术的革命促进了农业的现代化,为消除饥俄、保障人类的粮食安全创造了条件。\n通过本单元的学习,了解人类从食物采集者转变为食物生产者的过程及意义;知道古代不同地区食物生产的特点及其对社会生活的影响;了解新航路开辟后各大洲之间的食物物种交流及其对人类历史的影响;了解农业现代化的过程,感受人类在食物生产、储备等方面的进步,认识消除饥俄和食品安全对于人类社会发展的重大意义\n## 第 1 课\n从食物采集到食物生产\n河姆渡遗址出土的稻谷和稻茎叶\n人类获取食物的方式，从采集、渔猎逐渐发展到农业生产。农业的出现,不但为人类提供了比较稳定的食物来源,而且改变了人类的生活方式,促成了文明的出现。中国具有悠久的农业生产历史，是稻、粟、黍等作物的发源地。在长江中下游一带的新石器时代遗址中,考古学家发现了大量人工栽培水稻的遗迹。\n## 人类早期的生产与生活\n## 学习聚焦\n农业出现以后，人类逐渐从食物采集者转变为食物生产者,人类的生活方式发生了巨大变化。\n远古人类的生活想象图\n原始农耕和畜牧出现以前，人类依靠自然界现成的动植物为生。他们采集可食的植物果实和茎叶，捕捞鱼虾或猎取动物作为食物。那时的人们使用木、骨和石等材料制作的工具从事采集和渔猎，在一定的地域范围内过着迁徙的生活。他们用火取暖、烧烤食物。女性除生育和抚养后代外,还负责采集植物果实、昆虫等,为群居的人们提供了大部分食物。\n在长期的采集和渔猎过程中,人类掌握了某些动植物的生长规律,学会了选择、驯化野生动植物。大约 1 万年前,原始的农耕和畜牧出现。\n从世界范围看,农耕主要起源于西亚、东亚和中美洲。西亚的小亚细亚半岛南部等地是小麦、大麦的原产地。东亚的黄河中上游是粟的发源地。长江中下游的居民在世界上最早种植水稻。中美洲则是玉米、甘著等作物的原产地。\n畜牧是在狩猎的基础上,随着农耕和定居生活的出现而产生的。世界不同地区的居民把几种主要的动物驯化为家畜。距今约 9000 年前,西亚的人们已经饲养绵羊和山羊。距今约 8500 年前,中国贾湖的居民已经饲养猪;后来,河姆渡的居民也饲养猪和狗。距今约 6000 年前,南美印第安人驯化了骆马。\n农业的出现是人类经济和社会生活的第一次革命,人类开始从食物采集者转变为食物生产者。人类生产自己需要的产品,初步改变了纯粹依赖自然资源的状况。农业生产增加了人类的食物供应,改善了人类的生存条件,加速了人口的增长。\n农业的出现促进了生活和生产方式的变化。人类从迁徙过渡到定居,从最初搭建临时的窝棚,演变为建造长期的住所,并逐渐形成聚落。随着农业生产力的提高,一部分人从食物生产中解放出来,专门从事制陶、采矿、冶炼等手工业劳动。原始音乐、文学和宗教也因为精神生活的需要而产生。\n农业的出现推动了科学技术的发展。人类很早就认识到天文知识对于农业生产的重要性,几乎在所有早期文明古国中,天文历法都获得了较快的发展。数学和其他相关学科也逐渐发展起来。\n## 不同地区的食物生产与社会生活\n西亚的两河流域、非洲的尼罗河流域、南亚的印度河和恒河流域、中国的黄河和长江流域,灌溉农业发达,孕育出古巴比伦文明、古埃及文明、古印度文明和古代中国\n■ 贾湖遗址出土的猪骨标本\n河姆渡遗址出土的猪纹陶针\n## 思考点\n与食物采集者相比,食物生产者的生活发生了哪些变化?\n古代不同地区的居民都培育或引进了适合本地区种植的农作物和饲养的家畜。\n两河流域乌尔王陵镶嵌画 ( 局部) 此图截取自乌尔王陵中出土的乌尔王家军旗,表现的是苏美尔人提着鱼参加宴会的场景。\n## 历史纵横\n变水害为水利的古埃及人\n为控制尼罗河河水泛滥，古埃及人修堤筑坝、挖沟开渠。他们利用河谷的自然坡度修建一系列渠道，引水灌溉。这套体系既可控制洪水，又可灌溉耕地，保障农业生产。\n## 史料阅读\n今辽东耕犁辕长四尺，回转相妨，既用两牛,两人牵之，一人将耕，一人下种 ……\n―一崔定《政论》文明。为了减少旱涝对农业的影响，修建水利工程成为地区发展的大事。这些地区的统治者都将灌溉系统的开凿、疏浚、维护作为主要工作之一。\n两河流域和尼罗河流域的农业区主要种植大麦和小麦,饲养山羊、绵羊、牛等家畜。在古巴比伦王国，王室和神庙拥有许多土地。政府官员、贵族、商人等也拥有土地，他们合伙经营或将土地出租给佃户。《汉谟拉比法典》规定,土地、果园、资金、牲畜、工具、粮仓、劳力等都可以作为租赁的对象。古埃及的土地主要由王室和神庙占有。纵贯埃及全境的尼罗河为发展农业提供了有利条件,以尼罗河为中心的农业体系决定了整个古埃及的命运。\n从古埃及墓葬壁画残片\n这幅壁画，反映了古埃及人已经能够饲养牛。\n古代中国主要分为北方粟麦农业区和南方稻作农业区。商和西周时期,土地掌握在君主和各级贵族手中,农夫集体耕作。战国以后,铁器得到推广。铁犁牛耕的应用,极大地提高了农业生产效率。在土地上耕作的农民，往往以家庭为基本单位进行生产。每家每户在耕作之余,还通过家庭手工业等途径补贴家用。秦以后,统治者为了维护统治,往往推行重农抑商政策。秦国修建的都江堰、西汉修建的龙首渠等,体现了国家对水利工程的重视。秦汉到隋唐时期,逐渐形成北方早田和南方水田两种精耕细作的农业技术体系。\n大麦和小麦从西亚传人希腊,成为当地的主要粮食作物。古希腊人在土地肥沃的地方实行谷物与蔬菜轮作，在地力较差、不适于种粮食作物的地方建果园,种植葡蒛和橄榄，并加工成葡萄酒和橄榄油。在古希腊城邦中，只有公民才能拥有土地，农业生产中使用奴隶劳动的现象非常普遍。斯巴达人将征服的希洛人全部变为奴隶,让他们承担所有的农业劳动。古罗马也以谷物生产为主,同时种植橄榄和葡萄。古罗马在很长时期内实行土地国有，人们以家庭为单位进行生产。随着征服扩张，贵族或富人获得了越来越多的土地，而小农却逐渐破产。\n美洲的主要粮食作物是玉米、甘薯、马铃去赶集。\n薯。阿兹特克人的土地除了贵族私有的部分外,还有村社的公有土地，每个家庭的主人可以获得一块份地并终身使用。为了充分利用资源，两年不耕作的土地将被村社收回。\n印第安人农耕图\n这幅 16世纪法国人画的速写，描绘了印第安人劳作的场景。古希腊陶瓶\n这是公元前 6 世纪末的古希腊陶瓶。瓶上的画描绘了雅典人收获橄榄的情景\n赶集的古罗马农民\n这幅大理石浮雕,表现的是 1 世纪的古罗马农村场景。图中一位农民赶着牛,提着葡萄,背着猎物\n## 生产关系的变化\n## 学习聚焦\n农业的产生使人类社会的生产关系发生了巨大变化,私有制、阶级和国家出现。农业产生以后,男子开始在生产中占据主导地位。妇女主要从事家务劳动和家庭副业,女子在农业生产中逐渐退居从属地位。\n生产力的发展,使人类生产的产品有了剩余。氏族部落的首领利用自己对公共财产的管理和分配权,或利用对外交换产品的便利,把一些集体财物据为己有,变成私有财产。氏族内部出现了贫富分化。\n在领导氏族部落对外交战的过程中,军事首领的地位日益上升,个人权力也不断加强。为了生产更多的剩余产品,人们往往不再杀死战争中的俘虏,而是把他们变成奴隶。这样,在氏族社会中,就有了自由民和奴隶的差别。\n随着剩余产品的增加和私有制的出现,阶级产生了。为了调节阶级之间的利益冲突,需要有一个强制机关,国家应运而生。国家是阶级矛盾不可调和的产物。\n## 学思之窗\n除了自由民和奴隶的差别以外，又出现了富人和穷人的差别—随着新的分工,社会又有了新的阶级划分。各个家庭家长之间的财产差别,炸毁了各地迄今一直保存着的旧的共产制家庭公社;同时也炸毁了为这种公社而实行的土地的共同耕作。耕地起初是暂时地,后来便永久地分配给各个家庭使用,它向完全的私有财产的过渡,是逐渐进行的 ……\n— [ 德 ] 恩格斯《家庭、私有制和国家的起源》,《马克思恩格斯文集》第四卷\n恩格斯这段话描述的是什么?发生在哪个历史时期？\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n古者,民茹草饮水,采树木之实,食嬴蛖 ( bàng) 之肉，时多疾病毒伤之害。于是神农乃始教民播种五谷，相土地宜燥湿肥挠（qiāo）高下;尝百草之滋味，水泉之甘苦，令民知所辟就。\n-《淮南子・修务训》\n古之人民，皆食禽兽肉。至于神农，人民众多，禽曽不足。于是神农因天之时，分地之利，制末䣂，教民农作。\n班固《白虎通义・号》\n上面两段材料对远古人类生活和农业起源的描述有何不同?结合相关史实，谈谈你对这一问题的看法。\n## 学习拓展\n汉朝在蔬莠栽培方面积累了丰富的经验,《氾胜之书》《四民月令》总结了多种蔬菜栽培技术，《汉书・召信臣传》还有温室栽培的记载。\n查找资料，了解汉朝栽培的蔬菜有哪些种类。\n## 第 2 课 新航路开辟后的食物物种交流\n从《本草纲目》中所附葡萄和苜宿图\n## 学习聚焦\n新航路开辟后，美洲的物种陆续传播到欧洲、亚洲、非洲等地。\n新航路开辟以前,食物物种交流主要在彼此邻近的地区或各大洲内部进行,也有一些跨洲的食物物种交流。公元前 6000 年左右,西亚的小麦、大麦等进入了欧洲。公元前 2 世纪到公元 2 世纪间，通过丝绸之路，葡萄、苜宿等传到中国，樱桃、杏等也从亚洲传到罗马。\n## 美洲物种的外传\n随着新航路的开辟,15 世纪末至 16 世纪初,原产于美洲的玉米、马铃薯、甘薯、番茄、辣椒和南瓜等,由西班牙人和葡蒛牙人带到欧洲,后来传播到亚洲、非洲等其他洲。\n玉米和马铃薯传人欧洲后,最初只是种植在庭院中,供人们观赏。从 16 世纪中叶起,玉米在南欧地区广泛种植，成为当地主要的粮食和饲料作物之一。到 17 世纪，玉米成为仅次于小麦的粮食作物,传遍欧洲各国。16世纪末,马蛉薯作为食用作物开始在欧洲推广。甘薯引人欧洲后，传播比较缓慢。\n明朝时,玉米通过多种途径传人中国：从西亚、中亚传人西北地区,从印度、缅甸传人西南地区,从菲律宾传人东南沿海地区。玉米传人中国后,先是在丘陵山地种植,后来逐渐扩展到平原地区。清朝前期,玉米在全国各地多有种植。乾隆、【 英国人于 16 世纪绘制的马铃著图嘉庆年间,玉米得到大规模推广。鸦片战争前，玉米的种植已遍布全国。马铃薯和甘著在中国的传\n播历程与玉米相似。\n《本草纲目》中所附玉米图\n从清朝吴其濬绘制的玉米图\n## 学思之窗\n番著种出海外吕宋。明万历间,闽人陈振龙贸易其地,得藤苗及栽种之法入中国。值闽中旱饥,振龙子经纶白于巡抚金学曾令试为种时,大有收获,可充谷食之半。自是硗确之地遍行栽播。\n一陈世元《金著传习录》\n万历庚辰，客有泛舟之安南者，公偕往。比至，酋长延礼宾馆，每宴会，辄飨土产曰薯者，味\n甘美。公觊其种，贿于酋奴，获之。……未几伺间遁归。……壬午夏，乃抵家焉。……初，公至自安南也，以薯非等闲物，栽植花坞，寃白日，实已蕃滋，掘啖益美，念来自酋，因名“番蓍”云。\n依据上述材料,谈谈甘薯是如何传入中国的。\n美洲的番茄由西班牙人带回欧洲，最初也是作为观赏植物，18世纪中叶开始作食用栽培。经过欧洲农艺家的改良培育，番茄逐渐变得红润多汁、鲜美可口。18世纪末,欧洲培育的番茄新品种又传回美洲。明朝万历年间，番茄被引入中国，长期被当作观赏和药用植物。清朝光绪年间，番茄开始作为食用蔬菜在菜园种植。\n## 史料阅读\n蕃柿：一名六月柿,茎似蒿,高四五尺,叶似艾,花似榴,一枝结五实或三四实,一树二三十实,缚作架,最堪观。火来火珠,末足为喻。草本也,来自西宷,故名。\n$\\Delta 16$ 世纪中叶德国学者绘制的番茄植株和果实图 (11) 史料阅读\n番椒：丛生，白花。子俨秃笔头,味辣,色红,甚可观。子种。\n一高濂遵生八笺》\n## 学习聚焦\n新航路开辟后,小麦、水稻等农作物和鸡、牛、羊等禽畜传入美洲。辣椒原产于拉丁美洲的秘鲁和墨西哥一带，15世纪末传人西班牙。16世纪,辣椒传到英国等欧洲国家。明朝时,辣椒传人中国，被称为“番椒”。\n## 其他地物种在美洲的推广\n美洲作物向外传播的同时,也有很多欧亚作物传人美洲，主要有粮食类的小麦、大麦、水稻,水果类的苹果、葡萄、甜橙、柠檬,蔬菜类的黄瓜、跎豆,经济类的甘蔗等。其中,小麦和水稻对美洲人的社会生活影响最大。\n小麦由欧洲移民带到美洲，最初仅供富人享用，后来被迅速推广，成为美洲的主要粮食作物。用面粉做成的食品种类繁多,风格迵异,小麦产业也随之兴盛。水稻由西班牙人带到美洲。18世纪中期,水稻成为北美第二大农作物，产量仅次于小麦。\n从早期英属北美殖民地农作物分布图\n除农作物外，欧洲移民还把鸡、牛、驴、马、猪、羊等禽畜传人了美洲。这些禽畜在美洲繁衍生息,极大地改变了美洲的动物群落,推动了农业的发展。\n## 咖啡与咖啡馆\n咖啡原产于非洲，6世纪传入阿拉伯半岛，15世纪后传播到欧洲，被称为“阿拉伯酒”。17世纪中叶，荷兰人将咖啡移植到锡兰岛，后传到印度、印度尼西亚等地。18世纪初，咖啡传入拉丁美洲，这里成了日后世界咖啡的主产区。\n$17 世$ 纪初，威尼斯商人开设了欧洲第一家咖啡馆。此后，英国的牛津、伦敦，法国的巴黎、马赛等地也相继开设咖啡馆。17世纪末 18 世纪初，咖啡馆在欧洲各个城市纷纷出现，并推广到北美的波士顿、纽约、费城。从此，欧洲和北美的社会生活中有了喝咖啡的习惯。人们在咖啡馆休闲聊天，咖啡馆成了社交的重要场所。\n## 食物物种交流带来的影响\n新航路开辟后,食物物种在全球范围的交流传播,提高了全球粮食产量,使世界人口激增。不同种类的玉米适应了非洲复杂的气候环境，使干早缺水的非洲得到了可靠的食物来源。玉米、甘薯引入中国,丰富了粮食种类。马铃薯提高了欧洲人的抗饥荒能力\n食物物种交流改变了人们的饮食习惯。马铃薯在欧洲的种植,小麦在北美的推广,改变了当地食物结构,丰富了人们的食物种类。玉米、马铃薯、甘薯除了供人类食用以外，也用作饲料，促进了畜牧业的发展，为人类提供更\n## 学习聚焦\n食物物种交流丰富了人们的食物种类,改变了人们的饮食习惯，对经贸和环境产生了一定影响。\n## 思考点\n食物物种交流怎样影响了人们的日常生活?多更好的肉、蛋、奶，深刻影响着人类的日常生活。\n不同物种的交流推动了当地经济和贸易的发展。在北美,水稻除供应本地消费外，大量用于出口，促进了对外贸易的发展。在中国，玉米等外来农作物因其高产而增加了粮食供应总量。粮食除满足生产者自身需要外，还投人市场出售,促进了商品经济的发展。\n新物种的引进对当地生态环境也产生了一定影响。食草的\n$\\boldsymbol{\\Delta}$ 荷兰画家梵高 1885 年创作的油画《吃马铃薯的人》\n(1) 锡兰岛，今斯里兰卡岛。\n## 史料阅读\n邑境山多田少,居民倍增,稻谷不足以给,则于山上种包谷、洋芋、茀麦、燕麦或蕨蒿之类。深林剪伐殆尽,巨阜危峰,一望皆包谷也。\n一袁景晖《建始县志》马、牛、羊等动物来到气候适宜、水草丰足的美洲，繁殖的数量远远超出了土地承载能力;殖民者大量种植农作物,导致茂密的原始森林被滥伐。美洲地表植被遭到一定程度的破坏。中国明清时期引进推广耐旱高产的玉米、甘薯等美洲作物，使得以前不适宜耕种的荒山、丘陵、沙地等得以利用，扩大了耕地面积。但是，过度的艮荒造田，也导致了水土流失。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n$16 世$ 纪末，中国福建发生饥荒，饥民依靠甘著得以度荒。17世纪上半叶，英国入侵爱尔兰，捣毁庄稼，致使大多数农作物歉收乃至颗粒无收,唯有生长在地下的马铃䓢安然无恙，帮助爱尔兰人度过荒年。爱尔兰成了以马铃著为主食的国家。\n农作物的交流，从哪些方面影响了人类社会?\n## 学习拓展\n露兜子产广东，一名波罗……又名番娄子。形如兰，叶密长大，抽茎结子，其叶去皮存筋，即波罗麻布也。\n—一吴其濬《植物名实图考》\n查找资料，写一篇短文介绍美洲的菠夢在中国引种和传播的情况。\n## 第 3 课\n## 现代食物的生产、储备与食品安全\n随着科学技术的发展,温室种植已成为一种普遍的农业生产方式。温室能够做到在寒冷的冬季透光保温,在炎热的夏季遮阳降温。与露地种植相比,温室种植在质量、时间、收益等方面都具有绝对优势,可以在不同季节为人们提供更多种类的蔬果。\n蔬菜温室大棚\n## 食物生产的现代化\n工业革命后,资本主义机器生产推动着传统农业向现代农业转变。20 世纪中叶,欧美各国完成了农业机械化,建立起高度集约的现代农业。20世纪下半叶以来,一大批优良品种育成推广,优质高效化肥广泛应用。\n## 8 学习聚焦\n农业机械化、集约化、产业化提高了生产效率,保障了食品供应。高科技为基础的设施农业有了突破性进展,农作物的单位面积产量及禽畜的生产量大幅度增长,保证了农牧产品的供应。大型农场、养殖场成为现代农业的主要生产经营模式。\n20 世纪以来,汽油拖拉机、柴油拖拉机相继实现批量生产,为农业机械的广泛使用创造了条件。用大功率拖拉机牵引的华式犁、播种机、联合收割机等,大大提高了工作效率。由于各国国情不同,农业机械的规模也不相同。美国农业机械以大型为主,法国以中型为主，日本以小型为主，中国则是大、中、小型相结合。21 世纪初，农业科技的发展推动着农作物的播种、收割与加工等从人工化向自动化转变。\n针式犁\n(1) 设施农业,是借助人工设施,创造适合动植物生长的环境,使动植物全天候生长的农业生产方式。典型设施有环境安全型温室、禽畜舍、茹房等。\n## 人工智能在农业机器中的应用\n农业机器的自动化、智能化水平不断提高。装有自动装置的锟式犁,耕作时能自动越过树根、石块等障碍物。采用自动控制系统的联合收割机，能将从收割到脱粒的多道工序集中在一台机器上完成。日本等国研制的摘番茄机器人，能判断番茄是否成熟，只摘取成熟果。法、美等国研制的机器人,可使饲料分配自动化。中国已研发出耕耘、除草、施肥、喷药、蔬菜嫁接、收割、采摘等多种农用机器人。\n“杂交水稻之父”袁隆平在田间查看水稻长势\n现代化养鸡场\n## 学习聚焦\n技术的进步，增加了粮仓仓容量，实现了粮食储备自动化和智能化。冷冻食品工业迅猛发展。20 世纪以来，玉米、小麦、水稻等主要粮食作物的杂交育种技术有了新的突破。1930年,美国利用杂交技术培育出玉米新品种,平均亩产由过去的 100 千克增加到 350 千克。1941 年,墨西哥培育出小麦新品种,推广之后，小麦亩产量从 50 千克提高到 250 千克。20 世纪 60 年代，菲律宾培育出的杂交水稻在东南亚推广，一季稻的亩产可达 600-650千克。中国的杂交水稻制种技术也不断取得突破。2014年,“中国超级杂交水稻”百亩试验田平均备产突破 1000 千克，创世界纪录。杂交育种新技术的应用,提高了粮食作物的单位面积产量,为人类消除饥俄作出了突出贡献。\n养殖场和牧场的各个生产环节，从给料、给水到产品收集、包装、运输都实现了机械化和自动控制。大型养鸡场可饲养 1000 万到 2000 万只肉鸡，或 100 万只蛋鸡；大型养猪场可饲养 1 万到 10 万头猪；大型肉牛场、奶牛场规模也在万头以上。\n现代科学技术用于海洋捕捞，渔船、网具等日趋现代化。水产养殖向工厂化、机械化、集约化经营发展，从淡水养殖向海水养殖发展。\n## 食物储备技术的进步\n在原始农业社会,人们利用地窖和陶器来存储余粮。随着古代农业的发展，粮仓的储备技术逐渐改进，不仅防鼠、防盗、防潮、防火，还具有良好的保鲜功能。20世纪以来，科技的发展极大地推动了粮食储备技术的进步。20 世纪 50年代，美国已经使用机械通风储粮技术，后来这项技术在全世界得到广泛应用。中国从 20 世纪 70 年代开始采用机械制冷低温储粮技术。21世纪以来，新型制冷设备相继推出。粮仓仓容量不断扩大，由百吨发展到千吨、万吨。低温、低氧等储藏技术广泛应用,粮食储备自动化和智能化水平不断提高。\n在古代，人们利用腌制或风干等方\n现代粮仓\n这是位于辽宁沈阳的国家嘟备粮桹仓\n## 思考点\n冷链物流对人们的生活有哪些影响?\n设备、冷冻食品以及冷冻食品包装等领域的技术不断进步,\n家用冰箱和冰柜普及，冷冻食品工业有了突飞猛进的发展，冷链物流产业也发展起来。2010 年，中国颁布《农产品冷链物流发展规划》,对冷链物流产业进行整体布局，大大促进了这项产业的发展。如今,人们一年四季都能买到各类生鲜食品,且能将其在家中保存较长时间，方便食用。\n运输船冷库\n浙江舟山渔民准备将运输船冷库中的金枪鱼运输上岸\n## 消除饥饿与食品安全\n食物生产的现代化与食物储备技术的进步，大大增加了食物供给。但是,随着人口激增和工业化、城市化的加速，耕地面积不断减少。食物需求与供给之间的矛盾日益成为各国共同关注的重大问题,各国政府都把保障粮食安全与消除饥饿作为首要任务。1945年成立的联合国粮食及农业组织多次召开世界粮食安全首脑会议,制订粮食安全行动计划，为人类共同消除饥饿统筹资源。\n## 学习聚焦\n消除饥饿与食品安全,是各国政府的重要职责，也是国际组织关注的重点。\n联合国粮食及农业组织徽标\n(1) 冷链物流，泛指水果、蔬菜、肉类等食品在生产、贮藏、运输、销售到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量的一项系统工程。\n## 历史纵横\n## 世纪80年代的非洲大饥荒\n世界银行统计资料显示，1982-1984年撒哈拉以南的非洲发生严重早灾，波及 36 个国家 1.87 亿人口，整个地区至少缺粮 1840 万吨。因旱灾死于饥饿的人口逾百万,直接受到饥饿威胁的人口有 3000 多万。\n中华人民共和国成立后，在中国共产党领导下，用不足世界 7\\%的耕地，养活了世界 $22 \\%$ 的人口。1996年，中国发布了《中国的粮食问题》白皮书，提出立足国内资源、实现粮食基本自给的方针。此后，中国制定了一系列保障粮食安全的法律法规。由于政策支持、制度创新和农业科技进步，中国在增加粮食产量、保障粮食安全方面取得巨大成就。1978 年中国粮食总产量为 30476.5 万吨,2020 年达到 66949 万吨。\n## 学思之窗\n农村发展方面长期投资不足所产生的影响，又因近期粮食、金融和经济危机等因素而雪上加霜。\n4. 从现在起到 2050 年，为养活预计超过 90 亿的世界人口，农业产量估计需增长 $70 \\%$。粮食不应当用作施加政治和经济压力的手段。我们重申国际合作和团结的重要性并要避免采取与国际法和《联合国宪章》不一致并可能危及粮食安全的单方面措施。我们呼吁开放市场，这是全球粮食安全对策的重要内容\n5. 气候变化给粮食安全和农业部门增加了严重风险。其预期影响特别给发展中国家，尤其是最不发达国家的小农，以及已处于弱势地位的人口带来危险。……\n$$\n\\text {《世界粮食安全首脑会议宣言》( } 2009 \\text { 年11月 } 16 \\text { 日 ) }\n$$\n粮食安全问题产生的原因有哪些?我们应该如何应对粮食安全问题?\n思考点\n为什么会出现食品安全问题?与粮食安全相关的是食品安全问题。农业现代化大大地丰富了食品供应,但也产生了一些负面作用。化肥、农药的过度使用造成土壤污染，它们通过食物链进人农作物和禽畜体内。禽畜饲养中过度使用抗生素，也造成食物污染，危害人体健康。在食品加工过程中，过度使用食品添加剂，甚至违法使用危害健康的添加剂，导致食品安全事件频发。为遏制这种趋势，各国更加重视食品安全问题，并制定法律法规进行治理。中国高度重视食品安全。2009年,全国人大常委会通过《中华人民共和国食品安全法》,用法\n律手段确保食品安全,此后又对食品安全法进行了修订。中\n国政府还提出用最严谨的标准、最严格的监管、最严厉的惩\n罚、最严肃的问责，提高食品安全监管水平和能力。\n(11) 史料阅读\n第三十四条禁止生产经营下列食品、食品添加剂、食品相关产品：\n（一）用非食品原料生产的食品或者添加食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康物质的食品,或者用回收食品作为原料生产的食品;(二致病性微生物,农药残留、兽药残留、生物毒素、重金属等污染物质以及其他危害人体健康的物质含量超过食品安全标准限量的食品、食品添加剂、食品相关产品;…… （九）被包装材料、容器、运输工具等污染的食品、食品添加剂;(十） 标注虚假生产日期、保质期或者超过保质期的食品、食品添加剂;（十一 ) 无标签的预包装食品、食品添加剂;……\n《中华人民共和国食品安全法》(2018年12月 29 日第十三届全国人大常委会第七次会议修正)\n## 探究与拓展\n(9) 问题探究\n中国不仅能养活自己,而且还是维护世界粮食安全的重要力量。2006年 9 月，联合国世界粮食计划署发表的《2005 年度国际粮食援助监测报告》显示,2005 年中国共对外提供了 57.7 万吨粮食援助,占当年全球粮食援助总量的 $6.9 \\%$,仅次于美国和欧盟。\n为什么中国会成为维护世界粮食安全的重要力量?\n## 学习拓展\n19 世纪初,法国人制造出罐头食品,成为现代食品保藏技术的开端。从此,各种现代食品保藏技术不断问世。\n选择一种你熟悉的食品保藏技术,了解它的起源和发展。\n## 第二单元\n## 生产工具与劳作方式\n社会生产力决定生产关系。生产工具的进步和生产方式的变革,是社会生产力发展的重要标志,也是人类历史演进的强大动力。古代劳动人民积累的生产经验,推动了农业和手工业生产工具的进步。近代以来的技术发展,给人们的劳作与生活带来深刻的影响。大量劳动实践带来的生产方式的变革,对人类社会发展具有革命性的意义。\n通过本单元的学习,了解劳动在社会生产中的作用,以及历史上劳动工具和主要劳作方式的变化;认识大机器生产、工厂制度、人工智能技术等对人类劳作方式及生活方式的影响;理解劳动人民对历史的推动作用,以及生产方式的变革给人类社会带来的革命性意义。\n## 第 4 课\n## 古代的生产工具与劳作\n战国时期，铁农具在农业生产中逐步推广。锐利而耐用的铁农具的普及,使得人们耕作、拓荒的能力大幅度提高。图为出土于河南辉县的战国铁犁锟,人们耕地时把它安装在犁上，用来破土，省力易行。\n战国铁犁锂\n## 农业工具的变化\n人类的耕作工具种类繁多，材质主要有骨、竹、木、石、蛘、铪、铁等。\n石器质地坚硬,比骨、竹、木器更为耐用。旧石器时代石器的制作方法以打击为主,新石器时代在打击的基础上增加了磨制。对早期人类来说,石器的制作并不简单,要经过选料、打击、磨光等一系列工序,有的还要钻孔,这些工序需要专人完成。\n人类在改造自然的过程中发现了铜,并逐渐掌握了青铜冶炼技术。从目前发现的考古资料看,青铜器最早出现在西亚、北非地区。距今 5000 年左右的新石器时代晩期,中国已出现小件青铜器。青铜在当时是珍贵的资源,青铜铸造的农具数量有限。\n乌尔王陵出土的铜斧头\n河南安阳殷墟妇好墓出土的铜铲\n## 学习聚焦\n农业生产工具中,耕作工具和灌溉工具格外重要。不同文明地区的农业生产工具有一定的相似性。\n河姆渡遗址出土的石制农具公元前 15 一前 14 世纪,小亚细亚东部的赫梯人率先掌握了冶铁技术,后来这一技术逐渐传人两河流域、中亚、北非和欧洲。与青铜器相比,铁器锋利轻便,易锻制打磨。随着熔炉的进步,铁器大量出现。中国在战国时期,铁制农具在农业生产中逐步推广。南北朝时期出现了以灌钢法制作的农具。\n## 历史纵横\n## 刀耕火种与铁犁牛耕\n人类的耕作方式经历了刀耕、锄耕、犁耕三个不同阶段。距今约 1 万年前,刀耕在原始农业出现时就已产生。人们先以石斧、石刀砍伐地面上的植物,用火焚烧,把草木灰当作肥料,再在土地上耕种农作物,这就是刀耕火种。距今七八千年前的新石器时代中期,钽耕已经产生,开始出现石耠、石铲、石钎或骨䣂、木邦、蚌钫等翻土农具。距今五六千年前的新石器时代晩期，犁耕出现。此后犁耕技术不断进步,中国的春秋战国时期,铁犁牛耕开始使用并逐渐推广。汉朝以后,铁犁牛耕成为中国传统农业的主要耕作方式。生产工具的进步，推动了农业生产水平的提高。\n## 思考点\n耕作工具和灌溉工具的进步，是怎样促进农业生产发展的?\n## 史料阅读\n水能利物，轮乃曲成。升降满农夫之用，低徊随匠氏之程。始崩腾以电散,俄宛转以风生。\n一一陈廷章《水轮赋》\n世界许多文明地区都发明了灌溉工具。在原始社会末期,人类已经能够制造陶器,汲水灌溉。在古埃及和中国等地,人们已懂得利用杠杆原理进行灌溉。中国东汉末期已出现翻车，三国时期马钧对其进行了革新，其后翻车在民间广泛使用。唐朝出现了筒车,借助水力汲水入筒进行灌溉。\n翻车\n筒车\n豢养驯化禽畜的古代畜牧业，也有其自身的工具设施。古人用圈厩来饲养禽畜,用马槽来喂马。不少工具设施到今天依然发挥着作用。\n## 手工业工具的进步\n服装是人们的生活必需品。在古代,最先出现的手工业之一是纺织工具的制作。约 3 万年前,中国的山顶洞人已经用骨针缝制兽皮。新石器时代晩期,中国古人就使用陶纺轮作为纺线工具。汉朝的画像石中出现了人们使用纺车纺纱的场景。当时,人们能够使用构造复杂的提花机织出带有精美花纹的丝织品。元朝以后,纺织机成为农耕家庭不可或缺的生产工具。古代西方也出现过纺纱用的纺车。\n## 史料阅读\n纤纤静女,经之络之。尔乃穷宨淑媛,美色贞怡。解鸣佩,释罗衣,披华幕,登神机,乘轻杼,䇞床帷。动摇多容,俯仰生姿\n一一王逸《机妇赋》\n陶瓷业也是古代重要的手工业之一，使用的主要工具包括坏车、匣钵、支钉等。人们最初用泥条盘筑的方式来制造陶器,由于用手工控制形状,陶器的圆度并不理想。到了新石器时代晩期,许多地区采用坏车制坏,不仅能制成圆形坏件,而且能通过调节坯车转动的快慢,控制坯件的薄厚。中国南朝时,为了防止在烧制过程中气体和有害物质污损坏件,工匠把坯件放在耐火泥制成的匣钵中。唐宋时期,为了使器物在烧制过程中不粘连,工匠在器物底部放置已烧制好的黏土块一支钉。\n工匠使用坏车制坏\n匣钵\n## 学习聚焦\n古代手工业生产工具不断改进,推动了手工业的发展。\n## 历史纵横\n汉朝提花机模型\n2013 年，四川成都天回镇老官山汉墓出土了四件蜀锦提花机模型。这四件提花机模型是随葬用品，其形制前所末见，堪称迄今为止世界最早的提花机模型。它们的出现填补了中国乃至世界纺织史和科技史的空白，成为汉朝成都纺织业的重要见证\n四川成都老官山汉墓出土的蜀锦提花机模型\n南宋支钉垫饼\n战国时期双镰铁范\n冶炼金属是古代文明的重要标志之一。古代金属冶炼的工具体现了当时的工艺水准。古人用锻打金属原料的方式制作小型金属器具，使用的工具包括用来熔化金属原料的土炉、对金属原料进行打击的锤、磨平金属的锉等。除了锻打金属之外，许多地区采取铸造的方式制作大型金属器具，使用的工具包括熔化金属原料的坩埚、使液态金属成型的范等。考古学家在中国商朝和西周时期的遗址中,发现了青铜器作坊中大量打碎的范。战国以后出现了大量铁农具的范。\n## 历史纵横\n## 水排\n南阳自战国时就以冶铁业著称，汉武帝曾在此设铁官。考古资料表明,汉朝时南阳郡内有多处冶铁和锩造作坊，冶铁工匠积累了丰富的工作经验。东汉时，南阳太守杜诗发明了水力风箱一一水排。水排以水力为动力，装置皮稁鼓风，将空气送入冶铁炉，“用力少，见功多，百姓便之”，大大提高了生产效率。\n水排复原模型\n## 学习聚焦\n农业家庭式劳作、农业庄园式劳作、手工业家庭式劳作与作坊式劳作是古代重要的劳作方式。\n## 劳作方式的发展\n在工业时代来临之前，农业家庭式劳作方式在各区域文明中很普遍。随着铁犁牛耕的逐步推广，一家一户的个体劳作成为可能,集体劳作的形式逐渐瓦解。中国战国时期，各诸侯国统治者鼓励发展以家庭为单位的男耕女织生产模式。在古希腊罗马历史上，氏族部落解体之后,一家一户的家庭式劳作日渐普及。\n## 史料阅读\n民有二男以上不分异者，倍其赋。\n## 学思之窗\n毛泽东在《中国革命和中国共产党》中指出,在中国封建时代,“农民不但生产自己需要的农产品,而且生产自己需要的大部分手工业品”\n农业家庭式劳作对社会的发展起到了怎样的作用?\n历史上也存在过农业庄园式劳作。众多奴隶或农奴在庄园的土地上进行集中劳作，劳动者被束缚在土地上,生产力低下。罗马共和国晩期，战争带来的大量奴隶涌人罗马,出现了大型奴隶制庄园;在中古时期的西欧,大量农奴或农民在领主的庄园中服劳役。中国魏晋南北朝时期的坞堡除军事作用外，也带有庄园经济的色彩。\n古代还有以制作手工业产品为生的手工业家庭，以及拥有某种手工工艺的民营和官营作坊。手工业家庭与作坊往往是手工业者世代传承，或父子相继,或师徒传授,由统治者登记造册进行管理。\n河南安阳殷墟铁三路制骨作坊遗址\n殷墟铁三路制骨作坊遗址出土动物骨骼约 32 吨，其中绝大多数经过加工,反映出商朝制骨作坑的规模之大。(D) 历史纵横\n## 男耕女织\n中国古代谚语说:“夫不耕，或受之饥;一妇不织，或受之寒。”男耕女织的生产方式，在世界历史上普遍存在，它是古代社会家庭的自然分工方式。男的种田，女的织布，各司其职。日出而作，日落而息，家庭生产，自给自足，是小农经济的经营方式。男耕女织的小农经济促进了农业生产的发展,为古代国家提供了赋税和徭役。\n河北曲阳定窑作坊遗址\n定窑始建于唐，兴盛于宋。定窑作坊使用约 700 年,代表了古代瓷器制造业的高超水平。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n一女必有一针一刀，若其事立。耕者必有一末一䣂 一铫,若其事立。行服连轺（yáo）㭟（jú）者,必有一斤一锯一锥一凿，若其事立。不尔而成事者，天下无有。\n$$\n\\text { -《管子・海王》}\n$$\n阅读材料并结合所学,说说战国时期的主要生产部门用铁器作为生产工具的情况。\n## 学习拓展\n渔业也是古代经济的重要组成部分,举出一种古代渔业工具并加以说明。\n## 第 5 课\n工业革命与工厂制度\n工业革命推动了技术的进步,也改变了人们的劳作方式和生产关系。大批产业工人被雇用到机器车鸡的厂房中,按照严格的规章制度进行机器大生产。图为工业革命期间出现的蒸汽锤。\n## 机器大生产与工厂制度\n工业革命前,英国分散的手工工场已经向集中的手工工场发展，在一定程度上实现了生产专业化。18世纪 60 年代以来,以改良蒸汽机为代表的一系列技术革命,引发了从手工劳动到机器大生产的巨大变革。机器大生产带来了劳作方式和生产关系的深刻变革。工厂出现了,大批产业工人被工厂主聚集起来,在专门化的厂房中劳作,彻底改变了手工作坊零碎分散的生产状态。\n土工业革命期间的纺织工厂车间\n随着工厂的出现,工厂制度逐渐形成。为保证机器的昼夜运行,工人往往实行倒班制。工厂主制定了严格的规\n用来锻造大型锻件的蒸汽锤\n## 学习聚焦\n工业革命实现了机器大生产，以工厂代替工场，大大提高了劳动生产率。\n## 思考点\n工厂制度对工业生产起到了怎样的作用?\n章制度，以罚款、体罚和解雇等方式强化纪律意识，迫使工人服从管理。生产流水线被广泛应用到生产过程中，各生产环节协同劳作，整个生产过程处于工厂主的监督管理之下，以保证生产效率与产品质量。原料由工厂统一供应、合理调配。工厂制度带来生产组织和管理形式的巨变，有利于科学管理、提高生产效率，从而产生更大的经济效益。\n## “工业革命”概念的出现\n从现存文献来看，18世纪末到 19世纪初，法国官员在信件中描述当时法国工业化进程时，已使用“工业革命” 一词；英国诗人华兹华斯隐晦地指出，新社会秩序的产生基于工业大变革，而这一看法被英国空想社会主义者欧文所接受。1844年，恩格斯在《英国工人阶级状况》中描述了大工业给英国社会带来的巨变，并提到“工业革命” 的概念。19世纪后期，英国史学家阿诺德-汤因比的一系列讲义，详细诠释了“工业革命”，使这一概念广为人知\n19 世纪中后期,清朝洋务派创办了江南机器制造总局、福州船政局等一系列近代企业,引进了西方的工厂制度,进行机器大生产。后来,张謇、范旭东等一批民族资本家主张实业救国,也开办工厂并借鉴西方工厂的管理经验，中国民族工业初步发展起来。\n汉阳铁厂\n汉阳铁厂是中国近代官办钢铁企业，1890 年由张之洞主持在湖北汉阳龟山下动工修建\n天津永利碱厂\n范旭东于1917年筹建的天津永利碱厂是中国最早的制晠厂。该厂生产的红三角牌纯碱曾闻名海内外。\n## 学习聚焦\n工业革命使社会生活的各个方面都发生了变化。\n## 工业革命后生活方式的变化\n工业革命促进了城市化的发展，也改变了人们的生活空间。伦敦、巴黎等大城市工业人口猛增,但城市规划建设滞后,工人的生活环境相当恶劣。20世纪以来，西方国家逐渐建设新城,疏解中心城市人口,改善城市居民的居住环境。\n## 英国伦敦哥伦比亚路市场\n交通运输业的进步,便利了人们的出行。工业革命对煤等矿石的需求刺激了运河的开凿,1830年英国已拥有人工运河 4000 多千米;铁路运输以其速度快、成本低而受人青睐,1870 年英国铁路里程已达 2.5 万千米。欧美国家形成了水陆运输网,促进了城际间、国际间的人口交流与贸易往来，大大增加了社会的流动性。\n工业革命也促进了乡村的改变。以英国为代表的西方国家农业机械日益普及,普遍建立了大农场,农业现代化水平大大提高。大量人口从闭塞、宁静的乡村田园生活中走出，人们的眼界开阔了。\n## 学思之窗\n自然力的征服,机器的采用,化学在工业和农业中的应用,轮船的行驶,铁路的通行,电报的使用,整个整个大陆的开垦,河川的通航,仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口——过去哪一个世纪料想到在社会劳动里蕴藏有这样的生产力呢?\n— [ 德 $]$ 马克思、[德 $]$ 恩格斯《共产党宣言》,《马克思恩格斯文集》第二卷\n## 史料阅读\n像伦敦这样的城市，就是進上几个钟头也看不到它的尽头，而且也遇不到表明快接近开阔的田野的些许征象，一这样的城市是一个非常特别的东西。这种大规模的集中，250万人这样聚集在一个地方，使这 250 万人的力量增加了 100 倍;他们把伦敦变成了全世界的商业首都，建造了巨大的船坞，并聚集了经常布满太 （泰）晤士河的成千的船只\n— [ 德 ] 恩格斯《英国工人阶级状况》,《马克思恩格斯全集》第二卷\n工业革命对生产力的发展带来了怎样的影响?\n随着生活节奏的加快,人们的时间观念更为增强。工厂制度及蒸汽机车等交通工具出现以后,人们必须守时,准时准点成为现代生活的准则。城市中社会上层人士出行\n## 思考点\n工业革命是怎样改变人们的生活节奏的?\n## 伦敦伊丽莎白塔\n伊丽莎白塔,俗称“大本钟” 大本钟是工业革命的产物,起到了准确报时的作用,后来成为伦敦的重要标志\n安源路矿工人第一所夜校\n20 世纪 20 年代，中国机器工业发展迅速。在中国共产党领导下，工人运动非常活跃。为了提高工人阶级的觉悟，中国共产党人开始兴办平民教育。1921 年，毛泽东等来到江西萍乡安源开展工人运动 1922 年，安源路矿工人第一所夜校开学。安源路矿工人大罢工取得胜利后，工人夜校规模扩大，学员有千余人。它对提高广大工人的文化素质起到了积极作用。往往戴表，大城市的车站、码头、银行、机关及市区街道多设有标准钟。\n初等教育不断推广，人们的文化素质逐渐提升。机器生产代替手工劳动、城市化迅猛发展等现实因素，对广大民众的文化素质提出了更高的要求。1802年英国颁布第一部《工厂法》后,西方国家不断通过立法推行初等教育,并加大政府对教育的经费支持。到 19 世纪末 20 世纪初，英格兰5-12岁儿童的人学率已达 $80 \\%$。自 20 世纪初清政府推行“癸卯学制” 以来,中国出现了大量小学堂和中学堂,这对普及初等教育起到重要作用。\n(1]) 史料阅读\n英国作家狄更斯对工业革命时期的社会进行了如下描述：\n这是最好的时候，这是最坏的时候；这是智慧的年代，这是禺㤗的年代;这是信仰的时期，这是怀疑的时期;这是光明的季节，这是黑暗的季节;这是希望之春，这是失望之冬;人们前面有着各样事物，人们前面一无所有;人们正在直登天堂,人们正在直下地狱 ……\n$$\n\\text { —[ [英] 狄更斯著，罗稷南译《双城记》}\n$$\n工业革命也给民众的生活带来消极影响。工人劳动时间过长，工作与生活环境恶劣，传染病与职业病严重危害产业工人的健康。\n19世纪，欧洲社会主义运动风起云涌，法国里昂工人两次起义、英国宪章运动、德国西里西亚纺织工人起义等工人运动，标志着工人阶级登上历史舞台,促进了马克思主义的诞生。经过一系列斗争,产业工人的待遇有所改善,\n最长工时受到限制，最低工资得到一定保障。\n## 芝加哥工人大罢工\n1886 年 5 月1日，芝加哥等地的工人举行罢工和示威游行，要求实行 8 小时工作日。随后，举行集会的工人与警察发生冲突,,罢工最终被镇压。后来,人们为纪念这一事件，将 5 月1日定为国际劳动节。这幅画表现的是大罢工期间的斗争场景。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n做某些工作，几乎包括工业中的一切工作在内,都需\n要有相当的文化程度……都需要一定的技能和常规性，而要达到这一点就要求工人具有一定的文化水平......\n$\\longrightarrow[$ 德 $]$ 恩格斯《英国工人阶级状况》,《马克思恩格斯全集》第二卷\n结合时代背景，分析恩格斯为什么这么说。\n## 学习拓展\n《摩登时代》剧照卓别林主演的电影《摩登时代》,讲述了美国大萧条时期失业率飙升，工人在巨大的压力下饱受折磨的故事主人公夜以继日地工作，已经产生幻觉，把别人的鼻子当成螺丝钉来拧,并且将自已卷入流水线的皮带里。\n观看这部电影,想一想它反映了工业时代怎样的问题。\n## 第 6 课\n现代科技进步与人类社会发展\n$\\triangle$ 第 55 颗北斗导航卫星发射时的场景\n2020 年 6 月 23 日,中国在西昌卫星发射中心成功发射第 55 颗北斗导航卫星,提前半年完成北斗全球系统星座部署。北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，可以在全球范围内为人们提供全天候高精度的定位与授时服务。这是现代科技进步的一个缩影。\n## 现代科学技术的发展\n## 学习聚焦\n现代科技的一系列成果,加快了人类社会迈向现代化的步伐。\n世界第一台电子计算机“埃尼阿克”\n思考点\n人工智能技术有哪些表现?\n第二次世界大战后，发达国家在计算机与人工智能技术的引领下,航天、海洋、原子能、生物、新材料等方面的技术迅速发展。改革开放以来,中国在这些尖端科技领域也取得了巨大成就。尖端科技的发展,成为衡量国家综合实力的重要标志之一。\n1946年,为满足弹道计算的需求,美国军方研制的世界上第一台电子计算机“埃尼阿克” 在宾夕法尼亚大学问世。它的出现,开启了电子计算机时代。\n1969年,美国国防部把几台计算机连接起来,建立起军用网络。后来,计算机网络不断发展,演化为互联网，并于 20 世纪 90 年代实现商业化，成为世界上信息资源最丰富的计算机公共网络,目前已遍布全球。计算机网络技术以惊人的速度阔步发展，从科学计算、事务管理等方面逐步扩展，进人生产生活的各个领域，并走人家庭。\n人工智能技术作为计算机技术的一个分支，是通过计算机模拟人的思维解决实际问题的技术。自从 20 世纪 50 年代机器模拟智能被美国科学家提上日程,人工智能已涵盖机器人制造、语音及图像识别、自然语言处理等领域。作为人工智能技术的代表,计算机控制的机械手、机器人等自动化装置,在生产中得到大量应用。大力发展智能制造以及人工智能新兴产业,鼓励各个领域的智能化创新,是当今科技发展的重要任务。近年来,“无人仓库”“无人码头”“无人车间” 乃至“无人工厂” 也纷纷出现。人工智能技术广泛地应用到各个领域,极大地改变了人们的生产生活。\n自从 1957年苏联发射世界上第一颗人造地球卫星以来,开发和利用太空及地球以外天体的航天技术迅猛发展。许多国家利用航天技术服务于军事部门与国民经济,俄罗斯、美国、法国、中国等国家已研发出多种类型的运载火箭,成功发射大量航天器,在太空中建立了严密的地球测控网。作为新兴的尖端科技,航天技术对现代国防与经济发展产生了巨大影响。\n无人车间\n～苏联发射的世界上第一颗人造地球卫星一一斯普特尼克 1 号\n4玉兔二号月球车在月球背面行走\n2019年1月3日,中国发射的嫦娥四号月球探测器实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。探测器随即释放出玉兔二号月球车进行巡视探测。这是嫦娥四号着陆器拍摄的照片。\n海洋技术在现代科技进步中处于重要位置。美国是世界上最先进行深海研究的国家。20世纪60年代,美国深潜器曾在水下数千米处发现了海洋生物群落,并且首次潜人世界大洋中最深的马里亚纳海沟。1997年,中国自主研发的无缆水下深潜机器人成功潜人水下 6000 米处进行科学试验,这标志着中国海洋技术已跻身世界先进行列。2020年,中国的“奋斗者号” 载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了 10909 米的中国载人深潜新纪录,标志着中国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。\n“奋斗者号”载人潜水器\n## 学思之窗\n第二次世界大战期间，( 美国 ) 新墨西哥沙漠地带的一声爆炸标志了人类对原子动力的利用。将原子弹投在广岛和长崎是这一动力首次用于军事目的。今天,原子动力已用于其他许多目的,如核动力船、生物医学研究、医学诊断和治疗以及核动力厂。\n— [ 美 ] 斯塔夫里阿诺斯著,吴象婴等译《全球通史-1500年以后的世界》\n结合材料,思考原子能给人类生活带来了怎样的变化。\n新材料技术的应用范围广泛，受到各国的普遍重视。新材料不断更新,表现出传统材料不具备的特点。高分子材料、纳米材料、生态环境材料、生物医用材料等新材料被广泛应用到生产生活中。\n## 历史纵横\n## 生物技术\n20 世纪初，人们已经初步掌握多种为医疗服务的生物技术，包括某些疫苗和血清等。第二次世界大战后，西方科学家发现了DNA双螺旋结构，揭示了遗传信息的构成和传递的途径。之后的半个多世纪中,微生物学、分子遗传学、生物化学和细胞学等生物学的分支突飞猛进,一个个“生命之谜” 被科学家从 $\\Delta 2001$ 年，一名参观者在纽约市博物馆内观看人类基因组数字显示图分子水平予以解释\n## 现代科技进步的革命性意义\n## 学习聚焦\n现代科技进步推动了生产力的跃进,极大地改变了生产方式与社会生活。\n计算机与人工智能技术带来了生产力的巨大飞跃，促使劳作方式由粗放型转化为集约型。大量的劳动力从生产线上退下来，人们越来越依靠技术革新来实现利润增长。以市场为导向、充分发挥技术优势、有效调动员工积极性的现代企业管理制度逐步发展起来。\n人类文化生活也出现了新的模式。20 世纪 90 年代以来,计算机网络、移动通信等技术迅猛发展,使人们可以轻松了解社会动态,与外界沟通更加方便。各种应用程序的开发，促进了人们的通信交流，丰富了大众的文化生活,推动了电子商务的发展。全媒体不断发展,能够最大程度汇集各种渠道的信息，为人们认识世界提供了不同的视角。\n智能送餐机器人\n青藏高原上的通信基站\n人类视野也产生新的变化。交通和通信技术的进步使得地球成为“地球村”,网络的普及促进了信息的交流，进而大大丰富了人类的知识，推动了社会的进步。但是，现代科技应用不当，也会带来负面影响。\n## 史料阅读\n纵观世界文明史,人类先后经历了农业革命、工业革命、信息革命。每一次产业技术革命，都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响。现在,以互联网为代表的信息技术日新月异,引领了社会生产新变革,创造了人类生活新空间,拓展了国家治理新领域，极大提高了人类认识世界、改造世界的能力。互联网让世界变成了“鸡犬之声相闻” 的地球村，相隔万里的人们不再“老死不相往来”。可以说，世界因互联网而更多彩,生活因互联网而更丰富。\n—一近平《在第二届世界互联网大会开幕式上的讲话》$(2015$ 年 12 月 16 日 )\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n据报道,机器人在2013年4月四川芦山地震灾后的排查工作中发挥了显著作用。4台飞行机器人共排查了 6 个乡镇,获取了近 50 平方千米震区的空中信息,排查了高层危楼 50 余栋,大大提高了国家救援队灾后排查救援的工作效率\n结合材料,思考人工智能技术在救灾方面发挥了怎样的作用。\n## 学习拓展\n信息、生命、制造、能源、空间、海洋等的原创突破为前沿技术、颠覆性技术提供了更多创新源泉，学科之间、科学和技术之间、技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势,科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运,从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。\n—一ヨ近平《在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话》( 2018 年 5 月 28 日)\n谈一谈你对“自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势” 的理解。\n## 第三单元\n## 商业贸易与日常生活\n人类社会的商贸活动最初只是地方性行为，后扩大到国与国、洲与洲之间。丝绸之路是连接亚、欧、北非的商贸通道。货币、信贷、商业契约的出现,是商品经济发达的表现,便利了商品交换,扩展了商贸活动的领域。新航路开辟后,随着资本主义在全球的扩张,世界市场逐步形成。商贸活动的内容、形式都发生了巨大变化。20世纪以来,贸易、金融现代化加速,极大地提高了商贸效率,但也增大了金融风险。\n通过本单元的学习,了解商业贸易的起源和古代商贸活动与贸易通道;知道货币、信贷、商业契约等在日常生活中的角色;了解世界市场的形成,认识其对商业贸易的意义;认识 20 世纪以来贸易、金融的变化及其对人类生活的影响。\n## 第 7 课\n古代的商业贸易\n中国北宋时期的商业十分发达，杭州、苏州、洛阳、成都、广州等都是当时著名的商品集散地。北宋都城东京更是全国的商业和交通中心，人口不下百万，店铺林立，货物山积,不但有全国各地的产品,而且还有来自高丽、占城、大食等地的外国货物。北宋张择端的《清明上河图》，反映了北宋都城东京的商业繁荣景象。\n《清明上河图》(局部)\n## 商业贸易的起源与发展\n## 学习聚焦\n由于交换的需要,部落之间、地区之间、国家之间的商业贸易逐渐发展起来。原始社会后期，随着社会分工、产品剩余及私有制的产生,出现了交换,在此基础上逐步发展起商业贸易。人们通过商业贸易，换取自己所需的物品。\n在古代中国，交换物品的场所称作“市”,通常设在人们经常集聚的地方。商朝就已经出现了专门从事商品交换的商人，商业贸易遍及商朝统治区域和周边地区，商业主要掌握在官府和贵族手里。春秋战国时期,“工商食官” 的格局被突破。秦汉时期,货币、车轨、度量衡的统一,促进了全国的商品流通。从隋唐到两宋,随着商品经济的发展，城市坊市分区制度逐步瓦解，商业进一步繁荣。元、明、清时期，随着经济作物种植面积扩大和手工业的发展,农产品和手工业产品的商品化程度不断加深,形成全国范\n围的商业贸易网络,地域性的商人群体—一商帮兴盛。\n协同庆票号\n晋商是明清时期重要的地域性商帮之一,主要经营盐业和票号,尤以票号最为出名。山西平遥的协同庆是一家著名票号,创立于 1856 年,由榆次王姓和平遥米姓共同投资开设，有分号 33 处，遍布多个地区的商埠码头。\n安徽欪县棠樾乐善好施坊\n徽商俗称“徽帮”,形成于宋代,兴盛于明清,民间有“无徽不成镇” 的俗语。图中的乐善好施坊是安徽㰸县棠越牌坊群中的一座,是清朝皇帝为表彰徽商济困扶贫、广行善举而立的。\n古埃及商业的历史十分悠久,在金字塔壁画上,已经有了人们在市场上交换产品的场景。那时的对外贸易控制在国家手中,国王经常派商队到国外去从事贸易活动。古希腊各城邦形成了若干个商业贸易中心，海外贸易十分活跃。古罗马征服地中海周围的地区后,商贸逐渐繁荣,海外贸易航线四通八达。拜占庭帝国一度垄断了中国丝绸等东方龺侈品在欧洲市场的贸易。阿拉伯商人在亚、非、欧三洲之间从事中介贸易,活动范围遍及世界各主要文明区域。\n古埃及哈特谢普苏特女王的船队从蓬特经由红海返航的情景这幅图反映了公元前 15 世纪左右埃及与蓬特的贸易活动。\n## 历史纵横\n古代两河流域的商业两河流域的古巴比伦商业繁荣，国家、神庙、私人都积极参与商业活动。《汉谟拉比法典》中，有许多与商务有关的条文。亚述崛起后，商人们还开辟了海外贸易。新巴比伦时期，手工业和商业曾一度繁荣，巴比伦城内聚集了来自亚非各地的商人。\n(1) 蓬特，今索马里。\n## 思考点\n商业贸易的发展对人类生活有什么影响?\n《群神宴》\n《群神宴》是文艺复兴时期意大利画家乔凡尼·贝利尼的名画，描绘了古代神话中的众神和仙女聚会林泉之间的情景。画中盛水果和汤的瓷碗，都是中国的青花瓷。丝绸之路是古代贯通亚、欧、北非的重要贸易通道。通过丝绸之路,商人们将中国生产的丝绸等运往中亚、西亚、欧洲和北非，再把欧洲和中亚等地的奇珍异宝输往中国。唐宋以后,海上贸易兴盛,商船从东南沿海各港口出发,近达南洋各地,远达波斯湾、阿拉伯海和红海沿岸地区。中国出口商品,除丝绸外，还有瓷器、纸张、茶叶等。官府在东南沿海一带设置市舶司,掌管对外贸易。朝贡贸易是中国古代对外贸易的重要方式之一。明清时期,朝廷对朝贡国家、路线、港口、船只数目、贡品种类均有严格的规定。清政府在广州设置公行,统览对外贸易事务。1757 年，清政府将通商口岸限定在广州一处，对外贸易皆由官府指定的“十三行”行商代理。\n从“南海 1 号” 沉船上的瓷碗\n1987 年，在广东阳江海域发现一艘南宋时期从事远洋贸易的古船，船上载有数万件商品。该船被命名为“南海1号”。\n商业贸易的发展促进了不同地区、不同国家之间的交流，大大丰富了人们的物质生活和精神生活。中国通过陆、海两条对外贸易渠道,引进了国外的优良马匹、植物新品种、香料、药材和琉璃等。中国丝绸一度成为西方人财富和身份的象征。中国的瓷器、茶叶流行于亚、非、欧三洲,丰富了当地人们的生活。\n## 货币、信贷、商业契约\n早期商业交换的形式是以物易物。随着商业规模的扩大,人们开始以货币为媒介进行商品交换。中国早在商朝就用贝等天然物作为货币。公元前 11 世纪,古埃及开始用铜块和银块作为货币。公元前 8一前 7 世纪,小亚细亚出现了金属铸币。货币的诞生,对人类社会生活具有重要意义。它作为衡量商品价值的一般等价物,便利了商品交换和流通,并成为财富的象征。货币促使商业的功能由最初的互补余缺向逐利增财转化。\n## 史料阅读\n钱之为体，有乾坤之象，内则其方，外则其圆。其积如山，其流如川 …… 亲之如兄,字日“孔方”,失之则贫弱,得之则富昌。无翼而飞,无足而走,解严毅之颜,开难发之口。钱多者处前,钱少者居后。处前者为君长,在后者为臣仆。君长者丰衍而有余，臣仆者穷竭而不足。\n一一鲁偯《钱神论》\n公元前 22一前 21 世纪,两河流域出现了经营借贷的商人,神庙、宫廷也从事放贷业务。不同形式的借贷有不同的利息规定,甚至还包括具有社会救济性质的免息借贷。公元前 16 一前 11 世纪,古埃及出现了较为完备的借贷合约。借贷行为必须有证人,还要履行担保等程序,受到法律保护。公元前 4 世纪,古希腊商业迅速发展,货币流通范围不断扩大,专门从事货币兑换、保管和汇兑的货币经营行业开始兴起，出现了汇票的雉形。\n中国古代《周礼》中已经有了借贷纠纷的记载。春秋时期,实物借贷形式已经比较普遍,并出现了货币信贷。唐朝的信贷业务,由存贷款发展到汇兑,出现了类似现代汇票的“飞钱”。宋代交子、会子等纸币开始使用,逐渐取代不少汇兑业务。明朝中期以后,钱铺等新式金融机构盛行起来。到了清朝,除传统借贷关系外,资本性借贷也有显著发展,出现了本票性质的庄票。\n## 学习聚焦\n货币、信货和商业契约便利了交换,扩展了商业的领域,改变了人们的生活方式和观念。\n## 学思之窗\n拜占庭帝国的金币\n拜占庭帝国金币在中国出土数量很多。上图是在中国北魏募葬中出土的拜占庭帝国阿纳斯塔修斯一世时期 （491-518）的金币。\n上述材料可以用于佐证什么历史现象?\n## 历史纵横\n## 中国古代的当铺\n当铺兴起于南北朝,在唐朝取得合法地位,成为独立金融机构。唐宋时期,当铺通称为“质库”,有时亦称“解库”“解典”等。当铺主营抵押小额贷款,兼营货币兑换。宋代以后,当铺在进行一般的消费性动产抵押放贷的同时,也开始进行经营性的放货,还逐步发展出了有息存款。到了清朝,有些当铺还兼营银票、钱票、会票发行及米谷典当。庄票\n庄票形成于清朝前期，是钱庄签发的一种票据，上面写有一定金额并由钱庄负责兑现。庄票分为即期和远期两种，即期庄票见票即可支付，远期庄票须到期才能支付。庄票都不记名，不论何人持有，凭票即付,不得挂失和止付。所以,庄票可以代替现金流通。图片从左至右分别为承裕牲 (shēn) 记钱庄、恒隆钱庄和天祥钱庄的庄票。\n石染典买马契\n这件文书是一份唐朝时的契约，出自吐鲁番阿斯塔纳古墓,记载了 733 年的一次马匹买卖,有 3 位保人作证。公元前 3000 年左右,契约在古埃及广泛使用。凡转让重要财产,都要在地方或中央官署达成书面契约，由书记官登记、备案,以证明财产的所有权。公元前 2600 年左右,两河流域的人们已经使用契约。古巴比伦时期，订立契约是普遍现象。契约除明确规定当事人双方在所从事活动中的责、权、利以外，在末尾必须有双方的盖章，以及几位证人的签名。\n中国商周时期就出现了契约。汉朝以后,凡是涉及买卖、租佃、借贷等财产关系和收养、雇佣、立嗣等人身关系的事宜，当事人之间几乎都要订立契约。唐宋以后,契约的应用更加广泛。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n## （购买人的宣言）\n[代理人谢勒夫卡] 说道：我从文书简提手中买来这所房屋。我为了它而给了他十个沙图;此项契约在胡夫阿海特公墓村的议会（贾贾特) 的面前,当着简提的许多身为凯米普的祭司团成员的证人的面,由登记办公室盖章确认。\n( 对价格的详细说明 )\n一块四肘尺宽十肘尺长的布料：三沙图\n一张床：四沙图\n一块二肘尺宽十肘尺长的布料：三沙图 ( 对房屋的描述 )\n按,墨线精确地建造\n无花果木的屋顶尚末完成\n(卖者的宣言)\n他说：以国王的生命起誓！我将使法律手续完成,将使你对此事满意，并对属于这房屋的任何东西的情况满意，因为现在你已经实施了这种交换的付款\n—一梅努《凡尔库特混杂文件》，[法] 默尼著，景昭译《生活在古埃及》\n根据材料,结合所学知识,描述古埃及人是如何签订商业契约的。契约对商业贸易和人们的日常生活产生了什么影响?\n## 学习拓展\n中国历史上有很多著名商帮，任选其中之一，查找资料，了解其产生和发展的历史。\n## 第 8 课\n世界市场与商业贸易\n繁忙的阿姆斯特円港口\n## 学习聚焦\n工业革命后资本主义向全球扩张,以欧美资本主义国家为主导的世界市场逐步形成。\n## 史料阅读\n不断扩大产品销路的需要,驱使资产阶级奔走于全球各地。它必须到处落户，到处开发，到处建立联系。\n—— [ 德 $]$ 马克思、[德 ] 恩格斯《共产党宣言》,《马克思恩格斯文集》第二卷 17 世纪时，海上贸易几乎被荷兰垄断。各地的商品，如挪威的木材、东南亚的香料、中国的丝绸和瓷器等,大部分由荷兰商船转运。左图描绘了在阿姆斯特丹港口,大船从东方带来香料、小船前去玤货的繁忙景象。\n## 世界市场的形成\n15 世纪以前，世界各地处于相对孤立的发展状态，亚、欧、非等洲之间的直接交往和了解不多。新航路开辟后，葡萄牙和西班牙开始大规模殖民掠夺。17-18世纪，荷、英、法等欧洲国家纷纷加人殖民地争夺行列,建立海外殖民地。欧洲的商人和殖民者直接同世界各地建立起商业联系，世界市场初步形成。\n工业革命后，大机器工厂取代手工工场，资本主义国家的工厂产品大量增加，需要更广阔的世界市场；工厂所需的原材料也需从世界各地获取。蒸汽机车和轮船的出现大大改变了交通运输条件，世界各地间的联系更为便捷。资产阶级凭借工业革命带来的强大经济和军事实力，在拉丁美洲、亚洲和非洲等地建立殖民地和半殖民地。他们倾销工业产品，掠夺原材料，把越来越多的地区纳人资本主义世界市场之中。\n第二次工业革命后，世界主要资本主义国家除输出商品和掠夺原材料外,还利用资本输出,牢牢地控制了落后国家的经济命脉，榨取大量财富。为了抢占更多的原料产地、销售市场和投资场所，主要资本主义国家折起瓜分世界的狂潮。20世纪初，世界基本被瓜分完毕，亚非拉绝大多数国家和地区被迫加人资本主义世界经济体系,资本主义\n世界市场最终形成。\n1914 年主要资本主义国家资本输出示意图\n## 近代商业贸易的变化\n新航路的开辟及欧洲人的殖民扩张,促进了商业贸易的发展。\n从欧洲通往亚洲和美洲的新航路开辟后,欧洲贸易中心从地中海转移到大西洋沿岸。意大利的威尼斯、热那亚等商业城市在国际贸易中的地位下降。里斯本、塞维尔、安特卫普、阿姆斯特丹、伦敦等城市先后成为国际贸易的中心。16-17世纪,欧洲殖民者相继来到南亚、东南亚、东亚,建立殖民地或定居点,在东亚海域展开了激烈的商业竞争,形成新的亚洲贸易中心。葡萄牙殖民者经营从印度经澳门至日本的三角贸易。西班牙殖民者开辟了从马尼拉至墨西哥阿卡普尔科的大帆船贸易航线。果阿、澳门、长崎、马尼拉等地成为国际贸易的枢纽。\n商业经营方式也发生了变化。1531年,最早的一家商品交易所在安特卫普开业。此后,阿姆斯特丹出现了粮食\n## 学习聚焦\n新航路开辟后，贸易中心转移,商业经营方式和国际贸易格局也发生了相应的变化。交易所,伦敦办起了综合交易所。16世纪，威尼斯和热那亚的商人创立了银行,为从事国际贸易的商人提供资金和信用。1694年，经英国国王特许，英格兰银行创立。它在\n伦敦证券交易所\n## 历史纵横\n荷兰东印度公司\n1602年，荷兰的大商人集股组成海外贸易公司东印度公司。公司从政府那里得到了从好望角到麦哲伦海峡之间广阔区域的贸易垄断权。公司有权代表国会对外宣战、签订条约、招募军队、在殖民地发行货币和任命官员等。这个公司从葡萄牙人手中夺得了非洲的好望角,南亚的锡兰和马拉巴海岸,以及东南亚的爪哇和苏门答腊等地\n## 史料阅读\n继承权港口、城市、城镇进行贸易成立之初，就在接受政府存款、向政府提供贷款，以及发行银行券等方面具有一定的特权，是最早全面发挥中央银行各项职能的银行。17 世纪后，伦敦的证券交易所成为国际证券交易的中心。1852年，世界第一家百货公司在法国巴黎开业。1892年，德国出现有限责任公司。后来，这种企业组织形式相继为英国、法国、意大利、瑞士、卢森堡和比利时等国所采用。\n为了有效垄断对外贸易,英、法、荷等国建立起一种新型股份制贸易公司。英国和荷兰分别成立东印度公司,荷兰和法国分别成立西印度公司。这些贸易公司由国家给予种种特权,有的甚至可以自行铸币、拥有武器、对外宣战和缔结条约。这些公司在世界各地经营垄断贸易,进行殖民掠夺，对西欧资本原始积累发挥了重要作用。\n（东印度公司）是一个具有法人和政治地位的团体,在任何时侯都是以伦敦公司和印度总督的名义在印度群岛进行贸易他们及其后继者在法律上都有权拥有、购买、接收和保留土地、租金、特权、自由、管辖权、特许经营权以及任何种类的财产\n东印度公司及其后继者有权在 15 年的任期内,享有完全独占东印度贸易的自由和特权,可以自由在东印度的所有岛屿、\n（东印度公司）总督及其临时代理人有权制定合理的法律。\n一一摘译自《伊丽莎白女王授予东印度公司的特许证》\n(1600年 12 月 31 日) 鸦片战争后,随着西方列强的人侵,新的商业经营形式被引人中国。1865年,英国在香港开办汇丰银行,并在上海设立分行,随后又在中国许多城市设立分支行。1897年,盛宣怀在上海创办的中国通商银行,是中国人自办的第一家银行。该行先后在北京、天津、汉口、广州、香港、烟台、镇江、汕头、福州和重庆等地设立分行。19世纪70年代,随着官督商办与官商合办的民用股份制企业出现,股票也开始走向市场,其中较著名的有 1872 年开业的轮船招商局发行的股票和 1876年开始筹办的开平矿务局发行的股票。为了适应股票交易的需要,上海出现了最早专营股票的证券机构―上海平准股票公司。1900年，香港成立了第一家大型百货公司一一先施百货公司。之后,广州、上海等地也出现了大型百货公司。\n从中国通商银行大楼\n上海先施百货公司\n随着世界市场的初步建立,更多种类的商品出现在商贸领域。烟草、咖啡、可可和茶叶等纷纷进人欧洲市场。来自东方的产品一一香料更是大量涌人欧洲等地,香料由供贵族富豪享用的高级奢侈品变为了供普通人消费的大众化商品。新航路开辟后,非洲成为殖民者掳掠黑人奴隶的场所,奴隶也成为贸易商品。贩奴商船载着货物从欧洲出发,航行到西非海岸,换取大批奴隶;然后再从非洲起航,横渡大西洋到达美洲,用奴隶换取殖民地的原料和金银,运回欧洲。16世纪初,葡萄牙、西班牙和荷兰支配了早期的奴隶贸易。18世纪后期,英国为了扭转对华贸易逆差,开始向中国走私鸦片。在英国东印度公司的操纵下,英国\n## 思考点\n近代商业贸易发生了哪些变化?商人将鸦片从印度运到中国销售。后来，美国等其他国家的商人也开始向中国贩运鸦片。\n17 世纪，英国通过各种手段打击荷兰，并夺取了荷兰在北美的殖民地,逐渐控制了海上贸易。19世纪中期,最发达的资本主义国家英国成为“世界工厂”和世界贸易中心。来自美洲、亚洲和非洲等地的原料在英国工厂里被加工成商品,销往世界各地。19世纪末 20 世纪初,美、德等新兴工业国家兴起，英国的贸易垄断地位被打破，世界贸易形成了多中心的新格局。\n## 学思之窗\n1870年、1913年主要资本主义国家在世界贸易中的占比\n| 年份 | 国家 | | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | 英国 | 美国 | 德国 | 法国 | 俄国 |\n| 1870 年 | $22 \\%$ | $8 \\%$ | $13 \\%{ } {1}$ | $10 \\%$ | - |\n| 1913 年 | $15 \\%$ | $11 \\%$ | $13 \\%$ | $8 \\%$ | $4 \\%$ |\n一根据 [德] 库钦斯基著,陈东旭译《资本主义世界经济史研究》编制\n表中数据反映了什么问题?\n## 探究与拓展\n## (Q) 问题探究\n大工业建立了由美洲的发现所准备好的世界市场。世界市场使商业、航海业和陆路交通得到了巨大的发展。这种发展又反过来促进了工业的扩展,同时,随着工业、商业、航海业和铁路的扩展,资产阶级也在同一程度上发展起来,增加自己的资本,把中世纪遗留下来的一切阶级排挤到后面去。资产阶级,由于开拓了世界市场,使一切国家的生产和消费都成为世界性的了。…… 新的工业的建立已经成为一切文明民族的生命攸关的问题;这些工业所加工的,已经不是本地的原料,而是来自极其遥远的地区的原料;它们的产品不仅供本国消费,而且同时供世界各地消费。\n— [ 德 $]$ 马克思、[德] 恩格斯《共产党宣言》，《马克思恩格斯文集》第二卷\n试分析世界市场与商业贸易的关系。\n## 学习拓展\n美第奇家族是意大利佛罗伦萨著名家族，曾长期主政佛罗伦萨。这个家族还诞生了四位教皇、两位法国王后。查找资料,了解该家族是如何从银行业起家,逐渐发达起来的。\n## 第 9 课 20 世纪以来人类的经济与生活\n中国政府采购网主页 20 世纪 60 年代,商业贸易领域就已经开始使用计算机处理商务文件。90 年代以后,随着互联网的普及,电子商务规模不断扩大,个人、企业和政府都可以通过网络进行采购。电子商务极大便利了人们的生活,成为促进经济发展的重要力量。\n## 世界经济的发展\n20 世纪初，垄断资本主义继续发展。资本主义国家间政治经济发展的不平衡与重新瓜分世界的斗争，最终引发了第一次世界大战。第一次世界大战后期，俄国爆发十月革命,建立世界上第一个社会主义国家。1922年苏联成立,并继续实施新经济政策,使社会经济得到恢复。此后,斯大林逐渐建立起高度集中的计划经济体制,集中力量发展重工业。这使得苏联工业总产值于 1937 年跃居欧洲第一，世界第二\n第一次世界大战后，资本主义经济虽然有所发展，但是资本主义制度的基本矛盾最终导致了 1929-1933 年资本主义世界空前严重的经济危机。在资本主义国家,银行倒闭,企业破产,市场萧条,生产锐减,失业人数激增,人民生活水平大幅度下降,社会矛盾尖锐。美国通过罗斯福新政扭转危机。德国、意大利、日本走上法西斯道路,发动了第二次世界大战。\n第二次世界大战后,各主要资本主义国家通过经济计划、财政政策、货币政策、收人政策以及福利政策等,将政府宏观调控与市场调节结合起来,实现了经济的快速增长。现代科技进步促进了新兴产业的发展与传统产业的升级，极大提高了工业、农业、能源、交通、通信等部门的生产效率。但是,这些变化并没有解决生产社会化和生产资料资本主义私人占有之间的矛盾。随着全球化的发展,世界范围内贫富分化加剧,经济危机时有发生,并且波及范围更大。1997年的亚洲金融危机、2008年的国际金融危机对世界经济的发展产生了严重影响。\n苏联与东欧社会主义国家在 20 世纪五六十年代经济发展进程中,指令性计划和官僚化管理效率低下、运转不灵等问题越来越突出,随后的改革也陷人困境。1989年,东欧发生剧变;1991年，苏联解体。社会主义经济面临挑战。\n## 历史纵横\n1997 年亚洲金融危机\n1997 年，一些国际投机者通过各种渠道对东南亚金融市场进行疯狂投机，严重扰乱了金融秩序，造成了一场遍及东南亚并波及东亚多国的金融危机。这次危机造成泰国、印度尼西亚、韩国等国货币严重贬值，亚洲股市大幅下跌，许多大型企业倒闭。\n## $1910-1990$ 年部分国家经济数据表\n(单位：百万吨)\n| 年份 | 项目 | 国家 | | | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | $\\begin{array}{l}\\text { 俄国 } \\\\ \\text { (苏联） }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 德国 } \\\\ \\text { ( 联邦德国) }\\end{array}$ | 美国 | 英国 | 法国 | 日本 |\n| 1910 年 | 原油产量 | 11.3 | 0.1 | 27.9 | - | - | 0.3 |\n| | 钢产量 | 3.3 | 13.1 | 26.5 | 6.5 | 3.4 | $* 0.009$ |\n| 1937 年 | 原油产量 | 28.5 | 0.5 | 172.9 | - | - | 0.4 |\n| | 钢产量 | 17.7 | 19.8 | 51.4 | 13.2 | 7.9 | 5.8 |\n| 1950 年 | 原油产量 | 37.9 | 1.1 | 266.7 | - | 0.1 | 0.3 |\n| | 钢产量 | 27.3 | 12.1 | 87.8 | 16.6 | 8.7 | 4.8 |\n| 1970 年 | 原油产量 | $* 353$ | 7.5 | 475.3 | 0.1 | 2.3 | 0.8 |\n| | 钢产量 | * 116 | 45.0 | 119.3 | 28.3 | 23.8 | 93.3 |\n| 1990 年 | 原油产量 | $* 553$ | 3.6 | 371.0 | $* 88$ | 3.0 | 0.5 |\n| | 钢产量 | $* 154$ | 38.4 | 89.7 | 16.5 | 19.0 | 110.3 |\n注：带*的数据为原始数据，其余数据精确到小数点后一位。\n一根据 [英] 米切尔编，贺力平译《帕尔格雷夫世界历史统计》编制\n中华人民共和国成立后,中国人民进行了社会主义革命和建设的曲折探索，奠定了中国现代化的工业基础。1978年，中共十一届三中全会召开，实现了伟大的历史转折。此后,中国通过改革开放建立起社会主义市场经济体制，成功开辟出中国特色社会主义道路,经济飞速发展。\n、广交会展馆\n中国进出口商品交易会，即广州交易会，简称“广交会”,创办于 1957 年,每年两次,至 2019 年已举办 126 届,是中国对外开放的窗口和标志，被称为“中国第一展”。2010 年，中国经济总量超越日本,成为仅次于美国的世界第一大经济体。\n## 史料阅读\n社会主义市场经济体制是同社会主义基本制度结合在一起的。建立社会主义市场经济体制,就是要使市场在国家宏观调控下对资源配置起基础性作用。为实现这个目标,必须坚持以公有制为主体、多种经济成份共同发展的方针,进一步转换国有企业经营机制,建立适应市场经济要求,产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学的现代企业制度；建立全国统一开放的市场体系，实现城乡市场紧密结合,国内市场与国际市场相互衔接,促进资源的优化配置;转变政府管理经济的职能,建立以间接手段为主的完善的宏观调控体系，保证国民经济的健康运行……\n――《中共中央关于建立社会主义市场经济体制若干问题的决定》( 1993 年 11 月 14 日中共十四届三中全会通过）\n$1978-2018$ 年中国经济数据表\n| 年份 | 经济指标 | | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 国内生产 } \\\\ \\text { 总值/亿元 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 人均国内生产 } \\\\ \\text { 总值/元 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 工业 } \\\\ \\text { 增加值 / 亿元 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 农林牧渔业 } \\\\ \\text { 增加值 / 元 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 进出口 } \\\\ \\text { 总额 /亿元 }\\end{array}$ |\n| 1978 年 | 3678.7 | 385 | 1621.4 | 1072.5 | 355.04 |\n| 1988 年 | 15180.4 | 1378 | 5814.0 | 3865.2 | 3821.79 |\n| 1998 年 | 85195.5 | 6860 | 34133.9 | 14816.4 | 26849.68 |\n| 2008 年 | 319244.6 | 24100 | 131724.0 | 33428.1 | 179921.47 |\n| 2018 年 | 0192811 | 66006 | 3010893 | 675587 | 30500813 |\n—一根据中国国家统计局公布的统计数据编制\n首届中国国际进口博览会现场\n2018 年 11 月 5 日，首届中国国际进口博览会在上海国家会展中心拉开帷幕。这是世界上第一个以进口为主题的国家级展会。第二次世界大战后，原先的殖民地与半殖民地国家纷纷独立。这些国家将经济独立作为首要目标,并通过发展国有经济与制订经济计划加速自身的工业化进程。20 世纪 60 年代至 70 年代前期,一些国家的经济实现了高速发展。但此后由于自身经济结构存在问题，加上西方发达国家贸易保护主义抬头，发展中国家经济发展道路仍然充满挑战。\n21 世纪以来，经济全球化深人发展,各国相互联系和依存日益加深。同时，世界经济的不稳定性、不确定性突出,增长动能不足,贫富分化日益严重。面对挑战,中国坚持对外开放的基本国策，倡议推动“一带一路” 国际合作，努力实现政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通，打造国际合作新平台，增添共同发展新动力。\n## 国际贸易与人类生活\n从 19 世纪 70 年代到第二次世界大战,由于战争与经济危机,各国通过贸易封锁与提高关税保护本国贸易,国际贸易总量因此增速放缓,落后于生产的增长速度。世界经济萧条，人民生活困难。第二次世界大战后，在美国主导下,23 个国家于 1947 年达成《关税与贸易总协定》,其宗旨是提高生活水平、保证充分就业、保证实际收人和有效需求的持续增长。在该协定的框架下,各缔约国通过谈判,削减关税和其他贸易壁垒,取消国际贸易中的歧视待遇，促进了国际贸易的发展。1995年，在《关税与贸易总协定》的基础上，成立了世界贸易组织。各成员力求扩大货物和服务的生产与贸易,合理利用世界资源、保护环境,确保发展中国家尤其是最不发达国家在国际贸易中的份额和利益，建立更具有活力和永久性的多边贸易体制。\n## 位于日内瓦的世界贸易组织总部大楼\n世界贸易组织成员间关税的下降和服务贸易市场的开放,直接降低了相关产品和服务的费用,刺激了有效需求,提高了生活水平。1997年，69个世界贸易组织成员签署了《全球基础电信协定》,电报、电话、移动数据服务等电信市场相互开放,大大降低了人们的通信成本。世界贸易组织在扩大货物生产与贸易的基础上，进一步扩大服务贸易，涉及旅游、运输、教育、金融、通信、信息等 12 大类。随着\n## 学习聚焦\n第二次世界大战后,《关税与贸易总协定》促进了国际贸易发展。世界贸易组织成立后，服务贸易增长迅速，电子商务兴起,改变了人们的生活。\n## 史料阅读\n缔约各国政府：认为在处理它们的贸易和经济事业的关系方面，应以提高生活水平，保证充分就业、保证实际收入和有效需求的巨大持续增长、扩大世界资源的充分利用以及发展商品的生产与交换为目的。切望达成互惠互利协议,导致大幅度地削减关税和其他贸易障碍,取消国际贸易中的歧视待遇，以对上述目的作出贡献….\n—《关税与贸易总协定》经济全球化进程的发展,服务贸易对于经济的推动作用越来越大，也为人们的工作和生活提供了很大便利。\n2001 年，中国正式加人世界贸易组织,使中国经济在全球化进程中获得参与制定规则和竞争的有利位置,从而得到更为广阔的发展空间,对经济体制改革和现代化建设产生深刻影响，标志着中国对外开放进人了一个新的阶段。\n20 世纪后期以来，贸易形式也在发生变化，商品贸易同国际投资、技术贸易、劳务承包等结合在一起，实现了更多样的经济合作方式。现代信息技术的发展改变了传统的交易手段。电子商务兴起后，人们利用互联网技术和通信技术进行商品、技术和服务交换，突破了时空障碍，极大提高了商业效率，降低了相关成本，同时也便利了人们的生活。人们只要打开手机或电脑,就能购买到世界各地的商品,享受跨境服务。\n## 国际金融与人类生活\n## 学习聚焦\n第二次世界大战后建立的国际金融组织，对促进各国经济发展发挥了积极作用。金融全球化、电子化,便利了人们的消费，也具有相当的风险。第二次世界大战后，在美国主导下，布雷顿森林体系建立。1945年，国际货币基金组织成立，重建国际货币制度,以维持汇率的稳定和国际收支的平衡,增强会员国维持经济繁荣的信心。同年，国际复兴开发银行即世界银行成立,以鼓励对外投资,促进战后经济的复苏与发展。国际货币基金组织的主要业务活动是向会员国发放短期贷款,用于进行国际收支调整;世界银行主要向会员国发放中长期贷款，用于恢复和发展经济。世界银行成立初期,贷款对象集中在西欧国家,后来重点转向发展中国家。这些贷款主要投向基础设施、能源开发、农业、公用事业、文教卫生等。\n20 世纪 90 年代以来，资本流动全球化、金融市场一体化和金融机构全球扩张成为经济全球化进程中的主导趋势。很多非银行金融机构迅速发展,特别是证券市场的融资规模不断扩大。不同金融机构的业务界限被打破，银行、证券和保险三者的产品日益趋同并相互融合,大型金融集团和跨国金融企业不断涌现，为人们提供各种资金便利。人们凭信用卡就能跨境消费。\n然而，现代国际金融也具有一定的风险。金融风险一旦失控，就会导致大范围金融波动，甚至引起全球性的金融危机\n作为迅速崛起的新兴经济体，中国在国际金融中的影响力逐步提升。2009年,中国政府开始推进人民币的国际化。2010年,中国成为国际货币基金组织第三大成员，仅次于美国和日本。2015年,中国倡议设立的亚洲基础设施投资银行正式成立。2016年,人民币成为主要的国际储备货币之一。\n## 学思之窗\n考虑到在全球化背景下,区域合作在推动亚洲经济体持续增长及经济和社会发展方面具有重要意义,也有助于提升本地区应对末来金融危机和其他外部冲击的能力;\n认识到基础设施发展在推动区域互联互通和一体化方面具有重要意义，也有助于推进亚洲经济增长和社会发展,进而为全球经济发展提供新动力;\n确信作为旨在支持基础设施发展的多边金融机构，银行的成立将有助于从亚洲域内及域外动员更多的帇需资金，缓解亚洲经济体面临的融资瓶颈,与现有多边开发银行形成互补,推进亚洲实现持续稳定增长;\n同意成立银行 ……\n-《亚洲基础设施投资银行协定》( 2015 年 6 月 29 日)\n阅读《亚洲基础设施投资银行协定》的相关内容,分析中国发起成立亚洲基础设施投资银行的背景和目的。\n计算机和通信技术的发展使电子金融与网络金融日益普及。20 世纪 70 年代末期,自动取款机开始投人使用。20 世纪末,信用卡公司实现了国际信用卡支付体系的联网。21世纪以来,互联网金融已逐渐成为人们生产生活密不可分的一部分。人们利用电脑、手机等网络终端,无须亲自到金融网点,就能办理转账汇款、投资理财、贷款兑换等业务。\n雷曼兄弟公司宣布破产之后，一名抗议者在示威\n2008年，美国股市接连暴跌，金融市场陷入恐慌，很多大型金融机构遭受空前损失。美国第四大投资银行一一雷曼兄弟公司于9月 15 日向政府申请破产保护，使得此次危机进一步演变成国际性的金融风暴，给世界经济造成了持续而深远的负面影响。\n$\\boldsymbol{\\Delta} 1987$ 年在珠海出现的中国大陆第一台自动取款机\n## 探究与拓展\n## (9) 问题探究\n第十一条电子商务经营者应当依法履行纳税义务,并依法享受税收优惠\n第十三条电子商务经营者销售的商品或者提供的服务应当符合保障人身、财产安全的要求和环境保护要求,不得销售或者提供法律、行政法规禁止交易的商品或者服务。\n第十四条电子商务经营者销售商品或者提供服务应当依法出具纸质发票或者电子发票等购货凭证或者服务单据。电子发票与纸质发票具有同等法律效力。\n第十五条电子商务经营者应当在其首页显著位置,持续公示营业执照信息、与其经营业务有关的行政许可信息、属于依照本法第十条规定的不需要办理市场主体登记情形等信息,或者上述信息的链接标识\n—一《中华人民共和国电子商务法》( 2018 年 8 月 31 日第十三届全国人大常委会第五次会议通过)\n结合所学，分析《中华人民共和国电子商务法》产生的背景，以及该法实施后对人们生活的影响。\n## 学习拓展\n当今时代，人类创造了很多便利经济活动的方式，如自动取款机、互联网电子支付等。选择一种方式，谈谈它对生活的影响。\n## 第四单元\n## 村落、城镇与居住环境\n人类的居住形式和居住环境,经历了一个漫长的演变过程。农业出现以后,逐渐形成具有相当数量和规模的居民聚居点一一村落。村落的居民定期交换物品,逐渐形成集市。集市发展到一定程度,形成集镇。集镇便利了农村居民的物品交换,促进了农业和手工业生产的发展。随着居住人口的增多,出于防卫或商贸的需要,城市出现了。城市具有政治、经济和文化等多种功能。近代以来,随着城市化的推进,人们的居住条件和生活环境不断改善,但环境污染、交通拥堵等问题也日益加剧。\n通过本单元的学习,了解人类居住条件的变迁及各地民居的差异和特征;了解古代村落、集镇和城市形成的原因及影响；了解近代以来城市化进程中人们居住条件和生活环境的改善及问题。\n## 第 10 课\n古代的村落、集镇和城市\n兴隆洼遗址\n## 学习聚焦\n村落是具有相当数量和规模的聚居点,为人类提供了比较稳定、安全的生活环境。\n(1]) 史料兑读\n上古穴居而野处。后世圣人，易之以宫室。上栋下宇，以待风雨 ……\n-《周易一系辞下》\n古之民，末知为宫室时,就陵阜而居,穴而处。下润湿伤民,故圣王作为宫室.....\n—《墨子·辞过》\n兴隆洼遗址,发现于内豪古赤峰敖汉旗,是距今 8000 多年前的原始村落遗址。这里发掘出 170 余座半穴居房址，最大的房址面积达 140 平方米。该遗址被誉为“华夏第一村”。\n## 村落的产生\n在人类漫长的发展过程中，居住形式经历了从穴居、巢居、半穴居到地面筑屋的演变。农业出现以后，人们筑屋定居，形成具有相当数量和规模的聚居点—一村落。村落最早出现在两河流域。世界其他地区，如埃及的尼罗河流域,印度的印度河和恒河流域,中国的黄河、长江和辽河流域等，也存在大量的原始村落遗址。\n村落建有住宅、仓廪、地窖和公共活动场所等，为人们的定居、繁衍和防卫提供了条件和保障，也为人们进行集体活动提供了便利。\n历史纵横\n耶莫遗址\n耶莫遗址中的房屋示意图\n耶莫遗址，年代约为公元前 7000一前 5800 年，位于伊拉克北部基尔库克以东,有 21 座房屋，每座房屋有好几个房间，房间里有炉灶和地䆟。遗址中发现大量石制、骨制工具，装饰品和朤像\n## 集镇的出现\n集镇随社会生产力的发展而兴起。在原始社会末期,手工业与农业分离,手工业者开始在便于交换的地方集聚,形成了古代集镇的维形。商人的出现使手工业者聚居的地方迅速繁荣,逐渐成为一定地域内的经济中心。商人和手工业者为了保护其财富和人身安全,在聚居的地方筑垒设防，形成集镇。\n中国古代的镇主要是为军事目的而设的。两宋时期,工商业者经营及定居的集镇发展起来。有些镇由于地理位置重要以及常住人口的增长,成为一级行政机构所在地。这种集镇吸引了越来越多的手工业者和商人,他们在集镇上开办作坊和商铺,促进了市场的繁荣。元朝漕运和海运发达,运河沿岸兴起了很多工商业集镇。明清时期,集镇进一步发展并出现专业分工。浙江崇德石门镇榨油业发达,嘉善干家窑镇“民多业陶”,江苏吴江盛泽镇丝织业兴盛。\n## 历史纵横\n## 汉口镇的兴起\n明朝初年,汉口只是一片与汉阳城紧紧相连的荒滩，人迹罕至。成化年间，汉水改道，这里成为天然的避风良港。各处商民在此建房造屋,商船也来此停泊,市场开始出现\n明朝末年,汉口已成为“甲于全楚” 的商业巨镇。汉口镇的兴起使其在全国的经济地位迅速上升。到了清朝嘉庆、道光年间，汉口镇的市场规模更加扩大，商业分工也日趂繁细，形成了白布街、花布街、棉花街、衣服街等各具特色的专业街肆，涌现出叶开泰药店、汪玉霞茶食店、永兴和粮行等风格独特的名店名铺。\n## 城市的产生\n约公元前 3500-前 3100 年,两河流域苏美尔人生活的地区形成了一些居民中心,几个较大的居民中心结成城市。世界上主要的农业区域,都相继产生了一批早期城市。城市是一定区域内政治权力、军事防御、经济活动、宗教祭祀的中心场所。\n## 学习聚焦\n随着商品交换的发展,集镇逐渐形成，促进了市场的繁荣。\n清朝《武昌汉口鸟㦑图》\n## 学习聚焦\n城市具有政治、经济. 军事和文化等多种功能。\n古代两河流域城市平面图这幅刻在泥版上的城市平面图，大约绘制于公元前 1500 年，反映的是古代两河流域城市的布局。在这幅地图的残片上,绘有水道、壕沟、城墙、房屋、公园等。\n## 历史纵横\n## 石家河城遗址\n在中国黄河和长江流域，都发现了距今 4000 多年前的城市遗址。20世纪 50-90 年代,在长江中游发掘了位于湖北天门的石家河城遗址群。石家河城宏伟高大,城内高地有多处不同功能的建筑遗迹,在城外发现了密集分布的 50 余处村落文化遗址\n中国古代的城市布局主要分为宫殿区、手工业区和商业区、居民区。商朝时，城市已初具规模，统治者的宫殿和宗庙位于城市的中心。至周朝,营建城市形成制度，城邑选址、面积,以及城墙高度、城郭门数、道路宽狭、宫室种类、市场分布都有规定。周朝城邑大致分为三等,天子王城、诸侯都邑、卿大夫的采 ( cài ) 邑，各有定制。\n## 学思之窗\n匠人营国,方九里,旁三门。国中九经九纬,经涂九轨。左祖右社，面朝后市，市朝一夫。\n## -《周礼・考工记》\n上述材料对城市的布局有何规定?\n西方古代城市的典型代表是古希腊和古罗马的城市。古希腊城市布局中已反映出行政、防御、宗教和商业的功能。古罗马城市的道路系统和供水排水系统,成为后来西方城市建设的标准。欧洲中古时期出现了一些以手工业者和商人为核心的新型城市和城镇。\n与雅典城市平面示意图\n古希腊雅典由卫城和下城两部分组成。卫城位于城内山丘的顶上，建有神庙，四周砀设土墙，只有一个上下孔道，利于防卫。下城分布着市场、行政机构和居民点。\n(D) 历史纵横\n## 古罗马城镇的管道系统\n古罗马大多数城镇的供水来自水井。一些东部城镇也用石砀的蓄水池蓄水。有的城镇通过渡槽从附近水源取水,供给城中的公共浴池，同时也供应饮用水与私人浴室用水。渡槽一般铺设在地面或埋设在地表以下。排水系统则通常用石头建造，一般建在街道下方，带走各地排出的污水。排水道内部空间较大,便于人们进入其中清理与维修。街上的水道或沟渠可以疏泄路面积水,也可以作为露天排水\n古罗马的地下排水道道。城镇的排水系统会将污水排入低洼地或附近的河流中。\n## 世界各地的民居\n民居的建造不仅体现了居住地的自然环境,而且反映了当地的社会经济水平与文化习俗。\n两河流域雨水稀少,没有森林,缺乏木材。人们用黏土和芦苇混合制成的土坏建造房屋，用木材作支撑屋顶的栋梁。几户人家的房屋墙壁贴着墙壁建在一起,基本上每户建筑的结构都是相同的,由前庭、前室、主室构成。\n古埃及大多数房屋用泥和木材修建。人们用木桩搭建框架,用树枝和混合麻纤维的黏土筑墙壁,在上面搭上屋梁，再用椰子叶铺成屋顶。这种房屋具有防晒保温\n## 学习聚焦\n世界各地民居的特点是由当地自然环境、经济发展水平、文化习俗等多方面因素决定的。功能,有些房屋会留些小洞或栅栏似的小窗。庭院是家庭活动的场所，院落的周围有柱廊。\n古代两河流域民居复原图\n古埃及民居平面示意图 (17) 史料阅读当尧之时,水逆行,泛滥于中国,蛇龙居之,民无所定,下者为巢,上者为营窟。《孟子・滕文公下》中国远古的人们在地势低洼潮湿的地方用树木营巢,在地势高亢干燥的地方挖穴而居,巢居和穴居构成中国民居最早的两大类型。巢居多营建于南方，后世发展为干栏式民居。穴居大多营建于北方,后来逐渐升至地面,形成地上建筑。自先秦以来,中国民居的设计遵循严格的等级观念和长幼有序的礼仪制度。住宅的布局讲求对称,主次分明,院落有序。民居最普遍采用的是木构抬梁结构。明朝时,砖木结构的民居建筑开始普及。现存的明清民居类型主要有北方的窑洞、四合院,南方的徽派民居、福建土楼等。\n准营缮令: 王公已下,舍屋不得施重栱藻井。三品已上堂舍,不得过五间九架。厅厦两头门屋,不得过五间五架。其士庶公私第宅，皆不得造楼阁，临视人家。近者或有不守敕文,因循制造,自今以后,伏请禁断。又庶人所造堂舍,不得过三间四架，门屋一间两架，仍不得辑施装饰\n一王溥《唐会要・舆服上》\n你如何理解唐朝房屋建造的规定?\n$\\triangle$ 安徽黄山南屏村的徽派建筑群\n湖南湘西吊脚楼\n■ 山西临县李家山村窑洞\n福建龙岩客家土楼\nA古罗马住宅复原图\n古罗马高层住宅模型\n印第安人居住的圆雉形帐篷北美大平原的印第安人过着游猎生活，住在圆雉形的帐篷中。亚马孙雨林中处于刀耕火种阶段的印第安人，在一块地方耕作两三年后便会迁徙到别处。他们住在圆形的公共居所中，屋内不分隔间，但每个家庭有自己的区域。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n艾希比尔村落复原图，从左至右分别为配置图、外观图、俯瞰图\n德国费德尔湖畔的艾希比尔村落是新石器时代的遗址。该村落由 24 户住家组成。住家面向湖泊排列，全部是悬山式屋顶。村子中央是公共广场。面对广场的房间，可能是个集会场所，里面配备有炉子和面包窑。\n观察图片，查阅相关资料,探究古代村落的选址特点。\n## 学习拓展\n1986年4月一1991年4月，我国先后发行了 21 枚“民居”系列普通邮票,展示了我国各地具有代表性的民居。选择其中一枚邮票,说说该邮票中所绘的民居具有哪些特点。\n## 第 11 课\n近代以来的城市化进程\n第二次世界大战后,美国高速公路的修建与汽车的普及使得越来越多的人口迁居到郊区。地产商与零售商把握这一新的商机，在城市郊区建造购物中心。购物中心集购物、休闲、餐饮、娱乐、服务、文化等功能于一体。随着城市化的发展,这一新的商业组织形式逐步推广到世界各地。\n美国摩尔购物中心\n工业化推动了人类社会城市化进程。漫长的过程。工业革命以来,工业生产逐渐向城市集中,越来越多的人从乡村走向城市。乡村人口向城市转移,一方面为经济发展提供了所需的劳动力与消费市场,另一方面对城市的设施与服务提出了更高的要求。\n英国的城市化伴随着工业革命展开。到 1851 年,英国成为当时世界上第一个城市人口超过总人口 $50 \\%$ 的国家。之后,其他资本主义国家也加快了城市化步伐。第二次世界大战后,发达国家城市化水平进一步提高,发展中国家城市化速度加快。据统计,2007年,世界城镇人口已经达到总人口的 $50.14 \\%$。城市化成为衡量国家现代化水平的重要标志。\n史料阅读\n大工厂,特别是从蒸汽机开始代替水力发动机的时候起，越来越多地开设在那里。据一个同时代的人说,在 1786 年,人们仅看到一个烟囱,即阿克赖特纱厂的烟囱盢立在屋上。十五年后,曼彻斯特约有五十个纱厂,大多数都拥有蒸汽机。那些赶忙建筑起来的、太小而不够人口居住的工人棚屋绵延在纱厂的周围，几乎把旧城围绕起来。……设有商店的中心区域已经美化了，那里\n开辟了宽阔的街道，两边有很高的砖砀的房屋。最后，在城市的最外面东南方，不久也建筑起一些四周围有花园的漂亮别墅，那里住着新的贵族，棉业豪富。\n— [ 法] 保尔‧芒图著,杨人梗等译《十八世纪产业革命―一英国近代大工业初期的概况》\n## 学思之窗\n上图根据联合国《世界城镇化展望 (2018年版 ))》等资料编制,反映了从 1800 年到 2015 年,城镇人口占世界总人口比例的变化情况。结合所学,分析发生这种变化的原因。\n鸦片战争后，西方列强与清政府签订一系列不平等条约，中国沿海城市上海、天津、广州等成为通商口岸，逐渐发展起资本主义工商业。近代化性质的工商业城市陆续出现、发展、壮大,吸引了大量乡村人口进城,开启了近代中国城市化的进程。中华人民共和国成立后,城市化进人新阶段。1949-1960年，中国城镇人口占全国总人口的比例由 $10.6 \\%$ 提高到 $19.7 \\%$。1978年后,中国的城市化进程加快。21 世纪以来,中国城市化迅猛发展。2011年,中国城镇人口超过总人口的一半。\n## 居住条件的改善\n## 学习聚焦\n在城市化进程中，人们的居住条件不断改善。城市的发展使得市民居住条件得到改善，建筑技术的革新使住宅发生了非常大的变化。19世纪 50 年代,美国人发明了电梯。电梯在楼房住宅中的普及,使人们的生活更加便捷。19世纪70年代,比利时的一个住宅项目首次使用钢筋混凝土技术。20世纪以来，集中供暖和制冷得到推广，私人卫生间等快速普及。\n城市还为人们提供了更便捷、丰富的生活服务。第二次世界大战后,城市中的社区蓬勃发展,社区的功能也从最早的慈善救济发展到教育、医疗、服务、娱乐、绿化等各个方面。仓储式商场、超市、购物中心等纷纷出现,很多购物中心将商品销售、金融服务、餐饮和娱乐休闲等功能整合到一起。娱乐休闲场所、体育中心、公园、广场等设施逐渐增多,城市绿化面积越来越大。城市中图书馆、博物馆、影剧院、体育场馆的数量越来越多,居民的文化娱乐生活更加多样。各种服务设施为居住在城市中的人们提供了极大便利。\n## 基础设施的发展\n城市经济的发展、规模的扩大以及功能的增加,对城市基础设施建设提出更高的要求。\n19世纪以来，西方发达国家城市基础设施建设不断完善。钢铁管道用于水网建设,自来水与排水系统逐渐普及到百姓家中。煤气灯、电灯相继出现,为居民提供照明,创造了新的城市夜生活方式。电报、电话逐渐普及,便利了人们的通信联系。19世纪中后期,第一条地铁线在伦敦问世，柏林、纽约等城市开始将铁路高架桥纳人交通网络。20 世纪以来,电车、汽车、自行车得到普及。城市交通呈现多样化、立体化趋势,便利了人们的出行。\n中国近代城市基础设施建设主要集中在一些经济相对发达的城市,尤其是通商口岸。1864年,上海煤气公司成立。此后,自来水、电力、公路、电报、电话等事业也逐渐发展起来。但是,当时城市基础设施建设水平依然有限,且很不平衡。中华人民共和国成立以后,尤其是改革开放以来，国家经济飞速发展，城市的基础设施建设不断改进。自来水、天然气等通到家家户户,污水、垃圾处理设施逐步标准化和环保化。城市道路四通八达,人们可以乘坐公共汽车、电车、地铁等多种公共交通工具出行。\n北京城市景观\n## 学习聚焦\n伴随着城市化进程，城市的基础设施不断发展、完善。\n清末上海街道的煤气路灯\n## 思考点\n城市基础设施建设对社会生活有哪些意义?\n## 城市化进程中的问题\n## 学习聚焦\n在城市化进程中,出现了环境污染、交通拥堵等问题。\n19 世纪中叶烟囟林立的英国伍尔弗汉普顿城市化早期，城市集中了大量工厂，林立的烟图将烟尘不断排放到大气中。由于工厂往往沿河而建,又没有污水处理设施，生活与工业废水直接排进河流，对城市饮用水源造成严重污染。随着汽车的普及,城市中又出现汽车尾气污染等新问题。\n工业化、城市化带来了巨大的社会财富，这些财富聚集在少数资本家手中，工人阶级生活贫困。19世纪，城市中的工人住房拥挤昏暗,条件恶劣,缺乏基本的生活设施和干净水源。\n## 史料阅读\n在该城的某些部分 …… 地下室的潮湿程度根本不宜于给人居住 …… 据我所知，有许多工人家庭在这种墙上滴水的地下室住上一段时期后就与世长辞了……使穷人最受苦的是通风不足。最常见的后果是寒热病,我还屡次见到由此而起的肺㾦病例……\n这些寄宿舍的恐怖景象是很难描述的：一个新从乡间来的房客往往睡在前一住客留下的、尚布满传染病菌的床上，或者几个钟点以前才从这个床上抬走一具患伤寒而死的尸体。\n《1793年医师关于曼彻斯特城工人住宅的调查报告》,周一良、吴于㢆总主编,蒋相泽主编《世界通史资料选辑・近代部分》\n?思考点\n你怎样看待城市化和城市化进程中的问题?\n随着城市的发展，居住区与工作区逐渐分隔。为解决远距离出行的交通问题，人们越来越依赖汽车。私人汽车的普及，使交通拥堵成为各大城市甚至中小城市的普遍问题。\n第二次世界大战后，发展中国家在城市化进程中,同样经历了发达国家曾经出现的环境污染、交通拥堵、贫富矛盾等问题。与此同时,犯罪率上升、失业者增加等社会问题也日益突出。\nく交通拥堵的纽约\n美国 1950 年城市公路里程为 51.98 万千米,到 2000 年达到 138.24 万千米,但新拓出的道路很快被汹涌的车流淹没。2011年美国单位车辆平均年拥堵时间达到 38 小时。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n巴黎 …… 也配套建设了放射状的新道路，把火车站与商业中心连接起来,给人以一种处于新的秩序、清洁、高效和美观标准控制之下的印象。超过 165 公里的新街道一一宽敞、笔直,并配有人行道、排水系统、照明设备和新种植的树木,街旁点缀着纪念性的新教堂、市场和行政办公楼。私人建筑、公寓住宅增加了六倍,其精致优雅前所末见,既具有外貌的端庄,也具有内部的舒适,很快就在林荫大道两旁鳞次栉比地拔地而起。一个世纪以前的改革者所梦牃以求的城市,现在如此完整地沐浴在一种进步的神采当中,甚至城市的下水道,也在特殊设计的观光车中，向游人开放。\n——[美] 巴里・伯格多尔著，周玉鹏译《17501890 年的欧洲建筑》\n阅读上述材料,结合所学知识,分析城市化从哪些方面改善了人们的居住条件和生活环境。\n## (5) 学习拓展\n城市化进程表现在很多方面：城市数量的增加，城市规模的扩大,城市人口占总人口比例的增长,城市设施水平的提高和居民生活状况的实质性改变。\n选择所在地区城市化进程的某个方面，谈谈你的感受。\n## 第五单元\n交通与社会变迁\n随着物质生产的丰富、交流需求的增加和技术的发展,人们铺设道路,开凿运河,发明和改进车、船和飞机,不断拓展陆上、水上和空中的路线,将人员和物资越来越快捷、安全地从一个地方运输到另一个地方。交通便利了人们的生活,推动了城市的兴起与发展,促进了国家的政治、经济和文化进步。世界逐渐成为联系密切的整体。\n通过本单元的学习,了解古代水陆交通建设及主要交通工具;认识新航路开辟和工业革命等对促进交通进步的作用;认识 20 世纪交通运输的新变化对民众生活及社会变迁的重要意义。\n## 第 12 课\n水陆交通的变迁\n运输物品最初依靠人力或畜力。后来,人们在拖拉物体的过程中受到启发,把重物放在木制架子上，发明了鈚作为运输工具。紧随而来的是轮车的发明。轮子的创造,让人类的运输方式实现由滑动到滚动的飞跃。轮车的使用大大提高了运载量和运送速度,是交通史上的里程碑事件。\n约公元前 3500 年两河流域的双轮车示意图\n## 学习聚焦\n古代的道路铺设和运河开凿,是经济发展到一定阶段的产物。\n## 马的驯化\n人类自旧石器时代已经开始狩猎野马,并在新石器时代实现了对马的驯化。现有考古资料显示，家马最早驯化于距今 5000 年前后的中亚阿姆河和锡尔河地区，包括中国黄河流域在内的多个地区也较早完成了对马的驯化。马和马车是古代人类重要的交通和作战工具\n生产的发展推动了人工道路的铺设。古代有很多著名的人工道路。罗马帝国的道路把罗马和各行省连接起来,形成“条条大路通罗马” 的盛况。秦朝修筑的驰道、直道和五尺道等,构成了以咸阳为中心的全国性道路网。丝绸之路在汉代贯通后,成为连接亚、欧、北非的大通道。唐朝驿道有近 2.5 万千米,以长安为中心向各方辐 史料阅读\n（秦）为驰道于天下，东穷燕齐，南极吴楚，江湖之上，濒海之观毕至。道广五十步，三丈而树，厚筑其外，急以金椎，树以青松。\n-《汉书・贾山传》射。元朝扩展了汉唐的交通网,在全国遍设驿站,构成了以大都为中心通向全国乃至境外的驿路交通网。\n■约公元前 2500 年的埃及海船示意图\n## 历史纵横\n船的发明\n古人最初借助树千等物体漂浮于水上，后来进一步把类似物品捆绑在一起，制成了筏。进入新石器时代,人类刳木为舟，制造了原始的船。为了增大载重量和改善航行性能，人们开始在筏和独木舟的四周加装木板,同时对舟体采取连接、堵漏和捻缝等措施，木板船逐渐被发明出来。\n秦朝道路示意图\n运河是人工开凿的河流。中国在春秋时期已有运河。秦始皇开凿连接湘水和离水的灵渠,沟通了长江和珠江两大水系。隋朝的大运河以洛阳为中心，沟通了中国南方和北方。元朝的京杭大运河,全长近 1800 千米,为世界之最。17世纪开通的法国米迪运河开辟了避开直布罗陀海峡、连接地中海和大西洋的新通道,是欧洲历史最悠久且目前仍在通航的运河之一。17世纪荷兰阿姆斯特丹建立的运河系统，是荷兰经济和文化繁荣的重要体现。\n荷兰阿姆斯特丹运河城区\n(1) 离水，今漓江。\n(2) 米迪运河，旧称“朗格多克运河”。\n## 对海洋的探索与全球航路的建立\n人类在漫长的历史中曾不断探索海洋。中国在西汉时期,已初步形成东、南两条航线,东线通向朝鲜半岛和日本,南线通向印度洋。宋元时期,造船工艺和航海技术有了重大进步,海船载重量、抗沉性能明显提高,磁罗盘、实用航海图和天文定位技术广泛应用,使中国海船能够持续航行。从 1405 年到 1433 年,郑和七次下西洋,船队航行至东南亚、印度、波斯湾、阿拉伯半岛、红海和东非沿岸等地,其规模是历史上公见的。中国古代已经形成了连通中国与东亚、南亚、西亚、非洲等地的“海上丝绸之路”。\n## 史料阅读\n海商之舰,大小不等。大者五千料,可载五六百人。中等二千料至一千料,亦可载二三百人。余者谓之“钻风”,大小八橹或六橹，每船可载百余人。\n一一吴自牧《梦梁录》\n临安 …… 今浙江杭州明州 …… 今浙江宁波东海 …… 包括今东海和黄海\n南宋海上贸易路线示意图\n## 学习聚焦\n航海经验的积累和技术的改进,让人们对海洋的探索从区域扩展到全球,全球航路得以建立。\n磁罗盘24位图\n指南针是中国古代的四大发明之一，它最初以水浮针的形式应用于航海,到宋代演变成磁罗盘。磁罗盘采用 24 字分向法,每个字相当于 15 度,后来再加上两字之间的夹缝针，合共 48 向,每向精确到 7.5 度。\n波利尼西亚人很早就在太平洋诸岛活动。腓尼基人首次横渡地中海。维京人在北大西洋和北海地区探险。阿拉伯人在印度洋开展繁忙的海上贸易。15 世纪末 16 世纪初,达伽马发现从欧洲绕过非洲到达东方的航线,哥伦布到达美洲,麦哲伦船队穿越大西洋、太平洋和印度洋完\n公元前 4 世纪的腓尼基船形坠饰成环球航行。此外,欧洲人还开辟了北大西洋和南太平洋的海上航线。新航路的开辟让全球海路大通,世界主要的大洋和大陆之间,通过海上航线建立了直接联系,环球交通网络逐渐形成。\n西欧和南亚、东亚之间的水道，原先需要绕道非洲的好望角。1869年开通的苏伊士运河连接了红海和地中海,成为西欧和南亚、东亚之间最近、最直接的水上通道。大西洋和太平洋之间的航路,最初要通过美洲南端的麦哲伦海峡。1914 年巴拿马运河通航,极大地缩短了大西洋和太平洋之间的航行距离。\n## 工业革命与交通的发展\n## 学习聚焦\n两次工业革命催生了轮船、火车、汽车等现代交通工具。\n被称为“中国铁路之父” 的詹天佑 ( 1861-1919) 工业革命引发了交通的变革。1814年，斯蒂芬森改进了蒸汽机车。19世纪上半期，在英国带动下，欧美各国纷纷修建铁路网,铁路成为陆路交通的主干,带动了机器制造业、钢铁业、建筑业等行业的大发展。人类步人铁路时代。\n1881 年，唐山至胥各庄的铁路建成，这是中国人在自己国土上修建的第一条实用铁路。1909年竣工的京张铁路,是中国人自行设计和施工的第一条铁路干线,由詹天佑主持修建。他设计的“人” 字形路轨，解决了铁路的陡坡问题。当时中国的铁路业主要掌握在列强手中。到 1911年,由外国人控制的中国铁路里程近 9000 千米,占总里程数的 $90 \\%$ 以上。\n火车行驶在京张铁路的“人” 字形路轨上\n1807年，美国人富尔顿发明了汽船。1812年，英国人制造的汽船试航成功。蒸汽机以及后来的内燃机逐渐成为驱动船舶的主要动力,吨位大、速度快、航距远的轮船出现了。19 世纪 20 年代,西方的轮船开到中国。19世纪 60 年代中期,中国人建造的蒸汽动力轮船“黄鹄号” 试航成功,揭开了中国近代造船工业的序幕。1872 年,官督商办的轮船招商局在上海正式成立,成为中国近代航运史上的里程碑。\n## ( 历史纵横\n## 自行车的诞生\n1867 年巴黎世博会上,巴黎的马车设计师米肖父子制造的“米肖自行车”,吸引了成千上万的人前来参观。该车后来更名为“迅捷自行车”,简称“自行车”。不过,这种“机械马” 最初十分昂贵。到两次世界大战之间,它才成为主要代步工具之一。\n19 世纪 80 年代,德国人发明了汽车。但在 20 世纪以前,汽车还不够普及。\n## 交通与社会变迁\n交通的改进,加强了各地的沟通,促进了政治、经济和文化发展。秦朝“车同轨”政策和道路建设,提高了国家的行政效率,加强了中央集权,促进不同地区的经济往来,具有深远的影响。\n交通的改变影响了城市的发展。清江浦因京杭大运河的疏通而崛起,又因漕运路线的改变和津浦铁路的开通而衰落。京汉和陇海两大铁路开通后,郑州发展态势超越了洛阳与开封两大古都。美国的伊利运河将纽约与五大湖和中西部地区联系起来,推动纽约发展成为国际化商贸中心。通海运河的建成,使曼彻斯特迅速成为英国最重要的港口之一。\n## 学思之窗\n这些国际运河均降低了东西方物资交流的成本，大大改变了世界航运格局，不仅分别成为埃及、巴拿马两国经济生命线，更是东西方互联互通的要道，成为大国角力场、兵家必争地。\n—一魏向清等主编《世界运河名录（英汉对照简明版)》，序一\n运河对人类社会发展有什么意义?\n(1) 清江浦,今江苏淮安主城区。\n中国发行的第一套邮票“大龙邮票” 中的一枚\n交通的改善方便了物品传递和信息交流。中国的邮驿历史超过 3000 年。唐朝最盛时有水驿 260 个，陆驿近 1300 个，主要邮路7条，从事驿务的人员 2 万多名。古代的邮驿主要是为官方服务的，到明朝出现了民间通信机构民信局。1878年，天津海关书信馆对公众开放邮寄业务。1897 年创办的大清邮政官局,是近代中国国家邮政的开端，其业务范围包括收寄信函、明信片、包裏和办理汇兑等。电报、电话也在晩清时传人中国。\n## 历史纵横\n## 客邮\n客邮是西方列强在中国领土上设立的邮政机构。1834年,英国人率先在广州开办邮局,法、美、德、俄、日等国也纷纷效仿。客邮最多时有五六百处,其中日本开办的数量最多。客邮的设立，是对中国主权的侵犯，阻碍了中国邮政事业的发展。\n## 㮠究与拓展\n## 问题探究\n若地势阻隔,不能相通,故必铁路成,则万里之外,旦夕可至;小民生业，靡不流通;朝廷法旨，靡不洞达;山川之产，靡不尽出；风俗之郖，靡不尽除。使中国各省铁路全通,则国家气象大变: 商民货物之蕃息,当增十倍;国家岁入之数，亦增十倍。至于调兵之捷速,可省多营;转漕无阻,可备海梗;民间无差徭科派之困,官吏无驿站办差之累。\n一张謇《代鄂督条陈立国自强疏》,《张謇全集》第 1 册阅读材料,结合所学,分析铁路建设对中国社会的影响。\n## 学习拓展\n桥梁是道路交通的重要组成部分。查阅资料,了解桥梁的发展历史。\n## 第 13 课\n现代交通运输的新变化\n港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,由桥梁、人工岛、隧道三部分组成,总长约 55 千米,桥面为双向六车道高速公路。大桥于 2009 年 12 月启动建设,2018 年 10 月正式开通。港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,其中的沉管隧道也是世界上最长的公路沉管隧道。它的建成通车,极大缩短了三地的时空距离,驾车从香港到珠海、澳门仅需 45 分钟。\n港珠澳大桥\n## 陆海交通的发展\n1908年，美国的福特 $\\mathrm{T}$ 型汽车诞生。这是世界上第一款真正意义上的量产车,它的生产是当时先进的工业生产技术与管理的典范。此后,汽车的设计越来越科学化、人性化和精细化。汽车逐步成为现代社会广泛使用的重要交通工具。\n中华人民共和国成立后,中国的汽车工业发展起来,成为国民经济的支柱产业之一。到 2018年底,中国汽车年产量达到 2781.9 万辆,汽车保有量超过 2.4 亿辆。\n## 学习聚焦\n汽车、高速公路、高铁、航运等技术的发展,把陆海交通提升到一个新高度。\n$\\Delta 1908$ 年生产的福特 $\\mathrm{T}$ 型汽车\n$\\Delta 1958$ 年 5 月，毛泽东在中南海观看新中国制造的第一辆小轿车\n## 历史纵横\n世界上第一条高速公路\n1929-1932 年，德国为解决科隆至波恩间的交通堵塞问题，修建了一条连接两城、专供机动车行驶的新型公路。这是世界上第一条高速公路。这条路采用双向四车道设计，全程没有交叉路口和红绿灯当时的科隆市长阿登纳认为：“末来的道路就是这个样子的。”现在德国的第 555 号高速公路就是在这条路的基础上改建而成的。汽车工业的发展推动着道路的建设，高速公路在两次世界大战之间出现了。高速公路是专供汽车分向、分车道高速行驶，并全部控制出人的四车道以上的公路。第二次世界大战后，高速公路在各国广泛发展。\n■ 通行之初的科隆一波恩高速公路\n1988 年建成的上海沪嘉高速,是中国大陆第一条高速公路。到 2020 年底,中国高速公路里程已达 16.1 万千米,位居世界第一。\nA $1988-2020$ 年中国高速公路里程\n高速铁路是 20 世纪铁路建设的新成就。1964年，连接日本东京和新大阪的“东海道新干线” 通车运营，这是世界上第一条商业运营高铁，运行速度超过 200 千米每小时。后来，许多国家都修建了高铁。\n中国自 20 世纪末开始建设高铁。2008年，京津城际铁路通车运营，中国进人高铁时代。到 2020年底，中国高铁运营里程达 3.8 万千米，稳居世界第一。中国高铁在核心技术上实现自主创新，整体技术领先世界。中国高铁积极“走出去”，在众多国家开展高铁项目。中国在海外承建的第一条高铁一土耳其的伊斯坦布尔至安卡拉的伊安高铁二期，在 2014 年建成通车。\n中国高速铁路分布示意图\n20 世纪,航运技术进一步提高,突出表现在航海雷达的使用和海事卫星通信系统的发展。船舶制造呈现出大型化、专业化、高速化和自动化等多种趋势,最大邮轮可搭载乘客和船员约 9000 人。1994年开通的英法海底隧道,水下长度达 38 千米，将英国和欧洲大陆更紧密地连接起来。\n英法海底隧道示意图\n1978 年前,中国造船业主要是为国防建设服务,此后逐渐融人市场。1982年,中国首次按国际标准建造并交付了出口船舶,中国造船企业正式进人世界造船市场。2020年,中国造船完工量为 3853 万载重吨，其中绝大部分用于出口,以载重吨计,造船完工量、新接订单量、手持订单量的国际市场份额均超过 $40 \\%$。\n## 航空的发展\n“东风号” 远洋货轮\n1960 年，中国自行设计、建造的第一艘万吨级远洋货轮一“东风号”，在上海江南造船厂下水。1903 年 12 月，美国莱特兄弟设计的“飞行者 1 号” 成功升空,飞机时代开始了。1914年,美国开通了从旧金山到洛杉矶等航线。1919年,定期的国际航班在欧洲开通。20 世纪上半期,飞机的材质由布质和木质转变成金属,\n## 学习聚焦\n飞机的发明和民航的发展,开辟了交通运输的空中通道。\n(1) 载重吨,指车、船的实际载重量,以吨为计算单位。\nA 1919年德国生产的全金属民航客机\n> 北京大兴国际机场\n北京大兴国际机场于 2014年开工建设，2019年竣工。\n活塞式螺旋桨飞机为喷气式飞机所代替，技术进步让飞机提升了速度、载量和航距。自 20 世纪 70 年代开始，能搭载数百人的宽体客机成为空中运输的主流。空中通道把人类带人前所末有的快捷时代。\n1950 年，中华人民共和国成立第一家航空公司一―中苏民用航空股份公司，开通中苏国际航线 3条、国内航线 2 条。2019年，中国民用航空共有机场 238 个，飞机3818架，定期航线 5521 条，其中国际航线 953 条，定期航班国际通航 65 个国家 167 个城市。\n## 学思之窗\n中国民航自成立以来,领导体制经过六次变动: 一九四九年民航局成立时,建制属中央军委,行动上由空军司令部指挥,业务上归中央财政经济委员会领导;一九五二年四月,建制改属空军,各项工作均由空军领导;一九五四年十一月，改为国务院直属局，由空军和国务院第六办公室分工领导;一九五八年二月,改为交通部部属局,由空军和交通部分工领导;一九六二年四月,又改为国务院直属局,由空军和国务院有关部委分工领导;一九六九年十一月,划归中国人民解放军建制,成为空军的组成部分，各项制度按军队的执行;一九八年三月，再次改为国务院直属局，由国务院直接领导。\n一一王乃天主编《当代中国的民航事业》\n中国的民航领导体制在 1980 年前有何特点?为什么?\n## 现代交通与社会生活\n## 学习聚焦\n交通的发展缩短了通行的时间,改变了人们的生活观念。交通的进步给人们生活带来的最大便利是人流和物流时间的缩短。商朝的驿使 48 天可走 600 千米，清朝的快马递送公文一㡺夜可行 400 千米，火车的速度一开始只有 24 千米每小时。如今,高铁、飞机的速度已分别超过350千米每小时和 900 千米每小时。整合了交通、仓储、通信、包装等行业的物流业,更快捷和精准地输送物资。各种交通网络把整个世界联系成为息息相关的整体，世界成为了“地球村”。\n城市公共交通始于 19世纪,交通工具起初为公共马车,后发展为有轨电车、地铁和公共汽车等。公共交通的发展,促进了城市经济的繁荣、人口的增长以及市区面积的扩大。城市区的人口与资源,沿着交通路线的轴线向四周辐射扩展,从而形成了分工明显的商业区、工业区、住宅区、教育区和休闲区等，使城市居民的工作与生活更为便捷。\n交通的进步改变了人们的日常生活。严格按照时、分、秒进行细分的交通工具时刻表,让工业革命后建立起来的现代时间观念逐渐成为人们生活的一部分。工作时间制度的确立以及住宅区与工作区的分离,促使人们在每天近似时段集中乘坐公共交通,导致早晩上下班时间出现成群出行、交通拥堵等现象。\n## 史料阅读\n20 世纪二三十年代汉口公共汽车运营调度时刻表\n| 站名 | 车到分秒 | 车开分秒 | 停车分秒 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 三元里 | - | 28 分 15 秒 | - |\n| 六合路 | 31 分 25 秒 | 31 分 55 秒 | 30 秒 |\n| 华清街 | 35 分 50 秒 | 36 分 55 秒 | 1 分 5 秒 |\n| 青年会 | 40 分 5 秒 | 40 分 50 秒 | 45 秒 |\n| 怡园 | 45 分 55 秒 | 46 分 35 秒 | 40 秒 |\n| 六渡桥 | 55 分 45 秒 | 56 分 15 秒 | 30 秒 |\n| 宝善街 | 58 分 5 秒 | 58 分 50 秒 | 45 秒 |\n| 居仁门 | 1 时 01 分 20 秒 | 1 时 01 分 45 秒 | 25 秒 |\n| 硚口 | 1 时 04 分 30 秒 | - | - |\n一一根据《武汉市志・城市建设・公用事业》编制\n随着交通成本的降低和人们收人的增加,大众旅游的潮流出现。普通民众从“旅” 到“游”,在这一过程中了解和领略世界各地的自然风光、民族风情、名胜古迹,在放松心情的同时,也开阔了视野,增长了知识。史料阅读\n20 世纪 20 年代,人们这样概括交通的影响:\n盖天津市发展之趋势,其初围绕昍城，继则沿河流，复次则沿铁道线，自有电气事业,则沿电车道而发展。\n一吴䔽宸《华北国际五大问题》\n## 历史纵横\n中国第一条地铁\n20 世纪 50 年代末,中国开始规划在北京、上海、沈阳修建地铁。北京地铁于 1965 年 7月开工建设，1969年10月一期工程完工,全长23.6千米,设有 17 座车站。这是中国第一条地铁。\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n青藏铁路是通往西藏腹地的第一条铁路，也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。孙中山在 1919年明确提出了青藏铁路的构想，但在 20 世纪上半期，这条铁路始终只处在概念阶段。1958年后,中国政府投入大量人力、物力,反复论证、勘测,克服高原冻土、高寒缺氧以及由此带来的生态保护和生命安全等技术难题,终于在2006年全线开通了青藏铁路\n中国为什么要克服万难建设青藏铁路?\n## 学习拓展\n交通有犷义和广义两层内㴠。犷义的交通专指人或物的转运输送。广义的交通是各种运输和邮电通信的总称,它既包括人或物的转运输送，又包括语言、文字、符号、图像等信息情报的传递嶓送。\n查阅相关资料,举例说明人类传递信息的主要方式。\n## 第六单元\n## 医疗与公共卫生\n疫病的流行让人类饱受痛苦,不仅带来人口死亡与社会混乱,而且给人类政治、经济的发展造成消极影响,但客观上促进了医学与公共卫生的进步。中国古代的医药文化博大精深,在大量临床经验的基础上,形成独特的理论体系、诊断方式与治疗手段。明清时期,西方医学传人中国。第二次世界大战后,现代医疗卫生体系发展迅速,对人类的身心健康产生了积极影响。\n通过本单元的学习,知道古代疫病的流行及其影响;了解中医药的主要成就与西医在中国的传播、发展过程;了解现代医疗卫生体系的建立、发展及其对社会生活的影响。\n## 第 14 课\n历史上的疫病与医学成就\n《《温疫论》书影\n## 学习聚焦\n疫病给人类带来了巨大灾难,但人们在疫病的防治上也积累了大量经验。明末清初,战争不断,疫病在北京、河北、江苏、山东、浙江等地肆虐。吴有性的家乡江苏吴县“一巷百余家，无一家仅免;一门数十ロ，无一ロ仅存”。这使吴有性痛心疾首,他放弃科举而从医,留下了医学名著《温疫论》。他提出新的传染病原“疠气”致病的学说,更接近近现代的认识，在当时的世界上具有先进性。\n## 历史上的疫病\n疫病指由细菌、病毒等强烈致病性微生物感染人体而引起的急性传染病。人类饱受疫病的折磨。\n古埃及时期，天花席卷尼罗河沿岸，法老拉美西斯五世也罹患天花,他的木乃伊面部就有天花瘢痕。18世纪时,欧洲天花肆虏,俄国彼得二世、法国路易十五等多位君主就死于天花。中国清朝的康熙皇帝也得过天花。被天花传染的普通百姓不计其数。\n6世纪时，地中海沿岸暴发鼠疫，大量人口死亡，造\n## 史料阅读\n意大利作家薄伽丘描述了14世纪中期意大利佛罗伦萨瘟疫的大流行:\n宏伟的宫室，华丽的大厦，高大的宅第，从前达官贵妇出入如云,现在却十室九空,连一个最低微的仆从都找不到了!有多少显赫的姓氏、巨大的家产、富裕的产业遗下来没有人继承！有多少英俊的男子、美丽的姑娘、活泼的小伙子，在早晨还同亲友们一起吃点心,十分高兴,到了夜里,已到另一个世界去陪他们的祖先吃晩饭了。\n## —[ 意 ] 薄伽丘著，方平等译《十日谈》\n成拜占庭帝国人口锐减一半。14世纪时,欧洲鼠疫大流行,由于患者身上出现众多黑斑,故被称为“黑死病”。黑死病流行了 3 个世纪,欧洲人口死亡过半,导致劳动力短缺，生产停滞，欧洲许多地区发生严重饥荒。\n疫病给人们的健康带来巨大威胁,甚至导致政治、经济的变动。古希腊伯罗奔尼撒战争前期,雅典突然暴发严重的鼠疫,死亡军民人数在一半以上,雅典将军伯里克利也末能幸免,雅典政治的走向明显转变。公元前 323 年,亚历山大在巴比伦身染疫病而亡,他一手建立的亚历山大帝国随之土崩瓦解。中国明朝末年鼠疫横行,明军、大顺军以及大量民众染病,患病者发高烧,脖子肿大,大批患者死亡。17世纪暴发于墨西哥的黄热病,在美洲、非洲与欧洲国家流行，肆虐两个世纪。这些疫病给历史发展造成一定影响。\n近代以来,疫病仍然给人类带来巨大灾难。20世纪早期,斑疹伤寒在俄国和波兰大流行,造成数百万人死亡。1918-1919年,全球暴发大流感，死亡人口在 2000 万人以上。\n在与疫病的斗争中,古人逐渐重视公共卫生与疫病的防治。古罗马非常注意公共卫生,把修建饮水道、下水道当作重要工程。中国古代不少地方官,在任期间组织人力清理污水、疏通井渠河道;在大灾之后,及时掩埋尸体,发放药物,采取各种方法预防疫病。人类历史上出现过大量防治疫病的方法。东晋葛洪所著《肘后备急方》记载了青蒿对疙疾的治疗作用。中国古人为了防治天花,发明了人痘接种。人痘接种法在明朝中期已经广泛使用,后来传到欧洲。\n古人已经建立疫病的救治机构。西汉后期，政府对疫病患者进行隔离,“民疾疫者,舍空邸第,为置医药”;隋唐时期,寺庙病坊也收治病人。古罗马时期的医院也收治疫病患者。\n近代医学的进步,有效控制了很多疫病的传播。18世纪晩期,英国医生詹纳发明牛痘接种法,使天花的发病率\n从 15 世纪关于黑死病的木刻版画\n一葛洪（283-343)\n## 思考点\n古人有哪些防治疫病的措施值得今天借鉴?\n## 学习聚焦\n中医在实践中建立了独特的理论体系,积累了大量的诊断防治经验,形成了博大精深的中医药学,为中国乃至世界医学的发展作出了卓越的贡献。\n## 思考点\n结合所学,谈一谈你对中医药特征的认识。大大降低。19世纪,细胞与细菌学说发展迅速。法国微生物学家巴斯德创立的巴氏消毒法,被广泛应用到医学领域。1928年,英国细菌学家弗莱明发现了青霉素,改变了人类对细菌传染束手无策的状态。\n## 中医药的成就\n源远流长的中医药学是中国文化的瑰宝,不仅有着博大精深的理论体系,而且临床诊断治疗经验丰富。战国时的扁鹊已经用望、闻、问、切四诊法进行诊断。成书于战国至西汉间的《黄帝内经》，总结了先秦、秦汉时期大量的医家经验,以阴阳五行学说解释人体的生理现象和病理变化,阐明人与自然的有机联系,是一部重要的中医基础理论著作。\n东汉晩期,名医华佗精通外科手术，创制了麻醉药“麻沸散”以及健身方法“五禽戏”。医学家张仲景因族人大量死于伤寒,立志从医,积累临床经验,勤求古训,博采众方,提出辨证施治的原则,著成《伤寒杂病论》,奠定了中医临床学的基础。唐朝医学家孙思邈总结前代经验,著成临床百科全书《千金方》。他被后人尊称为“药王”。\n$\\Delta《$ 黄帝内经》书影\n张仲景《伤寒杂病论》书影针灸在中医治疗中发挥很大作用。它建立在经络学说基础上,治疗效果显著,简便经济,受到中国人的欢迎，也被世界许多其他国家所接受。\n## 历史纵横\n## 针灸铜人\n北宋时期出现的针灵铜人,是医学教学模型。铜人内部注水,人们用黄蜡密封铜人外表的孔穴,如针刺准确,水会从孔穴渗出。针灸教学模型的使用,体现了中医针灸学临床实践与教学的发展水平。\n数量巨大的中药典籍,反映了中国古代医药学家对药物性能功用的认识。唐朝的《唐本草》,是世界上第一部由政府颁布的药典。明朝李时珍总结千百年来中药学的经验,著成《本草纲目》。这部著作集中药学知识之大成，被誉为“东方药学巨典”。\n## 学思之窗\n予开卷细玩，每药标正名为纲,附释名为目,正始也。次以集解、辨疑、正误,详其土产形状也。次以气味、主治、附方,著其体用也。上自坟典,下及传奇,凡有相关,靡不备采\n$$\n\\text { -王世贞《〈本草纲目 }\\rangle \\text { 原序》}\n$$\n根据材料，谈谈对《本草纲目》体例特点的认识。\n中华人民共和国成立后,中医药事业焕发了新的生机。在中西医结合方针的指导下,新老中西医团结协作,不断总结临床经验,使得中医药的治疗水平取得长足进步。全国广泛设立中医院与中医院校,扻起学习研究中医的高潮。中医药工作者不断整理中医典籍,挖掘秘方验方,开发中成药制剂。屠呦呦等专家组成的研究团队,受到葛洪的《肘后备急方》中关于青蒿抗疠记载的启发,从青蒿中分离出能够有效抵抗疠疾的青蒿素,对人类防治疠疾发挥了巨大作用。2015年,屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖。21 世纪以来,中医药蓬勃发展，走向世界。\n## 西医在中国的传播\n近代以来,西医以化学、生物学、物理学等实验科学为依托,借助精密仪器及数据分析,在解剖学、诊断\n明仿宋针灸铜人\nA 李时珍（约 $1518-1593$ )\n历史纵横\n药食同源\n药食同源是中医的重要观点。中医认为食品和药品没有明确的界限，如果患者的病不严重，就不用药，而是用五谷、果蔬等食品调理这是中医问异于西医的特点,对中国人养生保健观念的形成起到了积极的作用\n## 学习聚焦\n西医传入中国,客观上促进了中国社会的进步。\n【 荷兰画家伦勃朗 1632年创作的油画《杜普教授的解剖学课》学、药学等方面取得很大成就。\n17 世纪,英国生理学家威廉・哈\n维著成《心血运动论》，揭示了血液循环的规律;荷兰人列文虎克通过手工磨制的显微镜，对肉眼不可见的微生物进行了细致观察。19世纪，人们将生理与临床结合起来,探索各种药物的功能和作用,创立了实验药理学。\n明末清初，西医传人中国，但影响有限。鸦片战争\n澳门白马行医院旧址\n澳门白马行医院创办于 1569 年，是中国第一家西式医院\n## 思考点\n西医的传入对中国人的健康产生了怎样的影响?\n来水亭\n这座京师自来水公司的来水亭建于 1908 年,由天津德商瑞记洋行设计，专门用于自来水消毒后,西式医院在通商口岸建立起来。这些医院分科完备,技术先进。医生秃借医疗设备,对各种疾病作出诊断,广受欢迎。牛痘接种法、麻醉术、放射技术以及其他近代西医成就陆续被引人中国。随后，西医院校也建立起来。它们把教学、科研与临床结合在一起,培养了相当数量的西医人才。\n西医凭借其特有的消毒、化验等手段，积极采取措施预防传染病、隔离传染源、治疗感染者、普及公共卫生知识,对人们的健康起到了积极的作用。中国的一些大城市借鉴了西方的公共卫生措施,推广自来水、改善食品卫生状况、处理垃圾与粪便等,中国的公共卫生事业初步发展起来。\n## 历史纵横\n## 东北疫情防控\n1910 年末到 1911 年初，东北鼠疫肆虏，伍连德等大量医护人员参与到控制和扑灭东北鼠疫的工作中。这次鼠疫的防治工作得到了国际社会的认可。1911年 4 月国际鼠疫研究会在沈阳召开，伍连德任主席。这是在中国召开的首次国际卫生会议，来自英、日、俄、德、法等 12 个国家的公共卫生专家聚集一堂,确定了许多国际通行的防疫准则,推动了中国近代公共防疫事业的发展。\n## 探究与拓展\n## (Q) 问题探究\n不少历史学家认为，纵然历史存在必然性，但是突如其来的疫病暴发也会对历史发展产生巨大影响。\n这种观点有没有道理?试用事实说明。\n## 学习拓展\n古希腊医学家希波克拉底留下了著名的《希波克拉底誓言》:\n我要竭尽全力,采取我认为有利于病人的医疗措施,不能给病人带来痛苦和危害。我不把毒药给任何人，也决不授意别人使用它。我要清清白白地行医和生活。…… 对看到或听到不应外传的私生活,我决不泄露。如果我能严格遵守上面誓言，请求神祇让我的生命和医术得到无上光㭉。\n唐朝医学家孙思貌在《大医精诚》中说：\n凡大医治病，必当安神定志，无欲无求，先发大慈恻隐之心，誓愿普救含灵之苦。若有疾厄来求救者,不得问其贵贱贫富,长幼妍媸 (chī),怨亲善友,华夷愚智,普同一等，皆如至亲之想;亦不得瞻前顾后，自虑吉凶，护惜身命。见彼苦恼，若已有之,深心凄怆。勿避险戲 $(x \\bar{I})$,昼夜寒暑,饥渴疲劳,一心赴救,无作工夫形迹之心。如此可为苍生大医,反此则是含灵巨贼。\n上面两段材料有什么共性?它们对医生的伦理道德提出了什么要求?\n## 第 15 课\n现代医疗卫生体系与社会生活\n深圳市的医护人员为儿童注射疫苗\n建立现代医疗卫生体系,对保障人类的健康起到关键作用。\n1941 年毛泽东为中国医科大学所作的题词\n“救死扶伤，实行革命的人道主义”，后来成为中国医务工作者的行动指南。注射疫苗是现代医学中预防传染病的有效手段。我国推行计划免疫,有效控制了很多严重威胁人类健康的重大疫病。计划免疫是现代医疗卫生体系的重要组成部分。\n## 现代医疗卫生体系的建立\n现代医疗卫生体系，包括基本医疗卫生体系、医疗服务体系、药品供应体系与医疗保障体系等内容。它们对保障人类健康、提高生活质量具有重要意义。\n20 世纪中期以来,许多西方国家建立了基本医疗卫生体系。各层级的医院、专业公共卫生机构、基层医疗单位大量出现,公共卫生监督工作也取得很大进展,威胁人类健康的麻疹、百日咳、白喉、脊髓灰质炎、肺结核等重大传染病得到控制。\n西方国家的医疗服务体系日益完善,其药品供应也得到了基本保障。城乡居民无论年龄、性别、职业、收人，都享有一定的医疗服务权利。\n第二次世界大战后,现代医疗保障制度在很多西方国家推广。美国的医疗保障体系在社会保障体系中发挥了重要作用；欧洲尤其是北欧国家宣布建成“福利国家”。这为民众的医疗卫生事业带来物质支持。\n中华人民共和国成立后,基本医疗卫生体系逐渐建立起来。国家搭建起覆盖全国的医疗网络,出台了一系列相应的法律法规,大力推行计划免疫,积极防治传染病,把食品、饮用水、药品的安全监督视为重要的工作。\n我国医疗机构的服务职能不断扩大。国家逐步把城乡居民健康档案管理、健康教育、预防接种、传染病及突发公共卫生事件报告处理等内容纳人国家基本公共卫生服务中。药品供应体系也不断完善,国家规范药品收费标准,加大医疗扶贫力度,有效缓解了我国老少边穷地区医疗资源匮乏的状况。\n## 处学思之窗\n1958年7月,江西省余江县血吸虫病防治工作取得巨大成功,毛泽东兴奋得夜不能㝥,“遥望南天,欣然命笔”,创作了《七律二首・送瘟神》:“绿水青山枉自多,华佗无奈小虫何!千村薜劦人遗矢,万户萧疏鬼唱歌。坐地日行八万里,巡天遥看一千河。牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波。”“春风杨柳万千条,六亿神州尽舜尧。红雨随心翻作浪,青山着意化为桥。天连五岭银钽落,地动三河铁臂摇。借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧。”\n两首《送瘟神》表达了毛泽东怎样的情怀?\n社区卫生服务机构为儿童做健康检查\n## 史料阅读\n医疗机构承担与医疗救治有关的传染病防治工作和责任区域内的传染病预防工作。城市社区和农村基层医疗机构在疾病预防控制机构的指导下，承担城市社区、农村基层相应的传染病防治工作。修正 )\n药品生产企业应当对药品进行质量检验。不符合国家药品标准的,不得出厂。药品生产企业应当建立药品出厂放行规程,明确出厂放行的标准、条件。符合标准、条件的,经质量受权人签字后方可放行。\n-《《中华人民共和国药品管理法》(2019年8月26日第十三届全国人大常委会第十二次会议第二次修订）\n中国大力推进医疗保障体系建设。20 世纪 60 年代,国家已经把城镇工作人员纳人公费医疗系统;改革开放后,建立了城镇职工基本医疗保险制度、城乡居民基本医疗保险制度和城乡医疗救助制度,使全民病有所医。中国的卫生事业基本保障了世界上最多人口的健康,创造了世界医疗史上的奇迹。\n## 思考点\n中华人民共和国是怎样完善医疗保障体系的?\n乡村医生在为农民诊断病情\n## 历史纵横\n## 乡村医生\n中华人民共和国成立初期，农村缺医少药。1965年，毛泽东指示,要求“把医疗卫生工作的重点放到农村去”。全国各地纷纷组织巡回医疗队深入农村,积极为农民防病治病。无固定薪金、半农半医的乡村医生大量涌现,形成了深入每个村镇的医疗网。改革开放后，国家对农村医疗卫生的投入增大,乡村医生的业务水平大幅度提高。他们为农村医疗事业的发展作出了巨大贡献。\n## 学思之窗\n实施健康中国战略。人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志。要完善国民健康政策,为人民群众提供全方位全周期健康服务。深化医药卫生体制改革,全面建立中国特色基本医疗卫生制度、医疗保障制度和优质高效的医疗卫生服务体系,健全现代医院管理制度\n—一近平《决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利―一在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告》(2017年 10 月 18 日 )\n中国是怎样实施健康中国战略的?\n## 医疗卫生事业的发展与社会生活\n医疗卫生事业的发展,促进了人民健康状况的改善。20 世纪下半叶以来,西方发达国家的基础医学突飞猛进,自然科学领域的新技术广泛应用到临床中,为治疗一系列威胁人们健康的疑难杂症奠定了基础。许多国家把防疫工作视为医疗卫生事业的重中之重,不少长期困扰人类的疫病得到了有效控制,乃至较彻底的消除;孕产妇与初生婴儿死亡率大大降低。世界人口的平均预期寿命从 1980 年的 62.8 岁增长到 2019 年的 72.6 岁。中华人民共和国的医疗技术发展迅速，在断肢再植手术、人工合成牛胰岛素、人造瓣膜、试管婴儿等领域,都取得了世界领先的成就；人民健康状况明显改观，中国人口的平均预期寿命从 1949 年的 35 岁增加到 2019 年的 77.3 岁，达到了世界中等发达国家水平。\n## 历史纵横\n## 人类积极应对病毒的挑战\n病毒是一种非细胞型微生物，可以在其他生物体间传播并感染生物体，带来疾病。人类已经和病毒进行了几千年的斗争,但依然面临很大挑战。即使到 21 世纪，流感病毒、埃博拉病毒、艾滋病病毒、“非典”病毒、中东呼吸综合征病毒、新型冠状病毒等还在对人类构成严重威胁。中国政府在抗击“非典”和新冠肺炎的斗争中，采取早发现、早报告、早隔离、早诊断、早治疗,依靠群众,科学依法有序防控,效果显著,赢得世界尊重，为人类提供了有效防治疫病的中国经验。\n医疗卫生事业的发展改变了人们的生活方式。第二次世界大战后，许多国家和地区注重公共卫生的建设，净化饮用水,科学处理垃圾、粪便与污水等许多做法在城市中推广开来,并影响到乡村;乡村居室、㡡房、则所、禽畜圈舍的卫生条件都有所改观。刷牙、洗手、洗脸、洗澡等行为成为个人卫生习惯。中华人民共和国成立以来,党和政府把公共卫生事业当作一件大事，将保护人民的生命安全和身体健康放在首位,发动群众,开展形式多样的清理环境、预防疾病、保护健康的爱国卫生运动。它体现出我国卫生工作的鲜明特色,有助于人民群众养成文明卫生的生活方式。\n医疗卫生事业的发展强化了全民的卫生意识。许多国家的公共卫生观念日益深化,传染病的预防、食品药品与公共卫生的监管,以及卫生知识的宣传取得巨大进步。讲卫生成为现代公民的基本素质。在压力日益增大的现代社会,不少国家越来越注重精神卫生,大力普及精神医学知识，提倡对精神障碍早发现、早治疗，促使精神疾病患者早日康复。而普通人也能够重视心理健康,采取有效方式预防精神疾患,以积极乐观的心态面对工作生活,从而实现身心幸福。\n(1)“非典”，全称为“传染性非典型肺炎”，即重症急性呼吸综合征 (SARS )\n中国援非医疗队在马拉维为病人检查身体\n半个多世纪以来，中国向许多非洲国家派出大批医疗队，使得非洲一系列疫病得到了有效控制，体现了人道主义与国际主义精神\n## 思考点\n公共卫生观念的养成，对健康中国战略的实施有怎样的意义?\n## 历史纵横\n世界卫生组织\n1946 年 7 月，60多个国家的代表齐聚纽约，依据《联合国宪章》的精神制定了《世界卫生组织组织法》。1948 年，世界卫生组织成立，总部设在瑞士日内瓦。中国是世界卫生组织创始国之一\n世界卫生组织是联合国下属的专门机构，只有主权国家才能参加。作为最大的政府间卫生组织，其宗旨是使全世界人民获得尽可能高水平的健康。它在流行病和地方病的防治、公共卫生、疾病医疗等方面发挥了重要作用\n## 探究与拓展\n## 问题探究\n要倡导健康文明的生活方式，树立大卫生、大健康的观念,把以治病为中心转变为以人民健康为中心，建立健全健康教育体系,提升全民健康素养,推动全民健身和全民健康深度融合。\n一ヨ近平《在全国卫生与健康大会上的讲话》(2016年 8月19日）\n谈一谈你对“大卫生、大健康” 观念的看法。\n## 学习拓展\n2008年 5 月 12 日，四川汶川发生特大地震。全国参加地震灾区医疗防疫的人员达 10 万人次，救治伤病员 164 万人次。大救治、大转运、大接治、大防疫规模空前。2020年初，一场突如其来的新冠肺炎疫情段虏中华大地。为救治感染患者，大量人力物力火速投入医院的改造和建设中。武汉的火神山医院，从方案设计到交付使用仅用了 10 天，雷神山医院仅用 12 天。由武汉会展中心、体育场馆等改造的 16家方舱医院，以先进的设备、充足的床位和完善的功能，前后救治新型冠状病毒感染者 1.2 万人次。这些医院的建设和改造为武汉夺取抗疫胜利提供了重要保障。\n结合材料，说明中国的现代医疗卫生体系在防疫抗灾上是如何发挥作用的。\n## 技术进步与社会生活的变化\n人类历史前进不息,它囊括了人类各个领域的实践活动。按照唯物史观,社会生产力的发展是人类历史发展过程中的决定性因素,推动着社会的进步。\n从手工劳动到机器生产,从蒸汽动力到智能技术,在技术进步的推动下,人类社会产生了复杂的变化。这种变化无处不在,无时不在。\n历史上的技术变革层出不穷,人类社会生活也丰富多彩。从衣、食、住、行到人们的思维观念,从个人精神面貌到社会结构,都是历史发展的产物。人类社会各种现象的演进过程及其背后的推动因素,是我们学习历史要探索的重要问题。\n## 活动主题\n以“技术进步与社会生活的变化”为主题,寻找身边的衣、食、住、行等物质文化痕迹,以及某些精神文化痕迹,锁定某一历史现象,通过个人查阅资料、小组专题研讨以及全班展示等方式,从历史学科的角度揭示这一历史现象的成因，展现技术进步是如何催生这一历史现象的，以史论结合的方式谈一谈你的体会。\n## 活动目标\n搜集相关资料,按衣、食、住、行以及精神文化,分门别类列出若干历史现象,并分析其中哪些与技术进步密切相关。从中遴选出某一具体的历史现象作为研究对象，查阅资料，弄清它的来龙去脉。\n从历史学科的角度,挖掘这些历史现象的成因；分析某一历史现象的若干成因之间的关系，探索技术对这一系列成因的作用,形成自己的历史解释。\n## 活动过程\n步骤一\n在老师的引领下，采取个人自主学习的方式，通过教科书和其他资源，了解某一时期社会生活的相关知识。在这一过程中，须思考若干问题：（1）你对哪一历史时期、哪一区域的社会生活感兴趣?（2）这一时期、这一区域的社会生活有哪些表现?（3）它们之中哪些内容和技术的变革密切相关?如果你能从身边的社会现象进行探寻,比如智能手机的使用对人们出行的影响，则更贴近生活、易于操作\n## 步骤二\n进一步查阅资料,把自己的研究范围锁定在某一具体领域。须研究若干问题：（1）这一现象主要发生在什么地区?它从什么时候开始出现?持续了多久?（2）这一现象波及范围有多大?（3）你是否能找到具体文字记载?（4）这些文字记载反映了怎样的历史信息?\n## 步骤三\n在明确了自己的研究任务与具体问题之后，经过相互讨论，树立清晰的问题意识,写出自己的研究计划;也可以小组协作,明确人员的分工，明确搜集资料的路径方法、研究成果的呈现方式，共同完成研究任务。\n在研究活动准备好后,弄清生产力决定生产关系、经济基础决定上层建筑、社会存在决定社会意识、社会形态从低级阶段发展到高级阶段的客观规律，深刻理解人类技术进步影响社会生活的重要意义。也可以结合第二单元的学习内容,在小组内对研究问题进行初步讨论,拓宽研究思路。在讨论之后，结合研究的问题，依据唯物史观对文献资料进行解读，有序地展开工作，对研究结论不断进行归纳汇总。\n## 步骤四\n在资料研究的基础上，挖掘社会生活背后的历史信息，对疑难问题给出自己的解释: (1) 这样的社会生活现象是哪些因素促成的?（2）其中哪些因素和技术进步相关? 具体而言,怎样的技术进步促进了这一社会现象的生成?(4) 你是否能找到证据进行说明?进而完成书面研究报告,对报告是否有问题意识、问题能否成立、是否有材料支持、论证能否令人信服进行全组讨论，不断修改打磨。\n## 步骤五\n各组形成书面研究报告后,在综合实践课或探究课上进行分组展示,推选代表汇报研究成果。针对每一组特定的问题,展开全班讨论,并解决分歧，进而形成全班的总结报告。\n## 活动拓展\n将本班的研究成果在学校网页、黑板报、校刊等多种平台上进行展示，发挥网络媒体的优势，集思广益，完善研究成果。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":180,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCVlVbj_NFzfG0aH"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章\n## 动量守恒定律\n台球的碰撞、微观粒子的散射，这些运动似乎有天壤之别。然而,物理学的研究表明,它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。从历史上看,一般说来,这（引入新的概念）永远是走向科学进步的最有力的方法之一。\n## 动量\n## 问题\n用两根长度相同的细线,分别悬挂两个完全相同的钢球 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$,且两球并排放置。拉起 $\\mathrm{A}$ 球,然后放开,该球与静止的 B球发生碰撞。可以看到，碰撞后 $\\mathrm{A}$ 球停止运动而静止，$\\mathrm{B}$ 球开始运动，最终摆到和 $\\mathrm{A}$ 球被拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢?\n从实验的现象似乎可以得出：碰撞后,$\\mathrm{A}$ 球的速度大小不变地“传给”了B球。这意味着,碰撞前后,两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？\n## 寻求碰撞中的不变量\n## 演示\n图 1.1-1 质量不同小球的碰撞\n## 质量不同小球的碰撞\n如图 1.1-1,将上面实验中的 $\\mathrm{A}$ 球换成大小相同的 $\\mathrm{C}$ 球,使 $\\mathrm{C}$ 球质量大于 $\\mathrm{B}$ 球质量，用手拉起 $\\mathrm{C}$ 球至某一高度后放开，撞击静止的 $\\mathrm{B}$ 球。我们可以看到，碰撞后 $\\mathrm{B}$ 球获得较大的速度，摆起的最大高度大于 $\\mathrm{C}$ 球被拉起时的高度。\n(1) 霍耳顿 ( Gerald Holton,1922 - ),美国著名科学史家,哈佛大学物理学教授兼科学史教授。从实验可以看出,质量大的 $\\mathrm{C}$ 球与质量小的 $\\mathrm{B}$ 球碰撞后,$\\mathrm{B}$ 球得到的速度比 $\\mathrm{C}$ 球碰撞前的速度大,两球碰撞前后的速度之和并不相等。\n仔细观察你会发现,两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。质量大、速度较小的 C球,使质量小的 $\\mathrm{B}$ 球获得了较大的速度。对于图 1.1-1 所示实验的现象,可能有的同学会猜想,两个物体碰撞前后动能之和不变,所以质量小的球速度大;也有的同学会猜想,两个物体碰撞前\n后速度与质量的乘积之和可能是不变的……\n那么,对于所有的碰撞,碰撞前后到底什么量会是不变的呢?\n下面我们通过分析实验数据来研究上述问题。\n实验如图 1.1-2,两辆小车都放在滑轨上,用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的数字计时器测量。下表中的数据是某次实验时采集的。其中,$m_{1}$ 是运动小车的质量,$m_{2}$ 是静止小车的质量;$v$ 是运动小车碰撞前的速度,$v^{\\prime}$ 是碰撞后两辆小车的共同速度。\n表两辆小车的质量和碰撞前后的速度\n| 次数 | $m_{1} / \\mathrm{kg}$ | $m_{2} / \\mathrm{kg}$ | $v /\\left(\\mathrm{m} \\cdot \\mathrm{s}^{-1}\\right)$ | $v^{\\prime} /\\left(\\mathrm{m} \\cdot \\mathrm{s}^{-1}\\right)$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 0.519 | 0.519 | 0.628 | 0.307 |\n| 2 | 0.519 | 0.718 | 0.656 | 0.265 |\n| 3 | 0.718 | 0.519 | 0.572 | 0.321 |\n> 本书所说的“碰撞前” 是指即将发生碰撞的那一时刻，“碰撞后”是指碰撞刚结束的那一时刻。\n请你根据表中的数据,计算两辆小车碰撞前后的动能,比较此实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积,比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。\n从实验的数据可以看出,此实验中两辆小车碰撞前后,动能之和并不相等,但是质量与速度的乘积之和却基本不变。\n## 动量\n- 物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律,其中包括在多变的世界里找出某些不变量。上面的实验提示我们，对于发生碰撞的两个物体来说，它们的 $m v$ 之和在碰撞前后可能是不变的。这使我们意识到,$m v$ 这个物理量具有特别的意义。\n物理学中把质量和速度的乘积 $m v$ 定义为物体的动量 ( momentum )，用字母 $p$ 表示\n$$\np=m v\n$$\n动量的单位是由质量的单位与速度的单位构成的，是干克米每秒,符号是 $\\mathrm{kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}$。动量是矢量,动量的方向与速度的方向相同。\n## 【例题 】\n一个质量为 $0.1 \\mathrm{~kg}$ 的钢球,以 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度水平向左运动 (图 1.1-3)。碰撞前后钢球的动量变化了多少?\n图 1.1-3\n分析动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,但速度的方向变化了,所以动量的方向也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,需要先选定坐标轴的方向,确定碰撞前后钢球的动量,然后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。\n解取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,碰撞前钢球的动量为\n$$\np=m v=0.1 \\times 6 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}=0.6 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}\n$$\n$>$ 如果物体沿直线运动，即动量始终保持在同一条直线上，在选定坐标轴的方向之后,动量的运算就可以简化成代数运算。碰撞后钢球的速度 $v^{\\prime}=-6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,碰撞后钢球的动量为\n$$\np^{\\prime}=m v^{\\prime}=-0.1 \\times 6 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}=-0.6 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}\n$$\n碰撞前后钢球动量的变化量为\n$$\n\\begin{aligned}\n\\Delta p=p^{\\prime}-p & =(-0.6-0.6) \\mathrm{kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s} \\\\\n& =-1.2 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}\n\\end{aligned}\n$$\n动量的变化量是矢量,求得的数值为负值,表示它的方向与坐标轴的方向相反,即 $\\Delta p$ 的方向水平向左。\n## 做一做\n让一位同学把一个充气到直径 $1 \\mathrm{~m}$ 左右的大乳胶气球,以某一速度水平投向你,请你接住 ( 图 1.1-4 )。把气放掉后气球变得很小,再把气球以相同的速度投向你。两种情况下,你的体验有什么不同?这是为什么呢?\n图 1.1-4 投接气球\n## (2) 动量定理\n## 问题\n有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎,主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。其中有怎样的道理呢?\n图 1.2-1 力改变物体的动量\n由于 $\\Delta p=p^{\\prime}-p$,所以（1）式也可以写成 $F=\\frac{\\Delta p}{\\Delta t}$,它表示：物体动量的变化率等于它所受的力。两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢?\n## 动量定理\n为了分析问题的方便，我们先讨论物体受恒力的情况。如图 1.2-1，假定一个质量为 $m$ 的物体在光滑的水平面上受到恒力 $F$ 的作用,做匀变速直线运动。在初始时刻,物体的速度为 $v$,经过一段时间 $\\Delta t$,它的速度为 $v^{\\prime}$,那么,这个物体在这段时间的加速度就是\n$$\na=\\frac{\\Delta v}{\\Delta t}=\\frac{v^{\\prime}-v}{\\Delta t}\n$$\n根据牛顿第二定律 $F=m a$，则有\n$$\nF=m \\frac{v^{\\prime}-v}{\\Delta t}=\\frac{m v^{\\prime}-m v}{\\Delta t}=\\frac{p^{\\prime}-p}{\\Delta t}\n$$\n即\n$$\nF \\Delta t=p^{\\prime}-p\n$$\n(1) 式的右边是物体在 $\\Delta t$ 这段时间内动量的变化量,左边既与力的大小、方向有关，又与力的作用时间有关。$F \\Delta t$ 这个物理量反映了力的作用对时间的累积效应。物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量 (impulse )，用字母 $I$ 表示冲量，则\n$$\nI=F \\Delta t\n$$\n冲量的单位是牛秒,符号是 $\\mathrm{N} \\cdot \\mathrm{s}$。有了冲量的概念,\n( 1 ) 式就可以写成\n$$\nI=p^{\\prime}-p\n$$\n(1) 式也可以写作\n$$\nF\\left(t^{\\prime}-t\\right)=m v^{\\prime}-m v\n$$\n(2) 式或 (3) 式表明: 物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。这个关系叫作动量定理 ( theorem of momentum )。\n- 这里说的“力的冲量” 指的是合力的冲量，或者是各个力的冲量的矢量和。\n实际上，物体在碰撞过程中受到的作用力往往不是恒力,物体不做匀变速运动。在类似的情况下,动量定理还成立吗?\n我们可以把实际过程细分为很多短暂过程 (图 1.2-2 ),每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化,这样对于每个短暂过程就能够应用 (1) 式了。把应用于每个短暂过程的关系式相加,就得到整个过程的动量定理。在应用 (1) 式处理变力问题时,式中的 $F$ 应该理解为变力在作用时间内的平均值。\n图 1.2-2 变力的冲量\n## 动量定理的应用\n根据动量定理,我们知道: 如果物体的动量发生的变化是一定的,那么作用的时间短,物体受的力就大;作用的时间长,物体受的力就小。例如,玻璃杯落在坚硬的地面上会破碎,落在地毯上不会破碎,用动量定理可以很好地解释此现象。从同样的高度落到地面或地毛上时,在与地面或地毯的相互作用中,两种情况下动量的变化量相等,地面或地毯对杯子的力的冲量也相等。但是坚硬的地面与杯子的作用时间短，作用力会大些，杯子易破碎;柔软的地㶳与杯子的作用时间较长,作用力会小些，玻璃杯不易破碎。易碎物品运输时要用柔软材料包装,跳高时运动员要落在软垫上 (图 1.2-3),就是这个道理。\n图 1.2-3 跳高运动\n在本节“问题” 栏目中，船靠岸时如果撞到坚硬的物体,相互作用时间很短,作用力就会很大,很危险。如果在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体 (如旧轮胎),就可以延长作用时间,以减小船和码头间的作用力。\n## 【例题】\n一个质量为 $0.18 \\mathrm{~kg}$ 的垒球,以 $25 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回，速度的大小为 $45 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ ( 图 1.2-4 )。若球棒与垒球的作用时间为 $0.002 \\mathrm{~s}$,球棒对垒球的平均作用力是多大?\n图 1.2-4\n分析球棒对垒球的作用力是变力,力的作用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧地增大,然后又急剧地减小为 0。在冲击、碰撞这类问题中，相互作用的时间很短,力的变化都具有这个特点。动量定理适用于变力作用的过程,因此,可以用动量定理计算球棒对垒球的平均作用力。\n解沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴,垒球的初动量为\n$$\np=m v=0.18 \\times 25 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}=4.5 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}\n$$\n垒球的末动量为\n$$\np^{\\prime}=m v^{\\prime}=-0.18 \\times 45 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}=-8.1 \\mathrm{~kg} \\cdot \\mathrm{m} / \\mathrm{s}\n$$\n由动量定理知垒球所受的平均作用力为\n$$\nF=\\frac{p^{\\prime}-p}{\\Delta t}=\\frac{-8.1-4.5}{0.002} \\mathrm{~N}=-6300 \\mathrm{~N}\n$$\n垒球所受的平均作用力的大小为 $6300 \\mathrm{~N}$,负号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球飞来的方向相反。\n## 科学漫步\n## 历史上关于运动量度的争论\n历史上，一种观点认为应该用物理量 $m v$ 来量度运动的“强弱”;另一种观点认为应该用物理量 $m v^{2}$ 来量度运动的“强弱”。主张以 $m v$ 量度运动的代表人物是笛卡儿。他认为：“在物质中存在一定量的运动,它的总和在世界上永远不会增加也不会消失。” 这实际上是后来所说的动量守恒定律的维形。主张以 $m v^{2}$ 量度运动的代表人物是莱布尼兹。他认为守恒的应该是 $m v^{2}$ 而不是 $m v$。经过半个多世纪的争论,法国科学家达兰贝尔用他的研究指出,双方实际是从不同的角度量度运动。\n用现在的科学术语说,就是:“力” 既可以通过动量来表示\n$$\nF=\\frac{\\Delta p}{\\Delta t}\n$$\n又可以通过动能来表示\n$$\nF=\\frac{\\Delta E_{\\mathrm{k}}}{\\Delta x}\n$$\n动量决定了物体在力 $F$ 的阻碍下能够运动多长时间,动能则决定了物体在力 $F$ 的阻碍下能够运动多长距离。也就是说,动量定理反映了力对时间的累积效应,动能定理反映了力对空间的累积效应。\n这场争论一方面促进了机械能概念及整个能量概念的形成,并使人们对多种运动形式及其相互转变的认识更加深入;另一方面，动量与动量守恒定律也在争论中显示出了它们的重要性。\n## 汽车碰撞试验\n汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。1998 年 6 月 18 日,某国产轿车在清华大学汽车工程研究所进行的整车安全性碰撞试验取得成功，被誉为“中国轿车第一撞”。从此,我国汽车的整车安全性碰撞试验开始与国际接轨。\n当汽车以 $50 \\mathrm{~km} / \\mathrm{h}$ 左右的速度撞向刚性壁障时,撞击使汽车的动量瞬间变到 0,产生了极大的冲击力（图 1.2-5)。“轰”的一声巨响之后，载着模拟乘员的崭新轿车眨眼间被撞得短了一大截。技术人员马上查看车辆受损情况：安全气囊是否爆开?安全带是否发挥了作用?前挡风玻璃是否破碎?“乘员”是否完好无损?车门是否能够正常开启?$\\cdots \\cdots$ 还要取出各种传感器,作进一步处理，通过计算机得到碰撞试验的各项数据。\n图 1.2-5 汽车碰撞试验\n汽车碰撞时产生的冲击力不仅很大,而且很复杂。在碰撞瞬间冲击力与碰撞的速度、相撞双方的质量分布、接触位置的形状、材料、变形等因素相关。利用“乘员” 身上的传感器采集的数据,研究人员可以评估人体相应部位所受冲击力的大小。根据这些结果,汽车厂家可以改进车辆的结构设计，增加乘员保护装置，使我们乘坐的汽车越来越安全。\n## 练习与应用\n1. 如图 1.2-6,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成 $\\theta$ 角的恒定拉力 $F$ 作用时间 $t$ 后，物体仍保持静止。现有以下看法:\nA. 物体所受拉力 $F$ 的冲量方向水平向右\nB. 物体所受拉力 $F$ 的冲量大小是 $F t \\cos \\theta$\nC. 物体所受摩擦力的冲量大小为 0\nD. 物体所受合力的冲量大小为 0 你认为这些看法正确吗?请简述你的理由。\n图 1.2-6 2. 体操运动员在落地时总要屈腿（图 1.2-7 )，这是为什么?\n图 1.2-7\n3. 如图 1.2-8,用 $0.5 \\mathrm{~kg}$ 的铁锤钉钉子。打击前铁锤的速度为 $4 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,打击后铁锤的速度变为 0,设打击时间为 $0.01 \\mathrm{~s},g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。\n图 1.2-8 (1) 不计铁针所受的重力,铁针钉钉子的平均作用力是多大?\n(2) 考虑铁锤所受的重力,铁针钉钉子的平均作用力是多大?\n(3) 请你分析一下,在计算铁锤钉钉子的平均作用力时,在什么情况下可以不计铁锤所受的重力。\n4. 一个质量为 $10 \\mathrm{~kg}$ 的物体,以 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度做直线运动,受到一个反向的作用力 $F$,经过 $4 \\mathrm{~s}$，速度变为反向 $2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。这个力是多大?5. 一个质量为 $60 \\mathrm{~kg}$ 的蹦床运动员,从离水平网面 $3.2 \\mathrm{~m}$ 高处自由下落,着网后沿坚直方向蹦回到离水平网面 $5.0 \\mathrm{~m}$ 高处。已知运动员与网接触的时间为 $0.8 \\mathrm{~s},g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。\n(1) 求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。\n(2) 求网对运动员的平均作用力大小。\n(3) 求从自由下落开始到蹦回离水平网面 $5.0 \\mathrm{~m}$ 高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。\n6. 曾经有一则新闻报道,一名4岁儿童从 3 层高的楼房掉下来,被一名见义勇为的青年接住。请你估算一下，儿童受到的合力的冲量是多大?设儿童与青年之间的相互作用时间为 $0.1 \\mathrm{~s}$,则儿童受到的合力的平均值有多大?\n## 3 动量守恒定律\n问题\n第一节中我们通过分析一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。对于冰显等物体的碰撞也是这样的吗？怎样证明这一结论呢？这是一个普遍的规律吗?\n动量定理给出了单个物体在一个过程中所受力的冲量与它在这个过程始末的动量变化量的关系，即 $F \\Delta t=p^{\\prime}-p$。如果我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体，会有新的收获吗?\n## 相互作用的两个物体的动量改变\n图 1.3-1 分析碰撞过程\n如图 1.3-1,在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$,质量分别是 $m_{1}$ 和 $m_{2}$,沿同一直线向同一方向运动,速度分别是 $v_{1}$ 和 $v_{2},v_{2}>v_{1}$。当 $\\mathrm{B}$ 追上 $\\mathrm{A}$ 时发生碰撞。碰撞后 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 的速度分别是 $v_{1}{ }^{\\prime}$ 和 $v_{2}{ }^{\\prime}$。碰撞过程中 $\\mathrm{A}$ 所受 $\\mathrm{B}$ 对它的作用力是 $F_{1},\\mathrm{~B}$ 所受 $\\mathrm{A}$ 对它的作用力是 $F_{2}$。碰撞时,两物体之间力的作用时间很短，用 $\\Delta t$ 表示。\n根据动量定理,物体 $\\mathrm{A}$ 动量的变化量等于它所受作用力 $F_{1}$ 的冲量,即\n$$\nF_{1} \\Delta t=m_{1} v_{1}{ }^{\\prime}-m_{1} v_{1}\n$$\n物体 $\\mathrm{B}$ 动量的变化量等于它所受作用力 $F_{2}$ 的冲量，即\n$$\nF_{2} \\Delta t=m_{2} v_{2}^{\\prime}-m_{2} v_{2}\n$$\n根据牛顿第三定律 $F_{1}=-F_{2}$,两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力 $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 大小相等、方向相反，故有\n$$\n\\begin{gathered}\nm_{1} v_{1}{ }^{\\prime}-m_{1} v_{1}=-\\left(m_{2} v_{2}{ }^{\\prime}-m_{2} v_{2}\\right) \\\\\nm_{1} v_{1}{ }^{\\prime}+m_{2} v_{2}{ }^{\\prime}=m_{1} v_{1}+m_{2} v_{2}\n\\end{gathered}\n$$\n这说明，两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和，并且该关系式对过程中的任意两时刻的状态都适用。\n那么,碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎样的呢?两个物体各自既受到对方的作用力,同时又受到重力和桌面的支持力,重力和支持力是一对平衡力。两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用力的矢量和为 0 的情况下动量守恒。\n## 动量守恒定律\n一般而言,碰撞、爆炸等现象的研究对象是两个（或多个 ) 物体。我们把由两个（或多个 ) 相互作用的物体构成的整体叫作一个力学系统,简称系统 (system)。例如,研究炸弹的爆炸时,它的所有碎片及产生的燃气构成的整个系统是研究对象。\n系统中物体间的作用力,叫作内力 (internal force)。系统以外的物体施加给系统内物体的力,叫作外力 (external force )。\n理论和实验都表明：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为 0,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律 (law of conservation of momentum)。\n## 思考与讨论\n如图 1.3-2,静止的两辆小车用细线相连,中间有一个压缩了的轻质弹簧。烧断细线后,由于弹力的作用,两辆小车分别向左、右运动,它们都获得了动量,它们的总动量\n图 1.3-2 弹簧使静止小车分开是否增加了?\n## 【例题 1】\n如图 1.3-3,在列车编组站里,一辆质量为 $1.8 \\times 10^{4} \\mathrm{~kg}$ 的货车在平直轨道上以 $2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度运动,碰上一辆质量为 $2.2 \\times 10^{4} \\mathrm{~kg}$ 的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求货车碰撞后运动的速度。\n图 1.3-3\n分析两辆货车在碰撞过程中发生相互作用,将它们看成一个系统,这个系统是我们的研究对象。系统所受的外力有：重力、地面支持力和摩擦力。重力与支持力之和等于 0,摩擦力远小于系统的内力,可以忽略。因此,可以认为碰撞过程中系统所受外力的矢量和为 0,动量守恒。\n为了应用动量守恒定律解决这个问题,需要确定碰撞前后的动量。\n解已知 $m_{1}=1.8 \\times 10^{4} \\mathrm{~kg},m_{2}=2.2 \\times 10^{4} \\mathrm{~kg}$。沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴 (图 1.3-3),有 $v_{1}=2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。设两车结合后的速度为 $v$。两车碰撞前的总动量为\n$$\np=m_{1} v_{1}\n$$\n碰撞后的总动量为\n$$\np^{\\prime}=\\left(m_{1}+m_{2}\\right) v\n$$\n根据动量守恒定律可得\n$$\n\\left(m_{1}+m_{2}\\right) v=m_{1} v_{1}\n$$\n解出\n$$\n\\begin{aligned}\nv & =\\frac{m_{1} v_{1}}{m_{1}+m_{2}} \\\\\n& =\\frac{1.8 \\times 10^{4} \\times 2}{1.8 \\times 10^{4}+2.2 \\times 10^{4}} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s} \\\\\n& =0.9 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}\n\\end{aligned}\n$$\n两车结合后速度的大小是 $0.9 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s};v$ 是正值,表示两车结合后仍然沿坐标轴的方向运动，即仍然向右运动。\n## 【例题2 】\n一枚在空中飞行的火箭质量为 $m$，在某时刻的速度为 $v$,方向水平,燃料即将耗尽。此时,火箭突然炸裂成两块（图 1.3-4 )，其中质量为 $m_{1}$ 的一块沿着与 $v$ 相反的方向飞去，速度为 $v_{1}$。求炸裂后另一块的速度 $v_{2}$。\n分析炸裂前,可以认为火箭是由质量为 $m_{1}$ 和 $(m-$\n图 1.3-4 $m_{1}$ ）的两部分组成的。考虑到燃料几乎用完,火箭的炸裂过程可以看作炸裂的两部分相互作用的过程。这两部分组成的系统是我们的研究对象。\n在炸裂过程中,火箭受到重力的作用,所受外力的矢量和不为 0,但是所受的重力远小于爆炸时的作用力，所以可以认为系统满足动量守恒定律。\n解火箭炸裂前的总动量为\n$$\np=m v\n$$\n炸裂后的总动量为\n$$\np^{\\prime}=m_{1} v_{1}+\\left(m-m_{1}\\right) v_{2}\n$$\n根据动量守恒定律可得\n$$\nm_{1} v_{1}+\\left(m-m_{1}\\right) v_{2}=m v\n$$\n解出\n$$\nv_{2}=\\frac{m v-m_{1} v_{1}}{m-m_{1}}\n$$\n>解题时涉及的速度,都是相对于地面的速度\n若沿炸裂前速度 $v$ 的方向建立坐标轴,$v$ 为正值；$v_{1}$ 与 $v$ 的方向相反,$v_{1}$ 为负值。此外,一定有 $m-m_{1}>0$。于是,由上式可知,$v_{2}$ 应为正值。这表示质量为 $\\left(m-m_{1}\\right)$ 的那部分沿着与坐标轴相同的方向,即沿着原来的方向飞去。这个结论容易理解。炸裂的一部分沿着与原来速度相反的方向飞去,另一部分不会也沿着这个方向飞去,否则,炸裂后的总动量将与炸裂前的总动量方向相反,动量就不可能守恒了。\n## 动量守恒定律的普适性\n既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决，为什么还要研究动量守恒定律?用牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程中的力。在实际过程中,往往涉及多个力,力随时间变化的规律也可能很复杂,使得问题难以求解。但是,动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程中力的细节无关。这样，问题往往能大大简化\n事实上，动量守恒定律的适用范围非常广泛。近代物理的研究对象已经扩展到我们直接经验所不熟悉的高速 ( 接近光速)、微观 (小到分子、原子的尺度) 领域。研究表明,在这些领域,牛顿运动定律不再适用,而动量守恒定律仍然正确。\n## 练习与应用\n1. 甲、乙两人静止在光滑的冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去 ( 图 1.3-5)。在甲推乙之前,两人的总动量为 0;甲推乙后,两人都有了动量,总动量还等于 0 吗?已知甲的质量为 $45 \\mathrm{~kg}$,乙的质量为 $50 \\mathrm{~kg}$,求甲的速度与乙的速度大小之比\n图 1.3-5\n2. 在光滑水平面上，A、B 两个物体在同一直线上沿同一方向运动,$\\mathrm{A}$ 的质量是 $5 \\mathrm{~kg}$,速度是 $9 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s},B$ 的质量是 $2 \\mathrm{~kg}$,速度是 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。A 从后面追上 $\\mathrm{B}$,它们相互作用一段时间后,$\\mathrm{B}$ 的速度增大为 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,方向不变,这时 $\\mathrm{A}$ 的速度是多大?方向如何?3. 质量是 $10 \\mathrm{~g}$ 的子弹,以 $300 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度射入质量是 $24 \\mathrm{~g}$、静止在光滑水平桌面上的木块。\n(1) 如果子弹留在木块中,木块运动的速度是多大?\n（2）如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为 $100 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,这时木块的速度又是多大?\n4. 某机车以 $0.4 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度驶向停在铁轨上的 7 节车厢,与它们对接。机车与第一节车厢相碰后,它们连在一起具有一个共同的速度,紧接着又与第二节车厢相碰,就这样,直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等,求与最后一节车厢碰撞后列车的速度。列车与铁轨的摩擦忽略不计。5. 甲、乙两个物体沿同一直线相向运动,甲物体的速度是 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$，乙物体的速度是 $2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度都是 $4 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。求甲、乙两物体的质量之比。6. 细线下吊着一个质量为 $m_{1}$ 的静止沙袋,沙袋到细线上端悬挂点的距离为 $l$。一颗质量为 $m$ 的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是 $\\theta$,求子弹射入沙袋前的速度。\n## (4) 实验: 验证动量守恒定律\n本节课我们通过实验验证动量守恒定律。\n## 实验思路\n动量守恒定律的适用条件是系统不受外力,或者所受外力的矢量和为 0。我们生活中的物体受到各种力的作用,难以满足这种理想化的条件。但是,在某些情况下,可以近似满足动量守恒的条件。\n想一想，满足上述条件的过程有哪些?\n我们可以考虑物体发生碰撞的情况。两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。根据动量定理,它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然系统还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用,但是其中有些力的矢量和为 0,有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。因此,可以近似认为碰撞满足动量守恒定律的条件。\n你也可以考虑其他符合动量守恒条件的情形来验证动量守恒定律。在设计实验时应着重考虑如下问题。\n- 实验中哪些物体组成了要研究的系统?- 如何创造实验条件,使系统所受外力的矢量和近似为 0?\n•需要测量哪些物理量?\n## 物理量的测量\n研究对象确定后,还需要明确所需测量的物理量和实验器材。根据动量的定义,很自然地想到,需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。\n## 思考与讨论\n物体的质量可用天平直接测量。想一想,有哪此方式可以测量速度?你在设计实验方案时会选择哪种?为什么?\n## 洣据分析\n根据选定的实验方案设计实验数据记录表格。选取质量不同的两个物体进行碰撞，测出物体的质量 $\\left(m_{1},m_{2}\\right)$ 和碰撞前后的速度 $\\left(v_{1},v_{1}{ }^{\\prime},v_{2},v_{2}{ }^{\\prime}\\right)$,分别计算出两物体碰撞前后的总动量,并检验碰撞前后总动量的关系是否满足动量守恒定律，即\n$$\nm_{1} v_{1}^{\\prime}+m_{2} v_{2}^{\\prime}=m_{1} v_{1}+m_{2} v_{2}\n$$\n## 参考案例 1\n## 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒\n本案例中,我们利用气垫导轨来减小摩擦力,利用数字计时器测量滑块碰撞前后的速度。实验装置如图 1.4-1 所示。可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。\n图 1.4-1 参考案例 1 的实验装置\n本实验可以研究以下几种情况\n1. 选取两个质量不同的滑块，在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架（图 1.4-2），滑块碰撞后随即分开。2. 在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥（图 1.4-3 ),碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动。如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙搭扣,碰撞时它们也会连成一体。3. 原来连在一起的两个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种碰撞。这种情况可以通过下面的方式实现。\n在两个滑块间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线,弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动（图 1.4-4 )。\n实验前请思考:\n1. 气垫导轨是否需要调成水平?如果需要,你能想\n图 1.4-2 滑块碰撞后分开\n图 1.4-3 滑块碰撞后粘连\n图 1.4-4 弹簧使静止滑块分开出哪些办法?\n2. 如果物体碰撞后的速度方向与原来的方向相反,应该怎样记录?\n参考案例 2\n## 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒\n本案例中,我们研究两个小球在斜槽末端发生碰撞的情况\n实验装置如图 1.4-5 所示。将斜槽固定在铁架台上,使槽的末端水平。让一个质量较大的小球 (入射小球) 从斜槽上滚下,跟放在斜槽末端的另一个大小相同、质量较小的小球 (被碰小球) 发生碰撞。\n使入射小球从斜槽不同高度处滚下,测出两球的质量以及它们每次碰撞\n图 1.4-5 参考案例 2 的实验装置前后的速度,就可以验证动量守恒定律。小球的质量可以用天平来测量。怎样测量两球碰撞前后瞬间的速度呢?两个小球碰撞前后瞬间的速度方向都是水平的,因此,两球碰撞前后的速度,可以利用平抛运动的知识求出。\n在这个实验中也可以不测量速度的具体数值。做平抛运动的小球落到地面,它们的下落高度相同,飞行时间也就相同。因此,小球碰撞后的速度之比就等于它们落地时飞行的水平距离之比。根据这一思路，也可以验证动量守恒定律。\n实验前请思考以下问题:\n1. 实验装置中的铅垂线起什么作用?2. 如何记录并测量小球飞出的水平距离?\n## 练习与应用\n1. 如图 1.4-6甲,长木板的一端垫有小木块,可以微调木板的倾斜程度,以平衡摩擦力,使小车能在木板上做匀速直线运动。小车 $\\mathrm{A}$ 前端贴有橡皮泥,后端连一打点计时器纸带,接通打点计时器电源后,让小车 $\\mathrm{A}$ 以某速度做匀速直线运动,与置于木板上静止的小车 $\\mathrm{B}$ 相碰并粘在一起,继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为 $50 \\mathrm{~Hz}$,得到的纸带如图 1.4-6乙所示,已将各计数点之间的距离标在图上。\n甲\n乙\n图 1.4-6\n(1) 图中的数据有 $A B、B C、C D、D E$ 四段,计算小车 $\\mathrm{A}$ 碰撞前的速度大小应选哪段?计算两车碰撞后的速度大小应选哪段?为什么?\n(2) 若小车 $\\mathrm{A}$ 的质量为 $0.4 \\mathrm{~kg}$,小车 $\\mathrm{B}$ 的质量为 $0.2 \\mathrm{~kg}$,根据纸带数据,碰前两小车的总动量是多少?碰后两小车的总动量是多少?\n2. 某同学用图 1.4-5 所示的实验装置和实验步骤来验证动量守恒定律。小球 1 的质量为 $m_{1}$,它从斜槽上某点滚下,离开斜槽末端时的速度记为 $v_{1}$ (称为第一次操作);小球 2 的质量为 $m_{2}$,小球 1 第二次从斜槽上原位置滚下,跟小球 2 碰撞后离开斜槽末端的速度分别记为 $v_{1}{ }^{\\prime}$ 和 $v_{2}{ }^{\\prime}$ (称为第二次操作)。实验所验证的计算式为\n$$\nm_{1} v_{1}=m_{1} v_{1}{ }^{\\prime}+m_{2} v_{2}{ }^{\\prime}\n$$\n(1) 如果第二次操作时,小球 1 从斜槽上开始滚下时位置比原先低一些,这将会影响计算式中哪个或哪几个物理量?如果其他的操作都正确,实验将会得到怎样的结果?说明道理。\n（2）如果在第二次操作时,发现在第一次操作中,槽的末端是不水平的,有些向上倾斜,于是把它调为水平,调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后让小球在斜槽上原标记位置滚下进行第二次操作,分析时仍然和第一次操作的数据进行比较,其他实验操作都正确,且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可忽略不计。该实验可能会得到怎样的结果?说明道理。\n## 弹性碰撞和非弹性碰撞\n碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏,网球受球拍撞击而改变运动状态 $\\cdots \\cdots$\n物体碰撞中动量的变化情况,前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的?\n根据上节课的分析,物体碰撞时系统的动量守恒。这节课我们从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况,进而对碰撞进行分类。\n## 弹性碰撞和非弹性碰撞\n## 实验\n研究小车碰撞前后动能的变化\n在本章第一节图 1.1-2 所示的实验中,经过计算我们知道,如果碰撞后两辆小车粘在一起,则总动能减少。这种情况普遍吗?是否有碰撞前后总动能不变的情况呢?\n我们通过实验来研究这个问题。思考下\n图 1.5-1 研究小车碰撞前后动能的变化面的问题也许有助于你设计实验。\n-仔细观察图 1.1-2 的实验装置，想一想,总动能减少的原因是什么?\n- 为了尽量减少总动能的损失,可以对图 1.1-2的实验装置怎样进行改进?\n-需要测量哪些实验数据?如何测量?\n在图 1.5-1 所示的实验装置中，分别为两辆小车安装了弹性碰撞架来减少动能的损失。你还有其他办法吗?如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞叫作弹性碰撞 (elastic collision)。如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞（inelastic collision)。\n钢球、玻璃球碰撞时,动能损失很小,它们的碰撞可以看作弹性碰撞；橡皮泥球之间的碰撞是非弹性碰撞。\n## 【例题】\n如图 1.5-2,在光滑水平面上，两个物体的质量都是 $m$，碰撞前一个物体静止，另一个以速度 $v$ 向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为 $2 m$ 的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失?\n分析可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度 $v^{\\prime}$,然后分别计算碰撞前后的总动能进行比较。\n解根据动量守恒定律,$2 m v^{\\prime}=m v$,则\n$$\nv^{\\prime}=\\frac{1}{2} v\n$$\n碰撞前的总动能 $E_{\\mathrm{k}}=\\frac{1}{2} m v^{2}$\n图 1.5-2\n碰撞后的总动能 $E_{\\mathrm{k}}{ }^{\\prime}=\\frac{1}{2}(2 m) v^{\\prime 2}=\\frac{1}{2} E_{\\mathrm{k}}$\n可见，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。\n碰撞前\n碰撞后\n图 1.5-3 对心碰撞\n图 1.5-4 运动物体与静止物体碰撞\n## 弹性碰撞的实例分析\n如图 1.5-3，两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。\n下面我们分析一下，发生弹性碰撞的两个物体，由于质量不同，碰撞后的速度将有哪些特点。\n为使研究问题简单,我们假设物体 $m_{1}$ 以速度 $v_{1}$ 与原来静止的物体 $m_{2}$ 发生正碰,如图 1.5-4 所示。碰撞后它们的速度分别为 $v_{1}{ }^{\\prime}$ 和 $v_{2}{ }^{\\prime}$。碰撞过程遵从动量守恒定律,据此可以列出包含上述各已知量和末知量的方程\n$$\nm_{1} v_{1}{ }^{\\prime}+m_{2} v_{2}{ }^{\\prime}=m_{1} v_{1} \\quad \\text { ( } 1 \\text { ） }\n$$\n弹性碰撞中没有动能损失,于是可以列出另一个方程\n$$\n\\frac{1}{2} m_{1} v_{1}^{\\prime 2}+\\frac{1}{2} m_{2} v_{2}^{\\prime 2}=\\frac{1}{2} m_{1} v_{1}^{2}\n$$\n从方程 (1) (2) 可以解出两个物体碰撞后的速度分别为\n$$\n\\begin{aligned}\n& v_{1}{ }^{\\prime}=\\frac{m_{1}-m_{2}}{m_{1}+m_{2}} v_{1} \\\\\n& v_{2}{ }^{\\prime}=\\frac{2 m_{1}}{m_{1}+m_{2}} v_{1}\n\\end{aligned}\n$$\n我们对几种情况下 (3) ( 4 ) 的结果作一些分析。\n- 若 $m_{1}=m_{2}$,这时有\n$m_{1}-m_{2}=0,m_{1}+m_{2}=2 m_{1}$。根据 (3) (4) 两式,得\n$$\n\\begin{aligned}\n& v_{1}{ }^{\\prime}=0 \\\\\n& v_{2}{ }^{\\prime}=v_{1}\n\\end{aligned}\n$$\n这表示第一个物体的速度由 $v_{1}$ 变为 0,而第二个物体\n- 分析的方法之一是选取简单特例进行分析。如果所得的结论与实际情况一致，那么理论分析可能是正确的，否则一定出了问题。由静止开始运动,运动的速度等于第一个物体原来的速度。\n第 3 节“问题” 中提到的冰壶的碰撞就属于这类情况。\nO若 $m_{1}>>m_{2}$,这时有\n$m_{1}-m_{2} \\approx m_{1},m_{1}+m_{2} \\approx m_{1}$。根据 ( 3 ) ( 4$)$ 两式,得\n$$\n\\begin{aligned}\n& v_{1}{ }^{\\prime}=v_{1} \\\\\n& v_{2}{ }^{\\prime}=2 v_{1}\n\\end{aligned}\n$$\n这表示碰撞后,第一个物体的速度几乎没有改变,而第二个物体以 $2 v_{1}$ 的速度被撞出去。\nO若 $m_{1}<<m_{2}$,这时有\n$m_{1}-m_{2} \\approx-m_{2},\\frac{2 m_{1}}{m_{1}+m_{2}} \\approx 0$。根据 (3) (4) 两式,\n得\n$$\n\\begin{aligned}\n& v_{1}{ }^{\\prime}=-v_{1} \\\\\n& v_{2}{ }^{\\prime}=0\n\\end{aligned}\n$$\n这表示碰撞以后,第一个物体被弹了回去,以原来的速率向反方向运动,而第二个物体仍然静止。\n如果用乒乓球撞击保龄球,那么就会出现这种现象:\n## 科学方法\n## 抽象与概括\n物理概念是运用抽象、概括等方法进行思维加工的产物。\n为了揭示事物的本质和规律,往往需要根据研究对象和问题的特点,从研究的目的出发,忽略个别的、非本质的属性,抽取共同的、本质的属性进行研究,这是一种抽象的思维方法。把一类事物共同的、本质的属性提炼出来,从而推广到同类事物上去，找到事物的共同属性，这是一种概括的思维方法。\n在动量概念的建立讨程中,物理学家研究了各种各样的碰撞现象,寻找物理量来揭示运动的本质,发现：“每个物体所具有的 '动量'在碰撞后可以增多或减少,但是在碰撞前后系统的这一量值却保持不变。”科学前辈就是在追寻不变量的努力中，通过抽象、概括等方法提出了动量的概念,并通过动量守恒定律建立了自然界的相互联系。\n## 练习与应用\n1.在气垫导轨上,一个质量为 $400 \\mathrm{~g}$ 的滑块以 $15 \\mathrm{~cm} / \\mathrm{s}$ 的速度与另一个质量为 $200 \\mathrm{~g}$、速度为 $10 \\mathrm{~cm} / \\mathrm{s}$ 并沿相反方向运动的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起。\n(1) 求碰撞后滑块速度的大小和方向\n（2）这次碰撞，两个滑块共损失了多少机械能?\n2. 速度为 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的塑料球与静止的钢球发生正碰，钢球的质量是塑料球的 4 倍，碰撞是弹性的,求碰撞后两球的速度\n3. 有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞,以便把中子的速度降下来。为此,应该选用质量较大的还是质量较小的原子核?为什么?4. 一种末知粒子跟静止的氢原子核正碰,测出碰撞后氢原子核的速度是 $3.3 \\times 10^{7} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。该末知粒子跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是 $4.4 \\times 10^{6} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。已知氢原子核的质量是 $m_{\\mathrm{H}}$,氮原子核的质量是 $14 m_{\\mathrm{H}}$,上述碰撞都是弹性碰撞,求末知粒子的质量。\n这实际是历史上查德威克通过测量质量从而发现中子的实验，请你根据以上查德威克的实验数据计算: 中子的质量与氢核的质量 $m_{\\mathrm{H}}$ 有什么关系?\n5. 质量为 $m$、速度为 $v$ 的 $\\mathrm{A}$ 球跟质量为 $3 m$ 的静止 B 球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后 B球的速度可能有不同的值。请你论证：碰撞后 B球的速度可能是以下值吗?\n( 1 ) $0.6 v;$ ( 2 ) $0.4 v$。\n## 6 反冲现象火箭\n你知道章鱼、乌贼是怎样游动的吗?它们先把水吸入体腔,然后用力压水,通过身体前面的孔将水喷出,使身体很快地运动。章鱼能够调整喷水的方向,这样可以使得身体向任意方向前进。\n章鱼游动时体现了什么物理原理?\n## 反冲现象\n发射炮弹时,炮弹从炮筒中飞出,炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大,外力可忽略,可用动量守恒定律来解释。射击前,炮弹静止在炮筒中,它们的总动量为 0。炮弹射出后以很大的速度向前运动,根据动量守恒定律,炮身必将向后运动。只是由于炮身的质量远大于炮弹的质量,所以炮身向后的速度很小。炮身的这种后退运动叫作反议 ( recoil)。\n在实际中常常需要考虑反冲现象的影响。用枪射击时,子弹向前飞去,枪身发生反冲向后运动。枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。实际生产、生活中应用反冲现象的例子也很多,例如,农田、园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转 ( 图 1.6-1 ),这是因为喷口的朝向略有偏斜,水从喷口喷出时,喷管因反冲而旋转。这样可以自动改变喷水\n图 1.6-1 喷灌装置的方向。\n## 做一做\n甲\n图 1.6-2 反冲现象\n乙\n1. 把一个气球吹起来,用手捏住气球的通气口（图 1.6-2 甲)，然后突然放开，让气体喷出，观察气球的运动。2. 如图 1.6-2乙，把弯管装在可旋转的盛水容器的下部。当水从弯管流出时,容器就旋转起来。\n图 1.6-3 古代的火箭（模型）\n## 火箭\n我国早在宋代就发明了火箭（图 1.6-3 )。箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒,点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。\n喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，它们都靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。现代的喷气式飞机，靠连续不断地向后喷出气体，飞行速度能够超过 $1000 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。\n## 思考与讨论\n图 1.6-4\n质量为 $m$ 的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态\n这个人手中拿着一个质量为 $\\Delta m$ 的小物体。现在他以相对于飞船为 $u$ 的速度把小物体抛出（图 1.6-4）。\n1. 小物体的动量改变量是多少?2. 人的动量改变量是多少?3. 人的速度改变量是多少?\n上面“思考与讨论” 中所描述的情境与火箭发射的原理大致相同。设火箭飞行时在极短的时间 $\\Delta t$ 内喷射燃气的质量是 $\\Delta m$，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是 $u$，喷出燃气后火箭的质量是 $m$。我们就可以计算火箭在这样一次喷气后增加的速度 $\\Delta v$。以喷气前的火箭为参考系。喷气前火箭的动量是 0,喷气后火箭的动量是 $m \\Delta v$,燃气的动量是 $\\Delta m u$。根据动量守恒定律，喷气后火箭和燃气的总动量仍然为 0,所以\n$$\nm \\Delta v+\\Delta m u=0\n$$\n解出\n$$\n\\Delta v=-\\frac{\\Delta m}{m} u\n$$\n上式表明，火箭喷出的燃气的速度 $u$ 越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大,火箭获得的速度 $\\Delta v$ 就越大。\n## 科学漫步\n## 三级火箭\n现代火箭发动机的喷气速度通常在 $2000 \\sim 5000 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,近期内难以大幅度提高。因此,若要提高火箭的速度,需要在减轻火箭本身质量上下功夫。火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比叫作火箭的质量比。这个参数一般小于 10,否则火箭结构的强度就有问题。但是,这样的火䈈还是达不到发射人造地球卫星的 $7.9 \\mathrm{~km} / \\mathrm{s}$ 的速度。\n为了解决这个问题,科学家提出了多级火箭的概念。把火箭一级一级地接在一起,第一级燃料用完之后就把箭体扡弃,減轻负担,然后第二级开始工作,这样一级一级地连起来,理论上火箭的速度可以提得很高 ( 图 1.6-5)。但是实际应用中一般不会超过四级,因为级数太多时,连接机构和控制机构的质量会增加很多，工作的可靠性也会降低\n我国自 1956年建立了专门的航天研究机构到现在，火箭技术有了长足的发展。截至2018年年底,已经完成约 300 次各种卫星的发射任务,成功地实现了载人航天飞行，并在国际航天市场占有一席之地 (图 1.6-6)。我国的火箭技术已经跨入了世界先进行列。\n## 练习与应用\n1. 一架喷气式飞机 ( 图 1.6-7) 飞行的速度是 $800 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,如果它喷出的气体相对飞机的速度小于 $800 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,那么以地面为参考系,气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体,飞机的速度还会增加吗?为什么?\n图 1.6-7\n2. 一个连同装备共有 $100 \\mathrm{~kg}$ 的航天员,脱离宇宙飞船后,在离飞船 $45 \\mathrm{~m}$ 的位置与飞船处于相对静止的状态 ( 图 1.6-8)。装备中有一个高压气源,能以 $50 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度喷出气体。航天员为了能在 $10 \\mathrm{~min}$ 内返回飞船,他需要在开始\n图 1.6-8 返回的瞬间一次性向后喷出多少气体?\n3. 用火箭发射人造地球卫星,假设最后一级火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以 $7.0 \\times 10^{3} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为 $500 \\mathrm{~kg}$,最后一级火箭壳体的质量为 $100 \\mathrm{~kg}$。某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为 $1.8 \\times 10^{3} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大?火箭壳体的速度是多大?分离后它们将如何运动?4. 一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量是 $120 \\mathrm{~kg}$。这个士兵用自动步枪在 $2 \\mathrm{~s}$ 内沿水平方向连续射出 10 发子弹,每发子弹的质量是 $10 \\mathrm{~g}$,子弹离开枪口时相对步枪的速度是 $800 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。\n(1) 每次射击后皮划艇的速度改变多少?\n( 2 ) 连续射击后皮划艇的速度是多大?\n(3) 连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大?\n## 复习与提高\n## A 组\n1. $120 \\mathrm{~kg}$ 的铁锤从 $3.2 \\mathrm{~m}$ 高处落下,打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是 $0.005 \\mathrm{~s}$。撞击时,铁锤对桩的平均冲击力有多大?$g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。2. 两个质量不同而初动量相同的物体,在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动。它们与地面的动摩擦因数相同,请比较它们的滑行时间。3. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球 $\\mathrm{a}、\\mathrm{~b}、\\mathrm{c},\\mathrm{a}$ 球以速度 $v_{0}$ 竖直上抛,$\\mathrm{b}$ 球以速度 $v_{0}$ 坚直下抛,$\\mathrm{c}$ 球做自由落体运动,不计空气阻力,三球落地时动量是否相同?从抛出到落地,三球动量的变化量是否相同?4. 质量为 $0.5 \\mathrm{~kg}$ 的金属小球,以 $6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度水平抛出,抛出后经过 $0.8 \\mathrm{~s}$ 落地,$g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。\n（1）小球抛出时和刚落地时,动量的大小、方向如何?\n（2）小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向如何?\n(3) 小球在空中运动的 $0.8 \\mathrm{~s}$ 内所受重力的冲量的大小和方向如何?\n(4) 说出你解答上述问题后的认识。\n5. 图 1-1 是用木槌把糯米饭打成糍粑的场景，有人据此编了一道练习题:“已知木槌质量为 $18 \\mathrm{~kg}$,木槌刚接触糍粑时的速度是 $22 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,打击糍粑 $0.1 \\mathrm{~s}$ 后木槌静止,求木槌打击糍粑时平均作用力的大小。”\n图 1-1\n解答此题,你是否发现,以上数据所描述的是一个不符合实际的情景。哪些地方不符合实际?\n6. $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 两个粒子都带正电,$\\mathrm{B}$ 的电荷量是 $\\mathrm{A}$ 的 2 倍，$\\mathrm{B}$ 的质量是 $\\mathrm{A}$ 的 4 倍。$\\mathrm{A}$ 以已知速度 $v$ 向静止的 B 粒子飞去。由于静电力，它们之间的距离缩短到某一极限值后，A、B 又被弹开，然后各自以新的速度做匀速直线运动。设作用前后它们的轨迹都在同一直线上,计算 A、B之间的距离最近时它们各自的速度。7. 质量为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移一时间图像如图 1-2所示。\n(1) 若 $m_{1}=1 \\mathrm{~kg}$，则 $m_{2}$ 等于多少?\n(2) 两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞?\n图 1-2\n8. 把一个质量为 $0.2 \\mathrm{~kg}$ 的小球放在高度为 $5.0 \\mathrm{~m}$ 的直杆的顶端 (图 1-3)。一颗质量为 $0.01 \\mathrm{~kg}$ 的子弹以 $500 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的距离为 $20 \\mathrm{~m},g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。求子弹落地处离杆的距离。\n图 1-3\n## $B$ 组\n1.物体受到方向不变的力 $F$ 作用,其中力的大小随时间变化的规律为 $F=5 t(F$ 的单位是 $\\mathrm{N}$ ),求力在 $2 \\mathrm{~s}$ 内的冲量大小。\n2. 用水平力拉一个质量为 $m$ 的物体,使它在水平面上从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 $\\mu_{0}$ 经过时间 $t$ 后,撤去这个水平力,物体在摩擦力的作用下又经过时间 $t$ 停止运动。求拉力的大小。3. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。图 1-4 为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性: 设一个 $50 \\mathrm{~g}$ 的鸡蛋从 18 楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为 $3 \\mathrm{~m}$,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为 $5 \\mathrm{~cm}$,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力。试估算从 18 楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。\n图 1-4\n4. 水流射向墙壁,会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为 $S$,喷出水流的流速为 $v$,水流垂直射向竖直墙壁后速度变为 0。已知水的密度为 $\\rho$,重力加速度大小为 $g$,求墙壁受到的平均冲击力。5. 长为 $l$、质量为 $m$ 的小船停在静水中,质量为 $m^{\\prime}$ 的人从静止开始从船头走到船尾。不计水的阻力，求船和人对地面位移的大小。5. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$,质量都为 $m$,现 $\\mathrm{B}$ 球静止，$\\mathrm{A}$ 球向 $\\mathrm{B}$ 球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为 $E_{\\mathrm{p}}$,求碰前 $\\mathrm{A}$ 球的速度。6. 如图 1-5,光滑水平轨道上放置长板 $\\mathrm{A}$ (上表面粗䊁) 和滑块 $\\mathrm{C}$，滑块 $\\mathrm{B}$ 置于 $\\mathrm{A}$ 的左端,三者质量分别为 $m_{\\mathrm{A}}=2 \\mathrm{~kg},m_{\\mathrm{B}}=1 \\mathrm{~kg}$,$m_{\\mathrm{C}}=2 \\mathrm{~kg}$。开始时 $\\mathrm{C}$ 静止,$\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 一起以 $v_{0}=$ $5 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度匀速向右运动,$\\mathrm{A}$ 与 $\\mathrm{C}$ 发生碰撞 (时间极短) 后 $\\mathrm{C}$ 向右运动，经过一段时间，$A、B$ 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 $\\mathrm{C}$ 碰撞。求 $\\mathrm{A}$ 与 $\\mathrm{C}$ 发生碰撞后的瞬间 $\\mathrm{A}$ 的速度大小。\n图 1-5\n8. 如图 1-6,质量均为 $m$ 的木块 $\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{B}$,并排放在光滑水平面上,$\\mathrm{A}$ 上固定一坚直轻杆,轻杆上端的 $O$ 点系一长为 $l$ 的细线,细线另一端系一质量为 $m_{0}$ 的球 $\\mathrm{C}$。现将 $\\mathrm{C}$ 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放 $\\mathrm{C}$ 球。求 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 两木块分离时，A、B、C 的速度大小\n图 1-6\n第二章\n机械振动\n## 人类生活在运动的世界里，机械运动是最常\n见的运动。在机械运动中,振动也很常见。琴弦的振动带给人们优美的音乐,地震则可能给人类带来巨大的灾难。本章我们将从最简单的振动开始，学习怎样描述振动，分析振动的特点科学是一种方法,它教导人们: 一些事物是如何被了解的,不了解的还有些什么,对于了解的,现在了解到了什么程度 $\\cdots .$.\n—费恩曼\n## (1) 简谐运动\n图 2.1-1 弹簧振子的振动\n→弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振\n动的基础。\n通过观察我们会发现，上述物体总是在某一位置附近做往复性的运动。\n我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动 (mechanical vibration),简称振动。\n## 弹簧振子\n如图 2.1-1,把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力很小,也可以忽略。弹簧末形变时,小球所受合力为 0,处于平衡位置 (equilibrium position)。把小球拉向右方，然后放开，它就在平衡位置附近运动起来。\n我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子 ( spring oscillator),有时也简称为振子。\n(1) 费恩曼 ( Richard Phillips Feynman,1918-1988),美国物理学家,杰出的物理学教育家,由于在量子电动力学方面的贡献而获得 1965 年诺贝尔物理学奖。\n## 弹簧振子的位移一时间图像\n要想了解弹簧振子运动的特点,就要知道它的位置随时间变化的关系。我们以小球的平衡位置为坐标原点 $O$,沿着它的振动方向建立坐标轴，规定水平向右为正方向。小球在平衡位置的右边时它的位置坐标 $x$ 为正,在左边时位置坐标 $x$ 为负,这样描述小球的位置既方便,又突出了小球位置变化的特点。小球的位置坐标反映了小球相对于平衡位置的位移,小球的位置一时间图像就是小球的位移一时间图像。\n## 思考与讨论\n怎样才能得到小球位移与时间的关系?\n要想得到位移与时间的关系,关键在于记录不同时刻小球的位置，为了便于分析,最好是相等时间间隔的位置。利用频闪照相、照相机连拍,或用摄像机摄像后逐帧观察的方式，都可以得到相等时间间隔的不同时刻小球的位置。\n图 2.1-2 是图 2.1-1 所示的弹簧振子的频闪照片。频闪仪每隔 $0.05 \\mathrm{~s}$ 闪光一次,闪光的瞬间振子被照亮,从而得到闪光时小球的位置,相邻两个位置之间的时间间隔为 $0.05 \\mathrm{~s}$。拍摄时底片从下向上匀速运动,因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像。\n选取小球平衡位置为坐标原点,建立如图 2.1-3所示的坐标系,横轴和纵轴分别表示时间 $t$ 和小球的位移 $x$。在坐标系中标出各时刻小球球心的位置,用曲线把各点连接起\n图 2.1-2 弹簧振子的频闪照片来,就是小球在平衡位置附近往复运动时的位移一时间图像,即 $x-t$ 图像。$x-t$ 图像即振动图像。\n图 2.1-3 振动图像\n## 做一做\n## 用数码相机和计算机绘制弹簧振子的 $x-t$ 图像\n图 2.1-2 的照片是通过频闪照相得到的。使用数码相机或手机的连拍功能也能得到类似的图片。\n图 2.1-4 钢球释放后上下振动\n轻质弹簧的下端悬挂一个钢球,上端固定,它们组成了一个振动系统,称为坚直弹簧振子。用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动（图 2.1-4 )。钢球原来静止时的位置就是振子的平衡位置。\n用数码相机拍摄钢球的运动。通常每隔 $0.04 \\mathrm{~s}$ ( 这个时间间隔通常可以设定）数码相机就会拍摄一帧照片。拍摄时最好把钢球的位置放在取景框的最左侧。\n在计算机中建立一个幻灯片的演示文稿，把这些照片插入文稿中的同一张空白幻灯片中,照片会按拍摄时间的先后一帧一帧自动向右平铺开来。把这些照片的上端对齐,便能得到与图 2.1-2相似的画面。这样就可以在同一个画面上看到钢球在各个不同时刻的位置\n## 简谐运动\n从获得的弹簧振子的 $x-t$ 图像（图 2.1-3) 可以看出,小球位移与时间的关系似乎可以用正弦函数来表示。是不是这样呢?还需要进行深人的研究。\n## 思考与讨论\n如何确定弹簧振子中小球的位移与时间的关系是否遵从正弦函数的规律?\n数学课中我们已经学过正弦函数的有关知识。要想确定弹簧振子中小球的位移与时间的关系是否遵从正弦函数的规律，可采用下面的方法。\n方法一：假定图 2.1-3 中的曲线是正弦曲线，测量它的振幅和周期,写出对应的正弦函数的表达式。需要注意的是,这个表达式中计时开始时位移应该是 0,随后位移开始增加并为正值。然后,在图 2.1-3 的曲线中选小球的若干个位置,用刻度尺在图中测量它们的纵坐标 (位移),将每一个位移对应的振动时间代人表达式求出函数值,比较这一函数值与测量值,看一看二者是否相等。若可视为相等,则这条曲线就是一条正弦曲线。\n方法二: 在图 2.1-3 中,测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标。把测量值输人计算机中,作出这条曲线,看一看小球的位移一时间关系是否可以用正弦函数表示。\n通过仔细分析会发现,图 2.1-3 所示小球位移与时间的关系是正弦函数关系。\n如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像 $(x-t$ 图像 $)$ 是一条正弦曲线,这样的振动是一种简谐运动 ( simple harmonic motion)。简谐运动是最基本的振动。图 2.1-1 中小球的运动就是简谐运动。\n## 练习与应用\n1. 如图 2.1-5,两人合作,模拟振动曲线的记录装置。先在白纸中央画一条直线,使它平行于纸的长边,作为图像的横坐标轴。一个人用手使铅笔尖在白纸上沿垂直于这条直线的方向水平振动,另一个人沿这条直线的方向匀速拖动白纸,纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的 $x-t$ 图像。\n请完成这个实验,并解释: 横坐标代表什么物理量?纵坐标代表什么物理量?为什么必须匀速拖动白纸?如果拖动白纸的速度是 $5 \\times 10^{-2} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,在横坐标轴上应该怎样标出坐标的刻度?2. 图 2.1-6是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息,回答下列问题。\n(1) 质点离开平衡位置的最大距离有多大?\n(2) 在 $1.5 \\mathrm{~s}$ 和 $2.5 \\mathrm{~s}$ 这两个时刻,质点的位置在哪里?质点向哪个方向运动?\n(3) 质点相对于平衡位置的位移方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同?在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反?\n( 4 ）质点在第 $2 \\mathrm{~s}$ 末的位移是多少?\n( 5 ) 质点在前 $2 \\mathrm{~s}$ 内运动的路程是多少?\n图 2.1-5\n图 2.1-6\n## 简谐运动的描述\n## 问题\n有些物体的振动可以近似为简谐运动,做简谐运动的物体在一个位置附近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢?\n图 2.2-1 弹簧振子的简谐运动\n- 请大家复习高中数学的相关知识\n图 2.2-2 简谐运动的振幅我们已经知道,做简谐运动的物体的位移 $x$ 与运动时间 $t$ 之间满足正弦函数关系,因此,位移 $x$ 的一般函数表达式可写为\n$$\nx=A \\sin (\\omega t+\\varphi)\n$$\n下面我们根据上述表达式,结合图 2.2-1 所示情景,分析简谐运动的特点。\n## 振幅\n因为 $|\\sin (\\omega t+\\varphi)| \\leqslant 1$,所以 $|x| \\leqslant A$,这说明 $A$ 是物体离开平衡位置的最大距离。\n如图 2.2-2,如果用 $M$ 点和 $M^{\\prime}$ 点表示水平弹簧振子在平衡位置 $O$ 点右端及左端最远位置,则 $|O M|=$ $\\left|O M^{\\prime}\\right|=A_{\\text {。}}$ 我们把振动物体离开平衡位置的最大距离,叫作振动的振幅 (amplitude)。振幅是表示振动幅度大小的物理量,常用字母 $A$ 表示。振幅的单位是米。振动物体运动的范围是振幅的两倍。\n## 周期和频率\n在图 2.2-2 中,如果从振动物体向右通过 $O$ 的时刻开始计时,它将运动到 $M$,然后向左回到 $O$,又继续向左运动到达 $M^{\\prime}$，之后又向右回到 $O$。这样一个完整的振动过程称为一次全振动。做简谐运动的物体总是不断地重复着这样的运动过程,不管以哪里作为开始研究的起点。例如从图中的 $P_{0}$ 点开始研究,做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。\n做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,叫作振动的周期 ( period)。物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率 (frequency),数值等于单位时间内完成全振动的次数。用 $T$ 表示周期,用 $f$ 表示频率,则有\n$$\nf=\\frac{1}{T}\n$$\n在国际单位制中，周期的单位是秒。频率的单位是赫兹 ( hertz ),简称赫,符号是 $\\mathrm{Hz}。1 \\mathrm{~Hz}=1 \\mathrm{~s}^{-1}$。\n周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量,周期越小，频率越大，表示振动越快。\n根据正弦函数规律,$(\\omega t+\\varphi)$ 在每增加 $2 \\pi$ 的过程中,函数值循环变化一次。这一变化过程所需要的时间便是简谐运动的周期 $T$。\n于是有 $\\quad[\\omega(t+T)+\\varphi]-(\\omega t+\\varphi)=2 \\pi$\n由此解出 $\\quad \\omega=\\frac{2 \\pi}{T}$\n根据周期与频率间的关系,则\n$$\n\\omega=2 \\pi f\n$$\n可见,$\\omega$ 是一个与周期成反比、与频率成正比的量,叫作简谐运动的“圆频率”。它也表示简谐运动的快慢。\n- 描述任何周期性过程都要用到周期和频率这两个概念。实际上,它们的应用范围已经扩展到物理学以外的领域了。\n## 做一做\n## 测量小球振动的周期\n如图 2.2-3,弹簧上端固定,下端悬挂钢球。把钢球从平衡位置向下拉一段距离 $A$,放手让其运动,$A$ 就是振动的振幅。用停表测出钢球完成 $n$ 个全振动所用的时间 $t$,$\\frac{t}{n}$ 就是振动的周期。$n$ 的值取大一些可以减小测量误差。\n再把振幅减小为原来的一半,用同样的方法测量振动的周期。\n图 2.2-3 测量小球振动的周期通过这个实验你会发现，弹簧振子的振动周期与其振幅无关。不仅弹簧振子的简谐运动，所有简谐运动的周期均与其振幅无关。\n## 相位\n从 $x=A \\sin (\\omega t+\\varphi)$ 可以发现，当 $(\\omega t+\\varphi)$ 确定时,$\\sin (\\omega t+\\varphi)$ 的值也就确定了，所以 $(\\omega t+\\varphi)$ 代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。物理学中把 $(\\omega t+\\varphi)$ 叫作相位 ( phase )。$\\varphi$ 是 $t=0$ 时的相位，称作初相位，或初相。\n实际上，经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差 (phase difference )。如果两个简谐运动的频率相同,其初相分别是 $\\varphi_{1}$ 和 $\\varphi_{2}$,当 $\\varphi_{1}>\\varphi_{2}$ 时,它们的相位差是\n$$\n\\Delta \\varphi=\\left(\\omega t+\\varphi_{1}\\right)-\\left(\\omega t+\\varphi_{2}\\right)=\\varphi_{1}-\\varphi_{2}\n$$\n此时,我们常说 1 的相位比 2 超前 $\\Delta \\varphi$,或者说 2 的相位比 1落后 $\\Delta \\varphi$。\n## 演示\n图 2.2-4 观察两个小球的振动\n## 观察两个小球的振动情况\n并列悬挂两个相同的弹簧振子（图 2.2-4)。把小球向下拉同样的距离后同时放开，观察两球的振幅、周期、振动的步调。\n再次把两个小球拉到相同的位置,先把第一个小球放开，再放开第二个，观察两球的振幅、周期、振动的步调。\n通过观察我们会发现，两个小球同时释放时，除了振幅和周期都相同外，还总是向同一方向运动，同时经过平衡位置，并同时到达同一侧的最大位移处。在一个周期内，如果不同时释放小球,它们的步调就不一致。例如,自开始释放，当第一个小球到达平衡位置时再放开第二个，那么当第一个小球到达最高点时，第二个刚刚到达平衡位置;而当第二个小球到达最高点时,第一个已经返回平衡位置\n了。与第一个小球相比,第二个小球总是滞后 $\\frac{1}{4}$ 个周期,或者说总是滞后 $\\frac{1}{4}$ 个全振动。\n上例中同时放开的两个小球振动步调总是一致，我们说它们的相位是相同的;而对于不同时放开的两个小球,我们说第二个小球的相位落后于第一个小球的相位。\n根据一个简谐运动的振幅 $A$、周期 $T$、初相位 $\\varphi_{0}$,可以知道做简谐运动的物体在任意时刻 $t$ 的位移 $x$ 是\n$$\nx=A \\sin \\left(\\frac{2 \\pi}{T} t+\\varphi_{0}\\right)\n$$\n所以，振幅、周期、初相位是描述简谐运动特征的物理量。\n## 【例题】\n如图 2.2-5,弹簧振子的平衡位置为 $O$ 点,在 $B、C$ 两点之间做简谐运动。$B、C$ 相距 $20 \\mathrm{~cm}$。小球经过 $B$ 点时开始计时,经过 $0.5 \\mathrm{~s}$ 首次到达 $C$ 点。\n(1) 画出小球在第一个周期内的 $x-t$ 图像。\n(2) 求 $5 \\mathrm{~s}$ 内小球通过的路程及 $5 \\mathrm{~s}$ 末小球的位移。\n图 2.2-5\n分析根据简谐运动的位移与时间的函数关系,可以画出简谐运动的 $x-t$ 图像。\n要得到简谐运动的位移与时间的函数关系,就需要首先确定计时的起点,进而确定初相位。根据振幅、周期及初相位写出位移与时间的函数关系，画出图像。\n我们也可以采用描点法来画出位移一时间图像。根据题意,可以确定计时起点的位移、通过平衡位置及最大位移处的时刻,在 $x-t$ 图上描出这些特殊坐标点,根据正弦图像规律画出图像。\n根据简谐运动的周期性,经过一个周期,小球回到起始位置,通过的路程为振幅的 4 倍。据此,可以求出 $5 \\mathrm{~s}$ 内小球通过的路程及 $5 \\mathrm{~s}$ 末小球的位移。\n解 (1) 以 $O$ 点作为坐标原点,沿 $O B$ 建立坐标轴,如图 2.2-5 所示。以小球从 $B$ 点开始运动的时刻作为计时起点,用正弦函数来表示小球的位移一时间关系,则函数的初相位为 $\\frac{\\pi}{2}$。由于小球从最右端的 $B$ 点运动到最左端的 $C$ 点所用时间为 $0.5 \\mathrm{~s}$,所以振动的周期 $T=1.0 \\mathrm{~s}$;由于 $B$ 点和 $C$ 点之间的距离为 $0.2 \\mathrm{~m}$,所以,振动的振幅 $A=0.1 \\mathrm{~m}$。\n根据 $x=A \\sin \\left(\\frac{2 \\pi}{T} t+\\varphi_{0}\\right)$,可得小球的位移一时间关系为\n$$\nx=0.1 \\sin \\left(2 \\pi t+\\frac{\\pi}{2}\\right) \\mathrm{m}\n$$\n据此，可以画出小球在第一个周期内的位移一时间图像，如图 2.2-6 所示。\n（2）由于振动的周期 $T=1 \\mathrm{~s}$,所以在时间 $t=5 \\mathrm{~s}$ 内,小球一共做了 $n=\\frac{t}{T}=5$ 次全振动。小球在一次全振动中通过的路程为 $4 A=0.4 \\mathrm{~m}$,所以小球运动的路程\n图 2.2-6 为 $s=5 \\times 0.4 \\mathrm{~m}=2 \\mathrm{~m}$;经过 5 次全振动后,小球正好回到 $B$ 点,所以小球的位移为 $0.1 \\mathrm{~m}$。\n## 做一做\n## 用计算机呈现声音的振动图像\n绝大多数计算机都有录音、放音的功能，并能在放音时显示声振动的图像。\n用计算机的录音功能录制两个乐音,例如笛声,一个是 do,另一个是 sol,把它们保存起来。用媒体播放软件显示这两个声音，把播放软件界面中“条形与波浪” 的选项设为“波形”。这样可以从计算机屏幕上看到播放声音时的振动图像。按下“暂停” 键得到静止的图像。\n图 2.2-7 比较两个声音的频率把 do 和 sol 这两个声音的振动图像复制到同一张空白幻灯片上,并把图像以外多余的区域裁掉,就得到图 2.2-7 所示的图形。在屏幕上作出矩形框,调节框的宽度,使框内包含 do 的 10 个周期。在屏幕上观察,多少个 sol 的周期与 do 的 10 个周期的时间相等,由此可以得到 sol 和 do 的频率之比。如果已知其中一个声音的频率,还可以推知另一个声音的频率。\n请你想办法完成上面的操作。\n## 科学漫步\n## 乐音和音阶\n在音乐理论中,把一组音按音调高低的次序排列起来就成为音阶,也就是大家都知道的 do,re,mi,fa，sol,la,si，do(高）。下表列出了某乐律 C调音阶中各音的频率。\n| 唱名 | do | re | mi | fa | sol | la | si | do (高) |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 该唱名的频率与 do 的 } \\\\ \\text { 频率之比 }\\end{array}$ | $1: 1$ | $9: 8$ | $5: 4$ | $4: 3$ | $3: 2$ | $5: 3$ | $15: 8$ | $2: 1$ |\n| $f / \\mathrm{Hz}(\\mathrm{C}$ 调 $)$ | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 495 | 528 |\n有趣的是,高音 do 的频率正好是中音 do 的 2 倍,而且音阶中各音的频率与 do 的频率之比都是整数之比。\n还有更有趣的事情。喜欢音乐的同学都知道,有些音一起演奏时听起来好听,有些音一起演奏时听起来不好听,前者叫作谐和音,后者叫作不谐和音。著名的大三和弦 do、mi、sol 的频率比是 4:5:6,而小三和弦 re、$\\mathrm{fa}、\\mathrm{la}$ 的频率比是 10:12:15。大三和弦听起来更为和谐,那是因为三个音的频率比是更小的整数之比。随便拼凑在一起的三个音听起来不和谐,有兴趣的同学可以算一算它们的频率比，一定是三个比较大的整数之比。\n从这个例子可以看到艺术后面的科学道理,但是,艺术远比“$1+1=2$ ” 复杂。从上表中看出,频率增加一倍,音程高出 8 度。实际上这只对于中等音高是正确的。人的感觉十分复杂,对于高音段来说,频率要增加一倍多,听起来音高才高出一个 8 度。如果一个调音师按照“频率翻倍” 的办法调钢琴，那就要出问题了。\n尽管如此,科学家们还是可以通过音乐家的实际测听,确定音高与频率的对应关系,并且据此设计出优美动听的电子乐器。\n## 练习与应用\n1. 一个小球在平衡位置 $O$ 点附近做简谐运动,若从 $O$ 点开始计时,经过 $3 \\mathrm{~s}$ 小球第一次经过 $M$ 点,再继续运动,又经过 $2 \\mathrm{~s}$ 它第二次经过 $M$ 点。求该小球做简谐运动的可能周期。2. 有两个简谐运动: $x_{1}=3 a \\sin \\left(8 \\pi b t+\\frac{\\pi}{4}\\right)$ 和 $x_{2}=9 a \\sin \\left(8 \\pi b t+\\frac{\\pi}{2}\\right)$,它们的振幅之比是多少?它们的频率各是多少?它们的相位差是多少?3. 图 2.2-8 是两个简谐运动的振动图像,它们的相位差是多少?\n图 2.2-8 4. 有甲、乙两个简谐运动：甲的振幅为 $2 \\mathrm{~cm}$,乙的振幅为 $3 \\mathrm{~cm}$,它们的周期都是 $4 \\mathrm{~s}$,当 $t=0$ 时甲的位移为 $2 \\mathrm{~cm}$,乙的相位比甲落后 $\\frac{\\pi}{4}$。请在同一坐标系中画出这两个简谐运动的位移一时间图像\n5. 图 2.2-9 为甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式。\n图 2.2-9\n## (3) 简谐运动的回复力和能量\n当我们把弹簧振子的小球拉离平衡位置释放后,小球就会在平衡位置附近做简谐运动。小球\n的受力满足什么特点才会做这种运动呢?\n根据牛顿运动定律,可以作出以下判断：做简谐运动的物体偏离平衡位置向一侧运动时,一定有一个力迫使物体的运动速度逐渐减小直到减为 0,然后,物体在这个力的作用下,运动速度又由 0 逐渐增大并回到平衡位置;物体由于具有惯性,到达平衡位置后会继续向另一侧运动,这个力使它再一次回到平衡位置。正是在这个力的作用下,物体在平衡位置附近做往复运动。我们把这样的力称为回复力 (restoring force)。\n## 简谐运动的回复力\n做简谐运动的物体受到的回复力有什么特点?下面我们以弹簧振子做简谐运动为例进行分析。\n如图 2.3-1 甲,当小球在 $O$ 点 (平衡位置) 时,所受的合力为 0;在 $O$ 点右侧任意选择一个位置 $P$,无论小球向右运动还是向左运动,小球在 $P$ 点相对平衡位置的位移都为 $x$,受到的弹簧弹力如图 2.3-1乙所示。从图中可以看出,迫使小球回到平衡位置的回复力应该是由弹簧弹力提供的,回复力大小为 $F=k x$ ( $k$ 为弹簧的劲度系数 $)$,方向指向平衡位置。\n图 2.3-1 简谐运动的回复力\n同样道理，当小球在 $O$ 点左侧某一位置 $Q$ 时，迫使小球回到平衡位置的回复力还是由弹簧弹力提供,大小仍为 $F=k x$,方向指向平衡位置（图 2.3-1丙 )。\n从上面的分析可以看出,弹簧对小球的弹力是小球做简谐运动的回复力,这个力的大小与小球相对平衡位置的位移成正比,方向与位移方向相反,可表示为: $F=-k x$,式中“―”号表示 $F$ 与 $x$ 反向。\n理论上可以证明,如果物体所受的力具有 $F=-k x$ 的形式,物体就做简谐运动。也就是说：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,物体的运动就是简谐运动。\n## 简谐运动的能量\n弹簧振子中小球的速度在不断变化,因而它的动能在不断变化;弹簧的伸长量或压缩量在不断变化，因而它的势能也在不断变化。弹簧振子的能量变化具有什么规律呢?\n## 做一做\n弹簧振子的势能与弹簧的伸长量有关,动能与小球的速度有关。请在下表中填出图 2.3-1 中的弹簧振子在各位置的能量。某量为最大值、最小值用“最大” 和“最小”表示,某量为零用数字“0”表示，增加和减少分别用“和“和“”表示（假设 $P、Q$ 为最大位移处)。\n| 位置 | $Q$ | $Q \\rightarrow O$ | $O$ | $O \\rightarrow P$ | $P$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 位移的大小 | | | | | |\n| 速度的大小 | | | | | |\n| 动能 | | | | | |\n| 弹性势能 | | | | | |\n| 机械能 | | | | | |\n沿水平方向振动的弹簧振子的势能为弹性势能,其大小取决于弹簧的形变量。小球运动远离平衡位置时,势能会增大。与此同时,小球的速度减小,动能减小。小球到达最大位移时,动能为 0,势能最大。小球通过平衡位置时,动能最大,势能为 0。\n理论上可以证明,在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都是一定的，遵守机械能守恒定律。\n实际的运动都有一定的能量损耗,所以简谐运动是一种理想化的模型。\n当小球运动到最大位移时,动能为 0,弹性势能最大,系统的机械能等于最大弹性势能。对于弹簧劲度系数和小球质量都一定的系统,振幅越大,机械能越大。\n## 练习与应用\n1. 把图 2.3-2 中倾角为 $\\theta$ 的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开。假设空气阻力可忽略不计，试证明小球的运动是简谐运动。\n图 2.3-2\n2. 若想判定以下振动是不是简谐运动,请你陈述求证的思路 (可以不进行定量证明),空气阻力可忽略\n(1) 粗细均匀的一根木䇦,下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中 ( 图 2.3-3)。把木筷往上提起一段距离后放手，木笑就在水中上下振动。\n图 2.3-3\n图 2.3-4 (2) 光滑圆弧面上有一个小球,把它从最低点移开一小段距离,放手后,小球以最低点为平衡位置左右振动（图 2.3-4)。\n3. 做简谐运动的物体经过 $A$ 点时,加速度的大小是 $2 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$,方向指向 $B$ 点;当它经过 $B$ 点时,加速度的大小是 $3 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$,方向指向 $A$ 点。若 $A、B$ 之间的距离是 $10 \\mathrm{~cm}$,请确定它的平衡位置\n4. 图 2.3-5 为某物体做简谐运动的图像,在 $0 \\sim 1.5 \\mathrm{~s}$ 范围内回答下列问题。\n(1) 哪些时刻物体的回复力与 $0.4 \\mathrm{~s}$ 时的回复力相同?\n(2) 哪些时刻物体的速度与 $0.4 \\mathrm{~s}$ 时的速度相同?\n(3) 哪些时刻物体的动能与 $0.4 \\mathrm{~s}$ 时的动能相同?\n（4）哪段时间物体的加速度在减小?\n（5）哪段时间的势能在增大?\n图 2.3-5\n## (4) 单摆\n生活中经常可以看到悬挂起来的物体在坚直壬面内往复运动。将一个小球用细线悬挂起来,把小球拉离最低,点释放后,小球就会来回摆动。小球的摆动是否为简谐运动呢?\n研究单摆时还有一个条件: 与小球受到的重力及线的拉力相比,空气等对它的阻力可以忽略。\n为了更好地满足这个条件,实验时我们总要尽量选择质量大、体积小的球和尽量细的线。\n图 2.4-1 分析单摆的回复力如果细线的长度不可改变,细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线的长度相比也可以忽略,这样的装置就叫作单摆 ( simple pendulum)。单摆是实际摆的理想化模型。显然,单摆摆动时摆球在做振动,下面我们来研究单摆的运动情况。\n## 崽县与讨论\n用什么方法探究单摆的振动是否为简谐运动?\n可以用两种不同方法来研究上述问题：一种方法是分析单摆的回复力,看其与位移是否成正比并且方向相反;另一种方法是分析单摆位移与时间的关系是否满足正弦关系。\n下面我们采用第一种方法来分析。\n## 单摆的回复力\n如图 2.4-1,单摆摆长为 $l$、摆球质量为 $m$。将摆球拉离平衡位置 $O$ 后释放,摆球沿圆弧做往复运动。当摆球沿圆弧运动到某一位置 $P$ 时,摆线与竖直方向的夹角为 $\\theta_{\\text {。}}$ 此时摆球受到重力 $G$ 和摆线拉力 $F_{\\mathrm{T}}$ 的作用。重力 $G$ 沿圆弧切线方向的分力 $F=m g \\sin \\theta$,正是这个力充当回复力,迫使摆球回到平衡位置 $O$。\n回复力 $F$ 与摆球从 $O$ 点到 $P$ 点的位移 $x$ 并不成正比也不反向。但是,当摆角 $\\theta$ 很小时,摆球运动的圆弧可以看成直线,可认为 $F$ 指向平衡位置 $O$,与位移 $x$ 反向。圆弧 op\n- 如果角 $\\theta$ 很小,用弧度表示的 $\\theta$ 与它的正弦 $\\sin \\theta$ 近似相等。\n的长度可认为与摆球的位移 $x$ 大小相等,即\n$$\n\\sin \\theta \\approx \\theta=\\frac{op}{l} \\approx \\frac{x}{l}\n$$\n因此,单摆振动的回复力 $F$ 可表示为\n$$\nF=-\\frac{m g}{l} x\n$$\n式中负号表示回复力与位移的方向相反。对一个确定的单摆来说,摆球质量 $m$ 和摆长 $l$ 是一定的,$\\frac{m g}{l}$ 可以用一个常量 $k$ 表示,于是上式可以写成\n$$\nF=-k x\n$$\n可见，单摆在摆角很小的情况下做简谐运动。\n## 做一做\n如图 2.4-2,细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器内装上墨汁。当注射器摆动时,沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板,观察喷在木板上的.墨汁图样。\n图 2.4-2 观察墨汁图样\n## 单摆的周期\n一条短绳系一个小球，它的振动周期较短。悬绳较长的秋千 ( 图 2.4-3 ),周期较长。单摆的周期与哪些因素有关?\n图 2.4-3 悬绳长度不同的秋千\n下面我们通过实验来研究这个问题。\n## 影响单摆周期的因素\n图 2.4-4 研究单摆的振动周期如图 2.4-4，在铁架台的横梁上固定两个单摆，按照以下几种情况，把它们拉起一定角度后同时释放，观察两摆的振动周期。\n1.两摆的摆球质量、摆长相同，振幅不同（都在小偏角下)。2.两摆的摆长、振幅相同，摆球质量不同。3.两摆的振幅、摆球质量相同，摆长不同。\n比较三种情况下两摆的周期，可以得出什么结论?\n实验表明：单摆做简谐运动的周期与摆长有关，摆长越长，周期越大；单摆的周期与摆球质量和振幅无关。\n单摆周期与摆长之间有什么定量的关系呢?\n## 实验\n探究单摆周期与摆长之间的关系\n如图 2.4-4,改变摆长 $l$,测出对应的单摆周期 $T$ (在小偏角下),测量时要尽可能在比较大的范围改变摆长。\n设计表格,记录实验数据。根据你的实验数据,能否找出周期与摆长之间的关系?\n如果从数据中不能直接找出周期与摆长间的关系,可尝试在坐标纸上画出 $T-l$ 图像,看看曲线是什么形状。你能根据 $T-l$ 图像判断单摆周期与摆长的关系吗?\n如果 $T-l$ 图像不是直线,应该怎么办?\n为了找出单摆周期与摆长之间定量的关系，荷兰物理学家惠更斯进行了详尽的研究,发现单摆做简谐运动的周期 $T$ 与摆长 $l$ 的二次方根成正比,与重力加速度 $g$ 的二次方根成反比，而与振幅、摆球质量无关。惠更斯确定了计算单摆周期的公式\n$$\nT=2 \\pi \\sqrt{\\frac{l}{g}}\n$$\n惠更斯 ( Christiaan Huygens,1629-1695) 单摆周期公式的发现，为人类利用简谐运动定量计\n时提供了可能，并以此为基础发明了真正可持续运转的时钟。\n## 科学漫步\n## 从日昱到原子钟\n在人类文明进步和科学技术发展的历史长河中，人类活动与时间测量的精度是密不可分的。很久很久以前,我们的祖先记录时间是利用天体的周期性运动。例如,利用太阳和月亮相对自己的位置等来模糊地定义时间。\n后来,人们从观察自然现象到逐渐发明了日茖（图 2.4-5)、水钟、沙漏等人造计时装置,这标志着人造时钟开始出现。\n当钟摆等可长时间周期性运动的振荡器出现后,人们把能产生确定的振荡频率的装置,作为时间频率标准，并以此为基础发明了真正可持续运转的时钟。\n从 20 世纪 30 年代开始,随着晶体振荡器的发明,小型化、低能耗的石英晶体钟表代替了机械钟,广泛应用在电子计时器和其他各种计时领域。\n20 世纪 40 年代开始，科学家们利用原子超精细结构跃迁能级具有非常稳定的跃迁频率这一特点，发展出比晶体钟更高精度的原子钟。\n随着激光冷却原子技术的发展，利用激光冷却的原子制造的冷原子钟（图 2.4-6） 使时间测量的精度进一步提高。到目前为止,地面上精度最高的冷原子喷泉钟已经达到每 3 亿年只有 $1 \\mathrm{~s}$ 的误差,更高精度的冷原子光钟也在快速发展中\n近年来,科学家们将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合,有望在空间轨道上获得比地面上的线宽要窄一个数量级的原\n图 2.4-6 我国制造的空间冷原子钟子钟谱线,从而进一步提高原子钟的精度,这将是原子钟发展史上又一个重大突破。\n图 2.4-5 日晛\n## 练习与应用\n1. 一个理想单摆,已知其周期为 $T$。如果由于某种原因 (如转移到其他星球) 自由落体加速度变为原来的 $\\frac{1}{2}$,它的周期变为多少?2. 周期是 $2 \\mathrm{~s}$ 的单摆叫秒摆,秒摆的摆长是多少？把一个地球上的秒摆拿到月球上去，已知月球上的自由落体加速度为 $1.6 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$,它在月球上做 50 次全振动要用多少时间?3. 图 2.4-7是两个单摆的振动图像\n图 2.4-7\n（1）甲、乙两个摆的摆长之比是多少?（2）以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从 $t=0$ 起，乙第一次到达右方最大位移时，甲摆动到了什么位置?向什么方向运动?\n4.一条细线下面挂着一个小球，让它自由摆动，画出它的振动图像如图 2.4-8 所示。\n（1）请根据图中的数据计算出它的摆长。\n（2）请根据图中的数据估算出它摆动的最大偏角。\n图 2.4-8\n## 实验：用单摆测量重力加速度\n了解地球表面重力加速度的分布,对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。为此,就需要了解测量重力加速度的方法。\n## 实验思路\n惠更斯在推导出单摆的周期公式后,用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法,测量所在地区的重力加速度数值。\n当摆角较小时,单摆做简谐运动,根据其周期公式可得\n$$\ng=\\frac{4 \\pi^{2} l}{T^{2}}\n$$\n想一想,要根据上式测量重力加速度,需要测量哪些物理量?应该如何设计实验装置、选择实验器材?怎样才能减小实验误差?\n## 实验装置\n如图 2.5-1,在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台上,就制成一个单摆。将铁大固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,方便使用不同长度的摆线。>理论上，与重力相关的物理现象都可以用来测量 $g$。例如，利用自由落体运动就可以测量 $g$\n图 2.5-1 实验装置\n## 思考与讨论\n1. 线有粗细、长短的不同，伸缩性也有区别。不同的小球,质量和体积有差异。想一想，应如何选择摆线和摆球?为什么?2. 图 2.5-2 展示出了细线上端的两种不同的悬挂方式。应该选用哪种方式?为什么?你还有更好的设计吗?\n甲\n乙\n图 2.5-2 细线上端的两种悬挂方式\n图 2.5-3 测摆线长度\n## 物理量的测是\n## 摆长的测量\n摆长是摆线长度和小球半径之和。怎样测量才能减小误差?可以用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值,用图 2.5-3 所示的方法减小误差；也可用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径，再测量悬挂点与小球上端之间的距离，以两者之和作为摆长的测量值。\n周期的测量\n我们一般用停表测量单摆的周期。实验时,可以测量单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值；也可以测量单摆做多次全振动（ 例如几十次 ) 的时间,然后通过计算求出它的周期的测量值。哪种方法比较好?为什么?\n## 洣据分析\n从测量的数据中选择几组,根据前面推导的公式,分别计算重力加速度,然后取平均值作为测量结果。\n除了这种方法,你还能想出别的方法来处理实验数据,得到重力加速度吗?\n查询所在地区的重力加速度值,并与测得的结果进行比较。如果有差异,想想可能是什么原因造成的。\n## 练习与应用\n1. 在用单摆测量重力加速度的实验中,下面的叙述哪些是正确的，哪些是错误的?\nA. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些\nB. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的\nC. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大\nD. 用刻度尺测量摆线的长度 $l$,这就是单摆的摆长\nE. 释放摆球,从摆球经过平衡位置开始计时,记下摆球做 50 次全振动所用的时间 $t$,则单摆周期 $T=\\frac{t}{50}$\n2. 某同学在实验探究 $a、b$ 两个物理量之间的定量关系时,测得了 6 组实验数据如右表所示,它们的单位为 $\\mathrm{P}、\\mathrm{Q}$。请用图像 (图 2.5-4 ) 处理实验数据,寻找它们之间的定量关系,根据图像推出 $a、b$ 之间关系的表达式。如果有常数，写出常数的数值和单位。\n| $a / \\mathrm{P}$ | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 | 1.5 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $b / \\mathrm{Q}$ | 1.42 | 1.79 | 1.90 | 2.00 | 2.20 | 2.45 |\n图 2.5-4\n## 受迫振动共振\n## 问题\n“洗”是古代搵洗用的脸盆,多用青铜铎成,现代亦有许多仿制的工艺品。倒些清水在其中,用手掌慢慢摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会浅起层层水花。这是为什么?\n通过对弹簧振子及单摆的研究,我们知道弹簧振子与单摆在没有外力干预的情况下做简谐运动,周期或频率与振幅无关,仅由系统自身的性质决定。我们把这种振动称为固有振动,其振动频率称为固有频率 ( natural frequency )。倘若振动系统受到外力作用,它将如何运动?\n## 振动中的能量损失\n图 2.6-1 阻尼振动图像\n生活中,摇曳的树叶会停下来,摆动的秋千也会停止运动。由于实际的振动系统都会受到摩擦力、黍滞力等阻碍作用,振幅必然逐渐减小。这种振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动 (damped vibration),其振动图像如图 2.6-1 所示。\n振动系统能量衰减的方式通常有两种。一种是由于振动系统受到摩擦阻力的作用,使振动系统的机械能逐渐转化为内能。例如单摆运动时受到空气的阻力。另一种是由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动,使能量向四周辐射出去,从而自身机械能减少。例如音叉发声时,一部分机械能随声波辐射到周围空间,导致音叉振幅减小。\n## 受迫振动\n阻尼振动最终要停下来,那么怎样才能产生持续的振动呢?最简单的办法是使周期性的外力作用于振动系统,外力对系统做功,补偿系统的能量损耗,使系统的振动维持下去。这种周期性的外力叫作驱动力,系统在驱动力作用下的振动叫作受迫振动 (forced vibration)。机器运转时底座发生的振动、扬声器纸盆的振动,都是受迫振动。\n受迫振动的频率与什么因素有关呢?\n## 做一做\n## 研究受迫振动的频率\n如图 2.6-2,架子上面的电动机向下面的两组弲簧一钧码系统施加周期性的驱动力,使钧码做受迫振动。改变电动机的转速可以调整驱动力的频率。\n接通电源,使钧码做受迫振动,记录驱动力的频率和钧码振动的频率。改变驱动力的频率,再做记录。钩码做受迫振动的频率与驱动力的频率有什么关系?\n图 2.6-2 研究受迫振动的频率\n大量的实验都证实：物体做受迫振动达到稳定后,物体振动的频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关。\n## 共振现象及其应用\n在周期性驱动力作用下的受迫振动，其振幅是否也跟它的固有频率无关呢?\n## 做一做\n如图 2.6-3,铁架横梁上挂着几个摆长不同的摆。其中,$\\mathrm{A}$ 与 $\\mathrm{D}、\\mathrm{G}$ 的摆长相同,$\\mathrm{D}$ 的摆球质量大于其他摆球。使 $\\mathrm{D}$ 摆偏离平衡位置后释放,D摆在振动中通过横梁对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后比较各摆的振幅。\n图 2.6-3 演示共振现象\n图 2.6-4 受迫振动振幅与驱动力频率的关系\n>共振不仅存在于机械振动中，还广泛应用于电磁振动等其他形式的振动中通过观察会发现，固有频率与 $\\mathrm{D}$ 摆相同的 $\\mathrm{A}$ 摆、$\\mathrm{G}$ 摆振幅最大,固有频率与 $\\mathrm{D}$ 摆相差较多的 $\\mathrm{C}$ 摆、$\\mathrm{E}$ 摆振幅最小。这说明物体在做受迫振动时,驱动力的频率与物体的固有频率相差越小,受迫振动的振幅越大；当驱动力的频率与物体的固有频率相等时,受迫振动的振幅达到最大。\n图 2.6-4 反映了受迫振动振幅 $A$ 与驱动力频率 $f$ 之间的关系。图中 $f_{0}$ 等于物体的固有频率,可以看出,当驱动力的频率等于固有频率时,物体做受迫振动的振幅达到最大值,这种现象称为共振 (resonance)。\n共振是十分普遍的现象，在工程技术的许多领域都可以观察到它，都要应用到它。\n把一些不同长度的钢片安装在同一个支架上，可以制作转速计。把这样的转速计与开动着的机器紧密接触,机器的振动引起转速计的轻微振动,这时固有频率与机器转速一致的那个钢片发生共振，振幅最大。读出这个钢片的固有频率,就可以知道机器的转速。\n有的情况下需要避免共振。例如,在桥梁、码头等各种建筑的设计施工中,以及飞机、汽车、轮船的发动机等机器设备的设计、制造、安装中,都必须考虑防止共振产生的危害，以保证建筑和设备的安全。\n## 科学漫步\n## 振动控制技术\n1940 年 11 月 7 日早晨，跨度为 $850 \\mathrm{~m}$ 的美国塔科马峡湾悬索大桥遭到了一场大风的袭击，引发了桥梁的扭转共振。人们束手无策，只能眼看着大桥扭转晃动的幅度越来越大。两小时后，这座建成通车仅 4 个月的大桥轰然倒塌。从那以后，土木工程师们就开始研究风激振机理和各种桥梁建筑的振动控制技术。\n有一种工程减振装置叫作调谐质量阻尼器,是目前大跨度、大悬挑与高佴结构振动控制中应用最广泛的结构被动控制装置之一。这种装置是一个由弹簧、阻尼器和质量块组成的振动控制系统，附加在需要振动控制的主结构上。主结构在外界驱动力的作用下产生振动时,会带动减振装置一起振动。当满足一定条件时，减振装置的弹性力与外来驱动力的方向相反，抵消了一部分驱动力，从而最大限度地降低主结构的振动，达到减振的效果\n在科技工作者的共同努力下,我国的振动控制技术得到了长足发展。目前,包括港珠澳大桥 ( 图 2.6-5) 在内的许多大型建筑工程中都采用了振动控制技术\n## 练习与应用\n1. 如图 2.6-6,一个坚直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个 $\\mathrm{T}$ 形支架在坚直方向振动,$\\mathrm{T}$ 形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球浸没在水中。当圆盘静止时,让小球在水中振动,其阻尼振动的频率约为 $3 \\mathrm{~Hz}$。现使圆盘以 $4 \\mathrm{~s}$ 的周期匀速运动,经过一段时间后,小球振动达到稳定,它振动的频率是多少?\n图 2.6-6\n2. 如图 2.6-7,张紧的水平绳上吊着 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}、$ $\\mathrm{C}$ 三个小球。$\\mathrm{B}$ 球靠近 $\\mathrm{A}$ 球,但两者的悬线长度不同;$\\mathrm{C}$ 球远离 $\\mathrm{A}$ 球,但两者的悬线长度相同。\n(1) 让 $\\mathrm{A}$ 球在垂直于水平绳的方向摆动,在起初一段时间内将会看到 B、C球有什么表现?\n图 2.6-7\n（2）在 $\\mathrm{C}$ 球摆动起来后，用手使 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 球静止,然后松手,在起初一段时间内又将看到 A、B球有什么表现?\n3.汽车的车身是装在弹簧上的,某车的车身一弹簧系统的固有周期是 $1.5 \\mathrm{~S}$。这辆汽车在一条起伏不平的路上行驶，路面凸起之处大约都相隔 $8 \\mathrm{~m}$。汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簊得最剧烈?\n4. 图 2.6-8 是一个单摆的共振曲线\n（1）试估计此单摆的摆长。\n（2）若摆长增大,共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化?\n图 2.6-8\n5. 图 2.6-9 是单摆做阻尼振动的位移一时间图像,请比较摆球在 $P$ 与 $N$ 时的势能、动能、机械能的大小。\n图 2.6-9\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1.做简谐运动的质点在通过平衡位置时,哪些物理量分别具有最大值或最小值?\n2. 某一弹簧振子完成 10 次全振动需要 $2 \\mathrm{~s}$ 的时间，在此 $2 \\mathrm{~s}$ 的时间内通过的路程是 $80 \\mathrm{~cm}$。求此弹簧振子的振幅、周期和频率。3. 如图 2-1,滑块在 $M、N$ 之间做简谐运动。以平衡位置 $O$ 为原点,建立 $O x$ 轴,向右为 $x$ 轴正方向。若滑块位于 $N$ 点时开始计时,试画出其振动图像\n图 2-1\n4. 一座摆钟走得慢了,要把它调准,应该怎样改变它的摆长?为什么?5. 如图 2-2,小球在半径为 $R$ 的光滑球面上\n图 2-2\n的 $A、B$ 之间来回运动。若 $AB \\ll R$,试证明小球的运动是简谐运动,并求出其振动的频率\n6. 使悬挂在长绳上的小球偏离平衡位置一个很小的角度，然后放开它，同时使另一个小球从静止开始由悬点自由下落。哪一个小球先到达第一个小球的平衡位置?7. 图 2-3 是某简谐运动的振动图像,试根据图像回答下列问题。\n图 2-3\n(1) 该简谐运动的振幅、周期、频率各是多大?\n（2）从 $C$ 点算起,到曲线上的哪一点,表示完成了一次全振动?\n(3) 曲线上 $A、B、C、D、E、F、G、H$ 各点中,哪些点表示振子的动能最大,哪些点表示振子的势能最大?\n## $B$ 组\n1. 一个单摆完成 10 次全振动的时间是 $40 \\mathrm{~s}$,摆球的质量为 $0.2 \\mathrm{~kg}$,它振动到最大位移时距最低点的高度为 $1.5 \\mathrm{~cm}$,它完成 10 次全振动回到最大位移时，距最低点的高度变为 $1.2 \\mathrm{~cm}$。如果每完成 10 次全振动给它补充一次能量,使摆球回到原来的高度,在 $200 \\mathrm{~s}$ 内总共应补充多少能量?2. 一个单摆在质量为 $m_{1}$、半径为 $R_{1}$ 的星球上做周期为 $T_{1}$ 的简谐运动,在质量为 $m_{2}$、半径为 $R_{2}$ 的星球上做周期为 $T_{2}$ 的简谐运动。求 $T_{1}$ 与 $T_{2}$ 之比。3. 某同学用单摆测重力加速度。实验时改变摆长,测出几组摆长 $l$ 和对应的周期 $T$ 的数据，作出 $l-T^{2}$ 图像，如图 2-4所示。\n(1) 利用 $A、B$ 两点的坐标可求得重力加速度 $g$,请写出重力加速度的表达式。\n(2) 本实验用 $l-T^{2}$ 图像计算重力加速度,是否可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差?请说明道理。\n图 2-4\n4. 图 2-5 是一个弹簧振子的振动图像,试完成以下问题。\n(1) 写出该小球位移随时间变化的关系式。\n(2) 在第 $2 \\mathrm{~s}$ 末到第 $3 \\mathrm{~s}$ 末这段时间内，小球的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的?\n(3) 该小球在第 $100 \\mathrm{~s}$ 时的位移是多少?路程是多少?\n图 2-5\n5. 如图 2-6甲,$O$ 点为单摆的固定悬点,将\n甲\n乙图 2-6\n6. 把一个笑子用四根弹簧支撑起来,笄子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振笑,如图 2-7 甲所示。该共振筛的共振曲线如图 2-7乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加笑子质量,可增大筒子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是 $54 \\mathrm{r} / \\mathrm{min}$。为了使笑子的振幅增大,请提出两种方案。\n甲\n乙\n图 2-7 力传感器接在摆球与 $O$ 点之间。现将摆球拉到\n## 第三章\n机械波\n“隔墙有耳”“一石激起千层浪”……我们对这些现象耳熟能详,它们都与波动有关。测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图,医生用“B 超” 诊断疾病,狂风巨浪使船舶颠篑,地震波对建筑物造成破坏 $\\cdots \\cdots$ 种种现象表明：波既能传递信息，又能传递能量。\n多姿多彩的波有许多共同的特征和规律,我们应该很好地认识波,以便更好地利用波,或预防和减轻波所造成的破坏。\n水波离开了它产生的地方,而那里的水并不离开,就像风在田野里掀起的麦浪。我们看到,麦浪滚滚地在田野里奔去,但是麦子却仍旧留在原来的地方\n## 1 波的形成\n一达・芬奇 1\n## $2+2+\\infty$\n问题\n在艺术体操的带操表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带随之波浪翻卷。彩带上的波浪向前传播时,彩带上的每个点也在向前运动吗?\n彩带上的波浪翻卷实际是振动在彩带上传播的结果。振动的传播称为波动,简称波 (wave )。波是怎样形成的?\n## 波的形成\n## 演示\n## 观察绳波的产生和传播\n图 3.1-1 沿绳传播的波\n如图 3.1-1，取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后向上抖动一次,可以看到绳上形成一个凸起部分,这个凸起部分向另一端传去。向下抖动一次,可以看到绳上形成一个世下部分,这个凹下部分也向另一端传去。连续向上、向下抖动长绳,可以看到一列波产生和传播的情形。\n在绳上做个红色标记,在波传播的过程中,这个标记怎样运动?它是否随着波向绳的另一端移动?\n(1) 达·芬奇 ( Leonardo da Vinci,1452-1519),意大利文艺复兴时期的画家、科学家,研究领域涉及数学、物理学、天文学等。仔细观察会发现,绳子上的各点只是在一定位置上下振动,没有向前运动,而振动这种形式却传播出去了。为什么会这样呢?\n绳子是有弹性的物体。设想把一条绳子分成一个个小段,这些小段可以看作一个个相连的质点,这些质点之间存在着弹性力的作用。当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点,使它也上下振动,这个质点又带动更远一些的质点 $\\cdots \\cdots$ 绳子上的质点都跟着振动起来,只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。这样依次带动下去,绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了,整体上形成了凹凸相间的波形。\n图 3.1-2更清楚地描绘了绳中质点的运动与波的传播的关系。图中小圆点代表绳中的质点,相邻质点之间有相互\n作用力,这使得一个质点的运动会影响相邻质点的运动。\n质点 $P_{0}$ 在沿上下方向振动,依次牵动质点 $P_{1},P_{2}$,$P_{3},\\cdots$ 使它们也运动起来。若在 $t=\\frac{1}{4} T$ 时刻,质点 $P_{0}$ 到达了最高点,则 $P_{2}$ 刚要开始运动。质点 $P_{0}$ 到达最高点后又开始下落,当 $t=\\frac{1}{2} T$ 时它又回到平衡位置,而这时 $P_{2}$ 刚刚到达最高点,质点 $P_{4}$ 则刚要开始运动。下面两幅图是随 $t=\\frac{3}{4} T_{-A}^{A}+C_{0}^{A}+\\cdots \\cdot \\cdots$ 后 $\\frac{3}{4} T、T$ 时刻各质点的位置及波的形状。\n图 3.1-2 横波的形成\n## 做一做\n一组学生手挽手排成一行,从左边第一位同学开始,周期性地下蹲、起立,依次带动旁边的同学重复他的动作,只是后边的一位总比前边的一位稍迟一点点。这样就会看到凹凸相间的波沿着队伍传播开来，而每个学生的位置并没有移动。\n运动会上的团体操表演常常用这种办法来表现波浪（图 3.1-3）。\n图 3.1-3 材体操表现波浪\n## 横波和纵波\n图 3.1-2 表现的是绳子中传播的波。在这列波中质点上下振动，波向右传播，二者的方向相互垂直。质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波,叫作横波（transverse wave ）。在横波中，凸起的最高处叫作波峰（wave crest)，凹下的最低处叫作波谷 (wave trough)。\n我们再看另外一种波。\n观察弹簧形成的波\n如图3.1-4,将一根长而软的弹簧水平放置在光滑平面上,在左端沿弹簧轴线方向不断推、拉弹簧,观察实验现象。\n图 3.1-4 弹簧形成的波\n实验中观察到，弹簧圈密集的部分和稀疏的部分交替向右传播，在弹簧上形成一种与横波不一样的波。\n这种波又是如何形成的呢?我们把一系列弹簧圈看成一系列质点,它们之间由弹力联系着。手执弹簧一端左右振动起来以后,近端的质点依次带动远端的质点左右振动,但后一个质点总比前一个质点迟一些开始振动。也就是说,后一个质点振动的相位总比前一个质点落后一些。这样,弹簧一端左右振动的状态就沿弹簧传播开来。从整体上看,就形成了疏密相间的波。\n在图 3.1-4 所示的波中，质点左右振动，波向右传播,二者的方向在同一直线上。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作纵波 (longitudinal wave)。在纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。\n发声体振动时在空气中产生的声波是纵波。例如振动的音叉,它的叉股向一侧振动时,压缩邻近的空气,使这部分空气变密,叉股向另一侧振动时,又使这部分空气变得稀疏。这种疏密相间的状态向外传播就形成声波 ( 图 3.1-5)。声波传人人耳,使鼓膜振动,就引起声音的感觉。声波不仅能在空气中传播,也能在液体、固体中传播。\n图 3.1-5 声波示意图\n## 机械波\n绳上和弹簧上的波是在绳和弹簧上传播的,水波是在水面传播的,声波通常是在空气中传播的。绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质,叫作介质 (medium)。组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动。机械振动在介质中传播,形成了机械波 ( mechanical wave )。\n介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播。例如绳上或弹簧上有波传播时,它们的质点发生振动,但质点并不随波迁移，传播的只是振动这种运动形式。\n介质中本来静止的质点,随着波的传来而发生振动,这表示它获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的,所以波在传播“振动” 这种运动形式的同时,也将波源的能量传递出去。波是传递能量的一种方式。\n波不但传递能量,而且可以传递信息。我们用语言进行交流，就是利用声波传递信息。\n## 做一做\n有一盆平静的水,上面漂着一片小纸庴。用笔尖轻点水面,观察产生的水波。使笔尖周期性地轻点同一处水面，观察水波的传播和纸㞕的运动。\n## 练习与应用\n1. 举出一个生活中的例子,说明机械波是“质点振动” 这种运动形式在介质中的传播,质点并没迁移。2. 图 3.1-6是某绳波形成过程的示意图。质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动其余质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。已知 $t=0$ 时,质点 1 开始向上运动;$t=\\frac{1}{4} T$ 时,1 到达最上方,5 开始向上运动。\n图 3.1-6\n( 1) $t=\\frac{1}{2} T$ 时,质点 $8、12、16$ 的运动状态如何?(2) $t=\\frac{3}{4} T$ 时,质点 $8、12、16$ 的运动状态如何?\n(3) $t=T$ 时，质点 $8、12、16$ 的运动状态如何?\n3. 图 3.1-7 是以质点 $P$ 为波源的机械波在绳上传到质点 $Q$ 时的波形。\n（1）请判断此机械波的类型。\n(2) $P$ 点从平衡位置刚开始振动时,是朝着哪个方向运动的?\n图 3.1-7\n## (2) 波的描述\n观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性,我们能否用图像的方法来描述一列波呢?如果能,坐标轴表示的是什么物理量?\n过去我们研究的是单个质点的运动情况,用 $x-t$ 图像可以很方便地描述质点在任意时刻的位移。而波却是很多质点的运动,在同一时刻各个质点的位移都不尽相同,不方便用 $x-t$ 图像来描述。能否用其他的图像来描述波呢?我们以横波为例研究波的图像。\n## 波的图像\n图 3.2-1 是根据一张绳上横波的照片画出的图,记录了绳上各质点在该时刻的具体位置。如果建立直角坐标系,把该时刻绳上各质点的具体位置反映在坐标系中，就可以得到这一时刻绳子上波的图像。\n在图 3.2-2 中,用横坐标 $x$ 表示在波的传播方向上绳中各质点的平衡位置,纵坐标 $y$ 表示某一时刻绳中各质点偏离平衡位置的位移。我们规定,位移向上时 $y$ 取正值,向\n图 3.2-1 绳上的横波\n图 3.2-2 横波的图像下时 $y$ 取负值。\n把平衡时位于 $x_{1},x_{2},x_{3},\\cdots$ 的质点的位移 $y_{1},y_{2},y_{3},\\cdots$ 画在 $O x y$ 坐标平面内,得到一系列坐标为 $\\left(x_{1},y_{1}\\right),\\left(x_{2}\\right.$,$\\left.y_{2}\\right),\\left(x_{3},y_{3}\\right),\\cdots$ 的点,这些点的集合就是这一时刻波的图像。波的图像有时也称波形图。\n如果波的图像是正弦曲线,这样的波叫作正弦波,也叫简谐波（ simple harmonic wave )。可以证明，介质中有正 -我们可以形象地说: 波的图像是“照相式” 的，而振动图像是“录像式\" 的\n图 3.2-3 波长\n表 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时几种介质中的声速\n| 介质 | 声速/ $\\left(\\mathrm{m} \\cdot \\mathrm{s}^{-1}\\right)$ |\n| :---: | :---: |\n| 空气 | 332 |\n| 水 | 1450 |\n| 铜 | 3800 |\n| 铁 | 4900 |\n| 玻璃 | $5000 \\sim 6000$ |\n| 松木 | 约 3320 |\n| 软木 | $430 \\sim 530$ |\n| 橡胶 | $30 \\sim 50$ |\n弦波传播时，介质的质点在做简谐运动。\n简谐波的波形图与质点的振动图像都是正弦曲线,但它们的意义是不同的。波形图表示介质中的“各个质点” 在“某一时刻” 的位移,振动图像则表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移。\n## 波长、频率和波速\n在上节图 3.1-2 中,从 $t=0$ 到 $t=T$ 这段时间里,由质点 $P_{0}$ 发出的振动传到质点 $P_{8}$,使质点 $P_{8}$ 开始振动。这时质点 $P_{0}$ 恰好结束了一次全振动而开始下一次全振动,此后质点 $P_{0}$ 和质点 $P_{8}$ 的振动步调完全一致。也就是说,这两个质点振动的相位相同,它们在任何时刻相对平衡位置的位移的大小和方向总是相同的。同样,质点 $P_{1}$ 和 $P_{9}、P_{2}$ 和 $P_{10} \\cdots \\cdots$ 它们每一对在振动中的相位也总是相同的。\n在波的传播方向上,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,叫作波长（wavelength),通常用 $\\lambda$ 表示（图 $3.2-3)$。\n在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。\n在波动中,各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,这个周期或频率也叫作波的周期或频率。在图 3.1-2 中,由质点 $P_{0}$ 发出的振动,经过一个周期传到质点 $P_{8}$,也就是说,经过一个周期 $T$,振动在介质中传播的距离等于一个波长 $\\lambda$,所以机械波在介质中传播的速度为\n$$\nv=\\frac{\\lambda}{T}\n$$\n而 $f=\\frac{1}{T}$,所以上式也可以写成\n$$\nv=f \\lambda\n$$\n机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定,在不同的介质中，波速是不同的。声速还与温度有关，表中列出了 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时声波在几种介质中的传播速度。\n## 思考与讨论\n图 3.2-4 中实线为 $t=0$ 时刻的波形图，虚线为 $t=$ $0.1 \\mathrm{~s}$ 时刻的波形图。据此能否判定波的传播方向?\n图 3.2-4 不同时刻的波形图\n## 【 例题 】\n图 3.2-5 中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过 $0.5 \\mathrm{~s}$ 后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期 $T$ 大于 $0.5 \\mathrm{~s}$。\n图 3.2-5\n（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大?波的周期是多大?\n（ 2 ）如果波是向右传播的，波的速度是多大?波的周期是多大?\n分析这列波的周期大于 $0.5 \\mathrm{~s}$，所以经过 $0.5 \\mathrm{~s}$ 的时间，这列波传播的距离不可能大于一个波长 $\\lambda$。当波向左传播时,图中的波峰 1 只能到达波峰 2,而不可能向左到达更远的波峰。当波向右传播时，图中的波峰 1 只能到达波峰 3，而不可能向右到达更远的波峰。\n已知波传播的时间 $t=0.5 \\mathrm{~s}$,由图可以知道波的传播距离 $\\Delta x$,由公式 $v=\\frac{\\Delta x}{t}$ 就能够求出波的传播速度 $v$。\n由图又可以知道波长 $\\lambda$,由公式 $v=\\frac{\\lambda}{T}$ 就能够求出周期 $T$。\n解 （1 ) 如果波是向左传播的，从图 3.2-5 看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了 $6 \\mathrm{~cm}\\left(\\frac{1}{4}\\right.$ 个波长 $)$,由此可求出波速的大小\n$$\nv=\\frac{\\Delta x}{t}=\\frac{0.06}{0.5} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}=0.12 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}\n$$\n波的周期为\n$$\nT=\\frac{\\lambda}{v}=\\frac{0.24}{0.12} \\mathrm{~s}=2.0 \\mathrm{~s}\n$$\n( 2 ) 如果波是向右传播的,从图 3.2-5 看出,虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了 $18 \\mathrm{~cm}\\left(\\frac{3}{4}\\right.$ 个波长),由此可以求出波速的大小\n$$\nv=\\frac{\\Delta x}{t}=\\frac{0.18}{0.5} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}=0.36 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}\n$$\n波的周期为\n$$\nT=\\frac{\\lambda}{v}=\\frac{0.24}{0.36} \\mathrm{~s}=0.67 \\mathrm{~s}\n$$\n## 练习与应用\n1. 图 3.2-6为一列沿 $x$ 轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形,试画出该简谐波经过极短一段时间后的波形图,并确定初始时刻图中 $A、B、C、D$ 四个质点的振动方向及这段时间内质点速度大小的变化情况。\n图 3.2-6\n2. 简谐横波某时刻的波形如图 3.2-7所示,$P$ 为介质中的一个质点,波沿 $x$ 轴的正方向传播。\n(1) 此时刻与经过 $\\frac{1}{4} T$ 后的时刻,质点 $P$ 的速度与加速度的方向各是怎样的?\n(2) 经过一个周期,质点 $P$ 通过的路程为多少？\n(3) 有同学说由此时刻起经过 $\\frac{1}{4} T$ 后,质点 $P$ 通过的路程为 $A_{0}$,你认为这种说法对吗?\n图 3.2-7\n3. 图3.2-8 是一列波的图像。\n(1) 如果波沿着 $x$ 轴的正方向传播,$K、L、$ $M$ 三个质点，哪一个最先回到平衡位置?\n(2) 如果波沿着 $x$ 轴的负方向传播,$K、L、$ $M$ 三个质点，哪一个最先回到平衡位置?\n图 3.2-8\n4. 一列横波某时刻的波形如图 3.2-9 甲所示，图 3.2-9乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。\n(1) 若波沿 $x$ 轴的正方向传播,图乙为 $K$ $L、M、N$ 四点中哪点的振动图像?\n(2) 若波沿 $x$ 轴的负方向传播,图乙为 $K、$ $L、M、N$ 四点中哪点的振动图像?\n甲\n乙图 3.2-9\n5. 在空气中波长为 $1 \\mathrm{~m}$ 的声波,由空气传入水中，声波在水中的频率和波长各是多少?( 此时温度为 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ )\n6. 湖面上停着 A、B 两条小船，它们相距 $20 \\mathrm{~m}$。一列水波正在湖面上沿 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 连线的方向传播，每条小船每分钟上下浮动 20 次。当 $\\mathrm{A}$ 船位于波峰时,B船在波谷,两船之间还有一个波峰。求水波的波速。\n## 3 波的反射、折射和衍射\n我们知道,声音在传播过程中,遇到障碍物时会发生反射。对着远处的峭壁大喊一声会听到回声,就是声波在峭壁上反射的结果。生活中,你是否注意过水波的反射?波的反射应该遵从什\n么规律?\n## 波的反射\n我们可以通过实验来研究水波的反射规律。\n## 演示\n水波的反射\n如图3.3-1甲，在发波水槽一端有一平板振动发生器,振动发生器在水槽中能够产生水波。在水槽中斜向放置一块挡板,观察水波在传播过程中发生的现象。\n甲\n乙\n图 3.3-1 水波的反射\n如图 3.3-1乙，当水波遇到挡板时会发生反射 (reflection)。如果用一条射线代表水波的入射方向（入射线),用另一条射线代表水波的反射方向（反射线),我们发现水波的反射与初中学过的光的反射遵循同样的规律。反射线、法线与人射线在同一平面内,反射线与人射线分居法线两侧，反射角等于入射角。\n## 波的折射\n我们知道光从一种介质进人另一种介质时会发生折射,\n图 3.3-2 水波的折射\n机械波会发生折射吗？理论和实验证明,一切波都会发生折射现象。一列水波在深度不同的水域传播时,在交界面处将发生折射 (refraction),如图3.3-2 所示。\n如果用一条射线代表水波的人射方向，用另一条射线代表水波的折射方向,可以更清晰地看出水波的折射现象。\n## 波的衍射\n在水塘里，微风激起的水波遇到小石子、芦苇等细小的障碍物时,会绕过它们继续传播。在波的前进方向上放一个有孔的屏,可以看到波通过小孔而在屏的后面向各个方向传播。\n波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫作波的衍射 (diffraction)。波在什么条件下能够发生明显的衍射现象?\n## 演示\n甲\n乙\n图 3.3-3 波长一定的水波通过宽度不同的狭缝\n水波的行射\n在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,观察水波通过狭缝后的传播情况 (图 3.3-3 甲)。\n保持水波的波长不变,改变狭缝的宽度,观察水波的传播情况有什么变化 (图 3.3-3 乙)。\n通过实验可以看到,在狭缝宽度比波长大得多的情况下,波的传播如同光沿直线传播一样,在挡板后面产生“阴影区”，如图3.3-3 甲所示;在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下,发生明显的衍射现象,水波可以绕到挡板后面继续传播,如图 3.3-3乙所示。\n保持狭缝的宽度不变,改变水波的波长,观察波的传播情况有什么变化。图 3.3-4是实验时拍摄的照片,在甲、乙、丙三幅照片中,波长分别是狭缝宽度的 $\\frac{7}{10}、\\frac{5}{10}、\\frac{3}{10}$。对比这三幅照片会再次看到,波长与狭缝宽度相差不多时,有明显的衍射现象,随着波长的减小,衍射现象变得不明\n甲\n乙\n丙\n图 3.3-4 波长不同的水波通过宽度一定的狭缝\n显。可以推测,当波长与狭缝宽度相比非常小时,水波将沿直线传播，观察不到衍射现象。\n实验表明，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。\n不只是水波，声波也能发生衍射。“闻其声而不见其人”，这是司空见惯的现象。通常的声波，波长为 $1.7 \\mathrm{~cm} \\sim$ $17 \\mathrm{~m}$,跟一般障碍物的尺寸相当,所以声波能绕过一般的障碍物，使我们能听到障碍物另一侧的声音。\n一切波都能发生衍射。衍射是波特有的现象。\n## 练习与应用\n1. 蝙蝠是通过声波的反射来判断前方是否有障碍物的。科学家在蝙蝠飞行的空间里横跨了很多系有铜铃的绳索，蝙蝠在黑暗中飞行时不会碰撞这些绳索而导致铜铃发声。据此，你认为蝙蝠发出的声波频率应该具有怎样的特征？尽可能用数量级来描述你的估算\n2. 操场上的喇口正在播放音乐,有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面,听到喇口播放的音乐声有所减弱。是高音还是低音减弱得明显一些?为什么?3. 如图 3.3-5，挡板 $\\mathrm{M}$ 是固定的，挡板 $\\mathrm{N}$ 可以上下移动。现在把 $\\mathrm{M}$、$\\mathrm{N}$ 两块挡板中的空隙当作一个“小孔” 做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，$P$ 点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到 $P$ 点,可以采用什么办法?\n图 3.3-5 4. 假想人耳可听的声波波长在毫米数量级。从波的衍射角度思考,这对我们的生活会产生什么影响?\n# 波的干涉\n要研究上述问题,我们需要先了解一个现象――波的叠加。\n## 波的叠加\n在介质中常常有几列波同时传播。两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样，改变各自的运动特征呢?\n## 演示\n观察波的叠加现象\n在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,在绳上分别产生相向传播的两列波（图 3.4-1甲)。\n观察两列波的传播情况（图 3.4-1 )。\n图 3.4-1 波的叠加\n>“保持各自的运动特征” 指的是各自的波长、频率等保持不变,不因其他波的存在而受影响。\n可以发现，两列波在彼此相遇并穿过后，波的形状和相遇前一样,传播的情形也和相遇前一样 (图 3.4-1 戊)。生活中常见的水波也是如此,两列水波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列水波相遇一样。\n事实表明,几列波相遇时能够保持各自的运动特征,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和（图 3.4-1 丙)。\n## 波的干涉\n两列周期相同的波相遇时，在它们重叠的区域里会发生什么现象？我们先观察，然后再作解释。\n## 演示\n观察水波的干涉\n水槽中,波源是固定在同一个振动片上的两根细杆,当振动片振动时,两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源。这两个波源发出的是频率相同的波。两列波的振动方向也相同,水面质点的振动都沿上下方向。由于两根细杆是同步振动的,所以它们振动的相位差保持不变（总是 0 )。\n这两列波相遇后,在它们重叠的区域形成如图 3.4-2 所示的图样: 水面上出现了一条条相对平静的区域和激烈振动的区域,这两类区域在水面上的位置是稳定的。\n怎样解释上面观察到的现象呢?\n如图 3.4-3，用两组同心圆表示从波源发出的两列波，蓝线圆表示波峰,黑线圆表示波谷。蓝线圆与黑线圆间的距离等于半个波长,蓝线与蓝线、黑线与黑线之间的距离\n图 3.4-2 水波的干涉图样等于一个波长。\n图 3.4-3 波的干涉示意图如果在某一时刻，一列波的波峰与另一列波的波峰在水面上的某点（例如图3.4-3 中的 $M$ 点）相遇,也就是说,两列波在这里引起的振动的相位相同，那么经过半个周期,一定是波谷与波谷在这里相遇。波峰与波峰相遇时，质点向上的位移最大,等于两列波的振幅之和;波谷与波谷相遇时,质点的位移尽管是向下的,但也是最大,也等于两列波的振幅之和。又由于两列波在这点的相位差保持不变,因此,在这一点,两列波引起的振动总是相互加强的,质点的振幅最大。\n如果在某一时刻，两列波的波峰与波谷在水面上的某点 (例如图3.4-3 中的 $N$ 点）相遇,也就是说,两列波在这里引起的振动的相位相反,相互削弱;经过半个周期,变成波谷与波峰在这里相遇,两列波在这一点引起的振动仍然相互削弱。又由于两列波在这点的相位差保持不变,所以它们在这点引起的振动总是相互削弱的。如果两列波的振幅相同，质点的位移之和就总等于 0。\n在图 3.4-3 中，蓝线圆与蓝线圆的交点或者黑线圆与黑线圆的交点,是振动的加强区,它们连成的区域用红实线画出;蓝线圆与黑线圆的交点为振动的减弱区,它们连成的区域用红虚线画出。从图 3.4-3 中可以看出,情况与实验结果是一致的。\n在上面的实验中，两个波源的频率是相同的。如果两列波的频率不同,在相互叠加时,波中相遇区域的各个质点的振幅会随时间变化,不会出现振动总是加强与总是减弱的区域。\n同时,在上面的实验中,两个波源的相位差是保持不变的。如果两个波源的相位差随时间变化,波中相遇区域的各个质点的相位差会随时间变化,同样不会出现振动总是加强与总是减弱的区域。\n另外，在上面的实验中，两列波在相遇区域各质点引起的振动方向也应该总是相同的。否则也不会出现振动总是加强与总是减弱的区域。\n可见，频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是减弱，这种现象叫作波的干涉 (interference )。形成的这种稳定图样叫作干涉图样。\n不仅水波会发生干涉现象，声波、电磁波等一切波，只要满足上述条件都能发生干涉。跟衍射一样，干涉也是波特有的现象。\n## 做一做\n## 声音的干涉\n安装两个相同的扬声器,并且使它们由同一个信号源带动,发出相同频率的声音。同学们分成两组,手持不同颜色的标志 (如 $\\mathrm{A}$ 组持白,$\\mathrm{B}$ 组持黑),分散在两个扬声器之间,注意听扬声器发出的声音,并且小范围地移动。$\\mathrm{A}$ 组同学移动到声音最大位置停住,B 组同学移动到声音最小 (或听不到声音) 位置停住。找到位置后都把标志举起,看看 $\\mathrm{A}$ 组和 $\\mathrm{B}$ 组同学所在位置的分布有什么规律。\n## STSE\n## 主动降噪技术\n噪声会影响我们的日常生活,人们通常在声源处、传播过程中以及人耳处采取措施,以控制噪声。声音是一种波,通过波的干涉能哆起到消音的作用。这一原理使我们可以主动出击,通过发出与噪声振幅、频率相同,相位相反的声波来抵消噪声 (图3.4-4)。\n具有主动降噪功能的耳机就是根据这一原理制成的。简单来说,在耳机内设有麦克风,用来收集周围环境中的噪声信号,在此基础上,耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况,并产生相应的抵消声波。为了保证降噪质量,耳机内还设有另一个麦克风来检测合成后的噪声是否变小。这时,处理器会根据这个麦克风的测量结果,对处理过程不断优化,进一步降低合成后的噪声音量,达到最佳的降噪效果,使人们更好地欣赏音乐或是进行通信等活动\n主动降噪技术使我们摆脱噪声的困扰,它不仅能㿟营造安静的生活氛围,而且能㿟在机场等强喿声场景下保护人们的健康 (图3.4-5)。\n图 3.4-4 消声原理图 3.4-5 佩戴耳机保护听力\n## 练习与应用\n1. 图 3.4-6 表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。\n(1) 描述一个周期内 $M、N$ 两个质点的运动情况。\n(2) 用空心小圆圈把半个周期后图中具有最大正位移的点标出来,用实心小圆点把半个周期后图中具有最大负位移的点标出来。\n(3) 把图中比较“平静” 的地方用虚线标出来。\n图 3.4-6\n2. 在图 3.4-6 所描述的时刻,$M$ 是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。\n(1) 随着时间的推移,这个凸起最高的位置在向哪个方向移动?是不是 $M$ 质点在向那个方向迁移?$M$ 质点在哪个方向上运动?\n(2) 指出图中哪个位置是凹下最低的位置 (只需指出一个)。随着时间的推移,这个凹下最低的位置在向哪个方向移动?\n(3) 由图中时刻经过 $\\frac{T}{4}$ 时,$M$ 质点的位移有什么特点?3. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都会发出噪声,图 3.4-7 所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。波长为 $\\lambda$ 的声波沿水平管道自左向右传播,在声波到达 $a$ 处时，分成上下两束波，这两束声波在 $b$ 处相遇时可削弱噪声。试说明该消声器的工作原理及要达到良好的消声效果必须满足的条件\n图 3.4-7\n4. 波源 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 振动方向相同,频率均为 $4 \\mathrm{~Hz}$,分别置于均匀介质中的 $A、B$ 两点,$A B=$ $1.2 \\mathrm{~m}$,如图 3.4-8 所示。两波源产生的简谐横波沿直线 $A B$ 相向传播,波速为 $4 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。已知两波源振动的初始相位相同,求 $A、B$ 间合振动振幅最小的点的位置。\n图 3.4-8\n## 多普勒效应\n## 问题\n仔细听急救车的鸣笛声,你会发现一个现象：当车从你身边疾驰而过的时候,鸣笛的音调会由高变低。这到底是怎么回事?\n1842 年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似上面描述的现象。他经过认真的研究,发现波源与观察者相互靠近或者相互远离时，接收到的波的频率都会发生变化。人们把这种现象叫作多普勒效应 ( Doppler effect)。\n## 多普勒效应\n## 演示\n## 蜂鸣器音调的变化\n将一个以电池为电源的蜂鸣器固定在长竹竿的一端,闭合开关后听一听它发出的声音。请一位同学用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶快速转动 (图 3.5-1),在几米之外听它的声音有什么变化。\n要了解多普勒效应,可以做如下的模拟实验。让一队人沿路行走,观察者站在路旁不动,假设每分钟有 30 个人\n图 3.5-1 蜂鸣器音调的变化从他身边通过（图 3.5-2 甲），这种情况下的“过人频率” 是 30 人/分。如果观察者逆着队伍行走,每分钟与观察者相遇的人数增加,也就是频率增加 ( 图 3.5-2 乙);反之,如果观察者顺着队伍行走,频率降低 (图 3.5-2 丙 )。在这个模拟实验中，人不表示介质中的质点，只代表传播中的波峰或波谷,于是“过人频率” 就代表波的频率。\n$>$ 观察者顺着队伍的方向行走时，假设他的速度小于队伍行进的速度。\n图 3.5-2 多普勒效应的模拟实验\n我们可以这样理解声波的多普勒效应：当波源与观察者相对静止时,$1 \\mathrm{~s}$ 内通过观察者的波峰（或密部）的数目是一定的,观测到的频率等于波源振动的频率;当波源与观察者相互接近时,$1 \\mathrm{~s}$ 内通过观察者的波峰（或密部）的数目增加,观测到的频率增加;反之,当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小。\n## 思考与讨论\n图 3.5-3 固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波。当振动片在水面上移动时拍得一幅如图 3.5-3 所示的照片,显示出此时波的图样。由照片是否可知，振动片正在向图中哪个方向移动?单位时间内是水波槽左边接收完全波个数多还是右边接收完全波个数多?\n## 多普勒效应的应用\n多普勒效应在科学技术中有广泛的应用。交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。装有多普勒测速仪的监视器可以装在公路上方,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。利用多普勒测速仪,还可以测量水在海底的流速,为养殖场寻找适合贝类生长的场所（图 3.5-4)。\n图 3.5-4 水下多普勒测速仪\n医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收。测出反射波的频率变化,就能知道血流的速度。这种方法俗称“彩超”,可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。\n理论和实验都证明,光波或电磁波都有多普勒效应,多普勒效应在科学技术中也有着广泛的应用。宇宙中的星球都在不停地运动。测量星球上某些元素发出的光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度。\n## 练习与应用\n1. 为了理解多普勒效应,可以设想一个抛球的游戏 ( 图 3.5-5)。设想甲每隔 $1 \\mathrm{~s}$ 向乙抛一\n甲\n抛球时两人站着不动\n甲\n抛球时乙向甲跑来\n图 3.5-5 个球，如果甲、乙都站着不动,乙每隔 $1 \\mathrm{~s}$ 接到一个球。如果甲抛球时仍然站着不动,而乙以一定速度向甲运动,这时乙接球的时间间隔是否还是 $1 \\mathrm{~s}$?如果乙靠向甲的速度增大,乙接球的时间间隔是否会有变化?\n2. 火车上有一个声源发出频率一定的乐音。当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下哪种情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来低?请解释原因\nA. 观察者静止，火车向他驶来\nB. 观察者静止,火车离他驶去\nC. 火车静止,观察者乘汽车向着火车运动\nD. 火车静止,观察者乘汽车远离火车运动\n3. 在网络搜索引擎上键入“多普勒效应” 一词,查找多普勒效应的应用,并写出一篇介绍文章，全班同学进行交流。\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1. 向水面上扔一个石块,形成如图 3-1 所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，试大致画出水波通过图 3-1 甲的孔 $\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{B}$ 以及遇到图 3-1乙中障碍物 $\\mathrm{C}$ 和 $\\mathrm{D}$ 之后的传播情况\n甲\n乙图 3-1\n2. 第一次测定声音在水中的传播速度是 1827 年在日内瓦湖上进行的,现有两位同学模拟当年情景（图3-2)：两条船相距 $14 \\mathrm{~km}$,一位同学在一条船上敲响水里的一ロ钟，同时点燃船上的火把使其发光;另一条船上的同学在看到火把发光后 $10 \\mathrm{~s}$,通过水里的听音器听到了水下的钟声。试根据这些数据计算水中的声速\n图 3-2\n3. 图3-3 的横波正在沿 $x$ 轴的正方向传播,波速为 $0.5 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,分别画出 $1 \\mathrm{~s}$ 和 $4 \\mathrm{~s}$ 后的两个波形图\n图 3-3\n4. 一列简谐横波在 $t=0$ 时的波形图如图 3-4 所示。介质中 $x=2 \\mathrm{~m}$ 处的质点 $P$ 沿 $y$ 轴方向做简谐运动的表达式为 $y=10 \\sin (5 \\pi t)(y$ 的单位是 $\\mathrm{cm})$。\n（1）由图确定这列波的波长 $\\lambda$ 与振幅。\n（2）求出这列波的波速。\n(3) 试判定这列波的传播方向。\n图 3-4\n5. 某波源 $S$ 发出一列简谐横波,波源 $S$ 的振动图像如图 3-5 所示。在波的传播方向上有 $A、B$ 两点,它们到 $S$ 的距离分别为 $45 \\mathrm{~m}$ 和 $55 \\mathrm{~m}$。测得 $A、B$ 两点开始振动的时间间隔为 $1.0 \\mathrm{~s}。$\n( 1 ) 求这列波的波长 $\\lambda$。\n（2）当 $B$ 点离开平衡位置的位移为 $6 \\mathrm{~cm}$ 时,$A$ 点离开平衡位置的位移是多少?\n图 3-5 1. 如图 3-6甲,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失” 的现象,如图乙所示。请判断: 从此时刻开始，$a、b$ 两质点将向哪个方向运动?\n甲\n乙图 3-6\n2. 振源 $A$ 从 0 时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动,振幅为 $0.2 \\mathrm{~m}。0.4 \\mathrm{~s}$ 时绳上形成的波形如图 3-7 所示。规定向上为质点振动位移的正方向,试画出 $A$ 点的振动图像。\n图 3-7\n3. 图 3-8 中的 $a$ 是一列正弦波在某时刻的波形曲线,$b$ 是 $0.2 \\mathrm{~s}$ 后它的波形曲线。试求这列波可能的传播速度。\n图 3-8\n4. 如图 3-9,$S$ 点是波源,振动频率为 $100 \\mathrm{~Hz}$,产生的简谐波向右传播,波速为 $80 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。波在传播过程中经过 $P、Q$ 两点,已知 $S P$ 为 $4.2 \\mathrm{~m}$,$S Q$ 为 $5.4 \\mathrm{~m}$\n(1) 在某一时刻 $t$,当 $S$ 点通过平衡位置向上运动时,$P$ 点和 $Q$ 点是处于波峰还是处于波\n图 3-9 谷，或者处于其他位置?\n(2) 取时刻 $t$ 为时间的起点,分别作出 $S$、$P、Q$ 三点的振动图像\n5. 在学校运动场上 $50 \\mathrm{~m}$ 直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为 $5 \\mathrm{~m}$ 的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进 $10 \\mathrm{~m}$。求在此过程中他听到扬声器声音由强变弱的次数。6. 如图 3-10,一列简谐横波在 $x$ 轴上传播,图甲和图乙分别为 $x$ 轴上 $a、b$ 两质点的振动图像,且 $x_{a b}$ 为 $6 \\mathrm{~m}$。试求出这列波的波长与波速。\n甲\nZ 图 3-10\n7. 两列简谐横波分别沿 $x$ 轴正方向和负方向传播,两波源分别位于 $x=-0.2 \\mathrm{~m}$ 和 $x=1.2 \\mathrm{~m}$ 处,两列波的波速均为 $0.4 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,波源的振幅均为 $2 \\mathrm{~cm}$。图 3-11 为 0 时刻两列波的图像,此刻平衡位置在 $x=0.2 \\mathrm{~m}$ 和 $x=0.8 \\mathrm{~m}$ 的 $P、Q$ 两质点刚开始振动。质点 $M$ 的平衡位置处于 $x=0.5 \\mathrm{~m}$ 处。\n(1) 求两列波相遇的时刻。\n(2) 求 $1.5 \\mathrm{~s}$ 后质点 $M$ 运动的路程。\n图 3-11\n第四章光\n光给世界带来光明,使我们能看清周围的景物,进行各种活动;光从太阳、星球射到我们这里,给我们带来了宇宙空间的信息,使我们能够认识宇宙;光从原子、分子内部发射出来,使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科,又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一,具有强大的生命力和不可估量的发展前景。\n按照不同的研究目的,光学可以粗略地分为两大分支: 一支利用几何学的概念和方法研究光的传播规律,称为几何光学;另一支主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律,通常称为物理光学。\n在本章中,我们将学习几何光学和物理光学的初步知识。固执于光的旧有理论的人们，最好是从它自身的原理出发，提出实验的说明。并且，如果他的这种努力失败的话，他应该承认这些事实。\n—托马斯・杨 ${ }^{1}$\n## 1 光的折射\n阳光照射水面时,我们能够看到水中的鱼和草,同时也能看到太阳的倒影,这说明：光从空气射到水面时,一部分光射进水中,另一部分光返回到空气中。一般来说,光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时,一部分光会返回到第 1 种介质,这个现象叫作光的反射;另一部分光会进人第 2 种介质,这个现象叫作光的折射 ( 图4.1-1)。\n光在反射时遵从反射定律，光在折射时遵从什么规律呢?\n## 折射定律\n如图 4.1-2,让一束光由一种介质斜着射向另一种介质,例如,从空气射向水中,入射光线与法线的夹角 $\\theta_{1}$ 称为人射角,折射光线与法线的夹角 $\\theta_{2}$ 称为折射角。光在折射时，折射角与人射角之间会有什么定量的关系?\n(1) 托马斯·杨 (Thomas Young,1773-1829),英国物理学家、考古学家、医生,光的波动说的奠基人之一。\n图 4.1-1 光的反射和折射同时发生\n图 4.1-2 光的折射我们可以通过做类似图 4.1-2 所示的实验,测量多个人射角和折射角,找出这些数据之间的关系。1621 年,荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后,找到了两者之间的关系,并把它总结为光的折射定律 (refraction law ): 折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即\n$$\n\\frac{\\sin \\theta_{1}}{\\sin \\theta_{2}}=n_{12}\n$$\n式中 $n_{12}$ 是比例常数,它与人射角、折射角的大小无关,只与两种介质的性质有关。我们在初中学过的透镜就是根据光的折射原理制成的。\n事实表明，当光从水中斜射人空气时也会发生偏折,而且当光线沿图 4.1-2 中 $B O$ 的方向进人空气时,折射光线必沿 $O A$ 的方向射出。也就是说,与光的反射现象一样,在光的折射现象中,光路也是可逆的。\n## 折射率\n- 在实际应用中，遇到最多的情形是光从空气射入某种介质，或从某种介质射入空气，而空气对光的传播的影响很小,可以作为真空处理。\n下面我们讨论光从真空射人介质的情形。这时,（1) 式中的常数 $n_{12}$ 可以简单地记为 $n$。\n对于不同的介质来说，常数 $n$ 是不同的。例如，光从真空射人水中时,$n=1.33$;光从真空射人某种玻璃时,$n=1.50$。可见常数 $n$ 与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数 $n$ 越大,光线以相同人射角从真空斜射人这种介质时偏折的角度越大。\n光从真空射人某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率 (refractive index),用符号 $n$ 表示。真空的折射率为 1,空气的折射率近似为 1。\n(1) 在国内外各种参考书中,这个比例常数的符号有的用 $n_{12}$ 表示,有的用 $n_{21}$ 表示,还有的用 ${ }_{1} n_{2}$ 表示。国家标准没有关于这个符号的规定，阅读时要通过上下文明确符号的意义。本书采用第一种符号。研究表明，光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度 $c$ 与光在这种介质中的传播速度 $v$ 之比,即\n$$\nn=\\frac{c}{v}\n$$\n由于光在真空中的传播速度 $c$ 大于光在任何介质中的传播速度 $v$,因而任何介质的折射率 $n$ 都大于 1。所以,光从真空射人任何介质时,$\\sin \\theta_{1}$ 都大于 $\\sin \\theta_{2}$,即人射角总是大于折射角。下表列出了几种介质的折射率。\n表几种介质的折射率 $\\left(\\lambda=589.3 \\mathrm{~nm} t=20^{\\circ} \\mathrm{C}\\right)$\n| 介质 | 折射率 | 介质 | 折射率 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 金刚石 | 2.42 | 氯化钠 | 1.54 |\n| 二硫化碳 | 1.63 | 酒精 | 1.36 |\n| 玻璃 | $1.5 \\sim 1.8$ | 水 | 1.33 |\n| 水晶 | 1.55 | 空气 | 1.00028 |\n折射率是衡量材料光学性能的重要指标。根据折射定律,可以测量材料的折射率。\n## 实验\n## 测量玻璃的折射率\n根据光的折射定律，测量玻璃折射率的关键是想办法测量出入射角和折射角,为此必须要确定一条光路。怎样确定光路呢?请说出你的想法。\n一种方法如图 4.1-3 所示,当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时,只要找出与入射光线 $A O$ 相对应的出射光线 $O^{\\prime} D$,就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线 $O O^{\\prime}$,于是就能测量入射角 $\\theta_{1}、$ 折射角 $\\theta_{2}$。根据折射定律,就可以求出玻璃的折射率了。\n图 4.1-3 测量玻璃的折射率\n怎样确定与入射光线 $A O$ 相对应的折射光线 $O O^{\\prime}$?\n在木板上面铺一张白纸,把玻璃砖放在纸上，描出玻璃砖的两个边 $a$ 和 $a^{\\prime}$。然后，在玻璃砖的一侧插两个大头针 $A、B,A B$ 的延长线与 $a$ 的交点就是 $O$。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使 $B$ 把 $A$ 挡住（图 4.1-3 ),这样大头针 $A、B$ 就确定了射入玻璃砖的光线。\n在眼睛这一侧再插第三个大头针 $C$,使它把 $A、B$ 都挡住,插第四个大头针 $D$,使它把前三个大头针都挡住,那么,后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。\n在白纸上描出光线的径迹,测量相应的角度,计算玻璃的折射率 $n$。\n实验中，应该采取哪些措施以减小误差?\n你还可以设计其他实验方案吗?\n## 【例题】\n如图 4.1-4,一个储油桶的底面直径与高均为 $d$。当桶内没有油时,从某点 $A$ 恰能看到桶底边缘的某点 $B$。当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿 $A B$ 方向看去,恰好看到桶底上的点 $C,C、B$ 两点相距 $\\frac{d}{4}$。求油的折射率和光在油中传播的速度。\n甲没有油时刚好看到 $B$ 点\n乙有油时沿同一方向看去可以看到 $C$ 点\n图 4.1-4\n分析在图乙中过直线 $A B$ 与油面的交点 $O$ 作油面的垂线 $N N^{\\prime}$，交桶底于 $N^{\\prime}$ 点。根据题意可知,来自 $C$ 点的光线沿 $C O$ 到达油面后沿 $O A$ 方向射入空气。折射现象中光路是可逆的,因此如果光线沿 $A O$ 方向由空气射到油面,折射光线将沿 $O C$ 进入油中。以 $\\angle A O N$ 作为入射角,以 $\\angle C O N^{\\prime}$ 作为折射角,由折射定律可以求出油的折射率 $n$。\n解因为底面直径与桶高相等,所以\n$$\n\\angle A O N=\\angle B O N^{\\prime}=45^{\\circ}\n$$\n由 $O N^{\\prime}=2 C N^{\\prime}$ 可知\n$$\n\\sin \\angle C O N^{\\prime}=\\frac{C N^{\\prime}}{\\sqrt{C N^{\\prime 2}+O N^{\\prime 2}}}=\\frac{1}{\\sqrt{5}}\n$$\n因此,油的折射率\n$$\nn=\\frac{\\sin \\angle A O N}{\\sin \\angle C O N^{\\prime}}=\\frac{\\frac{\\sqrt{2}}{2}}{\\frac{1}{\\sqrt{5}}}=\\sqrt{\\frac{5}{2}}=1.58\n$$\n因为 $n=\\frac{c}{v}$,所以光在油中的传播速度\n$$\nv=\\frac{c}{n}=\\frac{3.0 \\times 10^{8}}{1.58} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}=1.9 \\times 10^{8} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}\n$$\n## 练习与应用\n1. 图4.1-5是光线由空气射入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气中的光路图,$O$ 点是半圆形玻璃砖的圆心。指出哪些情况是可能发生的，哪些情况是不可能发生的。\n申\n㣗\nZ\nJ 图 4.1-5\n2. 光以 $60^{\\circ}$ 入射角从空气射入折射率 $n=\\sqrt{3}$ 的玻璃中，折射角是多大?画出光路图。3. 图 4.1-6是光由空气射入某种介质时的折射情况,试由图中所给出的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。\n图 4.1-6\n4. 为了从坦克内部观察外部的目标,在坦克壁上开了一个孔。假定坦克壁厚 $20 \\mathrm{~cm}$，孔的左右两边距离 $12 \\mathrm{~cm}$,孔内安装一块折射率为 1.52 的玻璃，厚度与坦克的壁厚相同（图 4.1-7,俯视图 )。坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界角度范围为多大?\n坦克外部\n坦克内部\n图 4.1-7\n5. 依据图 4.1-3 测量玻璃折射率的实验,回答以下问题。\n(1) 证明图中的入射光线与射出玻璃砖的光线是平行的。\n(2) 射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移。证明：入射角越大，侧移越大。\n6. 将一根筝子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向拍摄的照片如图4.1-8所示。看上去,浸在水中的这段符子产生了侧移,而且变粗了。如何解释观察到的现象?\n图 4.1-8\n## 全反射\n## 问题\n水中的气泡看上去特别明亮,这是为什么呢?\n## 全反射\n对于折射率不同的两种介质，我们把折射率较小的称为光疏介质 (optically thinner medium),折射率较大的称为光密介质 ( optically denser medium)。光疏介质与光密介质是相对的,例如水、水晶和金刚石三种物质相比较,水晶对水来说是光密介质，对金刚石来说则是光疏介质。根据折射定律,光由光疏介质射人光密介质（例如由空气射人水 ) 时,折射角小于人射角;光由光密介质射人光疏介质（例如由水射人空气 ) 时,折射角大于人射角。\n光由光密介质进人光疏介质时,如果人射角不断增大,使折射角增大到 $90^{\\circ}$ 时，会出现什么现象?\n## 演示\n## 观察全反射现象\n如图 4.2-1,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。\n图 4.2-1 观察全反射现象当光从光密介质射人光疏介质时,同时发生折射和反射。如果人射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当人射角增大到某一角度,使折射角达到 $90^{\\circ}$ 时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫作全反射 (total reflection),这时的人射角叫作临界角 ( critical angle )。\n当光从光密介质射人光疏介质时,如果人射角等于或大于临界角，就会发生全反射现象。\n## 思考与讨论\n由于不同介质的折射率不同,在光从介质射入空气 ( 真空) 时,发生全反射的临界角是不一样的。怎样计算光从折射率为 $n$ 的某种介质射入空气 (真空) 发生全反射时的临界角 $C$?\n计算时可以先考虑图 4.2-2 的情形：光以接近 $90^{\\circ}$ 的入射角从空气射入介质,求出这时的折射角。根据光路可逆的道理,也就知道光从介质射入空气时发生全反射的临界角了。\n图 4.2-2 计算全反射的临界角\n光从介质射人空气 (真空) 时,发生全反射的临界角 $C$ 与介质的折射率 $n$ 的关系是\n$$\n\\sin C=\\frac{1}{n}\n$$\n从这个关系式可以看出,介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。水的临界角为 $48.8^{\\circ}$,各种玻璃的临界角为 $32^{\\circ} \\sim 42^{\\circ}$,金刚石的临界角为 $24.4^{\\circ}$。\n科研和技术中常常通过测量临界角来测定材料的折射率。\n全反射是自然界中常见的现象。例如,水中或玻璃中的气泡,看起来特别明亮,就是因为光从水或玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故。\n## 【例题 】\n在潜水员看来,岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆雉里,为什么?这个圆雉的顶角是多大?\n分析如图 4.2-3，岸上所有景物发出的光，射向水面时入射角 $\\theta_{1}$ 分布在 $0^{\\circ}$ 到 $90^{\\circ}$ 之间，射入水中后的折射角 $\\theta_{2}$ 都在 $0^{\\circ}$ 至临界角 $C$ 之间。\n解几乎贴着水面射人水里的光线,在潜水员看来是从折射角为 $C$ 的方向射来的，水面上其他方向射来的光线，折射角都小于 $C$。因此他认为水面以上所有的景物都出现在顶角为 $2 C$ 的圆雉里。\n由公式 $\\sin C=\\frac{1}{n}$ 和水的折射率 $n=1.33$,可求得临界角\n$$\nC=\\arcsin \\frac{1}{1.33}=48.8^{\\circ}\n$$\n设圆雉的顶角为 $\\alpha$,则有\n$$\n\\alpha=2 C=97.6^{\\circ}\n$$\n即圆雉的顶角为 $97.6^{\\circ}$。\n图 4.2-3\n## 全反射棱镜\n如图 4.2-4,玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形,当光从图中所示的方向射人玻璃时，由于光的方向与玻璃面垂直，光线不发生偏折。但在玻璃内部，光射向玻璃与空气的界面时，人射角大于临界角，发生全反射。与平面镜相比,它的反射率高,几乎可达 $100 \\%$。这种棱镜在光学仪器中可用来改变光的方向,应用十分广泛,例如图 4.2-5 所示的双筒望远镜中的全反射棱镜等。\n图 4.2-4 全反射棱镜\n图 4.2-5 双筒望远镜中的全反射棱镜\n## 光导纤维\n## 演示\n观察光在弯曲的有机玻璃棒中传播的路径\n如图 4.2-6，激光笔发出的光射入一根弯曲的有机玻璃棒的一端，观察光传播的路径有什么特点。\n当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的人射角大于临界角,光会发生全反射,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维 ( optical fiber) 导光的原理。\n实用光导纤维的直径只有几微米到一百微米。因为很细,一定程度上可以弯折。它由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 ( 图 4.2-7)。\n如果把光导纤维聚集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端 (图 4.2-8)。医学上用这种光纤制成内窥镜 ${ }^{(2)}$ (图 4.2-9),来检查人体胃、肠、气管等脏器的内部。实际的内突镜装有两组光纤,一组把光传送到人体内部进行照明,另一组把体内的图像传出供医生观察。\n光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输人,就可以传到千里以外的另一端,实现光纤通信。\n光纤通信有传输容量大的特点。例如,一路光纤的传输能力的理论值为二十亿路电话,一千万路电视。此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。\n(1) 光导纤维也简称光纤。本书用全反射的知识解释了光在有机玻璃棒中的传播,并且由此粗浅地说明了光纤导光的原理。实际上两者并不完全一样。\n(2) 这里介绍的是纤维式内突镜。现在医院用的大多是电子式内突镜：把微型摄像头送入人体,图像信号经过电缆传出,用计算机屏幕显示。电子式内突镜的探头体积小、分辨率高,可供多人观察,所得图像能以电子文件的形式存储。\n图 4.2-6 弯曲的有机玻璃棒能导光\n图 4.2-7 光导纤维玻璃纤维束\n图 4.2-9 内䆕镜尽管光纤通信的发展历史较短，但是发展速度惊人。我国的光纤通信起步较早,现已成为技术先进的几个国家之一，目前已经建立了纵横城市之间的光缆通信网络，而且与邻国建立了海底光缆。随着技术的发展,光纤宽带也越来越普及,已有许多企业、家庭实现了光纤人户。光缆线路已经与通信卫星、微波中继站、普通电缆相结合,构成了现代国家的“神经系统”。\n## 做一做\n图 4.2-10 水流导光水流导光\n将塑料瓶下侧开一个小子，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。用激光水平射向塑料瓶小孔（图 4.2-10,激光可由激光笔产生)，观察光的传播路径。\n## 练习与应用\n1. 光由折射率为 1.5 的玻璃和 2.42 的金刚石进入空气时的临界角各是多大?2. 光从折射率为 $\\sqrt{2}$ 的介质中以 $40^{\\circ}$ 的入射角射到介质与空气的界面上时,能发生全反射吗?3. 图 4.2-11 是一个用折射率 $n=2.4$ 的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中 $\\angle A=$ $\\angle C=90^{\\circ},\\angle B=60^{\\circ}$。现有一束光从图示的位置垂直入射到棱镜的 $A B$ 面上,画出光路图,确定射出光线。注意：每个面的反射光线和折射光线都不能忽略。4. 图4.2-12 为光导纤维 (可简化为长玻\n图 4.2-11\n图 4.2-12 璃丝）的示意图,玻璃丝长为 $l$,折射率为 $n(n<\\sqrt{2}),A B$ 代表端面。为使光能从玻璃丝的 $A B$ 端面传播到另一端面,求光在端面 $A B$ 上的入射角应满足的条件。\n## 3 光的干涉\n我们知道: 如果两列机械波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同，就会发生干涉。光是一种电磁波，那么光也应该会发生干涉现象。怎样才能观察到光的干涉现象呢?\n## 光的双缝干涉\n## 演示\n## 光的双缝干涉\n在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上的两条平行的狭缝（图4.3-1 甲），在后面的屏上观察光的干涉情况（图 4.3-1乙）。\n甲实验装置（屏在照片中没有显示出来）\n乙干涉条纹\n图 4.3-1 用氦氖激光器做双缝干涉实验\n图 4.3-2 双缝干涉的示意图\n图 4.3-3 双缝干涉的原理图\n如何解释这个现象呢?如图 4.3-2,让一束单色光投射到一个有两条狭缝 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 的挡板上,狭缝 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 相距很近。狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象：来自两个光源的光在一些位置相互加强,在另一些位置相互削弱,因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹。\n具体地说,如图 4.3-3,狭缝 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 相当于两个频率、相位和振动方向都相同的波源,它们到屏上 $P_{0}$ 点的距离相同。由于 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 发出的两列波到达 $P_{0}$ 点的路程一样,所以这两列波的波峰或波谷同时到达 $P_{0}$ 点,也就是相位仍然相同。在这点,两列波叠加后相互加强,因此这里出现亮条纹。\n再考察 $P_{0}$ 点上方的另外一点 $P_{1}$,它距 $S_{2}$ 比距 $S_{1}$ 远一些，两列波到达 $P_{1}$ 点的路程不相同，两列波的波峰或波谷不一定同时到达 $P_{1}$。如果路程差正好是半个波长 $\\frac{1}{2} \\lambda$,那么,当一列波的波峰到达 $P_{1}$ 时,另一列波正好在这里出现波谷。这时两列波叠加的结果是互相抵消,于是这里出现暗条纹。\n对于更远一些的 $P_{2}$ 点,来自两个狭缝的光波的路程差更大。如果路程差正好等于波长 $\\lambda$,那么,两列光波的波峰或波谷会同时到达这点,它们相互加强,这里也出现亮条纹。距离屏的中心越远,路程差越大。每当路程差等于 $\\lambda$,$2 \\lambda,3 \\lambda,\\cdots$ 时,也就是每当路程差等于 $\\frac{2}{2} \\lambda,\\frac{4}{2} \\lambda,\\frac{6}{2} \\lambda,\\cdots$ 时,两列光波得到加强,屏上出现亮条纹;每当路程差等于 $\\frac{1}{2} \\lambda,\\frac{3}{2} \\lambda,\\frac{5}{2} \\lambda,\\cdots$ 时,两列光波相互削弱,屏上出现暗条纹。\n综合以上分析,可以说,当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时 ( 即恰好等于波长的整数倍时),两列光波在这点相互加强,这里出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱，这里出现暗条纹。\n光的干涉实验最早是英国物理学家托马斯・杨在 1801 年成功完成的。托马斯・杨的时代没有激光。他用强光照亮一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝,发生干涉。这就是历史上著名的杨氏双缝干涉实验,它有力地证明了光是一种波。\n## 干涉条纹和光的波长之间的关系\n## 思考与讨论\n光的双缝干涉条纹特征，如条纹间距、宽度等，能反映出光的波长、频率等信息吗?\n如图 4.3-4,波长为 $\\lambda$ 的单色光照射到双缝上。两缝中心之间的距离为 $d$,两缝 $S_{1}、S_{2}$ 的连线的中垂线与屏的交点为 $P_{0}$,双缝到屏的距离 $O P_{0}=l$。\n我们考察屏上与 $P_{0}$ 的距离为 $x$ 的一点 $P_{1}$,两缝与 $P_{1}$ 的距离分别为 $P_{1} S_{1}=r_{1}、P_{1} S_{2}=r_{2}$。\n在线段 $P_{1} S_{2}$ 上作 $P_{1} M=P_{1} S_{1}$,于是,$S_{2} M=r_{2}-r_{1}$。由于两缝之间的距离 $d$ 远远小于缝到屏的距离 $l$,所以,能够认为 $\\triangle S_{1} S_{2} M$ 是直角三角形。根据三角函数的关系有\n$$\nr_{2}-r_{1}=d \\sin \\theta\n$$\n另一方面\n$$\nx=l \\tan \\theta \\approx l \\sin \\theta\n$$\n消去 $\\sin \\theta$,有\n$$\nr_{2}-r_{1}=d \\frac{x}{l}\n$$\n根据前面的分析,当两列波的路程差为波长的整数倍,即 $d \\frac{x}{l}=n \\lambda(n=0,\\pm 1,\\pm 2,\\cdots)$ 时出现亮条纹,也就\n- 当角 $\\theta$ 很小时,用弧度表示的 $\\theta$ 与它的正弦 $\\sin \\theta$ 正切 $\\tan \\theta$，三者近似相等。是说,亮条纹中心的位置为\n$$\nx=n \\frac{l}{d} \\lambda\n$$\n相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是\n$$\n\\Delta x=\\frac{l}{d} \\lambda\n$$\n根据这个关系式可以测出波长。\n## 思考与讨论\n不同颜色的单色光产生的干涉条纹会有什么不同？请你作出猜想,并在下节的实验中验证。\n根据（1 1 式可知,条纹之间的距离与光波的波长成正比,因此能够断定：在其他条件不变的情况下,不同颜色的光（波长不同），条纹间距不同。实验中确实发现，各种颜色的单色光都会发生干涉，但条纹之间的距离不一样。用黄光做这个实验，条纹之间的距离比用红光时小;用蓝光时更小。\n## 薄膜干涉\n## 做一做\n图 4.3-5 灯焰在肥㒵膜上所成的像用肥皁膜做薄膜干涉实验\n在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。把铁丝圈在肥皁水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰（图 4.3-5)。这个像与直接看到的灯焰有什么不同?\n灯焰的像和节前“问题” 中提到的现象,都是液膜前后两个面反射的光共同形成的。来自两个面的反射光相互叠加,发生干涉,也称薄膜干涉。如图4.3-6,通常而言,不同位置的液膜,厚度不同,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的反射光（即图中的实线和虚线波形代表的两列光）的路程差不同。在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了亮条纹;在另一些位置,叠加后相互削弱,出现了暗条纹。\n如果用另一种颜色的光做这个实验,由于光的波长不同,导致从肥皀膜的前后两面反射的光将在别的位置相互加强，所以，从肥皀膜上看到的亮条纹的位置也会不同。薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置不同,相互交错,所以，看上去会有彩色条纹。\n图 4.3-6 薄膜前后两个面的反射光\n薄膜干涉在技术上有很多应用。例如,可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜,增加光的透射或者反射,还可以利用薄膜干涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测。\n## 科学漫步\n光的本性\n光到底是什么?这个问题早就引起了人们的注意,不过在很长的时期内人们对它的认识却进展得很慢。\n到 17 世纪时,科学界已经形成了两种学说。一种是光的微粒说,认为光是从光源发出的一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播,牛顿支持微粒说。另一种是光的波动说,是惠更斯首先提出的,认为光是在空间传播的某种波。微粒说和波动说都能解释一些光现象,但又不能解释当时观察到的全部光现象。\n到了 19 世纪初,人们在实验中观察到了光的干涉和衍射现象,这是波动的特征,不能用微粒说解释,因而证明了波动说的正确性。19世纪 60 年代,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并认为光也是一种电磁波。此后,赫兹在实验中证实了这种假说,至此,光的波动理论取得了巨大的成功。\n但是，19世纪末又发现了新的现象一一光电效应，这种现象用波动说无法解译。爱因斯坦于 20 世纪初提出了光子说,认为光具有粒子性,从而解释了光电效应。不过,这里说的光子已经不同于过去说的“微粒”了。\n现在人们认识到，光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。\n## 练习与应用\n1. 光的干涉现象对认识光的本性有什么意义?2. 两列光干涉时,光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系?\n声的干涉也遵循类似的规律。设想在空旷的地方相隔一定位置的两个振动完全一样的声源,发出的声波波长是 $0.6 \\mathrm{~m}$,观察者 $\\mathrm{A}$ 离两声源的距离分别是 $4.5 \\mathrm{~m}$ 和 $5.4 \\mathrm{~m}$,观察者 $\\mathrm{B}$ 离两声源的距离分别是 $4.3 \\mathrm{~m}$ 和 $5.5 \\mathrm{~m}$。这两个观察者听到声音的大小有什么区别?\n3. 在双缝干涉实验中,光屏上某点 $P$ 到双峰 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 的路程差为 $7.5 \\times 10^{-7} \\mathrm{~m}$,如果用频率为 $6.0 \\times 10^{14} \\mathrm{~Hz}$ 的光照射双缝,试通过计算分析 $P$ 点出现的是亮条纹还是暗条纹。4. 憵尖干涉是一种薄膜干涉,如图 4.3-7 所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个憵形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点:\n(1) 任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;\n(2) 任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。\n现若在如图所示装置中抽去一张纸片，则当光入射到憵形空气薄膜后，从上往下可以观察到干涉条纹发生了怎样的变化?\n图 4.3-7\n## (4) 实验：用双缝干涉测量光的波长\n前面我们通过理论推导,得到了双缝干涉相邻亮 (暗) 条纹的间距和光的波长之间的关系,即 $\\Delta x=\\frac{l}{d} \\lambda$。本节我们利用该结果，通过双缝干涉实验测量光的波长。\n## 实验思路\n图 4.4-1 为双缝干涉实验装置示意图。\n光源发出的光经滤光片 (装在单缝前) 成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏,我们可以在这个屏上观察到干涉条纹,并由 $\\lambda=\\frac{d}{l} \\Delta x$ 计算出光的波长。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。\n图 4.4-1 双缝干涉的实验装置\n## 物理量的测量\n根据 $\\lambda=\\frac{d}{l} \\Delta x$ 可知,本实验需要测量的物理量是双缝到屏的距离 $l$ 和相邻两条亮条纹间的距离 $\\Delta x$ ( 双缝间的距离 $d$ 已知 )。具体操作如下。\n$l$ 的测量双缝到屏的距离 $l$ 可以用刻度尺测出。\n$\\Delta x$ 的测量相邻两条亮条纹间的距离 $\\Delta x$ 需用测量头测出。测量头通常有两种 (图 4.4-2),但都由分划板、目镜、\n甲\n$Z$\n图 4.4-2 测量头\n图 4.4-3 分划板中心刻线\n蓝光双缝间距 $0.36 \\mathrm{~mm}$\n红光双缝间距 $0.36 \\mathrm{~mm}$\n红光双缝间距 $0.18 \\mathrm{~mm}$\n图 4.4-4 不同色光、不同双缝\n的双缝干涉条纹\n手轮等构成。转动手轮,分划板会左右移动。测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐 (图 4.4-3)，记下此时手轮上的读数。然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一相邻亮条纹的中心对齐,再次记下手轮上的读数。两次读数之差表示这两条亮条纹间的距离 $\\Delta x$。\n为了减小测量误差，可测多条亮条纹间的距离，再求出相邻两条亮条纹间的距离。例如，可测出 $n$ 条亮条纹间的距离 $a$,再求出相邻两条亮条纹间的距离 $\\Delta x=\\frac{a}{n-1}$。\n## 进行实验\n如图 4.4-1,实验前先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。然后放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。\n做好以上调整后,在单缝与光源之间放上滤光片就可以观察到单色光的双缝干涉图样（图 4.4-4）。\n测量双缝到屏的距离 $l$ 和相邻两条亮条纹间的距离 $\\Delta x_{\\circ}$\n分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长。\n## 数据分析\n设计表格记录实验数据。$d$ 是已知的，$l$ 和 $n$ 条亮条纹间的距离 $a$ 是直接测量值。\n由 $\\Delta x=\\frac{a}{n-1}$ 可以求出相邻两条亮条纹间的距离 $\\Delta x$。最后，根据 $\\lambda=\\frac{d}{l} \\Delta x$ 算出波长。\n## 拓展学习\n用光传感器做双缝干涉的实验\n用光传感器可以更方便地演示双峰干涉现象。\n图4.4-5 是实验装置图（实验在暗室中进行）。光源在铁架台的最上端，中间是刻有双峰的挡板,下面是光传感器。这个实验的光路是自上而下的。\n图中带有白色狭长矩形的小盒是光传感器,沿矩形的长边分布着许多光敏单元。传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后,在显示器上显示出来。\n根据显示器上干涉图像的条纹间距,可以算出光的波长。\n与图 4.4-4 的方法相比,这种方法除了同样可以测量条纹间距外,它还可以方便、形象地展示亮条纹的分布,并能测出传感器上各点的光照强度。\n图 4.4-5 用传感器和计算机观察双缝干涉的实验装置\n## 练习与应用\n1. 用如图 4.4-1 所示的实验装置观察双缝千涉图样，双缝之间的距离是 $0.2 \\mathrm{~mm}$,用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。\n(1) 如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两条亮条纹中心的距离如何变化?\n(2) 把绿色滤光片换成红色,相邻两条亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长?\n(3) 如果改用间距为 $0.3 \\mathrm{~mm}$ 的双缝,相邻两条亮条纹中心的距离会有什么变化?\n2. 在用双缝干涉测量光的波长的实验中,为什么不直接测 $\\Delta x$,而要通过测 $n$ 条条纹的间距求出 $\\Delta x$?3. 某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中,已知两缝间的距离为 $0.3 \\mathrm{~mm}$,以某种单色光照射双缝时,在离双缝 $1.2 \\mathrm{~m}$ 远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第 1 条亮纹,此时手轮上的示数如图 4.4-6 甲所示;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图4.4-6乙所示。根据以上实验,测得的这种光的波长是多少?\n甲\nZ 图 4.4-6\n## 光的衍射\n## 问题\n我们知道,波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。\n既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢?\n## 光的衍射\n在挡板上安装一个㝋度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝,我们看到,当缝比较宽时,光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，而且还出现了明暗相间的条纹（图 4.5-1)。\n这表明,光没有沿直线传播,它绕过了缝的边缘,传播到了相当宽的地方。这就是光的衍射现象。图 4.5-2 是在一次实验中拍摄的屏上亮条纹的照片，上图的狭缝较窄,衍射后在屏上产生的中央亮条纹较宽。\n单色光\n图 4.5-1 单缝衍射示意图红光单缝宽 $0.4 \\mathrm{~mm}$\n红光单缝宽 $0.8 \\mathrm{~mm}$\n图 4.5-2 单缝衍射产生的图样如果用白光做上述实验,得到的条纹是彩色的（图 4.5-3 )。这是因为白光中包含了各种颜色的光,衍射时不同色光的亮条纹的位置不同,于是各种色光就区分开了。\n在单缝衍射和圆孔衍射的照片中,都有一些亮条纹和暗条纹。这是由于来自单缝或圆孔上不同位置的光,通过缝或孔之后叠加时加强或者削弱的结果。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清,出现明暗相间的条纹（图 4.5-4 )。\n光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的。对衍射现象的研究表明,在障碍物或狭缝的尺寸很大时,衍射现象不明显,也可以近似认为光是沿直线传播的。但是,在障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候,衍射现象十分明显,这时就不能说光沿直线传播了。\n## 衍射光栅\n单缝衍射的条纹比较宽,而且距离中央亮条纹较远的条纹，亮度也很低。因此,无论从测量的精确度,还是从可分辨的程度上说，单缝衍射都不能达到实用要求。\n实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。它是由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。在一块很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕,刻痕产生漫反射而不太透光，末刻的部分相当于透光的狭缝,这样就做成了透射光栅 ( 图 4.5-5 )。如果在高反射率的金属上刻痕，就可以做成反射光棚。\n图 4.5-5 透射光栅\n图 4.5-3 白光的单缝衍射条纹\n图 4.5-4 光经过大头针尖时的衍射照片\n## 科学漫步\n## 一、泊松亮斑趣事\n1818 年,法国的巴黎科学院为了鼓励对衍射问题的研究,悬赏征集这方面的论文。一位年轻的物理学家菲涅耳在论文中按照波动说深入研究了光的衍射。\n当时的另一位法国科学家泊松是光的波动说的反对者,他按照菲涅耳的理论计算了光在圆盘后的影的问题,发现对于一定的波长、在适当的距离上,影的中心会出现一个亮斑!泊松认为这是荒谬可笑的,并认为这样就驳倒了光的波动说。\n但是,就在竞赛的关键时刻,评委阿拉果在实验中观察到了这个亮斑 (图4.5-6),这样,泊松的计算反而支持了光的波动说。后人为了纪念这个有意义的事件,把这个亮斑称为泊松亮斑，也称为阿拉果亮斑。\n图 4.5-6 泊松亮斑\n## 二、X射线衍射与双螺旋\n晶体中原子的排列是规则的,原子间距与 $\\mathrm{X}$ 射线波长接近。这使得 $\\mathrm{X}$ 射线照射在晶体上会发生明显的衍射现象。衍射图样中斑点的强度和位置包含着有关晶体的大量信息。因此,人们可以利用 X射线衍射探测晶体的结构 ( 图 4.5-7)。\n1912 年,德国科学家劳厄观测到了这种衍射现象。在当时人们并不确信 $\\mathrm{X}$ 射线是一种电磁波,也不确信晶体是由周期性排列的原子组成的。劳厄的观测,同时证实了 $\\mathrm{X}$ 射线的波动性和晶体内部的原子点阵结构,被爱因斯坦誉为物理学中最美的实验。劳厄因此获得了1914年诺贝\n图 4.5-7 $\\mathrm{X}$ 射线晶体衍射实验示意图尔物理学奖。之后,英国物理学家布拉格父子深入研究了利用 $\\mathrm{X}$ 射线测量和分析晶体结构的方法。他们的工作奠定了这一技术的实验和理论基础,为此,布拉格父子共同获得了 1915 年诺贝尔物理学奖。\n今天,$X$ 射线衍射已经成为人们探测晶体和大分子结构的标准技术手段之一,被广泛应用于物理学和生物学等许多领域。这一技术所带来的最重要成果之一,就是DNA双螺旋结构的发现。\n在 20 世纪 50 年代,生物学家已经知道 DNA 是细胞中携带遗传信息的物质,下一步就是要搞清楚 DNA 的结构,从而确定它的化学作用。从 1951 年开始,英国物理学家威尔金斯和富兰克\n图 4.5-8 富兰克林使用 $\\mathrm{X}$ 射线拍摄的 DNA 晶体林研究了DNA 对 $\\mathrm{X}$ 射线的衍射,获得了一系列 DNA纤维的 X射线衍射图样 (图 4.5-8)。英国卡文迪什实验室 (主任为小布拉格) 的美国生物学家沃森和英国生物学家克里克则根据这些数据提出了DNA 的双螺旋结构模型。这是生物学史上划时代的事件。它宣告了分子生物学的诞生,标志着生物学已经进入了分子水平。沃森、克里克和威尔金斯因此获得了 1962 年的诺贝尔生理学或医学奖。\n## 练习与应用\n1. 用两支铅笔夹成一条狭缝,将眼睛紧贴着狭峰且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行，你会观察到怎样的现象?试解释这个现象。2. 在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝,缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝,当缝的宽度较小时,我们会从光屏上看到衍射条纹。此时,如果进一步调小狭缝的宽度,所看到的衍射条纹有什么变化?做这个实验,看你的判断是否正确。\n也可以用游标卡尺两个卡脚之间的缝隙做单绂，用眼睛通过这个单缝观察线状光源。3. 太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑。请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时,光屏上的图形将怎样变化?请你说明其中的道理。\n4. 可见光的波长是微米数量级的,人眼的瞳孔直径是毫米数量级的。假想有一种眼睛的瞳孔直径是微米数量级的,视网膜非常灵敏,能感觉非常微弱的光线,这时所看到的外部世界将是一幅什么景象?\n## 6 光的偏振激光\n在观看立体电影时,观众要戴上特制的眼镜,如果不戴这副眼镜,银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么?\n## 偏振\n甲\n乙\n图 4.6-1 狭缝的方向影响横波的传播波分为纵波和横波。在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。\n不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。例如,一列沿水平方向传播的横波,既可能沿上下方向振动,也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜” 的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。\n让绳穿过一块带有狭缝的木板,先后将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置（图 4.6-1）。对于图 4.6-1 甲的情形，绳上的横波能穿过狭缝，而对于图 4.6-1 乙的情形则不能。如图 4.6-2,在一条弹簧上传播的纵波,无论狭缝的取向如何，波都能穿过。\n图 4.6-2 纵波可以䆑过不同方向的狭缝\n## 光的偏振\n光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。光是横波还是纵波呢?研究表明,光是一种横波。我们可以用与上述实验类似的方法来研究光的偏振。为此,利用“偏振片” 代替图 4.6-1 中带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波 ${ }^{1}$ 能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂\n事实上，只要光的振动方向不与透振方向垂直，它都可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比振动方向与透振方向平行的光弱一些。直的光不能通过,这个方向叫作“透振方向”。偏振片对光波的作用就像图 4.6-1 中的狭缝对于机械波的作用一样。\n我们来看下面的实验。\n## 演示\n观察光的偏振现象\n如图4.6-3 甲,让阳光或灯光通过偏振片 $\\mathrm{P}$,在 $\\mathrm{P}$ 的另一侧观察,可以看到偏振片是透明的,只是透射光暗了一些。以光的传播方向为轴旋转偏振片 $\\mathrm{P}$,透射光的强度变化吗?\n在偏振片 $\\mathrm{P}$ 的后面再放置另一块偏振片 $\\mathrm{Q}$ (图 4.6-3乙),以光的传播方向为轴旋转偏振片 $\\mathrm{Q}$ (图 4.6-3 丙),观察通过两块偏振片的透射光的强度变化。\n图 4.6-3 自然光通过偏振片的实验结果\n## 想㱜与讨论\n怎样解释上面的实验呢?如果光波是纵波,上面演示的现象是否会发生?\n(1) 光是传播中的电磁场,即电磁波。“电磁波的振动方向”指的是其中电场的方向。\n图 4.6-4 太阳光是自然光\n>偏振片 $\\mathrm{P}、\\mathrm{Q}$ 上的狭缝用来形象地表示它们的透振方向，真实的偏振片上没有这样的狭缝。\n图 4.6-5 反射引起自然光的偏振实际上，太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是“自然光”（图 4.6-4 )。\n自然光在通过偏振片 $\\mathrm{P}$ 时,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能顺利通过。也就是说，通过偏振片 $\\mathrm{P}$ 的光波,在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动。这种光叫作偏振光 (polarized light)。\n通过偏振片 $\\mathrm{P}$ 的偏振光照射到偏振片 $\\mathrm{Q}$ 时,如果两个偏振片的透振方向平行,那么,通过 $\\mathrm{P}$ 的偏振光的振动方向与偏振片 $\\mathrm{Q}$ 的透振方向一致,可以透过 $\\mathrm{Q}$ (图 4.6-3乙 );如果两个偏振片的透振方向垂直,那么，偏振光的振动方向跟偏振片 $\\mathrm{Q}$ 的透振方向垂直,不能透过 $\\mathrm{Q}$ (图 4.6-3丙 )。\n偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光（图 4.6-5),人射角变化时偏振的程度也有变化。\n## 偏振现象的应用\n光的偏振现象有很多应用。例如,摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,转动滤光片,让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰（图 4.6-6）。\n图 4.6-6 相机的偏振滤光片能减弱玻璃表面反射光的影响（右图 )\n## 做一做\n将一块偏振片放于眼睛的前方,观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片,你感觉到的明暗有没有明显的变化?\n再透过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的自然光,同时转动偏振片。你感觉到的明暗有没有明显的变化?玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗?\n透过偏振片观察手机等液晶屏幕上的字，你有什么发现?\n## 激光的特点及其应用\n光是从物质的原子中发射出来的。原子获得能量以后处于不稳定状态,它会以光的形式把能量发射出去。但是,普通的光源，例如白炽灯，灯丝中某个原子在什么时刻发光、在哪个方向偏振,完全是随机的,发出的光传播方向各异，频率也不一定相同，这导致不同原子发出的光没有确定的相位差。因此，普通光源发出的自然光是许多频率、相位、偏振以及传播方向各不相同的光的杂乱无章的混合。这导致两个独立的普通光源发出的光不会发生干涉。\n1960 年,美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波，这就是激光 ( laser)。由于上述性质，激光具有高度的相干性，这是它的第一个特点。迄今人类已经制造了各种类型的激光器,比如气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器,等等。\n激光的诞生是一件大事。它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。激光纯净的特性能在实际应用中带来很多方便。例如，我们前面讲过的双缝干涉实验和衍射实验,用激光要比用自然光更容易完成。因此,激光被广泛地应用于生产生活和科学研究中。\n梅曼（ Theodore Harold Maiman，$1927-2007)$\n激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。今天，每时每刻都有无数激光信号承载着海量的信息在海底光览中传输。借助它们,大洋两岸的人们可以实现廉价的实时通信,全世界被连接成一个整体。\n图 4.6-7 阿波罗 11 号宇宙飞船宇航员在月球安放的激光反射器\n图 4.6-8 上海超强超短激光实验装置\n激光的另一个特点是它的平行度非常好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到反射回波的时间间隔，就可以求出目标的距离。利用激光测量地球到月亮的距离 (大约为 38 万千米)，准确度可以达到厘米级别（图 4.6-7 )。现在,廉价的激光测距装置已经被应用到房屋装修等日常生活中。此外,人们还可以利用激光束等各种实用的指向设备,为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引。\n激光的亮度很高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体的被照部分在不到千分之一秒的时间内产生几千万度的高温，最难熔化的物质在这一瞬间也要汽化了。因此,可以利用激光束来切割、焊接,以及在很硬的材料上打孔。医学上可以用激光做“光刀” 来切开皮肤、切除肿瘤，还可以用激光“焊接” 剥落的视网膜。\n此外,激光还是科学研究的有力工具。例如,以激光为光源，科学家们可以深人研究原子、分子和固体材料的光谱，从而了解这些物质的结构；利用激光，可以研究分子的运动和化学反应的过程;利用激光制作的高精度光钟,可以实现对频率和时间的超高精度测量，这是人类能完成的最准确的测量之一。\n激光的用途还有很多。人们现在还在努力实现更多种类的激光,比如，频率远高于可见光、与 $\\mathrm{X}$ 射线接近的超高频率激光 (图 4.6-8)。它们也将成为生产和科研的有力工具。\n## 科学漫步\n立体电影和偏振光\n观看立体电影 (3D 电影) 时，观众戴的眼镋就是一对透振方向互相垂直的偏振片。\n这要从人眼看物的立体感说起。人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近,产生立体感。这是由于人的两只眼睛同时观察一个物体时,两眼看到的两个像并不完全相同,左眼看到物体的左侧面较多,右眼看到物体的右侧面较多,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体感。\n拍摄立体电影时,可以用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同步拍摄景物的像,制成电影胶片。放映时通过两架放映机,同步放映两组胶片,使略有差别的两幅图像重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看,看到的画面好像是电视信号不好时出现的“重影”。\n实际上,每架放映机前还要安装一块偏振片,两架放映机射出的光,通过偏振片后成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的透振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里，偏振方向不变。观众用上述的偏振眼镜观看,每只眼睛只看到相应的偏振光图像,即左眼只看到左机映出的画面,右眼只看到右机映出的画面,这样就会像直接观看物体那样产生立体感 (图 4.6-9)。实际拍摄立体电影时只用一架摄影机,让它通过两个窗口 (相当于人的双眼) 交替拍摄,两套图像交替地印在同一条电影胶片上。放映时也是只用一架放映机,把两套图像交替地映在银幕上。为了实现这些功能还需要一套复杂的装置,但原理就是上面\n图 4.6-9 用偏振眼镜观看立体电影所说的那些。\n## 练习与应用\n1. 什么是光的偏振现象?光的偏振现象对认识光的本性有什么意义?2. 市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验,做哪些检测?3. 激光是相干光源。根据激光的这个特点,可以将激光应用在哪些方面?4. 一张光盘可以记录几亿个字节,其信息量相当于几千本十多万字的书,其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密,$1 \\mathrm{~mm}$ 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。这是应用了激光的什么特性?5. 激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。例如一台红宝石巨脉冲激光器,激光束的发散角只有 $10^{-3} \\mathrm{rad}$,在垂直于激光束的平面上,平均每平方厘米面积的功率达到 $10^{9} \\mathrm{~W}$。激光的这一特性有哪些应用价值?请你举例说明。\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1. 由哪些现象或实验结果可以说明:\n(1) 光是一种波;\n（2）光是横波;\n（3）与水波的波长相比较,光波的波长非常短;\n（4）绿光的波长比红光的波长短。\n2. 把一块厚玻璃板压在书上,透过玻璃板看书上的字与原来的感觉有什么不同?试试看,并说明原因。3. 如图 4-1,光沿 $A O$ 从空气射入折射率为 $n$ 的介质中，以 $O$ 点为圆心、$R$ 为半径画圆，与折射光线的交点为 $B$,过 $B$ 点向两介质的交界面作垂线,交点为 $N,B N$ 与 $A O$ 的延长线的交点\n为M。以O点为圆心，OM（设为r）为半径画另一圆。试证明 $n=\\frac{R}{r}$。\n图 4-1\n4. 如图 4-2,$O B C D$ 为半圆柱体玻璃的横\n$B$ 组\n1. 一束光斜射入界面相互平行、折射率递增的多层介质膜中,光的轨迹将如何?若斜射入界面相互平行、折射率递减的多层介质膜中，光的轨迹又将如何?请画出光路图。截面,$O D$ 为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿 $A O$ 方向从真空射入玻璃,紫光、红光分别从 $B、C$ 点射出。设紫光由 $O$ 到 $B$ 的传播时间为 $t_{B}$,红光由 $O$ 到 $C$ 的传播时间为 $t_{C}$,请比较 $t_{B}、t_{C}$ 的大小。\n图 4-2\n5. 在光学仪器中,“道威棱镜” 被广泛用来进行图形翻转。如图 4-3,$A B C D$ 是棱镜的横截面,是底角为 $45^{\\circ}$ 的等腰梯形。现有与 $B C$ 平行的三条光线射入 $A B$,已知棱镜材料的折射率 $n=\\sqrt{2}$,请根据计算结果在原图上准确作出这三条光线从进入棱镜到射出棱镜的光路图,论证 $B C$ 是否有光线射出棱镜,并说明从 $D C$ 射出的光线跟入射光线相比有什么特点。\n图 4-3 2. 用下面的方法可以测量液体的折射率: 取一个半径为 $r$ 的软木塞,在它的圆心处插上一个大头针,让软木塞浮在液面上 ( 图 4-4)。调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度为 $h$。这时从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针。利用测得的数据 $r$ 和 $h$ 即可求出液体的折射率。\n(1) 写出用 $r$ 和 $h$ 求折射率的计算式。\n(2) 用这种方法实际做一下,求出水的折射率。\n图 4-4\n3. 单镜头反光相机简称单反相机,它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。图 4-5 为单反照相机取景器的示意图,$A B C D E$ 为五棱镜的一个截面,$A B \\perp B C$。光线垂直 $A B$ 射入,分别在 $C D$ 和 $E A$ 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直 $B C$ 射出。若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)\n图 4-5\n4. 1801 年,托马斯 • 杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果 (称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图 4-6所示,$S$ 为单色光源。S发出的光直接照在光屏上,同时 $S$ 发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于 $S$ 在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个一样的相干光源。\n设光源 $S$ 到平面镜的距离和到光屏的距离分别为 $a$ 和 $l$,光的波长为 $\\lambda$。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 $\\Delta x$ 的表达式。\n图 4-6\n5. 如图 4-7,图中阴影部分 $A B C$ 为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率 $n=2。弧AC $ 为一半径为 $R$ 的 $\\frac{1}{4}$ 圆弧,$D$ 为圆弧的圆心,$A B C D$ 构成正方形,在 $D$ 处有一点光源。若只考虑首次从圆弧弧AC 直接射向 $A B、B C$ 的光线,从点光源射入圆弧弧AC 的光中,有一部分不能从 $A B、B C$ 直接射出,求这部分光穿过圆弧弧AC 的弧长。\n图 4-7\n## 课题研究\n## 研究样例\n## 单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究\n## 问题的提出\n关于单摆周期公式 $T=2 \\pi \\sqrt{\\frac{l}{g}}$ 中周期与摆长的定量关系,我们已经进行了实验探究,所得到的结论跟公式吻合。公式中周期与重力加速度的定量关系是否也可以通过实验进行检验呢?从公式看,似乎只有在其他星体上,或者在一个稳定的超重或失重的场景下能够改变 $g$ 时,才能进行实验检验。那么,在地球上的普通实验条件下,是否可以对 $T$ 与 $g$ 的定量关系进行实验研究呢?如果可以,怎样实验?\n| 实验方案的设计\n1.进一步思考 $g$ 的实验含义\n重力 $m g$ 是单摆在简谐运动中产生回复力的原因,$g$ 是重力加速度,这是单摆周期公式中 $g$ 的物理意义。\n从实验的视角看,$g$ 是什么?$g$ 是单摆的摆球在失去摆线拉力的情况下运动的加速度 (摆球脱离摆线时,它的加速度是 $g$ ),该加速度大小和方向都是不变的。由此我们设想,是否可以设计一个这样的实验环境：摆球在没有摆线作用的情况下,它运动的加速度是另外一个大小和方向都不变的值，而且这个值是可以人为调节的。\n2. 伽利略用斜面“冲淡” 重力的启示\n伽利略研究小球自由落体运动规律时,用斜面来“冲淡” 重力,通过小球在斜面上运动的实验研究,把结论外推到自由落体运动。由此我们想到,用斜面“冲淡” 重力的设计思路也可以用在单摆上。没有摆线的钢球,在光滑斜面上运动的加速度大小和方向是一个不变的值,而且这个值可以通过改变斜面倾角来调节,这和我们需要的实验环境是完全吻合的。\n## 3. 实验的基本方案\n本实验的基本方案就是在摩擦力可以忽略的斜面上做单摆实验,如图研-1 所示。如果没有摆线的约束,摆球在该倾角为 $\\theta$ 的斜面上运动的加速度为 $a=g \\sin \\theta$,相当于被“冲淡” 后的重力加速度。本研究中,把 $a$ 称为“等效重力加速度”。本实验的目的是: 在摆长一定的情况下,检验单摆周期 $T$ 是否与 $a$ 的二次方根成反比。即检验 $T \\propto \\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 是否\n图研 -1 斜面上的单摆成立。\n## | 实验装置和物理量的测量\n## 1. 实验装置\n图研-2所示的是双线摆。双线摆也是一种单摆,它的优点是可以把摆球的运动轨迹约束在一个确定的平面上。现把双线摆的其中一根悬线,换成一根很轻的硬杆,组成一个“杆线摆”,如图研-3 所示。杆线摆可以绕着悬挂轴 $O O^{\\prime}$ 来回摆动,其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内,这相当于单摆在斜面上来回摆动,但避免了摆球在真实斜面上运动时所受的摩擦力。测量该倾斜平面的倾角 $\\theta$,能求出等效重力加速度 $a$ 的大小,测量不同倾角下的单摆周期 $T$，便能检验 $T$ 和 $a$ 的定量关系。\n图研 -2 双线摆\n图研 -3 杆线摆\n## 2. 斜面倾角 $\\theta$ 的测量\n如图研 -4,铁架台上装一根铅垂线。在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上,调节摆线的长度,使摆杆与立柱垂直,则此时摆杆是水平的。\n图研 -4 水平放置的杆线摆\n图研 -5 倾斜放置的杆线摆\n如图研 -5,把铁架台底座的一侧垫高,立柱倾斜,绕立柱摆动的钢球实际上是在一倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为 $\\beta$,则该倾斜平面与水平面的夹角 $\\theta=90^{\\circ}-\\beta$。\n3.单摆周期 $T$ 的测量\n在图研 -5 的情况下，尽量减小摆杆与支柱之间的摩擦，使该摆能较长时间绕支柱自由摆动而不停下来。让单摆做小偏角下的振动,用停表测量单摆完成 20 个全振动所用的时间 $t$,则单摆周期 $T=\\frac{t}{20}$。同样的操作进行三次,取平均值作为该周期的测量值。\n改变铁架台的倾斜程度，测出不同倾斜程度下斜面倾角 $\\theta$ 的值以及在该倾角下单摆的周期 $T$,把各组 $\\theta$ 和 $T$ 的值填在实验数据表中。\n实验数据与分析\n为检验在相同摆长下单摆周期是否跟等效重力加速度的二次方根成反比,即对公式 $T \\propto \\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 进行检验,需要把斜面倾角 $\\theta$ 转化为 $\\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 的值。为此,取 $g=9.8 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$,计算 $a=$ $g \\sin \\theta$ 的值,将其作为表格中的一列,再计算 $\\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 的值,得到表格中的另一列，如下表所示。\n表实验记录\n| 次数 | $\\theta /{ }^{\\circ}$ | $T / \\mathrm{s}$ | $a /\\left(\\mathrm{m} \\cdot \\mathrm{s}^{-2}\\right)$ | $\\frac{1}{\\sqrt{a}} /\\left(\\mathrm{m}^{-\\frac{1}{2}} \\cdot \\mathrm{s}\\right)$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 11.0 | 2.52 | 1.87 | 0.731 |\n| 2 | 14.5 | 2.11 | 2.45 | 0.639 |\n| 3 | 19.0 | 1.83 | 3.19 | 0.560 |\n| 4 | 22.5 | 1.73 | 3.75 | 0.516 |\n| 5 | 25.5 | 1.62 | 4.22 | 0.487 |\n| 6 | 29.0 | 1.50 | 4.75 | 0.459 |\n如图研 -6,以 $T$ 为纵坐标、以 $\\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 为横坐标建立坐标\n系,根据以上表格中 $T$ 和 $\\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 的各组数据在坐标系中描点。\n发现这些点都在一条过坐标原点的直线附近,说明 $T$ 和 $\\frac{1}{\\sqrt{a}}$\n成正比,验证了单摆在摆长一定的情况下，其周期跟重力\n加速度的二次方根成反比。\n图研 $-6 \\quad T-\\frac{1}{\\sqrt{a}}$ 图像\n## 参考选题\n## 弹簧振子运动周期的实验研究\n|研究内容\n由于弹簧振子由轻质弹簧和振动小球组成,因此猜想 : 弹簧振子的运动周期跟弹簧的劲度系数、振动小球的质量有关。\n为减小振动过程的摩擦,用竖直的弹簧振子的上下振动进行实验,如图研-7所示。不过首先要证明,竖直方向的弹簧振子的上下振动是简谐运动,而且其回复力与位移之比等于弹簧的劲度系数。\n在保持弹簧劲度系数不变的情况下,改变小球质量,图研 -7 弹簧振子\n探究弹簧振子的运动周期跟小球质量的定量关系;在保持小球质量不变的情况下,改变弹簧的劲度系数,探究弹簧振子运动的周期跟弹簧劲度系数的定量关系。\n弹簧劲度系数的改变,可以通过改变弹簧的长度来实现。理论上可以证明，对同一根均匀弹簧，取其中不同长度进行实验,其劲度系数跟所取的弹簧长度具有确定的定量关系。也可以通过实验来测量不同长度弹簧的劲度系数。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":181,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCZlVbj_NFzfG0aI"},"content":{"kind":"string","value":"# 探究微观生命世界的奥秘\n与施一公院士一席谈\n施一公河南郑州人，世界著名的结构生物学家、中国科学院院士、美国科学院外籍院士、美国艺术与科学院外籍院士。主要研究细胞凋亡的分子机制、阿尔茨海默症发病机理以及包括 RNA 剪接体在内的细胞内大分子复合物的结构与功能,在其研究领域引领世界前沿。因细胞啁亡领域的研究成果获得瑞典皇家科学院颁发的爱明诺夫奖。\n施一公院士非常关心基础教育。他在紧张繁忙的工作间隙接受了我们的采访。\n问: 2002 年,您才 35 岁,就成为美国普林斯顿大学分子生物学系最年轻的终身教授。2008年，您放弃普林斯顿大学的优厚待遇和优越的科研条件，全职回到清华大学工作。您当时为什么选择回国工作呢?\n答: 我从小在河南农村长大,但我很幸运,接受了系统而良好的教育,并且遇到了改革开放的大时代,使我能够充分发挥自己的才能。如今，我衣食无忧，从事着自己热爱的科学研究,非常知足而感恩。在美国留学和工作的 18 个春秋里,我一直盼望着有机会回报家乡的父老乡亲,帮助那些不像我这么幸运的兄弟姐妺。全职回到我的母校清华大学，使我得以实现自己的梦想。我在清华最想做的事情就是育人,培养一批有理想、敢担当的年轻人,在他们可塑性还比较强的时候去影响他们，希望他们在提高专业素质、追求个人价值的同时,在内心深处清楚而坚定地意识到自己对于国家和民族义不容辞的责任，承担起中华民族实现强国梦之重任!\n问: 您从事生物学方面的科研和教学工作已经很多年了,您能简单说说生物学的发展状况和末来的前景吗?\n答: 目前,生物学已经能在分子水平上,利用定量的物理、化学等手段来研究基本的生命过程和重大疾病的分子基础，从根本上理解生命、促进健康。这在一百年前是不可想象的,这是人类理性和智慧的荣耀。当然,像所有基础学科一样,生物学也有大量激动人心的末解之谜等待我们去破解。在末来,需要更多不同学科背景的研究人员一起努力，揭开生命的奥秘。\n问: 您的研究领域是结构生物学,您能简单介绍什么是结构生物学,它有什么意义吗?\n答: 生老病死等生命过程在微观世界都有其分子基础,DNA所承载的信息被传递到 RNA 和蛋白质,从而执行细胞丰富多彩的功能。结构生物学利用 $X$ 射线晶体学、核磁共振和电子显微镜等手段,通过揭示生物大分子和超大分子复合物 (分子机器) 的高分辨率空间三维结构来解释其功能,不仅诠释生命过程的机理,也可以揭示药物靶,点。目前,许多创新药物的研发都依赖于对其靶标蛋白结构的解析。其实,结构决定功能,这是所有物质科学的基本共识。从某种意义上来说,所有物质科学研究的目标都是理解结构,从而诠释功能和机理、找寻规律。结构生物学的研究因为与生命直接相关,它不仅能满足人类的好奇心,而且具有巨大的应用价值。可以说,结构生物学的研究对理解生命和促进人类健康具有十分重大的意义。\n问: 2015 年,著名的《科学》(Science) 杂志发表了您的研究组两篇具有里程碑意义的论文。这两篇论文宣布得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使 RNA( 核糖核酸 ) 执行剪接的基本工作机理。您能谈谈这项研究成果吗?\n答: 在真核生物中,基因表达包括第一步一一转录、第二步一一加工（剪接)、第三步一一翻译。目前,执行第一步的 RNA 聚冷冻电子显微镜合酶和第三步的核糖体的原子分辨率空间三维结构都已经获得解析,为我们理解遗传信息传递的这两个基本步骤奠定了基础。这两项结构生物学的工作已分别于 2006 年和 2009 年被授予诺贝尔化学奖。执行基因表达第二步的关键分子机器就是剪接体,其原子分辨率的结构解析因复杂性高、难度巨大,30 多年来全世界许多一流实验室都在攻坚,却无突破。经过多年的努力,我领导的研究团队运用冷冻电子显微镜技术,于 2015 年首次解析了酵母菌剪接体高分辨率的空间三维结构,2016 年又进一步捕捉到剪接体处于不同工作阶段的多个构象，揭示了前体信使 RNA 剪接的动态过程。这些研究进展对人类进一步理解生命、揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导。\n问：您在研究过程中遇到过挫折和困难吗?您觉得做科学研究最重要的品格和能力有哪些?\n答: 科学研究很少有一帆风顺的,需要付出大量的心血和努力。我个人的研究经历也充满挫折。优秀的科学家都有各自独特的品格和能力,但也有一些共通之处。我认为至少要具备以下两点素质。一是时间的付出。所有成功的科学家一定具有的共同点,就是他们付出\n酵母菌剪接体冷冻电镜三维结构示意图大量的时间和心血,科学探索之路没有捷径。\n二是批判性的思维方式。探索末知的科学研究尤其需要严密的逻辑,需要在实验研究中不断磨练、捕捉每一个可能出现的机会,同时还要敢于挑战学术权威,因此必须有批判性的思维。除此之外,性格因素也很重要,比如强大的心理素质。实验失败很常见,但又往往蕴藏着成功的契机。对与预期结果不符的实验进行正确分析,是一位优秀科学家必备的素质。\n问: 科学精神对于科学研究非常重要,那么,对于不做科研的人来说,也需要科学精神吗?\n答: 科学精神的本质就是求真,科学方法的训练使人拥有严密的逻辑和批判性的思维,避免人云亦云;科学研究要求过硬的心理素质,这些对于任何工作都是关键的品质。在这个意义上,科学精神对于我们每一个人都很重要。事实上,从我实验室毕业的学生中,有一些并没有继续从事尖端的科学研究,但他们由于在学生阶段受到科研工作的训练,培养了科学精神和科学思维习惯,在各自的岗位上都做得非常出色。\n问: 您对中学生如何学好生物学有什么建议吗？\n答: 生物学知识体系庞大而繁杂,简单了解的门槛低,但入门后掌握其精髓和获得“直觉” 的门槛却非常高,甚至要比数学、物理这些严格依赖逻辑思维的学科的门槛还高。生物学又是一个非常广阔的领域,是一个很多研究手段都可以得到发挥的领域。因此,如果同学们对生物学研究感兴趣,那么需要在数学、物理、化学、计算机等学科有一定的基础,最好在其中的某个研究手段上有一些特长。比如我自己是 1984 年全国高中生数学联赛河南省第一名,大学还将数学作为第二专业学习,这些数学的特长在我的研究中也发挥了重要作用。另外,希望同学们不要满足于死记硬背枯燥的结论,而是要开动自已的大脑,弄清楚科学知识的来龙去脉,理解实验设计的逻辑,学会欣赏科学之美。\n我最想对高中生说的话：\n人类社会能有今天的高度文明和现代化，靠的是科学技术的发展和进步！高中阶段的学习内容包含了人类几百年来科学研究的结晶，希望同学们沉下心来㝑心学习，打好基础，培养对科学的兴趣，做一个有梦想、有定力、有益于社会的人!\n## 第 1 章\n走近细胞\n2017 年 11 月 27 日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生！这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近,它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物；遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。\n人类已经在生物学研究中取得了巨大的成就，然而，许多末解之谜还得回到细胞中去寻找答案。同样地,尽管我们已经对细胞有不少了解,还是有许多问题需要进一步探究,比如为什么単细胞生物能独立生活,而多细胞动植物必须依赖各种分化细胞的密切合作才能完成复杂的生命活动?为什么细胞的形态各异，但却有着大致相同的基本结构?为什么生命活动离不开细胞?\n## 第 1 节\n细胞是生命活动的基本单位\n## 问题探讨\n大熊猫和冷箭竹形态䢛异,但它们生命活动的基本单位都是细胞。\n## 讨论\n1. 如果让你提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，你将如何获取和提供证据?2. 与同学相互评价各自的证据是否正确和充分。\n大熊猫吃冷箭竹 (2) 本节聚焦\n- 细胞学说的内容是什么?有什么意义?- 细胞学说的建立过程对你有哪些启示?- 怎样理解细胞是基本的生命系统?\n施旺\n从图 1-1 施莱登和施旺面对奇妙的自然界,人类天生就有无限的好奇心。层出不穷的“是怎样的?“为什么是这样?”等问题,吸引着人们去探究,科学因此而不断前进。\n显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门。借助显微镜,人们看到了一滴水中有许多肉眼看不见的小生物,看到了动物体和植物体中各种各样的细胞。随着观察的深人,新的问题也接踵而至: 细胞与生物体的关系是怎样的?动物体和植物体细胞的一致性和差异性是怎样的?新细胞是如何产生的?生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系?这一系列问题吸引着人们进行更深人的探究,历时一百多年,终于作出了理论概括,形成了作为生物学重要基础的细胞学说。\n## 细胞学说及其建立过程\n细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登 (M. J. Schleiden,1804-1881 ) 和施旺（T. Schwann,1810-1882) ( 图 1-1 )。后人根据他们分别于 1838 年和 1839年发表的研究结果进行整理并加以修正，综合为以下要点:\n1. 细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成;2. 细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,\n又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;\n3. 新细胞是由老细胞分裂产生的。\n细胞学说的内容,现在看起来似乎是显而易见的,当时却经历了漫长而曲折的建立过程。\n思考·讨论\n## 分析细胞学说建立的过程\n阅读和分析下面的资料，讨论相关问题，发表你的见解。\n1. 从人体的解剖和观察入手一从器官到组织\n人体是怎样构成的?这个问题首先引起了解剖学家的注意。1543年,比利时的维萨里 (A. Vesalius) 通过大量的尸体解剖研究,\n维萨里解剖工作图发表了巨著《人体构造》,揭示了人体在器官水平的结构。法国的比夏 (M. F. X. Bichat) 经过对器官的解剖观察,指出器官由低一层次的结构组织构成。这对于人类认识生物个体的结构层次非常重要。\n## 2. 显微观察资料的积累一认识细胞\n1665 年,英国科学家罗伯特.胡克 ( R. Hooke ) 用显微镜观察植物的木栓组织,发现这些木栓组织由许多规则的小室组成,他把观察到的图像画了下来,并把“小室” 称为 cell——细胞。\n之后，荷兰著名磨镜技师列文虎克 ( A. van Leeuwenhoek ）用自制的显微镜,观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。意大\n利的马尔比基 (M. Malpighi ) 用显微镜广泛观察了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。此后,虽然观察细胞所获得的资料不断增加,积累了较丰富的材料,但是,在长达 170多年的历史中,人们对细胞及其与生物体的关系并没有进行科学的归纳和概括。\n3. 科学观察和归纳概括的结合一形成理论\n植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,发现这些组织都是由细胞构成的,而且细胞中都有细胞核。在此基础上,他进行了理论概括,提出了植物细胞学说,即植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生。施莱登把他的研究成果告诉了动物学家施旺,施旺很感兴趣并大受启发,决意要证明植物界和动物界这“两大有机界最本质的联系”。施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,他认为: 动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个单细胞开始的。为此,他发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。施旺还说:“现在,我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障。”\n## 4. 细胞学说在修正中前进\n新细胞如何由老细胞产生呢?施莱登认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的,或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生的。施莱登的朋友耐格里 ( K. Nageli ）用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基础上,1858 年,德国魏尔肖在讲演的魏尔肖（R. L. C. Virchow）总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是:“所有的细胞都来源于先前存在的细胞。” 这个断言，至今仍末被推翻。\n讨论\n1. 科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的?2. 施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?这一结论对生物学研究有什么意义?3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?4. 通过分析细胞学说建立的过程,你领悟到科学发现具有哪些特点?学科交叉\n与化学的联系\n1803 年,英国化学家道尔顿提出：物质是由不可再分的基本微粒—一原子所组成的。原子也是化学作用的最小单位，在一切化学反应中保持不变。他的原子论为许多化学现象提供了清晰的理论解释,对化学的发展起到了奠基作用。\n关于进化论的具体内容,详 见必修 2《遗传与进化》第 6 章。细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生 物界的统一性。就像原子论之于化学一样,细胞学说对于 生物学的发展具有重大的意义。\n细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,从而在思想观念上打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒,也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础,这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。\n细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,使人们认识到生物的生长、生殖、发育及各种生理现象的奥秘都需要到细胞中去寻找,生物学的研究随之由器官、组织水平进人细胞水平，并为后来进人分子水平打下基础。\n细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。新细胞由老细胞产生,老细胞由更老的细胞产生,如此上溯,现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代,小小的细胞内部,凝聚着数十亿年基因的继承和改变。每个细胞,每个生物,都是历史的产物。被恩格斯列入 19 世纪自然科学三大发现的细胞学说和进化论,作为生物学大厦的基石,赋孕生物学不同于其他自然科学的独特韵味。\n## 科学方法\n## 归纳法\n归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论，运用的就是归纳法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过，也需要注意存在例外的可能。\n## 细胞是基本的生命系统\n正如施旺所说：每个细胞都相对独立地生活着,但同时又从属于有机体的整体功能。单细胞生物能够独立完成生命活动,多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。例如，缩手反射就是由一系列不同的细胞共同参与完成的比较复杂的生命活动（图 1-2)。事实上,动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动,以细胞增殖、分化为基础的生长发育,以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异,等等,都说明细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞。\n小小的细胞为什么具有如此强大的功能呢?细胞虽小,但其结构却复杂而精巧。本书的后续章节将向你展示,细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。细胞是有生命的，是一个生命系统。\n在多细胞生物体内，细胞又是构成组织的组分,组织是构成器官的组分,器官是构成个体的组分。组织、器官、个体都是有生命活动的整体,因此是不同层次的生命系统。相关信息\n系统是指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。比如，你的身体是由许多器官在结构上相互联系、在功能上相互配合而形成的整体,因此可以看作一个系统。\n图 1-2 缩手反射示意图在自然界,生物个体都不是单独存在的,而是与其他同种和不同种的个体以及无机环境相互依赖、相互影响的。在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成一个整体一一种群,不同种群相互作用形成更大的整体一一群落,群落与无机环境相互作用形成更大的整体一一生态系统,地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体一一生物圈。可见,自然界从生物个体到生物圈,可以看作各个层次的生命系统（图 1-3)。\n叶的表皮细胞\n叶的保护组织众多表皮细胞紧密排列、覆盖在叶片表面,形成叶片的上表皮和下表皮,起保护叶片内部其他组织的作用。\n心脏 (器官)\n冷箭竹 (个体) 叶与根、茎等器官共同构成冷箭竹个体。叶 (器官) 构成叶的组织有保护组织、输导组织、营养组织等\n血液循环系统血液循环系统由心脏、血管等器官组成。\n大熊猫（个体） 熊猫的身体由循环、消化、运动、泌尿等系统组成。构成心脏的组织有肌肉组织、神经组织结缔组织等。\n心肌 (肌肉组织)\n心肌细胞\n图 1-3 生命系统的结构层次模式图一个分子或一个原子，也是一个系统吗?如果是,它们是不是生命系统?如果不是,请说明理由。在一定的区域内,所有的大熊猫个体形成了一个种群,所有的冷箭竹也是一个种群;在同一区域内,大熊猫、冷箭竹和其他生物一起共同形成了一个群落;这个群落和它们所生活的无机环境相互关联,形成了一个统一的整体,这就是生态系统\n生物圈\n## 思考·讨论\n## 从细胞的视角看生命世界\n请结合图 1-3，分析讨论以下问题。\n1. 叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能?2. 冷箭竹的光合作用是在哪些细胞中进行的?大熊猫的血液运输氧的功能是靠哪种细胞完成的?3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞?4. 生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系?为什么?知识链接\n关于生态系统的能量流动和物质循环，详见选择性必修 2《生物与环境》。审视各层次生命系统的关系,我们发现,无论从结构上还是功能上看,细胞这个生命系统都属于最基本的层次。各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外。因此,可以说细胞是基本的生命系统。本书将带你在这个生命系统中畅游,了解它的组成、运转和发展变化的规律。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 判断下列事实或证据是否支持细胞是生命活动的基本单位。\n（1）草履虫是单细胞生物,能进行运动和分裂。\n（2）人体发育离不开细胞的分裂和分化。( ）\n(3) 离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气。\n(4) 用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。\n2. 下列叙述与细胞学说不相符的是\nA. 植物和动物都是由细胞构成的,这反映了生物界的统一性\nB. 植物和动物有着共同的结构基础\nC. 人体每个细胞都能单独完成各项生命活动\nD. 新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的\n3. 观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。\n(1) 在两张切片的图像中,尽可能多地写出你认识的细胞名称以及它们可能的功能。\n人体皮肤纵切 (局部)\n迎春叶横切 (局部) （2）比较动物细胞和植物细胞,描述它们的共同点和区别。\n(3) 为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官?\n## 二、拓展应用\n1. 某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞,发现这些叶肉细胞中都有叶绿体,于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用了不完全归纳法。你还能列举不完全归纳法其他应用的例子吗？在使用这种方法时，要注意什么问题?2. 病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成。但是,病毒的生活离不开细胞,请查阅资料,说明病毒的生活为什么离不开细胞。\n某种病毒模式图\n3. 如果“新细胞都是从老细胞中产生的” 不成立,细胞一直可以从无机环境中自然发生,生物进化的观点还能被人们普遍接受吗?请用自己的语言简要阐述细胞学说是否支持生物进化的观点。\n## 第 2 节\n细胞的多样性和统一性\n## 问题探讨\n看看右图中的四张照片,是否似曾相识?这些细胞都是你在初中生物实验课上观察过的。\n讨论\n1. 图中共有几种细胞?它们的名称分别是什么?有哪些共同的结构?2. 请举一两个例子,说说不同种类细胞的形态结构不\n光学显微镜下的几种细胞同的原因。\n通过回忆和讨论,你已经初步认识了细胞的多样性和统一性。在初中阶段,通常都是用光学显微镜的低倍镜来观察细胞的，而且观察的材料有限。现在，让我们尝试用高倍镜来观察更多种类的细胞。\n观察细胞\n( ) 本节聚焦\n- 怎样使用高倍显微镜?- 原核细胞与真核细胞的区别是什么?- 怎样理解细胞既有多样性又有统一性?\n## 探究·实践\n## 使用高倍显微镜观察几种细胞\n## 目的要求\n1. 使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。2. 运用制作临时装片的方法。\n材料用具\n1. 建议选用的观察材料:真䒩 (如酵母䒩) 细胞,低等植物 (如水绵等丝状绿藻) 细胞,高等植物细胞 ( 如叶的保卫细胞),动物细胞 (如鱼的红细胞 )。以上这些材料,做成临时装片后就可以观察。也可以使用其他替代材料。2. 还可以观察人体的上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织的切片,血涂片和植物叶片结构的永久切片。3. 显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,滴管,清水,生理盐水。如果实验过程中需要染色,应准备常用的染色液。\n## 方法步骤\n1. 根据光学显微镜的构造和原理,以及使用低倍镜观察积累的经验,提出使用高倍镜的方法步骤和注意事项。\n2. 小组成员分别制作不同材料的临时装片。\n(1) 转动反光镜使视野明亮。\n(2)在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央\n3. 在观察临时装片时,由完成制片的同学调试显微镜,该同学观察后再换其他同学观察。\n## 4. 观察永久切片和血涂片。\n## 讨论\n1. 使用高倍镜观察的步骤和要点是什么?\n大肠杆菌扫描电镜照片（放大 10000 倍 )\n(3) 转动转换器,换成高倍物镜\n(4) 用细准焦螺旋调焦并观察\n2. 归纳所观察到的细胞在结构上的共同点,并描述它们之间的差异,分析产生差异的可能原因\n3. 下图是大肠杆菌的电镜照片,你在本实验中观察到的细胞与大肠杆菌有什么主要区别?\n大肠杆菌透射电镜照片（放大 12000 倍）\n图 1-4 几种蓝细菌\n## 原核细胞和真核细胞\n通过显微镜观察了解了细胞的多样性,同时也看到细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核,这反映了细胞的统一性。\n有一类细胞没有成形的细胞核,如大肠杆䒩和其他细䒩细胞。科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞 ( eukaryotic cell ) 和原核细胞 ( prokaryotic cell) 两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。\n原核生物主要是分布广泛的各种细菌。有一类细菌叫作蓝细菌 (旧称蓝藻,图 1-4),你见过它们吗?蓝细菌的细胞比其他的细菌大，大多数细菌的直径为 $0.5 \\sim 5.0 \\mu \\mathrm{m}$,蓝细菌细胞的直径约为 $10 \\mu \\mathrm{m}$，有的甚至可以达到 $70 \\mu \\mathrm{m}$，如颤蓝细䒩。一般来说，我们用肉眼是分辨不清蓝细䒩的，但是当它们以细胞群体的形式存在时，你可能见过。淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，会形成让人讨厌的水华 ( 图 1-5 ),影响水质和水生动物的图 1-5 池塘中的水华生活。\n《へ 与社会的联系发菜也属于蓝细菌,细胞群体呈黑蓝色,状如发丝,在我国多产于西北草地和荒漠。因发莠和“发财” 谐音,有人争相食之,过度采挖破坏了生态。我国已将发菜列为国家一级重点保护生物，予以保护。\n蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。细䒩中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细䒩的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质，都没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的 DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核 (图 1-6)。\n至此,我们对细胞的多样性又有了进一步的认识: 真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞和原核\n你如何解读“原核细胞” 和“真核细胞”中的“原”字和“真”字？据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。细胞又不一样。\n原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质,它们都以DNA作为遗传物质，这让我们再一次看到了原核细胞和真核细胞的统一性。\n## 一、概念检测\n1. 基于对原核生物和真核生物的理解,判断下列表述是否正确。\n( 1 ) 真䒩和细菌是原核生物。\n（2）原核生物中既有自养生物,又有异养生物。\n（3）原核生物是单细胞生物,真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物。\n2. 草履虫、衣藻、变形虫和细菌都是单细胞生物。尽管它们的大小和形状各不相同,但它们都有相似的结构,即都具有\nA. 细胞膜、细胞质、细胞核、液泡\nB. 细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核\nC. 细胞膜、细胞质、细胞核、染色体\nD. 细胞膜、细胞质、储存遗传物质的场所\n3. 根瘤䒩 (属于细䒩) 与豆科植物共生形成根瘤。在对根瘤菌进行分离时,如何根据细胞的形态结构特点,来区分根瘤菌细胞与植物细胞?\n## 二、拓展应用\n1. 细胞虽然形态多种多样,但是基本结构具有高度的统一性。细胞为什么会有统一性?细胞的多样性又是怎样产生的?2. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物（见下图 ),请据图分析回答。\n支原体结构模式图\n（1）支原体与动物细胞的结构有什么区别?\n（2）支原体与细菌的细胞结构有什么区别?\n（3）支原体是真核生物还是原核生物?\n## 生物科技进展\n## 人工合成生命的探索\n生命如此神奇!那么,能不能人工合成生命呢?很多人想知道答案。科学家首先以简单的单细胞生物为研究对象展开探索。\n支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。20 世纪 90 年代,美国科学家文特尔 (C.Venter,1946- ) 领导的小组研究了某种支原体的基因,从中笩选出生命活动必不可少的 300 多个基因,并进行人工合成。他们将人工合成的这些基因进行拼接、处理,注入去掉DNA 的支原体细胞中,组成一个新的细胞。这样的新细胞具有进行基本生命活动的能力和繁殖能力。\n支原体是原核生物。能不能人工合成真核生物的基因，并使之表现出生物活性呢?\n2014 年,科学家对酿酒酵母的一条染色体进行了重新设计和人工合成。2017年3月,科学家宣布人工合成了 5 条酿酒酵母染色体,其中 4 条是由我国科学家完成的。2018年 8 月,我国科学家宣布,他们对酿酒酵母的 16 条染色体进行了研究,重新设计并人工合成为 1 条染色体,这 1 条染色体就可以执行 16 条染色体的功能。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后,细胞依然能够存活,并表现出相应的生命特性。这是国际上首次人工创建单条染色体的真核细胞。这项研究成果是合成生物学领域一项里程我国科学家合成的酿碑式的突破。酒酵母染色体模型想一想,人工合成生命的研究有什么意义?上述研究成果是否标志着人工合成生命的设想已经实现?你赞成进行这方面的研究吗?\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 除病毒以外,生物体都是以细胞作为结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞。- 细胞有着相似的基本结构,如细胞膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。- 细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。- 在同一个多细胞生物体内,由于细胞结构和功能的分化,细胞也呈现多样性。多种多样的细胞都有共同的结构模式：有细胞膜、细胞质、遗传物质集中存在的区域（细胞核或拟核），这说明细胞的统一性。细胞的统一性可以用细胞学说中“新细胞由老细胞分裂产生” 的观点来解释,这也是生物界的统一性的基础。- 细胞学说阐明了动植物都是由细胞构成的,并且都以细胞为生命活动的基本单位。基于这一结论,人们认识到生物界也具有统一性,这对于人们深入认识生物的结构、生理、发育以及遗传和进化都有着重大的意义。- 从系统的视角看生命世界,细胞、组织、器官 (系统)、个体、种群、群落、生态系统、生物圈,是不同层次的生命系统。由于细胞是生命活动的基本单位,各层次生命系统的形成、维系和运转都是以细胞为基础的,因此细胞是基本的生命系统。生物科学要研究各个层次的生命系统及其相互关系，首先要研究细胞。\n## 发展素养\n通讨本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 阐明细胞的多样性与统一性,进而认同生物界的多样性与统一性,感受大自然的神奇与美丽。- 初步建立系统的观念,尝试以系统观认识生命世界。- 通过分析细胞学说建立的过程,认同科学发现的基本特点：重视观察与实证,需要归纳和概括;科学的发现依赖于技术的进步;科学理论的建立往往要经历不断修正完善的过程。能够在今后的学习和探究中不断深化这些认识,并以此指导自己的探究,审视他人的研究过程和结论。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 细胞学说为生物学的发展起到了奠基的作用,主要原因是它揭示了\nA. 植物细胞与动物细胞的区别\nB. 原核细胞和真核细胞的区别\nC. 生物体结构的统一性\nD. 生物界细胞的多样性\n2. 判断沙眼衣原体是原核生物的主要依据是\nA. 有细胞壁\nB. 有细胞膜\nC. 没有线粒体\nD. 没有以核膜包被的细胞核\n3. 生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是\nA. 细胞是基本的生命系统\nB. 草履虫可以看作是基本的生命系统\nC. 植物体和动物体共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体\nD. 生态系统中存在非生命的物质和成分,不属于生命系统\n4. 细胞是生物体的基本结构和功能单位。下列有关细胞的叙述，正确的是\nA. 原核细胞结构简单,所以不具有多样性\nB. 原核细胞与真核细胞之间不具有统一性\nC. 除病毒外,生物体都是由细胞构成的\nD. 新细胞是从老细胞的细胞核中产生的\n## 二、非选择题\n1. 画概念图\n分析下图,在“?”处填写适当的连接词。\n2. 下图是人们常见的几种单细胞生物,据图回答下面的问题。\n变形虫\n衣藻\n酵母菌\n草履虫\n（1）这几种生物共有的结构是\n（2）与绿色开花植物细胞的结构和功能类似的生物是，你判断的依据是；与哺乳动物细胞的结构和功能类似的生物是，你判断的依据是\n(3) 眼虫与植物和动物都有相同之处，从进化的角度看,你认为合理的解释是\n3. 2002 年 7 月 12 日,美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎 (俗称小儿麻痹症) 病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明,人工合成的病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,只是毒性比天然病毒小得多。\n回答下列问题。\n(1）人工合成脊髓灰质炎病毒,是否就是人工制造了生命?\n（2）人工合成病毒的研究,应该肯定还是应该否定?为什么?\n## 第2章 组成细胞的分子\n雕刻的石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物。生物体是由细胞构成的,石头当然不是。细胞和石头都是由分子组成的,为什么细胞能表现出生命的特征呢?是因为细胞内有什么非物质的“活力” 因素吗?是细胞里含有特殊的“生命元素” 吗?是组成细胞的分子有什么特殊之处吗?\n研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。\n阊明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上\n—一国科学院院士邹承鲁\n## 第 1 节\n细胞中的元素和化合物\n## 问题探讨\n比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,你能提出什么问题?就自己提出的问题与其他同学交流。\n* $\\mathrm{Si}$ 在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。组成地壳和组成细胞的部分\n元素含量 (\\%) 表\n| 元素 | 地壳 | 细胞 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\mathrm{O}$ | 48.60 | 65.0 |\n| $\\mathrm{Si}$ | 26.30 | 极少 $*$ |\n| $\\mathrm{C}$ | 0.087 | 18.0 |\n| $\\mathrm{N}$ | 0.03 | 3.0 |\n| $\\mathrm{H}$ | 0.76 | 10.0 |\n(2) 本节聚焦\n- 细胞中常见的元素有哪些?- 组成细胞的主要化合物有哪些?- 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质?生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质,归根结底是从无机自然界中获取的。因此,组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。但是,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。\n## 组成细胞的元素\n组成细胞的化学元素,常见的有 20 多种,其中有些含量多，有些含量很少。\n## 思考 · 讨论\n玉米细胞和人体细胞的部分元素\n及含量 (干重,质量分数)\n| 元素 | 玉米细胞 | 人体细胞 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\mathrm{C}$ | 43.57 | 55.99 |\n| $\\mathrm{H}$ | 6.24 | 7.46 |\n| $\\mathrm{O}$ | 44.43 | 14.62 |\n| $\\mathrm{N}$ | 1.46 | 9.33 |\n| $\\mathrm{K}$ | 0.92 | 1.09 |\n| $\\mathrm{Ca}$ | 0.23 | 4.67 |\n| $\\mathrm{P}$ | 0.20 | 3.11 |\n| $\\mathrm{Mg}$ | 0.18 | 0.16 |\n| $\\mathrm{S}$ | 0.17 | 0.78 |\n注: 其他元素占细胞干重的质量分数总计小于 $3 \\%$\n## 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量\n左表是玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及其含量。要分析细胞中各种元素及含量是非常复杂的事情,因此,呈现出来的数据一般都是大概的\n## 讨论\n1. 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?2. 细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?3. 比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪些结论?细胞中常见的化学元素中,含量较多的有 $\\mathrm{C}、\\mathrm{H}、\\mathrm{O}、\\mathrm{~N}$、$P、S、K、C a、M g$ 等元素，称为大量元素 (macroelement);有些元素含量很少,如 $\\mathrm{Fe}、\\mathrm{Mn}、\\mathrm{Zn}、\\mathrm{Cu}、\\mathrm{~B}、\\mathrm{Mo}$ 等,称为微量元素 (microelement)。由上表中的数据可以看出,组成细胞的元素中,$\\mathrm{C}、\\mathrm{H}、\\mathrm{O}、\\mathrm{~N}$ 这四种元素的含量很高,\n知识链接\n关于 $\\mathrm{Ca}、\\mathrm{Mg}、\\mathrm{Fe}$ 等元素的 作用，详见本章第2节。其原因与组成细胞的化合物有关。\n## 组成细胞的化合物\n组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质,等等。\n请参阅下图 ( 图 2-1),了解组成细胞的主要化合物及其相对含量。\n## 图 2-1 组成细胞的主要化合物及相对含量\n通过上图可以看出,细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,通过后续章节的学习,你能对此作出详细的解释。\n上图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果,实际上,不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的,有的还相差悬殊呢!\n我们平常吃的食物也是如此。正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大差别,我们才需要在日常膳食中做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。我们的食物来自各种生物组织。那么,怎样检测不同生物组织中的营养物质呢?通过下面的探究实践,你可以尝试检测不同生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。\n梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差别?\n## 探究 · 实践\n## 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质\n某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹III染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。因此,可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。\n目的要求\n尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质。\n材料用具\n1. 实验材料: 梨匀浆,葡萄匀浆,白夢卜匀浆,花生种子,豆浆,鲜肝提取液,鸡蛋清稀释液。2. 仪器: 刀片,试管 (最好是刻度试管),试管架,试管夹,大、小烧杯,小量筒,滴管,酒精灯,三脚架,陶土网 ( 作为石棉网的替代品),火柴,载玻片,盖玻片,毛笔，吸水纸，显微镜等。3. 试剂：斐林试剂（甲液：质量浓度为 $0.1 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的 $\\mathrm{NaOH}$ 溶液,乙液: 质量浓度为 $0.05 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的 $\\mathrm{CuSO}_{4}$ 溶液),质量浓度为 $0.01 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的苏丹 III 染液,双缩氷试剂（ $\\mathrm{A}$ 液: 质量浓度为 $0.1 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的 $\\mathrm{NaOH}$ 溶液,$\\mathrm{B}$ 液: 质量浓度为 $0.01 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的 $\\mathrm{CuSO}_{4}$ 溶液),体积分数为 $50 \\%$ 的酒精溶液,蒸馏水。\n## 方法步骤\n1. 实验材料、仪器和试剂的选择，每小组从教师提供的实验材料中选择一两种,预测其中含有哪些有机化合物,再选择所需要的仪器和试剂。\n2. 设计记录表格,记录预测结果,然后按照实验步骤进行检测，用“+” 或“-” 记录实测结果。\n## 3. 检测的方法步骤\n(1) 还原糖的检测和观察\n(1)向试管内注人 $2 \\mathrm{~mL}$ 待测组织样液。\n(2)向试管内注人 $1 \\mathrm{~mL}$ 斐林试剂 ( 甲液和乙液等量混合均匀后再注人 )。\n(3)将试管放人盛有 50 65 ${ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 温水的大烧杯中加热约 2 min。\n(4)观察试管中出现的颜色变化。\n( (2) 脂肪的检测和观察\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。\n(1) 细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。\n(2) 细胞中微量元素含量很少,作用也很微小。\n(3) 不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性,又反映了细胞的多样性。（）\n2. 将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。\n苏丹III染液豆浆砖红色沉淀\n斐林试剂梨汁 $\\quad$ 橘黄色\n双缩脲试剂花生子叶紫色\n3. 在下列有机化合物中，人体细胞内含量最\n甲: 斐林试剂 ( 蓝色 );乙: 斐林试剂与还原糖反应呈砖红色\n脂肪被苏丹 III染液染成橘黄色\n甲：双缩脲试剂 $\\mathrm{B}$ 液 (浅蓝色 );乙：双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色制作花生子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况。\n取材：取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。\n切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放人盛有清水的培养皿中待用。\n制片：从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴 2 3 滴苏丹 III 染液,染色 $3 \\mathrm{~min}$;用吸水纸吸去染液,再滴加 1 2 滴体积分数为 $50 \\%$ 的酒精溶液，洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。\n观察：在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移到视野中央，将物像调节清晰；换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。\n（3）蛋白质的检测和观察\n(1)向试管内注人待测组织样液 $2 \\mathrm{~mL}$。\n(2)向试管内注人双缩脲试剂 $\\mathrm{A}$ 液 $1 \\mathrm{~mL}$,摇匀。\n(3)向试管内注人双缩脲试剂 B 液 4 滴,摇匀。\n(4)观察组织样液颜色的变化。\n## 讨论\n1. 你的预测与实测结果是否一致?2. 小组间交流实验结果。你有什么发现?3. 全班共检测了多少种生物材料?这些生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗?这对我们选择食物有什么启发?多的一种是 ( )\nA. 脂质\nB. 糖类\nC. 蛋白质\nD. 核酸\n4. 科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在,这一事实主要说明\nA. 生物来源于非生物\nB. 生物界与无机自然界具有统一性\nC. 生物界与无机自然界具有差异性\nD. 生物与非生物在元素组成上没有区别\n## 二、拓展应用\n1. 组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同?2. 将细胞内含有的各种物质配齐,并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗?为什么?\n## 第 2 节\n## 细胞中的无机物\n## 问题探讨\n右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识,结合此表讨论以下问题。\n讨论\n1. 喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用?2. 表中哪些成分属于无机盐?为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐?无机盐在细胞的生活中起什么作用?\n运动员饮料的化学成分表\n| 成分 | 质量浓度 $/\\left(\\mathrm{g} \\cdot \\mathrm{L}^{-1}\\right)$ |\n| :---: | :---: |\n| 蔗糖 | 30 |\n| 其他糖类 | 10 |\n| 柠塜酸 | 10 |\n| 柠塜香精 | 0.8 |\n| 氯化钠 | 1.0 |\n| 氯化钾 | 0.1 |\n| 磷酸二氢钠 | 0.1 |\n| 磷酸二氢钾 | 0.1 |\n| 碳酸氢钠 | 0.1 |\n本节聚焦\n- 水在细胞中以什么形式存在?具有哪些重要作用?- 为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要?\n## 学科交叉\n关于氢原子和氧原子的结构，请参阅化学教科书。\n## 细胞中的水\n人们普遍认为,地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。远古的环境条件给生物的化学组成和特性烙上了永久的印记。现在的生物，包括生活在陆地上的生物也与水密不可分。每当你感到渴时,你都能体会到生命对水的依赖。生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为 60\\% 95\\%，水母的含水量达到 $97 \\%$。水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。\n水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。\n水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质呢?这是由它的分子结构决定的。\n水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子 (或离子) 都容易与水结合，因此,水是良好的溶剂。\n由于水分子的极性,当一个水分子的氧端（负电性区） 靠近另一个水分子的氢端 (正电性区) 时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。同时,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。\n水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的: 自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的 $4.5 \\%$。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。例如,将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏;北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。\n## 细胞中的无机盐\n当你点燃一粒小麦种子,待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬,这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。人和动物体内也含有无机盐。\n细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,含量较多的阳离子有 $\\mathrm{Na}^{+}、\\mathrm{~K}^{+}、\\mathrm{Ca}^{2+}、\\mathrm{Mg}^{2+}、\\mathrm{Fe}^{2+}、\\mathrm{Fe}^{3+}$ 等,阴离子有 $\\mathrm{Cl}^{-}、\\mathrm{SO}_{4}^{2-}、\\mathrm{PO}_{4}^{3-}、\\mathrm{HCO}_{3}^{-}$等。\n关于比热容等相关知识,请参阅物理教科书,并与同学交流它们的含义。\n与水不同,无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的 $1 \\% \\sim 1.5 \\%$。它们在细胞中有什么作用呢?\n## 无机盐的作用\n资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。\n一种叶绿素分子\n( 局部 )\n血红素分子\n（局部） 资料 2 植物在缺乏 $\\mathrm{N}、\\mathrm{P}、\\mathrm{~K}$ 等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏 P,植株就会特别矮小,根系发育差,叶片小且呈暗绿偏紫色。\n## 讨论\n1. 植物体缺 $\\mathrm{Mg}$ 会影响光合作用,为什么?2. 有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺 $\\mathrm{Fe}$ 会导致贫血?3. 植物体缺 $\\mathrm{P}$ 常表现为生长发育不正常,这说明什么?分析为什么植物体缺 $\\mathrm{P}$ 会影响其生长发育。(?)\n摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害?请查找资料，寻找答案。\n$\\mathrm{Mg}$ 是构成叶绿素的元素,$\\mathrm{Fe}$ 是构成血红素的元素。$\\mathrm{P}$ 是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。$\\mathrm{Na}^{+}、\\mathrm{Ca}^{2+}$ 等离子对于生命活动也是必不可少的。例如,人体内 $\\mathrm{Na}^{+}$缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,因此,当大量出汗排出过多的无机盐后,应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的 $\\mathrm{Ca}^{2+}$,如果 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 的含量太低,动物会出现抽搐等症状。此外，生物体内的某些无机盐离子，必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。可见，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。\n(1) 细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。\n(2) 同一株植物中,老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。\n(3) 将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐。\n## 二、拓展应用\n1. 医用生理盐水是质量分数为 $0.9 \\%$ 的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水?2. 目前已经探明，在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的 $\\mathrm{Mg}、\\mathrm{Na}、\\mathrm{~K}$ 等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测,火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢?\n## 第 3 节\n## 细胞中的糖类和脂质\n## 问题探讨\n在科学研究和制药等领域,经常要进行动物细胞培养。体外培养动物细胞时,需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下，培养基中都会有葡萄糖。\n讨论\n1. 对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用?2. 在培养脂肪细胞时,即便没有向培养基中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么?\n细胞培养如同任何机器的运转都需要外界提供能量一样,细胞的生命活动也需要能量来维持。很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量,其中糖类是主要的能源物质。\n## 细胞中的糖类\n说到糖,我们并不陌生,可以说出一连串糖的名字: 绵白糖、砂糖、冰糖、葡萄糖等。其实，除了这些我们熟知的糖类,淀粉、纤维素等也属于糖类。这些糖类的分子有什么相同和不同之处呢?淀粉、纤维素并不甜,为什么也属于糖类呢?\n糖类 ( carbohydrate ) 分子一般是由 C、H、O三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是 $2: 1$,类似水分子,因而糖类又被称为“碳水化合物”,简写为 $\\left(\\mathrm{CH}_{2} \\mathrm{O}\\right)$。\n糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。\n单糖人在患急性肠炎时,往往采取静脉输液治疗,输液的成分中就含有葡萄糖 $\\left(\\mathrm{C}_{6} \\mathrm{H}_{12} \\mathrm{O}_{6}\\right)$。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。\n葡萄糖不能水解,可直接被细胞吸收。像这样不能水解的糖类就是单糖。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。(- 本节聚焦\n- 细胞中的糖类主要有娜几类?在细胞中起什么作用?- 细胞中的脂质主要有哪几类?在细胞中起什么作用?- 了解关于糖类和脂质的知识,对健康地生活有什么帮助?\n## 知识链㢺\n体外燃烧 $1 \\mathrm{~g}$ 莆萄糖释放出 约 $16 \\mathrm{~kJ}$ 的能量。葡萄糖是生物 体内的“燃料”。与体外各种 燃料燃烧不同的是，葡萄糖在 细胞内的“燃烧” 过程是“无 火焰” 的过程,能量是通过系列化学反应逐步释放出来的。详见本书第 5 章第 3 节。\n图 2-2 拟南芥细胞中的淀粉粒 (染成蓝色,放大 200 倍)\n糖尿病病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食也都需定量摄取。为什么?二糖二糖 $\\left(\\mathrm{C}_{12} \\mathrm{H}_{22} \\mathrm{O}_{11}\\right)$ 由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。生活中最常见的二糖是蔗糖,红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富,大多数水果和蔬菜中也含有蔗糖。常见的二糖还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖,以及在人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。\n多糖生物体内的糖类绝大多数以多糖 $\\left[\\left(\\mathrm{C}_{6} \\mathrm{H}_{10} \\mathrm{O}_{5}\\right)_{\\mathrm{n}}\\right]$ 的形式存在。淀粉是最常见的多糖 (图 2-2)。绿色植物通过光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。粮食作物玉米、小麦、水稻的种子中含有丰富的淀粉,淀粉还大量存在于马铃薯、山药、甘薯等植物变态的茎或根以及一些植物的果实中。人体摄人的淀粉,必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用。\n食物中的淀粉水解后变成葡蒛糖，这些葡萄糖成为人和动物体合成动物多糖一一糖原的原料（图 2-3)。糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便分解产生葡蒛糖及时补充。\n你注意过棉、棕榈和麻类植物吗?它们都有长长的纤维细丝,还有那些分布在其他植物茎秆和枝叶中的纤维,以及所有植物细胞的细胞壁,构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素也是多糖,不溶于水,在人和动物体内很难被消化,即使草食类动物有发达的消化器官,也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。与淀粉和糖原一样,纤维素也是由许多葡萄糖连接而成的。如图 2-3 所示,构成它们的基本单位都是葡蒛糖分子。\n几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 (图 2-4)。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如，几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤;等等。批判性思维\n既然人类很难消化纤维素,为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素” 呢?\n从图 2-4 几丁质是外骨骼的重要组成成分\n《与社会的联系《中国居民膳食指南 (2022)》提出的“控糖” 建议是：控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过 $50 \\mathrm{~g}$,最好控制在 $25 \\mathrm{~g}$ 以下 ( 添加糖是指在食物的言调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种糖类甜味剂,不包括食物中天然存在的糖）。统计表明,市场上的一些饮料 (如碳酸饮料、乳酸菌饮料等)，每 $100 \\mathrm{~mL}$ 可能含糖就达到 $10 \\mathrm{~g}$;很多冷饮的含糖量在 $20 \\%$ 以上。也就是说,如果喝一瓶 ( $500 \\mathrm{~mL})$ 这样的饮料,当天所摄入的糖量就超标了。而肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。摄入适量的糖等营养物质并合理运动，有助于保持健康体重和良好的形体,维持自然健康的体态。\n## 细胞中的脂质\n你注意过肉类食品中的肥肉吗?肥肉的主要成分是脂肪 (图 2-5);食用植物油是从油料作物中提取的，其主要成分也是脂肪。脂肪是脂质 (lipid) 的一种。脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是 $\\mathrm{C}、\\mathrm{H}、\\mathrm{O}$,有些脂质还含有 $\\mathrm{P}$ 和 $\\mathrm{N}$。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。\n图 2-5 动物脂肪细胞中储存的脂肪 (染成橘黄色,放大 2200 倍） 脂肪脂肪是最常见的脂质。请根据已有的生活经验,讨论以下问题。\n## 思考・讨论\n## 脂肪的作用\n1. 在人和哺乳动物体内,脂肪主要分布在哪些部位?2. 请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中?3. 脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用?3. 说到脂肪,你可能会想到肥胖、高血压、心脏病,脂肪的摄人量与健康有怎样的关系呢?\n图 2-6 一种脂肪分子\n脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯，图 2-6 )。其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油 (花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。\n脂肪酸的“骨架” 是一条由碳原子组成的长链。碳原子通过共价键与其他原子结合。如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子以单键连接,那么该碳原子就可以连接 2 个氢原子,这个碳原子就是饱和的,这样形成的脂肪酸称为饱和脂肪酸。饱\n图 2-7 海豹和脂肪酸的熔点较高,容易凝固。如果长链中存在双键,那么碳原子连接的氢原子数目就不能达到饱和,这样形成的脂肪酸就是不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固。\n$1 \\mathrm{~g}$ 糖原氧化分解释放出约 $17 \\mathrm{~kJ}$ 的能量,而 $1 \\mathrm{~g}$ 脂肪可以放出约 $39 \\mathrm{~kJ}$ 的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用。\n脂肪不仅是储能物质，还是一种很好的绝热体。生活在海洋中的大型哺乳动物,如鲸、海豹（图 2-7) 等,皮下有厚厚的脂肪层,起到保温的作用。生活在南极寒冷环境中的企我,体内脂肪可厚达 $4 \\mathrm{~cm}$。分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。磷脂磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个嵯基 $(-\\mathrm{OH})$ 不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其他衍生物结合。因此,磷脂除了含有 $\\mathrm{C}、\\mathrm{H}、\\mathrm{O}$ 外,还含有 $\\mathrm{P}$ 甚至 $\\mathrm{N}$。\n磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中，磷脂含量丰富。\n固醇固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素 $\\mathrm{D}$ 等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素 $\\mathrm{D}$ 能有效地促进人和动物肠道对䥻和磷的吸收。\n细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡蒛糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,使它们肥育,就是因为糖类在它们体内转变成了脂肪。而食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,\n## 知识链接\n关于细胞膜的磷脂双分子 层，详见本书第 3 章第 1 节。才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。\n我每天吃的都是一些玉米、谷类和奧叶,为何还会身体“发福”呢?\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 基于对细胞中的糖类和脂质的认识,判断下列相关表述是否正确。\n（1）磷脂是所有细胞必不可少的脂质。（）\n（2）植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素。\n（3）脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。\n2. 水稻和小麦的细胞中含有丰富的多糖,这些多糖是\nA. 淀粉和糖原\nB. 糖原和纤维素\nC. 淀粉和纤维素\nD. 蔗糖和麦芽糖\n## 二、拓展应用\n1. 糖类和脂肪都在细胞生命活动中具有重要作用,然而,如果摄人过多,也会产生一定的危害。根据本节所学知识,回答以下问题。\n(1) 在日常饮食中,如何合理控制糖类和脂肪的摄人?\n(2) 结合家人的健康状况，从合理摄人糖类和脂肪的角度,对家人的饮食习惯能提出哪些改进建议?\n2. 为什么等量的脂肪比糖类含能量多,但在一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质?请查找资料回答这个问题。\n## 第 4 节\n## 蛋白质是生命活动的主要承担者\n## 问题探讨\n从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。\n讨论\n1. 为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?2. 这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?\n手术缝合线 ( ) 本节聚焦\n- 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者?- 氨基酸的结构有什么特点?- 为什么细胞中蛋白质的种类如此多样?组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质 (protein)。从化学角度看,蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息,往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者（图 2-8）。\n## 蛋白质的功能\n细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质 (图为胃蛋白酶结晶 ）\n有些蛋白质具有运输功能 (图为血红蛋白示意图,能运输氧 )。功能。人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。有些蛋白质有免疫总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。\n蛋白质能够承担如此多样的功能,这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达 $10^{10} \\sim 10^{12}$ 种。\n为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能?这与它的组成和结构有关吗?\n蛋白质的基本组成单位―氨基酸\n作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收,是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸 ( amino acid )。\n在人体中，组成蛋白质的氨基酸有 21 种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸的结构是怎样的呢?\n## 思考·讨论\n## 氨基酸的结构特点\n观察下列几种氨基酸的结构。\n日氨酸\n讨论\n丙氨酸\n缬氨酸 CH $\\mathrm{CH}_{3} \\mathrm{CH}_{3}$ 亮氨酸\n1. 这些氨基酸的结构具有什么共同特点?2.“氨基酸” 这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?\n其他氨基酸与以上 4 种氨基酸结构相似,即每种氨基酸至少都含有一个氨基 $\\left(-\\mathrm{NH}_{2}\\right)$ 和一个羧基 ( $-\\mathrm{COOH})$，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用 $\\mathrm{R}$ 表示（图 2-9)。各种氨基酸之间的区别在于 $\\mathrm{R}$ 基的不同，如甘氨酸上的 $\\mathrm{R}$ 基是一个氢原子 $(-\\mathrm{H})$，丙氨酸上的 $\\mathrm{R}$ 基是一个甲基 $\\left(-\\mathrm{CH}_{3}\\right)$。\n从图 2-9 氨基酸分子结构通式 $\\| \\Delta$ 与社会的联系组成人体蛋白质的氨基酸有 21 种,其中有 8 种是人体细胞不能合成的,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋 (甲硫) 氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外 13 种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。\n尽管氨基酸的种类有限，但却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质。\n## 蛋白质的结构及其多样性\n蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。氨基酸分子首先通过互相结合的方式进行连接：一个氨基酸分子的羧基 $(-\\mathrm{COOH})$ 和另一个氨基酸分子的氨基 $\\left(-\\mathrm{NH}_{2}\\right)$ 相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽（图 2-10)。\n图 2-10 氨基酸脱水缩合示意图\n以此类推,由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽。多肽通常呈链状结构,叫作肽链。由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起（图 2-11)。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构。例如,\n从图 2-11 某种胰岛素的二硫键示意图血红蛋白是一种由 574 个氨基酸组成的蛋白质,含 4 条多肽链，它的空间结构如图 2-12 所示。\n氨基酸之间脱水缩一条肽链的特定区\n这条肽链进一步盘\n四条肽链聚集在一起形\n合形成肽链域进行有规律的盘\n绕形成一定的空间\n成复杂的空间结构\n曲、折叠结构\n图 2-12 由氨基酸形成血红蛋白的示意图\n## 思考‧讨论\n## 氨基酸怎样构成蛋白质\n观察图 2-12,讨论并回答下列问题。\n讨论\n1. 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?2. 进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?3. 如果用 21 个不同的字母代表 21 种氨基酸,若写出由 10 个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸 )。\n在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。\n每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就\n## 相关信息\n人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等。\n可能会影响其功能。例如,人正常血红蛋白的空间结构呈球状,由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状,如\n从图 2-13 镰状红细胞 (图中左下方,放大 3000 倍) 果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状,性质也与正常血红蛋白有差异,由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状 ( 图 2-13),运输氧的能力会大为削弱。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 判断下列有关蛋白质的表述是否正确。\n（1）蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。\n（2）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。\n（3）只有细胞内才有蛋白质分布。\n（4）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。\n2. 质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是\nA. 烧牛肉\nB. 烤甘薯\nC. 馒头\nD. 米饭\n3. 下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是\nA. $\\mathrm{NH}_{2}-\\mathrm{CH}_{2}-\\mathrm{COOH}$\nB. $\\mathrm{NH}_{2}-\\mathrm{CH}_{2}-\\mathrm{CH}_{2} \\mathrm{OH}$\nC. $\\mathrm{NH}_{2}-\\mathrm{CH}-\\left(\\mathrm{CH}_{2}\\right)_{2}-\\mathrm{COOH}$ $\\mathrm{NH}_{2}$\nD. $\\mathrm{HOOC}-\\underset{\\mathrm{COOH}}{\\mathrm{CH}}-\\mathrm{CH}_{2}-\\mathrm{COOH}$\n4. 下列物质中，不属于蛋白质的是\nA. 胰岛素\nB. 胆固醇\nC. 胃蛋白酶\nD. 抗体\n## 二、拓展应用\n1. 民间有一种“吃什么补什么”的说法,如吃鱼眼能明目,喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。2. 某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。\n回答下列问题。\n（1）构成一个脑啡肽的氨基酸数目是有_种氨基酸参与了脱水缩合反应;生成的水分子数目是\n（2）请在图中标出其中的一个肽键。\n(3) 如果上图中的氨基酸顺序发生了改变,它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么?\n3. 在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么?\n## 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生\n早在 19 世纪初,人们已经认识到,证明一种物质的分子结构最直接的方法,是在实验室中直接合成这种分子。19世纪中叶,科学家陆续用无机物合成了一些有机物,但是还不能合成蛋白质。1886年,俄国一位科学家尝试用氨基酸“装配” 蛋白质。他先将蛋白质分解,把得到的氨基酸放进试管里,再加入一些促进蛋白质合成的物质。过一段时间后，试管里出现了乳白色的沉淀物。当时整个科学界轰动了,以为找到了人工合成蛋白质的方法，实际上这些沉淀物只是一些氨基酸分子随机连接形成的多肽。\n在探索过程中，科学家认识到，要想快速、准确地合成蛋白质，首先要弄清楚蛋白质中氨基酸的排列顺序。\n人工合成牛胰岛素动物试验获得成功的场面素，因此，人们梦想着有一天用人工方法来合成胰岛素。\n1965 年,中国科学院上海生物化学研究所、北京大学和中国科学院上海有机化学研究所的钮经义、龚岳亭、邹承鲁、杜雨苍、季爱雪、邢其毅、汪偤、徐杰诚等科学家通力合作,在经历了多次失败后,终于在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的蛋白质一一结晶牛胰岛素。当时国际上最高的科研水平,也只是合成由例如，一个由 20 种、500个氨基酸组成的蛋白质,它的氨基酸的排列顺序就可能有 $20^{500}$ 种。也就是说,如果不清楚氨基酸的排列顺序,可能需要连接 $20^{500}$ 次,才有可能获得所需要的蛋白质。后来,英国科学家桑格 （F. Sanger）经过 10 年的努力，终于在 1953 年测得了牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序。\n20 世纪初,人们就发现胰岛素能治疗糖尿病。由于胰岛素在牛、羊等动物体内含量很少,人类不能从动物体内大量提取胰岛 19 个氨基酸组成的多肽。胰岛素虽然是相对分子质量较小的蛋白质，但也是由 17 种、51 个氨基酸形成两条肽链而组成的。这项艰巨的任务由北京和上海两地的科研小组共同承担。经过集体研究,科研人员决定先把天然胰岛素的两条链拆开,摸索出将两条链合在一起的方法。然后再分别合成两条链,最后将两条人工链合在一起。经过 6 年零 9 个月的不解努力,我国科学家终于在 1965 年完成了结晶牛胰岛素的合成,更令人振奋的是,合成的胰岛素具有与天然胰岛素一样的生物活性!中国科学家依靠集体的智慧和力量,摘取了人工合成蛋白质的桂冠。\n## 第 5 节\n## 核酸是遗传信息的携带者\n## 问题探讨\nDNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的 DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。\n讨论\n1. 为什么 DNA 能够提供犯罪嫌疑人的信息?2. 你还能说出 DNA鉴定技术在其他方面的应用吗?\nDNA 指纹检测\n本节聚焦\n- DNA与RNA在化学组成上有什么异同点?- 核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系?- 怎样理解生物大分子以碳链作为基本骨架?\n图 2-14 核苷酸连接而成的长链“核酸”，顾名思义，就是从细胞核中提取的具有酸性的物质。那么,核酸究竟是什么物质?它们只分布在细胞核中吗?\n## 核酸的种类及其分布\n核酸（nucleic acid ) 包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid)，简称 DNA；另一类是核糖核酸（ ribonucleic acid),简称RNA。真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的 DNA。RNA 主要分布在细胞质中。\n## 核酸是由核苷酸连接而成的长链\n核酸同蛋白质一样，也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链（图 2-14)。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸 ）和核糖核苷酸（图 2-15)。\n脱氧核糖\n核糖核苷酸\n脱氧核苷酸\n图 2-15 脱氧核苷酸和核糖核苷酸\nDNA 和 RNA各含 4 种碱基，但是组成二者的碱基种类有所不同（图 2-16)。\nDNA 是由脱氧核苷酸连接而成的长链,RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。一般情况下，在生物体的细胞中,DNA由两条\n脱氧核苷酸链构成,RNA 由一条核糖核苷酸链构成。\n## 图 2-16 DNA 与 RNA 在化学组成上的异同\n本节“问题探讨” 中提到的刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人信息,根本原因在于生物的遗传信息就储存在 DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。可以想象：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限,在连成长链时,排列顺序就是极其多样的,它的信息容量自然就非常大了。脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子;部分病毒的遗传信息储存在 RNA 中，如 HIV (人\n## 知识链接\nDNA 和 RNA在生物遗传中 的作用及联系，参见必修 2《遗 传与进化》第 3 章和第 4 章。类免疫缺陷病毒 )、SARS（严重急性呼吸综合征 ) 病毒等。\n核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。\n## 生物大分子以碳链为骨架\n细胞是由多种元素和化合物构成的。在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。\n通过学习,我们知道组成多糖的基本单位是单糖,组成学科交叉\n## 与化学的联系\n碳原子性质不活泼,它的最外层有 4 个电子，不易失去或得到电子而形成离子。在含碳化合物中，碳原子与其他原子通过共用电子对结合在一起。原子间通过共用电子对而形成的化学键叫共价键。碳原子之间也可以形成共价键，这样多个碳原子可以相互结合形成稳定的碳链。\n蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 ( 图 2-17),因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”。\n图 2-17 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体\n多聚体以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架;糖类和脂质提供了生命活动的重要能源;水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 核酸是遗传信息的携带者。判断下列有关核酸的组成和分布的表述是否正确。\n（1）DNA和RNA的基本组成单位是核㫜酸。（ ）\n（2）核酸是生物的遗传物质,仅存在于细胞核中。\n（3）构成DNA的单体是脱氧核苷酸。\n2. 根据组成单糖的碳原子数目,可将单糖分为五碳糖和六碳糖等,组成DNA的五碳糖是\nA. 核糖\nB. 葡萄糖\nC. 脱氧核糖\nD. 麦芽糖\n3. 下列物质中，不是核苷酸组成成分的是( )\nA. 碱基\nB. 核糖\nC. 甘油\nD. 磷酸何回应?4. 踠豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是\nA. 1 种\nB. 4 种\nC. 5 种\nD. 8 种\n## 二、拓展应用\n随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语: 一切疾病都与基因受损有关;基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。\n(1) 请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。\n(2) 如果有人向你推销核酸保健品，你将如\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 组成细胞的化学元素常见的有 20 多种,$\\mathrm{C}、\\mathrm{H}、\\mathrm{O}、\\mathrm{~N}$ 的含量最多。这些元素都是无机自然界所具有的。这些元素可以组成不同的化合物,包括水、无机盐等无机物,糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。- 水是细胞中良好的溶剂,又是细胞结构的重要组成成分。细胞中的无机盐多以离子的形式存在。一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。- 糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。- 脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。- 蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肰链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。- 核酸包括DNA和RNA 两大类,是遗传信息的携带者,其基本组成单位是核苷酸。虽然组成DNA 的核苷酸只有 4 种,但在连成长链时,排列顺序极其多样,可以储存大量的遗传信息。- 多糖、蛋白质和核酸分别以单糖、氨基酸和核苷酸为单体组成多聚体,相对分子质量很大，称为生物大分子。生物大分子以碳链为骨架。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 阐明细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础,初步形成生命的物质观,为辩证唯物主义世界观的形成奠定基础。- 说明组成细胞的物质具有特殊性,蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,它们既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物，据此进一步阐明生命的物质观。- 说明蛋白质、核酸等物质在细胞中的功能是由其组成和结构决定的,初步形成结构与功能相适应的观念，并能运用这一观念分析相关的生物学问题。- 关注糖类、脂质等物质的过量摄入对健康的影响,在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传有关的营养保健知识。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架,构成这些分子基本骨架的元素是\nA. C\nB. $\\mathrm{H}$\nC. $\\mathrm{O}$\nD. $\\mathrm{N}$\n2. 水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐,可以用于细胞内合成\nA. 蔗糖\nB. 核酸\nC. 甘油\nD. 脂肪酸\n3. 植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺 $\\mathrm{Mn}^{2+}$ 的植物无法利用硝酸盐。据此,对 $\\mathrm{Mn}^{2+}$ 的作用，正确的推测是\nA. 对维持细胞的形态有重要作用\nB. 对维持细胞的酸碱平衡有重要作用\nC. 对调节细胞的渗透压有重要作用\nD. $\\mathrm{Mn}^{2+}$ 是硝酸还原酶的活化剂\n4. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,医生根据情况判断,立即给他做静脉滴注处理。请推测,这种情况下最合理的注射液应该是 （ ）\nA. 生理盐水\nB. 氨基酸溶液\nC. 葡萄糖溶液\nD. 葡萄糖生理盐水\n5. 人体摄人的糖类,有的能被细胞直接吸收,有的必须要经过水解后才能被细胞吸收。下列糖类中，能直接被细胞吸收的是\nA. 葡萄糖\nB. 蔗糖\nC. 麦芽糖\nD. 乳糖\n6. 脂质不具有的功能是\nA. 储存能量\nB. 构成膜结构\nC. 调节生理功能\nD. 携带遗传信息\n7. 由许多氨基酸缩合而成的肽链,经过盘曲折叠才能形成具有一定空间结构的蛋白质。下列有关蛋白质结构多样性原因的叙述，错误的是 （）\nA. 组成肽链的化学元素不同\nB. 肽链的盘曲折叠方式不同\nC. 组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同\nD. 组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同\n8. 多糖、蛋白质和核酸的基本组成单位不同,因此它们彻底水解后的产物也不同。RNA彻底水解后,得到的物质是\nA. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基\nB. 核糖、含氮碱基、磷酸\nC. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖\nD. 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸\n## 二、非选择题\n1. 在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒能力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。\n回答下列问题。\n(1) 冬小麦的含水量从 9 月至 12 月处于下降趋势，请解释原因。\n（2）冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多,这是为什么?\n（3）请阐述水在细胞中的重要作用。\n2. 人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但红细胞主要承担运输氧的作用,心肌细胞承担心脏律动作用,请从蛋白质结构的角度分析这两种细胞功能不同的主要原因。3. 多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单体种类的角度分析,为什么核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是?\n## 第3章\n细胞的基本结构\n对于我们体内的一些胰岛细胞来说，合成和分泌胰岛素是很平常的事，而我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举，却用了6年多的时间！时至今日，世界上临床应用的胰岛素，仍是将胰岛素基因转入易于培养的细胞中,让细胞来生产的。为什么靠人力很难完成的工作，对细胞来说却轻而易举呢?细胞中是不是有一条条“生产线”呢?\n正如一堆建筑材料不可能让人居住一样，将细胞中所有的物质放在一起，它们并不能进行任何生命活动。组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统。\n那么，细胞的基本结构是怎样的呢?细胞的各种结构又是怎样协调配合，共同完成生命活动的呢?\n我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。—一弓自翟中和院士等主编的《细胞生物学》\n## 第 1 节 细胞膜的结构和功能\n## 问题探讨\n鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时,死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。\n讨论\n1. 为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色?2. 据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?\n用台盼蓝染液染色后的死细胞和活细胞 (放大 200 倍) @ 本节聚焦\n- 细胞膜有哪些主要功能?- 流动镶嵌模型的基本内容是什么?- 通过对细胞膜结构的探索过程的分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟?\n图 3-1 推测的原始海洋景观想象图一个国家有陆地、海域、领空的边界;使人体内部与外界分隔的皮肤和黏膜,是人体的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜 ( cell membrane),也叫质膜（ plasma membrane )。\n细胞膜作为系统的边界,它在细胞的生命活动中起什么作用呢?\n## 细胞膜的功能\n将细胞与外界环境分隔开在生命起源的过程中,原始海洋（图 3-1 ) 中的有机物逐渐聚集并且相互作用，进化出原始的生命。在原始海洋这盆“热汤”中，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。\n控制物质进出细胞细胞膜像海关或边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的“检查”。一般来说,细胞需要的营养物质可以从外界进人细胞；细胞不需要的物质不容易进人细胞。上面“问题探讨” 中的实例,就说明活细胞的细胞膜对物质进人细胞具有控制作用。抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外;但是，细胞内有用的成分却不会轻易流失到细胞外。当然,细胞膜的控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进人;有些病毒、病䒩也能侵人细胞，使生物体患病。\n进行细胞间的信息交流在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。细胞间信息交流的方式多种多样 (如图 3-2)。\n内分泌细胞分泌的激素 (如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。\n与膜结合的信号分子\n相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。\n胞间连丝\n相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。\n图 3-2 细胞间信息交流的方式举例\n多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞“社会”。如果没有信息交流,生物体不可能作为一个整体完成生命活动。细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关。\n细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。但细胞膜非常薄,即使在高倍显微镜下依然难以看清它的真面目,人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长的过程。\n## 对细胞膜成分的探索\n1895 年，欧文顿（E. Overton）用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜。据此推测：细胞膜是由脂质组成的。\n为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型,科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料,并利用哺乳动物的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。\n磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾 (见下图 ),多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。\n1925 年,两位荷兰科学家戈特 (E. Gorter) 和格伦德尔 (F. Grendel) 用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气一水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的 2 倍。他们由此推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 (见右上图 )。\n1935 年，英国学者丹尼利（J. F. Danielli）\n磷脂分子结构式\n在水中形成的磷脂双分子层模式图\n和戴维森 (H. Davson) 研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。由于人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。\n讨论\n1. 最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析,还是通过对膜成分的提取与检测?2. 根据磷脂分子的特点解释,为什么磷脂在空气一水界面上铺展成单分子层?科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层” 这一结论的?3. 磷脂分子在水中能自发地形成双分子层,你如何解释这一现象?由此,你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析?4. 如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？\n## 对细胞膜结构的探索\n对细胞膜成分的研究发现,细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的 $50 \\%$，蛋白质约占 $40 \\%$，糖类占 $2 \\% \\sim 10 \\%$。在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。\n脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢?\n20 世纪 40 年代,曾经有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。1959年,罗伯特森 ( J. D. Robertson) 在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构 (图 3-3),他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说: 所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。\n20 世纪 60 年代以后,人们对这一模型的异议增加了。\n从图 3-3 细胞膜结构的电镜照片 (放大 400000 倍) 不少科学家对于细胞膜是静态的观点提出质疑：如果是这样,细胞膜的复杂功能将难以实现,就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都难以解释。\n1970年，科学家用发绿色苂光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色苂光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时,融合细胞的一半发绿色苂光,另一半发红色苂光。在 $37^{\\circ} \\mathrm{C}$ 下经过 $40 \\mathrm{~min}$，两种颜色的苂光均匀分布（图 3-4)。这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。\n人细胞\n正在融合的细胞\n融合细胞\n从图 3-4 苂光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图在新的观察和实验证据的基础上,又有学者提出了一些关于细胞膜的分子结构模型。其中,1972 年,辛格（ $\\mathrm{S}$. J. Singer) 和尼科尔森 ( G. Nicolson) 提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。\n## 科学方法\n## 提出假说\n细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。\n## 流动镶嵌模型的基本内容\n流动镶嵌模型 ( fluid mosaic model) 认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜\n的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌人磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层 (图 3-5)。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。\n细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。\n对细胞膜的深入研究发现，细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被 (glycocalyx )。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。\n既然膜内部分是疏水的,水分子为什么能跨膜运输呢?\n## 一、概念检测\n1. 基于对细胞膜结构和功能的理解,判断下列相关表述是否正确。\n（1）构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的。\n（2）细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进人,而对细胞有害的物质则不能进人。\n（3）向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞。\n2. 细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是\nA. 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质,容易通过细胞膜\nB. 由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜\nC. 细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能\nD. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型\n## 二、拓展应用\n1. 在解释不容易理解的陌生事物时,人们常用类比的方法,将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有人在解释细胞膜时,把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面,同时窗纱的小洞又能让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？2. 右下图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。\n(1) 为什么两类药物的包裹位置各不相同?\n（2）请推测: 脂质体到达细胞后,药物将如何进人细胞内发挥作用?\n## 课外制作\n## 利用废旧物品制作生物膜模型\n为了对生物膜的分子组成和空间结构有更形象的认识,不妨试做一个流动镶嵌模型。\n用包裹中药丸的球形蜡质盒做“磷脂分子” 的头部。去掉药盒表面的蜡壳,用解剖针在盒子两半的扣合处打两个孔,穿过铁丝或电线,使铁丝或电线成为“磷脂分子” 的尾部。再在盒子扣合处以及与盒子扣合处相垂直的方向打上两组孔 (每组两个孔 )。每一个盒子都这样做。用较长的铁丝把盒子穿起来,并扣上两半盒子,排列在一个水平面上，这就做好了“磷脂单分子层”。\n用同样的方法再做一个“磷脂单分子层”，这样就做成了“磷脂双分子层”。\n用什么材料做“蛋白质” 呢?可以收集废旧包装材料,如包装电器的硬质泡沬塑料,它很容易被你加工成需要的形状。一些“蛋白质” 可以“漂浮”在膜的两侧,另一些可以“嵌人”或“贯穿” 膜。可以用贯穿膜的“蛋白质” 来帮助固定“磷脂双分子\n## 第 2 节\n细胞器之间的分工合作\n## 问题探讨\nC919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制 C919 飞机需要若千部门分工合作,如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等）、总装制造等部门。\n## 讨论\n1. 如果缺少其中的某个部门,C919飞机还能制造成功吗?2. 细胞中是否也具有多种不同的“部门”?这些“部门”也存在类似的分工与合作吗?\nC919飞机细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部就像一个繁忙的工厂,在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”,这些“部门” 都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等,它们统称为细胞器 ( organelle)。细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质,细胞器就分布在细胞质基质中。@ 本节聚焦\n- 细胞内有哪些主要的细胞器?- 细胞器是如何分工合作,共同完成细胞的生命活动的?- 什么是生物膜系统?它具有什么功能?\n## 细胞器之间的分工\n细胞中各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工（图 3-6)。\n## 分离细胞器的方法一差速离心法\n差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。\n## 细胞膜细胞\n细胞壁细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面,主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持与保护作用。\n核糖体核糖体有的附于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”\n线粒体线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约 $95 \\%$ 来自线粒体\n中心体中心体分布在动物与低等植物细胞中,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关溶酶体溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构―细胞骨架 ( 图 3-7)。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,针定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。\n## 探究・实践\n## 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动\n叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。\n活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。\n## 目的要求\n1. 使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。2. 观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。\n材料用具\n藓类叶 ( 或菠菜叶、番薯叶等),新鲜的黑藻。\n显微镜，载玻片，盖玻片，滳管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。\n## 方法步骤\n一、制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布\n1. 用镊子取一片藓类的小叶 ( 或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放人盛有清水的培养罖中。2. 往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放人水滴中，盖上盖玻片。注意：临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。3. 先用低倍镜找到需要观察的叶绿体,再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。\n二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动\n1. 供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。2. 将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶,将小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。3. 先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后换用高倍镜观察。注意观察叶绿体随着细胞质流动的情况,仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。\n高倍显微镜下黑藻的叶绿体（放大 1000 倍)\n## 讨论\n1. 叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?2. 植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义?\n## 细胞器之间的协调配合\n细胞中有许多条“生产线”。每一条“生产线” 都需要若干细胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和运输就是个例子。\n## 思考·讨论\n## 分泌蛋白的合成和运输\n有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌 : 注射 ${ }^{3} \\mathrm{H}$ 标记的亮氨酸,$3 \\mathrm{~min}$ 后,带有放射到细胞外起作用的，这类蛋白质叫作分泌蛋 : 性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网白，如消化酶、抗体和一部分激素等。科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过这样一个实验。他们向豚鼠的胰腺腺泡细胞中中;$17 \\mathrm{~min}$ 后,出现在高尔基体中;$117 \\mathrm{~min}$ 后,出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。\n豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解\n讨论\n( 灰点代表末被标记的分泌蛋白,红点代表被标记的分泌蛋白）\n1. 分泌蛋白是在哪里合成的?2. 分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器或细胞结构?尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。3. 分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗?能量由哪里提供?\n## 科学方法\n## 同位素标记法\n在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如 ${ }^{16} \\mathrm{O}$ 与 ${ }^{18} \\mathrm{O},{ }^{12} \\mathrm{C}$ 与 ${ }^{14} \\mathrm{C}$。同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如 ${ }^{14} \\mathrm{C}、{ }^{32} \\mathrm{P}、{ }^{3} \\mathrm{H}、{ }^{35} \\mathrm{~S}$ 等;有的不具有放射性，是稳定同位素，如 ${ }^{15} \\mathrm{~N}、{ }^{18} \\mathrm{O}$ 等分泌蛋白的合成过程大致是：首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着\n从图 3-8 分泌蛋白运到细胞外的过程示意图 (1) (7)表示运输的顺序) 蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裏着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外 (图 3-8)。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。\n在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。\n## 细胞的生物膜系统\n在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统 ( biomembrane system)。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。\n生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。第一,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行（图 3-9)。\n与社会的联系人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如,当肾功能发生障碍时,由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法,是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 基于对细胞器的理解,判断下列相关表述是否正确。\n（1）细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。\n（2）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。\n2. 基于对动植物细胞结构的比较,可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是\nA. 高尔基体\nB. 叶绿体\nC. 液泡\nD. 中心体\n3. 在唾液腺细胞中,参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有\nA. 线粒体、中心体、高尔基体、内质网\nB. 内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体\nC. 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体\nD. 内质网、核糖体、高尔基体、中心体\n4. 在成人体内,心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是\nA. 核糖体\nB. 线粒体\nC. 内质网\nD. 高尔基体\n5. 找出下图中的错误，并在图中改正。\n## 二、拓展应用\n溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种假说,解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。\n## 第 3 节 细胞核的结构和功能\n## 问题探讨\n从母牛乙的体细胞中取出细胞核,注入母牛甲去核的卵细胞中,移植后的细胞经细胞分裂形成早期胚胎,将胚胎移植入母牛丙的子宫内。出生的小牛几乎与母牛乙的性状一模一样，称之为“克隆牛”\n讨论\n克隆牛的性状与母牛乙几乎是一模一样的,这说明了什么?\n(C) 本节聚焦\n- 细胞核的结构和功能是怎样的?- 为什么说细胞核是细胞的“控制中心”?- 怎样制作真核细胞的三维结构模型?用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的一个结构就是细胞核 ( nucleus)。除了高等植物成熟的䇠管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。克隆牛的实例让我们看到了细胞核的重要性。细胞核究竟具有什么功能呢?\n## 细胞核的功能\n## 思考．讨论\n## 细胞核有什么功能\n资料 1 科学家用黑白两种美西螈 ( 一种两栖动物 ) 做实验,将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈，全部是黑色的。\n资料2 科学家用头发将蚞螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果，有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到 16 32个细胞时,如果这时将一个细胞核挤到无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。\n蚞螈受精卵横缢实验示意图\n资料3 科学家做过这样的实验。将变形虫切成两半,一半有核,一半无核。无核的一半虽然能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,对外界刺激不再发生反应;电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。有核的一半情况则大不相同,照样摄食,对刺激仍有反应;失去的伸缩泡可以再生,还能生长和分裂。如果用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出,这一半的行为就会像上述无核的一半一样。如果及时植人另一个同种变形虫的细胞核,各种生命活动又会恢复。\n资料4 央藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验,如下图所示。\n平藻核移植实验讨论\n1. 美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系?这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的?2. 从资料 2 可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?3. 分析资料 3,你可以得出什么结论?4. 资料 4 说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核还是细胞质?4. 结合克隆牛的实例,你认为生物体性状的遗传与细胞核有什么关系?克隆牛所有细胞的细胞核,是否都来源于母牛乙体细胞的细胞核?5. 你认为细胞核具有什么功能?\n大量的事实表明,细胞核控制着细胞的代谢和遗传。\n因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制中心”。细胞核为什么能成为细胞的“控制中心” 呢?\n## 细胞核的结构\n细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，是与细胞核的结构分不开的（图 3-10）。\n核膜（双层膜,把核内物质与细胞质分开） 核仁（与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关） 染色质 ( 主要由 DNA 和蛋白质组成,DNA 是遗传信息的载体 ) 核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 )\n## 土图 3-10 细胞核结构模式图\n细胞核中有DNA。DNA和蛋白质紧密结合成染色质 ( chromatin)。染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体 (chromosome)。细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的\n知识链接\n有关 DNA的知识参见本书 第 2 章第 5 节和必修 2《遗传与 进化》第3章。\n同一生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗?如果是一样的,为什么体内细胞的形态、结构和功能如此多样?细胞核里。因此,染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态\nDNA上储存着遗传信息。在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。\n遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图” 储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。\n因此，对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。\n细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个统一的整体,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物，是生物与环境长期相互作用的结果。细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。\n## 建构模型\n模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的 DNA 双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。你下面将要制作的细胞模型是物理模型,需要尽量准确地概括真核细胞的特征。\n## 探究‧实践\n## 尝试制作真核细胞的三维结构模型\n## 目的要求\n1. 尝试制作真核细胞的三维结构模型。2. 体验建构模型的过程。\n材料用具\n根据本小组模拟制作模型的种类选择材料用具。例如,制作计算机三维动画模型,需要配备安装了制作三维动画软件的计算机;制作实物模型,可用泡沬塑料、木块、纸板、纸片、塑料袋、布、线绳、细铁丝、大头针等材料。有条件的学校,也可尝试用3D打印技术制作细胞模型。\n## 建立模型\n1. 通过讨论确定本小组制作的真核细胞三维结构模型的种类 (如计算机模型、实物模型),规格 (如模型大小、模型展示的是细胞的全部还是部分 )。2. 确定使用的材料用具。真实的细胞颜色并不鲜艳,但是同学们可以用不同的颜色区分不同的细胞结构,使细胞各部分的结构特点更突出，便于观察。3. 在动手制作之前,小组内对设计方案做进一步讨论、细化,包括各种细胞结构如何制作、细胞结构之间如何连接等。确定制作模型的实施过程和具体分工。4. 按照分工制作各部分配件,然后将配件组合在一起,逐步完成真核细胞模型的制作。5. 按照设计方案对制作的模型进行检查,修补存在的缺陷。\n## 表达和交流\n在班内交流各小组制作的模型,从科学性、艺术性、成本等方面对各小组的模型进行评价。\n- 在设计并制作细胞模型时,科学性应该是第一位的,其次才是模型的美观与否。\n北京某中学学生制作的细胞模型\n## 一、概念检测\n1. 细胞核的结构与功能有密切的联系,据此判断下列相关表述是否正确。\n(1) 控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令，主要通过核孔从细胞核送到细胞质。( )\n(2) 细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。\n2. 细胞核内行使遗传功能的结构是\nA. 核膜\nB. 核孔\nC. 染色质\nD. 核仁\n3. 细胞核是细胞的控制中心,下列各项不能作为这一结论的论据的是\nA. DNA 主要存在于细胞核内\nB. 细胞核控制细胞的代谢和遗传\nC. 细胞核是遗传物质储存和复制的场所\nD. 细胞核位于细胞的正中央\n## 二、拓展应用\n1. 染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义?2. 有性生殖使雌雄两性生殖细胞的细胞核融合为一个新的细胞核,从而使后代的遗传物质同亲代相比,既有继承,又有变化。从这个角度看,你能找出不支持克隆人的论据吗?你还能说出其他论据吗?\n## 生物科技进展\n## 世界上首例体细胞克隆猴的诞生\n本书第 1 章开篇即介绍了世界上首例体 细胞克隆猴在我国诞生,这是科学家首次成 功地克隆出非人灵长类动物,意义非凡。这 两只克隆猴名字叫“中中” 和“华华”，寓“中华”之意。\n自 1996 年第一只体细胞克隆羊“多莉” 诞生以来,22 年间,各国科学家竞相研究哺乳动物的体细胞克隆,并且在牛、鼠、猫、狗等多种哺乳动物上获得成功，但一直没有跨越灵长类动物这道屏障。实现克隆猴主要有三道难关需要攻克。一是卵母细胞的核遗传物质区域不易识别，去掉猴卵母\n克隆猴“中中”和“华华” 胞的细胞核进入卵母细胞时，需先“唤醒” 卵母细胞，然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵母细胞很容易被提前“唤醒”，往往导致克隆“程序”无法正常启动。三是体细胞克隆胚胎的发育成功率低。被转移到去核卵母细胞里的细胞核,需要与细胞核遗传物质的难度很大,而要培育体细胞克隆猴,必须先把受体卵母细胞的核遗传物质“摘除”，才能让它容纳体细胞细胞核这个“外来户”。我国科学工作者借助于显微操作设备,反复练习,成功完成“去核” 工作,为后续的克隆工作奠定了基础。二是卵母细胞“涣醒” 时机难把握。克隆过程中,体细去核卵母细胞紧密结合，融为一体，并发挥其正常的功能，因此需要科学家采取多种手段处理,否则,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育。\n我国科学家攻克了这些难关,将克隆技术的应用推向了新的高度。克隆猴的诞生,标志着我国克隆技术走在了世界的最前列！\n体细胞克隆猴成功了,克隆人是否离我们也就不远了?虽然从原理和技术层面看,克隆人是能够做到的,但是,克隆人会带来严重的社会和伦理问题,因此,我国政府明确禁止克隆人，我国科学家也坚决反对克隆人。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 细胞作为基本的生命系统,具有系统的一般特征：有边界,有系统内各组分的分工合作，有控制中心起调控作用。- 细胞的边界是细胞膜。细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开,还具有控制物质进出、进行细胞间信息交流等作用。- 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。- 细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体。这些细胞器既有分工，又有合作。- 细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成。它是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。- 细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 阐明细胞各部分的结构与其功能相适应,强化结构与功能观。既能基于结构阐释功能，又能基于功能理解结构。- 认同细胞各部分在结构和功能上的密切联系,使细胞成为一个有机的整体一一基本的生命系统,强化系统观点。在以系统观理解细胞结构的基础上,尝试从系统的视角认识自然和社会。- 从细胞器的分工合作联想到我们自己,类比阐释在一个集体中，每个人都各司其职同时又相互配合的重要性。- 细胞膜结构的探索历程等内容说明,科学探索永无止境,科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的,这需要探索精神、科学思维和技术手段的结合。对其他科学理论、假说和模型等，也应作如是观\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系，错误的是\nA. 染色体—DNA\nB. 细胞膜一一磷脂\nC. 细胞骨架—一多糖\nD. 细胞壁一一纤维素\n2. 细胞内运输物质的具膜囊泡可以与细胞膜融合,由此可以推测囊泡膜的主要成分是\nA. 脂肪和蛋白质\nB. 蛋白质和核酸\nC. 脂质和蛋白质\nD. 多糖和脂质\n3. 白细胞可以吞噬病菌,这一事实说明细胞膜具有\nA. 全透性\nB. 保护作用\nC. 选择透过性\nD. 一定的流动性\n4. 下列对生物膜的叙述,不正确的是\nA. 生物膜是细胞所有膜结构的统称\nB. 各种生物膜的化学组成与结构均相同\nC. 膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜\nD. 各种生物膜既各司其职,又相互协调,共同完成细胞的生命活动\n5. 各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是\nA. 植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关\nB. 中心体和核糖体与蛋白质的合成有关\nC. 内质网和高尔基体与分泌蛋白的加工有关\nD. 叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关\n6. 染色体的高度螺旋化与其物质组成有关。组成染色体的主要物质是\nA. 蛋白质和DNA\nB. DNA和RNA\nC. 蛋白质和RNA\nD. DNA和脂质\n## 二、非选择题\n1. 请将下列动物细胞的结构和功能概念图补充完整。\n2. 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体发生过程和“消化” 功能的示意图,回答下列问题。\n（1） $\\mathrm{b}$ 是刚形成的溶酶体,它来源于细胞器 $\\mathrm{a};\\mathrm{e}$ 是包裏着衰老细胞器 $\\mathrm{d}$ 的小泡,而 $\\mathrm{e}$ 的膜来源于细胞器 $\\mathrm{c}$。由图示可判断: $a、c、\\mathrm{~d}$ 分别是\n（2） $\\mathrm{f}$ 表示 $b$ 与 $e$ 正在融合,这种融合过程反映了生物膜在结构上具有特点。\n（3） 细胞器 $a、b、c、d$ 膜结构的主要成分是等。\n（4） 细胞器膜、等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟细胞膜的功能对海水进行淡化处理。\n## 第4章\n细胞的物质输入和输出\n下面的文字摘自某高血压治疗药物说明书：“本品为二氢吡啶类钘通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钘离子内流,但以血管作用为主。本品引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张，产生降压作用。”\n许多药物都是针对细胞膜上物质运输的通道研发的，你知道这是为什么吗?\n细胞是一个开放的系统，系统的边界一一细胞膜不仅是将细胞内外隔开的屏障,也是控制物质进出细胞的门户。\n细胞膜是怎样控制物质输入和输出的呢?不同的物质跨膜运输的方式一样吗？这与细胞膜的结构有什么关系呢?\n掌控着道道闸门,驱动着各式舟车输入输出中忙碌，被动主动间选择生物大分子铸就,神奇的生命之膜\n## 第 1 节\n被动运输\n## 问题探讨\n在一个长颈漏斗的漏斗ロ外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后,会出现如右图所示现象。\n玻璃纸（又叫赛珞玢) 是一种半透膜,水分子可以自由透过它,而蔗糖分子则不能。\n讨论\n1. 漏斗管内的液面为什么会升高?如果漏斗管足够长,管内的液渗透现象示意图面会无限升高吗?为什么?2. 如果用一层纱布代替玻璃纸,还会出现原来的现象吗?3. 如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?\n( ) 本节聚焦\n- 细胞在什么情况下吸水或失水?- 植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么?- 两种被动运输的方式有什么异同?细胞生活在一个液体的环境中，细胞与环境的物质交换必须经过细胞膜。我们知道，细胞内外的物质含量有很大差别,这与细胞膜的功能有什么关系呢?不同物质的跨膜运输有什么不同的特点呢?\n水是活细胞中含量最多的物质,让我们先来分析水是怎样进出细胞的。\n## 水进出细胞的原理\n将一滴红墨水滴人一杯清水中,清水很快就变成了红色，这是溶质分子在水中扩散的结果。“问题探讨”所展示的漏斗管内的液面之所以会上升，是烧杯中的溶剂一水分子通过半透膜向漏斗内扩散的结果。水分子（或其他溶剂分子 ) 通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。\n水分子通过细胞膜进出细胞也是同样的原理吗?细胞膜是否相当于一层半透膜呢?将哺乳动物的红细胞放人不同浓度的氯化钠溶液中,一段时间后,红细胞将会发生以下的变化 ( 图 4-1)。\n当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时，细胞吸水膨胀。\n当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩\n当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,细胞形态不变\n## 从图 4-1 水进出哺乳动物红细胞的示意图\n## 思考‧讨论\n## 水进出哺乳动物红细胞的原理\n分析图 4-1 所示水进出哺乳动物红细胞的现象。\n## 讨论\n1. 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质?2. 红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？3. 当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?4. 红细胞吸水或失水取决于什么条件?5. 想一想临床上输液为什么要用生理盐水。\n水进出其他动物细胞的原理与进出红细胞的原理是一样的，都是通过渗透作用。\n水又是怎样进出植物细胞的呢?\n我们知道,植物细胞的结构与动物细胞有明显的区别。植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。研究表明，对于水分子来说,细胞壁是全透性的,即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间（图 4-2),将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。后文所说的水进出细胞,主要是指水经过原生质层进出液泡。\n图 4-2 成熟的植物细胞模式图\n## 探究植物细胞的吸水和失水\n将有些芰蔦的菜叶浸泡在清水中,不久,菜叶就会变得硬挺。将白菜剁碎做馅时,常常要放一些盐,稍过一会儿就可见到有水分渗出。对农作物施肥过多，会造成“烧苗” 现象。这些现象都说明,植物细胞也像动物细胞一样,会发生吸水或失水现象,吸水或失水同样与外界溶液的浓度有关。\n## 提出问题\n水分进出植物细胞是通过渗透作用吗?原生质层是否相当于一层半透膜?\n作出假设\n假设是对问题所作的尝试性回答。作假设不是凭空猜测,而是根据已有的知识和经验作出合理的推断。请结合上文介绍的植物细胞的结构特点和自己的生活经验,与本小组同学讨论这个问题的合理答案。\n本小组的假设是\n## 实验设计思路\n设计实验时可以思考和讨论以下问题。\n1. 如果假设是正确的,当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时,细胞就会；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会\n2. 如何使细胞外溶液的浓度提高或降低?3. 如何看到细胞?需要用到什么材料和器具?4. 对实验结果作出预测细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化?\n参考案例\n下面是可供参考的实验方案,或许可以帮你在细节上完善自己的实验设计。当然,你也可以对这个方案作出适当的修改。彶料用具\n紫色的洋䓤鳞片叶。\n刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。\n质量浓度为 $0.3 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的蔗糖溶液,清水。\n## 方㳒步骤\n1．选取新鲜洋忽鳞片叶，用刀片在外表皮上划一方框,用镊子斯下表皮。在洁净的载玻片上滴一滴清水，将撕下的表皮放在水滴中展平，盖上盖玻片，制成临时装片。\n2. 用低倍显微镜观察洋忽鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置。3. 从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次,洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。4. 用低倍显微镜观察,看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置,细胞大小是否变化。5. 在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次,洋䓤鳞片叶表皮又浸润在清水中。6. 用低倍显微镜观察，看中央液泡是否逐渐变大，原生质层的位置有没有变化,细胞的大小有没有变化。\n## 进行实验，记录结果\n按照实验方案进行实验,仔细观察,将结果记录在下表内。\n外界溶液\n$$\n\\begin{gathered}\n\\text { 中央液泡 } \\\\\n\\text { 大小 }\n\\end{gathered}\n$$\n原生质层\n的位置\n细胞大小\n蔗糖溶液\n清水分析结果,得出结论\n你的结论是:\n通过上面的探究活动可以看出,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水就透过原生质层进人外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进人细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原（图 4-3)。\n图 4-3 植物细胞的质壁分离(左图表示刚开始发生质壁分离,右图表示已明显发生质壁分离;放大 200 倍)\n像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输 ( passive transport)。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。\n## 自由扩散和协助扩散\n有些小分子物质,很容易自由地通过细胞膜的磷脂双\n甘油、乙醇等分子为什么能以自由扩散的方式进出细胞?分子层，如氧和二氧化碳。当肺泡内氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时,氧便通过扩散作用进人肺泡细胞内部。细胞内由于呼吸作用使二氧化碳浓度升高时,二氧化碳便通过扩散作用排出细胞,进人细胞外液。甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子有机物也较易通过自由扩散进出细胞。像这样,物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散 (free diffusion),也叫简单扩散 ( simple diffusion )。\n离子和一些小分子有机物如葡蒛糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散 ( facilitated diffusion) (图 4-4 )，也叫易化扩散。\n转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,\n图 4-4 自由扩散和协助扩散示意图而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合（图 4-5）。\n过去人们普遍认为,水分子都是通过自由扩散进出细胞的,但后来的研究表明,水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。\n由于自由扩散与协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜运输的,不需要消耗细胞内化学反应产生的能量,因此膜内\n图 4-5 钾离子通道模式图外物质浓度梯度的大小会直接影响物质运输的速率,但协助扩散需要转运蛋白,因而某些物质运输的速率还与转运蛋白的数量有关。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。判断下列有关物质跨膜运输的表述是否正确。\n(1) 细胞膜和液泡膜都相当于半透膜\n(2) 水分子进入细胞,是通过自由扩散方式进行的。\n(3) 载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时，其作用机制是一样的。\n2. 基于对植物细胞质壁分离原理的理解判断,下列各项无法通过质壁分离实验证明的是（）\nA. 成熟植物细胞的死活\nB. 原生质层比细胞壁的伸缩性大\nC. 成熟的植物细胞能进行渗透吸水\nD. 水分子可以通过通道蛋白进人细胞\n3. 假如将甲乙两个植物细胞分别放人蔗糖溶液和甘油溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高,在显微镜下连续观察,可以预测甲乙两细胞的变化是 A. 甲乙两细胞发生质壁分离后,不发生质壁分离复原\nB. 甲乙两细胞都发生质壁分离,但乙细胞很快发生质壁分离复原\nC. 只有乙细胞发生质壁分离，但不会发生质壁分离复原\nD. 甲乙两细胞发生质壁分离,随后都很快发生质壁分离复原\n## 二、拓展应用\n1. 细胞液中物质的浓度对于维持细胞的生命活动非常重要。现提供紫色洋䓤鳞片叶表皮细胞,请设计实验,测定该细胞的细胞液的浓度相当于多少质量分数的蔗糖溶液。写出你的实验思路,并分析其中的基本原理。2. 温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设,并设计检验该假设的实验方案。\n## 人类对通道蛋白的探索历程\n通过前面的学习已经知道,在水和离子的跨膜运输中,通道蛋白发挥着重要作用。不过,认识到细胞膜中有通道蛋白却非易事。\n水分子比较小,人们曾经认为它们可以自由穿过细胞膜的分子间隙而进出细胞。后来,有人发现在动物肾脏内,水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散的速率。1950年,科学家在用氢的同位素标记的水分子进行研究时,发现水分子在通过细胞膜时的速率高于通过人工膜。此后,类似的实验结果不时公之于众。科学家由此推断细胞中存在特殊的输送水分子的通道,但是并没有真正鉴定出水通道到底是由什么物质构成的。直到 1988 年,美国科学家阿格雷（P. Agre）才成功地将构成水通道的蛋白质分离出来,证实了水通道蛋白的存在。在阿格雷发表相关研究成果之后,许多科学家开展了对细胞膜上水通道蛋白的研究,获得了丰硕成果。目\n水通道蛋白的结构模式图前，人们已经从细菌、酵母、植物、动物的细胞中分离出多种水通道蛋白。在人类细胞中已发现了13种水通道蛋白,如肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用,都与水通道蛋白的结构和功能有直接关系。在拟南芥的细胞中已发现 35 种水通道蛋白。\n钾、钠、钘等是细胞生活必需的,但这些无机离子带有电荷,不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。这些物质是通过细胞膜上的离子通道进行运输的。当然,这一认识并不是自古就有,而是到 20 世纪末期才逐渐变得清晰起来的。\n20 世纪 60 年代,科学家提出在植物细胞中存在钾离子的通道。由于缺乏有效的研究工具,人们仍然无法确证这一观点。1976 年,德国科学家内尔和萨克曼创造了研究单个离子通道电生理学特征的膜片钳法 (他们因这一发明获得了1991 年的诺贝尔生理学或医学奖),为离子通道的研究提供了有效的工具。20 世纪 80 年代,科学家从虫豆保卫细胞中检测出钾离子的通道。不过,这时人们仍然不清楚离子通道的结构。直到 1998 年，美国科学家麦金农（R. Mackinon) 才解析了钾离子通道蛋白的立体结构。2003 年10月 8 日，阿格雷和麦金农同时获得了诺贝尔化学奖。\n与此同时,许多科学家前赴后继,进一步解析了䥻离子、钠离子等离子的通道蛋白结构。目前,仍有众多的科学家在开展通道蛋白的研究,进一步揭示通道蛋白的作用机制,探索调控通道蛋白的药物,以治疗疾病，维护人类健康。\n## 第 2 节\n## 主动运输与胞吞、胞吐\n## 问题探讨\n人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 $20 \\sim 25$ 倍。\n## 讨论\n1. 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是通过被动运输吗?2. 联想逆水行舟的情形,甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量?3. 这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?\n甲状腺滤泡上皮细胞无论是植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都有许多物质的跨膜运输是逆浓度梯度的。例如，小肠液中氨基酸、葡蒛糖的浓度远远低于它们在小肠上皮细胞中的浓度，但它们仍然能被小肠上皮细胞吸收；人红细胞中 $\\mathrm{K}^{+}$的浓度比血浆高 30 倍;轮藻细胞中 $\\mathrm{K}^{+}$的浓度比周围水环境高 63 倍。这些物质为什么能逆浓度梯度运输呢?\n## 主动运输\n$\\mathrm{Na}^{+}、\\mathrm{~K}^{+}$和 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时,首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合。由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大,所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。离子或分子与载体蛋白结合后,在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构发生变化,就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来,载体蛋白随后又恢复原状,又可以去转运同种物质的其他离子或分子。像这样，物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输 ( active transport )（图 4-6)。( ）本节聚焦\n- 主动运输与被动运输的区别是什么?这对于细胞的生活有什么意义?- 胞吞、胞吐有什么特点?对于细胞的生命活动有什么意义?- 物质跨膜运输的方式与细胞膜的结构有什么关系?知识链接\n图中 ATP 水解为 ADP 和 Pi 时放能，供主动运输利用。请参 见本书第 5 章第 2 节。\n主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。\n与社会的联系囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。这一发现给囊性纤维化的治疗带来了新的希望。请你通过搜集资料，了解与物质跨膜运输有关的疾病的研究进展。\n胞吞与胞吐\n转运蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输却无能为力\n变形虫摄取水中的有机物颗粒,就需要解决大分子物质进人细胞的问题（图4-7）。\n图 4-7 变形虫的胞吞和胞吐示意图乳腺细胞合成的蛋白质、内分泌腺分泌细胞合成的蛋白质类激素、消化腺细胞分泌的消化酶,都需要排出细胞外。其实,大部分细胞都能够摄人和排出特定的大分子物质。这些大分子是怎样进出细胞的呢?\n当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进人细胞内部,这种现象叫胞吞 (endocytosis)。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐 (exocytosis) (图4-8)。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。相关信息\n胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。\n高尔基体细胞㢀\n图 4-8 胞吞和胞吐示意图\n胞吞\n思考·讨论\n## 胞吞、胞吐过程的特点及意义\n1. 胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的特性有什么关系?2. 游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够分泌到细胞外。试分析其中的道理。\n痢疾内变形虫吞噬人体细胞 (放大 500 倍,图中的绿色苂光细胞为痢疾内变形虫） 与社会的联系变形虫既能通过胞吞摄取单细胞生物等食物,又能通过胞吐排出食物残渣和废物。在人体肠道内寄生的一种变形虫一痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉” 肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。这种病原体通过饮食传播,注意个人饮食卫生、加强公共卫生建设是预防阿米巴痢疾的关键措施。\n综上所述，除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子（如葡萄糖和氨基酸等）的跨膜运输必须借助于转运蛋白,这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞或胞吐进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 一种物质进行跨膜运输的方式与该物质的分子大小等性质有关。判断下列有关物质跨膜运输的相关表述是否正确。\n(1) 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进人细胞内。\n(2) 大分子有机物要通过转运蛋白的作用才能进人细胞内,并且要消耗能量。\n(3) 被动运输都是顺浓度梯度进行的,既不需要消耗能量,也不需要借助膜上的转运蛋白。( )\n(4) 主动运输都是逆浓度梯度进行的,既要消耗细胞的能量,也需要借助膜上的载体蛋白。( )\n2. 下列有关物质跨膜运输的叙述,错误的是\nA. 果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果\nB. 脂溶性物质较易通过自由扩散进出细胞\nC. 葡萄糖进人红细胞需要借助转运蛋白,但不消耗能量，属于协助扩散\nD. 大肠杆菌吸收 $\\mathrm{K}^{+}$既消耗能量,又需要借助膜上的载体蛋白,属于主动运输\n3. 细胞内的生物大分子 (如胃蛋白酶原) 运出细胞的方式是\nA. 胞吐\nB. 自由扩散\nC. 协助扩散\nD. 被动运输\n## 二、拓展应用\n1. 淡水中生活的原生动物，如草履虫，能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，以防止细胞涨破。如果将草履虫放人蒸馏水或海水中，推测其伸缩泡的伸缩情况，分别会发生什么变化?2. 柽柳 (见下图 ) 是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外。柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输?如果要设计实验加以证明,请说出实验思路。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。细胞膜既是将细胞内部与外界分隔开的屏障，也是细胞与外界进行物质交换的门户。- 红细胞吸水和失水的现象、植物细胞质壁分离及其复原的实验,说明细胞可以通过渗透作用吸水或失水,而渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,这就说明水可以通过扩散的方式进出细胞。动物细胞的细胞膜、植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜。- 细胞膜其实与半透膜是有区别的。除水以外，还有许多离子或分子也能通过细胞膜,只是通过的速率和方式不同而已。一些不带电荷的无机小分子和脂溶性的有机小分子可以通过自由扩散的方式进出细胞。离子和一些较小的有机分子的跨膜运输必须借助于转运蛋白。- 转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两类。借助载体蛋白或通道蛋白顺浓度梯度运输的,不需要细胞提供能量,叫作协助扩散。水分子的跨膜运输既可以通过自由扩散，也可以借助通道蛋白进行协助扩散。- 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,都不需要细胞提供能量，因此属于被动运输。- 借助载体蛋白逆浓度梯度运输,需要细胞提供能量的运输方式称为主动运输。- 蛋白质和多糖等有机大分子由于分子太大,靠转运蛋白无法运输,它们进出细胞则通过胞吞或胞吐。\n## 发展素养\n通讨本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 基于细胞膜的选择透过性,认同生命的自主性,从而更深刻地理解生命的本质。- 能够运用物质跨膜运输的知识,解释生活中常见的生物学现象,分析和解决诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。- 基于探究水进出植物细胞的原理这一实验,体验科学探究的一般过程,提高动手操作能力和设计实验的能力,并能运用到其他类似的科学探究活动中。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 将发生质壁分离的紫色洋䓤鳞片叶外表皮细胞置于清水中,发生的变化是\nA. 液泡的颜色逐渐变浅\nB. 细胞吸水直至涨破\nC. 原生质层逐渐增厚\nD. 细胞体积明显增大\n2. 将刚萎菣的菜叶放人清水中,菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是\nA. 自由扩散和协助扩散\nB. 主动运输和胞吞\nC. 自由扩散和主动运输\nD. 协助扩散和主动运输\n3. 下列物质通过细胞膜时需要载体蛋白的是\nA. 水进人根毛细胞\nB. 氧进人肺泡细胞\nC. $\\mathrm{K}^{+}$被吸收进人小肠线毛上皮细胞\nD. 二氧化碳进人毛细血管\n4. 红苋菜的叶肉细胞中含有花青素。若将红苋菜叶片放在清水中,水的颜色无明显变化;若对其进行加热,随着水温升高,水的颜色逐渐变成红色，其原因是\nA. 花青素在水等无机溶剂中难以溶解\nB. 水温升高使花青素的溶解度增大\nC. 加热使细胞壁失去了选择透过性\nD. 加热使叶肉细胞的生物膜被破坏\n## 二、非选择题\n1. 完成下面有关物质进出细胞方式的概念图。\n物质进出细胞的方式\n包括\n2. 下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图回答问题。\n（1）通过主动运输进人细胞的离子是你作出判断的依据是\n（2）通过主动运输排出细胞的离子是你作出判断的依据是\n3. 用物质的量浓度为 $2 \\mathrm{~mol} \\cdot \\mathrm{L}^{-1}$ 的乙二醇溶液和 $2 \\mathrm{~mol} \\cdot \\mathrm{L}^{-1}$ 的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞,观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如下图所示。回答问题。\n（1) 原生质体体积 $\\mathrm{A} \\rightarrow \\mathrm{B}$ 段的变化说明: 在该段时间内水从原生质体，细胞液的浓度\n(2) 在 $1 \\mathrm{~min}$ 后,处于 $2 \\mathrm{~mol} \\cdot \\mathrm{L}^{-1}$ 蔗糖溶液中细胞的细胞液的浓度将，此时,在细胞壁与原生质层之间充满了溶液。要使该细胞快速复原，应将其置于中。\n(3) 在 $2 \\mathrm{~min}$ 后,处于 $2 \\mathrm{~mol} \\cdot \\mathrm{L}^{-1}$ 乙二醇溶液中细胞的原生质体体积的变化是由于逐渐进人细胞内，引起细胞液的浓度\n（4）并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞还必须具有等结构特点。\n## 第5章\n细胞的能量供应和利用\n炎炎烈日之下，岩石变得很垐,这是因为照射在岩石上的光能转变成热能,而组成岩石的分子并末发生化学变化。岩石旁边的植物同样遭到暴晒,却并末变得发汮。是不是植物不吸收光能呢?当然不是。植物的叶片不但能吸收光能,而且能通过光合作用,将一部分光能转变成储存在有机物中的化学能。\n细胞的生命活动是需要能量来驱动的。太阳能是几平所有生命系统中能量的最终源头。外界能量进入细胞,并为细胞所利用,都要经过复杂的化学反应。\n细胞是如何通过化学反应来获取和利用能量的呢?\n新叶伸向和照的阳光,\n蚱蜢觊觎绿叶的芬芳\n它们为生存而获取能量,能量在细胞里流转激荡!\n## 第 1 节\n降低化学反应活化能的酶\n## 问题探讨\n1773 年，意大利科学家斯帕兰札尼 ( L. Spallanzani,1729-1799) 做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。\n讨论\n1. 为什么要将肉块放在金属笼内?2. 是什么物质使肉块消失了?3. 怎样才能证明你的推测?\n斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用\n## －酶的作用和本质\n本节聚焦\n- 细胞代谢为什么离不开酶?- 酶是什么物质?- 通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟?斯帕兰札尼的实验说明,食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。然而这种物质是什么，他始终末能得出结论。后来,科学家发现胃液中含有大量的盐酸,于是推测盐酸是使食物分解的物质。1835年,德国科学家施旺通过实验发现,胃腺分泌物中有一种物质,将它与盐酸混合后,对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用,这种物质就是胃蛋白酶。\n随着对细胞研究的不断深人，人们认识到,细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用,都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢 (cellular metabolism)。细胞代谢离不开酶（ enzyme )。\n## 酶在细胞代谢中的作用\n细胞代谢是细胞生命活动的基础,但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有另一种物质,能将过氧化氢及时分解为氧气和水,这种物质就是过氧化氢酶。下面我们就以过氧化氢在不同条件下的分解为例,探究酶的作用。\n## 探究‧实践\n## 比较过氧化氢在不同条件下的分解\n新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算,质量分数为 $3.5 \\%$ 的 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液和质量分数为 $20 \\%$ 的肝脏研磨液相比,每滴 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液中的 $\\mathrm{Fe}^{3+}$ 数,大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的 25 万倍。\n## 目的要求\n通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。\n材料用具\n新鲜的质量分数为 $20 \\%$ 的肝脏 (如猪肝、鸡肝 ) 研磨液。\n量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,试管夹,大烧杯,三脚架,陶土网，温度计。\n新配制的体积分数为 $3 \\%$ 的过氧化氢溶液,质量分数为 $3.5 \\%$ 的 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液。\n## 方法步骤\n1. 取 4 支洁净的试管，分别编上序号 1、2、3、4,向各试管内分别加人 $2 \\mathrm{~mL}$ 过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2. 将 2 号试管放在 $90^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右的水浴中加热,观察气泡冒出的情况,并与 1 号试管作比较。3. 向 3 号试管内滴人 2 滴 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液,\n向 4 号试管内滴人 2 滴肝脏研磨液，仔细观察，并记录实验结果。\n4. 立即将点燃的卫生香分别放人 3 号和4 号试管内液面的上方,仔细观察,并记录实验结果。\n## 讨论\n1. 与 1 号试管相比,2 号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么?2. 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?3. 3 号和 4 号试管末经加热,也有大量气泡产生，这说明什么?4. 3 号试管与 4 号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?\n## 结论\n通过对实验结果的分析和讨论，你对于酶的作用形成了哪些认识?请将结论写下来。\n本实验的结论：\n## 控制变量和设计对照实验\n实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量,上述实验中加热、加 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液、加肝脏研磨液,是对过氧化氢溶液的不同处理,温度和催化剂都属于自变量;因自变量改变而变化的变量叫作因变量,上述实验中过氧化氢分解速率就是因变量。除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。除作为自变量的因素外,其余因素 (无关变量) 都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。\n对照实验一般要设置对照组和实验组,上述实验中的 1 号试管就是对照组,2 号、3号和 4 号试管是实验组。本实验的对照组末作任何处理,这样的对照组叫作空白对照。想一想,设置这样的对照组有什么意义?\n加热能促进过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到了能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能 ( activation energy )。\n$\\mathrm{Fe}^{3+}$ 和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解,它们没有给过氧化氢分子提供能量,而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山,“加热”相当于给汽车加大油门,用催化剂则相当于帮司机找到穿山的隧道。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高（图 5-1)。\n图 5-1 酶降低化学反应活化能示意图\n正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。\n## 酶的本质\n酶到底是什么物质呢?19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后,随着对酿酒中发酵过程的深人研究，科学家才逐渐揭开了酶的“面纱”。\n## 思考·讨论\n## 关于酶本质的探索\n我国早在 4000 多年前的夏禹时代,就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字,并将“酶” 解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。\n19世纪,酿酒业在欧洲经济中占有重要地位。但是,酿出的葡萄酒经常莫名其妙地变酸。受这一问题困扰,科学界非常重视对发酵过程的研究。当时人们已经知道,酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳。糖类是怎么变成酒精的呢?许多化学家都相信这是一个纯化学过程,与生命活动无关。\n1857 年,法国微生物学家巴斯德 (L. Pasteur,1822-1895) 通过显微镜观察,提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的。德国化学家李比希 (J. V. Liebig,1803-1873 ) 却坚持认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用。两种观点争执不下。\n巴斯德在显微镜下观察到酵母菌细胞结束这一争论的是德国化学家毕希纳 (E. Buchner,1860-1917)。他把酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含酵母菌细胞的提取液。在这些汁液中加人葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒。这一结果与糖液中含有活酵母䒩细胞是一样的。他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。\n毕希纳实验示意图\n毕希纳虽然从细胞中获得了含有酶的提取液,但是提取液中还含有许多其他物质,无法直接对酶进行鉴定。有些科学家推测酶是蛋白质,并试图将酶从提取液中分离出来,得到纯酶,但由于技术上的困难都末成功。因此,酶究竟是什么物质,仍然是不解之谜。\n美国科学家萨姆纳 (J. B. Sumner,1887-1955）也认为酶是蛋白质。1917年,他从资料中得知刀豆种子中脲酶含量相当高 ( 这种酶能使尿素分解成氨和二氧化碳),便决定从刀豆种子中提取纯酶。他尝试了多种方法,历经一次又一次的失败,终于在 1926 年的一天清晨惊喜地发现,在用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶,这说明提取物达到了一定的纯度。这种结晶溶于水后能够催化尿素分解成氨和二氧化碳。然后他又用多种方法证明脲酶是蛋白质。\n后来,科学家又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶,并证明这些酶都是蛋白质。\n20 世纪 80 年代,美国科学家切赫 ( T. R. Cech,1947-) 和奥尔特曼 ( S. Altman,1939-) 发现少数 RNA 也具有生物催化功能。\n讨论\n1. 巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?2. 在科学发展过程中出现争论是正常的。巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么?这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?3. 从毕希纳的实验可以得出什么结论?4. 萨姆纳历时 9 年才证明脲酶是蛋白质,并因此㭉获诺贝尔化学奖。你认为他取得成功靠的是什么样的精神品质?5. 请给酶下一个比较完整的定义。\n“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。”结合本节课的学习，谈谈你对马克思这句话的理解。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 酶对细胞代谢起着非常重要的作用,可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是\nA. 酶不能脱离生物体起作用\nB. 酶只有释放到细胞外才起作用\nC. 所有的酶都是蛋白质\nD. 酶是具有催化作用的有机物\n2. 酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比,酶具有的特点是\nA. 能为反应物提供能量\nB. 能降低化学反应的活化能\nC. 能在温和条件下催化化学反应\nD. 催化化学反应更高效\n## 二、拓展应用\n1. 在本节“探究・实践” 中,有同学在原有实验的基础上增加了 5 号和 6 号试管,向其中分别加人 $2 \\mathrm{~mL}$ 过氧化氢溶液后,再向 5 号试管内加人 2 滴煮沸过的肝脏研磨液,向 6 号试管内加人 2 滴蒸馏水。这样做的目的是\n2. 仔细阅读本节的“思考讨论”,通过完成下面的图解,体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系;写一篇短文,谈谈对科学发展过程的认识。\n巴斯德之前\n## 发酵是纯化学反应,与生命活动无关\n巴斯德\n李比希\n萨姆纳\n3. 给你一份某种酶的结晶,你能设计实验检测它是不是蛋白质吗?请简略写出实验步骤。想一想,在萨姆纳之前,为什么很难鉴定酶的本质?\n## 二酶的特性\n酶的化学本质不同于无机催化剂。一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。\n酶的催化作用与无机催化剂有什么不同呢?( ) 本节聚焦\n- 酶有哪些特性?- 酶的活性受哪些条件的影响?\n## 酶具有高效性\n通过上节课的学习,你已经知道酶具有高效性。大量的实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的 $10^{7} \\sim 10^{13}$ 倍。这对细胞有什么意义呢?设想一下,假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样?你在踢球或奔跑时,肌细胞需要大量的能量供应,如果有关的酶催化效率很低,供能的化学反应只能慢悠悠地进行,你还能跑那么快吗?\n无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如,酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉水解。\n酶能像无机催化剂一样,催化多种化学反应吗?\n目前已发现的酶有 8000 多种,它们分别催化不同的化学反应。\n## 探究・实践\n## 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用\n淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加人淀粉酶,再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖,就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。\n## 目的要求\n探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。\n材料用具\n质量分数为 $2 \\%$ 的新配制的淀粉酶溶液。质量分数为 $3 \\%$ 的可溶性淀粉溶液,质量分数为 $3 \\%$ 的蔗糖溶液,斐林试剂,热水。\n试管,大烧杯,量筒,滴管,温度计,试管夹,三脚架,陶土网,酒精灯,火柴。\n方法步骤\n1. 取两支洁净的试管,编上号,然后按照下表中序号 1 至序号 3 的要求操作。2. 轻轻振荡这两支试管,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部浸到 $60{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右的热水中，保温 $5 \\mathrm{~min}。$\n3. 取出试管,各加人 $2 \\mathrm{~mL}$ 斐林试剂 (边加人斐林试剂,边轻轻振荡这两支试管,\n| 序号 | 项目 | 试管 1 | 试管 2 | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 注入可溶性淀粉溶液 | $2 \\mathrm{~mL}$ | | |\n| 2 | 注入蔗糖溶液 | - | $2 \\mathrm{~mL}$ | |\n| 3 | 注入新鲜的淀粉酶溶液 | $2 \\mathrm{~mL}$ | $2 \\mathrm{~mL}$ | |\n以便使试管内的物质混合均匀 )。\n4. 将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中，用酒精灯加热,煮沸 $1 \\mathrm{~min}$。5. 观察两支试管内的溶液颜色变化。\n讨论\n1. 在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置 1 号试管还有没有必要?2. 你对本实验的过程有什么疑问吗?如果有,请提出来与本小组同学讨论。\n结论\n本实验的结论:\n## 酶具有专一性\n过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解,不能催化其他化学反应。脲酶除了催化尿素分解,对其他化学反应也不起作用。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性是分不开的。\n许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。\n酶起催化作用需要怎样的条件呢?\n## 探究・实践\n## 影响酶活性的条件\n细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性 ( enzyme activity)。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变,酶活性会怎样变化呢?\n背景知识\n在初中做消化酶实验时,需要控制温度等实验条件。\n不同消化液的 $\\mathrm{pH}$ 不一样。唾液的 $\\mathrm{pH}$ 为 $6.2 \\sim 7.4$,胃液的 $\\mathrm{pH}$ 为 $0.9 \\sim 1.5$,小肠液的 $\\mathrm{pH}$ 为 7.6。\n唾液淀粉酶会随唾液流人胃,胃蛋白酶会随食塺进人小肠。读了上述文字,你能提出什么问题吗?\n## 提出问题\n在小组内交流每个人想探究的问题,讨论这些问题有没有探究价值,能不能通过探究找到答案。将问题用文字表述出来。\n## 作出假设\n针对提出的问题作出假设,并说明作出假设的依据 (提示: 酶一般是蛋白质),将所作假设记录下来。\n## 材料用具\n下面列出的材料用具供选用,你可以根据实验方案进行增减。\n新配制的质量分数为 $2 \\%$ 的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为 $20 \\%$ 的肝脏 (如猪肝、鸡肝) 研磨液,缓冲液 (能在加人少量酸或碱时抵抗 $\\mathrm{pH}$ 改变的溶液)。\n质量分数为 $3 \\%$ 的可溶性淀粉溶液,体积分数为 $3 \\%$ 的过氧化氢溶液。物质的量浓度为 $0.01 \\mathrm{~mol} / \\mathrm{L}$ 的盐酸,物质的量浓度为 $0.01 \\mathrm{~mol} / \\mathrm{L}$ 的 $\\mathrm{NaOH}$ 溶液,热水,蒸馏水,冰块，碘液，斐林试剂。\n试管,量筒,小烧杯,大烧杯,滴管,试管大,酒精灯,三脚架,陶土网,温度计，$\\mathrm{pH}$ 试纸，火柴。\n建议你用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究 $\\mathrm{pH}$ 对酶活性的影响。\n## 设计实验\n1. 你选择哪一种酶作实验材料?为什么选择这种酶?2. 根据自己作出的假设,你预期会看到怎样的实验结果?比如酶活性升高或降低时,会出现什么实验现象?将预期的实验结果写下来。3. 本实验的自变量是什么?因变量是什么?如何控制自变量?怎样观察或检测因变量?4. 对照组怎样设置?是否需要进行重复实验?5. 如果你想探究 $\\mathrm{pH}$ 对酶活性的影响,你将设定哪几个 $\\mathrm{pH}$ 数值?怎样将不同溶液的 $\\mathrm{pH}$ 分别调到设定的数值?怎样排除温度和其他因素对实验结果的干扰?\n如果探究温度对酶活性的影响,你将设定哪几个温度?怎样将溶液的不同温度分别调到设定的数值?怎样排除 $\\mathrm{pH}$ 和其他因素对实验结果的干扰?\n6. 经讨论,形成小组的实验方案。并列出材料用具清单,设计好记录实验数据的表格。进行实验\n按实验方案进行操作,仔细双察,认真记录。\n## 分析结果\n1. 哪支试管中酶的活性最高?你是怎样得出这一结论的?2. 实验结果与你预期的结果一致吗?你作出的假设是否得到了证实?\n结论和应用\n1. 通过这个探究,你们小组的结论是:\n2. 尝试应用酶的化学本质的知识,解释本小组的结论。3. 你认为在酶制品的储藏、运输和使用过程中，应该注意什么问题?为什么?\n## 表达和交流\n1. 与其他小组交流探究的过程和结论,以及提出的新问题。2. 听取其他小组的质询,进行必要的答辩、反思和修改。3. 交流时应当注意具体情况具体分析,如不同酶的最适条件可能是不一样的。\n## 进一步探究\n不同温度或 $\\mathrm{pH}$ 条件下酶的活性差别有多大?感兴趣的话,建议你进行定量实验: 用出现同一结果所需的时间来表示酶的活性，并根据实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。\n除温度和 $\\mathrm{pH}$ 外，还有哪些条件影响酶的活性?感兴趣的同学,可以查找有关资料。\n相关信息\n一般来说，动物体内的酶最适温度在 $35 \\sim 40{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$；植物体内的酶最适温度在 $40 \\sim 50{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温度可高达 $70{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$。动物体内的酶最适 $\\mathrm{pH}$ 大多在 $6.5 \\sim 8.0$,但也有例外，如胃蛋白酶的最适 $\\mathrm{pH}$ 为 1.5；植物体内的酶最适 $\\mathrm{pH}$ 大多为 $4.5 \\sim 6.5$。\n## 酶的作用条件较温和\n通过实验可以看出,溶液的温度和 $\\mathrm{pH}$ 都对酶活性有影响。与无机催化剂相比,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。科学家采用定量分析的方法,分别在不同的温度和 $\\mathrm{pH}$ 条件下测定同一种酶的活性,根据所得到的数据绘制成曲线图（图 5-2,图 5-3)。分析这两个曲线图可以看出,在最适宜的温度和 $\\mathrm{pH}$ 条件下,酶的活性最高。温度和 $\\mathrm{pH}$ 偏高或偏低,酶活性都会明显降低。\n图 5-2 酶活性受温度影响示意图\n图 5-3 酶活性受 $\\mathrm{pH}$ 影响示意图\n过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在 $0{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温下保存。\n与社会的联系 20 世纪 60 年代以前,医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的,生产过程需要在 $245 \\mathrm{kPa}$ 的高压和 $140 \\sim 150{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的高温下进行,并且需要耐酸的设备。60 年代以后改用酶法生产。想一想,用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什么优越性?还有哪些产品可以用酶法生产?\n细胞中的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。拿植物叶肉细胞来说，与光合作用有关的酶分布在叶绿体内，与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内，这样，光合作用与呼吸作用在细胞内不同的区室同时进行，就可以互不干扰了。\n## 一、概念检测\n1. 嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解,使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是\nA. 纤维素酶\nB. 淀粉酶\nC. 脂肪酶\nD. 蛋白酶\n2. 能够促使唾液淀粉酶水解的酶是\nA. 淀粉酶\nB. 蛋白酶\nC. 脂肪酶\nD. 麦芽糖酶\n3. 将刚采摘的新鲜糯玉米立即放人 $85{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 水中热鿄处理 $2 \\mathrm{~min}$,可较好地保持甜味。这是因为加热会\nA. 提高淀粉酶的活性\nB. 改变可溶性糖分子的结构\nC. 破坏淀粉酶的活性\nD. 破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性\n## 二、拓展应用\n1. 右上图表示的是某类酶作用的模型。\n尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释酶的什么特性?\n1\n2\n3 2. 下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。\n(1) 请解释在 A、B、C 三点时该化学反应的状况。\n（2）如果从 $\\mathrm{A}$ 点开始温度升高 $10{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$,曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线。\n(3) 如果在 $B$ 点时向反应混合物中加人少量同样的酶，曲线会发生什么变化?为什么?请画出相应的曲线。\n## 科学・技术 ·社会\n## 酶为生活添姿彩\n溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。\n果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量，使果汁变得清亮。\n加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力,能把衣物清洗得更加干净鲜亮。加酶洗衣粉中的酶不是直接来自生物体的,而是经过酶工程改造的产品,比一般的酶稳定性强。\n残留在牙缝里的食物残渣是细䒩的美食,也是导致踽齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌,使我们的牙齿亮洁,口气清新。\n多酶片中含有多种消化酶,人在消化不良时可以服用。\n胰蛋白酶可用于促进伤ロ愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。\n利用脂肪酶处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环境又使其得到合理利用。\n青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨芠青霉素。\n自然界中存在的酶并不完全适于在生活和生产上应用。科学家利用酶工程技术对酶进行改造，使之更加符合人们的需要。\n## 第 2 节\n## 细胞的能量“货币”ATP\n## 问题探讨\n“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星”” 让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句,想象夜空中与星光婫美的点点流萤,思考有关的生物学问题。\n讨论\n1. 萤火虫发光的生物学意义是什么?2. 萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3. 在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?\n䖵火虫 (2) 本节聚焦\n- 为什么说 ATP 是细胞的能量“化币\"？- ATP 与 ADP是怎样相互转化的?这有什么意义?\n○细胞中的哪些生命活动需要 ATP 提供能量?\n## 相关信息\nATP 的英文全称是 adenosine triphosphate。adenosine 是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成。tri 是“三”的意思。phosphate 是磷酸盐。ATP 的结构式如下图所示：\n萤火虫发光需要细胞提供能量。同样,在细胞内,物质的主动运输需要能量,物质的合成需要能量,肌纤维的收缩也需要能量。这些能量从哪里来呢?我们知道,细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞生命活动提供能量的却是另一种有机物一ATP。\nATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。\n## ATP是一种高能磷酸化合物\nATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP 分子的结构可以简写成 $A-P \\sim P \\sim P$,其中 $A$ 代表腺苷,$P$ 代表磷酸基团,代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP 而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。可见 ATP 水解的过程就是释放能量的过程,$1 \\mathrm{~mol} \\mathrm{ATP}$ 水解释放的能量高达 $30.54 \\mathrm{~kJ}$,所以说 ATP 是一种高能磷酸化合物。\n## ATP与ADP可以相互转化\nATP 水解后转化为比 ATP 稳定的化合物- ADP ( 腺苷二磷酸的英文名称缩写 ),脱离下来的磷酸基团如果末转移给其他分子，就成为游离的磷酸 (以 Pi 表示 )。在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与 $\\mathrm{Pi}$ 结合,重新形成 $\\operatorname{ATP}$ ( 图 5-4)。\n图 5-4 ATP 与 ADP 相互转化示意图\n对细胞的正常生活来说,ATP 与 ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。据测算，一个人在剧烈运动的状态下，每分钟约有 $0.5 \\mathrm{~kg}$ 的 ATP转化成 ADP,释放能量,供运动之需。生成的 ADP 又可在一定条件下转化成 ATP。ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性。\n那么，在 ADP 转化成 ATP 的过程中，所需要的能量从哪里来呢?对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量（图 5-5)。\n图 5-5 ADP 转化成 ATP 时所需能量的主要来源相关信息\n电鳐一次放电电压可达 $300 \\sim 500 \\mathrm{~V}$,足以把附近的鱼电死。据计算,1 万条电鳐的电能聚集在一起，足够使 1 列电力机车运行几分钟。\n1. 参与 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP 水解的酶。当膜内侧的 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了\nATP的利用\n细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP 直接提供能量的,如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗 ATP。阅读图 5-6，你能补充其他ATP 利用的实例吗?\n用于物质合成\n运动蛋白\n蛋白质发生移动\n用于肌肉收缩\n## 从图 5-6 ATP 的利用举例\nATP 水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢?下图向你展示了ATP 是如何为主动运输供能的（图 $5-7)$。\n2. 在载体蛋白这种酶的作用下,ATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化\n3. 载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 的结合位点转向膜外侧，将 $\\mathrm{Ca}^{2+}$ 释放到膜外。\n## 图 5-7 ATP 为主动运输供能示意图\nATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的,如蛋白质的合成等;后者是释放能量的，如葡䔘糖的氧化分解等。许多吸能反应与 ATP 水解的反应相联系，由 ATP 水解提供能量;许多放能反应与 ATP 的合成相联系，释放的能量储存在 ATP 中,用来为吸能反应直接供能。也就是说,能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此,可以形象地把ATP 比喻成细胞内流通的能量“货币”。\n正是由于细胞内具有 ATP 这种能量“货币”,才能及时而持续地满足细胞各项生命活动对能量的需求。\n萤火虫尾部的发光细胞中含有䓎光素和荧光素酶。荧光素接受ATP 提供的能量后就被激活。在苂光素酶的催化作用下,䓎光素与氧发生化学反应,形成氧化䓎光素并且发出䓎 光。科学家运用这一原理,将荧光素酶基因导入植物后,再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光,从而培育出一种能发光的“荧光树”。\n苂光树\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 能准确表示 ATP 中三个磷酸基团之间,以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是 （ ）\nA. $\\mathrm{A}-\\mathrm{P}-\\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P}$\nB. $\\mathrm{A}-\\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P}$\nC. $\\mathrm{A} \\sim \\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P}-\\mathrm{P}$\nD. $\\mathrm{A} \\sim \\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P} \\sim \\mathrm{P}$\n2. 下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是\nA. 脂肪酸\nB. 氨基酸\nC. 腺苷二磷酸\nD. 腺苷三磷酸\n3. ATP 是细胞生命活动的直接能源物质,下面关于 ATP 的叙述,错误的是\nA. 细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布\nB. ATP 合成所需的能量由磷酸提供\nC. ATP 可以水解为 ADP 和磷酸\nD. 正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值相对稳定\n4. 离子求是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白,它在跨膜运输物质时离不开 ATP 的水解。下列叙述正确的是 A. 离子通过离子石的跨膜运输属于协助扩散\nB. 离子通过离子沗的跨膜运输是顺浓度梯度进行的\nC. 动物一氧化碳中毒会降低离子石跨膜运输离子的速率\nD. 加人蛋白质变性剂会提高离子不跨膜运输离子的速率\n## 二、拓展应用\n1. 就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例,并说明这些实例分别与 ATP 和 ADP 的相互转化有什么关系。2. 同样是能源物质,ATP 与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出 ATP 具有哪些特点。3. 在植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以 ATP 作为能量“货币” 的，这是否也说明生物界的统一性?这对你理解生物的进化有什么启示?\n## 第 3 节\n## 细胞呼吸的原理和应用\n## 问题探讨\n酵母菌细胞富含蛋白质,可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时,要给培养装置通气或进行振荡,以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。\n讨论\n1. 都是培养酵母菌,为什么有的需要通气,有的却需要密封?2. 为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?\n发酵生产葡萄酒的车间\n3. 在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?\n(2) 本节聚焦\n- 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的?- 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点?\n-细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用?酵母䒩是一类单细胞真菌,它与人类的生活息息相关。做馒头、面包，酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。\n呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸（cell respiration)。\n## 细胞呼吸的方式\n细胞呼吸是否都需要氧?生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢?\n## 探究 · 实践\n## 探究酵母菌细胞呼吸的方式\n酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。\n在本探究活动中,你需要设计和进行对比实验,分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。\n## 提出问题\n1. 说一说你了解哪些有关酵母菌的知识。\n酵母菌的电镜照片（放大 4750 倍 )\n2. 想一想关于酵母菌细胞呼吸的方式,自己有哪些不清楚的地方,提出要探究的问题。\n## 参考案例\n有一位同学知道酵母菌能使葡蒛糖发酵产生酒精,但是不清楚这一过程是在有氧还是在无氧条件下进行的;另一位同学知道酵母䒩的细胞呼吸会产生 $\\mathrm{CO}_{2}$,但是不知道不同条件下产生的 $\\mathrm{CO}_{2}$ 是否一样多。\n## 作出佞设\n根据自己已有的知识和生活经验,针对所提出的问题作出假设。\n## 设计实验\n先确定实验的总体思路,再逐步细化,写出包括材料用具和方法步骤在内的实验方案。请特别关注以下问题。\n## 1. 怎样控制有氧和无氧的条件?\n2. 怎样鉴定有无酒精产生?怎样鉴定有无 $\\mathrm{CO}_{2}$ 产生?如何比较 $\\mathrm{CO}_{2}$ 产生的多少?3. 怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活?\n## 参考资料\n1. 酵母菌培养液的配制取 $20 \\mathrm{~g}$ 新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入雉形瓶 $\\mathrm{A}(500 \\mathrm{~mL})$ 和雉形瓶 B $(500 \\mathrm{~mL})$ 中。分别向瓶中注入 $240 \\mathrm{~mL}$ 质量分数为 $5 \\%$ 的葡萄糖溶液。2. 检测 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的产生用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（如下图),并连通橡皮球 (或气石),让空气间歇性地依次通过 3 个锥形瓶 (约 $50 \\mathrm{~min})$。然后将实验装置放到 $25 \\sim 35{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的环境中培养 $8 \\sim$ $10 \\mathrm{~h}$。有条件的学校可以用 $\\mathrm{CO}_{2}$ 传感器。\n质量分数为 $10 \\%$\n的 $\\mathrm{NaOH}$ 溶液\n酵母菌\n培养液\n澄清的\n石灰水\n$\\mathrm{CO}_{2}$ 可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴㢃香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的产生情况。想一想,除了这两种检测方法，还有没有其他方法?\n3. 检测酒精的产生橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应,变成灰绿色。具体做法是：各取 $2 \\mathrm{~mL}$ 酵母䒩培养液的滤液,分别注入 2 支千净的试管中。向试管中分别滴加 $0.5 \\mathrm{~mL}$ 溶有 $0.1 \\mathrm{~g}$ 重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为 $95 \\% \\sim 97 \\%$ ）并轻轻振荡,使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母䒩的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。\n## 进行实验\n请老师对实验方案提出意见,待老师认可后开始做实验。由于实验需要时间较长,观察的项目和次数要事先计划好，并做好记录。\n警示: 浓硫酸有腐蚀性,向试管中滴加浓硫酸时要缓慢、小心。\n## 得出结论、交梳讨论\n根据实验结果得出本小组的结论。然后,用简明而科学的语言,说出酵母菌的细胞呼吸有几种方式,每种方式的条件和产物有什么区别。\n酵母菌澄清的\n培养液石灰水 B 瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。想一想,这是为什么?\n## 科学方法\n## 对比实验\n设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。在本节课的探究活动中，需要设置有氧和无氧两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先末知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。\n酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。\n科学家根据大量的实验结果得出结论：细胞呼吸可分为有氧呼吸（aerobic respiration) 和无氧呼吸（anaerobic respiration ) 两种类型。\n## 有氧呼吸\n对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加（图 5-8)。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。\n有氧呼吸最常利用的物质是葡蒛糖,其化学反应式可以简写成:\n图 5-8 线粒体的电镜照片\n（放大 45000 倍）\n$$\n\\mathrm{C}_{6} \\mathrm{H}_{12} \\mathrm{O}_{6}+6 \\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}+6 \\mathrm{O}_{2} \\stackrel{\\text { 酶 }}{\\longrightarrow} 6 \\mathrm{CO}_{2}+12 \\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}+\\text { 能量 }\n$$\n有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化（图 5-9)。\n第一个阶段是,1 分子的葡蒛糖分解成 2 分子的丙酮酸,产生少量的 $[\\mathrm{H}]$,并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。\n第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 $[\\mathrm{H}]$,并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与,是在线粒体基质中进行的。\n第三个阶段是,上述两个阶段产生的 $[\\mathrm{H}]$,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。\n概括地说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量 ATP 的过程。同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点: 有氧呼吸过程温和;有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在 ATP 中。相关信息\n这里的 $[H]$ 是一种十分简化的表示方式。这一产生 $[\\mathrm{H}]$ 的过程实际上是指氧化型辅酶 I ( $\\left.\\mathrm{NAD}^{+}\\right)$转化成还原型辅酶 I（NADH )。\n## 细胞质基质\n图 5-9 有氧呼吸过程示意图\n## 思考‧讨论\n## 有氧呼吸的能量利用特点\n1. 在细胞内,$1 \\mathrm{~mol}$ 葡萄糖彻底氧化分解可以释放出 $2870 \\mathrm{~kJ}$ 的能量,可使 $977.28 \\mathrm{~kJ}$ 左右的能量储存在 ATP 中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下,有氧呼吸的能量转化效率大约是多少,这些能量大约能使多少 ADP 转化为 ATP?2. 与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说具有什么意义?\n## 相关信息\n$1 \\mathrm{~mol}$ 葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出 $196.65 \\mathrm{~kJ}$ 的能量,其中只有 $61.08 \\mathrm{~kJ}$ 的能量储存在ATP 中,近 $69 \\%$ 的能量都以热能的形式散失了。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。有氧呼吸和无氧呼吸有哪些异同点?请尝试设计简明的表格来比较。\n## 无氧呼吸\n除酵母菌以外，还有许多种细菌 (如乳酸䒩 ) 能够进行无氧呼吸。此外,马铃薯块茎、水稻根、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等,除了能够进行有氧呼吸,在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。一般地说,无氧呼吸最常利用的物质也是葡蒛糖。\n无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。\n第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,页酮酸在酶（与催化有氧呼吸的酶不同 ) 的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡蒛糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。\n无氧呼吸的化学反应式可以概括为以下两种:\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\left.\\mathrm{C}_{6} \\mathrm{H}_{12} \\mathrm{O}_{6} \\stackrel{\\text { 酶 }}{\\longrightarrow} 2 \\mathrm{C}_{3} \\mathrm{H}_{6} \\mathrm{O}_{3} \\text { (乳酸 }\\right)+ \\text { 少量能量 } \\\\\n& \\left.\\mathrm{C}_{6} \\mathrm{H}_{12} \\mathrm{O}_{6} \\stackrel{\\text { 酶 }}{\\longrightarrow} 2 \\mathrm{C}_{2} \\mathrm{H}_{5} \\mathrm{OH} \\text { (酒精 }\\right)+2 \\mathrm{CO}_{2}+\\text { 少量能量 }\n\\end{aligned}\n$$\n酵母䒩、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵,产生乳酸的叫作乳酸发酵。像这样,在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。\n有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。\n细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。\n## 细胞呼吸原理的应用\n请你分析下面的资料,了解细胞呼吸的原理在生活和生产中的应用。\n包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。\n储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期\n细胞呼吸原理的应用\n利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下,可以生产各种酒。\n破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）。\n花盆里的土壤板结后,空气不足,会影响根系生长,需要及时松土透气。\n提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。\n## 讨论\n1. 任选上述 $2 \\sim 3$ 个实例，分析人们在生产和生活中应用了细胞呼吸原理的哪些方面。2. 生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例？试再举一两例加以说明。\n细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中，馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作,现代发酵工业生产青霉素、味精等产品,都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上，人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如，中耕松土、适时排水,就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用,以利于作物的生长;在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。\n## 运用证据和逻辑评价论点\n关于真核细胞线粒体的起源,科学家提出了一种解释: 约十几亿年前,有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,被吞噬的细 䒩不仅没有被消化分解,反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸,宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。\n以下哪些证据支持这一论点,哪些不支持这一论点?\n1. 线粒体内存在与细菌 DNA 相似的环状DNA。2. 线粒体内的蛋白质,有少数几种由线粒体 DNA指导合成,绝大多数由核DNA 指导合成。3. 真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应,线粒体 DNA 和细菌的却不是这样。4. 线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析胀袋现象的原因,判断以下解释是否合理。\n（1）是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。( ）\n(2) 如果有酒味,可能是酵母菌无氧呼吸造成的。\n2. 下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内 $\\mathrm{O}_{2}$ 的吸收量和 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的释放量的变化。下列叙述正确的是\nA. 氧气浓度为 0 时,该器官不进行呼吸作用\nB. 氧气浓度在 $10 \\%$ 以下时,该器官只进行无氧呼吸\nC. 氧气浓度在 $10 \\%$ 以上时,该器官只进行有氧呼吸 D. 保存该器官时,氧气浓度越低越好\n3. 将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母䒩破碎后,再次离心处理为只含有酵母䒩细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与末离心处理过的酵母菌培养液分别放人甲、乙、丙 3 支试管中,并向这 3 支试管内同时滴人等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下,最终能产生 $\\mathrm{CO}_{2}$ 和 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$ 的试管是\nA. 甲\nB. 丙\nC. 甲和乙\nD. 丙和乙\n## 二、拓展应用\n1. 松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响,并指出如何尽量减少不利影响。\n## 2. 有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤?\n结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实,想一想,地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸?你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力,这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记?## 第 4 节\n光合作用与能量转化\n## 问题探讨\n你参观或听说过植物工厂吗?植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠 LED 灯等人工光源,其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。\n讨论\n1. 靠人工光源生产蔬菜有什么好处?2. 为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件?\n植物工厂在植物工厂里,人工光源可以为植物的生长源源不断地提供能量。在自然界,则是万物生长靠太阳。太阳光能的输人、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。光合作用（photosynthesis ) 是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此,有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。\n无论是在植物工厂里,还是在自然界,植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。\n## 一捕获光能的色素和结构\n对于高等植物来说,叶片是进行光合作用的主要器官。这些植物的叶片多数是绿色的,说明其中有绿色的色素。在玉米地里,有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗 ( 图 5-10)。这样的白化苗,待种子中储存的养分耗尽就会死去。可见,叶片中的色素可能与光能的捕获有关。\n捕获光能的色素\n绿叶中究竞有哪些色素呢?\n我们通过下面的实验来进行探究。(°) 本节聚焦\n- 植物依靠哪些色素捕获光能?- 叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点?\n图 5-10 正常玉米植株 (绿色) 和白化玉米植株 (白色)\n## 绿叶中色素的提取和分离\n绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。\n## 目的要求\n1. 进行绿叶中色素的提取和分离。2. 探究绿叶中含有几种色素。\n材料用具\n新鲜的绿叶 (如菠菜的绿叶)。\n干燥的定性滤纸,试管,棉塞,试管架,研钵,玻璃漏斗,尼龙布,毛细吸管,剪刀,药匙,量筒 $(10 \\mathrm{~mL})$,天平等。\n无水乙醇 (也可用体积分数为 $95 \\%$ 的乙醇加人适量无水碳酸钠来代替），层析液 ( 由 20 份在 $60 \\sim 90{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 下分馏出来的石油醚、2 份丙酮和 1 份苯混合而成)，二氧化硅和碳酸铂。\n## 方法步骤\n1. 提取绿叶中的色素\n(1) 称取 $5 \\mathrm{~g}$ 绿叶，剪去主叶脉，剪碎，放人研钵中。\n(2) 向研钵中放人少许二氧化硅和碳酸铂,再加人 $5 \\sim 10 \\mathrm{~mL}$ 无水乙醇，迅速、充分地进行研磨（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸铂可防止研磨中色素被破坏 )。\n(3) 将研磨液迅速倒人玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。\n## 2. 制备滤纸条\n将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条,再\n绿叶中的色素有 4 种，它们可以归为两大类：\n图 5-11 阳光穿过三棱镜\n这4种色素对光的吸收有什么差别呢?\n科学家做过这样的实验：在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由不同波长的光组合成的复合光,在穿过三棱镜时,不同波长的光会分散开,形成不同颜色的光带 ( 图 5-11),称为光谱。分别让不同颜色的光照射色素溶液，就可以得到色素溶液的吸收光谱。将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部 $1 \\mathrm{~cm}$ 处用铅笔画一条细的横线。\n## 3. 画滤液细线\n用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤液倒人培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线 )。待滤液干后,再重画一到两次。\n## 4. 分离绿叶中的色素\n将适量的层析液倒人试管中,将滤纸条 (有滤液细线的一端朝下) 轻轻揷人层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。注意：不能让滤液细线触及层析液,否则滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩散。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。\n## 5. 观察与记录\n观察试管内滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色和宽窄。将观察结果记录下来。\n警示: 为减少吸入层析液中有毒性的挥发性物质,分离色素这一步应在通风好的条件下进行。实验结束应尽快用肥㿝将手洗干净。\n## 讨论\n1. 滤纸条上有几条色素带?它们是按照什么次序分布的?2. 滤纸条上色素带的分布情况说明了什么?\n实验结果表明：叶绿素 $\\mathrm{a}$ 和叶绿素 $\\mathrm{b}$ 主要吸收蓝紫光和红光,胡棞卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光（图 5-12)。这 4 种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。\n植物工厂里为什么不用发绿光的光源?\n图 5-12 叶绿素和类胡夢卜素的吸收光谱\n## 学科交叉 $\\times<\\propto<\\propto<\\propto \\propto \\propto \\propto \\propto \\propto \\propto<\\propto<\\propto<$\n光是一种电磁波。可见光的波长是 $400 \\sim 760 \\mathrm{~nm}$。不同波长的光,颜色不同。波长小于 $400 \\mathrm{~nm}$ 的光是紫外光，波长大于 $760 \\mathrm{~nm}$ 的光是红外光。一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。\n图 5-13 叶绿体的电镜照片 (上图,放大 44000 倍) 和模式图 (下图) 这些色素存在于细胞中什么部位呢?\n科学家在 19 世纪早期就从植物细胞中分离出叶绿素,但当时并不清楚色素在植物细胞中的分布情况。后来,科学家才弄清楚,叶绿素并非遍布整个植物细胞,而是集中在一个更小的结构里，这个结构就是叶绿体。\n叶绿体的结构适于进行光合作用\n如果把水稻、苹果等被子植物的叶肉细胞放在光学显微镜下观察,可以看到叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。不过,叶绿体内更精细的结构,就必须用电子显微镜观察才能看清楚。\n观察电子显微镜下的叶绿体结构（图 5-13)，可以看到,叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的 4 种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。\n每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的可达 100 个以上。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。据计算,$1 \\mathrm{~g}$ 菠菜叶片中的类囊体的总面积竟有 $60 \\mathrm{~m}^{2}$ 左右。叶绿体除吸收光能外，还有什么功能呢?\n## 思考. 讨论\n## 叶绿体的功能\n资料 11881 年,德国科学家恩格尔曼 ( T. Engelmann,1843-1909) 做了这样的实验：把载有水绵（叶绿体呈螺旋带状分布) 和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内,在黑暗中用极细的光束照射水绵,发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中;如果把装置放在光下,细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。\n恩格尔曼的实验示意图紧接着，他又做了一个实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。\n恩格尔曼第二个实验的示意图资料2 在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。\n讨论\n1. 恩格尔曼第一个实验的结论是什么?2. 恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处?3. 在第二个实验中,大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么?4. 综合上述资料,你认为叶绿体具有什么功能?\n恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他的实验证据,科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。\n在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 基于对叶绿体的结构和功能的理解，判断下列相关表述是否正确。\n(1) 叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。\n(2) 叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积,有利于充分吸收光能。\n（3）植物叶片之所以呈现绿色,是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。\n2. 下列关于高等植物细胞内色素的叙述,错误的是\nA. 所有植物细胞中都含有 4 种色素\nB. 有些植物细胞的液泡中也含有色素\nC. 叶绿素和类胡夢卜素都可以吸收光能\nD. 植物细胞内的光合色素主要包括叶绿素和类胡夢卜素两大类\n## 二、拓展应用\n1. 海洋中的藻类,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗?\n2. 与传统的生产方式相比,植物工厂生产蔬菜等食物有哪些优势?又面临哪些困难?你对植物工厂的发展前景持什么观点?请搜集资料,结合自己的思考写一篇综述性短文。\n## 二光合作用的原理和应用\n(2) 本节聚焦\n- 光合作用是怎样进行的?- 光合作用过程中物质变化与能量转化有什么关系?- 光合作用原理在生产中有哪些应用?我们知道,光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。这一过程可以用下面的化学反应式来概括，其中 $\\left(\\mathrm{CH}_{2} \\mathrm{O}\\right)$ 表示糖类。\n$$\n\\mathrm{CO}_{2}+\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O} \\underset{\\text { 叶绿体 }}{\\stackrel{\\text { 光能 }}{\\longrightarrow}}\\left(\\mathrm{CH}_{2} \\mathrm{O}\\right)+\\mathrm{O}_{2}\n$$\n自然界中到处都有二氧化碳、水和阳光,然而,能够利用它们合成有机物的却只有进行光合作用的细胞。完成这一神奇过程的就是叶绿体。\n光合作用的原理\n叶绿体如何将光能转化为化学能?又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的?光合作用释放的氧气,是来自原料中的水还是二氧化碳呢?我们先来分析科学家做过的一些实验。\n## 思考·讨论\n## 探索光合作用原理的部分实验\n19 世纪末,科学界普遍认为,在光合作用中,$\\mathrm{CO}_{2}$ 分子的 $\\mathrm{C}$ 和 $\\mathrm{O}$ 被分开,$\\mathrm{O}_{2}$ 被释放,$\\mathrm{C}$ 与 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$ 结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖。1928 年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。\n1937 年，英国植物学家希尔（R. Hill) 发现,在离体叶绿体的悬浮液中加人铁盐或其他氧化剂 (悬浮液中有 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$,没有 $\\mathrm{CO}_{2}$ ),在光照下可以释放出氧气。像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。1941 年,美国科学家鲁宾 (S. Ruben) 和卡门 (M. Kamen) 用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。他们用 ${ }^{16} \\mathrm{O}$ 的同位素 ${ }^{18} \\mathrm{O}$ 分别标记 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$ 和 $\\mathrm{CO}_{2}$,使它们分别变成 $\\mathrm{H}_{2}{ }^{18} \\mathrm{O}$ 和 $\\mathrm{C}^{18} \\mathrm{O}_{2}$。然后,进行了两组实验：第一组给植物提供 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$ 和 $\\mathrm{C}^{18} \\mathrm{O}_{2}$,第二组给同种植物提供 $\\mathrm{H}_{2}{ }^{18} \\mathrm{O}$ 和 $\\mathrm{CO}_{2}$。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是 $\\mathrm{O}_{2}$,第二组释放的都是 ${ }^{18} \\mathrm{O}_{2}$。\n1954年,美国科学家阿尔农 (D. Arnon) 发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957 年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。讨论\n1. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?2. 希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应?3. 分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论?4. 尝试用示意图来表示ATP 的合成与希尔反应的关系。\n上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水,氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应,而是分阶段进行的。实际上,光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应（ light reaction) 和暗反应（dark reaction，现在也称为碳反应,carbon reaction）两个阶段。\n光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。\n叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和 $\\mathrm{H}^{+}$,氧直接以氧分子的形式释放出去,$\\mathrm{H}^{+}$与氧化型辅酶 II $\\left(\\mathrm{NADP}^{+}\\right)$结合,形成还原型辅酶 II ( NADPH )。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶相关信息\n水分解为氧和 $\\mathrm{H}^{+}$的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于 $\\mathrm{NADP}^{+}$与 $\\mathrm{H}^{+}$结合形成 $\\mathrm{NADPH}_{\\circ}$ 段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使 $\\mathrm{ADP}$ 与 $\\mathrm{Pi}$ 反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在 ATP 中的化学能。这些 ATP 将参与第二个阶段合成有机物的化学反应（图 5-14)。\n相关信息\n$\\mathrm{C}_{3}$ 是指三碳化合物 3-磷酸甘油酸,$\\mathrm{C}_{5}$ 是指五碳化合物——核酮糖 $-1,5-$ 二磷酸 ( RuBP )。暗反应阶段光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,$\\mathrm{CO}_{2}$ 被利用,经过一系列的反应后生成糖类。\n$\\mathrm{CO}_{2}$ 是如何转变成糖类的呢?20 世纪 40 年代,美国科学家卡尔文 ( M. Calvin,1911-1997) 等用小球藻 (一种单细胞的绿藻 ) 做了这样的实验: 用经过 ${ }^{14} \\mathrm{C}$ 标记的 ${ }^{14} \\mathrm{CO}_{2}$,供小球藻进行光合作用,然后追踪放射性 ${ }^{14} \\mathrm{C}$ 的去向,最终探明了 $\\mathrm{CO}_{2}$ 中的碳是如何转化为有机物中的碳的。\n绿叶通过气孔从外界吸收的 $\\mathrm{CO}_{2}$,在特定酶的作用下,与 $\\mathrm{C}_{5}$ (一种五碳化合物 ) 结合,这个过程称作 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的固定。一分子的 $\\mathrm{CO}_{2}$ 被固定后,很快形成两个 $\\mathrm{C}_{3}$ 分子。在有关酶的催化作用下,$\\mathrm{C}_{3}$ 接受 ATP 和 NADPH释放的能量,并且被 NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的 $\\mathrm{C}_{3}$,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的 $\\mathrm{C}_{3}$,经过一系列变化,又形成 $\\mathrm{C}_{5}$。这些 $\\mathrm{C}_{5}$ 又可以参与 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的固定。这样,暗反应阶段就形成从 $\\mathrm{C}_{5}$ 到 $\\mathrm{C}_{3}$ 再到 $\\mathrm{C}_{5}$ 的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。\n## 思考讨论\n## 光反应和暗反应的区别与联系\n讨论\n1. 光反应和暗反应在所需条件、进行场所、发生的物质变化和能量转化等方面有什么区别?2. 光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面存在什么联系?\n## 相关信息\n光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入笃管，再通过㓞 皮部运输到植株各处。简而言之,在光反应阶段,光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后,将水分解为 $\\mathrm{O}_{2}$ 和 $\\mathrm{H}^{+}$等,形成 ATP 和 $\\mathrm{NADPH}$,于是光能转化成 ATP 和 NADPH 中的化学能;ATP 和 NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应,将 $\\mathrm{CO}_{2}$ 转化为储存化学能的糖类。可见光反应和暗反应紧密联系,能量转化与物质变化密不可分。光合作用产生的有机物,不仅供植物体自身利用,还养活了包括你我在内的所有异养生物。光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。\n## 光合作用原理的应用\n光合作用的强度（简单地说,就是指植物在单位时间\n内通过光合作用制造糖类的数量 ),直接关系农作物的产\n量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。\n## 探究·实践\n## 探究环境因素对光合作用强度的影响\n影响光合作用强度的因素有很多，你们可以选择其中某种因素，探讨它与光合作用的强度有什么关系。你们可以参考以下案例的思路，通过小组讨论，决定本小组要探究的环境因素和实验方案。\n## 参考案例\n探究光照强度对光合作用强度的影响。\n材料用具\n打孔器,注射器,$5 \\mathrm{~W}$ LED 台灯,米尺，烧杯，绿叶 (如菠菜、吊兰等)。有条件的学校可以使用化学传感器来测量 $\\mathrm{O}_{2}$ 的浓度。\n## 方法步骤\n1. 取生长旺盛的绿叶,用直径为 $0.6 \\mathrm{~cm}$ 的打孔器打出圆形小叶片 30 片 (避开大的叶脉。2. 将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞,使圆形小叶片内的气体逸出。这一步聚可能需要重复2 3 次。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底。3. 将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。4. 取 3 只小烧杯,分别倒入富含 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的清水 (可以事先通过吹气的方法补充 $\\mathrm{CO}_{2}$,也可以用质量分数为 $1 \\% \\sim 2 \\%$ 的 $\\mathrm{NaHCO}_{3}$ 溶液来提供 $\\mathrm{CO}_{2}$ )。5. 向 3 只小烧杯中各放入 10 片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照下。实验中,可用 $5 \\mathrm{~W}$ 的 LED 灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。6. 观察并记录同\n一时间段内各实验\n装置中圆形小叶\n片浮起的数量。\n学生正在用打孔器打出圆形小叶片\n根据光合作用的反应式可以知道,光合作用的原料水、$\\mathrm{CO}_{2}$,动力一光能,都是影响光合作用强度的因素。因此,只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。例如,环境中 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度,叶片气孔开闭情况,都会因影响 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的供应量而影响光合作用的进行。叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成和结构的因素,如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。此外，光合作用需要众多的酶参与,因此影响酶活性的因素 (如温度)，也是影响因子。\n植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如 $\\mathrm{O}_{2}$ 的产生量，是植物光合作用实际产生的总 $\\mathrm{O}_{2}$ 量驯？\n电子显微镜下的一种硝化细菌 (放大 5000 倍) 在自然界中，除了光合作用，还有另外一种制造有机物的方式。少数种类的细菌,细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是却能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。例如,生活在土壤中的硝化细菌,能将土壤中的氨 $\\left(\\mathrm{NH}_{3}\\right)$ 氧化成亚硝酸 $\\left(\\mathrm{HNO}_{2}\\right)$,进而将亚硝酸氧化成硝酸 $\\left(\\mathrm{HNO}_{3}\\right)$。这两个化学反应中释放出的化学能,就被硝化细菌用来将 $\\mathrm{CO}_{2}$ 和 $\\mathrm{H}_{2} \\mathrm{O}$ 合成糖类。这些糖类就可以供硝化细菌维持自身的生命活动。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 依据光合作用的基本原理,判断下列相关表述是否正确。\n(1) 光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。( ）\n( 2 ) 光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行。\n（3）影响光反应的因素不会影响暗反应。( ） 2. 如果用含有 ${ }^{14} \\mathrm{C}$ 的 $\\mathrm{CO}_{2}$ 来追踪光合作用中碳原子的转移途径,则是\nA. $\\mathrm{CO}_{2} \\longrightarrow$ 叶绿素 $\\longrightarrow \\mathrm{ADP}$\nB. $\\mathrm{CO}_{2} \\longrightarrow$ 叶绿体 $\\longrightarrow$ ATP\nC. $\\mathrm{CO}_{2} \\longrightarrow$ 乙醇 $\\longrightarrow$ 糖类\nD. $\\mathrm{CO}_{2} \\longrightarrow$ 三碳化合物→糖类\n3. 根据光合作用的基本过程填充下图。\n## 二、拓展应用\n1. 下图是在夏季晴朗的白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题。\n( 1 ）7-10 时的光合作用强度不断增强的原因是\n(2) 10-12 时左右的光合作用强度明显减弱的原因是\n( 3 ) 14-17 时的光合作用强度不断下降的原因是\n（4）从图中可以看出,限制光合作用的因素有\n( 5 ）依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施。\n2. 在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下一粒种子,将玻璃瓶密封,放在靠近窗户能照到阳光的地方，室内温度保持在 $30{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗?如果能,请说明理由。如果不能,请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 细胞的生命活动离不开能量的供应和利用。细胞的能量获取和利用要经历复杂的物质变化,这些变化是在温和的条件下有序地进行的。这就离不开生物催化剂酶。同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、$\\mathrm{pH}$ 等条件有严格的要求。- ATP 是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与 ADP 的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP 的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成 ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成 ATP。- 细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。- 光合作用在植物细胞的叶绿体中进行。叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素,在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上,将光能转化为储存在ATP 中的化学能;暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将ATP 中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 阐明生命活动不仅具有物质基础,还需要能量驱动,而能量的供应和利用都离不开物质的变化 (化学反应),物质是能量的载体,能量是物质变化的动力,初步形成生物学的物质和能量观,并尝试运用这一观念解释细胞的生命活动。- 通过本章的探究实践,进一步学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,能设置对照组和重复实验，并能将这些方法和技能应用于其他的探究活动。- 基于酶和光合作用的探索历程的学习,认同科学是在实验和争论中前进的,伟大科学家的观点也可能有一定的局限性。科学工作者既要继承前人的科学成果,善于汲取不同的学术见解,又要有创新精神,钽而不舍,促进科学的发展。- 举例说明酶、细胞呼吸和光合作用等科学知识与生活和生产紧密联系,关注这些原理的广泛应用，认同科学技术的重要价值。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 下列关于水稻细胞内 ATP 的叙述,错误的是\nA. 能与 ADP 相互转化\nB. 只能由细胞呼吸产生\nC. 可为物质跨膜运输提供能量\nD. 释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合\n2. 在不损伤植物细胞内部结构的情况下,下列可用于去除细胞壁的物质是\nA. 蛋白酶\nB. 纤维素酶\nC. 盐酸\nD. 淀粉酶\n3. 下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是\nA. 当温度为 $t_{2}$ 时,该反应的活化能最高\nB. 当反应物浓度提高时,$t_{2}$ 对应的数值可能会增加\nC. 温度在 $t_{2}$ 时比在 $t_{1}$ 时更适合酶的保存\nD. 酶的空间结构在 $t_{1}$ 时比 $t_{3}$ 时破坏更严重\n4. 叶绿体不同于线粒体的特点有\nA. 具有双层选择透过性膜\nB. 利用水进行化学反应\nC. 能分解水产生氧气和 $\\mathrm{H}^{+}$\nD. 合成 ATP 为生命活动供能\n5. 叶肉细胞中不能合成 ATP 的部位是 （ ）\nA. 线粒体内膜\nB. 叶绿体的类囊体膜\nC. 细胞质基质\nD. 叶绿体基质\n6. 在我国西北地区,夏季日照时间长,昼夜温差大,那里出产的瓜果往往特别甜。这是因为\nA. 白天光合作用微弱，晩上呼吸作用微弱\nB. 白天光合作用旺盛,晩上呼吸作用强烈\nC. 白天光合作用微弱，晩上呼吸作用强烈\nD. 白天光合作用旺盛,晩上呼吸作用微弱\n## 二、非选择题\n1. 请设计并填写一个表格,简明而清晰地体现出你对光合作用与细胞呼吸之间主要区别和内在联系的理解。2. $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度 $\\left(375 \\mu \\mathrm{mol} \\cdot \\mathrm{mol}^{-1}\\right)$,乙组提供 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度倍增环境 $\\left(750 \\mu \\mathrm{mol} \\cdot \\mathrm{mol}^{-1}\\right)$,丙组先在 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度倍增的环境中培养 $60 \\mathrm{~d}$,测定前一周恢复为大气 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。\n回答下列问题。\n( 1 ) $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度增加,作物光合作用速率发生的变化是___；出现这种变化的原因是\n(2) 在 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度倍增时,光合作用速率并末倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是\n( 3 ) 丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度 $\\mathrm{CO}_{2}$ 环境而降低了固定 $\\mathrm{CO}_{2}$ 的酶的活性。这一推测成立吗?为什么?\n(4) 有人认为 : 化石燃料开采和使用能升高大气 $\\mathrm{CO}_{2}$ 浓度,这有利于提高作物光合作用速率,对农业生产是有好处的。因此,没有必要限制化石燃料使用,世界主要国家之间也没有必要签署碳减排协议。请查找资料,对此观点作简要评述。\n## 第 6 章 细胞的生命历程\n生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样。\n就在你阅读本书的时候,你身体内就有许多细胞在进行分裂,有些细胞在生长,有些细胞在变老,有些细胞刚刚结束自己的生命历程。\n生长、增殖、衰老、死亡细胞的生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。\n鲜花吐蕊，绿叶䓤茏，\n抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程\n## 第 1 节\n## 细胞的增殖\n## 问题探讨\n象与鼠的个体大小相差十分悬殊。\n## 讨论\n1. 请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。2. 生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?\n象与鼠 (C) 本节聚焦\n- 细胞通过什么方式增殖?- 什么叫作细胞周期?- 细胞有丝分裂的过程是怎样的?它有什么生物学意义?多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。事实上,不同动 (植) 物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要取决于细胞数量的多少。而细胞数量的增多,是通过细胞分裂来实现的。\n## 细胞增殖\n细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖 ( cell proliferation)。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充。因此,细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。\n细胞分裂不是简单地一个分为两个。试想一下，在受精卵发育为个体的过程中,如果细胞分裂只是简单地一分为二，细胞中的遗传物质不是越分越少吗?细胞分裂通过怎样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同呢?原来,细胞在分裂之前,必须进行一定的物质准备,特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程,“物质准备一分裂一物质准备一再分\n## 细胞周期\n连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期 (cell cycle)。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。\n从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期 （interphase）。细胞周期的大部分时间处于分裂间期（表 6-1 ）,占细胞周期的 $90 \\% \\sim 5 \\%$。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。\n$\\nabla$ 表 6-1 不同细胞的细胞周期持续时间 / $\\mathrm{h}$\n| 细胞类型 | 分裂间期 | 分裂期 | 细胞周期 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 虫豆根尖分生区细胞 | 15.3 | 2.0 | 17.3 |\n| 小鼠十二指肠上皮细胞 | 13.5 | 1.8 | 15.3 |\n| 人的肝细胞 | 21 | 1 | 22 |\n| 人的宫颈癌细胞 | 20.5 | 1.5 | 22 |\n在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期 (mitotic phase),开始进行细胞分裂。对于真核生物来说,有丝分裂 （ mitosis）是其进行细胞分裂的主要方式,分裂结束后,形成的子细胞又可以进入分裂间期 (图 6-1)。\n## 有丝分裂\n细胞进人分裂期后，在分裂间期复制成的 DNA 如何平均分配到两个子细胞中呢?在真核细胞内,这主要是通过有丝分裂来完成的。有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。\n下面以高等植物细胞为例,了解有\n图 6-1 细胞周期 (以进行有丝分裂的细胞为例) 丝分裂的基本过程 (图 6-2)。\n(含两条姐妺染色单体)\n染色体\n分裂间期\n分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后,开始进行有低分裂。\n染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妺染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。中期\n每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牛引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。\n从图 6-2 植物细胞有丝分裂的过程 (上图为洋葸根尖细胞有丝分裂显微照片,放大 500 倍;下图为模式图)\n后期\n每个着丝粒分裂成两个,姐妺染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牛引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。末期\n当这两套染色体分别到达细胞的两极以后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。子细胞\n一个细胞分裂成为两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等分裂后形成的子细胞若继续分裂,就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。动物细胞也要进行有丝分裂（图 6-3)。那么,动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些相同点和不同点呢?\n间期\n前期\n中期 틈 末期\nA 图 6-3 动物细胞有丝分裂模式图\n思考：讨论\n## 动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点\n观察动物细胞的有丝分裂模式图（图 6-3)。\n## 讨论\n1. 动物细胞的有丝分裂与植物细胞的相比,在染色体的行为、染色体和DNA数量的变化等方面有什么共同的规律?2. 动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的有什么不同?3. 细胞有丝分裂的重要意义是什么?\n动物细胞有丝分裂的过程,与植物细胞的基本相同。不同的特点是：第一,动物细胞有一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。进人分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞\n图 6-4\n动物细胞有丝分裂电镜照片的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞（图 6-4 )。\n细胞有丝分裂的重要意义,是将立代细胞的染色体经过复制（关键是 DNA的复制）之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能㿟分裂 $50 \\sim 60$ 次。但是,有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞\n无丝分裂细胞无丝分裂的过程比较简单,一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂。\n蛙的红细胞无丝分裂示意图\n## 思维认练\n## 运用模型作解释\n细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率,可以作为一种解释。\n1. 现有 3 个大小不同的细胞模型,如下图所示,计算每个“细胞” 的表面积与体积的比值。\n表面积 $=$ $\\mathrm{mm}^{2}$ 体积 $=$ $\\mathrm{mm}^{3}$\n讨论\n1. 细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?2. 从物质运输的效率看,细胞为什 2. 物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡蒛糖通过“细胞膜” 后,向内扩散的深度为 $0.5 \\mathrm{~mm}$。计算这 3 个“细胞” 中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。\n么不能太大?\n3. 细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞是越小越好吗?\n## 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂\n在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料 (如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液) 着色。\n## 目的要求\n1. 制作洋荀根尖细胞有丝分裂装片。2. 观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期中不同时期的时间长短。3. 绘制植物细胞有丝分裂简图。\n材料用具\n洋葸 (可用葸、蒜代替)。显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿，剪刀，镊子，滴管。\n质量浓度为 $0.01 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 或 $0.02 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的甲紫溶液 ( 将甲紫溶解在质量分数为 $2 \\%$ 的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液，质量分数为 $15 \\%$ 的盐酸,体积分数为 $95 \\%$ 的酒精,洋䓤根尖细胞有丝分裂固定装片。\n## 方法步骤\n一、洋䓤根尖的培养\n在上实验课之前的 $3 \\sim 4 \\mathrm{~d}$,取洋䓤一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水,让洋䓤 的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约 $5 \\mathrm{~cm}$ 时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。\n## 二、装片的制作\n制片流程为: 解离→漂洗→染色→制片。\n## 过程\n方法时间\n目的上午 10 时至下午 2 时 (洋忽根尖分生区有较多的细胞处于分裂期，这会因洋䓤品种、室温等的差异而有所解离不同 ),前取洋鄒根尖 $2 \\sim 3 \\mathrm{~mm}$,立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离。\n漂洗待根尖软化后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。\n把根尖放入盛有质量浓度为 $0.01 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 或 $0.02 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。\n用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清制片水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻地按压盖玻片。$3 \\sim 5 \\min$\n用药液使组织中的细胞相互分离开来。\n洗去药液，防止解离约 $10 \\mathrm{~min}$ 过度\n甲紫溶液或醋酸洋红 $3 \\sim 5 \\mathrm{~min}$ 液能使染色体着色。\n使细胞分散开来，有利于观察。三、洋䓤根尖细胞有丝分裂的观察\n1. 把制成的装片先放在低倍镜下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞: 细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍镜仔细观察,首先找出分裂中期的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞,注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。2. 如果自制装片的效果不太理想,可以观察洋葸根尖有丝分裂固定装片。\n3. 调节显微镜的放大倍数,使你能够在视野中同时看到约 50 个细胞,仔细统计视野中处于各时期的细胞数,记录在记录表“样本 1 ”中。把视野移动到分生区一个新的区域再统计,然后记录在记录表“样本 2” 中。对数据进行整理,填人表中。\n四、绘图\n绘出植物细胞有丝分裂中期简图。\n五、有条件的学校,可以观察马蛔虫受精卵的有丝分裂固定装片。\n结论\n根据观察结果,用自己的语言描述细胞周期各个时期的特点。记录表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 细胞 } \\\\ \\text { 周期 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 样本 } \\\\ 1\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 样本 } \\\\ 2\\end{array}$ | 总数 | $\\begin{array}{l}\\text { 每一时期的细 } \\\\ \\text { 胞数/计数细 } \\\\ \\text { 胞的总数 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n分裂间期\n前期\n分中期\n裂\n后期\n末期\n计数细胞的总数\n## 讨论\n1. 在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?2. 如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?你可以数一数视野中 5 个不同时期的细胞数目。统计全班的结果,求每个时期细胞数目的平均值。(提示: 洋忽根尖细胞染色体数目为 8 对,一个细胞周期大约需要 $12 \\mathrm{~h}_{\\circ}$ )\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 洋䓤根尖细胞中有 16 条染色体。判断下列相关表述是否正确。\n( 1 ）在显微镜下观察洋葸根尖细胞时,发现处于分裂期的细胞数量较多。\n(2) 在细胞周期的分裂间期中,细胞要进行染色体复制,复制后染色体为 32 条。\n2. 在下面的坐标图中画出进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体和 DNA 的数量变化曲线。\n## 二、拓展应用\n1. 在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长，你能对此作出合理的解释吗?2. 细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的。如果这种调控出现异常,就可能导致细胞的癌变。因此,研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。感兴趣的同学可以收集这方面的资料,了解其新进展。\n## 第 2 节\n细胞的分化\n## 问题探讨\n在人体内,红细胞的寿命为 $120 \\mathrm{~d}$ 左右,白细胞的寿命为 $5 \\sim 7 \\mathrm{~d}$。这些血细胞都是失去分裂能力的细胞。\n白血病患者的血液中出现大量的异常白细胞，而正常的血细胞明显减少。通过骨髓移植可以有效地治疗白血病。\n讨论\n1. 为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少?2. 骨髓与血细胞的形成有什么关系?\n正常白细胞 (放大 2000 倍) (°) 本节聚焦\n- 什么是细胞分化?- 细胞分化的生物学意义是什么?- 怎样理解细胞的全能性?\n多细胞生物体从小长大,不仅有细胞数量的增加,还有细胞在结构和功能上的分化。即使在成熟的个体中，仍有一些细胞具有产生不同种类的新细胞的能力。\n## 细胞分化及其意义\n在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似。通过细胞的有丝分裂,细胞的数量越来越多。与此同时,这些细胞又逐渐向不同的方向变化。\n## 思考・讨论\n## 比较构成人体组织的细胞\n构成人体的器官有四种组织,分别是上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织,\n上皮细胞\n骨骼肌细胞这些组织又是由一些相似的细胞所构成,下图为构成这些组织的一些细胞。\n软骨细胞\n神经细胞\n## 讨论\n1. 这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同?2. 这些细胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的细胞,正常情况下,它们还能恢复成早期胚胎细胞吗?就这四种组织来说,一种组织的细胞会不会转变成其他组织的细胞?\n与动物一样,同一个植物体中也存在各不相同的细胞。例如,叶肉细胞的细胞质中有大量的叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞的细胞质中没有叶绿体，但在细胞壁上形成明显的角质层,具有保护功能;储藏细胞没有叶绿体,也没有角质层,细胞中储藏着许多营养物质 (图 6-5)。追根溯源,同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚细胞。\n叶肉细胞\n表皮细胞\n储藏细胞从图 6-5 植物体的不同细胞\n在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化 ( cell differentiation)。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。\n细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，它是生物个体发育的基础。多细胞生物体在生长发育过程中，如果仅有细胞的增殖,而没有细胞的分化,就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,生物体也就不可能正常发育。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。\n就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢?原来,这是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因则处于关闭状态;在 $B$ 细胞 （一种免疫细胞 ）中则相反。\n## 想象空间\n想一想，现代社会如果没有职业分工，社会的运转状况会是怎样的?你个人的生活会与现在有什么不同?\n## 细胞的全能性\n早期胚胎通过细胞分裂和分化逐渐发育,形成各种组织和器官。如果给予一定的条件,这些组织和器官中高度分化的细胞，能不能像早期胚胎那样,再分化成其他细胞呢?\n## 思考·讨论\n## 细胞的全能性\n阅读下面的资料。\n资料2 科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做资料 1 1958年，美国科学家斯图尔德 （ F. C. Steward）取胡夢卜㓞皮部的一些细胞,放人含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,形成一个细胞团块,继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。\n胡夢卜经组织培养产生完整植株示意图 ( (1) ～6表示操作顺序 )\n讨论\n1. 从资料 1 中可以得出什么结论?2. 如果将胡夢卜㓞皮部细胞换成其他已高度分化的植物细胞,在适宜的条件下,这些细胞也能形成新的植株吗?实验,将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中,结果获得了新的个体。\n非洲爪蟾的核移植示意图\n3. 将肠上皮细胞单独培养能获得新的个体吗?与资料 1 中的实验相比,你能从资料 2 中的实验得出什么结论?实验表明,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,这就是细胞的全能性。细胞的全能性 （totipotency）是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。当然，那些没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。现在人们可以利用植物细胞的全能性,通过植物组织培养的方法,快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株 (图 6-6)，拯救濒危物种。想一想,与传统的杂交技术相比,植物的组织培养具有哪些优点?\n同植物组织培养相比,在动物中做类似的实验要复杂和困难得多。除前面介绍的非洲爪蟾实验外,1996年诞生的克隆羊“多莉”,我国科学家于 2017 年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中” 和“华华”,就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育成的,这说明已分化的动物体细胞\n图 6-6 经组织培养得到的微型观赏植株的细胞核是具有全能性的。但是,到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。\n动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞 ( stem cell)。人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去 (图 6-7)。脐带血中含有大量的干细胞,可以培养并分化成人体的各种血细胞。目前，脐带血干细胞可以用于治疗血液系统疾病。\n## 红细胞\n血ノ板\n干细胞为什么已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性?\n～图 6-7 骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞\n《与社会的联系人体许多疾病或意外伤害,都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞,使之形成组织或器官,不就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换了吗?这正是许多科学家目前研究的课题，但任务艰巨，难度极大。有兴趣的同学可以查阅相关资料，了解干细胞研究的新进展。\n## 一、概念检测\n1. 判断下列有关细胞分化与细胞全能性关系的表述是否正确。\n（1）受精卵没有分化,所以没有全能性。（ ）\n（2）细胞的分化程度越高,表现出来的全能性就越弱。\n2. 将自体骨髓干细胞植人胰腺组织后可分化为“胰岛样” 细胞,以替代损伤的胰岛 $\\mathrm{B}$ 细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是 （ ）\nA. 骨髓干细胞与“胰岛样”细胞的基因组成不同,基因表达情况不同\nB.“胰岛样”细胞与胰岛 B 细胞基因组成不同,基因表达情况相同\nC. 骨髓干细胞与“胰岛样”细胞基因组成相同,基因表达情况也相同\nD. 骨髓干细胞与胰岛 B 细胞的基因组成相同，基因表达情况不同 3. 在一个多细胞的生物体内,存在着各种在形态、结构和生理功能上具有差异的细胞,这是因为\nA. 细胞发生了变异\nB. 不同细胞的基因不同\nC. 某些细胞失去了全能性\nD. 不同细胞中的基因选择性地表达\n## 二、拓展应用\n1. 植物组织培养的产业化发展十分迅猛,许多企业运用植物组织培养技术大规模生产蔬菜、瓜果和花卉的组培苗,获得可观的经济效益。同传统的生产方式相比,用组织培养技术生产植物幼苗有什么优势呢?你将来愿意从事这方面的工作吗?2. 干细胞疗法让许多恶性疾病患者看到了希望,但也有不少惨痛的教训。有兴趣的同学,可以了解这方面的信息，思考科学、技术和社会的关系。\n## 科学・技术・社会\n## 骨髄移植和中华骨髓库\n白血病是一类由骨髓造血干细胞恶性增殖引起的疾病。患者血液和骨髄中的白细胞及其前体细胞出现异常增殖和分化障碍,成为白血病细胞。白血病细胞能够抑制骨䯝 的正常造血功能,并侵入肝、脾等器官,进而危及患者的生命。\n1956 年,美国医学家唐纳尔・托马斯发现,将正常人的骨髄移植到白血病患者体内,可以治疗白血病。因为健康人的骨髓中含有造血干细胞,造血干细胞可以分化为红细胞、白细胞和血小板等血细胞。\n骨髓移植不仅需要技术,更需要骨髓造血干细胞捐献者。捐献骨髄造血干细胞会不会影响自身健康呢?不少人对此心存顾虑。其实,骨髓造血干细胞具有很强的增殖能力。捐献造血干细胞可刺激骨髓加速造血,一两周内,血液中的血细胞就能恢复到原来的水平,因此,捐献骨髓造血干细胞不会影响自身健康。\n由于不同人造血干细胞的 HLA ( 人类白细胞抗原）可能是各不相同的,因此,只有两个人的HLA 配型相同时才能进行造血干细胞移植,否则移植后会发生排斥反应。这就需要找到与患者配型相同的造血干细胞捐献者。为了方便白血病患者更好地找到配型相同的造血干细胞捐献者,世界各国相继成立了骨髄库,我国也于 2001 年正式成立了中国造血干细胞捐献者资料库 (中华骨髓库)。截至 2018 年 3 月,中华骨髓库志愿者入库数据已超过 242 万人份,捐献造血干细胞人数突破 6000 例,许多白血病患者得到了救治。\n中华骨髄库，是中华儿女爱心的见证!\n## 第 3 节\n## 细胞的衰老和死亡\n## 问题探讨\n人到了一定的年龄就会出现白头发,并且随着年龄的增长,白头发往往会越来越多。白头发生成的直接原因是毛囊细胞合成黑色素的功能下降。\n讨论\n1. 老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系?2. 老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人的体内有没有\n满头白发的老人衰老的细胞?\n3. 细胞衰老与个体衰老有什么关系?\n生长和衰老,出生和死亡,都是生物界的正常现象,生物个体是如此,作为基本生命系统的细胞也是如此。\n细胞衰老的特征\n细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。\n衰老的细胞主要具有以下特征（图 6-8)。(C) 本节聚焦\n- 细胞衰老的特征是什么?细胞衰老的原因有哪些?- 个体衰老与细胞衰老有什么关系?- 细胞凋亡的含义是什么?怎样理解细胞凋亡的生物学意义?细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低\n细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深\n图 6-8 细胞衰老特征示意图细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小\n细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢\n细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递 (?)\n为什么老年人的皮肤上会长出“老年斑”?\n图 6-9 端粒的显微照片\n(图中染色体为红色,黄色苂光显示染色体两端的端粒) 衰老细胞会影响个体的表现,个体的衰老则明显地体现在外貌上。例如,由于毛囊中的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老年人的头发会变白。老年人的皮肤上会长出“老年斑”，这也是细胞内色素积累的结果。\n## 细胞衰老的原因\n20 世纪 90 年代以来，关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展。科学家提出了许多假说,目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。\n自由基学说我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有末配对电子，表现出高度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。此外,辐射以及有害物质人侵也会刺激细胞产生自由基。例如，水在电离辐射下便会产生自由基。\n自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基。这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变;攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。\n端粒学说每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA一蛋白质复合体，称为端粒 ( 图 6-9 )。端粒 DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒 DNA序列被“截” 短后，端粒内侧正常基因的 DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。\n## 细胞衰老与个体衰老的关系\n对于单细胞生物来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。下页资料中的两个实验探讨了年龄因素与细胞衰老的关系。\n## 年龄因素与细胞衰老的关系\n科学家为了探究影响细胞衰老的年龄因素,进行了如下实验。\n实验1 在相同的条件下,分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表所示。\n| 细胞来源 | 胎儿 | 中年人 | 老年人 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 增殖代数 | 50 | 20 | $2 \\sim 4$ |\n实验2 将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合;将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合。分别在体外培养。结果是前者不分裂,后者分裂旺盛。\n讨论\n1. 从实验 1 中你能得出什么结论?2. 是细胞核还是细胞质对细胞分裂的影响大一些?\n一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂 50 次左右就停止分裂了,并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老也有关系。\n细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进人衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。\n细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。例如，人体皮肤生发层细胞不断分裂产生新的细胞以替代衰老的细胞；血液中的红细胞快速地更新,可以保障机体所需氧气的供应。但是机体中众多细胞及组织的衰老，就会引起人的衰老。人衰老后就会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。\n$\\Perp$ 与社会的联系随着人均寿命的延长,我国的老年人口逐渐增多。2015 年,我国 65 岁及以上的人口占总人口的 $10.47 \\%$，已正式进入老龄化社会。人口老龄化势必给家庭、社会和国家以及老年人自身带来一系列问题。请与同学讨论,可能会有哪些问题,如何解决这些问题?我们在日常生活中如何行动，才能真正做到关爱老年人?\n## 细胞的死亡\n细胞死亡包括凋亡（ apoptosis ) 和坏死（ necrosis ) 等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。\n英文中细胞凋亡一词,源自古希腊语,意思是花瓣或\n图 6-10 人的胚胎经历有尾阶段 (上图为 3 周胚胎) 树叶的脱落、凋零。选用这一名词,是强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。\n人在胚胎时期,要经历有尾的阶段,后来尾部细胞自动死亡,尾才消失 (图 6-10)。蝌蚪尾的消失,也是通过细胞自动死亡实现的。观察图 6-11可以看出,在胎儿手的发育过程中,五个手指最初是连在一起的,像一把铲子,后来随着指间的细胞自动死亡,才发育为成形的手指。像这样,由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡 ( programmed cell death )。\n## 相关信息\n正在发育以及发育成熟的生物体中，细胞发生啁亡的数量是惊人的。健康的成人体内,在骨髄和肠中，每小时约有 10 亿个细胞淍亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有 $50 \\%$ 的细胞凋亡。\n## 图 6-11 胎儿手的发育\n在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。\n细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。\n细胞自噬通俗地说,细胞自噬 (autophagy) 就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。\n## 分析数据\n人体不同细胞的寿命和分裂能力不同 (见下表)。请分析表中有关数据。\n| 细胞种类 | $\\begin{array}{c}\\text { 小肠上皮 } \\\\ \\text { 细胞 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 平滑肌细胞 } \\\\ \\text { (分布于内胿器官 ) }\\end{array}$ | 心肌细胞 | 神经细胞 | 白细胞 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 寿命 | $1 \\sim 2 \\mathrm{~d}$ | 很长 | 很长 | 很长 | $5 \\sim 7 \\mathrm{~d}$ |\n| 能否分裂 | 能 | 能 | 不能 | 绝大多数不能 | 不能 |\n讨论\n2. 细胞的寿命和分裂能力与它们承担\n3. 细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗?比如寿命短的细胞是否一定能分裂?的功能有关系吗?4. 根据以上分析,请推测皮肤表皮细胞的寿命和分裂能力。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 同生物体一样,细胞也会衰老和死亡。细胞的衰老和死亡与个体的生命历程密切相关。判断下列相关表述是否正确。\n（1）衰老的生物体中,细胞都处于衰老状态。\n（2）端粒受损可能会导致细胞衰老。\n（3）细胞凋亡使细胞自主有序地死亡，对生物体是有利的。\n（4）细胞死亡是细胞凋亡的同义词。\n2. 与个体的衰老一样，细胞衰老会表现出明显的特征。下列不是细胞衰老特征的是\nA. 细胞内水分减少\nB. 细胞代谢缓慢\nC. 细胞不能继续分化\nD. 细胞内色素积累较多\n## 二、拓展应用\n同样是血细胞,白细胞与红细胞的功能不同,凋亡的速率也不一样,白细胞凋亡的速率比红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一实例说明细胞凋亡的生物学意义。\n## 生物科技进展\n## 秀丽隐杆线虫与细胞惆亡研究\n秀丽隐杆线虫个体虽小，但它在细胞凋亡的研究中却发挥了极其重要的作用。作为细胞凋亡的研究材料,细菌等原核生物结构与发育过于简单,而哺乳动物又太复杂。这种线虫是多细胞真核生物，成虫总共只有 959 个体细胞，整个身体呈透明状，易于观察个体的整个发育过程。最为重要的是，在发育\n成熟的过程中，该线虫有 131 个细胞将通过细胞调亡的方式被去除。\n20 世纪 60 年代初期，悉尼‧布雷内 （S.Brenner) 正确地\n秀丽隐杆线虫选择线虫作为研究对象。这一选择使得基因分析能够与细胞的分裂、分化以及器官的发育联系起来,并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。罗伯特・霍维茨 (H.R.Horvitz) 发现了线虫中控制细胞凋亡的关键基因,并描绘出了这些基因的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞凋亡过程中相互作用,并且证实了相应的基因也存在于人体中。约翰 - 苏尔斯顿 ( J.E.Sulston) 则揊述了线虫发育过程中细胞分裂和分化的具体过程。他还确认了在细胞淍亡过程中发挥控制作用的基因的变化。他们发现的这种由特定基因调控,通过特定程序诱导的细胞死亡，称为细胞调亡。这 3 位科学家为研究器官发育和细胞凋亡过程中的基因调控作出了重大贡献,为此,他们 3 人分享了 2002 年诺贝尔生理学或医学奖。\n近些年来,在上述 3 位科学家工作基础上,细胞凋亡研究获得大量研究结果。在多细胞生物发育过程中,特别是哺乳动物,会有很多细胞选择性地被消除以形成组织和器官,或者以维护机体正常的生长发育等。目前在哺乳动物中已发现多种导致细胞凋亡的因素以及细胞淍亡相关基因,同时已揭示出细胞凋亡通路中多种因子的功能与相互作用。细胞淍亡的研究已成为生物学领域的研究热点。\n## 与生物学有关的职业\n## 病理科医师\n职业描述内镜、影像学等医学诊断技术的发展,给医生确定病人的病情提供了极大的帮助,但肿瘰等重大疾病的最终确诊,在很大程度上还依赖于病理诊断。病理科医师就是进行病理诊断的医生,他们主要通过在显微镜下观察病人病变的组织标本、切片或涂片,根据病变组织的细胞形态和结构,结合其他辅助手段，最终作出精确的病理诊断。\n就业单位医院的病理科。\n主要工作获取临床资料;检查活体组织标本、手术切除标本或细胞学标本;作出病理诊断或提供病理学依据;参加临床会诊,为临床医师提供病理咨询,等等。\n学历要求医学院校大学本科及以上学历。必备素质具备相关医学专业知识;深入了解各种组织细胞的形态学特征,如各种肿癐细胞的形态学特征;具有严䧉、细致的工作态度、敏锐的观察能力和综合分析问题的能力。\n职业乐趣病理科医师的工作看似枯燥,又默默无闻,但是责任重大,意义非凡。医生能否对肿瘰等疾病作出准确的诊断,在\n很大程度上取决于病理医师的诊断结果是否准确。尽管病理科医师不直接面对患者,但他们同样是受人尊敬的白衣天使。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,细胞也一样。- 细胞通过分裂进行增殖。细胞分裂具有周期性。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期进行DNA 复制和有关蛋白质的合成。分裂期进行细胞分裂。- 有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。- 受精卵分裂形成的众多细胞,经过细胞分化具有不同的形态、结构和功能,进而形成组织和器官。高度分化的植物细胞仍然具有全能性,已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。- 细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。- 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 能使用高倍显微镜观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,并运用其中的操作技能对其他适宜材料进行观察。- 关注细胞的增殖、分化、衰老和死亡等的研究,阐明这些研究成果对于增进人类健康的重要意义。- 基于对细胞通过有丝分裂维持染色体数目稳定的理解,认同生命过程的精致和奇妙，尝试以审美的视角举例阐释生命过程。- 基于对细胞分化形成的不同组织细胞之间的分工合作、细胞凋亡对个体有积极意义的理解,类比阐释个人与集体、个人与社会的关系,认同合作与奉献。- 关注我国已经步入老龄化社会的现状，特别关爱老年人。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 真核细胞的增殖主要是通过有丝分裂来进行的。下列关于有丝分裂的重要性的说法,不正确的是\nA. 产生新细胞,使生物体生长\nB. 产生新细胞,替换死亡的细胞\nC. 是细胞增殖的唯一方式\nD. 维持细胞遗传的稳定性\n2. 在细胞有丝分裂过程中,DNA、染色体和染色单体三者数量比是 $2: 1: 2$ 的时期是\nA. 前期和中期\nB. 中期和后期\nC. 后期和末期\nD. 前期和末期\n3. 下列关于蛙的细胞中最容易表达出全能性的是\nA. 神经细胞\nB. 肌肉细胞\nC. 受精卵细胞\nD. 口腔上皮细胞\n4. 哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，下列叙述不正确的是\nA. 成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳\nB. 网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同\nC. 造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同\nD. 成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达\n5. 衰老细胞在生理功能上会发生明显变化,下列有关衰老细胞特征的叙述,不正确的是\nA. 新陈代谢速率加快\nB. 有些酶的活性降低\nC. 呼吸速率减慢\nD. 细胞膜的物质运输功能降低\n## 二、非选择题\n1. 科学家用含 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 的磷酸盐作为标记物浸泡丙豆幼苗,追踪丙豆根尖细胞分裂情况，得到丙豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下。\n（1）细胞分裂具有周期性,请在数轴上画出一个细胞周期。\n（2）蚕豆根尖细胞分裂时，细胞周期的时间为，分裂间期的时间为，分裂期的时间为\n2. 鸡爪与鸭掌的最大不同在于,鸡爪的趾骨间没有蹼状结构，但在胚胎发育形成趾的时期，这两种动物的趾间都有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的,科学家进行了如下实验 : (1) 将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位,结果鸡爪长成了鸭掌;(2)将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位,结果鸭掌长成了鸡爪。\n鸡爪\n鸭掌\n实验 1\n实验 2 鸡爪长成了鸭掌鸭掌长成了鸡爪依据实验回答下列问题。\n（1）如何判断鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是细胞凋亡，而不是细胞坏死造成的结果?\n（2）上述实验说明细胞凋亡具有什么特点?\n（3）依据鸡爪和鸭掌的结构及功能特点,说明细胞凋亡对于个体发育的重要意义。\n3. 回顾本章章首页的小诗,结合本学期生物课所学内容,写一篇文章谈谈你对生命历程的感悟,题目自拟,文体、字数不限。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":182,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCZlVbj_NFzfG0aJ"},"content":{"kind":"string","value":"## 导论\n现代媒体艺术学科的发展背景与末来前景是什么?现代媒体艺术作品的创作规则与创作逻辑是什么？\n## 情境导入\n电影《头号玩家》设想了人类末来生活的蓝图。在2045年，虚拟现实技术已和人们的真实生活完美交融,人们只要戴上VR设备,就可以进入一个与现实形成强烈反差的虚拟世界。在这个世界中，真实可被再造和替换，人类的五感可被完全支配和控制，人类甚至分不清真实和虚拟世界之间的界限。\n科学技术的发展日新月异,新的媒介在不断包衰着旧的媒介,使得现代媒体艺术也在不断成为具有新的含义的综合媒介。你认为技术的变革、人类需求的产生与现代媒体艺术的发展这三者间存在着怎样的联系?\n本文中的现代媒体艺术,指的是运用数字技术与设备表达观念、思想与情感的新兴艺术种类,包括摄影、摄像、数字绘画、数字动画与数字设计,是一门建立在现代科学技术基础之上的综合艺术学科。这门学科是关联着过往及末来人类文明形态与生活方式的媒介基础。\n## 一、现代媒体艺术语境下的艺术与科学\n人们通常会把“艺术”默认为“人类的艺术”，这种理解看似顺理成章,实际上难免狭隘。一方面,除了人类之外，其他物种也能够制造出符合或接近“艺术”定义的事物；另一方面，人类是无法判断对于其他物种而言的“艺术”是怎样的。\n汤姆斯 •霍布斯将包括心理现象在内的全部有机现象，理解为“运动着的物质体”，他认为心理现象的实质是“头脑中的物质运动”。尽管对霍布斯这类论断的争议颇多,但如果试着以此思路推而广之,人类的包括艺术创造在内的诸多表现特征,似乎也能够被相对客观地剖析开来。\n人的视网膜上分别存在着对红光、绿光、蓝光最为敏感的三种视雉细胞和三种相应感光色素，人类的色彩意识也基于“可见光” 而来,而晶状体本身的凸透镜结构决定了近大远小的视物特征，进而延伸出了绘画等艺术领域内用于组织空间关系的透视法。正如人的平均身高决定了人类建筑的基本尺度,普遍寿命长度形成了人的生命观,繁衍模式造就了基本的情感模式,智人进化过程造就了人类发展历史,国家命运与个人成长经历、民族语言语法造就了思维逻辑等等,这些因果关系都客观塑造着人类艺术的可能性与有限性,而其中某些限制似乎只是对于人的限制,对于人工智能乃至其他智慧生命创造的艺术来说,这些限制或许并不存在。\n“如果人类的历史共有 100 万年，假设这等于一天。\n1 天 =100 万年;1 小时 $=41666.67$ 年;1 秒钟 $=$ 11.57 年\n那么这一天中，人类文明的进展如下:\n晩上9点 33 分，出现了原始语言 (10万万年前);\n晩上11点，出现了正式语言 (4万年前);\n晩上11点 53 分,出现了文字 (3500年前);\n午夜前 46 秒,古登堡发明了近代印刷术 ( 1450 年);\n午夜前 5 秒，电视首次公开展出 (1926年);午夜前 3 秒，电子计算机、晶体管、人造卫星问世 (分别为 1946年、1947 年、1957年)。\n这一天的前 23 个小时,在人类传播史上几乎全部是空白,一切重大的发展都集中在这一天的最后7分钟。”\n## 观察与讨论\n你认为随着技术的发展，现代媒体艺术是怎样一步一步改变人们的生活的?\n雨屋 2012年兰登国际 ［英国 ]\n通过人体感应装置对对应区域内的降水开关进行控制，实现了在特定角度下身在雨中而不被淋湿的视觉效果。\n人类文明的进程放在人类的历史上显得如此短暂,而进人现代社会之后的人类艺术所涵盖的范畴则更为狭小,摄影诞生之后,不同于绘画、雕塑等仰赖于手工制造的具有物质实体的造型艺术,每一种现代艺术媒介,都兼顾着社会生产工具与艺术创作工具的双重身份。如今,通过各式各样层出不穷的数字设备,人们可以将现实世界转换成可进行数字编辑的各类影像、声音与程序。\n现代媒体艺术是由于技术的进步而产生的新的艺术形式。于是,此类艺术创作也渐渐被接纳为建立在科学发展基础之上的艺术,艺术家的创造行为与科学家的创造行为也自然地被并置到了一起。科学家造物通常是为了发现和解决问题,而艺术家的作品所体现的则是个人的人文价值观与审美趣味的结合。\n## 问题探究\n为与科学家的创作行为有什么相同与不同之处?你认为艺术家的创作行科学技术与艺术观念嫁接而成的艺术作品,往往需要考量技术媒介的选择与运用是否恰到好处,以及作品最终呈现出的艺术水准与技术水准是否平衡。这两个标准与传统艺术创作中要求的材料选择与处理手法的相辅相成、创作理念与技法功底的相得益彰，从内在逻辑来看并无二致。\n一、现代媒体艺术中的新媒介与新材料\n“任何媒介（即人的任何延伸）对个人和社会的任何影响，都是由于新的尺度产生的;我们的任何一种延伸（或任何一种新的技术 ),都要在我们的事务中引进一种新的尺度。”\n—马歇尔・麦克卢汉\n新的技术一直在为艺术创作提供新的材料,当材料发生了变化,最终生成的艺术作品必然随之演变。艺术演化至今,艺术媒介层出不穷,而我们生活方式的改变,也同样来自人类能力的不断延伸及其拓展出的新定义、新规则与新方法。当艺术创作所面对的材料发生决定性变化时,以往的艺术规则与方法，也将获得重新排列组合的机会。\n一方面，在每一种新的媒介诞生之时，艺术家通常会进行不断的试验，摸索并打破其中的规则，営试创造不同的方法。这一过程后，这种媒介日趋成熟，对应的规则与方法也会集中固定于相应的范围内。\n## 问题探究\n你认为数字后期制作技术对传统的摄影和摄像产生了什么影响?\n骤起的大风 1993年杰夫・沃尔 [加拿大 ]\n作者通过数字后期技术营造出众多白纸飞起的效果,描绘了大风袭来瞬间的场景。\n另一方面,不同时代的艺术媒介,也往往具有艺术语言的共通性。那些诸如主题、修辞、形态、色彩等一脉相承的事物,以及那些为人们带来审美愉悦与情感认同的规则与方法,总会为末来的新媒介所用,并服务于艺术家观念与情感的表达之中。无论是摄影中的图像修辞,还是交互设计中的情感递进,都是经由经典艺术时期延续至今的通用手段。\n正如录像装置艺术家白南准所预言的：“拼贴技术取代了颜料,因此,阴极射线管也将取代画布。”现代媒体艺术包含着超越过往已知艺术媒介的丰富可能性,数字技术作为一种新的技术,为艺术持续提供着营养并激发了新的视觉体验、新的叙事与修辞手法、新的美学与逻辑判断。新的方法与旧的方法,新的媒介与旧的媒介,将会一起为末来的艺术创作提供更多的可能性。\n观察与讨论\n随着新技术的发展,用软件能创作出越来越多精美绝伦的作品,你认为传统绘画会不会被取代或消亡?\n底面 13I２003年托马斯・鲁夫［德国］\n艺术家通过绘图软件可以制作抽象形态的数字绘画作品。\n## 观察与讨论\n你认为人们生活方式的改变与社会生产力的提高是如何促进现代媒体艺术的发展的?三、现代媒体发展进程中的屏幕演化\n现代媒体发展的一大标志是屏幕的应用与发展。我们可以从屏幕的若干观看方式中,尝试理解现代媒体演化的内在趋势:\n十九世纪末,电影出现之后,它的制作和经营方式便已经决定其目标对象注定是“大众”,而观众对于电影中的时间进程与情感演绎只能呈现出被动接受的状态。\n二十世纪初，随着电视时代的到来，观看的基本单位变成了“家庭”，这是相比电影更小的观看群体,这一观看群体的社会属性也决定了电视内容呈现的样貌。通过电视这一媒体,可以进行国家意识引导与主流价值建设,也能够进行形式与内容更为广泛的文化价值输出,进一步丰富公众的精神生活与物质生活。同时,由于电视频道和节目样式的不断增多，人们也逐渐拥有了选择的权力。\n二十一世纪前后数十年间,在互联网的影响下,个人电脑与智能手机时代到来,观众演变为一对一的个人,而电脑和手机不再只是单向输出的播放器,而是具备输出与输人双向交互功能的更加复杂、智能的设备。大众自发生产的节目可以搭载于互联网进行传播,这也决定了生产内容的开放性和丰富性。其后，随着大数据的发展,通过对个人选择及使用习惯的分析，针对特定观众进行匹配推送的运作方式也日臻成熟。\n早期戏剧舞台上的“佩珀尔幻象”\n全息投影技术\n近年来,全息投影、增强现实、混合现实等新的媒体技术不断涌现。而其中受到空前关注的虚拟现实技术通过一副眼镜便能构建一个完整的虚拟空间。该技术中的屏幕不再受限于某种实体材质,而成为足以遮蔽现实乃至替代现实的虚拟视窗。继“时间”这一维度被摄像技术掌控之后，“空间” 维度也被虚拟现实技术所俘获,观者享受了艺术家创造的“整个时空”,但失去了以往观看艺术作品时,对“作品时空”与“现实时空”的衡量。由于缺乏这种现实参照,人类得以真正进人屏幕之后的数字世界之中。\n犬舍 2015 年约翰 - 纳乔普 -詹森麦兹 •丹姆兹博\n作品还原了一次家庭聚餐的情境。当观众坐到对应椅子上并戴上VR眼镜后,观众即成为家庭中的不同角色,每个角色通过 VR 眼镜观看同一场景时，彼此看到的事物是有差别的，彼此之间也由此产生误会。\n## 观察与讨论\n在虚拟现实技术全面来临的时代,你是如何看待现实和虚拟之间的边界的?\n随着数字技术的不断发展,如今的世界已经步人了现实与虚拟共生的时代,而媒体艺术则不断构建着人类生活的数字幻境,塑造着带有人类体温的真切情感。通过搭载于互联网之上的各种移动、非移动的互联设备,人们从真切的实体世界陆续搬迁到了虚拟的网络空间里，并不断塑造着新的生活体验与文化维度。希望通过现代媒体艺术课程的学习，大家能够从艺术的视角切人生活,通过了解现在与世界,最终掌握末来与自我。\n## 第一单元摄影的技术要素与基本操作\n## 第 1课 摄影的技术要素与基本操作\n基本问题\n摄影中有哪些基本的技术要素?怎样理解和应用摄影中的基础知识进行拍摄?\n## 情境导入\n摄影的本质是什么?摄影与绘画相比,能够任由摄影创作者进行“表现” 的空间是相对受限的，摄影创作的整个过程通常可以归纳为一件事一“选择”。从表达意图上来说,摄影的本质是选择吸引你的事物或情境进行个人价值观和审美观的表达;从拍摄过程上来说，摄影的步骤是“从环境中选择场景一从场景中选择对象一从对象中选择区域”\n那么，在摄影的具体拍摄中，都经历了哪些“选择” 的过程呢?\n## 一、基本技术要素\n摄影是指使用某种专门设备进行影像记录的过程。自达盖尔摄影法以来，摄影术经历了无数次技术的更新,尽管现在“一键拍摄” 已成为可能,但掌握一些基本技术要素仍是学习摄影的必要条件。摄影作品的成像效果是多项技术参数共同协作的结果,其中,对最终画面的呈现起决定性作用的是光圈、焦距、景深、快门这几项参数。\n1. 光圈: 主要用于控制光线的量级。光圈中心开口的大小代表光圈的数值，孔径的开口越大,进光量越多,需要相应将光圈的数值调得越小;反之,孔径的开口越小,进光量越少,需要把光圈的数值相应调大。2. 焦距: 是从镜头镜片的中点到可精确聚焦的一点间的距离。焦距越长,视野越窄,视远清晰度越高；反之，焦距越短，视野越宽，视远清晰度越低。3. 景深: 是指聚焦时可清晰成像的最近到最远的范围。光圈孔径越大景深越浅,光圈孔径越小景深越深。焦距越大,景深越浅,焦距越小,景深越深。浅景深可使主体突出,深景深可保留前后空间中的细节。4. 快门: 主要用于控制曝光的时长。快门速度越快,焦平面快门中的前幕和后幕间的空隙变窄,通过的光量便会越少,而此时胶片或电子感光元件可以记录下瞬间的动态;反之,快门速度越慢,空隙变宽,通过的光量越多,此时胶片或电子感光元件可以记录下移动的轨迹。\n## 二、光线与角度\n拍摄体量较小的静物或人像时,对于被拍摄物本身形态的观察和对于光线的理解与应用,是最终通过一个好的角度呈现出好的画面效果的重要步骤之一。从以下图例可以看出,在拍摄人像时，不同角度的光线运用会产生不同的画面效果。\n顺光\n高斜侧光\n顶光\n## 问题探究\n1. 光圈数值与进光量之间有什么联系?设置为 $f / 8$ 的镜头所接纳的光量是同一镜头设置为 $f / 4$ 时的几倍?\n$2.200 \\mathrm{~mm}$ 镜头拍摄的某物体影像是 $100 \\mathrm{~mm}$ 镜头在相同距离下拍摄同一物体所产生影像的几倍?\n3. 有几种办法调节景深的深浅?4. 快门速度和进光量之间有什么关系?\n## 观察与讨论\n1. 如果在室外拍摄人像，哪种天气条件下拍摄出的效果最好?为什么?2. 如果想要表现铺满砾石的山丘的粗粘的表面结构,你认为选择哪个角度和哪种光线最合适?\n底光\n逆光\n通过一定的练习,当拍摄者能够理解光线在不同条件下产生的对应效果时,可以更好地应用光线来表现人像及静物等相关题材。\n## 问题探究\n1.构图方式对画面是否具有决定性影响?\n2. 如何利用九宫格引导线协助拍摄?3. 被摄主体能否放到画面中央位置?\n## 思考与练习\n请利用所学知识对《黄山似画》的画面构图进行分割，并分析作者采用此种方式构图的用意。\n## 三、基本构图方式\n拍摄相对复杂的场景时，不同的构图方式，不仅仅决定着直观的视觉美感,更关乎观者的读图体验。构图的本质是组织画面，使画面中出现的所有图像元素有序排列,这样一方面可以在图像中建立视觉的秩序,使画面呈现出直观清晰的形式美感,另一方面也可以通过选择最恰当贴切的构图形式,作为叙事表达的手段,帮助观看者更明确有效地找到创作者意图表现的内容。\n## 九宫格引导线\n## 1. 黄金分割构图\n黄金分割构图可对画面进行经典比例模式的切割，使画面结构安排得当、视觉主次清晰。这种构图方式适用于各种题材的构图安排,可以通过九宫格引导线,辅助进行画面的切分与规划。\n## 2. 对角线构图\n以对角线方式规划画面结构时,主要利用几何结构在视觉上呈现出的鲜明感与失衡感,进而重新规划画面中的秩序。拍摄时同样可利用九宫格引导线进行画面的预判。\n移山 1958年陈勃\n## 思考与练习\n你认为对角线构图法对空间的分割能起到什么作用?试着用这种方法在你的校园内拍摄 $2 \\sim 3$ 张照片。\n## 3. 垂直线构图\n垂直线构图主要通过建立矩阵形态的手段,在图像中树立矩阵秩序，帮助画面内容实现自上而下的连通感。\n美国纽约 1974年艾略特・厄韦特 [美国 ]\n## 观察与讨论\n艾略特・厄韦特的这张照片展现了什么样的意趣?你认为作者为什么选择这样的拍摄视角?\n## 4. 水平线构图\n水平线构图可以帮助画面在视觉的平衡中获取稳定感,在有效规划画面的同时,还可以在一定程度上辅助呈现出仪式感。\n古戏台上下１996年朱宪民\n## 5. 三角形构图\n三角形构图通过直接呈现的三角形或以三点连线等方式,在大的画面中重新框取或勾勒小的画面，从而以醒目的几何结构引导观者的视线，明确关键内容及画面的主次关系。\n## 问题探究\n1. 除了三角形构图,摄影作品中是否还存在其他形状构图?为什么大多数摄影师偏爱三角形构图?2. 除了教材中介绍的几种构图形式外，你认为还有其他构图形式吗？请举例说明。\n《麦客》系列 $1989-1999$ 年侯登科\n## 6. $\\mathrm{S}$ 形构图\n不同于直线切分画面的方式,$\\mathrm{S}$ 形构图通过不常见的 $\\mathrm{S}$ 形这种有机形态来切割、区分和组织画面。当处理空间环境时,$\\mathrm{S}$ 形构图还能够以蜿蜒的线条贯穿前景、中景、后景,进而表现出空间的纵深感。\n提顿山与蛇河 1942 年安塞尔・亚当斯 [美国 ]\n一张好的摄影作品有时会严格符合以上列举的形式规则,有时会在这种规则之外另外寻找新的视觉秩序,这些视觉秩序末必只是为了吸引视线,还有可能通过更为有效的方式，使每一种构图都有更为实际的叙事及情绪引导作用。\n学生作业\n## 观察与讨论\n你认为摄影构图与绘画构图之间有什么相同和不同之处?\n## 思考与练习\n请根据所学到的摄影基本技法及构图方式,以“山水”为主题词，完成一组摄影作品\n## 拓展学习\n1. 你知道什么是凹版印刷术吗？2. 你知道暗房成像的原理吗？3. 你知道什么是伦勃朗布光法吗?4. 你知道什么是镜头畸变吗?\n## 第粄摄影中的图像修辞\n基本问题\n摄影作品中的图像运用了哪些特有的“修辞” 手法?如何通过画面的经营、情境的设计和有意识的计划与安排创作摄影作品?\n## 情境导入\n一张摄影作品除了好看之外,还可以有其他什么功能？如何创作一幅“有意思” 的摄影作品呢?\n摄影的画面之所以引人入胜,是在于摄影创作者的画面组织能力,或者所拍摄事物本身在外貌或形态上就具有的明确性,甚至奇特性、怪异感,此外还要结合创作者的主观控制去经营画面,才能使最终组合而成的画面具有鲜明的“存在感”\n以下所列的若千种图像修辞方式,广泛应用于摄影中的图像叙事及更大范围的视觉艺术领域。\n一、图像修辞的基本类型\n## 1. 重复\n此类作品以大量相同或类似事物的重复堆积为主要构图特点,创作者通过物品数量上的众多、平均，表达特定的意义。\n在左图的情景中,拍摄者以充满了整个画面的大量骑自行车的人为核心元素,明确而有效地呈现了中国一度以自行车作为主要交通工具的时代记忆。\n豫园的“小白兔” 2002年马克・吕布 [法国］\n## 3. 呼应\n此类作品中会出现两个到多个互相呼应的事物,这些事物具有形态、情感、处境等的相似性,当这样的事物在画面中共同出现时，两种事物本身具有的相似特性会使观看者在情感体验上产生更强烈的同理心。\n在右图中的情境中,处于同一场景中的水自与水管彼此成为相互的解释与映衬,平凡而普通的画面也增添了一丝诙谐与幽默。\n## 观察与讨论\n1. 同一作品中是否可以出现多种图像修辞方法?举例说明。2. 结合时代背景,谈谈你对《佛罗里达群岛》所运用的创作手法的看法。\n## 2. 仿似\n此类作品通常根据画面中的整体环境所营造的氛围,将形状相似或给人感觉相似的事物进行替换,通过两者具体意义上的冲突，营造画面的趣味性或讽刺性等。\n摄影家马克・吕布在上海豫园中拍摄了左图中的场景,中国园林理应匹配白兔等意象,此时却由一个扎口的白色塑料袋进行了替换，其中趣味轻松易懂。\n## 观察与讨论\n你认为马克 - 吕布以“白色塑料袋” 替换“白兔”的用意为何?\n## 思考与练习\n观察生活中的趣事,以“仿似”的手法拍摄记录下来。\n佛罗里达群岛 1968年艾略特・厄韦特 [美国 ]\n牧羊女 1997年胡武功\n## 观察与讨论\n1. 你认为左图这幅摄影作品中都存在着哪些“反差”对比?2. 找出令你印象最深刻的“反差” 摄影作品，谈谈作者的拍摄意图。\n## 4. 反差\n此类作品中往往会出现一组到多组在形态、情感、处境等方面具有明确对立性的事物，随之将观者代人创作者的叙事技巧所营造的反差之中。\n在《牧羊女》这一作品中，拍摄者\n## 观察与讨论\n你认为《解开》的作者营造这个夸张的场景的用意为何?捕捉了两种截然对立的状态，随之又通过“一”对应“多”、“个体”对应“群体”这种数量上的反差手法,进一步明确了直观的戏剧冲突。\n## 5. 夸张\n这一类的摄影作品,通常以画面中明显超过一般认知或接受程度的事物或现象,体现出创作者试图表现的事物本身的形态特征（如庞大或沙小）、特定情感（如荒诞或特殊）及其他视觉体验与情绪体验等。\n在作品《解开》中,艺术家精心制造了一个夸张的场景。面对由无数不同规格的管子与绳子捆绑交织而成的巨大死结,尽管画面中的人物握住其中相对纤细的两根绳子试图理出头绪,却依然显得无从下手。而左侧的粗大管道与他手中的绳子的对应,则进一步引发了观者的思索。\n在作品《狂舞》中,作者在拍摄时选择了能够强化鱼群数量及体量的角度,通过广角镜头的透视失真与背景中沙小人群的鲜明对比,以夸大的视觉效果营造了画面的张力,有效实现了“夸张”的修辞表达方式。\n狂舞 1986 年吴宗其\n## 6. 象征\n这一类的摄影,通常以形态或意义上具有象征性、比喻性的事物，在画面营造的特定条件下，影射另一种更加宏大或更加沙小的相关事物或抽象概念,使画面传达的意涵不再仅限于表面提供的信息。\n## 观察与讨论\n1.你认为作者在《约旦安曼》中表达了怎样的人文与历史关系?\n2. 请探讨《原子的达利》这一摄影作品的创作手法是如何呼应达利本人的艺术风格的\n3. 除了教材中介绍的几种图像修辞方式外，你认为还有其他修辞方式吗?作品《约旦安曼》以建筑残迹与雕塑遗骸为主要表现要素。人体结构残骸以不常见的尺度出现在画面中,在视觉表达与心理感受上，共同强调着这一人文遗迹与真实的人之间的情感联结。此时，雕塑作为“人”的象征物，建筑作为“历史” 的象征物，共同唤起观者对于特定人文遗迹的情感共鸣。\n在作品《人》中，作者以俯视角度拍摄了密集的人流，在画面中呈现出一个真正充满了“人”的汉字。在图像表达时通过文字表意来进一步明确作品的含义，可以帮助观者在图、文两方面共同理解作品所表达的象征意义。\n## 7. 异样\n该方式的主要目的是突出画面中的特殊状态一或是表现并不常见的事物,或是表现平常事物的非常状态。这些方式都营造着最终画面上的异样感,进而引发人们对于画面内容的好奇心。\n原子的达利 1948 年菲利普・哈尔斯曼［美国 ]\n在《原子的达利》这件作品中，拍摄团队经过反复试验,最终制造出了画家萨尔瓦多・达利在工作场景中违背观者一般认知经验的奇特影像，呼应了达利个人的艺术风格。\n## 8. 悬念\n此类作品通过呈现画面中一定程度的反常状态,制造使人不能轻易解答的悬念与疑惑,从而在最大程度上给观者带来猜测和想象的空间。\n《汉口》系列１938年罗伯特・卡帕 ［美国 ]\n摄影中对于“悬念” 的处理,既可以是轻描淡写的悬而末决,也可以是直截了当的惊心动魄。在上图中,画面呈现出了两种不同的悬念状态：一种来自拍摄镜头所处位置的非常见状态,另一种则来自窅内人们共同注视画面外末知事物的状态。两种状态分别在可见的画面内与不可见的画面外这两个层面上，共同调动着观者的好奇心,增强了观者的代人感。\n以上所介绍的这些图像修辞方法能够相对快速简单地吸引观者的好奇心,表达出作品本身的意涵与背景故事等信息,进而引发观者对于作品的思考。\n这些图像修辞手法可以作为作品创作实践过程中的一种思考方式,但这种技巧仅为常见的设计方法,随着思考程度的不断深人,作品立意的精准把握以及切人点的独辟蹊径才是摄影创作中更为重要的、需要进行不断提升的核心能力,也是摄影学习者从基本的技术应用到摄影艺术创作所要经历的关键转折。\n## 观察与讨论\n你认为上面这幅作品所表达的“画面之外” 的故事是什么?与同学一起讨论。\n## 思考与练习\n任选以上修辞手法中的四种,拍摄四张照片,讲述自己身边发生的一个故事。\n诛\n## 纪实摄影的方法与原则\n基本问题\n如何通过记录,学会表达?如何通过纪实摄影中创作标准与思路的逐步推导，实现个人创作方法的思维进阶?\n## 问题探究\n你认为“纪实摄影”与“客观记录”之间有什么相同和不同之处?\n## 情境导入\n无论是自然科学研究、医疗检查还是交通监控等,为这些目的手段所拍摄的影像，都要严格遵循摄影的基本技术规则，客观、准确地反映事物的真实体量、比例、结构、色彩等，从而得到正\n## 观察与讨论\n你认为纪实摄影具有什么样的社会价值?确的图像。因此这类图像可归类为“客观记录”\n而人们对所熟知的“纪实摄影”一词，则有着不尽相同的理解。这类作品虽然基于现实,但其本质上同样是出于拍摄者主观的表达意图，更强调摄影者的“选择”过程，无论是事件、时间、场景、角度、景深、曝光以至最终的成像，都贯穿着作者的一系列主观控制，这一类摄影作品可以被理解为“主观纪实”作品。\n## 一、纪实摄影的界定与标准\n## 1.“独立情境”与“连续情境”\n纪实摄影可分为“独立情境”与“连续情境”两种类型。独立情境指单幅画面即可涵盖全部关键信息；连续情境则是指成组作品中的每一件作品之间，都有着空间、时间或情绪、逻辑等各个维度上的联系。\n但无论是“独立情境” 还是“连续情境”,都可以在作品里一方面展示个体的特殊性，一方面呈现整体的普遍性。而为了实现这些要求,则需要遵循基本的经营画面、图像修辞的叙事技法。\n## 2.“事实信息含量”与“情感信息含量”\n纪实摄影是重点强调叙事性的摄影门类，而叙事的关键信息要素包括（但不限于）以下几种：谁?什么样的谁?什么时间?在哪儿?做什么?怎么做?结果如何?\n在此,我们可以引入新闻摄影中的“信息含量” 概念,这其中包括“事实信息含量”与“情感信息含量”两部分。\n事实信息需要具象化、可识别的画面内容,提供的信息必须尽量全面、严谨;\n情感信息强调通过基于事实信息含量之上的图像修辞方式,使观者感知其中的情感体验,识别作者的感情色彩。\n而无论作品表意空间的大或小、虚或实,“事实信息含量”与“情感信息含量” 两者在最终表达意图的解读上,都\n## 问题探究\n1.“事实信息含量”与“情感信息含量”之间有什么差异性?2. 为什么说在表达意图的解读上,“事实信息含量”与“情感信息含量”都要遵循多义原则且避免歧义原则?要遵循可产生“多义”但不产生“歧义”的原则。\n## 二、纪实摄影作品的方式及要素\n## 1.“独立情境” 中的完整性\n“独立情境”类作品,是指运用画面中具有代表性或象征性的事物，在恰当的表现形式中完成叙事完整的表达。\n《汉口》系列 1937年罗伯特・卡帕 [美国]\n## 观察与讨论\n1. 请说一说哪些是这幅作品中的“事实信息”，哪些是这幅作品中的“情感信息”。2. 这幅作品中的“情感信息”是如何通过“事实信息”和图像修辞方式进行表达的?\n## 问题探究\n1.《火车上的中国人》系列中的这几幅图分别展现了怎样的人物生活风貌?\n2. 你认为什么样的事物能够算作社会的标记和符号?以罗伯特・卡帕的《汉口》系列作品为例。这张作品以战时在雪地中打雪仗的孩子为主要描绘对象，利用不同人物在同一场景下形成的空间关系完成了视觉引导,在展现了画面中丰富的“事实信息”的同时，又恰如其分地安置了“情感信息”\n在人物方面，位于画面右黄金分割线旁的手中持雪球的男孩,是作品中第一个会被识别的关键人物。根据这个关键人物身上的信息点,我们可以大致了解作品所处时代及所属的情感范畴。而透过这个男孩儿的笑容，我们会由此继续比对身边其他小朋友此刻的表情与状态。位于画面左下角正面镜头开怀而笑的男孩是作品中第二个会被识别的关键人物。男孩将手中的雪球抛向镜头的方向,洁白的雪球在空中划过，当雪球恰巧落在背景中穿深色衣服男孩的身前时，拍摄者按下快门，捕捉到了这一场景的“决定性瞬间”，也使黑与白、动与静的对比鲜明地定格在这一瞬间。\n在景物方面,拍摄者仅选取空旷的雪地为背景,被省略的背景环境既凸显了如此人物众多的活动场面,也为观者提供了一个视窗,便于观者将视线向纵深及水平方向延展。在充分解读这幅作品后,也使人不禁感慨孩子的天真与乐观是抵御无情战争的天然良药。\n## 2.“连续情境” 中的多样性与变化性\n“连续情境”类作品，强调通过多张作品呈现“多样性” 与“变化性”,以更多观察视角与思维角度,对特定主题完成更为全面而深人的表现，从而完善其中的情感、价值、美学表达。\n以《火车上的中国人》系列为例，“火车”作为对于空间的限定条件，提供了一个特定的拍摄与观看的模式。\n（1）多样性\n在同样的空间条件的限定下,人们作为每个固定情境中的画面变量而呈现出多样性。\n多样性的目的往往是为了呈现事物的完整性,该系列作品通过大量的列举,以同一情境下人们的不同特征,勾勒出了更大范围人群的生活面貌。\n《火车上的中国人》系列 1980 -2010年王福春\n（2）变化性\n基于事物在一定时间跨度下的变化,将前后的样貌、状态进行对照，可以呈现出事物的变化性。\n$\\odot 1986$ 年拍摄\n$\\odot 2010$ 年拍摄\n《火车上的中国人》系列从 20 世纪 80 年代起一直拍摄延续至今，因此“时间” 成为该系列中最重要的变量。在这种固定情境下，不同时期内同类事物的差异对比,直接而鲜明地呈现出了事物的变化性。\n## 观察与讨论\n这两幅不同年代拍摄的照片展现了什么样的社会变迁？反映了哪些不同的社会问题?\n## 三、纪实摄影如何选择主题\n## 问题探究\n你认为作者是如何通过细节捕捉与整体把控表现《大眼睛》这张照片的主题的?\n## 1. 典型性原则\n基于典型性原则的纪实摄影创作，考验个人对于事物在“理解”与“拍摄”两方面的细节捕捉能力与整体把控能力,应通过寻找具有代表性、象征性的特定事物，表现可识别、可解读的价值。\n## 大眼睛 1991 年解海龙\n拍摄者通过完整展现“典型事件” 中“典型形象” 的“典型瞬间”，使观者能够有效确认画面中的事实信息含量与情感信息含量,从而理解拍摄者的表达意图。\n## 2. 特殊性原则\n基于特殊性原则的纪实摄影创作,强调拍摄者以不同角度、不同思维看待事物的能力。特殊性原则并非一味猎奇,而是为避免典型性原则的约束,寻找并不常见、并不易见的事物完成差异化表达。\n移山填谷 1975 年林祖良\n画面以非常规的视角呈现了非常规的事件,巨大的地质景貌之间点缀以微小的劳动中的人们,使观者能够明确感受到画面空间尺度上的跨度带来的意外感,这些表达张力都来自拍摄主题本身的特殊性。\n## 3. 自由选择原则\n自由选择原则期望同时避免典型性原则与特殊性原则所带来的约束。仅仅出于对形状的喜爱,对色彩的好感,同样可以完成好的摄影作品。而若仅是出于对表现一件事物本身的兴趣,即使并没有揭示特定的问题或产生特殊的意义,能够找到自己热衷的表达方式,同样也能创作有价值的纪实摄影作品。\n跳板\n1959年石少华\n作者在拍摄这一画面时，并末试图交代过多画面故事的背景信息，只是让人感受到在整个活动过程中，少女的运动状态似乎正处于最具视觉张力的时刻。一个末必确有所指的画面，仅因某种趣味或形式上的理由而拍摄,也同样可以作为一件摄影作品存在的理由。\n$《$ 红旗渠》系列 1960-1971年魏德忠\n作品选择拍摄了理应常有但并非常见的景象,在空中作业的工人处于常人难以想象的活动状态,工作本身的特殊性直接带来了视觉上的猎奇感。\n## 思考与练习\n1. 根据课程知识点,选择一个主题拍摄一张“独立情境”作品。2. 根据课程知识点,选择一个主题拍摄一组“连续情境”作品。\n## 拓展学习\n请自学并尝试了解一些纪实摄影相关知识:\n玛格南图片社\n《人类一家》摄影展览 ( 1955 年 )\n苏珊・桑塔格《论摄影》约翰・伯格《理解一张照片》\n## 第4课 摄影中的叙事与情感\n基本问题\n摄影创作中各种直接或间接的叙事方式是如何完成具体或抽象的情感表达的?如何通过控制画面信息,创造出耐人寻味的图像情景?\n## 情境导入\n怎样用摄影说清一个故事?\n怎样用摄影隐藏一个故事?\n影像中的情感表达,无论是直接呈现还是婉转隐喻,通常都是由艺术家根据画面中的事物,通过精确控制与严谨取舍,经由画面中的事物的状态，或事物与事物之间的关系所呈现出来的。当摄影有了艺术化需求,在个人表达的过程中,情感的表现应避免过于直白的抒发，否则将在一定程度上压缩观看者的联想空间。\n## 一、摄影中的信息对应与情感归类\n## 1. 直接叙事与具体情感\n在摄影作品中,具象信息往往会直接为观者提供确定的时间、地点、人物等叙事背景与表达意图。在一切信息精确呈现的情况下，摄影作品便可以相对容易地在可控范围内实现具体情感的传情达意,而只通过呈现最为主要的对应事物之间的关系,就可以表现特定情景中的特定感受。\n如往期课程中提到的,纪实类摄影作品需要提供“谁/什么样的谁/ 什么时间/在哪儿/做什么/怎么做/结果如何”等关键信息要素。以阋雷拍摄的《中国》系列作品为例,画面中正在劳作的母亲和背上熟睡的孩子在提供了这些信息要素之后,也呈现了主要事物之间的联系。\n当摄影作品的画面中有效呈现出了“事实信息含量”与“情感信息含量”,观者就可准确地判断出作品具体的立意基调,这样既可避免作品生成几余的多义乃至歧义，也可经由直接叙事传达具体情感。\n$\\odot《$《国》系列阎雷［法国］\n## 观察与讨论\n1.阎雷的作品向观者展现了怎样的一个故事?\n2. 你认为观者、摄影师和母子之间呈现出了怎样一种内在联系?\n## 2. 间接叙事与具体情感\n在摄影创作中，即便通过具象叙事来表达具体情感,在作品提供的“线索”与“答案” 之间,也仍旧存在着一段“推导”的过程,这一过程的长度决定着情感的意味与空间。而拍摄者可以通过适当调整信息要素的数量、比例、表现方式,来完成自己需要的表达。在《私人空间》一图中，标牌上的文字已经明确显示了环境的具体功用,于是,左上方窗口中的情景也就呼应了文字上的内容，使得在解读整个作品时并没有遇到额外的困难。\n私人空间 1960 年 $\\quad$ 何藩此外，左上窗口与右下门牌这两处关键信息在画面比例上的微小,以及与之相对应的建筑墙面的大面积留白,则以直观有效的图像修辞手法,丰富了作品情感的意境。\n以灵活的图像修辞手法，对画面要素在角度、程度、维度等不同方式上进行控制,弱化或改变画面信息的直接呈现效果,有效调控画面中“线索”与“答案” 之间因果连接的推导过程,可帮助完成可控而不乏解读空间的作品。\n## 观察与讨论\n你认为构图对于情感信息的传达有何影响?\n无名小站 1988 年冯建新\n红幕布 2009年安妮・蕾芭拉 [瑞典]\n## 观察与讨论\n1. 你认为《红幕布》讲述的是一个什么样的故事?2. 你认为具象化、可识别的图像信息是如何间接叙事与转化为抽象情感的?\n## 思考与练习\n请以“我眼中的中国社会” 为题,用“直接叙事表达具体情感”“间接叙事表达具体情感”“间接叙事表达抽象情感”这三种手法分别拍摄3 张照片。\n## 3. 间接叙事与抽象情感\n在摄影领域里,有一些作品的画面内容只交代了部分信息,或并没有明确事物之间的必然联系，这样相对开放的作品，或许并不适用于以往课程中的解读方式，但从“情绪基调” 的层面上对这些作品进行解读,则相对容易且适宜。\n《红幕布》的画面中表现的事物关系只有人与幕布两者之间的关系,事物本身与动作本身都不存在任何怪异特殊之处,但由于合拢的幕布处于一种掩藏状态,而背身的人也处于一种掩藏状态，两种状态的叠加共同引发了人们的好奇心。\n在作品《无名小站》的画面中,被凝冻的积雪覆盖的车身充分交代了环境的严酷与恶劣。此时,被打破的玻璃则成为一个“窗口”,可以从车内人物的状态感到其与送别的战土之间的温煦情感。画面中没有直接呈现出过于直接的表达方式或激烈的冲突,而是有针对性地利用了环境（凝雪）及这一环境中的意外因素（破碎的玻璃）,来烘托画面中人物含蓄却意味悠长的情感。\n在间接叙事的情境下,观者很难直接归纳总结出画面情境中究竟发生着或发生过什么,但也正因为没有交代出明确的结果，画面才能够让人拥有更大的想象空间。这种对于情绪的启发性和思维的发散性的引导,往往是侧重直接叙事和表达具体情感的作品难以实现的。\n《扬子一长江》系列纳达夫・坎德 [以色列]\n## 二、摄影中的信息串联与叙事构建\n在前期课程中,训练构图意识的目的在于规划画面,使画面形成一定的视觉秩序,进而更为有效地展现主要的画面内容。而建立秩序之后,摄影创作者需要通过一系列的“选择” 过程（包括后期处理等方式),对作品中出现的事物进行䇞选或调整,使有效的内容以恰当的状态出现在画面中,帮助读者体会作品背后的情感。在事物信息相对混杂的情境中,能够通过选择来构建视觉秩序显得尤为重要。\n在上图的画面中首先可以看到横贯画面的巨大桥身，而桥下的人似乎正站在一个孤立的岛屿上向外界寻求联络。\n## 观察与讨论\n1. 你认为作者是如何构建这幅作品的视觉秩序的?2. 你认为这幅作品是如何展现人与周围环境的关系的?\n大桥的桥身对人而言，构成了重量、体积、位置等方面的强烈视觉压迫感;而在人的脚下,大片浸湿的河床与小块干燥的土地,以隐喻的手法表现了人在周围环境映祇下的孤立感;沿着桥洞的视线,可以看到画面中间圈出的一片建筑群,而这似乎与人手持电话的状态有着隐含的联系。\n创作者通过对画面中不同事物的不同状态,以及彼此之间的关系的呈现,给观者预设了一定的叙事逻辑,而这一逻辑,既需要创作者严格地选择与把控,也需要观者对于图像具备相应的观察力与理解力,从而通过多重间接叙事,使观者借助画面提供的关键信息,补全更为广阔而深远的隐藏情境。纳达夫・坎德同一系列的另一幅摄影作品呈现了更强烈的信息串联关系。\n在上面的这幅作品中,由外向内来看,窗外是奔涌的江水,楼道内的洗手台中有一池即将溢出的清水,水龙头是开着的。从图像修辞\n《扬子一长江》系列纳达夫・坎德 [以色列] 角度来说，水龙头与江水这两种水流之间有着鲜明的体量对比、形态对比关系,从象征角度来说,江水是自然水流,而水龙头中是人造水流。仅这两件事物之间,就存在着多种对比关系。\n此外,画面中还存在三种方向趋势,首先是江水在水平面上从左向右推进的趋势,其次是水龙头中的水垂直而下的趋势，还有通过镜头俯拍的方式，楼梯被营造出的沿斜角折转向下的趋势。最终,画面里呈现出了静态与动态、结果与趋势的多种形式关系，每一种关系间似乎都存在着微妙的对抗与融合。\n以上作品均有效运用了多种图像修辞技巧，这些技巧来自创作者对事物形态与关系的把控力，感性与理性并重的认知与控制能力和感知的敏锐度。只有具备这些能力和条件,才能在相对开放的画面情境中,引导观者进行视觉思考,随着画面背后更丰富的信息含量、更宽广的时空跨度、更复杂的思维模式，以及更难以一言以蔽之的情感倾向而层层深人。\n## 观察与讨论\n1.这幅作品中运用了哪些图像修辞方法?\n2. 根据画面中给出的“线索”，你认为作者想要表达什么样的情感或讲述一个什么样的故事?\n## 思考与练习\n选择 3 至 5 个人或物，建立一个场景，每次对一个人或物进行行为或位置的改变,讲述 3 至 5 个不同的故事，或传达 3 至 5 种不同的情绪。\n## 第二单元摄像的媒介与表达\n## 第1课 从静态影像到动态影像\n基本问题\n如何理解静态影像与动态影像在时空概念上的相同和不同之处?如何理解静态影像与动态影像在表现方式上的相同和不同之处?\n## 情境导入\n有关画面从静态到动态的演化过程的故事众多，但从结果上来看,在视觉中呈现出动态影像的内在原理,大致都来自“视觉暂留” 现象。这一现象指的是肉眼在观测事物时，快速运动的物体在影像消失后仍会保留 $0.1 \\sim 0.4$ 秒的图像。这是由于人眼的感光细胞依靠感光色素感光,而感光色素需要一定时间才能形成,继而再将光信号转换为神经电流传回大脑形成视觉。基于这一现象,人们得以发展出了后来的电影、电视等影像媒介。\n## 一、从静态到动态\n1878 年,为了验证“动物的四条腿是否可以同时离地”，埃德沃德‧迈布里奇在赛道上架设了好多台照相机。每台相机都由横穿赛道的一根绷紧的绳子控制，当一匹马跑过赛道时，会相继触发这些相机的快门，从而依次拍摄运动中的马 1878 年埃德沃德・迈布里奇 [英国]\n下整个奔跑的过程。在拍摄完成之后,迈布里奇又将这些照片放到可旋转的玻璃圆盘上,在设置好的光源下,随着玻璃的旋转,照片上的画面会被投射出来,而基于“视觉暂留”现象,画面看起来就像是动了起来。他把这个投影装置命名为“动物实验镜” (Zoopraxiscope ),而托马斯 - 爱迪生由此受到启发,于 1910 年发明了有声电影。\n## 二、静态影像与动态影像中的时间\n摄影通常只是截取时空之中的一个切片,是空间中一处固定区域内的特定瞬间。而摄像则是将这样的若干切片依序连接,从而将时空中特定事物的发展变化的过程保留下来,在时间推移中呈现叙事性或非叙事性的视觉变化。\n此时,我们要以相对狭义的定义为课程中两个核心概念进行对应连接,也就是将“摄影” 理解为静态影像,“摄像” 理解为动态影像。\n## 1. 摄影作品中的时间\n如前文所说,摄影通常只截取时空之中的一个切片,一个在空间中某处固定区域内的特定瞬间。\n京剧《三岔口》剧照 [ 现代］ 吴印咸\n## 观察与讨论\n1. 你认为杉本博司拍摄《剧院》系列作品的用意为何?2. 你认为摄影作品通常如何表现“时间” 这一概念?在作品《三岔口》剧照中，京剧演员腾空而起的状态在人们的日常经验中不过瞬间,但是摄影可以通过选择恰当的技术手法,将时空之中的这一切片精确地截取下来,于是这一个真实发生的瞬间画面，具有了不再被时间限定的永恒性。\n另一方面,摄影中记录的时间并不是真正静止的,它实际上记录的是胶片曝光时长之内事物的整个变化过程,摄影只是从结果上看起来被呈现为一个静态的影像。\n$\\odot《$ 剧院》系列 1975-2001年杉本博司 [日本]\n《剧院》系列作品的拍摄手法为：事先将相机架设好,电影画面出现时，相机胶片即开始曝光，当一部影片放映完成,拍摄也随之结束。由于曝光过度,这一时间进程内播放的动态影像,被重新浓缩成一幅静态的影像,一整部电影变成了一块白色屏幕。\n除了延长曝光时间之外,通过摄影设备的双重曝光功能,一张静态摄影作品的画面上也可以承载在不同时间拍摄的内容，于是,其中的时间跨度也就不再有单一、连贯的时间限制，间隔一秒甚至间隔一段很长的时间都是实际可行的。对于摄影中的时间的理解,需要根据不同摄影作品进行定义。但对于观看者而言,摄影从最终呈现的结果看来,仅仅作为一个静止的画面出现。于是,摄影与绘画艺术相同,在观看这一静止的画面时,观众既可以一眼扫过，也可以驻足审视，究竟用一秒还是用一段时间来观看,全部都是由观者个人的品味情致、对于作品内容的感受，乃至对于时间的理解方式等因素综合决定。\n## 2. 摄像作品中的时间\n摄像创作并不一定比摄影创作经历更长的时间,只是摄像通常能够将相对完整的过程展现给观者,尤其在变化过程相对可见、易见的动态影像作品中，时间通过事物的变化变成了一个可对照的、可辨识的、有痕迹的实体。\n在《实践的悖论》这一动态影像作品中，艺术家一开始推动着的大冰块在移动过程中不断变小,最终融化。在温度、摩擦力等因素的影响下，促成了冰块体积、状态、位置的变化,而这些变化都使得时间的意义在这件作品中得到了明确,时间也通过这些具象的变化而获得了不同方式的形象化呈现。\n由此可见，摄像是由创作者给定一个时间进程,使观者在设定好的时间运行中，依序观看画面中的信息更换或叠加的过程，而观者自身也经历着与画面变化的进程相对应的情绪变化。\n## 思考与练习\n请你也以“融化的冰块” 为拍摄对象,尝试拍摄一小段视频,并和大家分享你的拍摄意图。\n救生筏 2004 年比尔・维奥拉 [美国 ]\n## 观察与讨论\n1. 作品《救生筏》中慢镜头的呈现方式营造了什么样的视觉张力?2. 你认为快镜头、慢镜头与标准镜头在影像时间的控制上能带来怎样不同的体验感知?\n## 思考与练习\n请尝试利用手机拍摄软件中的“延时摄影” 或“慢动作”功能拍摄一组动态影像作品作品《救生筏》使用了高速感光胶片与慢速播放手法,画面中的演员饰演等待过马路的行人。忽然，两侧有巨大的高压水流向人群喷涌,人群受到冲击,随之一个接一个倒地。在这一过程中,仪态整洁端庄的人们,变得狼狈不堪且惶恐不已。\n在这一作品中,时间以背离人的实际经验的速度慢速运行着,从而使得演员的每一个动作都可以被察觉,每个人的神态都随着这一突如其来的事件而变化,每一处细节都在画面中被细拭地呈现出来，最终赋予这一“灾难” 情景以强大的时间体验上的窒息感与美学上的仪式感。\n无论是用“慢”强化“慢”、用“快”强化“快”，还是用“慢” 映衬“快”，这些基于动态影像的时间状态上的控制，都使得动态影像更容易在运动过程中营造视觉张力。\n在以上两件作品中,时间分别以日常经验的标准速度和低于日常经验的速度运行,而在动态影像作品的处理中,可以将最终的播放速度调整为加速或减速,还可以自由调控三种速度使其进行任意混合，或者可以通过剪辑,将过去的事\n着丰富的可操作、可控制的方法,这些都能改变人们对于时间的体验感知。静态影像与动态影像的创作,有着诸多相通与不同的表达情感的具体手法。在末来的认知与实践过程中,这些一般表达方式与通用方法可作为理解、人门的参考,而在实际创作过程中,则仍要在规范方法与规范应用之外寻找、创造自己的艺术语言。\n## 学生作业\n## 思考与练习\n请以摄影和摄像两种方式讲述同一个故事，体现“时间” 这一概念\n要求:\n1. 不得出现“钟表”“沙漏”等直接计时工具;2. 摄影作品数量为一张或一组，摄像作品时间长短不限。\n## 拓展学习\n1. 什么是“帧”?每秒 12 帧，24 帧，120 帧的电影在视觉呈现效果上有什么不同?2. 什么是“升格镜头”?慢镜头适合表现哪些场景?3. 什么是“降格镜头”?快镜头适合表现哪些场景?\n## 问题探究\n基于现实时间，摄像作品中的时间是如何被“拉长” 或“缩短” 的?\n## 观察与讨论\n你认为摄像作品中所呈现的“时间” 与摄影作品所呈现的“时间”有什么不同?\n## 第2课 运动的景别—摄像手段\n基本问题\n景别的作用是什么?镜头运动的基本规律是什么?\n## 情境导入\n“沃客” (VLOG) 是近年来在网络视频平台上兴起的一种视频录制方式,上传视频者通过自拍自制的短视频来介绍自己的生活,表达对于当前文化热点的一些看法,并借助社交网络与粉丝进行交流。这种表达方式在青少年一代中受到广泛的欢迎。\n如果让你用五个 10 秒钟的镜头来介绍你自己的家庭生活，你会选择拍摄生活中的哪些趣味点,又会如何对这些趣味点进行拍摄呢?\n## 观察与讨论\n右图是《那山那人那狗》中的两张截图，尝试描述这两幅画面所呈现的内容,讨论你更关注哪些画面信息。一、景别一衡量环境与人物的灮系\n仓那山那人那狗 1999年导演: 霍建起我国古代绘画理论中有一句话：远取其势，近取其质。当我们远观景色的时候,往往会为眼前画面的气势所倾倒,而近观人物的时候,我们则更关注人物的动作与神态,摄像画面也是如此。一般来说，景别分为五类,即“远景”“全景”“中景”“近景”“特写”。摄像画面的景别从远景渐渐过渡到特写，画面呈现的信息也逐渐从以环境为主变为以人物为主。\n远景是指远距离拍摄所形成的视野开阔的画面。拍摄主体在远景中所占的比重极小，远景的主要表现对象是环境或景物。\n全景通常是指能囊括拍摄主体从头到脚的景别,主要用来展示拍摄主体在一个特定空间中的状态,既可以用来表现拍摄主体与特定环境的关系,也可以表现人或物体的运动和行为。\n## 问题探究\n你认为远景中所呈现出的人物与环境的关系与全景所呈现的人物与环境的关系有什么不同?\n$\\odot《$ 归来》中的这个全景就是日常生活的一瞥，家具的摆放虽然拥挤但是不失温馨。此时冯婉瑜已经认不出流放归来的陆焉识，陆焉识换了一个身份，继续默默地陪伴着她，虽然两人同处在一个全景的空间中,但是两个人心灵的距离却依然遥远。\n在 MV《顽固》当中,主人公从小就有一个制造火箭的太空梦。而在现实生活中，他为了达成愿望拼命打工,可以同时兼四五份工。在这个中景镜头中，主人公忙碌穿梭的身影让人印象尤深。中景是指由拍摄主体的主要部分所构成的画面，是展现场景局部或人物膝盖以上部分的景别。中景主要用来表现处在特定空间环境中被拍摄主体的状态,既能使观众看到人物的部分面部表情，又能看到部分身体动作与姿态。近景是指由被拍摄主体的局部所构成的画面,是表现人物胸部以上或物体局部的景别。近景镜头保留着一定的冷静客观性，主要用于通过面部表情刻画人物性格。\n特写是指由被拍摄主体的某个特定的不完整局部,或者是聚焦于某个比较小的客体所构成的画面,主要用来突出特定局部与特定细节。作为一种特殊的非常规视角,特写镜头往往有比较强的视觉冲击力。\n## 问题探究\n你认为在刻画人物性格时,近景和特写镜头分别起到了什么作用?\n## 观察与讨论\n请观看一部影片中截取的一小段影像，说说这段影像中各种类型的景别是如何组接的,讨论这样组接的用意为何。\n在电影《和你在一起》中,男主角刘小春是一个小提琴天才,虽然贫穷潦倒却不忘梦想。在这个近景镜头中,男主角在落日余晖的照射下,完全沉醉在自己的演奏当中。\n$\\odot 2016$ 年里约热内卢奥运会上,中国女子排球队征服了全世界,斩获奥运金牌。在直播女排获奖时,电视台纷纷采用特写镜头表现我国健儿夺冠的喜悦表情。\n## 思考与练习\n1. 在学习了基本的景别知识之后,重新回顾一下如何用合适的景别来表现你日常生活中的趣味点,同时也请思考是不是在拍摄一个主题时只有一种合适的景别,是否可以用其他景别来达到同样的效果。2. 尝试拍摄一小段影像，用多种景别来表现你早上起床时的场景。\n## 二、运动一一让你的画面流动起来\n固定镜头是最基本的拍摄方式。选好景别与角度,把摄像机架好之后就不需要再改变镜头的位置和角度。固定镜头可以静静地记录生活,捕捉生活中最真实的一面,但这样往往需要采用全景拍摄的手法来保证拍摄对象一直处在摄影机的拍摄范围内。比如中国的纪录片《幼儿园》和英国 BBC 广播公司拍摄的《喵星人日记》,就是用了固定镜头来“偷偷” 观察生活,在拍摄了大量的素材之后精心挑选出那些具有趣味性的瞬间，让我们看到了生活当中容易被忽视的很多小细节。\n## 观察与讨论\n当你在拍摄属于你自己的生活方式时，尝试用固定不动的镜头静静地观察生活,再试试用灵活运动的镜头介入到生活当中进行探索，对比一下这两种拍摄方式有什么区别，各有什么优势\n幼儿园 2004 年导演：张以庆\n喵星人日记 2013 年 $\\quad B B C$ 广播公司［英国\n而有些摄像师则喜欢运用运动的镜头来紧紧地“盯住” 他们的拍摄对象,拍摄对象去哪里他们就跟到哪里。当镜头运动起来,画面也就具有了流动性,即使原本很呆板的画面也令人感觉更加活泼,更有动感了。镜头的运动方式基本可以分为“推”“拉”“摇”“移”“跟”五种。推镜头是指逐渐接近被摄物体的镜头运动方式,常常被用来引导观众的注意力，强化视觉的冲击效果。\n## 问题探究\n1. 想让被拍摄物体看起来离我们越来越近,有几种拍摄方法?2. 想让被拍摄物体看起来离我们越来越远，有几种拍摄方法?3. 如何让运动镜头呈现出一种如画卷般缓缓展开的效果?\n专题片《梁思成与林徽因》在介绍林徽因在国外的求学生活时,画面从林徽因与父亲的合影推到了林徽因面部的大特写,意在强化林徽因留给观众的印象。\n拉镜头与推镜头相反,是指逐渐远离被摄物体的镜头运动方式,常被用来表现被拍摄主体与环境之间的关系，引导观众将被拍摄主体放置在一定的参照环境中进行观察。\n在电影《一代宗师》中,画面从拍摄叶问全家福的场景拉回到整张照片,随后让这张照片在炮火中灰飞烟灭,这种手法意在表现不堪回首的往事和战争的残酷。\n摇镜头是指摄影 ( 像) 机位置固定,而镜头借助三脚架进行上下左右旋转的运动方式。这种镜头可以改变拍摄角度、拍摄对象，也可以对拍摄对象进行追踪，在拍摄手法上具有很大的自由度和灵活性。在表现四周的空间氛围或表现一个人环视一周的主观视角时，摇镜头是最佳选择。比如在拍摄青岛五四广场全貌的时候，就可以采用从框 1 摇到框 2 的方式来展现青岛这座城市的都市风貌。\n移镜头是把摄像机安装在可移动的运载工具上,按前后、左右移动的行进轨迹进行拍摄的方式。移镜头可以扩展画面的空间容量,造成画面构图的丰富变化。\n$《$ 鸟瞰中国》在表现我国为了保护博格达峰的自然环境而关闭了这一片自然保护区的时候,航拍镜头就采取了慢慢后移的方式，让这片美丽的山峰逐渐消失在密林之中,表示这里将不再受人类的打扰。\n跟镜头是指摄影 ( 像) 机镜头与运动着的被拍摄物体保持相对静止的运动拍摄方式。这种镜头可以在运动中跟踪被拍摄物体,使观众能够细致地观察处在运动状态中的被拍摄主体及周边环境的变化。\n在 2008 年北京奥运会开幕式的点火仪式中,摄影机与追光一直跟随着空中手持火炬的李宁,直到李宁来到了鸟巢运动场的火炬装置之前。\n## 观察与讨论\n请观看一部影片中截取的一小段影像,说说这段影像中分别运用了哪些镜头运动的手段,并说说这些镜头运动方式在叙事与表达情感上起到什么作用。\n## 思考与练习\n在掌握运动镜头的知识点之后,拍摄我们家庭生活的计划就有了更多的视角与手段,那么除了以上五种基本的运动方式以外,是否还有其他让镜头运动起来的方式呢?尝试用多样的镜头运动方式拍摄自己的家庭生活。\n## 拓展学习\n1. 什么是“一镜到底”?有哪些电影的长镜头堪称经典?2. 镜头有哪些不同的拍摄角度?3. 一部影片中镜头的运动方式是如何体现在分镜头脚本中的?\n## 第3课 组接与配合—影像叙事\n基本问题\n影像是如何通过镜头的组接叙事的?影像中的声音和画面是如何配合的?\n## 情境导入\n将一名男生毫无表情的面部特写镜头分别同“一砣刚出锅的热汤”“一只小狗”“一大堆作业题” 三个镜头组接，然后让不同的人观看并描述发生的事件，得到的是三种完全不同的回答。\n## 问题探究\n什么是“蒙太奇”?“蒙太奇”这个词语有着怎样的历史?\n## 思考与练习\n请分别寻找几张图片组接在这个男生的特写镜头后,看看怎样才能组接出“兴奋”“失落”“美慕”“紧张”的感觉。\n“这个男生可能俄坏了”\n“男生看到了小狗从而心生怜悯之情”。\n## 一、画面与画面组接的逻辑\n上面的实验说明了画面与画面经过组接之后,将产生“$1+1>2$ ” 的效果，因为观众会主观地进行联想,用合理的想象与解释将两个画面的关系连接起来，这种组接画面的方式就叫作“蒙太奇”。在影像的创作当中，蒙太奇的意思就是“镜头与镜头的巧妙组接”。\n如今，随着摄像艺术的不断发展,蒙太奇的手段也越来越多元化,组接方式也渐渐地不仅限于引发人们日常的联想,还出现了“平行”“因果”“对比”“烡托” 等特殊手段,蒙太奇也因此成为影像进行故事表达的基本手段。\n## 问题探究\n在百米赛跑决赛的起跑线上，所有赛道的运动员已经各就各位蓄势待发，裁判员举起了发令枪。这时，摄像师拍摄了一组镜头:\nA 特写：发令枪举起，扳机扣动，枪响了\nB 中近景：几名观众紧张地注视着赛场\nC全景：几名运动员屏住呼吸,精神高度集中，等待发令枪响\n$\\mathrm{D}$ 全景：运动员起跑\n请尝试用不同的顺序组接这几个镜头,并看看会产生何种不同效果。\nA\nC\nB\nPh.\nD\n如果你是负责奥运会转播的导演，你将如何组接上图这些镜头呢?\n很多时候镜头的组接方式并不是唯一的,比较普遍的方法是按照 $\\mathrm{CBAD}$ 的顺序来进行组接,但是如果把 $\\mathrm{B}$ 镜头当作第一个镜头,那么这组镜头一开始就可以构建一种“他们在紧张地关注什么比赛” 的悬念,如果把 A 镜头切分成“举枪” 和“开枪” 两部分的话，那么 CABAD 的组接方式也是可行的。\n既然镜头组接的方式多种多样，那么镜头组接的规律是什么呢?\n## 逻辑1：因果关系\n在组接画面的时候,镜头最常见的关系就是逻辑顺序关系,也叫因果关系。比如:\nA. 按下开关\nB. 亮起的灯泡\nC. 不亮的灯泡\n这三个镜头的组接顺序不同，按开关的动作也被赋予了不同的含义。\n## 问题探究\n请找出任意一部摄像作品中具有因果关系的某段组接画面,看看去掉哪一个或哪几个镜头会对故事的叙事或情节发展产生影响。\nC\nA\nB\n在这样的组合中,按开关是为了开灯。\n## 思考与练习\n你能设计几个镜头，来表现日常生活中的因果关系吗?\nB\nA\nC\n在这样的组合中，按开关就成了关灯。\n甚至在这两种组合方式中，各把第一个镜头去掉,只保留后两个镜头同样也能表达相同的意思。由原因引起结果，或者由结果推导原因,这是镜头之间最常见的逻辑关系。那么用上图中的画面,如何组接出一个“电灯坏了” 的逻辑关系呢?\n## 逻辑2：平行关系\n在现实生活中,两件事可以同时发生,但是在银幕上,同时发生的事只能按照一前一后组接的方式来表现。比如当北京申奥成功的时候,我们观看到的直播画面为:\nA. 奥委会主席萨马兰奇宣布“北京” 为 2008 奥运会主办方\nB. 现场的北京申奥代表团成员从座椅上跳起，欢呼\nC. 中华世纪坛的观众欢呼庆祝\nD. 各地人们欢呼庆祝\nA\n$\\mathrm{C}$\nB\nD 萨马兰奇主席宣布结果的那一刻也是万众瞩目的一刻，所有中国人在那一刻都沸腾了,人们欢呼雀跃,奔走相告。虽然 $\\operatorname{ABCD}$ 四个镜头有先后发生顺序,但是我们还是会将其视为一组“平行关系” 镜头,即相互关联的几件事在同一时间不同地点发生,这同样是符合我们生活中的认知逻辑的。\n## 逻辑3：对比关系\n镜头组接逻辑当中还有一种最常见的关系一—对比关系。在组接画面的时候,我们可以打破因果的逻辑,将身处不同空间、发生在不同时间的事件组接在一起,从而呈现出一种强烈的对比与冲突。比如以下两个镜头：\nA. 在现实中,卓别林遇到暴雪封山,饥寒交迫,无奈之下开始吃自己的皮鞋维生\nB. 在梦中,卓别林酒足饭饱,用吃不了的面包做了一双卡通假腿表演助兴\n## 思考与练习\n请找出 $2 \\sim 3$ 个以“平行关系” 进行镜头剪接的案例。\n## 思考与练习\n你能设计几个镜头,表现富有戏剧性的对比关系吗?\nA\nB\n卓别林的默片喜剧最明显的特点之一就是善用对比,这与文学艺术中的对比方式类似。就如同“朱门酒肉臭,路有冻死骨”一般，卓别林用对比蒙太奇的方式突出了理想的丰腫与现实的骨感。\n## 逻辑4：烘托关系\n镜头与镜头之间也有主次之分，当你觉得一个镜头所表现的情感力量不够强的时候,可以选用一些次要镜头来进行烘托和反衬,比如《舌尖上的新年》中的这些镜头:\n茶水和点心是年节家庭聚会必备品。\n印着连年有余（鱼）的盘子寄予了对来年的期望。茶泡雕出的各种吉祥图案。\n## 观察与讨论\n在学习了蒙太奇的基本组接知识后,请与大家分享一些你最喜欢的影像作品,并尝试分析其中的蒙太奇技巧与画面组接逻辑。成功的作品往往都是通过巧妙地烘托气㞣来吸引观众的。《舌尖上的新年》在新春档上映,为了突出过年时节的喜庆与温馨,导演拍摄了各种与新春有关的镜头,让观众感受到了浓浓的年味。这些次要镜头对于增强情绪、烘托气氛起着不可或缺的作用。\n## 一、画面与声音组接的逻辑\n“没有声音，再好的戏也出不来。”声音是我们在尝试创作影像作品时最容易忽略的因素,然而它的重要性却不亚于画面。声音的世界同样是丰富多彩的,想要让画面与声音合理搭配，我们可以从两个方面来进行把握。\n## 逻辑 1：声画统一\n让声音如实地表现画面内容,是运用最多的声画配合方式。跟画面统一的声音,可以采用摄像时同期录下来的同期声，也可以后期用拟音的方式配上“以假乱真” 的音效。人物的对白，物体的音效，都是用声画统一的逻辑来配音的。\n## 思考与练习\n运用所学到的镜头组接知识，以“校园生活”为题材，拍摄一个发生在自己身边的小故事\n## 问题探究\n声音是摄像作品不可忽略的重要因素，合理地与画面搭配，能让画面蒙太奇的表现力更加有效。如果让你给本课开篇的画面组接实验配上声音，从“人的话语”“物的音响” 以及“背景音乐” 这三个角度考虑,你会选择哪些声音，为什么?\n中国早期擅长用传统水墨画制作动画。动画《山水情》中虽没有一句台词和对话，全部用民乐及自然音效配乐，却完整地传达了如诗一般幽远清淡的山水意境。\n## 逻辑2：声画并行\n声画并行是声音与画面分别表达不同的内容或彼此补充。声与画各自独立发展,彼此呼应配合,在意义的表达上殊途同归。声画并行可以是纪录片的补充性解说,也可以用于故事片的人物独白。\n在电影《重返二十岁》中,变回二十岁少女的沈梦君在音乐节上唱起了一首\n歌，画面则闪回到她年轻时的艰苦岁月。\n纪录片《歌舞中国》讲述了上海爵士舞老师梁一几十年来追求梦想的故事。他在楼顶表演的这段舞蹈,解说词配的是大家对于他几十年来追求梦想的评价,其中有赞许的声音,也有反对的意见,但画面中的梁一依旧沉浸在自己的舞蹈中,不受外界的干扰。\n在电影《集结号》中,谷子地用自己身体的重量代替战友按下了地雷。面临死亡时,雪地中万箦倶寂,谷子地耳边响起了当初 47 名战友苦苦等待的集结号。\n## 思考与练习\n声音与画面的组接，也可以被视为蒙太奇的一种。请尝试以小组为单位进行一场“配音秀”，为一段影像作品配上音响、音乐与对白。在实践的过程中,可以利用生活中的物件进行拟音，也可以営试配上不同的背景音乐进行对比,看看哪种方案更加适合。\n## 拓展学习\n1. 库里肖夫效应是什么?它说明了什么原理?2. 什么是主观镜头?什么是客观镜头?主观镜头和客观镜头间有哪些组接方式?3. 什么是静态镜头?什么是动态镜头?静态镜头和动态镜头间有哪些组接方式?4. 如何区分影像作品中的有声源音乐和无声源音乐?\n基本问题\n制作一部摄像短片的步骤都有哪些?需要如何分工?\n## 情境导入\n高中三年,我们面临着升学的考验,承载着家长与老师的期望,还培养了深厚的同学情谊。如果让你作为导演拍摄一部关于高中三年生活的纪念短片《青春派》,你要如何规划分工,制订拍摄计划呢?\n| 剧红部门 | 序昊 | 工作小纯 | 主婪人员 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 导演部门 | $(1)$ | 导演组 | 导演、执行导演、副导演、导演助理、场记、统筹 |\n| | (2) | 演员组 | 演员组长、主要演员、演员助理、跟剧演员、群众演员 |\n| | (3) | 录音组 | 录音师、录音助理 |\n| | (4) | 武术组 | 武术指导、武打演员 |\n| 摄影部门 | (1) | 摄影组 | 摄影指导、摄影、摄影助理、摄影场工 |\n| | (2) | 照明组 | 照明 (灯光) 师、灯光助理、场工、发电车司机 |\n| 恙术部门 | (1) | 美术组 | 美术师、副美术师、美工、美术助理 |\n| | (2) | 服装组 | 服装组长、服装设计、服装助理、服装员 |\n| | (3) | 化炇组 | 化炇组长、化炇设计、化炇助理、化炇员 |\n| | (4) | 道具组 | 道具组长、道具助理、道具员 |\n| | (5) | 置景组 | 置景组长、置景副组长、置景工 |\n| | (6) | 烟火组 | 烟火组长、烟火助理、烟火师 |\n| | (7) | 特技组 | 特技组长、特技设计、特技助理、特技师 |\n| 制片部门 | (1) | 制片组 | 制片主任、制片副主任、现场制片、会计、出纳等 |\n| | (2) | 剧务组 | 剧务主任、剧务、剧务助理、场务组长、场务 |\n| | (3) | 后勤组 | 医生、厨师、司机 |\n制作分工表\n以上是一个摄像剧组工种的详细分类图,这些工种的工作你都了解吗？参考这个表格,你认为在你要拍摄的短片中,哪些职务是必不可少的?在右面的剪影图当中,你能够认出哪些剧组中常见的工具与设备?一、创作分工\n随着摄像技术的逐步提升,如今拍摄一部短片也越来越简单了,仅仅用手机、数码相机、录音笔等简单的设备就可以完成拍摄,但是,如果想要让片子更加精致,在拍摄时尽可能地避免突发状况，那么首先就要有明确的分工，然后大家从各自分工的角度对片子提出具有建设性的意见。\n在短片的创作中,至少有七个工种是必不可少的。\n## 工种一: 编剧\n无论是故事片还是创意短片,都需要编剧专门负责把故事或创意整理成“文字剧本” 的格式供大家参照,这样导演和摄影就有了对于短片内容的初步印象。\n文字剧本案例《那山那人那狗》节选:\n1. 日景—外景――清晨的田野间\n镜头随意地在晨曦之间穿过,轻轻地触摸到一些藏在雾中的清晰的线条,有树的枝叶,有高大的屋檐,还有镜子一样的田畴。就在这浓淡之间,虚实之间,渐渐有了一片村庄和屋宇的轮廓。\n2. 日景―外景――村头\n因为早,还很静。\n偶尔有孩子的哭声和断断续续的鸡鸣。\n镜头穿过曲折的村间小路,捕捉到一扇亮着灯的窗。\n【画外音 】\n儿子：我的乡邮员生活是从一个非常普通的早晨开始的。\n3. 日景一一景一一屋内\n南方有特色的水乡民居,既保留了传统的风格样式,又带有改革开放以后农民生活富裕起来的一些痕迹。\n屋子的中央摆着一个大邮包,父亲正在非常熟练地把大包的邮件、报纸、杂志很有序科学地往邮包里放。这工作虽然没有什么难度,但他的得心应手和有条不紊能让你看得人神。高高大大的儿子站在一边,嘴里的早饭还没有嚼完,眼却一直没有离开父亲的手。\n【画外音】\n儿子：我一睁眼，就发现我爸把我装好的邮件又都掏了出来,别说他对我不放心,第一次走这么远的山路,我自己\n## 观察与讨论\n1. 你更倾向于将短片《青春派》拍摄成微电影、音乐短片还是纪录片?\n2.在确定了体裁之后，你希望短片的基调是幽默的、温情的还是热烈的?画面的色调是偏冷还是偏暖?\n3. 你准备将高中生活中的哪些素材加入短片?\n4.拍摄的周期需要多久?\n你手头的资源是否能够支捞你顺利完成短片的制作?\n## 思考与练习\n参照《《那山那人那狗》的文本案例,为自已要拍摄的高中生活纪念短片写一个脚本\n指导现场拍摄是导演最重要的工作之一。心里也没有底，不过我也没想太多，一回生，两回熟。\n4. 日景―外景―一屋门\n狗在屋门外的空地上来回走着,这是一条浑身发亮、让人望而生畏的黑背,它精干的身体和缎子一样的皮毛充分显示着它的高贵和不羁。它有一双充满了智慧和警觉的眼睛。\n## 工种二：导演\n导演是剧组的核心,是将文字脚本转化为视听语言的主要创作者。导演不仅要把握影片的整体拍摄风格,还要指导演员、摄像和后期的工作,力求尽善尽美地将片子制作出来。\n需要注意的是,纪录片以记录真实生活为主,所以很少有剧本,这就要求纪录片的导演更要有一双敏锐的眼睛,发现生活中的亮点并及时记录下来。\n## 工种三: 制片\n制片是负责整个剧组运营的“家长”，从剧组的分工召集到拍摄进度的规划,再到整个剧组的后勤保障,有一名组织能力强大的制片人,是剧组能够有条不紊进行工作的保障。\n制片人要为所有人制订详细的工作计划,尤其是要把每天的拍摄内容做成拍摄通告发给大家。\n专业剧组的拍摄通告往往涵盖了比较全面的内容,对于短片的拍摄,我们也要尽可能地考虑周全。\n## 工种四：摄像\n摄像师负责完成镜头素材的拍摄,还要备份素材防止数据丢失。摄像和导演的交流往往最为密切,有时候演员的调度,道具的摆放,灯光的控制都要由摄像来进行设计,以保证在最后剪辑时镜头画面组接的流畅。\n摄像师要熟练掌握各种摄像机与辅助设备,比如摇臂、轨道等。\n## 工种五：录音\n录音师的主要工作是把开拍时的同期声录得清晰、完整,为了后期处理的方便,录音师还要录下大量的现场物体音响以及环境声音，来保证最后的成片声音真实可感。\n$仓$ 在录音的时候录音师要同时监听录到的声音,还要注意不要让话筒进人画面。\n## 工种六：演员\n职业的演员往往可以驾驭各种戏剧性的角色,非职业的演员在本色出演的时候则更为真实可信。演员是观众最关注的银幕形象,所以在挑选演员和指导演员表演时,很多时候要考虑到观众在观看的时候会作何反应。\n## 工种七：后期\n后期的工作包括了剪辑、配音、调色、字幕和特效包装等，现在有很多便捷的软件可以让后期的功能更加强大，有条件的情况下甚至可以尝试绿棚抠像、三维建模等简单的特效。\n面临大量素材,剪辑师一定要有耐心,慢慢挑选。\n音频处理软件可以在原声上做出各种音效。\n简单的剪辑软件让蒙太奇更容易实现。\n## 问题探究\n很多人将一部影像作品的成功与否归结于导演的实力,一部影视作品的诞生究竟应该看作个人的功劳还是集体的成果?如果是集体进行的创造,那么一部片子是如何从不同方面反映出各个工种的创造力的呢?可以结合具体的案例进行讨论。\n## 观察与讨论\n在设计短片的分工时，根据短片的不同构想,可能还需要其他的专业技术支持，比如拍摄音乐短片时所需的混音师与录音棚，拍摄人物采访时所需的灯光师，拍摄航拍素材时所需的无人机飞行员等。在你所策划的短片当中，是否也有需要特殊专业支持的部分?如果有的话,就要虚心而大胆地向专业人员请教。除此之外，你是否还有一些新的设想能让你的短片更加出彩?\n## 二、合作流程\n在确定了分工之后,就可以按照一度创作、二度创作和三度创作的阶段来规划短片的拍摄周期了。一度创作：\n开机拍摄之前的筹备阶段都可以看作是第一轮的影像创作阶段。首先要由编剧来进行文字剧本的创作,导演和摄像根据文字脚本再进行分镜头脚本的创作,用简单的概念图来确定每个镜头的景别与调度,这样一个短片的视觉化呈现就有了初步的规划。\n## 二度创作:\n一旦开始进行拍摄,剧组就进人了二度创作阶段。二度创作蕴含了最为丰富的创作可能,每个成员都要好好把握这个创作阶段。\n摄像可以借由拍摄的方式来进行创作的表达,同样,演员也可以结合导演的建议尝试不同的表演风格,如果录音师对于现场的声音不够满意,还可以提前做好拟音与配音的打算,甚至有的时候因为突发状况需要临时修改剧本创意,编剧还要配合重新进行合理化的剧本修改。\n拍摄完成，片子就“杀青” 了。\n## 三度创作：\n拍摄完成之后就进人了以后期工作为主的三度创作阶段,在不改变剧本情节的前提下,剪辑师可以自由地进行画面的蒙太奇组接,并选取最适合渲染画面情绪的音乐与之搭配。后期工作需要耐心与细心,这样才能避免穿帮镜头的出现并呈现给观众最终的完美成片。\n## 思考与练习\n在了解了创作流程之后,同学们就可以尝试拍摄一部属于自己的《青春派》短片了，根据已经确定下来的创意，你预想在创作环节中可能会遇到什么样的问题?你打算如何处理这些问题?\n## 思考与练习\n尝试为自己要拍摄的短片绘制分镜头。\n三版《西游记》电视剧的人物形象与性格各不相同。正是因为有了丰富的二度创作，才让演员们有了不同的发挥空间，让每一版本的《西游记》都各具特色\n完成拍摄后,可以通过点映的方式得到观众的反馈，从而进一步对影片内容进行修改。\n## 第4课 构思与策划—讲给未来的故事\n基本问题\n如何构思并策划一部为 20 年后的你而拍摄的摄像作品?拍摄的具体方法是什么?拍摄时有哪些注意事项?\n## 情境导入\n“时光胶囊”是指给末来的自己写一封信，装到密封的耐腐蚀的金属容器中并埋在土里,等多年后再取出来进行阅读。这种纪念方式常用于重大事件及重要日期的纪念，比如毕业日、成年日等。在前期课程中学习了多元的影像创作手段之后,你会选择为 20 年后的自己留下什么样的影像信息?请尝试综合运用这些手段拍摄一部微电影,送给 20 年后的自己。\n## 【创作构思一一讲故事的方式 】\n## 一、主题\n## 1. 宏观的探讨\n以“时间” 为切人点,探讨和描述单一事件的始末、个体生命的成熟、文化生活的变迁等现象。\n## 2. 细节的展示\n从“记忆” 人手,尝试思考和表现在由感性与理性所共同塑造的生活中,那些值得玩味的细节。\n## 二、时态\n## 1. 讲一个过去的故事\n人对事物的看法是怎样形成的?哪些事件影响了你今天对于事物的认知和判断?尝试通过综合的影像表达手段呈现一个对你而言意义深远的故事。\n## 2. 讲一个现在的故事\n今天发生的故事，就是 20 年后的“历史”。今天的你所作出的一次选择，是否可能对你的末来产生深远的影响?\n## 3. 讲一个末来 (20年后) 的故事\n在科幻片中，人类一直对末来世界抱有宏观的幻想。而就个人而言,每个人也势必想象过自己末来的生活方式，对自己在末来会变成什么样的人产生过好奇心。那么,你想对 20 年后的自己讲一个怎样的故事?\n## 三、素材\n## 1. 什么是专属于你这一代人的文化符号?\n每间隔若干年,就会随着时代的演进诞生出不同的科技、人文产物,而这些生活中不断发生的事件也会随之被纳人个人的经验之中,形成人们共有的记忆。这些文化符号或许宏大或许细微,却紧密关联着一代人的物质与精神生活。那么,你这一代人的文化符号有哪些呢?\n## 2. 什么是专属于你这一代人的时代语言?\n术在不断的更替中创造着更多的表达方式的可能。而在每一种媒介中,人们使用的语言以及语言背后的逻辑都不尽相同。每一代人与以往的人相比,都有着不同的表达方式与思考方式,这也决定了语言的差异性。那么,你认为你这一代人的时代语言是怎样的呢?\n## 3. 什么是专属于你自己特有的语言?\n在大时代背景下,每个人势必有着不同的个人经验,这些经验不断塑造着你对事物的独特看法,这些特定经验中出现的事物也在不断填充着你的词汇库,而在这些经验中所吸收并使用的思维方式,最终形成了你的“语言”。那么,你自己特有的语言是怎样的呢?\n## 四、主线\n## 观察与讨论\n1. 什么是时代的语言?你认为时代的语言同个人特有的语言之间的联系是什么?2. 你认为你们这一代人在表达方式和思考方式上有什么共性和特性?\n## 1. 自己\n以第一人称视角,展现自己的性格、爱好、生活习惯等不同方面。用不同的表现方式和媒介展示一个丰富多样的自己。\n## 问题探究\n你认为采用不同人称视角拍摄会对影片的叙事性产生什么不同的影响?\n## 2. 家人和朋友\n以第二人称视角，借他人之口进行表述。让亲朋好友向 20 年后的你传达一个祝愿、一个建议或一个秘密。\n## 3. 环境\n以第三人称视角,表达一个客观的现实世界。可以是对自身小环境的关注，也可以是对时代大环境的观察。\n## 五、设备\n尝试使用如下设备或手段进行拍摄：\n1. 手机\n2. 专业影像器材\n3. 数字绘图软件\n4. 全息影像/增强现实/混合现实/虚拟现实等\n## 【创作內法一讲给末来的故事】\n从开始编写故事、创作剧本，到构建团队进行拍摄，再到完成视频后期制作，将自己的故事以短片或电影的形式分享给身边的人，所有这些过程都将变为高中生活难忘的回忆。当 20 年后再度回味这部珍贵的影像资料,必然又会生出无限感慨。通过本单元的学习,你已经掌握了多元化的影像创作手段,如何综合运用这些手段制作一部属于自己的珍贵影像呢?\n## 一、前期创作\n## 1. 感受生活\n艺术来源于生活。首先，应在生活中培养细致观察的习惯，尝试对自己熟悉的生活内容进行艺术加工，并将其转化为剧本或故事短片的梗概。可以在创作前养成写日记的习惯，将在学校和生活中发生的趣事进行记录。日记要尽可能记录得全面而详细,例如在某一事件中不同人物的动作与说话的语气是怎样的,故事发生的环境与气㞣是怎样的等等。培养自己表达能力的同时应尝试积累更多的创作素材，从熟悉的生活中寻找灵感与创意，这样可以让你所创造的影像与讲述的故事更有说服力。\n语言、肢体动作等行为习惯全部来源于真实生活。\n## 2. 确定剧本故事大纲\n在积累了大量的生活素材后,你可以创作一个喜欢的故事作为拍摄内容。但是仅仅将真实发生的事情拍摄出来是远远不够的,需要通过艺术加工对故事进行提炼与再创造。在故事大纲的创作中需要设计故事情节、人物的具体对话、人物动作以及其他需要注意的细节。故事的基调要积极乐观，鼓励选择以“励志”为题材的故事。可以在情节的编排上选择具有时代感与文化符号性的内容,这样能赋予你的创作更多的时代意义。\n导演为电影拍摄绘制的分镜头。\n## 3. 完成剧本与分镜头脚本\n在确定好故事大纲后,可以开始组建团队进行剧本创作。完整的文字剧本可以更加立体地刻画人物形象。在剧本的创作中要保证对话的流畅度与台词的生活化与真实性,还需多次修改剧本,减少与电影主题相关度不高的台词内容,让剧本内容更加紧凑。编剧在创作剧本时要描写\n## 思考与练习\n为你所拍摄的影片写一个内容完整的剧本。\n## 思考与练习\n尝试用文字、图画或文图结合的形式为你拍摄的影片制作一个分镜头脚本。大量的电影细节,以方便制作分镜头脚本。例如场景、环境、气氛、动作等内容都应尽可能在剧本中体现得更加细致。\n$仓$《红高梁》电影剧本节选\n导演和摄像师需要根据完成好的剧本制作分镜头脚本。分镜头脚本的作用在于将电影的画面内容通过文字或图画的形式进行记录,这样能够更直观地展现电影的内容,同时也能让拍摄和后期制作的过程更加顺畅。导演需要兼顾自身的创作意图与视听效果完成分镜头脚本的创作与电影的拍摄计划,而摄像师在此过程中则要尽可能地在追求高质量镜头的同时对所选场景进行画面的设计，在追求艺术高度的同时也要注意实拍的可行性。\n分镜头脚本标准格式\n## 4. 筹备与组织\n微电影的制作是一个需要团队配合的艺术创作过程,制片需要配合导演对电影的拍摄进度进行规划,预算电影制作所需成本，根据电影内容协调场景的使用。如：个别教室的使用需要与学校老师提前进行沟通,摄像师在前期需要准备拍摄器材并进行简单的灯光布置,美术师要配合导演的需要制作相对应的道具与服装。对于演员的选择也尤为重要,导演需要根据自己的需求对演员进行拍摄前的试戏与彩排。所有这些前期筹备工作的完成程度将会影响短片的质量。\n## 思考与练习\n为你拍摄的影片拟一个拍摄通告。在拍摄开始之前要提前做好拍摄通告,合理规划时间。\n## 一、实拍创作\n## 1. 器材的选择\n随着数字媒体艺术的不断发展,影像的拍摄手段越来越多,拍摄质量也越来越高。现在不论是卡片相机,数码摄像机,还是智能手机,都是可供大家选择的拍摄设备。智能手机操作便捷、调试简单,拍摄出的影像画面已经足够同学们在短片制作的过程中使用。如果条件允许，也可以尝试使用单反相机，甚至更专业的摄像器材进行拍摄。\n高中生短片创作剧照\n## 2. 实拍创作过程中的注意事项\n拍摄团队需要同学和老师的通力配合。在拍摄过程中可能会遇到一些需要及时处理的问题,这就需要大家冷静思考,沉着应对。每个人在团队中应培养分工与合作的意识,导演在创作过程中既要保证电影质量,也要协调好团队各个岗位间的工作,保证电影能够正常拍摄。\n拍摄的场地应尽量选择安全的地方,拍摄时间尽量选择课外时间,在保证拍摄质量的同时提高拍摄效率。拍摄过程中会遇到一些取舍问题,如一些难度过大的镜头会消耗大量的时间,造成拍摄的进度拖延以及人力和物力的浪费。因此导演需提高解决问题的能力,加强对事物的判断力。此外,在拍摄过程中一定要保证每一位同学的安全,安全是创作的基础。\n## 三、后期制作与作品放映\n## 1. 后期制作\n后期制作是微电影创作的最后一环。在拍摄完成后,导演需要与后期剪辑师对拍摄素材进行查看,后期剪辑师根据分镜头脚本进行粗剪。粗剪完成后应根据导演对镜头的具体需求进行修改,并根据剪辑内容进行配乐、调色、包装等后期制作。导演在后期制作的环节中要及时发现问题，如果有不满意的地方可以进行补拍，提高影片的质量。\n## 思考与练习\n运用所学知识，为 20 年后的自已拍摄一部微电影。拍摄形式不限，既可以是文艺片，也可以是纪录片、喜剧片等。\n高中生创作的短片\n## 2. 作品放映\n经过了一个制作周期后你的作品已经初步完成,是否应该让更多的观众欣赏到这部讲述了你的生活,表达了你对于生活的思考的微电影呢?短片制作完成后可以组织一场属于你的放映会，让观众能够更好地欣赏你的作品。教室、大礼堂是放映会举办的最佳场所，也可以将你的作品上传到互联网，让更多人看到你的故事。\n\\begin{aligned}\n& \\text { 第三单元 } \\\\\n& \\text { 数字媒体艺术的 } \\\\\n& \\text { 手段与方法 }\n\\end{aligned}\n## 第1 课 复制与传播\n—数字绘画的创作特点\n## 基本问题\n数字绘画的特性是什么?数字绘画的基本创作方法和步骤有哪些?\n## 情境导入\n从架上绘画到当代艺术的兴起,随着艺术作品观看方式的变化以及新技术带来的革新,数字绘画的出现消解了古典艺术的距离感与唯一性，你认为数字绘画作品与传统绘画作品之间最大的不同是什么?\n## 一、复制技术带来的变革\n## 问题探究\n版画的可复制性与数字绘画的可复制性有何区别?\n## 思考与练习\n你认为同传统绘画相比,数字绘画的传播方式具有什么优势和劣势？复制艺术活动是古而有之的,收藏家和艺术家出于对作品的欣赏和对拥有的渴望,继而采用复制技术来占有作品。现代工业的发展促使了一系列新技术的产生，也使艺术的复制达到了一个新的阶段，大量精细的复制品可以通过不同平台和渠道展示给观者。\n同传统架上绘画相比,数字绘画具有无可比拟的传播优势,任何用计算机软件制作出来的作品或经过数字化处理的艺术作品,只要符合一定的技术规范,均可以通过数字信号进行传输,因此可以被非常方便快捷地接收、复制与传播\n传统绘画的观看方式基本上只有通过观看展览或者是观看照片和画册这类形式,但这同观看画作实物有很大的区别,而数字绘画则可以通过互联网或现代媒体设备进行传播,不管是线上还是线下,数字绘画作品带给观者的视觉体验基本不会受到影响。\n数字绘画的出现改变了传统绘画的观看方式。一、数宇绘画要素\n1. 图层的叠加\n油画最基本的技法有三种。一种是透明薄涂画法,一种是不透明厚涂画法,还有一种是暗部透明薄涂、亮部不透明厚涂的折中画法。数字绘画软件中图层的概念就和透明画法类似,图层本身是透明的，在不同的图层上绘制的内容可叠加起来显示。数字绘画的修改成本比油画要低,修改油画时要将不需要的颜色整体从画布上刮下来再重新绘制,而数字绘画可以通过图层将每一层\n## 思考与练习\n你认为“图层” 的主要功能是什么?尝试利用数字绘画软件的分层功能做一些相关绘画练习。颜色分开，只需要在对应图层上修改即可。\n一般来说,在数字绘画软件中会先创建一个图层来画草稿,这一步会决定画面基本构图和整体内容。之后在上色的过程中会再建立几个不同的图层，把画面中的内容分层进行上色，方便后面的处理和修改。\n上色的时候会先在线稿上面铺底色,多数时候会选择这个物体的固有色,一般这种颜色是纯度比较高的单色。之后再对画面进行深化调整，包括对物体的塑造和色彩的处理。\n## 2. 笔触的调节\n在塑造画面的时候需要不同的笔触来进行创作，这同传统绘画使用不同的画笔和材料来进行绘制的原理是一样的。不同的是,软件会为我们提供更多的笔刷和材质以供选择,通过叠加调整还能产生更多丰富的画面效果。在软件中对于笔触的控制也变得更加参数化,比如笔尖的形状、散布、纹理等都可以在软件中进行调整。\n## 思考与练习\n尝试使用数字绘画软件中的不同笔刷，通过改变笔刷种类、笔尖大小及透明度等属性看看会产生何种笔触效果。\n笔刷参数设置界面\n## 3. 色彩调和方式\n计算机软件中的颜色模式有两种: RGB模式和 CMYK模式。RGB模式是电脑、手机、投影仪、电视等屏幕显示的最佳色彩模式,而 CMYK模式是打印用的模式,一般我们在进行数字绘画的时候会用到RGB模式，而涉及打印输出成品的时候会用到 CMYK模式。RGB模式有三个可控数值的颜色通道：红、绿、蓝。每一种颜色通道各有 256 级亮度,数值可以从 0 设置到 255，一共能组合出一千六百多万种色彩，每一种色彩都有自己特定的数值。\n## 观察与讨论\n你认为数字绘画的调色方式和传统绘画的调色方式有什么相同点和不同点?\n电脑软件调色在控制上更数值化，红绿蓝三基色的数值都可以调整,明度也可以进行数字化的调整。但创作者还需要掌握基本的色彩原理，包括色彩的倾向还有整个画面的冷暖关系等都需要创作者去控制。虽然颜色的选择范围更广了,但是对创作者的要求也更高了,需要在更多的颜色中调配出合适的颜色。\n在整体塑造快要完成的时候需要对画面进行进一步的深化打造和细节处理,使画面内容更加丰富和完整,比如高光部分的提亮和画面节奏的把控。\n## 4. 后期处理\n## 思考与练习\n最后,我们会在所有图层之上建立一个调整图层,通过对比度和色彩曲线等参数的调整对画面进行最终的修改。这需要创作者对画面具有整体的把控能力和评判能力。例如,我们可以通过对色相和饱和度的调节控制画面的颜色倾向,或是通过选区的建立对画面中的局部内容进行个别修改。所有的调整手段都是为画面最终的呈现效果而服务的。\n尝试创作一幅数字绘画作品,并利用蒙版和曲线等相关功能对作品进行后期调整。\n蒙版的使用需要在原有图层之上重新建立一个图层,将想要的效果应用到新建的这个图层上。当你想对图像某一特定区域运用颜色调整、滤镜或其他效果时，便可使用蒙版功能,没有被选中的区域不会受到影响。\n学生作业\n曲线功能包含色阶、色彩平衡等功能的调整。曲线功能的横坐标为输人,纵坐标为输出。将曲线向上拉,输出值增大,图像变亮,将曲线向下拉,输出值减少,图像变暗,将曲线调整为 $\\mathrm{S}$ 形可以增加图像的对比度。\n## 第2课 无纸化变革—数字动画的创作方法\n基本问题\n数字动画的制作方式与传统动画有什么不同?三维动画的制作方法是什么?\n$ 1832$ 年,比利时科学家约瑟夫•拉普托发明了“费纳奇镜”,这个玩具由一个枢轴连接圆形木板中心，在圆盘边缘上画着运动物体不同阶段的图形,当旋转圆盘时,观者可以透过一个小孔观看运动起来的物体。\n## 情境导入\n3 万 5 千多年以前,人类有时会在岩壁上为动物画上 4 对腿表示动物的运动。公元前 1600 年,埃及法老拉美西斯二世为伊希斯女神建造了一个有 110 根柱子的神庙,每根柱子上都画着女神连续变换的动作图。当骑士或战车从柱前经过时,女神就好像动起来一样。古希腊人有时在罐子上画一系列连贯运动的人物,转动罐子就产生运动的感觉。\n在很多人的孩童时代，也有着自己创作“动画”的经历。找本厚书，在每页的右下角画上各式各样的图像,然后压住书的其他部分,只留出右下角快速翻看,那些形象和图案就全部动起来了！通过这些事例，你能悟出动画制作的基本原理吗?\n## 一、劫画的种类\n动画是指通过快速地展示一系列有微小变化的静帧图片而使人肉眼产生视错觉,误以为画面活动的进程。它的基本原理与电影、电视一样,都是视觉暂留原理。动画的制作技术和手段是多种多样的，并不局限于单一的表现方式。传统动画将一系列连续变化的画面通过手工描绘出来,然后采用逐格拍摄的方法进行摄制,最后以每秒 24 帧的速度放映到银幕上。除了手工描绘外，传统动画还包括偶动画、䵑土动画和剪纸动画等形式,这些类型的动画需要借助制作精细的人偶模型和剪纸元件来完成。\n随着计算机技术和现代媒体技术的发展,一些结合计算机软件制作的二维或三维动画电影为动画产业注人了新的活力。二维动画通过软件的辅助可以节省大量的人力和物力,创作出独具数字艺术美感的动画影片或模拟出同传统动画一样的手绘风格动画影片。三维动画是利用计算机技术生成的、模拟三维空间中场景和实物的动画，它利用了人类视知觉对空间和实体感的经验，创造了一个虚拟的真实世界。\n大闹天宫 1961 年上海美术电影制片厂导演：万筼鸣\n传统动画有着一系列的制作工序,它首先要将动画镜头中每一个动作的关键及转折部分先设计出来,也就是要先画出原画,根据原画再画出中间画制作出动画,然后还需要经过描线、上色等过程,逐张逐帧地拍摄录制才能完成。\n小蝌蚪找妈妈\n1961 年上海美术电影制片厂\n导演：特伟\n《小蝌蚪找妈妈》是中国第一部水墨动画片。该片受国画大师齐白石作品的影响,\n将中国水墨特有的细致笔调和柔和背景融合在一起。\n葫芦兄弟 1986 年上海美术电影制片厂\n导演：胡进庆等\n剪纸动画是根据皮影戏装配关节操纵人物动作的原理制成的纸偶动画。动画《葫芦兄弟》中的剪纸人物的每一个关节都是用专业的隐形钉子固定的，这样就可以自由调整关节进行拍摄，人物也就“动” 起来了。\n阿凡提的故事 1980 年上海美术电影制片厂\n导演：曲建方等\n偶动画中所使用的木偶在制作时会被赋予可以运动的关节,或者是类似于骨骼一样的骨架,因此可以比较方便地表现动画中需要制作的各种动作。黏土动画是使用黏土或类似的可塑性材料制作的动画。同偶动画一样，䵑土动画中有时也会应用铁丝等物品作为骨架，以方便角色做出一些造型或者姿势。大圣归来 2015 年\n导演：田晓鹏\n三维数字动画本质上是定格动画的数字化后代。三维动画中的形象是建立在建模软件中的，并被装上了一个“骨架”。动画制作者可以操控动画形象的五官、四肢、衣服等，之后再通过材质处理、场景制作、光线布置、后期特效和声音合成等工序制作出完整的动画。\n## 思考与练习\n1. 你知道什么是“定格动画” 吗？你知道它是怎么制作的吗?\n2.请営试用“摆拍” 的方式剪辑制作一部动画短片。\n## 观察与讨论\n1. 传统动画的基本制作流程是什么?你认为传动动画在制作工艺上有什么局限性?2. 你认为数字动画的制作方式同传统动画相比有什么优势?数字动画是否可以取代传统动画?\n## 1. 关键帧的绘制\n传统的手绘动画利用对位纸和拷贝台进行人物的动态绘制和场景的描绘,再进行后期的上色处理，这种方式会耗费巨大的时间和人力成本。而借助二维动画制作软件,可\n以将人物原画及场景扫 $ 人$ 物行走原画绘制\n描人电脑,再用二维动画软件进行制作,或用相应二维动画软件在电脑上直接绘制。在绘制过程中,可以随时储存、检索、修改和删除任意画面,并且二维动画中的各种角色造型以及它们的动画过程都可以存在图库中反复使用,这大大缩减了传统动画画面的制作过程。\n## 2. 中间画的生成\n利用电脑对两幅关键帧进行差值计算,自动生成中间画面,这是电脑辅助动画的主要优点之一。一些特定的二维动画软件还可以通过对导人的人物角色进行骨骼绑定而生成连贯的动作画面，将动画制作人员从烦琐的劳动中解放出来。\n## 观察与讨论\n什么是动画关键帧？它的特征与作用是什么?\n## 思考与练习\n请尝试借助简单的动画软件制作出一段“人物行走”的动画。\n传统手绘动画需要将人物各个角度的不同形象和表情一帧一帧手绘出来。\n二维动画软件可以通过骨骼绑定与控制自动生成中间画。\n## 3. 分层制作\n传统动画的一帧画面是由多层透明胶片上的图画叠加合成的，在制作中需要精确对位。受透光率的影响,透明胶片不能叠加超过四层。二维动画软件同数字绘画软件一样,也同样使用分层的方法,但各个图层之间的绘制互不干扰,对位也非常简单,并且可以通过对各个图层的控制，完成更复杂的动画和上色活动。\n## 思考与练习\n请熟悉一款二维动画制作软件,并试着用这款软件制作一部动画短片。\n上色软件工具栏\n## 4. 上色\n二维动画辅助着色可以解除乏味、昂贵的手工着色。用电脑描线着色界限准确,不需晾干,不会串色,改动方便,而且不因层数多少而影响颜色。二维动画制作软件一般还会提供大量笔刷,如油画、水彩、喷笔等,这些都很接近传统的绘画效果。\n数字动画软件可以分层制作动画角色及为背景上色。\n## 三、三维动画制作闭法\n不同于二维动画，三维（3D ) 动画包含了长、宽、深三种维度空间,能够营造更真实的视觉观感。三维动画的制作步骤一般都是先通过软件建立模型,根据模型设定骨骼控制点和关节活动范围及位移轨迹,生成角色动作,再通过摄影机机位的调度和主要角色与场景的配合以及打光、渲染与后期制作生成最终的动画画面。三维动画可以打破现实场景的束缚,实现一般艺术创作中无法实现的镜头要求,在更大程度上满足人们的审美需求。\n## 1. 建模\n“3D 建模”通俗来讲就是通过三维制作软件在虚拟三维空间中构建出具有三维数据的模型。目前 $3 \\mathrm{D}$ 建模的种类一般有多边形建模、数字雕刻、照片建模和三维扫描建模等。\n数字雕刻建模\n三维动画中的数字雕刻是在计算机中通过使用数字雕刻软件来实现传统雕刻效果的建模形式。在虚拟的世界中，数字雕刻家可以使用软件对任何存在于现实世界中的或基于想象的事物进行塑造。\n## 2. 骨骼绑定\n在完成建模后,需要为三维模型中的人类或者动物角色创建完整的骨骼系统,可以通过对关节与骨骼的绑定让最初建立的模型具备运动起来的条件,并且使物体运动时的运动状态看起来更加真实。骨骼绑定涉及骨䯏与模型之间的匹配、骨骼之间的动力学运动关系、骨骼与模型之间的蒙皮处理等内容。\n以角色足（脚）的数量来分类的话,骨骼绑定可以分为二足角色绑定、四足角色绑定、多足角色绑定等类型。\n骨骼之间的动力学运动关系会通过不同的约束关系、父子连接关系、表达式编写、参数连接、驱动关键帧、反向动力学等来实现角色的动力学运动关系。\n在骨骼蒙皮中主要通过对模型上的顶点使用不同的顶点权重处理方式来实现骨骼运动驱动模型运动。常用的顶点权重处理类型有线性、对偶四元数、近地线体素热图等。\n## 3. 调制动作\n传统的三维动画软件通过手动调整绑定中的控制物体或者动画制作物体来进行相应的关键帧动画制作,这需要动画师对人体的生理结构特点和一般的运动规律有清晰的认知。现在通过运动捕捉技术的辅助,可以对运动物体的关键部位设置跟踪器并捕捉物体的运动轨迹,再通过计算机软件的运算协助生成动画。\n运动捕捉的方式通过动画表演人员身着带有或者贴有运动捕捉点的运动捕捉服装在符合要求的空间（含有相关的运动捕捉硬件设备 ) 或者环境下进行动作表演,将采集下来的运动数据经过运动捕捉软件的处理和手动优化后再应用到动画中相应的模型（如角色模型 ）上。\n## 4. 布料模拟\n作为三维动画中比较难实现的动画效果,布料既要体现本身的材质特性又要贴合人体展现随动效果,针对这类动画效果,需要利用三维软件中的模拟算法进行调制。\n## 5. 动态分镜\n动态分镜对于三维动画制作来说起着至关重要的作用。需要通过动态分镜把握整体动画的节奏,检验镜头景别是否运用正确、镜头剪辑是否使用合理、镜头运动是否合适、特效表现是否明确、动画角色与场景在动画中出现的空间是否稳妥等。\n## 思考与练习\n请尝试为之前所建立的模型调试动作。\n布料模拟的方法是先把衣服或者布料的模型设置为柔体（碰撞物体 ），再把角色身体模型或者是真实世界中坚硬的物体模型设置为刚体 (被碰撞物体 )，之后通过计算碰撞物体与被碰撞物体之间的顶点关系来实现真实世界中布料的效果。\n动态分镜是检验模型精准度、摄影机机位及布光角度、人物动作和镜头剪接合理度的重要手段。\n## UV展开\n材质可以用来模拟真实世界中物体表面的属性。贴图可分为程序贴图和纹理贴图,可以用贴图来表现模型表面不同的材质。UV 指的是模型表面贴图纹理的坐标位置,更完整的描述应该为 UVW，类似于模型的 XYZ 三个轴向的空间坐标表示方式,U、V、W三个字母分别代表贴图纹理在模型表面上不同的方向。UV展开指的是将模型表面的UVW 的纹理展开到一个平面上,产生类似于平面图片的图像,之后可以进人图像修饰类、纹理绘制类的软件中进行绘制修改处理,再贴回到模型的材质中,使模型表面产生正确的贴图纹理效果。\n## 7. 渲染及输出\n在动画制作的最后一步，还要对画面进行适当的渲染及输出。通过揷件渲染器进行渲染并通过后期软件进行合成、调色以及声画对位和剪辑,最终使用合适的视频编码方式输出特定的动画视频格式。当光线、材质和造型完美地结合在一起时,虚拟世界的神奇美感才会真实地打动我们的心灵。\n## 第3课 天人合一—可体验的真实\n## 基本问题\n我们如何定义“真实”，并运用什么样的手段表达真实的体验?\n## 情境导入\n2010 年上海世博会的清明上河图装置，是一个典型的通过程序控制画面的案例。在对原作历史背景展开深度研究后，该装置加入了时间轴和昼夜交替的场景，将建筑、车船都分别整合到时间线索中，画中的人物也随着时间和空间的转换而不断变换着入场与出场顺序\n如果一部电影并没有银幕的边界的限制，观众可以沉浸式参与其中，或是正面直视，侧面旁观，或是㧶起来䆕视，甚至可以和角色产生互动，那么这部电影应该如何拍摄呢?\n“光之人,照若射,下者之人也高,高者之人也下。足蔽下光,故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”\n-\\langle\\text { 墨经》}\n《墨经》中记载的小孔成像原理,是利用光的直线运动,创造了实体与虚像的观看关系。视觉作为人最主要的感知自然的方式,通过眼睛和大脑的共同作用,生成了物理世界的镜像,定义了我们认可的“真实世界”。\n在今天,伴随着听觉、触觉、嗅觉、味觉、力反馈、加速度等一系列感知手段的整合与技术能力的提升,我们拥有了再造一个以假乱真的世界的能力,我们所信赖的五感都可以被替换、延伸,以达到最真实的体验。真实的极限带来了全新的表达方式和观看感受。多媒体、虚拟视觉技术、混合现实技术、体感操控技术,以及各种各样的传感器、数据量化、人工智能、机器人技术让新的可能性不断拓展,我们将逐步适应被极大拓展的“新真实世界”。正如汉代思想家董仲舒所\n## 问题探究\n从用户体验的角度如何理解“眼见为实”?为什么有了多媒体技术之后，我们有时候还是需要静止的图像?提到的“天人合一” 思想一样,在新的“真实世界” 中,人将感受不到“自我” 的存在,而是摆脱自然和人的对立，与世界融为一体。\n从没有边框到跃然纸上再到身临其境，技术的进步使表达的方式从“观看” 提升到“浸人式体验”,再到“物我不分” 的境界。全新的虚拟世界使人们习惯了更加丰富的感官体验层次,多元的线索与开放式结局,将人们从简单的观影者转化为能够参与其中的互动体验者。从静静地观看到手舞足蹈地参与,真实的世界逐渐模糊,虚拟的混合影像逐渐清晰。\n上海世博会《清明上河图》装置 2010年\n## 一、视觉的真实\n中国古代的绘画多以写意手法为视觉再现的方式，但也不乏不同风格的写实手法来再现视觉的真实。如宋代李迪的《雉鸡枫鹰图轴》和黄筌的《写生珍禽图》都是以工笔写实的手法惟妙惟肖地展示了飞禽走兽与花鸟虫鱼的灵动鲜活，明代的曾鲸也曾把西方写实技法融人肖像画中，他的画被世人评价为“如镜取影，妙得神情”。\n$仓$ 写生珍禽图 ［五代］ 黄筌\n## 观察与讨论\n谈谈你认为的末来的多媒体表达方式的发展趋势\n李日华像 $[$ 明代 $]$ 曾鲸\n雉鸡枫鹰图轴（局部 ) [宋代 ] 李迪\n## 问题探究\n如果只用一只眼睛来观看,会出现什么问题?\n## 思考与练习\n如何利用视差创造更真实的图像?尝试制作精确的视差立体图片和立体镜。\n$\\odot 1838$ 年查尔斯 • 惠斯通 $($ Charles Wheatstone) 发明的立体镜显示立体双图。\n$\\odot 1849$ 年大卫・布儒斯特 ( David Brewster) 以凸透镜取代立体镜中的镜子，发明了改良型的立体镜。\n摄影出现前,艺术家通过精度绘画的方式模拟视差图像的立体感。\n人的两眼相距约 $6 \\mathrm{~cm}$，两眼看到同一点图像的角度略微有差别。视网膜捕捉的图像通过视神经传递到大脑后，大脑通过合成两只眼睛观察到的图像,可以获得一幅立体的图像。这使得艺术家们不仅满足于二维绘画的真实，还进一步利用“视差”原理精确绘制立体空间。\n摄影师莫顿・海利格（Morton Heilig）1962年制作的名为“Sensorama”的设备装置,能够播放短片、立体的图像与声音，同时考虑到多重感官的配合，该装置会喷射风与香气并使观者身体随影像内容倾斜。这一装置极大地拓展了我们对于“真实”的定义，也是今天虚拟现实技术沉浸式体验的最早侌试。\nSensorama装备功能示意图\n1963 年,雨果 - 根斯巴克 (Hugo Gernsback) 第一次对虚拟现实设备有了具体的称呼：“Teleyeglasses”。这是一个再造词,由“电视+眼睛+眼镜” 组成,这个词语清晰地描述了当时虚拟现实设备的构成。\n1968 年,计算机图形之父伊万苏泽兰 (Ivan Sutherland) 和他的学生鲍勃 - 斯普劳尔 (Bob Sproull ) 发明了达摩克利斯之剑装置。该装置名字的灵感来源于它的外形,受限于当时的技术,这套设备沉重无比,实验人员不得已将其悬挂在天花板上才能进行使用。体验的过程中采用的方法不是完整的感官替代,而是虚拟与现实世界的混合。透明的眼镜片意味着与现实世界的融合,通过对视觉“真实”的模糊，从而迈向新的虚拟真实世界，这也是混合现实技术较早的営试。\n从视差三维图像到虚拟现实技术,通过不断的技术更迭和方式探索,我们得以无限地接近真实,但却无法打破真实,我们可以清楚地感受到每一种体验方式存在的漏洞都在告知大脑，这并不“真实”。\n雨果・根斯巴克幻想的虚拟现实设备 Teleyeglasses。\n## 观察与讨论\n伊万・苏泽兰曾说过“创造一个可以模拟的世界，一个分辨不出真假的世界”，结合所学知识,你是怎么理解这句话的?\n达摩克利斯之剑（Sword of Damocles ） 装置\n为宇航局服务的虚拟现实设备。\n## 二、再造“真实”\n## 观察与讨论\n1. 我们为什么可以发现虚拟现实技术的破绽?2. 在飞行训练、游戏、艺术装置中，不完美的虚拟现实技术为什么依然可以带来巨大的体验愉悦感和具体能力的提升?从视觉“真实”到再造“真实”,生理结构的限制,让我们可以暂时地区别真实与虚拟,而当计算机的运行速度可以完美地超越大脑的延迟，感官可以被完美地感知、替换，那时我们面对的将是全新的世界。信息的传达不再是既定的呈现,而像是一位老猎手对于大自然的各种讯号作出的本能反应。这种认知方式正是人与自然沟通方式的回归一抽离出的文字、图像、视频，被重新置人还原到完整的虚拟世界里。真实的现场感建立了新的讲故事的方法,我们不再在意所处环境是否真实,而是专注于感知和观察周围的环境。\n在虚拟的现实世界中,人的自我认知能力被削弱,身体的物理存在、认知与环境的整体关系也被抽离,传统的“认知一大脑一身体” 的感知环境的闭环不复存在,艺术家通过操控感知、制造通感、混淆感官创造了一系列新的本体感知。\n在全新的物我不分、天人合一的虚拟现实混合世界中，如何描述真实、拓展真实、创造真实将成为新的课题。\n通过佩戴 $\\mathrm{AR}$ 眼镜,配合 $3 \\mathrm{D}$ 建模软件,设计师可以通过混合现实技术把作品更改后的效果实时投射到模型上。\n## 思考与练习\n1. 请思考应如何营造最接近真实感的表达方式\n2. 虚拟现实技术在当今社会可以有哪些具体有意义的应用?\n$\\odot \\mathrm{VR}$ 实景体验\n中山医院 VR手术直播画面\n医学VR辅助诊断\n虚拟现实技术可以为我们提供生动、逼真的学习环境,在广泛的科技领域提供无限的虚拟体验,比如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等。虚拟现实的沉浸性和交互性,特别适合用于医学研究和治疗,通过虚拟现实技术,医生可以实时为异地患者诊断并进行现场医治指导。\n$\\odot 2008$ 年北京奥运会开幕式\n2008 年北京奥运会开幕式中有一个用人群组成和平鸽图案的环节。衣服上闪烁着 LED灯光的人群运动着组成和平鸽飞翔的动作,结合卷轴上的流动画面,寓意着将中华文化和美好的祝愿传递到世界每个角落。\n## 拓展学习\n自学相关知识:\n虚拟现实技术的应用原理\n适配影像\n混合现实\n## 第4课 优化后的世界—图像选择的标准\n## 基本问题\n图像的生成和选择表达了每个时代的美学判断,那么判断的标准是什么呢?\n## 情境导入\n在还没有彩色胶片摄影的年代,摄影师通过手工上色的方式,让黑白照片拥有了颜色,这需要高超熟练的操作技术,并且需要消耗大量人工成本去完成着色。而今天,通过人工智能技术,可以高效地生成各种风格的图像,对图像进行各种变换。例如,“一键着色”功能可以把一张黑白老照片立刻转变为生动的彩色照片。\n“太似为媚俗，不似为欺世，妙在似与不似之间。”\n—一齐白石\n看看父母年轻时拍的照片和今天的照片有什么风格差异?你喜欢什么样的艺术照?如果为自己拍摄艺术照,你对照片的风格会有什么样的要求?\n图像与现实真实的变量关系一直是艺术家在创作过程中要面对的一个核心问题。从超写实绘画到抽象绘画，从纪实摄影到摄影的后期融合，“似”与“不似”在不同的语境中用不同的价值变量界定了作品的意义。图像的判断标准伴随着我们对于审美的时代定义,随着科学技术的进步在不断变化、延伸与推进。在进人人工智能时代后,计算机视觉技术的发展让机器拥有了“理解” 图像的能力,计算机通过学习,可以推理出不同场景语境下我们对于图像的需求,自动地完善、优化图像,达成我们脑海中的完美。当“完美”的图像被人工智能低成本、高效率地快速生成后，新的图像价值就产生了。\n照片的后期修图原本是非常专业的技术，随着拍摄介质从胶片转变到数字媒介，手机拍摄渐渐代替了相机拍摄，而云计算技术的\n问题探究\n1. 你更相信自拍还是更相信镜子?2. 没有瑕疪的世界是世界的瑕疪吗?普及让手机照片的美化修图变得非常高效快捷。融人了基于机器学习的人工智能技术后,手机在默认拍摄程序的基础层面上加人了物体识别、美化图像等算法，把图像的获取和后期处理完美融合到一起。例如,具有人脸识别和美化功能的手机,拍摄后输出的图像即是有针对性地美化后的图像。\n传统的手工着色和手工底片修改耗时长,效率低。\n## 观察与讨论\n1. 我们通过什么样的方式教会人工智能认识图像?2. 人工智能会让哪些图像价值消失?3. 你认为过去的摄影艺术中所体现的美感与现当代\n自动化人工智能着色耗时短,效率极高。的有什么不同?\n## 一、计算机视觉与人工智能\n1966 年,著名的人工智能学家马文 - 明斯基（Marvin Minsky ) 给他的本科学生布置了一道非常有趣的暑假作业,让学生在电脑前面连接一个摄像头,然后写一个程序,让计算机告诉我们摄像头看到了什么。\n## 观察与讨论\n1. 机器人视觉,计算机视觉,以及图像识别之间有何异同?2. 今天的计算机在哪些方面读懂并且优化了我们的生活?\n计算机视觉、机械视觉、图像处理背后的人工智能领域。\n## 观察与讨论\n你认为面部识别会带来哪些巨大的改变?\n面部识别系统的完善正在改变很多领域。今天的人工智能在图像领域取得了很多重大的进步。计算机可以识别停车场的车牌号码,甚至对一条街道中出现过的所有车辆、行人的特征进行实时标注;自动驾驶汽车可以判断路况,分辨行进汽车的速度、过马路的行人、路边的道路限速标志;智能机器人可以自动挑选道路,像人一样行走、跳跃、空翻，甚至自主制造工业产品；手机里的程序可以通过摄像头拍照准确地识别植物的种类属性;金融支付系统可以通过面部识别确认身份;出国安检可以通过人脸识别系统自助通关。尽管计算机视觉取得了长足的进步,但还有许多挑战性的问题没有得到解决,如关于认知和推理的视觉现象。明斯基 1966年的命题,在今天依然是帮助理解人工智能在图像识别与图像理解层面的发展的好命题。\n## 思考与练习\n1. 请说说哪些人工智能应用对你的生活产生了重大影响。2. 请探讨 AI 系统根据自然风景生成水.墨画的原理是什么。3. 你认为图像识别与图像理解今后的发展趋势是什么?人工智能的发展经历了三个阶段：计算智能、感知智能和认知智能阶段。4. 计算智能是计算机存储并处理海量的数据，在大数据运算层面超越人类判断效率的能力。5. 感知智能是计算机通过智能的感知与环境交互的能力。6. 认知智能是“知其然,知其所以然” 的更高阶段,计算机在拥有了理解语义并自主思考的能力后,能够产生意识、概念、观念。\n伴随着人工智能的发展,计算机对于图像的感知和认知能力不断提高,图像处理、图像分析、图像理解三个层面的能力也随之大幅提升。\n图像处理是信号处理在图像领域的应用,包括对图像进行滤波、降噪等一系列操作。有了强大的计算能力,图像处理可以对图像进行分析、加工和处理,使其满足人类视觉、心理或其他方面需求。例如,图像处理可以轻松地做到风格迁移,能够一键把一张照片生成为某位大师的绘画作品。\n图像分析通过区域分割、深度估计等算法,解析图像的语义结构。近年来,学术界和工业界积累了大量具有标注的图像,通过监督学习算法,特别是深度学习算法,大大提高了计算机视觉的感知能力,使计算机能够准确地识别出图像中的物体。\n## 观察与讨论\n你认为布列松的纪实摄影照片中包含的何种信息很难被图像识别出来?\n人工智能的图像识别技术在理解布列松的纪实摄影或类似照片时还有困难。\n$仓$ 模式识别\n图像理解在图像物体识别的基础上结合相关知识的综合性运用,能够进一步分析推理出更深层次的语义信息，并且回答人们提出的关于照片的相关问题，即视觉图灵测试。\n借助 $\\mathrm{AI}$ 技术生成的绘画作品当计算机可以对图像进行正确的理解,并且通过深度学习了解所有的细节与关系之后,计算机也许会产生某种意义上的意识,并且创作艺术作品。\n人工智能可以通过“一键抠像” 找出复杂视频中的特定物体,可以按照配音生成图像口型，甚至可以在通览电影后,按照景别、对话、情节自动剪辑影片,并䇞 选出其中最精彩的,最有吸引力的片段生成预告片。最终,也许导演只需要定义一部影片最核心的内容 (可能是一幅绘画,一个画面，一句文案或一首曲子),人工智能操作系统就可以完成庞杂且细碎的影片制作工作。\n人工智能强大的自我学习能力还可以解决三维动画的制作问题。一直以来,四足动物因其动作的复杂性和不受控制性，使三维动画的生成非常困难。针对这个问题开发的人工智能神经网络\n借助 AI技术,可以将凡·高创作的《星夜》的艺术风格迁移到风景照片上。\n电影的自动剪辑一一计算机可以利用面部识别和情绪识别系统,对每一帧画面进行分析,比如自动标注每个镜头的景别并识别这些镜头中包含了哪些人物和角色。在所有的元素都被分析之后,系统会按照不同的风格和观看习惯对视频进行自动剪辑和处理,并且为某种风格贴上标签。如果其中某种风格是最常用的,那么下一次自动剪辑的时候，只要贴上这个标签,系统就会自动按照事先设定好的风格进行剪辑。\n## 观察与讨论\n我们身边有哪些常见的人工智能介入的图像服务?\n神经网络合成技术可以通过智能分析和学习生成流畅且逼真的四足动物运动动画。\n## 思考与练习\n1. 尝试利用电影的自动剪辑功能为某部喜欢的影片制作“预告片”。2. 尝试利用神经网络技术为动物角色调试动画。二、从理解图像到创造图像\n人工智能已经可以绘画、写诗、创作交响乐谱,甚至做更多我们认为只有人类智慧才可以控制的工作,虽然其性能还需要极大提高,但是当人工智能聪明到足以代替人类处理大部分的基础工作,并且通过不断自学拥有了自我意识与判断能力后,人类框架下的美学价值观就有了更多的可能性。在人工智能工具的协助下会产生什么样的新美学价值?人类应该如何通过学习延续人类智慧特有的优势?当个人审美叠合了普遍标准下的审美优化变成了自我判断的基准时,对于图像的判定会发生什么样的改变?请思考并尝试回答以上问题。\n## 问题探究\n如果计算机可以模拟人类大脑的神经活动，是否就可以像人一样创造有价值的图像?\n## 观察与讨论\n你觉得人工智能在艺术创造上能做什么?\n拓展学习\n自学相关知识:\n贝叶斯理论\n机器学习\n深度学习\n神经网络\n监督学习\n人工智能设计的天线可以通过运算生成基于\n效率规则的新美学标准。\n## 第四单元现代科技语境下的交互式思维方式\n## 第1课 情境与需求—想象力的框架\n基本问题\n什么是用户需求?如何设计现代媒体交互艺术作品或产品?\n## 情境导入\n科幻电影中描述的末来,在今天很多都变成现实。观看库布里克拍摄的科幻电影《2001 太空漫游》，思考导演是如何在 1964 年理解 2001 年的末来的,探讨科幻电影是如何定义末来的,以及科幻电影中的科幻道具是如何变为现实的\n$仓$ 科幻电影《2001 太空漫游》剧照 1964年导演：斯坦利 • 库布里克 [美国]\n科幻中的“真实” 源于对现实生活的体验。人类通过对生活细致入微的观察和分析,结合想象与科学理论进行各种推断和判断,可以对末来生活做出合理的设想。\n旧石器时代的石斧\n父子工具的发展更多来源于生存的本能和经验的积累，作为最常见的工具之一,斧子有各种各样的形状。除了最初天然石头本身的造型外,斧子的造型渐渐承载了使用者对于工具与功能的认识与思考。随着工业时代的开始,复杂的产品和工具逐步主导日常生活,越来越多的“使用说明书” 使得重新界定人与工具的使用关系变为迫切需求。随着人工智能时代的来临,末来的工具会通过自我学习、自我改良的方式把交互设计隐人到使用过程中,在不知不觉间改变我们的生活。在设计现代媒体交互艺术作品或产品时,需要把繁复的使用原理转换为流畅、自然、舒适的使用过程,根据“以人为中心” 的人本设计需求解决人和复杂工具的使用关系问题。\n| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 纵式 | I | $\\\\|$ | \\|| $\\mid$ | \\|| | U | 1 | $\\prod$ | $\\prod$ | $\\prod \\prod$ |\n| 横式 | - | $\\overline{=}$ | $\\overline{\\underline{\\underline{\\underline{e}}}}$ | $\\overline{\\overline{\\bar{e}}}$ | $\\overline{\\overline{\\bar{~}}}$ | | |,| 1 |\n## 观察与讨论\n请设想一下,末来的智能工具将会向什么方向发展?\n## 问题探究\n1. 什么是算筹?古人在什么样的情境下使用算筹以及如何使用?2. 末来我们将如何向机器发出命令?\n人类在 1971 年才在真正意义上发射了第一个空间站,但是早在 1964 年的电影《2001 太空漫游》中就已经设想了太空空间站的行为方式。\n## 问题探究\n1.下图中所列各式各样的记事方法,你会选择哪种方式进行记录?为什么?\n2. 你经常使用手机里哪些功能输入或者记录信息?3. 如果要你设计一款末来的手机,你认为应该如何\n在设计现代媒体交互艺术作品或产品时需要定义人和人造物之间的关系,优化人的使用体验,让艺术作品或产品充满人性。而准确地定义用户需求、细化具体情景中的问题是设计开始的第一歩。设计?\n在 1964 年的科幻电影《2001 太空漫游》中,主人公通过语音给电脑下达指令,而语音输人作为高效率的输人法在 2010 年之后才开始快速发展。受益于人工智能算法与更快的互联网速以及计算能力的飞升,语音快速录人跨越了准确率的壁垒,迅速地改变了一些传统的应用场景,比如法院的庭审记录，医院的医生检查实时语音记录，甚至连同声传译等行业也被覆盖。\n我们从哪里来?我们是谁?我们到哪里去?1897年保罗 • 高更 [法国 ] 波士顿美术博物馆藏为用户设计现代媒体交互艺术作品或产品,需要以用户为中心,设身处地地为用户考虑,这就是所谓的语境分析。保罗-高更的画,提出了语境分析的重要原则—问题产生的原因是什么?问题的现状如何?问题将如何解决与改善?在解决用户的需求时，有些时候用户需求很明确,有些时候设计者却并不了解目标用户,这就需要对目标用户的行为习惯等进行调研。比如为老年人设计一款手机输人软件,就要充分了解老年人在使用手机键盘时会遇到的各种问题。例如,老年人的视力下降问题,老年人的手指关节僵硬问题,以及很多人不会用拼音输人等问题。同时,我们还要了解他们在什么情况下会使用键盘输人信息，比如给子女发信息时或购买某类产品时。\n下面,让我们通过对不同“输人” 需求的具体情景分析,来看看不同的语境下设计需求是如何产生与被制约的。\n## WHO—一谁是用户?\n范例：老年用户在输入信息时会遇到什么问题?\n## 观察与讨论\n末来,当我们步入老年用户行列的时候,哪些问题依然存在?哪些问题消失了?又会有什么新问题产生?\n## WHEN—一什么时间?\n范例：如何在开车时输人信息?\n## 观察与讨论\n在传统工业体系下,开车时的首要任务是安全驾驶,其他任务都是第二任务。在末来无人驾驶的情境下,路途中的第一任务会变成什么?\n## 观察与讨论\n公共交通工具中的限制都有哪些?\n## 思考与练习\n你能试着为乘坐地铁和公交车的用户设计一款手机输入软件吗?画出界面效果图,与同学讨论一下你这样设计的原因。\n## WHERE一一在哪里使用?\n范例：如何在地铁上输人信息?\n## WHAT—问题是什么?\n范例：多元的个性化表达。\n第一个笑脸表情的出现,标志着互联网社交的兴起,而之后不断扩充的默认表情库,又极大地扩展了不同社交网络语境下的表达方式。为了尊重使用主体的个性化选择，进而又出现了不同的肤色表情包可供选择。开放的图片表情包,个性化的表情,便捷的生成方式，更好地满足了表达的需求。\n## 观察与讨论\n如果没有表情包辅助进行沟通，纯文字沟通会带来什么问题?\n## HOW一一输入的媒介是什么?\n范例：输人方式的改变。\n当今社会十种社交方式层次变化\n## 观察与讨论\n思维导图的这八种类别分别适用于什么情况?试着提出一、两个问题，看看用哪种导图分析最合适。\n现代媒体交互艺术作品或产品的设计不但在优化现有系统和产品中发挥着重要作用,还可以准确定义和预测需求使用情景,使设计师可以准确地预知成品，建立新型关系。每一件划时代的交互艺术作品或产品都从根本上颠覆了现有系统运行的方式，而这背后是科学的交互设计方法在准确地建构语境、创造需求。\n思维导图的发明者 David Hyerle 的思维导图八种方法。用什么方法可以帮助准确地推导分析呢?\n思维导图可以帮助快速梳理问题的框架结构层次，梳理清楚问题的关键节点和与问题相关的脉络。不同的思维导图适合梳理不同的问题类型一是作比较还是定义一个问题?是分类、分次序还是梳理流程与因果关系？思维导图可以一一对应，科学地让你找到问题的核心。四象限分析法可以帮助梳理从头脑风暴中得到的众多线索,确定核心问题。四象限是一种对事物属性进行组合细分的方法。把 $x$ 轴和 $y$ 轴的两个属性按照正反条件两两设定,得到四个象限。这两种属性是相互独立的。然后针对不同的象限,采取不同的方法和对策。通常右上区为分析确定的有利区域，也是问题的核心区域。\n时间管理坐标体系\n## 思考与练习\n从生活细微之处发现问题，尝试找到问题的根源，准确描述用户使用需求,找到解决问题的办法。\n## 拓展学习\n自学和了解一些情景分析方法:\n思维导图\n曼陀罗分析法\n四象限分类法\nkano 模型\n## 第2课 创新与模式—可以触摸的想法\n基本问题\n如何动手把想法变成现实?制作现代媒体艺术作品或产品的原型需要哪些手段和步骤?\n## 情境导入\n艺术家徐冰曾利用钳子、电钻、螺丝刀和各种废弃的建筑残骸制作了一对“凤凰”装置来表明自己的艺术态度和对中国传统文化的理解。如果你是一名创造者,你认为制作一件作品时会遇到的最大的困难是什么?\n凤凰（装置艺术） 2008 年徐冰\n一个好的想法需要多方协作,既要周密计划,又要有效执行。在工业时代,一个概念的落地需要不同领域的专业人士共同协作并且耗\n## 问题探究\n什么是“创客文化”?费相当长的时间,这样就增加了成品研发的成本。创客理念的出现改变了这种状况,创客们可以自己掌握生产工具,通过合作发现问题、解决问题，并尝试把创意的生成与商业模式结合，以创造更多价值。技术的共享、交互设计的发展、产业链服务的完善改变了相对传统和封闭的创新模式,我们可以通过对原型工具的使用,自己生产产品或运用已有工具去实现创意,再返回到使用场景中进行实践反馈与修改,以达到快速的设计进化速度。这样,创意者、设计师、执行者等具有不同专长的人可以一起合作,把想法以最低成本、最快速度、最优化方案呈现出来。\n## 一、创客的方法一动手\n创客通过动手将想法变为现实。在创意实施的过程中最重要的是将抽象信息转化为具象信息的阶段。在设计一件作品或产品前,需求和功能信息都处在抽象的概念阶段,这便需要先设计一个能将功能与内容的逻辑关系描述清楚的框架,这个框架便是这件作品或产品的原型。原型设计可以让使用者提前体验作品或产品，交流设计构想。\n木工工具\n木片搭建的建筑模型原型\n使用免费的在线原型工具设计软件,可以为自己设计一个手机操作界面。先用纸和笔画出每个界面的布局,想好多个界面之间的跳转关系,然后利用软件提供的功能画出界面的布局,做好交互的跳转链接,一个可交互的简易的手机操作系统就设计出来了。\n## 思考与练习\n自己动手尝试“复刻” 一件你喜欢的简单工具\n## 问题探究\n1. 如今很容易找到提供生产加工服务的厂家,为什么有时候还需要自己动手制作?2. 自己动手对于问题的解决有何帮助?\n油泥做的鼠标原型\n## 思考与练习\n试着学会使用身边的一件工具并用它来加工一件手工制品，体会工具与材料的关系。例如使用油泥或者纸黏土，做一个适合自己手型的鼠标。\n## 观察与讨论\n1. 什么是原型工具?原型工具的作用是什么?2. 利用原型工具设计一个手机操作系统,比较一下自己设计的操作系统和原有的系统有什么不同,看看还有哪些地方可以优化。\n$\\odot 3 \\mathrm{D}$ 打印技术的迅速发展改变了很多传统领域的应用：例如医院可以通过准确的 $3 \\mathrm{D}$ 建模打印人造骨骼,太空实验可以携带打印机在太空生产需要维修替换的太空站零件,设计师甚至可以利用塑料垃圾打印生成公共空间里的座椅。\n## 思考与练习\n1. 尝试学习 $3 \\mathrm{D}$ 建模设计,了解一般的模型设计方法。2. 尝试以小组合作的方式去优化身边服务的体验流程。\n传统古筝\n电子古琴\n## 观察与讨论\n1. 可交互的硬件中输入和输出的关系是什么?2. 目前都有哪些传感器类型,可以用来感知什么?\n$\\odot 3$ D打印\nCNC精密加工\n激光切割\n随着新技术的不断发展和成本的降低,我们将自己的创意实现为产品原型的时间大大缩短。3D 打印技术可以把设计稿的数字模型直接输出为塑料或其他材料的实物模型,CNC 数控机床可以雕刻各种材料,实现对纹理图像或精密零部件的精细雕刻、铣磨,激光切割技术可以把确定的形状丝毫不差地切割出来。\n下面以“设计一件数字媒体交互乐器” 为例,来介绍创客想法实施的方法与过程。\n## 1. 创意的生成\n制作一件可以演奏的乐器需要考虑两件事情—一输人和输出。如何输人演奏的指令?传统乐器通过拨弦、击打、吹奏等方式输人指令,电子乐器应当如何发出演奏的指令?输出的音色如何采集?直接动手制作可以发声的部件或是通过麦克风都可以采集声音，你打算如何为乐器设计输出设备?\nPVC 管道乐器\n## 2. 调查研究制作\n传感器和单片机是电子乐器最重要的零件。将各种各样的传感器,例如光敏传感器、温度传感器、压力传感器等链接到单片机,再通过简单的程序编写,就可以制作出来一个可以交互的乐器模型。单片机是简化的硬件接口,通过连接电脑输人程序参数,可以链接传感器硬件和程序软件,建立可交互的硬件模型。单片机最基础的规则是理解输人和输出的关系，成品的单片机平台有 Arduino、树莓派、Makey Makey等。\n通过单片机和传感器制作的可以演奏的香蕉音乐键盘香蕉音乐键盘制作方法\n## 【所需工具 】\n- 一台安装有钢琴键盘软件的电脑\n- 若干橡胶\n- Makey Makey控制器\n- 鳄鱼大\n- USB 连接线\n## 【制作步骤 】\n1. 根据钢琴键盘的键位设置 Makey Makey 的键位映射，这样碰触到某只特定的香蕉就会发出特定的音符。2. 用鳄鱼夹将导电孔分别连接至不同水果。3. 将 Makey Makey 控制器连接至电脑并启动钢琴键盘软件。4. 将 Makey Makey 控制器接地端连接至身体。5. 当身体与水果接触时,外部电路被接通,从而激活按键，奏响钢琴。\n电子竖琴以光束为琴弦。在琴身之中嵌人感应装置、迷你音响和烟雾机,光束在烟雾中清晰可见，手指在滑过光线时对光源接收末端进行了遮挡,对应的音符便被激活而响起。其原理是激光照射时,单片机读取光敏电阻的电压为低电频,而没有激光照射时,单片机读取光敏电阻的电压为高电频,遮挡激光时就会产生开关的效果。\n腔造型的大型雕塑则可通过自然风的吹拂，使空腔金属产生特殊的音色。\n## 观察与讨论\n如果让你自己动手创作一件作品,你最想做的是什么?在创作过程中你觉得会遇到的最大问题是什么?一、基于创客的学习\n主动地发现问题和自主地选择议题是创客的学习方式。区别于传统的被动式学习方式,创客从一开始就定位于动手实践并解决问题。通过对问题的细致观察和资料的收集整理可以找到问题的源发点,对问题的开放式探究和对实现手段的创新式改造学习伴随着解决问题的全过程。\n利用废弃的乐器和破碎的零件重新组合而成的乐队。\n## 思考与练习\n1. 思考如何处理好团队合作中创意者、设计者、执行者的关系，如何制订有效的计划和协作分工\n2. 创意输出的新方式和传统方式有何区别?3. 试着改造身边的一件工具或产品,赋予其新的使用意义。自主学习和开源知识的分享对于原型的制作必不可少。解决问题的诉求让碎片化的知识重新串联到一起。而在对工具的熟练使用和改造过程中,可以培养探究和改造的能力,创造发现新可能性的机会。在动手带动动脑的过程里，凭借着开源工具的创造性使用,创客的思考方法能够提升知识学习的效率和创造性解决问题的能力。\n创客文化带来的跨学科的学习能力和动手实践能力,让每一个人都有了创造和分享的热情,从想法到实施的过程不再困难重重。同时,在创作过程中,设计思维起到了关键的推动作用,逆向思考、批判性思考、同理心置换等设计方法在创客动手实践的过程里使创造性的学习方式成为日常习惯。\n通过动手制作学习,每个人都有可能成为改变生活的发明家、实业家，让我们共同克服困难，一起开始动手创造吧！"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":183,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCZlVbj_NFzfG0aK"},"content":{"kind":"string","value":"In this unit,you will\n1 read famous science fiction.\n2 hear and talk about robots and artificial intelligence.\n3 write a sci-fi short story.\n4 explore the relationship between science and science fiction.\n## Look and discuss\n1 What do you see in the picture?What things does this picture remind you of?\n2 Have you read any science fiction?What elements does science fiction usually include?\n## Explore the relationship between humans and robots\n1 How do robots already help humans in their lives today?What do you think a domestic robot could do for a family in the future?\n(4) 2 Read the story below,which was originally written by famous science fiction writer Isaac Asimov. Take notes on who these people are and their relationships to each other.\nLarry Belmont Claire\nTony Gladys Claffern\nSATISFACTION GUARANTEED\n(Adapted)\nLarry Belmont worked for a company that made robots. Recently it had begun experimenting with a household robot. It was going to be tested out by Larry's wife,Claire\nClaire didn't want the robot in her house,especially as her husband would be away on a business trip for three weeks,\nbut Larry persuaded her that the robot wouldn't harm her or allow her to be harmed. It would be a bonus. However,when she first saw the robot,she felt alarmed. His name was Tony. He seemed more like a human than a machine. He was tall and handsome with smooth hair and a deep voice,although his facial expression never changed.\nOn the second morning,Tony brought her breakfast and then asked her whether she needed help dressing. She felt embarrassed and quickly told him to go. Now she was being looked after by a robot that looked so human,and it was disturbing.\nOne day,Claire mentioned that she didn't think she was clever. Tony said that she must feel very unhappy to say that. Claire thought it was ridiculous that she was being offered sympathy by a robot,but she gradually admired his wisdom and integrity and began to trust him. He always treated her with dignity. She told him how she was\n## Compare and contrast\nSome words and phrases are often used to compare and contrast information. It is easier to understand two separate things by describing their similarities and differences.\nunhappy that her home wasn't elegant enough for Larry,who wanted to improve his social position with a bigger salary. She wasn't like Gladys Claffern,one of the richest and most powerful women around.\nAs a favour,Tony promised to help Claire make herself more beautiful and her home more elegant. So Claire borrowed some library books for him to read,or rather,scan. She looked at his fingers with wonder as they turned each page. How absurd,she thought. He was just a machine.\nTony gave Claire a new hairstyle and improved her makeup. As he was not allowed to accompany her to the shops,he wrote out a list of things that he would need for his work on the house. Claire went downtown and bought these things. She had an appointment to paint her nails,then she went into an expensive clothes shop. The saleswoman there was rude to her,so she rang Tony and told him she was being treated badly. He spoke to the woman,who immediately changed her attitude. Claire thanked Tony,telling him that he was a \"dear\". As she turned around,there stood Gladys Claffern. How awful to be discovered by her,Claire thought. By the look on her face,Claire knew that Gladys thought they were in a relationship. After all,she knew Claire's husband's name was Larry,not Tony. Although it was completely innocent,Claire felt guilty. When Claire got home,she wept. Gladys was everything Claire wished to be. Tony told her she was being sensitive and was just as good as Gladys. He suggested that she invite Gladys and her friends to the house the night before he was to leave and Larry was to return. By that time,Tony expected that the house,which was being completely transformed,would be ready.\nTony worked steadily on the improvements. Claire tried to help by working on a light suspended from the ceiling,but she fell off the ladder. Even though Tony had been in the next room,he managed to catch her in time. As he held her,she felt the warmth of his body. She screamed,pushed him away,and ran to her room.\nThe night of the party arrived. The clock struck eight. The guests would be arriving soon,so Claire dismissed Tony for the rest of the night. At that moment,Tony took her in his arms,bringing his face close to hers. She heard him declare that he did not want to leave her the next day,and that he felt more than just the desire to please her. Then the front door bell rang.\nA 3 How do you think this story will end?Work in groups and come up with an ending. Then listen to the rest of the story. How different is it from your ending?\n4 Claire's feelings towards Tony changed as the story developed. Review the story,and then complete the chart.\n| Occasion | Claire $\\ldots$ | Occasion | Claire.. |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n| 1 before he arrived | disliked him | 5 | called him a dear |\n| 2 | was alarmed | 6 | felt his warmth |\n| 3 | felt embarrassed | 7 | felt being envied |\n| 4 | admired him | 8 | cried all night |\n5 Complete the diagram with the similarities and differences between Tony and a human being. Then use the words in the boxes to describe the similarities and differences.\n## EXAMPLE\nA human being's facial expression changes often,whereas Tony's never changes.\n6 Discuss the questions in pairs.\n1 Do you think it is possible for a person to love a robot?Why?\n2 What relationship do you think will develop between humans and robots in the future?\n## Build up your vocabulary\n1 Replace the underlined parts with words of similar meanings from the text. Rewrite the sentences if necessary.\n1 We believe he is a man of absolute honesty,and trust his words completely.\n2 Henry told me that he was in a hurry as he had arranged to see the dentist at 10:00 a.m.\n3 Rumours are like sharp knives,cutting one's self-respect into pieces. We should be aware of this and not spread unkind news around.\n4 Because of the holiday,the students were allowed to go home early.\n5 Whoever is charged with a crime should be presumed innocent until proven otherwise.\n2 Match each word with the proper definition below.\n1 income\nA money that someone is paid regularly,usually monthly,by the organisation he or she is working for\n2 fee\nB money given for work done,goods received,etc.\n3 fare\nC money paid for work or services,typically on a daily or weekly basis\n4 payment\nD extra amount of money added to somebody's wages as a reward for hard work or good performance\n5 salary\nE money received from work,investments and so on\n6 bonus $\\quad$ F money paid to a professional person or organisation for advice or services\n7 saving G money paid for a journey on public transport,such as the bus,train,or taxi\n8 wage\nH money saved for a special purpose\n3 Complete the passage using the correct forms of the words in the box. Then in pairs share your opinion on Al development.\nfascinating test out dismiss science fiction more like dignity intelligent\nIt would not be surprising if we found it difficult to distinguish between reality and\nin the future. For example,robots first appeared in sci-fi novels,but now robot soldiers have already been __ in war. Robot experts have also built robots that can see,talk,and do other things like humans. Although a robot that looks a human than a machine could make many people a bit uncomfortable,we have to admit that it is a possibility. Sophia,currently said to be the most advanced Al robot in the world,is a great example. She has been interviewed many times,appeared on the covers of magazines,and become the first non-human in the world to be given citizenship by a country. When it comes to games,2017 became a year in which Al defeated humans in so many games that Al researchers say that it will not be long before Al can win at almost everything. So have we lost the of being the most intelligent creature?Maybe in the future,as Al becomes even more,it will become a major threat to humans. However,some people this fear. They believe if Al can handle tasks like calculating and driving for us,we will have more time for creating,thinking,and \"being human\".\n## Review useful structures\n1 Scan the reading text and underline all the verbs in the passive voice. Then discuss with a partner why the passive voice is used.\n2 Complete the sentences with appropriate forms of the verbs in brackets. Then try to translate these sentences into Chinese.\n1 What is done cannot (undo)\n2 Janet chairwoman of the student union last month. (elect)\n3 Two hundred grammes of flour should to the cake mix. (add)\n4 A 3,000-seat venue for the circus performance in November. (build)\n5 Working efficiency since this new software was adopted. (improve)\n6 Only one piece of carry-on luggage for each economy class passenger. (allow)\n7 It is a great honour for me to to address this international Al conference. (invite)\n8 When I entered the room,I found that the salesman's salary at the meeting. (discuss)\n9 With exams being adapted into Braille,a blind senior high school student scored 630 points out of 650 in the College Entrance Examination. He is expected to to a top university. (admit)\n3 Read the introduction to a science fiction novel and complete the passage using the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\begin{array}{cll}\n\\text { explore } & \\text { translate discover regard represent } \\\\\n\\text { set up } & \\text { recruit write get caught up connect }\n\\end{array}\n$$\nScience fiction by many people as a mirror through which our future can be freely imagined and The Three-Body Problem,by Chinese writer Liu Cixin,is one of those astonishing predictions about the future. The work was first published in a Chinese sci-fi magazine in 2006 and printed as a three-volume book in 2008. When the first volume into English by Chinese-American author Ken Liu,it attracted attention around the world,becoming the first Asian winner of the Hugo Award for Best Novel. The book many themes such as space exploration,alien contact,Al,and the future of humans.\nThe Three-Body Problem begins with the stories of two unrelated people,Ye Wenjie and Wang Miao. Ye to join a secret project in a remote area of China,which to contact alien life forms. In the other story,set 20 years later,Wang Miao in a popular online game called \"Three Body\",in which people live on an unknown planet with three suns. But Wang discovers it is more than a game-it uncovers a great danger threatening human existence. How are these two people's stories?And how will their behaviour change Earth's future and the civilisations of other planets?Answers to all these questions are waiting to when you go on reading.\n## Using Language\n## Voice your opinions on robots and $\\mathrm{Al}$\n1 Look at the pictures and discuss the questions in pairs.\n1 What jobs are these robots doing?What are the pros and cons of robots doing these jobs?\n2 What kinds of robots or Al developments do you hope for?\n(2) Listen to an interview and put these statements in the correct order.\n1 The host introduces the guest,a sci-fi expert.\nThe expert has robots in his home.\nAs robots become more intelligent,they may also become more dangerous. The host mentions Asimov's Three Laws of Robotics.\nThe expert says robots will have occupations such as teaching and nursing. The line between humans and robots will be more blurred in the future.\nThe host asks about benefits and problems.\nThe host asks if there are robots in the expert's home.\nIn sci-fi stories,robots often become superior and take over.\n(1) Listen to the interview again and write down the discourse markers that you hear. Make a note of how each discourse marker is used in the interview. Then compare your answers with a partner. Listen for discourse markers\nDiscourse markers are used to organise a text by marking sequence,contrast,opinion,purpose,and so on. Listening for discourse markers can help you understand a text more easily. For example,first,however,above all,in order to,etc. 4 In groups,discuss what the expert thinks of the questions and exchange your own views. You may use the following expressions to help you.\n## Changing the topic\nOh,by the way,... Oh,I remember,...\nWhat I meant to tell/ask you is ...\nThat reminds me of ...\nI think we ought to move on to ...\nOh,there was something I meant to tell you. I nearly forgot!...\n...,but (perhaps) that's beside the point.\nThe next item on the agenda is ...\nOn the one hand ... On the other hand ...\nCould I change the subject?\n1 What do you know about robot technology?What can robots do?\n2 What benefits do you think robots or Al will bring?Do you think they will cause problems as well?\n3 Do you know anything about Isaac Asimov and his famous Three Laws of Robotics?What do you think of these laws?\n## - THREE LAWS OF ROBOTICS\nLAW 1\nA ROBOT MAY NOT INJURE A HUMAN BEING,OR,THROUGH INACTION,ALLOW A HUMAN BEING TO COME TO HARM.\nLAW 2\nA ROBOT MUST OBEY THE ORDERS GIVEN IT BY HUMAN BEINGS EXCEPT WHERE SUCH ORDERS WOULD CONFLICT WITH THE FIRST LAW.\n## LAW 3\nA ROBOT MUST OBEY THE ORDERS GIVEN IT BY HUMAN BEINGS EXCEPT WHERE SUCH ORDERS WOULD CONFLICT WITH THE FIRST LAW.\n## EXAMPLE\nA: Oh,by the way,I saw a programme about robot doctors last night. It was very interesting. Do you think robots will do more of these important jobs in the future?\nB: Certainly. They will probably do most of our labour for us.\nC: Maybe,but that's beside the point. In my opinion,robots are dangerous!They are much stronger than we are and may be superior to us in the future.\n## Using Language\n## Write a sci-fi short story\n1 In groups,discuss what you would do if you could time travel.\n(1)) 2 The Time Machine was written in 1895 by famous science fiction writer H.G. Wells. Read an extract from this story,and find out how many times the Time Traveller started the machine.\n## THE TIME MACHINE (Adapted)\nIt was at ten o'clock today that the first of all Time Machines began its career. I gave it a last check,and sat myself in the leather seat. I pushed the starting lever on the main panel forwards an inch then immediately backwards again. Looking around,I saw my laboratory exactly as before. Had anything happened?I thought my mind had tricked me. Then I saw the clock. A moment before,it was a minute or so past ten;now it was\nnearly half past three!\nI drew a breath,gripped the lever and pushed it forwards. The laboratory went hazy around me. My niece came in to fetch something,maybe her handkerchief,apparently without seeing me. It probably took her a minute,but to me she moved like a rocket!I pushed the lever further. Night came as if a lamp was being turned out,and in another moment came the day. Tomorrow night came,then skipped to day,again and again,faster and faster still.\nIt is hard to explain the strange and unpleasant feeling of time travelling. It felt like I was being driven fast on a winding road. As my pace grew faster,the walls of the laboratory fell away,and I was left in the open air. The sun and moon looked as if they were being thrown across the sky,but soon there was division between night and day. Around me I saw trees growing like puffs of smoke;they grew,spread,and died in moments. I saw huge buildings rise up,then\ndisappear like in a dream. The whole surface of the earth was being changed,melting and flowing before my eyes. I calculated that I was being pushed through time at hundreds of years a minute.\nI had a strong urge to look at the random things that were being flashed before my eyes!I had thought about the risk of stopping the Time Machine many times. So long as I travelled at maximum speed,it didn't matter. But if I stopped and the same space was being occupied by something else,we would be forced together and explode like a bomb!Like an impatient fool,I pulled the lever backwards hard. With a sudden jolt,the Time Machine was flipped on its side,and I was thrown through the air.\nI was stunned for a moment,and then heard the sound of thunder. I was sitting in the rain in some mud next to the machine. \"A fine welcome,\" I said,\"for a man who has travelled thousands of years to be here!\"\n3 Read the text again and answer the questions.\n1 How does the Time Traveller first know he has travelled through time?\n2 How does the Time Traveller feel when travelling through time?What rhetorical devices does the writer use to describe his feelings?\n3 Why is the Time Traveller worried about stopping the machine?\n4 Where does the Time Machine arrive when the man finally stops it?\n4 Work in groups. Discuss what might happen next in the story. Use the following questions to help you and make brief notes. Then present your story to the class.\n- What date do you think it is when the Time Traveller finally stops?- What do you think is different about that time from the time he left?- Who or what do you think the Time Traveller will meet?- What adventures do you think he will have in the future?- Do you think he will ever return to his own time?\n5 Imagine and write your own story about a time machine you will invent,and your journey through time. Use the story and the guide below to help you.\n1 Think about what your machine will look like. Is it a vehicle or a machine?\n2 How does your time machine work?What do you have to do to make it work?\n3 What period in time do you want to travel to?Think about interesting things and people you would like to see there.\n4 Imagine what it might feel like to travel through time. Think of words to describe this and make your story as vivid as possible.\n5 Include rhetorical devices in your story,like metaphors,similes,overstatements,etc.\n6 Exchange your draft with a partner and revise the draft using your partner's comments.\n7 Share your story with the rest of the class.\n1 Complete the following sentences using the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\text { fetch superior to calculate have an urge to } \\\\\n& \\text { suspend dismiss explode pace }\n\\end{aligned}\n$$\n1 Batteries are not allowed by airlines in checked luggage,as they might due to overheating.\n2 The new generation of smartphones is greatly\n3 Since I don't have much time,I need to older version task.\n4 Ordered by its master,the Al dog the book from the bookshelf.\n5 I was so pleased to hear the bell ring and our teacher announce,\"Class is\n6 The company has to the space exploration project due to financial problems.\n7 City people are experiencing increasing psychological pressure as a result of a faster of life and rising competition.\n8 At one time or another,each of us probably ___ break the routine of daily life and try something new.\n2 Read and complete the following sentences with appropriate forms of the words in brackets. Then think about why the passive voice is used in these sentences.\n1 Mobile phones must during the concert. (switch off)\n2 When I came here at this time last year,the conference hall (build)\n3 Topics like life in the future,Al development,and aliens in sci-fi. (often find)\n4 Do you know which country by Italy,Austria,Germany,and France?(border)\n5 Continuous research on smart schools,smart homes,and smart cities. (conduct)\n6 It should publicise) (note;\n7 it hat more species will become extinct if we continue to destroy the ecosystem. (assume)\n8 All members of the audience should smartly,and the wearing of slippers in the concert hall. (dress;not allow)\n## REFLECTING\n๑- What interesting things about science fiction did you learn in this unit?\n(- What new vocabulary and structures did you learn in this unit?How well can you use them?\n@ Do you think comparing and contrasting,and listening for discourse markers were useful strategies for you to understand the texts?\n(@ What problems did you have with this unit?How did you solve them?\n๑ Overall,I thought this unit was inspiring useful so-so difficult.\n## * Project: Design a robot or an Al device\n1 In groups,do some research about robots or Al devices in sci-fi films and novels,and write a list of as many robot characters or Al devices as you can think of. Use the Internet to help you.\n## the Star Wars movies Wall.E Big Hero Six\nthe Transformers movies Pacific Rim the Foundation Series\n2 Make a table like the one below and fill in the parts for different robot characters and Al devices on your list.\n| Movie/Novel | Name | Characteristic | $\\begin{array}{l}\\text { Function/ } \\\\ \\text { Ability }\\end{array}$ | Unique quality |\n| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |\n| Star Wars | R2-D2 | $\\begin{array}{l}\\text { Brave,funny,} \\\\ \\text { mischievous }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { Co-pilot,hack } \\\\ \\text { computers }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { He speaks in beeps and } \\\\ \\text { whistles }\\end{array}$ |\n| | | | | |\n| | | | | |\n3 Create your own robot character or Al device. Consider the following questions and make notes.\n1 What is your robot or Al device called?Why?\n2 What does it look like?Why?\n3 What can your robot or Al device do?Why and how?\n4 Does it have a personality or specific function?If so,what is it like?\n5 What makes your robot or Al device unique?\n4 Prepare your design for submission to a science fair using the following guidelines.\n- Design a poster or slide presentation showing your creation,including a name,title,and pictures of your robot or Al device.\n- Write a description of the robot or Al device.\n- Make a presentation using your poster or slides.\n## Mysterious Crop Circles\nThis video examines a strange phenomenon that has taken place in the English countryside for many decades. From time to time,crop circle patterns have appeared,with people debating for years their possible causes and meanings.\n## BEFORE YOU WATCH\nLook at the photos from the video and discuss the questions in groups.\n1 What do you think these patterns represent?\n2 Who or what do you think made these patterns and how?\n## WHILE YOU WATCH\nAnswer these questions.\n1 Who do some people think the circles are made by?\n2 Why did Mr Presley decide to find out more about the circles?\n3 Where were other types of circles found?\n4 Why do Matthew and his team like making crop circles?\n5 What does Matthew think some people use the crop circles for?\n## AFTER YOU WATCH\n## Discuss the following questions in groups.\n1 Do you believe crop circles are all made by humans or by aliens?What do you think the crop circles represent?\n2 What kind of crop circle would you create?Discuss and decide on its appearance and meaning. Draw it on a large sheet of paper. Then present it to the rest of the class.\n## UNIT $\\angle$ ATTRACTIONS\nWhatever makes an impression\non the heart seems lovely in\nthe eye.\n-Sadi\nIn this unit,you will\n1 read about iconic attractions in different places.\n2 hear and talk about what best represents a place.\n3 write a description of an iconic animal.\n4 learn more about iconic attractions in a city or town.\n## Look and discuss\n1 What do you know about the place in the photo?\n2 What are your impressions of this place?\n3 Do you know of any other iconic attractions in the world?\n## Experience the iconic features of Australia\n1 Work in groups and discuss the questions.\n1 What is the first thing you think of when you think about Australia?\n2 What is your impression of Australia based on your experience and/or what you have seen in the media?\n2 Skim the text. Match the blog entries to the subheadings. Write the blog entry numbers in the blanks. Two are extra.\nThe foundation of Australia\nFirst impressions\nReflections on multiculturalism\nPolitical divisions\nPreparing to travel\nAborigines and the didgeridoo\n$25 \\operatorname{Sep}$\nNext week I'm travelling to Australia to visit a friend there over the school holidays. I plan to keep this blog to record my experiences and what I learn. I have already done some research on the country. Located to the south of the equator,below many other countries on the globe,it's often informally referred to as \"down under\".\nI have also read about some iconic sites,such as the Sydney Opera House and the Great Ocean Road,and animals like the cute koalas and kangaroos. I can't wait to see all of them!However,as I major in social studies,I'm more interested in meeting people in Australia and experiencing their culture,food,and way of life.\n1 Oct\nI'm here in Sydney!Since I arrived,my friend has brought me to my first open-air barbecue and has also shared many different but yummy meals with me,so my first impressions of Australia have been all about food!A lot\n$\\operatorname{dim} \\operatorname{sim}$ of typical Australian food,such as the Sunday roast,is originally British. Bakeries,fast-food joints,butcher shops,cafes,and restaurants everywhere provide some of the premier food experiences in the world. The influence of Asian cultures,on the other hand,led to the introduction of bean curd and Asian herbs,along with Australian versions of foods like the Chinese-inspired $\\operatorname{dim}$ sim.\nMy friend and I have arrived in Katherine,a town in Australia's Northern Territory. We're here to learn about the life and customs of the Aborigines,who are native to Australia. The Aboriginal population might be small,but its influence is still visible. For example,\"Bondi\" in \"Bondi Beach\" is an Aboriginal word meaning \"water breaking over rocks\".\nTo survive in this vast land on the ocean,the Aborigines had to be in close contact with nature. This shows in their music,too,which celebrates the natural world and the spiritual world around them. Most of their musical instruments are really just sticks found on the ground,among which there is an amazing instrument called the didgeridoo.\nThe didgeridoo is made from a tree branch which is hollow. To play the didgeridoo,you put your mouth on\none end and blow while vibrating your lips. Unlike a horn,there are no finger holes. The didgeridoo player has to change the shape of his mouth in order to change pitch. A skilled player can play for a long time without stopping to breathe. He does this by continually breathing in through his nose while breathing out through his mouth and into the didgeridoo. I tried to learn how to play it,but after trying for hours,I was convinced that I could never make a musical sound with this instrument!\n6 Oct\nIt's almost time for me to say goodbye to Australia. I've enjoyed my time here very much. After being here for a while,my biggest impression is the complicated mix of peoples and cultures that make up the nation. Although the main cultural influence since 1788 has been Western culture,minority cultures have also played a part in shaping the unique Australian culture,with many of the new cultural influences contributed by immigrants. It is said that now nearly half of all Australian citizens were either born overseas or have parents who were born overseas.\nPersonally speaking,what I like most about Australia is the people themselves. They have a straightforward and free-and-easy attitude towards life,and their friendliness and warmth made me feel at home wherever I went.\nAfter experiencing Australia,I have to say that I agree with the tourism slogan: \"There's nothing like Australia.\"\n3 Read the text again and take notes. Then use your notes to answer the following questions.\n1 What does \"down under\" mean?\n2 How has Australian cuisine been influenced by different cultures?Give two examples.\n3 What is the main theme reflected in Aboriginal music and why?\n4 What are the writer's first and biggest impressions of Australia?Why?\n(0)\nTake notes\nWhen you read a passage,sometimes it helps to take notes so that you can better remember and understand what you have learnt. When you take notes,it is good to write down the important facts just using key words and ignore many of the small words. You can also use abbreviations,such as \"Aus\" for \"Australia\" and \"N\" for \"north\",and use symbols such as \"\\\\&\" for \"and\".\n4 Did you find your notes helpful?Discuss how your notes can be improved.\n5 Work in groups. Discuss what iconic Chinese attractions you would like to introduce to a foreigner and explain why.\n## Build up your vocabulary\n1 Write down the word that matches each definition. Make a sentence with each word.\nan imaginary line around the earth at an equal distance from the North and South Poles\nan outdoor meal with food cooked on a metal frame over a fire a plant that is used to improve the taste of food,or to make medicine someone who owns or works in a shop that sells meat the establishing of a new institution or organisation\n2 Read the following pairs of sentences and find out which underlined word has the same meaning as the one used in the reading text.\n1 A The partners agreed to make a joint effort to meet the project deadlines.\nB There are many burger joints in Bondi Beach,one of Australia's most famous tourist spots.\n2 A The premier of the Australian government is called the Prime Minister.\nB The Sydney Opera House is a performing arts centre in Sydney. It is one of the 20th century's premier buildings.\n3 A Australian English is particularly different from other types of English in its pronunciation,so it is rather straightforward to recognise an Australian accent.\nB Many Australians have a straightforward approach to life.\n4 A A minority of frogs in the forest are poisonous,and locals extract the poison to use on the tips of their arrows.\nB Ethnic minority groups in China are often entitled to special funds from the government to help protect their cultural heritage.\n3 Read an advertisement on Thailand's iconic attractions. Fill in the blanks using the correct forms of the words in brackets.\nThailand is a premier holiday destination,attracting tourists from all over the world. Consisting of 77 provinces that (stretch) all the way down to Malaysia in the south,the country has a lot to offer and is a great getaway. A major attraction of Thailand is its amazing selection of islands,each with long sandy beaches and clear blue water. Visitors to the beaches can enjoy many activities,(include) diving,kayaking,and rock climbing. Finding the islands is not (complicate),and there are a variety of islands to suit all tastes. Be careful,however,not to go to popular islands during peak season,unless you want to (wrestle) with other tourists!Many tourists also enjoy visiting Chiang Mai to see the beautiful elephants,the national animal and proud (iconic) of Thailand. Unfortunately,elephants are (endanger) in Thailand,but special parks have been set up to protect their safety and freedom. Visitors can see these (amaze) creatures in their natural domain,and also sponsor an elephant to preserve its health and liberty.\n## Review useful structures\n1 Work in groups and read the text again to find as many examples of past participles as possible. Then discuss whether each past participle functions as an attribute,adverbial,predicative,or object complement.\n## EXAMPLE\nLocated to the south of the equator,below many other countries on the globe,it is often informally referred to as \"down under\". (located/adverbial)\n2 Fill in the blanks with the help of the beginning letters. Then rewrite the sentences without using past participles and recognise the difference.\n1 D as \"the home of golf\",Scotland is a perfect destination for a relaxing holiday. 2 Cuba is just south of America,$\\underline{s}$ from it only by the Straits of Florida. It is a country $\\underline{k} \\quad$ for its exciting music and dancing.\n3 With many parts of the world not $\\underline{m}$ yet,researchers have begun a project that involves travelling around the world and taking sample photographs.\n41 by the first European settlers to Australia,the Sunday roast is now considered typical Australian food.\n5 E to the freezing weather,many brave tourists and scientists still choose to visit Antarctica.\n$6 \\underline{1}$ by Chinese culture,many capital cities now have Chinatowns which are in themselves popular tourist attractions.\n3 Below is a passage about the history of the Eiffel Tower before it was considered an iconic attraction. The text contains quite a few verb form mistakes. Correct the mistakes on your own. Then compare your corrections with a partner.\nThe Eiffel Tower is the most famous landmark in France,and one of the most visiting monuments in the world. But it wasn't always so popular. In fact,in 1886,just after its construction was first propose,many were strongly against it. At that time,it would have been the tallest building in the world,and many claim it would destroy the skyline of Paris,or perhaps even destroy some historic landmarks. The chief engineer,Gustave Eiffel,replied say that such a large monument was necessary to symbolise the great efforts of the French people as well as the great advancements in modern engineering,industry,and science. The next year,Eiffel gains approval and the tower was built in time to celebrate the 1889 World Fair in Paris. If you look carefully at the tower,you can still see the names of the 72 scientists,engineers,and mathematicians who help in its construction. Originally,the tower was planned to be taken down after 20 years,but it proved to be too useful as a communications tower,not to mention a giant advertisement board,before finally becomes the iconic attraction that we all know today.\n## Using Language\n## Discuss what best represents a place\n1 What do you know about New Zealand?Do some research to find out more about the following. Which attracts you the most?\n1 the Bay of Islands\n2 the haka\n3 a kiwi bird\n5 a sulphuric pool\n6 manuka honey\n7 bungee jumping\n8 a flock of sheep\nत. Listen to a radio programme called Amazing New Zealand. Three speakers are talking about what they believe to best represent New Zealand. Match the speakers with their jobs and their choices.\nDave Edmonds\nFelicity James\nJane Smith writer of the Fantastic Life blog\nbusiness journalist\neditor of World Nature magazine the geothermal parks\nthe New Zealand experience\nthe Bay of Islands\n3 Listen again and take notes. List the reasons given by the speakers why these three things best represent New Zealand. 4 How do the speakers sum up their opinions?Complete their sentences with the words you hear.\nSum up\nWhen people talk about the same subject for a long time,they often end by stating the main point of their talk. Such summaries often begin with phrases such as In summary,To sum up,All in all,In short,and so on.\n3,I would like to suggest that tourists not just visit iconic places in New Zealand-they should experience its culture.\n5 In groups,discuss what best represents China. Brainstorm the following topics and take notes.\n- the cultural centre\n- the centre(s) of various cuisines\n- the best place to see nature\n- the most diverse region - the economic centre\n- the music centre\n- the best place to experience history\n- the place with the best quality of life\n6 Choose one place to give a presentation on. Use the expressions below to help you.\nDescribing special features of a place\nIt's a leading ... It's home tolof ...\nIt has/features ...\nYou can visit/see/enjoy ...\nIt's one of the top/best ... in the world.\nIt's celebrated around the world for ... It's famous/well-known for ... centre. It's the centre of ...\nSome of its attractions include ... ... allows people to ...\n## Describe an iconic animal\n(1)) 1 Read the text and then answer the questions on page 21 .\n## THE AMAZING ANIMALS OF AUSTRALIA\nOur topic today is \"Creatures Unique to Australia\",with questions answered by wildlife expert,Dr Jim Smith.\nAustralia has lots of unique animals,but which animal is a symbol of the country?\nIt has to be the kangaroo,as it has a wide distribution throughout the country. It's a tough animal that has to survive in a difficult environment. Also,it cannot walk backwards,so it is always moving forwards. This expresses the strength and resolve of the Australians as individuals and as a nation. Baby kangaroos weigh only two grammes at birth. They then find their way\n## Using Language\ninto their mother's pouch-a kind of pocket-to stay safe and warm. They sleep and drink milk in that temporary,protected environment until they are about seven or eight months old. After this phase,they go out to try their legs. After they learn to jump,they gradually spend less time with their mother and learn to be independent. Kangaroos may look cute,but encounters with them don't always end so well. Kangaroos can hit and kick very hard,so please folks,if you see some kangaroos,remember they're not for petting!\nKoalas are cute,and we see so many pictures of people holding them. But in many places in Australia,it is against the law to even touch them. Can you clarify that?\nThey are really quite cute,but the truth is,koalas are very sensitive creatures who can easily panic because of even small changes in their environment. They spend quite a lot of time eating,sleeping,and hanging onto tree trunks,so interaction with humans can cause them a lot of stress. Because of this,the government began to make laws against touching koalas,in the interest of animal protection,as well as public safety. So,if you see one in the wild,you shouldn't approach it to pick it up or even touch it. If you want to hold a koala,you have to go to certain licensed zoos where animal experts make sure that the koalas selected for each session are in a good state for human contact and that they are handled for only a limited time and on a limited frequency of occasions.\nSo,we've talked about some cute animals. What about animals which aren't so cute?\nMy favourite is a little creature called the Tasmanian devil. If you are out camping in Tasmania and come across one,the experience might scare you!Tasmanian devils hunt at night,so you won't usually see them,but you may hear their loud cries when they are fighting or eating. The noise they make could wake the dead. Frightening!They are about the size of small dogs and look like rather large black rats. They also have a terrible smell!Their diet is mostly dead animals. Fortunately,despite their name,they are generally not violent towards people. Australia also has some animals that many people have never heard of,for example,the duck-billed platypus. Is that some kind of bird?\nNot at all. While it may lay eggs in a nest like a bird,it's really a primitive mammal,with a unique biology. Its eggs hatch after about ten days,and then the baby platypus nurses from its mother like all other mammals. Its nose looks like a duck's bill,and it has feet like a duck's so it can dive under the water,but it's covered in hair. Do you know what's really strange about a platypus?The platypus doesn't use its senses of sight or smell to find food. It has a capacity to find food in the water by using electrical sensors in its bill. There are only a small handful of animals in the world that can do that!\n1 When do baby kangaroos begin to spend less time with their mothers?\n2 Why shouldn't you try to pet a wild kangaroo?\n3 What do koalas spend most of their time doing?\n4 Why has the government made it against the law to handle koalas?\n5 What two things about Tasmanian devils can bother people most?\n6 What do Tasmanian devils like to eat?\n7 What makes the way duck-billed platypuses give birth so different from other mammals?\n8 What is the unique way used by duck-billed platypuses to find food?\n2 Read the text again. How does the writer describe these animals?Find at least three rhetorical devices the writer uses to arouse the readers' interest.\n3 Write a description of an iconic animal in China.\n1 In groups,brainstorm a list of four iconic animals.\n2 Do some research and make notes. For example:\n- where they live\n- what they eat\n- what they look like\n- how they are different from other animals\n- how they interact with people\n- any other unusual or interesting facts about them\n3 Using your notes,write a description of one of these animals. Remember to use some rhetorical devices to make your writing vivid and interesting.\n4 Exchange your draft with a partner. See whether the writer does a good job of describing the animal. Take your draft back and revise it using your partner's comments.\n5 Present your description to the rest of your class.\n## Assessing Your Progress\n1 Complete the sentences using the correct forms of the words in the box.\ndistribution violence frequency herb hatch capacity\n1 The iconic Beijing National Stadium,also known as the \"Bird's Nest\",has a of 80,000 .\n2 Special tiger reserves with fences have greatly improved the of the wild tiger population across India,and local police are now entitled to give longer prison sentences to hunters.\n3 The __ of the boat trips between the islands falls greatly in bad weather when stormy waves make such journeys especially difficult.\n4 The largest native bird of Australia is the emu. Male emus are good fathers-after their babies are,they take care of them until they are nine months old.\n5 are an essential component of traditional Chinese medicine.\n$6 \\quad$ tornado storms have been known to cause severe damage in America's famous \"Tornado Alley\" area\n2 Fill in the blanks using the appropriate forms of the verbs in brackets. Then reorder these sentences to make a passage. Find out the link between the Grand Bazaar and the Silk Road.\nA (construct) as part of a larger political plan,the market was established to improve the city's overall economy and prosperity.\nB By the 17th century,the two markets and their surrounding areas had joined together to create a giant market that became an important part of the Silk Road,(link) Europe to Asia.\nC As for the future,(inspire) by its own history,the Grand Bazaar (大巴扎集市) is still growing,with many shops opening nearby,offering cheaper prices that attract even the locals.\nD Today,the Grand Bazaar is extremely iconic,(mix) Turkey's glorious trade history with its special brand of modern cultural tourism.\nE At first,the Grand Bazaar (sell) mostly textiles,but it soon expanded into selling books,jewellery,furniture,food,and a lot more.\nF The market that was originally built was quite small in comparison to today's Grand Bazaar. Some years later,another market (open) nearby.\nG The Grand Bazaar in Istanbul,Turkey,has a long history___ (date) back to 1455.\n## @REFLECTING\n๑ Which iconic attractions in this unit have you heard about before?Which are new to you?Which impressed you the most?\n๑ Do you think you are becoming more confident in dealing with longer reading and listening passages by learning to take notes?\n๑ What do you think you are supposed to share when asked to describe a place you know well?\n๑ What rhetorical devices did you learn to use in your writing?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## * Project: Introduce an iconic attraction in your city or town\n1 In groups,brainstorm the kinds of things that people would most like to experience when they travel to a new place. Examples include:\n- foods\n- buildings\n- celebrities\n- festivals\n- scenic views\n- culture\nApart from these,what other kinds of things can you think of?\n2 Do some research and come up with three iconic attractions that may best represent your city or town. Think about what people can experience there.\n3 In groups,compare your lists. Discuss which attractions are the most impressive and representative,and come up with a final list of the top three.\n4 Each of you should write about one attraction from the list and explain why it is worth visiting.\n## EXAMPLE\n## DUJIANGYAN\nOriginally constructed around 256 BCE by the State of Qin as an irrigation and flood control system,Dujiangyan is a remarkable example of ancient engineering skill and is still in use today. During the Warring States period,people who lived along the banks of the Min River were troubled by annual flooding. Qin governor and irrigation engineer Li Bing investigated the problem thoroughly. He led a team to construct a levee to redirect a portion of the river's flow. Then they cut a channel through Mount Yulei to discharge the excess water. After the system was finished,no more floods occurred. What's more,it made Sichuan one of the most productive agricultural regions in China because the redirected water from the Min River could be used for irrigation. If you visit Dujiangyan,you will see an unusual construction that resembles a fish's mouth. This famous attraction,Yuzui,together with two other important parts,namely,Feishayan and Baopingkou,was scientifically designed to control the water flow throughout the year. Recognised as a UNESCO heritage site,Dujiangyan has irrigated farms while preventing floods for over 2,000 years.\n5 Give a presentation in class to introduce the city or town. You could even include a video of the attraction.\n## The Mbantua Festival\nMbantua means \"awakening the desert\". The Mbantua Festival brings together hundreds of Aboriginal performers from across central Australia to celebrate their ceremonies,culture,and music through theatre,events,workshops,art,and film screenings.\n## BEFORE YOU WATCH\n## Match the following things.\n1 Aborigines\n2 an Aboriginal group in Alice Springs\n3 good food\n4 what the women are carrying on their heads in the race\n5 what a tourist decides to name her animal sculpture\n6 white people\nA \"Alice\"\nB good tucker\nC billy cans\nD indigenous groups\nE non-indigenous people\n$F$ the Aranda people\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check your answers in Before You Watch.\n2 Circle the best words to complete the sentences below.\n1 Independent/Indigenous groups from across Australia's desert centre have come to share with one another on the sacred/secret grounds of the Aranda people in Alice Springs.\n2 They might be using billy cans instead of wooden bones/bowls but the activities are helping keep alive traditions which might otherwise be skipping/slipping.\n3 It's presenting an alternative picture of a national history/story which can look very apparent/different for black and white Australians.\n4 That's what we are trying to do with this festival-bring non-indigenous people to us,hear/share our culture with them,and our history,in the hope that they feel like that part of the nation's history is part of their own dignity/identity.\n5 As night falls in the small object/pocket in the heart of Australia,people have been brought closer together,at least for a few days/in a few ways.\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss the following questions in pairs.\n1 Why do you think this festival is important to Aborigines?What about non-indigenous people?\n2 What interested you most in the video?Why?\n3 What opportunities do you have to experience and learn about different cultures in China?\nIn this unit,you will\n1 read about sea exploration in the past and now.\n2 hear and talk about protecting life in the sea.\n3 write an argumentative essay about sea exploration.\n4 Appreciate the sea through poetry.\n## Look and discuss\n1 What do you think of when you see the photo?\n2 What sea animals and plants do you know?\n3 What words would you use to describe the sea?\n## Learn about sea exploration\n1 Do you know any stories about sea voyages?Share your story with a partner.\n(I)) 2 Look at the title and skim the text. Decide what type of essay it is.\n## REACHING OUT ACROSS THE SEA\nTrade and curiosity have often formed the foundation of mankind's greatest achievements. To complete the great map of the world was a strong passion for the people of early civilisations. Marco Polo's tales inspired European explorers to search for sea routes from west to east. However,merchants and explorers from the East set sail from east to west many years before Columbus first did. In ancient times,silk from China found its way overland to India,the Middle East,and Rome,along what became known as the Silk Road. A trading route across the sea was also extended along the coasts of the Indian Ocean,centred around Ceylon (now Sri Lanka). Here,merchants from China and many other places met to negotiate trade deals,which also led to more awareness of each other's cultures. Over the centuries,further trading allowed more exploration of the regions to the west of China,as recorded in Du Huan's Record of My Travels in the eighth century.\nLater,the Ming Dynasty further developed relations with these regions. Between 1405 and 1433,seven large fleets sailed west on voyages of trade and exploration. These fleets were a sight to behold and were in a league of their own at that time. Under the command of Zheng $\\mathrm{He}$,they set sail from the South China Sea across the Indian Ocean to the mouth of the Red Sea,and then to the east coast of Africa. African royal families sent gifts such as giraffes as gestures of friendship in return for gold,silk,and spices. Although China withdrew from further expeditions after 1433,these land and sea routes remained active channels between other cultures for centuries.\nTo reach out across the sea remains a strong desire today. The ancient sea routes travelled by Zheng $\\mathrm{He}$ are being revisited with the 21st Century Maritime Silk Road,which is part of the Belt and Road Initiative.\n## Identify essay types\nThere are four major types of essay: narrative,descriptive,expository,and argumentative. A narrative essay is a story with a beginning,middle,and end. A descriptive essay describes a subject and lists interesting details. An expository essay is factual,giving information on a subject. Finally,an argumentative essay aims to convince the reader.\nThe aim of this initiative is to encourage cooperation and trade across the historic Silk Road areas,and strengthen the bonds between China and the rest of the world. Trading has grown greatly in recent years,and will continue to do so in years to come. China has invested billions in systems and services along these routes,which will help to greatly develop the whole area for the benefit of future trade and cultural exchange.\nChina has also joined its friends across the sea on other important projects. Although the ancient sea routes of Zheng He have been travelled many times,there are still many other places left to explore. In recent years,China has joined other nations on several expeditions to explore the Arctic. From a scientific point of view,there is an urgent need to study the Arctic in order to understand climate change and its effects.\nHundreds of years on,and with the latest technology in hand,the need to trade and the desire to enhance relationships will drive China to reach out across the sea far into the future.\n3 Read the text again. Write down the main idea of each paragraph.\n4 Scan the text and fill in the table with the correct names.\nName\nDescription\nThe name of the trade route between China and the West\nIts kings sent gifts such as giraffes to China\nAn area currently being explored for scientific reasons\nA destination of silk and a major European capital\nThe modern country name for Ceylon\nThe historical period when China expanded maritime exploration to other regions\nThe author of Record of My Travels\nThe commander of the seven fleets\nThe person who wrote stories that inspired European explorers\n5 In groups,discuss the following questions. Make notes under two columns: Facts and Opinions.\n- Which countries reached out across the sea in the past and why?- What benefits and problems did those countries get from doing this?- What effects did reaching out across the sea in the past have on the world?- What do you think is the significance of the Belt and Road Initiative?\n## Build up your vocabulary\n1 Write down the word that matches each definition. Then find the sentences containing these words in the text.\nan imaginary story or an exciting description of an event related to the king or queen of a country to reach an agreement by discussion to stop taking part in an activity to make something longer or larger a connection between people a level of quality,ability,etc. a deep passage of water used as a route for ships\nChoose the appropriate words from above to complete the following sentences.\n1 Their common experience created a strong between them.\n2 As a major figure in British politics,Churchill was in a of his own.\n3 The deadline has been\n4 I'm reading a book about folk by two days. and ancient legends.\n2 Complete the sentences with the correct forms of the phrases in the box.\n$$\n\\text { a sight to behold in hand withdraw from in return }\n$$\n1 Henry Norman Bethune devoted his life and profession to helping people without expecting anything\n2 Last summer we visited an island in the Indian Ocean,whose rocky coastline and long golden beaches were\n3 The tennis player several tournaments due to injury.\n4 With lots of food and drink,they set off for their picnic.\n3 Complete the passage below with the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\begin{array}{ccc}\n\\text { find one's way boredom } & \\text { reach out across the sea } \\\\\n\\text { set sail } & \\text { form the foundation } & \\text { tale motivate }\n\\end{array}\n$$\nIn 1519,Ferdinand Magellan,a Portuguese adventurer,made the first voyage around the world. On 14 June 2008,nearly 500 years later,a 16-year-old American boy,Zac Sunderland,on a similar journey. After 13 months,he returned with a new world record: the\nyoungest person ever to sail around the world.\nZac grew up on a boat and learnt how to sail when he was four,which of his success. As a child,Zac read a book about Robin Lee Graham who had sailed around the world alone as a teenager in 1965. Zac was greatly inspired by Graham's . After his 16th birthday,Zac started making plans for his journey. Using his own money,Zac bought a boat and set off.\nis often a mixture of danger and Zac had to\nthrough heavy storms and get by on little sleep on his journey. It was boring to stay on a boat all day,so Zac read lots of books!He also emailed his family using his laptop,telling them about his experiences around the world.\nWhen the journey ended,Zac's adventure received widespread media coverage. At his press conference,he talked about how passion and courage made his dream come true. In his opinion,there's so much that people can achieve with the right and ambition. Just go for it!\n## Review useful structures\n1 Find all the sentences containing infinitives in the reading passage. Then mark their functions.\n1 As the subject $(S) \\quad 2$ As the predicative $(P) \\quad 3$ As the object (O)\n4 As the object complement (OC) 5 As the attributive (Attr) 6 As the adverbial (Ad)\n2 Join the words to make sentences using infinitives. Then decide the function of each infinitive.\nEXAMPLE\nIt is fun / visit an aquarium / in summer\nIt is fun to visit an aquarium in summer. ( $S$ )\n1 He/ encouraged me/ participate in the surfing competition -\n2 The storm / seems / be getting closer\n3 Magellan / was the first person / sail around the world\n4 The UN peacekeeping force / aims / maintain peace and prevent armed conflicts -\n5 The crowd / stood / applaud / scientists / for their important ocean research work\n6 It is a good idea / tax / plastic bottles / so that people use them less -\n7 The Jiaolong manned submersible / is said / be able / reach $7 \\mathrm{~km}$ underwater\n8 It remains / be seen / whether or not his capsule can work\n3 Read the beginning of The Little Mermaid and use the proper forms of the verbs in brackets to fill in the blanks. What do you think happens next?\nFar out in the ocean,where the water is as clear as glass,lives the Sea King. The ocean is too deep __ (measure). We may imagine there is nothing except yellow sand under the sea,but actually it is not rare (see) the most unique flowers and plants (dance) in the fast-moving water. In the deepest spot of all stands the Sea King's castle,which has walls of coral and a roof (form) of beautiful shells. The mother of the king,a wise woman who is proud (be) born into the royal family,takes care of his six daughters. Among the six sea-princesses,the youngest is the prettiest. Although she has delicate skin like a rose-leaf and eyes as blue as the deepest sea,she has no feet but a fish tail just like her sisters. The most common way for the princesses long is (swim) in the halls of (play) all day the castle or among the flowers growing out of the walls,feeding and touching the fish (swim) up to their hands through the windows. They seem (not worry) about anything,except for the youngest,who ...\n## Using Language\n## Get to know about whales and other sea animals\n1 Read the poster below and discuss the questions.\n1 What aspect of the camp would you like best?\n2 Do you think it is important to carry out research on whales and other sea creatures?\nWHALE\nWATCHING\nCAMP\nDo not miss this opportunity to learn all about these amazing animals and see them at close range on their annual migration south to the Antarctic.\nCome to our whale watching camp and learn more about these intelligent creatures!Listen to whales singing,watch them leaping out of the water,and observe them with our special video cameras. And to help us with important research,you can even become a member of our team. (1) 2 Listen to the head researcher talking to the campers at the end of the day. What three things were the campers asked to do?\n1\n2\n3\n## Listen for sequence\nWhen people talk about a series of actions or events happening in sequence of time,they often use certain words and phrases,such as first,next,then,after that,later,and finally.\n3 Listen to Luke's part of the conversation again. Number the following sentences in the correct order. Then work out what they have done at the camp.\nAfter that,we gave the group of whales a name,and each member a number.\nThey will be added to the directory so we can identify them in the future.\nMost whales have slightly different fins and marks,which can help us to tell them apart.\nMeanwhile,we also noted their location,so we can track their movements and plot their migration path.\nThen we took pictures of their fins.\nFinally,we contacted other whale research groups around the world to share the information with them.\n1 First,we followed a group of whales with the boat.\nLater,we created a database of their fins and locations. (1) Listen to the conversation again and answer the questions.\n1 How many species of whales are there?\n2 What is the criterion to divide the main types of whales?\n3 What do whales use sounds for?\n4 Why do the campers take pictures of the whales' fins?\n5 Why do they contact other research groups?\n5 Some of the students could not make it to the camp. Imagine you were there. Tell your partner about what happened,using the expressions in the box below. Your partner can also ask questions to find out more about what happened.\n## Expressing sequence\nFirst(ly),... Second(ly),... Third(ly),... First of all,..\nThen/After that/Afterwards/Next/Later on ...\nIn the end/At last,...\nAt that time ...\nIt began when ... $\\quad$ Meanwhile ... Later ... $\\quad$ Finally ...\n## EXAMPLE\nA: Today we learnt about whales and whale research. First,we found some information and facts about whales. We used the library and the Internet.\nB: What did you do after that?\n6 Watch the video Protecting Biodiversity,and then discuss what other sea animals you would like to see. Talk with your partner and make a plan for a trip to see the animals. Your plan should include activities you would like to do.\n## Using Language\n## Express your opinions on sea exploration\n4)) 1 Read the two texts below and find the arguments and evidence in them.\n## Text 1\nWhen people talk of exploring the sea more,they usually mean exploiting it. Sea exploration has caused many problems and will continue to cause more.\nMore exploration means more pollution. The Deepwater Horizon spilled over 200 million gallons of oil into the sea in 2010. Plastic pollution is also bad,killing many birds and fish,and has even been found in our tap water.\nMining for resources is very damaging,especially in the Arctic. Because of climate change,there is less ice now,which means we can look for more fossil fuels further north. But if we burn these,the ice will melt more and this negative cycle will continue. Climate change is warning us that something is very wrong. Overfishing is another problem. Whales and dolphins are also hunted for their meat or for socalled research. Although this was banned in 1982,some countries are still \"murdering\" these intelligent creatures without mercy.\nThe sea is home to life,not human beings' possessions. It is huge,but it is more sensitive than we think. If we do not protect it,future generations will not forgive us.\n## Text 2\nTo truly understand our planet,we must explore the oceans which cover most of it. Opponents may be concerned,but sea exploration is important for our future. For example,scientific research ships can help address important issues such as climate change. We need to understand what is happening to our planet so that we can take action. Therefore,more research is necessary. Understanding more about the sea will also help us manage its resources better. Logging new species will improve our understanding of life on the earth. It may help us discover new medicines,as well as new sources of food and energy. Accessing the deep ocean may also help us to predict events such as earthquakes.\nThe population of the world is growing and we need new resources for future development. There are probably vast amounts of resources under the sea and ice,not just oil and gas but also valuable minerals.\nOf course,there are still environmental risks. However,these should be balanced with economic needs. Hopefully,as technology improves,we may have more options for managing this balance.\nDecline in oil spills\nGlobal trends in the state of world marine fish stocks\n3 In groups,discuss the following questions and take notes.\n1 What is your opinion about sea exploration?Do you agree with one argument more than the other?\n2 Has your opinion changed after reading the two texts?Why or why not?\n3 Are there any other aspects of sea exploration not mentioned that you think are important?\n4 Based on your note,write an argumentative essay on sea exploration,expressing your opinions with supporting facts.\n1 The following questions may help you.\n- What is the purpose of sea exploration?- How does sea exploration help us to protect the sea?- How does sea exploration cause damage to the sea?- Is there a good balance between protection and exploitation?\n2 Use the PEEL method to help structure your argument.\nPoint What point do you want to make?\nEvidence\nWhat facts and examples can you find to support your point?How reliable are the sources?\nExplanation\nExplain how the facts support your opinion and show other opinions to be incorrect.\nLink\nConnect this point to the next point,or back to the main point of the essay or paragraph.\n3 Write your draft and exchange it with a partner.\n4 Get your feedback and revise your draft. 1 Complete the sentences with the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\text { applaud directory opponent murder log }\n$$\n1 After finishing his workout,he updated his fitness\n2 In the final match,his will be stronger and more experienced.\n3 In a classical music concert,the audience politely at the end of the performance.\n4 I couldn't find your name in the telephone\n5 A $\\$ 5$ million reward has been announced for information leading to the arrest of those responsible for the\n2 Complete the passage below with the proper forms of the verbs in brackets. What do you think happened to the son?\nHave you ever seen a seal?It has a round belly with a thick skin (keep) itself warm. Its big eyes seem (be) those of an innocent child. When you look into its eyes,you may feel closely (connect) to it.\nActually,people in ancient times did believe seals and human beings (be) the same. As legend has it,an old couple by the sea once heard a baby (cry). They hurried to the water,only (find) a baby seal there. They took it back home,fed it,and raised it as their son. Gradually,the baby seal grew up,(look) just like a human being. The old couple allowed him (go) anywhere except near the sea. The son loved his parents so much that he promised (not swim). One day,the father went (fish) out at sea,when the weather suddenly changed. The ship struggled on the stormy sea,(roll) with each heavy wave. His wife watched the horrible scene,(cry) hopelessly. All of a sudden,the son jumped into the wild sea (save) his father. He swam as fast as lightning,just like a seal!Finally,the father was pushed to the shore alive,but this old couple never saw their son again.\n## @REFLECTING\n๑ What did you learn about the sea from this unit?\n๑ Which aspect about the sea would you like to learn more about?\n๑ What different genres of text did you read in this unit?\n๑ Did you have problems in studying this unit?If yes,how did you solve them?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## * Project: Create a poster for World Oceans Day\n## WORLD OCEANS DAY\nWorld Oceans Day takes place on 8 June every year. It is now celebrated in over 100 countries with hundreds of special events broadcast across the globe. The day is marked in a variety of ways,including the launching of new campaigns and initiatives,and holding special events,all working to advance ocean conservation and education.\nYoung people are an important part of the project. World Oceans Day provides them with a platform where they can express their concerns and share their ideas.\nEach year,World Oceans Day has a theme for the campaigns and events on that day. For example,in 2016 and 2017 the themes were \"Healthy oceans,healthy planet\" and \"Our oceans,our future\",respectively.\n1 Pick a theme you want the day to be about.\nSurf the Internet for stories about the sea to inspire you. You can pick a serious issue,or you can focus on a theme to show people how amazing the sea is.\n$\\begin{array}{llll}\\text { overfishing } & \\text { wonders of the sea } & \\text { tourism } & \\text { biodiversity } \\\\ \\text { pollution } & \\text { beautiful beaches } & \\text { coral reefs } & \\text { deep-sea exploration }\\end{array}$\n2 Research your theme.\nFind out as much about your theme as you can. Use the Internet and your school library.\n3 Come up with a short slogan for your theme.\nChoose a short,catchy title. You can also think of ways to promote your theme on social media.\n4 Brainstorm ideas for the design of your poster and what to include.\nWhat do you want it to look like?What design would be most effective?What information do you want to include?What images do you want to use?\n5 Create an event that will take place on the day.\nGive a time and date for the event,and some details of what will happen.\nBeach/river cleanup activity Art/photography competition Film festival\nSustainable seafood lunch Zoo/aquarium tour\nA play about the sea\nPresentations by sea scientists\nInterviews with scientists,explorers,etc.\n6 Put everything together to complete your poster. Then give a short presentation to the class.\n## Deep into the Sea\nThis video is about Kexue,China's most sophisticated research vessel,which is designed to conduct a wide range of tasks. Based on Kexue,China has taken the lead in building a world-class platform for marine research.\n## BEFORE YOU WATCH\nLook at the pictures from the video below. What do you think these people are doing?\n## WHILE YOU WATCH\n## Check your answers in Before You Watch.\n2 Circle the best words to complete the sentences below.\n1 The sea covers over/under two-thirds of our planet.\n2 Kexue is regarded as a moving laboratory/factory on the sea\n3 The IOCAS is the Institute/Initiative of Oceanology,Chinese Academy of Sciences/ Scientists.\n4 The Faxian vehicle has surveyed more than $3,000 / 400$ sites and has collected 3/3,000 tons of geological samples.\n3 Answer the following questions.\n1 When was Kexue first put into operation?\n2 What is the function of Faxian?\n3 What did IOCAS conduct research on the Western Pacific Ocean System for?\n4 Why is marine science important for China today?\n## AFTER YOU WATCH\n## Discuss the following questions in pairs.\n1 Human beings have explored less than $5 \\%$ of the world's oceans. Why do you think we have explored so little of the oceans so far?\n2 What do you think is the difference between Zheng He's voyage 600 years ago and China's sea exploration today?\nIn this unit,you will\n1 read about volunteering in Papua New Guinea.\n2 hear and talk about types of volunteering and organisations.\n3 give a speech about China's aid to other countries.\n4 learn about volunteers at home and abroad. As you grow older,you will discover that you have two hands,one for helping yourself,the other for helping others.\n-Sam Levenson\n## Help the needy\n1 A young Australian,Jo,worked for two years as a volunteer teacher in Papua New Guinea. What challenges do you think she might have faced?\n(1)) 2 Read the blog entries by Jo. As you read,underline the parts of the text you read slowly. Then compare your reading pace with a partner.\n## VOLUNTEERING IN THE BUSH\n## March\nI just got a parcel from home!It took about two weeks to arrive,and it was a bit damaged,but it was so nice to get some sweets and jam from home;I've been dying to have some of my favourite sweets,and it's always nice to get mail!\nSo l've been here in the jungle for about a month now. My secondary school is a bush school. The classrooms are made of bamboo,with clay floors and roofs of grass. It takes me only a few minutes to walk to school down a dusty track covered in weeds. When I reach the school grounds,I'm greeted by a chorus of \"good morning\" from the boys. Unlike students in our country,these boys do not wear cotton uniforms,and many of them also have to walk a long way,sometimes for up to two hours,just to get to school.\nThere's no electricity,running water or even textbooks,not to mention laptops,tablets,or other modern devices!All the students have are pencils,rubbers,and paper. I'm still trying to adapt to these conditions. l've had to become much more imaginative in my teaching. Science is my most challenging subject as my students have no concept of doing experiments. There is no equipment,and since there isn't even a washroom,if I need water I have to carry it from my house in a basin!It's important not to be too rigid about rules here,too. The other day I was showing the boys a chemistry experiment when,before I knew it,the mixture was bubbling out of the test tube spilling everywhere!The class became a circus as the boys,who had never come across anything like this before,started jumping out of the windows. Sometimes I wonder how relevant chemistry is to these students-few will ever become chemists-and most will be going back to their villages after Year 8 anyway. To be honest,I doubt whether l'm making any difference to these boys' lives at all.\n## April\nLast weekend I made my first visit to a remote village,home to one of our students,Tombe. Another teacher and I walked for two and a half hours to get there-first,up a mountain from where we had fantastic views,and then down a shaded path to the valley below. When we arrived at the village,Tombe's mother,Kiak,saw us coming and started crying \"ieee ieee\". We shook hands with all the villagers. Everyone seemed to be related to Tombe.\nTombe's father,Mukap,a man with a strong jaw and a wrinkled forehead,led us to his house,a low,round bamboo hut with no windows,with a door just big enough to get through,and with grass sticking out of the roof-this shows it is a man's house. Such housing is dark inside so it took time for our eyes to adjust. Fresh grass had been laid on the floor and there was a platform for Jenny and me to sleep on. There was a fireplace in the centre of the hut. The only possessions I could see were one broom,a few saucers,a kettle,cups,pans,and a couple of jars.\nMukap built a fire outside and laid stones on it to heat. $\\mathrm{He}$\nthen placed the hot stones in an empty oil drum with kau kau (sweet potato),ripe corn,and greens. He then covered the vegetables with banana leaves and left them to steam. It smelled delicious. We ate inside the hut sitting round the fire. I loved listening to the family talking softly to each other in their language,even though I could not participate much in the conversation. Luckily,Tombe interpreted for us.\nLater,I noticed a can standing upside down on the grill over the fire. After a while,Tombe threw it out of the doorway. Tombe told me that the can was heated to dry out the leftover food. His family believes that leftovers attract bad spirits in the night,so any leftover food is dried up in a can and the can is then thrown out of the hut.\nWe left the village the next morning after many goodbyes and firm handshakes. My muscles were aching and my knees shaking as we dragged ourselves down the mountain towards home. That evening I fell happily into bed. It was such a privilege to have spent a day with Tombe's family.\n## Answer the following questions.\n1 What do you think \"the bush\" means?\n2 What has been Jo's most challenging subject to teach?Why?\n3 What did Jo notice about the homes in the village she visited?\n4 What did Jo notice after the meal?\n5 What is Jo's general impression of the place and people there?\n4 Analyse Jo's impressions of the school and the village.\n## Positive aspect\nThe students value education Negative aspect\nNo running water or electricity\n5 In groups,discuss these questions.\n1 Jo felt it was a privilege to have spent a day with Tombe's family. If you were Jo,how do you think you would have felt?Why?\n2 What are the differences between the school you go to and the one described in the passage?\n3 Would you like to become a volunteer teacher?Why or why not?\n## Build up your vocabulary\n1 Complete the word puzzle with words from the blog entries. Can you find the hidden message?\n$$\n\\begin{gathered}\n-A_{-} C_{-} R \\\\\n--S_{-} R_{--} \\\\\nP_{-} R_{--} \\\\\nF_{-} E_{--} D \\\\\nC_{--} C_{-} S \\\\\nS_{-} C_{-} D_{-} D_{--}\n\\end{gathered}\n$$\nHidden message:\n2 Xu Yuan is a volunteer in Ghana. What does she think of the country and experience?Complete the passage with the words below.\nlack secondary housing right drag kettle\nXu Yuan,a 52-year-old Chinese volunteer in Ghana,was interviewed on a TV programme. According to $\\mathrm{Xu}$,the ___ conditions in Ghana are not that bad. However,she admitted that she once had a memorable experience plugging holes in her roof in order to keep the rain out. Xu said,\"Actually,I don't really care about my living conditions. The only thing that has made me uncomfortable has been the of hot water.\" She regrets not bringing a to Ghana to boil the water she needs. Some of the medicine she has brought with her works better with hot water. But any discomfort is to helping the needy,she believes. Xu enjoys her volunteer experience and considers it a good opportunity to herself out of her comfort zone and to explore the world. \"One of my dreams is to work in Africa and continue to help the disabled after I resign from my job. I think everyone deserves the to be happy,\" she said.\n3 Divide the following words into groups. Explain how you have grouped them. Then add more words to the groups.\njam laptop knee bacon textbook tablet paper rubber jaw wrinkle forehead saucer kettle pan jar grill corn cup leftover pencil muscle sweets\n4 Imagine you are going to donate three things to poor children in the countryside. What will you donate and why?\n## Review useful structures\n1 Identify the phrases in the following sentences and state their functions. Mark noun phrases as NP,verb phrases VP,adverbial phrases AdvP,adjective phrases AdjP,and prepositional phrases PrepP.\nEXAMPLE\nMy secondary school is a bush school.\nNP (subject) $\\quad$ NP (predicative)\n1 I've been dying to have some of my favourite sweets,and it's always nice to get mail!\n2 The mixture was bubbling out of the test tube spilling everywhere!\n3 Tombe's father,Mukap,a man with a strong jaw and a wrinkled forehead,led us to his house.\n4 He then placed the hot stones in an empty oil drum with kau kau (sweet potato),ripe corn,and greens.\n5 Later,I noticed a can standing upside down on the grill over the fire.\n6 My muscles were aching and my knees shaking as we dragged ourselves down the mountain towards home.\n2 Complete the passage with the phrases below in their proper forms.\nbeautiful modern road a chorus of a large amount of investment\ndusty track straight towards with dangerous disease\nChina has offered to many countries in its Belt and Road Initiative. In the Congo,many since then. Trains run Europe from China,and to China from Europe,bringing new jobs and opportunities to both ends. Chinese healthcare workers have also been sent to provide aid to places Despite all the difficulties involved in this project,these efforts have been greeted with support from the locals.\n3 Imagine you are an editor of a volunteer website. Add phrases to the following advertisement to make it more exciting.\n## Improving Health in Guinea\nIn order to ease suffering in Guinea,volunteers are needed to provide healthcare information. As a volunteer,you will be responsible for organising lectures,preparing posters,and visiting schools and families. There is no doubt that these activities will leave you with unforgettable memories. The programme will last for one year or more,depending on your performance.\nYou need to be over 18 and able to communicate in English. You don't need to have overseas experience,but you should be friendly and outgoing.\n## Using Language\n## Meet student volunteers\n1 Have you or someone you know ever worked as a volunteer?Tell your partner about the experience.\nA 2 Listen to the conversation and complete the table below.\n## Recognise examples\nAn example is a thing,person,or situation that helps explain or illustrate what one is talking about. An example is nearly always introduced by words such as like,such as,for example,for instance,to illustrate,and to demonstrate.\nStudent donations for suggestions for volunteer project helping to spending time with\nVolunteer raise activities at Tony's school serve go to\nFinal decision for volunteer project\n3 Listen to the conversation again and then answer the following questions.\n1 Why does Tony want to join the meeting for student volunteers?\n2 What is the objective of the meeting today?\n3 What kind of volunteer work did the students do last year?\n4 What kind of volunteer work does Tony's entire school do every year?\n5 Who suggests going to the children's hospital for this year's volunteer project?\n4 Think about the following questions and write down your ideas.\n1 Do you think students doing volunteer work is of any use?Why or why not?\n2 In your opinion,which is better,giving people things,time,or money?Why do you think so?\n5 In groups,talk about ways to help others.\n1 What kinds of help do you think people need?How do you think volunteers could help?\nPlace\nWhat are the needs?\nHow could volunteers help?\nNeighbourhood\nSchool\nCity/Town\nCountry 3 Discuss where and how you can help.\n- Where would it be possible for you and your classmates to volunteer?- What kind of volunteer work could you and your classmates do,based on your group's skills and qualities?\n## Making suggestions\nWe might try ...\nMay I suggest that ...?Would you consider ...?\nWouldn't it be better if ...?If I may suggest an idea,... Perhaps we could ...\nMy advice would be to ...\nIt might be a good idea to ... I'd like to suggest/recommend that ... How does the idea of ... appeal to you?\n## Pronunciation\n1 Read the conversation below. Decide which type of stress the words in bold show: 1) strong emotion;2) emphasis of important information;3) correction of a mistake;4) contrast or comparison.\nJessie: Hi,Susan!Did you see the animal shelter advertisement?I think it'd be great for our volunteering project!\nSusan: Hello,Jessie. Yes,I did see it. I'd love to help out in a shelter. Think of all those cute,little animals!\nJessie: Exactly,and it would also look great on our CVs. But maybe it's too good to be true ...\nSusan: Yeah,what if we have to clean out the smelly cages?I'd hate that!\nJessie: Well,we can ask for gloves. How about you clean the outside of the cages,and I'll clean the inside?\nSusan: Thanks,Jessie,you're a true friend!Anyway,we should check the timing. Did the ad say Saturday afternoons?I'm usually busy on Saturday afternoons.\nJessie: No,it said on Sundays,and in the mornings. So let's not just talk about it-let's do it!It's so exciting-do you like cats best,or dogs?\nSusan: Oh,hey wait,Jessie,do you think it matters that I'm allergic to cats?And what if there are snakes?\nA 2 Listen to the conversation and then practise it with a partner.\n## Using Language\n## Make a speech about China's aid to other countries\n(4)) 1 Zhan Bingbing took part in an English speech contest. Read the speech transcript and answer the questions on page 45.\nHello!My name is Zhan Bingbing.\nLately,all of us have seen Chinese people on TV in far-off places in the world,helping other\ncountries to develop. We see Chinese workers building roads in the Congo,a port in Pakistan,railways in Panama,and an airport in Sri Lanka. And we see Chinese miners,oil workers,agricultural experts,mechanics,and doctors working in nearly every corner of the world. And some people may ask,\"Is it worth it?Why help people overseas when China has many areas that are still in need of development?\"\nI had the same questions myself. But for me,it was much more personal. You see,my mother is a medical doctor,and for the last two years,she has been working as a volunteer consultant in Tanzania,Africa,as a part of a medical team sent by the Chinese government.\nTo be honest,when my mother first left for Africa,I was upset. My mother cooked me dinner every night,and she took good care of me. But more importantly,she was my best friend. We talked together,we spent our leisure time together,and except for school and work,we were never apart. So I was unhappy about her leaving without even asking for my input.\nBut then I began to hear about the work she was doing in Tanzania,a country that has many health problems,and now I am singing a different tune. Many dangerous diseases which are rare in China are quite commonly contracted in Tanzania. And,while the country is quite beautiful and has much natural wealth,many of the people are quite poor and live without things we take for granted,such as electricity,running water,cars and good transport systems,and supermarkets. One project that my mother worked on was helping to build a cardiac hospital. Prior to this,if a Tanzanian had a heart condition and needed surgery,they would have to go abroad. Since this was quite expensive,many people went without medical treatment and some even died. Now,not only are Tanzanians helped by the hospital,but people in neighbouring countries are helped as well. It has made a big difference to their lives. My mother also does a circuit of the rural villages to provide medical treatment,help those with disabilities,and provide consultation and training for local doctors. In addition,her team has given patients a new malaria treatment invented in China,and this has saved many lives.\nToday,I want to relay to you that I'm proud of the work my mother has done,and I am now supportive of it. Is her work worth it?Yes,to the lives of the people she is helping,it is worth it. But by any criteria this work is worth it to us as well,because it shows that we are global citizens interested in world stability,and that we feel responsible for others and are ready to build a community with a shared future for mankind. Everyone deserves a fair chance in life. When I think of all the things that we as Chinese citizens can be most proud of,helping others comes at the top of this list. Now that I understand how important my mother's work is,I've decided to become a volunteer myself to help people in other lands. In the future,I pray that you will do the same.\nThank you!\n1 What are some examples of the work that Chinese people do to help others overseas?\n2 Why was Bingbing upset when her mother went to Tanzania?\n3 What are some of the problems people face in Tanzania?\n4 What are two things that Bingbing's mother is helping with?\n5 Why is this work worth it?\n2 Study the features of the speech to answer the questions below.\n1 What is the key rhetorical question used in this speech?\n2 What is the answer to this rhetorical question?\n3 What does the speaker use to get her message across?\n$\\square$ a case study\n$\\square$ a hypothetical example\n$\\square$ a joke\n$\\square$ a personal story\n$\\square$ an analysis of the history and causes of the issue $\\quad \\square$ facts and data\n4 How did Bingbing's feelings about the topic change,and what caused this change?\n5 How does the speech end?\n3 Write a speech about China's aid to other countries.\n1 In groups,brainstorm a list of possible causes that you could talk about.\n2 In pairs,go over the list and discuss these points:\n- Which,if any,of the causes do you have a personal connection with?- What personal story could you tell in relation to that cause?- How did that affect your opinions on the issue?- What rhetorical question could you use to begin your speech?- What is the answer to that rhetorical question?- What action do you want people to take as a result of your speech?\n3 Using what you have discussed,write a short speech.\n4 Exchange your draft with a partner and revise the draft using your partner's comments.\n5 Present your speech and listen to your classmates' speeches. As a class,vote on the best one.\n## Assessing Your Progress\n1 Complete a news report using the correct forms of the words in the box. Then make a news headline for it.\ncontract disability tune input share mechanic stability criterion consultation\nMany of us have worked as volunteers before. Some have experience as,repairing and maintaining machines. Others are experienced medical workers who have volunteered to help those with . This summer,one Chinese volunteer,Liu Fei,will serve as a management for AIDS projects in an African country. Liu has never been there,and his impression of the country is that it is developing rapidly,but suffers from much and violence. Many people there have AIDS. Liu will work with a local organisation engaging in AIDS prevention. Liu's path to Africa was long and bumpy. Although he had met the for the volunteer application,his family was opposed to his choice at first. It took Liu some time to explain the importance of building a future for mankind. Ultimately,his family decided to sing the same as Liu and respected his right to choose his own path. Liu is looking forward to sharing his knowledge and skills with needy communities. He hopes his can make a difference in distant Africa.\n2 Expand the following sentences by adding different phrases. Try to make these sentences more vivid.\n1 The chemist is doing an experiment.\n2 A rat is chasing a cat.\n3 A train is crossing a bridge.\n4 Susan placed the cup on the saucer and swallowed the capsule.\n5 I drag myself off the bed.\n6 A tree shades the farmer.\n7 The president is relaying his ambition to the audience.\n## @ REFLECTING\n(- What kind of volunteer work have you heard about before?What kind of volunteer work in this unit impressed you the most?\n@ What story can you tell about China's contribution to the development of the world?\n(- What do you think you can contribute to the cause of building a shared future for mankind?\n(- What can you do to improve your public speaking skills?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## *Project: Create a poster for volunteer work\n1 Study the posters below.\nWho are we?\nPeople's Shoes is a company committed to creating a better world.\n## What do we do?\nFor every pair of shoes you buy,we donate a pair of shoes to someone in need. We also provide surgery and medical treatment to people with eye problems,and water systems to countries with unsafe drinking water.\n## Where do we work?\nWe work in 70 countries around the world.\nHow can you help?\nYou can buy our products,so we can give to others.\n## CHINA\nEXCHANGE\nWho are we?\nWe are an organisation whose goal is to help people abroad through exchange with China.\nWhat do we do?\nBusiness or organisation employees from China and another country trade places for a period of time. This helps people in both countries to learn from each other's expertise,and to broaden their cultural understanding.\nWhere do we work?\nWe work in Asia,Latin America,and Africa.\nHow can you help?\nYou can suggest an exchange that you want to take part in. We will help to arrange and pay for it.\n2 In groups,decide on the volunteer work that you would like to do. Discuss the following questions.\n- In what way could you help others?- How could others participate in your activities?- What business could you set up to help others?\n3 Create a poster to explain more about your volunteer work,and then present it to the class.\n4 Take a class vote on the best three posters.\n## Breaking Volunteering Boundaries\nThis video is about Most,a charity run by young people in Budapest,Hungary,a country in Eastern Europe. One group this charity helps is the Roma. The Roma (often called \"Gypsies\") are an ethnic group in Europe that is poor and often discriminated against.\n## BEFORE YOU WATCH\nWhat kinds of things do you think Most donates to others?Tick the boxes below.\n$\\square$ clothes\n$\\square$ computers\n$\\square$ food\nmedicine\nmoney\n$\\square$ time\n$\\square$ toilet paper $\\quad \\square$ toys\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check your answers in Before You Watch.\n2 Answer these questions.\n1 How far is the Roma Community Centre from Budapest?\n2 How many families will be helped by their donations to the Roma Community Centre?\n3 How many members does Most currently have?\n4 What three things do they plan to do at the refugee centre in Austria?\n## Complete the quotes with words you hear in the video.\n1 Domonkos Sera: We feel a lot better if we know that we're not just we have in Budapest but also somewhere else in the country.\n2 Mark Takats: We feel it's kind of an obligation to ... to help those but that we were.\n3 Laci Siroki: It's good to see youngsters from Budapest that feel an obligation to do something in this country,to,and\n4 Jihan: I would like to be involved also in most of the activities they do like going to different just to help poor people.\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss the following questions in groups.\n1 What motivates these young people to help others?\n2 How do you think their own lives are changed by helping others?\n3 In the video,they are helping the Roma and people at a refugee centre. Are there people like this in your city or town who need help?What can you do to help them?\n## UNIT YOUR CAREER\nThe future depends on what you do today.\n- Mahatma Gandhi\n(1)\n## Get a head start on your future career\n1 Before you read,discuss these questions in groups.\n1 What are some of the ways that can help people decide which career is appropriate for them?\n2 Is it essential that teenagers decide on a career before they become adults?Why?\n4)) 2 Skim the text and find the main advice given to readers.\n## WORKING OUT WHAT YOU WANT TO DO\nAs an adult,one of the first questions you are asked when meeting someone new is,\"What do you do?\" This is because your career is a very important part of who you are. The career you have defines your life,and so taking time to think about it is an essential exercise for young people.\nThe best time to start thinking about possible careers is while you are still at school,before you make any choices about your further education. This,however,is not always easy. Some people know what they want to do from a young age,but many others just have a few ideas bouncing around in their heads.\nOne of the most effective ways to get some insight on a possible career path is to complete a \"career aptitude test\". The results of the test will tell you about your strengths and interests,and some tests also suggest careers that you may be suited to. Having this information will provide you with a better chance of finding a job you like. There are many free tests online,so give one a try. Getting a head start in considering your future career may help you for the rest of your life. You don't want to look back in years to come and say,\"I wish I had thought more about what I really wanted to do.\"\n## Career Aptitude Test example\nPage 1 of 10\n$\\ddot{\\circ} \\because \\because$ How do you feel about the work tasks below?\n1 Assemble a chest of drawers\n2 Drive an ambulance\n3 Help develop a cure for breast cancer\n4 Analyse the elements hydrogen and radium\n5 Design a new range of wrist accessories\n6 Design clothes for brides and bridegrooms\n7 Teach children geometry\n8 Help and advise people in serious debt\n9 Manage a hair and nail shop\n10 Provide investment advice\n11 Check and edit education materials\n12 Categorise employee profiles (0) Use charts and graphs\nCharts and graphs are a great way to convey a wide range of information in a limited space. To understand them,first read the title and then the labels on the edges of the chart (often called the $x$-axis,$y$-axis,and the key/legend).\nthen analysed and divided up between six different types of work personalities. The participant is then given a chart showing their score for each type of work personality. The top three scores Your test results are below. Your work personality code is A-I-R.\nare used to make a code that indicates the participant's overall work personality. This code is then used to generate a list of career suggestions.\nThe career suggestions are also based on your education and experience level,but you can look at higher-level careers as well,which is very useful for high school students. For example,you could look at the basic careers to see what work you might like\nnow,and then look at the more advanced careers so you know what you may like to aim for in the future. This is a great tool to help plan your career and let you know what targets you need to reach to get there.\nIn conclusion,career aptitude tests are clearly a very useful tool. However,it is important to remember that they are only meant for guidance. The secret to a good career is finding something that you are passionate about. So try a few tests online and start thinking about your future career right now!\n## Read the text again and answer these questions.\n1 What is one of the most effective ways of helping you see which careers may be right for you?\n2 What is very important when you are completing the test?\n3 According to the participant's work personality code,what careers would you recommend?\n4 Do you agree with the text when it says \"The secret to a good career is finding something that you are passionate about\"?Give your reasons.\n4 Look at these jobs and then decide on which work personality type they most closely relate to. Add more jobs to each category.\nengineer mechanic dentist biologist surgeon astronomer actor director detective graphic designer photographer nurse teacher waitress restaurant manager estate agent accountant police spy librarian secretary\n5 Work in groups. Discuss these questions.\n1 Would you like to take a career aptitude test?Why or why not?\n2 What could be some problems with this sort of test?What other things could you do to help you decide on possible future careers?\n## Build up your vocabulary\n1 Complete these sentences with words from the reading text. Then write down your own dream career and give reasons.\n1 The first time I observed the process of water being split into oxygen and was deeply attracted by the charm of chemistry. So I want to become a chemist in the future.\n2 My aunt developed cancer three years ago. Seeing her suffering makes me want to become a doctor to protect people from such diseases.\n3 I want to become a because I think fairness and justice is of great importance to society,and I hope I can make some contribution in that respect.\n4 I have always been passionate about books,so I want to be a providing a comfortable reading environment and good books,I hope more people can enjoy reading.\n5 I always feel amazed when I see my grandfather's huge medicine chest with countless small that store many herbs. Now I am studying Chinese medicine and I hope I can be an expert in this field,too.\n2 Complete the sentences with the correct forms of the words you have learnt in this unit. Circle the part of speech. Then think of more words that can be used in both noun and verb forms.\n1 Hearing the news that he had made the school team,David joyfully $(n .,v$.$) the$ ball against the wall.\n2 The old basketball looked very used and had lost its $(n .,v$.\n3 The zoologists set up (n.,v.) cameras in the panda reserve.\n4 There was a huge debate about whether the reporter should be accused of $(n .,v$. on the star couple.\n3 Use the words in the box to complete the following excerpt from a student's speech.\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\text { commit bounce around rather than come to a conclusion } \\\\\n& \\text { define in common radium had a great influence on }\n\\end{aligned}\n$$\nProbably everyone dreams of having a great career,but first let's what this means. When thinking about what makes a career great,many ideas may in your head,such as the desire for money,power,or fame. Different people might have different opinions about this,but wouldn't it be kind of greedy to focus on money and fame on something more meaningful?Please close your eyes and think of someone professional and successful. It could be a famous entrepreneur,a great leader,a scientist or an artist,or a teacher who you. My choice would be Marie Curie,who discovered For me,she is great not just because she was world-famous,but because she made great contributions to mankind. Being a female scientist was much less common in her time,but in spite of this she devoted her life to her career. So I that if you want a great career,you need to yourself to something meaningful. I believe all great careers have this\n## Review useful structures\n1 Find the following types of sentences in the reading text.\nA compound sentence\nB complex sentence\nC compound-complex sentence\n2 Change these short sentences into long sentences. Pay attention to the connectors you need to use.\n1 Career guidance ought to be included at high school. The school should also offer a work experience programme.\n2 Dreaming of becoming somebody great is easy. Working to achieve your dream can be quite hard.\n3 You never know where you'll be working in the future. Learn as much as possible. Study a foreign language. It is wise to do these things for the sake of your future.\n4 Social occupations require communicating with people. This often involves helping or providing service to other people.\n5 Al is developing rapidly. Lawyers,teachers,librarians,drivers,and receptionists may find their jobs replaced by $\\mathrm{Al}$ in the future. Many people believe this to be true.\n3 Complete the sentences using what,which,that,who,and how. Then put the sentences into the correct order to make a complete passage.\n## Advice on Making a Career Plan\n1\nA The plan will require you to focus on to achieve it.\nB A career plan makes you think about your future,including careers interest you most and skills and trainings you will need to succeed.\nC Of course,the CV should be tailored to match the careers in your plan,will leave you well prepared to make the most of all opportunities become available to you.\nD Finally,for useful information on to decide on careers and to put in your CV,find some websites specialise in career advice or go to someone can help.\nE Along with your career plan,you should also think about a CV,is essential for showing your potential employers your skills and experiences.\nF These two things are you should start thinking about right now,as they will safeguard your future,is important to everyone.\n4 Read the two profiles below. Write a paragraph about one of them or any other person you admire. Try to make the sentences work together effectively.\nKarl Marx;1818-1883;born in Germany,died in London;studied law and philosophy;philosopher and thinker,economist,historian,sociologist,revolutionary socialist;creator of Marxism,founder of international communism,co-writer of The Communist Manifesto\nZhong Yang;1964-2017;botanist,professor at Fudan University;dedicated his life to research on seeds;travelled to places which no other botanists had ever been to;spent years in remote and primitive areas searching for and collecting seeds\n## Using Language\n## Choose a university major\n1 Look at the pictures below. Discuss in pairs which university major each picture might show.\nBio-medical engineering\nComputer game design\nCybersecurity\nData science\nPublic health\nRobotics\n2 Listen to the conversation and tick the chart according to what is needed to get into a good university in each country.\nRequirement\nChina\nUK\nUSA\nGet a good grade\nPass the entrance exam\nWrite an essay\n3 Listen to the conversation again,and take notes on what each student would like to study and why.\nStudent\nChosen major\nReason\nLiu Ming\nSusan\nOlivia 4 Listen again and answer the questions below.\n1 What did Liu Ming say about cybersecurity and data science?\n2 What did Susan say she was told?\n3 What did Olivia say they need to do to get into good universities?\n## Identify references\nWhen we speak,we often refer to someone else's opinion or what we have heard,read,or been told. When expressing this in speech,we use phrases such as / heard/ read that ...,according to ...,I was told that ...,etc.\n5 Work in groups. Discuss these questions.\n1 Do you agree with Olivia's parents when they say that a person's career might depend on what university they get into?Why or why not?\n2 Do you agree that there is no point studying something that you like but you are not very good at?Give your reasons.\n6 In pairs,tell each other about the major(s) you would like to choose. Use the expressions below to help you.\n## Expressing choices,wishes,intentions,and opinions\nI'd choose ... because ...\nIf possible,I'd really like to ...\nI'm not sure if that suits you,because ...\nI think that is really difficult because ...\nI think you are really suited to that because ...\nThat's a good choice,but I think you should ...\nAre you sure that's a good choice?Have you thought about ...?\nI'm not sure what I want to study yet,but right now I'm thinking about ... because ...\n## Apply for a summer job\n()) 1 Read the texts and then answer the questions below.\n1 What are these three different texts about?What type of texts are they?\n2 What kind of person is required for the job?\n3 What experience does the applicant have with foreign languages?How has the applicant displayed her knowledge of Chinese culture?\nAre you an active and outgoing person?Are you passionate about Chinese culture?Would you like to meet and help young people from other countries?\nThe Frog \\\\& Fox Summer Camp Council is looking for enthusiastic high school students to join our team as camp helpers at our summer camp next year!Our camp is located in a beautiful area near a quiet canal,where you will sleep in tents under the stars.\nWe are building a team of keen young people to help us attend to hundreds of students from all over the world. You will be required to supervise and/or help out in a variety of tasks' and recreational activities ${ }^{2}$.\n## Using Language\nSuccessful applicants will ideally have the following:\n- a good level of English;- good organisational and teamwork skills;- a passion for Chinese and international culture;- experience with animals;- a friendly,welcoming attitude,and good handwriting!\nSend your CV and cover letter to: receptionist@FAFSC.com (FYI: Applications can also be made on paper or disk.)\n1 Keep the parking area clean,guide new guests to the reception area,etc.\n2 Camel rides,barbecue \\\\& fry,calligraphy,purse sewing,knitting with wool,etc.\nDear Sir/Madam,\nI would like to apply for the position of camp helper. Please find my CV attached.\nI believe I would be a valuable addition to your team. My English is at an intermediate level,and I have travelled to several English-speaking countries. I have also helped to organise a three-day tour of my city for visiting exchange students.\nI have experience in working with animals,and I have also volunteered at a local library to help organise the children's section. I am a team player and I enjoy working with others. I have been captain of my school table tennis team for two years,so I know how to lead and decide on priorities.\nWith my proficiency in Chinese calligraphy,I could also conduct classes for your visitors to help them learn more about this beautiful aspect of Chinese culture.\nThe prospect of welcoming exchange students to our country is very exciting,and I am keen to use my skills to give them a warm welcome and an experience they will always remember.\nI look forward to hearing from you as soon as possible.\nYours faithfully,\nKelly Xu\n## Kelly Xu\n16 Xinhua Road\nHangzhou\nMobile: 1XX 6616 5555\nEmail: kellyxu888@exmail.cn\n## RELEVANT EXPERIENCE\n2019-Present Plan and teach after-school classical calligraphy classes\n- Design classroom activities,provide feedback\n2018-2019 Worked during holidays at local pet shop\n- Cleaned cages,checked and changed flea collars,helped customers\n2017\nVisited UK on high school exchange programme\n- Experienced British culture,demonstrated Chinese culture\n2016 Volunteered at local library\n- Assisted librarians in organising children's library section\nHelped organise city tour for visiting students from Canada\n- Helped manage tour finances and receipts\nEDUCATION\n09.2018-Present Hangzhou XXX Senior High School\n09.2015-07.2018 Hangzhou XXX Junior High School\n## SKILLS \\\\& QUALIFICATIONS\nPETS 3 English qualification\nCertificate in Chinese Calligraphy\nINTERESTS \\\\& ACTIVITIES\nChinese calligraphy\nClassical literature\nTable tennis\nAmateur photography\nDetective novels\nProgramming\n2 Find the details of these requirements in the job advertisement,and report your findings to the class.\n- Personality and attitude\n- Language skills\n- Experience and skills\n3 How does the applicant respond to each of the job requirements?Do you think she is a good match for the job?Why?\n4 Think of a job you like. Write an application letter and a CV. Try to include the following points.\n- Your skills\n- What the job means to you - Your experience\n- Your personality\n- What special things you can offer or bring to the job\n5 In pairs,read your partner's application letter and CV. Use the checklist to help him/her improve them.\n$\\checkmark$ Did your partner explain clearly how his/her skills/experience/personality relate to the job?\n$\\checkmark$ Did your partner list anything special about himself/herself?\n$\\checkmark$ If you were the employer,would you hire your partner?If not,why?\n6 Take back your letter and CV and revise them.\n## Assessing Your Progress\n1 Use the correct forms of the words in the box to complete the following sentences. Then match the sentences with the possible jobs on the right.\n$$\n\\text { estate geometry wrist fry canal council }\n$$\n1 Tom enjoys spending time with middle school students,and he is really interested in\n2 Jane broke her needed a few months' rest.\n3 John prevents uninvited visitors from entering a business\n4 In order to turn the desert into green land that is able to produce crops,Dr Zhang designed a $50 \\mathrm{~km}$\n5 Simon needs to submit his article about the before midnight tonight.\n6 Jackson's fish is popular with the restaurant's regular customers. cook\nmaths teacher\nreporter/journalist\nathlete\nsecurity guard\nengineer\n2 The following is a draft of a guide for high school students. Try to improve it and use long sentences where you think they are required.\n## Make High School Count!\nHigh school may be the most important experience in your life. You are becoming a young adult. You are old enough to take on more responsibilities and make very important choices. Some of these choices could greatly affect your life. Try your best to study hard. It doesn't matter whether you will go to a university or college. It doesn't matter whether you will go to a vocational school or start work. You have to work hard. It doesn't matter what dreams you have for your future. Dreams will not make themselves come true. You need to try your best and prepare. A wise choice is to prepare yourself with a good education. You need to make sure your time and energy are not wasted. Remember,the knowledge you acquire and the diligent attitude you develop in high school will be invaluable in the real world. Time flies like an arrow!Working hard right now will prepare you well for your life in the future.\n## REFLECTING\n๑ How can you use the information from this unit in your life?\n๑ What other information related to this unit's topic would you like to learn about?\n๑ What parts of this unit were the most interesting?Why?\n๑ What difficulties did you or your classmates have in studying this unit?How did you overcome them?What advice or help did you give each other?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## *Project: Make a speech about your future career\n1 Think about six careers and write them in the order of their importance. Then in groups,report to the others and explain why.\nCareer\nWhy the career is important\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n2 Think about three careers that interest you most. Complete the chart below and then introduce your careers to your group.\nThe career that interests me\nWhy I would like this career\n1\n2\n3\n3 Choose one career from above and prepare an outline of a speech about how you plan to reach that career goal. Start by completing the mind map below.\n4 Use your outline to write a speech. Add some pictures to help illustrate your writing. Use the following expressions to help you.\nMy chosen/dream career is ... For this career,I need/must ... Right now,I do not have ...,but I plan to ... I may face some challenges,like ...\nIf I ...,then I will ... This career is important to me because ... I am suited to this career because ... My short-term/long-term goal is ...\n5 Read your speeches within the group and vote for the best one. Then have the winner make the speech to the class.\n## A Teen's Passion for His Work\nPhotography is a popular hobby today,and has become easier as technology has improved.\nHowever,it takes a great deal of patience and hard work to become a successful photographer. This video shows how passion and enthusiasm helped a young man succeed in bringing his work to an international audience.\n## BEFORE YOU WATCH\nLook at the pictures from the video below. In groups,use the following words and any other words you can think of to describe what is happening in the photos.\ngrass camera hide wait well-disguised edit a photograph give a presentation smart clothes fame\n## WHILE YOU WATCH\n## Check your responses to BEFORE YOU WATCH.\n2 Decide if the following statements are true (T) or false (F).\n1 The tent and long grass stop the birds from seeing Mateusz.\n$\\mathrm{T} \\square \\mathrm{F}$\n2 The Natural History Museum in New York recognised his talent with the award Best Young Wildlife Photographer.\n$\\mathrm{T} \\square \\mathrm{F}$\n3 He took his award-winning photograph of oyster catchers on a beach in London.\n4 Mateusz takes up to 1,000 photographs in each session.\n5 His parents buy meat for him because he gets hungry while taking photographs.\n$\\mathrm{T} \\square \\mathrm{F}$\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss the following questions in groups.\n1 Mateusz loves wildlife photography. Which is your favourite type of photography and why?\n2 Why do you think Mateusz has been so successful at such a young age?List three reasons. How could you apply these to yourself to achieve your own goals and dreams?\n## UNIT 1\n## Using Words and Expressions\n1 Change the forms of the words below. Then list more pairs of words that have the same word formation.\n| | adj. |\n| :---: | :---: |\n| innocence | confidence |\n| wisdom | freedom |\n| flour | health |\n| mud | fog |\n| superiority | inferiority |\n| crea | |\n2 Complete the passage with the words below to learn about bias-free language.\nchairman policeman chairperson mankind postman salesman\nLike humans,language tends to carry biases,which can lead to discrimination. Academic writing needs to be objective and scientific: neither gender should be preferred. Historically,writing has reflected a bias towards males such as the words and postman.\nNow,writers are more careful. Many words that included man have been replaced. For example,police officer is used instead of instead of chairman,salesperson\ninstead of humankind instead of and postal worker instead of . The title $M s$ is used for women instead of Miss or Mrs,since it does not show whether a woman is married or not.\n3 Translate these sentences into English using the words and phrases in brackets.\n1 最高时速 350 公里的高铁使北京和上海之间的旅行时间从 15 小时缩短到了四个半小时左右。(maximum,high-speed railway)\n2 她从皮夹克的口袋里掏出一块手绢擦了擦眼睛。(leather,handkerchief) 3 三个班级被随机挑选出来参加了翻转课堂的实验。(at random,flipped classroom)\n4 这种 7.9 英寸迷你版的平板电脑一上市就受到了年轻人的喜爱。(inch,version)\n4 Complete the passage using the correct forms of the words in the box. Do you believe Hawking's predictions?\npros and cons take over\non a scientific basis\nhave an urge to superior conflict with backwards\nTime travel,alien invasions,and artificial intelligence have always been popular themes in science fiction. However,these were never the exclusive domains of sci-fi writers. Some scientists also explore these themes Take time travel as an example. Many fascinating stories based on time travel go either or forwards in time. However,the former is not really an option. World-famous scientist Stephen Hawking once explained that travelling into the past would the basic rule that cause comes before effect. But it would be possible to travel into the future in a vastly spaceship approaching the\nspeed of light. In addition to the question of time travel,Hawking also expressed his opinions on alien invasions and AI development. When many scientists and scholars were still arguing about the of alien existence and AI development,Hawking said he believed aliens would invade Earth,and that humans would eventually by $\\mathrm{AI}$ and robots.\n## Using Structures\n1 Make sentences with the words in brackets. Pay attention to the voices of the verbs.\nEXAMPLE\nI can't find my wallet anywhere. (steal)\n$\\rightarrow$ It must have been stolen.\n1 I didn't go to the party last night. (invite) $\\rightarrow \\mathrm{I}$\n2 Li Fei's parents sent him to stay with his grandparents because they had to work in a big city far away. (bring up,grandparents) $\\rightarrow \\mathrm{Li}$ Fei\n3 That guy has been walking behind us for a while. (we,follow) $\\rightarrow$ I think\n4 My mother always tells me what I should do. $($ don't like,tell $) \\rightarrow$ I\n5 We can't work in the office next month. $($ redecorate $\\rightarrow$ Our office\n2 Complete the announcements with the correct forms of the verbs in the box. Then read them aloud.\n$$\n\\text { prohibit expect set to make sure }\n$$\\$\\$\n\\text { fasten make stow switch off }\n\\$\\$\nLadies and gentlemen,welcome onboard Flight SP432 from Beijing to Hong Kong We are currently third in line for take-off and to be in the air in about ten minutes. At this time,your portable electronic devices must \"flight mode\" or until an announcement upon arrival. Smoking throughout the flight. Thank you for your cooperation. Enjoy your flight!...\nLadies and gentlemen,as we start our descent,please your seats and tray tables are in their full upright position. Make sure your seat belts (securely) and all carry-on luggage underneath the seats in front of you or in the overhead bins. Thank you!\n3 Complete the following passage using the Chinese prompts in brackets to help you.\nDune is a science fiction novel by Frank Herbert. It won the Nebula Award in 1965 and shared the Hugo Award in 1966. It ( 通常被认为是) one of the best sci-fi novels ever. As the novel opens,each planet\n( 正受统治 ) by a Great House. An emperor has control of a planet called Arrakis,where \"spice\" (可被开采). This“spice” (想要得到) by every planet because it gives people amazing abilities. As the emperor fears that he ( 会被挑战 ) by Leto,the ruler of the Atreides House,he plots a war between Atreides and another house. In the end,Paul,Leto's son,defeats all enemies with the help of a planet called Fremen.\nIt ( 被认为) that Dune reflects our own world. Like the Houses fighting for \"spice\",humans also fight for energy and resources. Conflicts and problems of this kind must (得到解决) if we are to have a prosperous and harmonious civilisation.\n4 List some environmental problems and their causes. Then write down solutions to each problem.\n## EXAMPLE\nMany animals and plants are endangered due to loss of habitat. To solve the problem,some measures must be taken to protect them. Cutting down trees without permission should not be allowed. Forests should be well looked after ...\n## Reading,Listening,and Acting\n(4)) 1 Before listening to a TV show called The Evos,read the following introduction and then discuss the questions in pairs.\nPreviously on The Evos: A breaking news report tells of seven meteors hitting each of the seven continents,as revealed by a scientist called Dr Evo. Meanwhile,three friends,Seb,Arnie,and Laura are cycling through woods near their homes. After seeing a flash of light,they follow it. They discover a hole with a strange glowing rock inside. The news on Seb's radio is talking about the meteors,so they realise this must be one of them. Seb says they should take a closer look. As he gets closer,he suddenly falls asleep,and as the others go to help him,they also fall asleep. They awake at dusk to the sounds of men searching for the meteor. They escape and agree to see each other at school the following day,as well as promising not to tell anyone. Some men,dressed in black protective suits,take the meteor away ...\n1 Where do you think the meteors came from?\n2 Why do you think the friends fell asleep?\n2 Now listen to the start of the new episode and match the abilities to the character.\n$\\begin{array}{ll}\\text { Seb } & \\text { can move things with his/her mind } \\\\ \\text { Laura } & \\text { can stop time } \\\\ \\text { Arnie } & \\text { can move from one place to another } \\\\ \\text { Dr Evo } & \\text { can make himself/herself disappear }\\end{array}$\nत. 3 Listen to the episode again and write down the words and phrases that have the following meanings and functions.\n1 mentioning something they almost didn't remember to say\n2 wanting to talk about something different quickly\n3 saying the same thing in a different way than before\n4 talking about the most important point\n5 adding another point to something already said\n4 In groups,act out a scene from The Evos using the instructions below.\n1 Discuss what happens next in the scene. Use the following questions to help you make a script. The scene only needs to be a few minutes long.\n- What happens to the characters after they meet Dr Evo?- Do the men in black also have powers?- How do the characters use their powers?\n2 Decide who will play each character. Choose a narrator to help the audience understand what is happening.\n- Dr Evo - Seb - Arnie Laura - Narrator\n- Men in black suits Any other new characters you want to add\n3 Rehearse a few times. Then act out the scene in front of the class.\n## Reading and Writing\n1 Look at the picture. What do you think is inside the cave?Do some research about our planet to find the answers to the following questions.\n- How old is the earth?- What is the structure of the earth?- How deep is the earth's crust?- What is at the centre of the earth?- What is the deepest cave ever found?\n(1)) 2 Read part of a story about an amazing journey to the centre of the earth by famous writer Jules Verne. Underline the words that describe the unusual environment the explorers discover. What natural environments does it remind you of?\n## JOURNEY TO THE CENTRE OF THE EARTH\nAt first I could hardly see anything. After so long descending deep into the earth through dark,narrow caves,my eyes were not used to the light. But when I could focus again,I stood amazed.\n\"It's a ... sea!\" I cried.\n\"Yes,\" my uncle replied,\"and I shall give it my name,as it was discovered by me!\"\nA vast lake or even an ocean,spread far beyond where the eye could see. The shore was lined with shining sand,and was being softly lapped by waves. It was covered with small shells which were once inhabited by the first living beings. Around this sea stood a huge rock wall that was being worn away by the endless action of the waves.\nI could see far over this great sea because it was being lit up by a strange light. Not sunlight,of course,as we were deep below the surface. No;with its bright,clear whiteness,the light must have been electric. Under the \"sky\",if it could be called so,being made of rock,were also vast clouds. They were being illuminated by this light,but the light gave no heat,so the place felt rather gloomy. Here we were,shut up inside a cave of a size that could not be estimated. It must have been several miles high.\nHuman words cannot describe the discoveries of those who have been deep into the earth. My imagination was powerless before such wonders. I felt like I was on some distant planet,and was both amazed and rather scared. However,I was energised by the breezy salty air supplying more oxygen to my lungs. After many days in much narrower spaces,it was a great relief.\n\"Ready to walk a little now?\" asked my uncle.\n\"Yes,certainly.\"\n\"Well,let us follow the shore then,\" he said,and we began to explore. Soon in front of us appeared a tall,dense forest,composed of trees formed like umbrellas. \"Mushrooms!\" said my uncle. And he was right!There were mushrooms in their thousands,and each at least thirty feet high.\n\"Wonderful!\" cried my uncle. \"A botanist never had such a feast as this!Now look under your feet.\"\n\"Oh yes!\" | exclaimed.\nI hadn't noticed the many bones,which were being crushed under our feet as we walked. Suddenly I thought,if once these monsters lived here,might some still roam through these gloomy forests?I anxiously surveyed the landscape,but we were the only living creatures in this subterranean world. Thankfully!\nEventually we returned to the cave we had entered from,and I fell asleep with strange thoughts. Where did this underground sea end?Where did it lead to?\n3 Read the text again and answer the questions below.\n1 Why could the narrator not see anything at first?\n2 Why was the light in the cave strange?\n3 Why was the narrator unable to describe what he saw in human words?\n4 Why was the narrator scared by the bones?\n4 What can you remember of the story?Note down as many things as you can recall,and then retell the story using your notes.\n5 Write a summary of the text in your own words.\n6 Imagine you are a reporter. Write a newspaper article reporting on the journey to the centre of the earth.\n1 Find the most interesting things worth reporting from the extract.\n2 Imagine what happens before and later in the journey and how you want the story to end. Take notes of your ideas.\n3 Decide whether to include:\n- Facts about the earth,for example,its size,age,composition,etc.\n- Pictures of what the underground world looks like.\n4 Think of an interesting headline to get the readers' attention.\n5 Write your article. Use language similar to what journalists use. Look at other news reports and articles to help you.\n## *Expanding Your World\n## SCIENCE FICTION OR SCIENCE FACT?\nScience fiction is one of the most popular genres of film. Showing us everything from alien worlds to intelligent robots and time travel,sci-fi films are extraordinary. But how\nfact?Many sci-fi films are based on fiction: novels,short stories,or comics,which first came from someone's imagination and were often influenced by earlier sci-fi works. However,some films try to make the science they show as realistic and accurate as possible.\nThe film Interstellar was a box-office success and was praised for how space travel and other scientific aspects of the plot were represented. The story takes place in the near future when living conditions on Earth threaten the survival of humanity. A brave team of astronauts and scientists begin a dangerous mission to find a new planet for humans to live on. Director Christopher Nolan wanted the film to be as realistic as possible. \"Why simply imagine things that might happen in space or on an interstellar journey?Why not actually look at the real science there?\" he said. To make sure as much of the film as possible was grounded in real science,Nolan and his team were helped from the start by physicist Kip Thorne,an expert on Albert Einstein's theories. Thorne provided the correct mathematics for the special effects team to generate the fantastic computer simulations that are seen in the film.\nIn the real world,the search for other habitable planets has been underway for many years. Space telescopes can identify planets orbiting stars by small changes in the stars' light as the planets\npass by. These searches have discovered countless planets. The next challenge is to find one that is neither too hot nor too cold,where there is water necessary for life forms to develop. Then the problem is how we would get there. As these stars and planets are many light years away,it would take hundreds or thousands of years to reach them. Creating a spaceship that could travel at the speed of light would be one option,but in the film,Earth does not have that much time and a quicker route must be found. Thus the problem to be overcome is time itself.\nAgain,real science provided an answer,which was then brought to the screen in the film. As Einstein famously described,time and space are not two separate things,but exist like a fabric that our universe is made of,called \"space-time\". Objects such as planets and stars bend this fabric,creating the force we know as gravity. When this force is very large,space-time is bent a great deal,making it possible for a short cut,known as a \"wormhole\",to appear. This would allow one to pass from one point in the universe to another without having to cross the space in between,therefore making the journey much quicker. Wormholes are often used in sci-fi stories,appearing as simple holes to pass through,but what would one actually look like?Science tells us it would actually look like a sphere,through which we could see through to the other side,and so this is how it appears in the film.\nIn the film,such a \"wormhole\" mysteriously appears near Saturn. Several astronauts have already been through,with some reporting back on promising planets they have found. The team travels through it to another galaxy in the hope of finding a new home. However,as hours pass on these distant planets,many years pass on Earth. This is also a realistic depiction of what such interstellar travel would be like,as described by Einstein's theory of relativity. Time moves differently depending on where you are and whether you are still or moving.\nOf course,sometimes real science has to be ignored to make sure that a film,which is only a few hours long,is entertaining and that viewers understand what they see. We cannot know exactly what interstellar travel looks like,but science can give us a good idea. Often,there is a fine line between science fiction and fact,which is always changing as science and technology progress. Things that were only being dreamed of years ago are now part of our everyday lives,such as the Internet,mobile phones,and soon even space travel itself. This is what continues to make sci-fi so exciting and popular,inspiring generation after generation to imagine our future existence.\n## UNIT 2\n## Using Words and Expressions\n1 Choose an adjective and a noun to make a phrase. Complete each sentence with the correct phrase.\nstraightforward\ncomplicated\nsolid\nfinal\nunequal\ntemporary\nfoundation answer relief situations distribution phase\n1 You don't have to say that much. Just give me a\n2 This medicine cannot help you get rid of the disease permanently,but it can give you from the pain.\n3 The experiment is now in its and is expected to be completed next week.\n4 Don't be afraid of failure. It can lay a for your future success.\n5 There is a risk that the of wealth and the absence of opportunities may lead to a less stable society.\n6 Developing students' critical thinking ability can help them deal with problems in uncertain and\n2 Replace the underlined parts with the correct forms of the words from the unit.\n1 Mr Smith is strict,but always honest about his feelings and fair.\n2 I find the legal system to be extremely complex.\n3 The two men were arrested again only a week after they were released from jail.\n4 Life,freedom,and the pursuit of happiness are essential to all human beings.\n5 In order to save time,John bought a hamburger for lunch at a fast-food restaurant. 3 Paraphrase the following sentences using the correct forms of the words in brackets.\n1 I have qualifications to work as a surgeon in Sydney. (license)\n2 Only a small group of people supported the new law. (minority)\n3 Brazil's \"Big Zero\" stadium,located on the equator,holds 10,000 people. (seating capacity)\n4 The local government has paid for the expenses for his university studies. (sponsor)\n5 A new session has begun to discuss an increase in the crimes that hurt people in popular tourist areas. (violence)\n4 Use the correct forms of the words to complete the passage about Californians' love for sport.\n$\\begin{array}{lll}\\text { golf } & \\text { premier } & \\text { temporary } \\\\ \\text { dive } & \\text { frequency } & \\text { citizen }\\end{array}$\nSport is an important part of the culture in California. Because of the good climate,Californians can spend a lot of time outdoors,so many people play a sport of some kind. The larger towns and cities have many facilities for their,such as football fields,swimming pools,and courses. And for those who like walking,climbing,surfing,and there are the mountains and some of the world's beaches. Californians also\nenjoy watching sport,so lots of people go to live sporting events . The excitement and party atmosphere of live sport can make people forget all their problems and relax.\n## Using Structures\n1 Complete the sentences using the -ed forms of the verbs below,and then state the functions of the -ed forms.\n$\\begin{array}{ll}\\text { balance } & \\text { astonish } \\\\ \\text { connect } & \\text { expose } \\\\ \\text { leave introduce }\\end{array}$\n1 I was to see so many new inventions in the AI session at the science and technology expo.\n2 The room,to the rest of the house by a long passage,was completely empty.\n3 in the sun,the wet carpet soon dried off and looked brand new again.\n4 Even though some of her classmates study long hours,she is generally able to maintain a lifestyle.\n5 Never touch an electric wire when it is\n6 by the Chinese\ngovernment in 2013,the Belt and Road Initiative has strongly supported the economic development of many participating countries.\n2 Complete the sentences with the words in the left box and the -ed forms of the verbs in the right box.\n| myself my time | burn tidy |\n| :--- | :--- |\n| her paintings | perform throw |\n| your bedroom | take up display |\n| the play sausage | start |\n| their car | |\n## EXAMPLE\nLisa was the leading actress!We saw the play performed on stage yesterday evening.\n1 The husband was careless enough to leave the car lights on overnight,and in the morning his wife couldn't get\n2 My cousin dreams of becoming a painter and wants in a gallery. 3 I felt forwards when the bus suddenly stopped.\n4 To be frank,I won't have with useless discussion.\n5 I cannot bear the smell of on the barbecue.\n6.A: Timmy,you’d better have before I get home from work. It's in a mess.\nB: Sure,Mum.\n3 Below is an introduction to Australian Aboriginal rock art,but it contains quite a few verb form mistakes. Correct the mistakes.\nAustralian Aboriginal rock art is among the most highly prizing in the world,thanks to its age,detail,freshness,and range of colour. Australia has 100,000 known rock art sites. In many areas it's possible to visit this rock art to accompany by an Aboriginal person who can provide explanations and cultural interpretations of each work's complicated meaning. Many samples of Aboriginal rock art accurately dated back as far as 28,000 years. Some sites are among the oldest in the world,estimating to be 40,000 years old.\nThe rock art is also a record of Aboriginal life many centuries ago. You can admire ancient figures carry spears,boomerangs,bows and arrows,frogs and other animals,a sailing ship,and a female spirit with four arms.\n## Listening and Speaking\n1 The following are photos from Cape Town in South Africa. In groups,describe the photos and discuss what you think they are about.\nA\nD\nB\n$\\mathrm{E}$\nC\n$\\mathrm{F}$\nA. 2 Listen to a tour guide's introduction to some of the attractions of Cape Town. Were your guesses correct?Tick the attractions that are mentioned in the introduction,and describe them in your own words.\n3 Listen again,and then answer the questions below.\n1 Where is Cape Town located and how was it described?\n2 How old is Table Mountain and what is its \"tablecloth\"?\n3 How was diving with sharks described?\n4 Why is Bo-Kaap so special?\n5 What do the ducks do during the Duck Parade?\n6 How has the African penguin population increased?\n4 Discuss in groups how your local city compares to Cape Town.\n- the location and geography\n- the animals - the natural icons\n- the parks - the historic places\n- other\n5 Give a presentation as a group. Each of you can focus on one aspect of your city. Include photos if possible.\n## Reading and Writing\n()) 1 Read the text and complete the sentences below.\n1 Australian cuisine features a lot of and\n2 Kangaroo is both a popular and Australia's national\n3 Each region of Australia has its own using the seafood found in its\n4 If you really want to see the kinds of seafood available,visit the in Sydney or go\n5 Australians love to eat and cook food on the\n## WHAT'S COOKING IN AUSTRALIA?\nTo fully appreciate Australian cuisine,you have to consider the unique nature of its wildlife and geography. For one thing,there are the wide plains in the interior of the country,which are home to millions of grazing animals. For another,there is Australia's long coastline,which is next to all the riches of the sea. It is no wonder then that much of Australian cuisine centres around red meat and seafood.\nOne of the most popular red meats in Australia is also unique to the continent: kangaroo. This may seem strange as the kangaroo is a national symbol of Australia. However,in recent years,kangaroos have increased in number to around 45 million. These kangaroos wander onto the roads and into cities,making trouble. Their increased numbers have also harmed plants and other wildlife. As a consequence,the government is encouraging people to use these animals as food,and kangaroo has become one of the most popular items on the Australian dinner table.\nAs for seafood,many of the first Europeans who came to Australia loved the sea. Perhaps this is one reason why so many Australians live near the coast. Since the coastline is so long,each region has its own dishes that are related to the seafood found in its waters. The list of seafood available at the local fish market is like a tour of the coast: salmon,prawns,oysters,tuna,shark,crab,and many more. However,if you want to really take in the full experience,you should go to the fish market in Sydney early in the morning and see the fish being prepared for sale. Better yet,you can sign up to go deep-sea fishing.\nBut then,how is all this food cooked?Perhaps the favourite way of cooking food in Australia is the barbecue,or \"barbie\". Given the fine weather,Australians love to eat outside. Casual friendliness is the key to such meals. It is a time for friends and relatives to get together and have fun. Even strangers passing through will be offered a seat,a cold drink,and something off the grill. Often these barbecues feature a \"mixed grill\",which means cooking all kinds of meat,seafood,and vegetables. So,at an Australian barbecue,you don't have to eat kangaroo-or even eat meat at all-if you don't want to.\nBeyond this,what is Australian cooking?As Australia is a diverse country with people from many nations,Australian\ncooking now has flavours and cuisines from around the globe. No matter who you are and no matter what cuisine interests you,you are always sure to find a warm welcome and a full plate waiting for you in Australia.\n2 Read the text again and answer the questions.\n1 Why does Australian cuisine centre around red meat and seafood?\n2 Why is the Australian government encouraging people to use kangaroos as food?\n3 What is probably one reason why many Australians live by the coast?\n4 Why do many Australians love barbecues so much?\n5 What does the \"casual friendliness\" of an Australian barbecue mean?\n3 Discuss the questions and take notes.\n1 What kind of cuisine is typical in your hometown?\n2 What geographic or historical reasons make that kind of cuisine popular?\n3 What is the most popular dish in your hometown?How is it made?\n4 Use your notes to write about the food from your hometown. Include a recipe like the one below for your favourite dish.\n## PAVLOVA\nBy far the favourite dessert in Australia is the pavlova,which was named after the famous Russian ballet dancer Anna Pavlova,who visited Australia in the 1920s.\n## INGREDIENTS\n$\\begin{array}{ll}4 \\text { egg whites } & \\text { a little salt } \\\\ 1 \\text { cup sugar } & 2 \\text { teaspoons flour } \\\\ 2 / 3 \\text { teaspoon vinegar } & 2 / 3 \\text { teaspoon vanilla } \\\\ 2 \\text { cups cream } & \\text { fresh fruit }\\end{array}$\nWhisk the egg whites until they are stiff. Add the salt. Add the sugar a little at a time and continue whisking until you have a meringue. Mix the flour,vinegar,and vanilla together. Add to the meringue. Spread the meringue on a baking sheet. Put it into a heated oven and cook at $120^{\\circ} \\mathrm{C}$ for 1 hour. Turn off the oven. Leave the meringue in the oven until it is cool. Whip the cream. Cover the meringue with the whipped cream. Top the whipped cream with your choice of chopped fresh fruit.\n## *Expanding Your World\n## THE KIWI\nThe kiwi is a flightless New Zealand bird of which New Zealanders are very proud. This unusual bird has become a national symbol of the country. New Zealanders themselves are also known all over the world as \"Kiwis\",a nickname they are very proud of. The bird has also lent its name to a small,brown,and egg-shaped fruit,the kiwi fruit,though outside New Zealand,this fruit's name is often shortened to“kiwi\".\n## The Fruit\nThe kiwi fruit is actually native to China and was originally collected from the wild for use in medicine. In the early 1900s,the fruit spread from China to New Zealand,where farmers began to grow them for sale. In the 1940s,the Americans and the British stationed in New Zealand during the war discovered this amazing fruit,and soon after that,the kiwi fruit began to be exported to the\nUK and later to the US. It was when the fruit began to be sold in the US that it received the nickname \"kiwi fruit\",which was quickly shortened to \"kiwi\".\n## The People\nThe nickname Kiwi used to refer to the country of New Zealand,but after the First World War,New Zealanders began to be referred to (and to refer to themselves) by the nickname \"Kiwis\". A large part of the reason was that there were some New Zealand soldier units that put a picture of the kiwi (the bird) on their badges. Today,the bird's picture is used on many New Zealand products and is worn on the sports clothes of many national sporting teams.\nThe Bird\nThe kiwi bird is nocturnal,waking up and coming out of its\nnest on the ground to feed only at night. It is the only bird in the world that has its nostrils at the end of its beak. All other birds have them above their beaks,close to their face. The female kiwi holds the world record for laying the largest egg in proportion to its body size. Although the kiwi is only about the size of a chicken,the female lays a single egg almost as big as an ostrich egg. The name \"kiwi\" comes from the Maori language and is an imitation of the loud cry the male kiwi makes during the mating season.\nUnfortunately,the kiwi is an endangered species. It is threatened by non-native animals,such as cats and dogs,and by the loss of its habitat. Kiwis (the people) are doing their best to save the kiwi (the bird) and there are many programmes in place for this purpose. It would,indeed,be sad if New Zealand's national symbol were to become extinct.\n## THE THORN BIRDS (Adapted)\nColleen McCullough\nPaddy and the boys loved it. Sometimes they spent days on end riding horses,miles away from home and camping at night under a sky so vast and filled with stars.\nThe grey-brown land was full of life. Kangaroos in flocks of thousands streamed leaping through the trees,taking fences with ease,lovely in their grace and freedom and numbers;emus built their nests in the middle of the grassy plain and walked like giants about their territorial boundaries,taking fright at anything strange and running fleeter than horses away from their dark-green,football-sized eggs;termites built rusty towers like miniature skyscrapers;huge ants with a savage bite poured in rivers down holes in the ground.\nThe bird life was so rich and varied there seemed no end to new kinds,and they lived not in ones and twos but in thousands upon thousands: tiny green-and-yellow parakeets Fee used to call lovebirds,but which the locals called budgerigars;scarlet-and-blue smallish parrots called rosellas;big pale-grey parrots with brilliant purplish-pink breasts,underwings and heads,called galahs;and the great pure white birds with cheeky yellow combs called sulphur-crested cockatoos. The strong brown kingfishers called kookaburras laughed joyfully or dived for snakes,their favourite food. They were almost human,all these birds,and completely without fear,sitting in hundreds in the trees looking about with bright intelligent eyes,screaming,talking,laughing,imitating anything that produced a sound.\nFearsome lizards five or six feet long pounded over the ground and leaped easily for high tree branches,as at home off the earth as on it;they were goannas. And there were many other lizards,smaller but some no less frightening,with swollen,bright-blue tongues. Of snakes the variety was almost endless,and the Clearys learned that the biggest and most dangerous-looking were often the least dangerous,while a little creature a foot long might be a death adder;carpet snakes,copper snakes,tree snakes,red-bellied black snakes,brown snakes,lethal tiger snakes.\nAnd insects!Grasshoppers,locusts,crickets,bees,flies of all sizes and sorts,cicadas,gnats,dragonflies,giant moths and so many butterflies!The spiders were terrible,huge hairy things inches across,or small but deadly black things hiding in the toilet;some lived in vast wheeling webs hanging between trees,some rocked inside webs in the grass,others dived into little holes in the ground complete with lids which shut after them.\nThis,thought the boys excitedly,was life.\n## Using Words and Expressions\n1 Match the words with their meanings. Then make a sentence with each word.\n1 laptop\n$2 \\log$\n3 possession\n4 profession\n5 mercy\n6 opponent\n7 coverage\n8 mixture\nA a job that needs special training and a good education\nB the state of owning something\nC a small computer that can be easily carried\nD a kind attitude towards somebody you have the ability to harm\nE someone that you are playing against in a competition\nF to record information\nG a combination of different things\nH reporting in newspapers or on television\n2 Complete the following sentences with the words in the box.\nmixture channel mercy\nprofession politics\n1 Inspired by his teacher,Johnny has decided to enter the teaching\n2 Although her major was chemistry,Margaret Thatcher chose as her career in the end.\n3 Small boats on the sea are sometimes at the of violent weather.\n4 If you don't like this TV programme,you can change\n5 This city is a of ancient and modern buildings. 3 Study the examples and then fill in the third column.\n## Examples Verbs Nouns\nexpand $\\rightarrow \\quad$ extend\nexpansion comprehend\ninclude $\\rightarrow \\quad$ persuade\ninclusion $\\quad$ provide\nrespond $\\rightarrow \\quad$ applaud\nresponse defend\nparticipate $\\rightarrow \\quad$ calculate\nparticipation negotiate\npermit $\\rightarrow \\quad$ submit\npermission admit\nimpress $\\rightarrow \\quad$ possess\nimpression express\ngather $\\rightarrow \\quad$ paint\ngathering warn\nencourage $\\rightarrow \\quad$ entitle\nencouragement enjoy\napprove $\\rightarrow \\quad$ refuse\napproval arrive\n4 Translate the sentences into\nEnglish using the words in brackets.\n1 敞开心扉,原谅别人,你会更快乐!(forgive)\n2 在比赛的大部分时间里,他们的对手都控制住了球。(opponent,possession)\n3 纳税是公民为社会做贡献的重要途径。(tax)\n4 这两个人因为涉嫌抢劫被逮捕。(arrest)\n5 今晩有高尔夫球锦标赛的现场直播。(coverage,tournament)\n## Using Structures\n1 Complete the dialogues with the correct forms of the words in brackets.\n1 A: Will your parents be back from their holiday tomorrow?\nB: No,they decided (extend) their trip.\n2 A: Have you got the test result on the new medicine?\nB: Yes,it has proved (be) somewhat effective,but further testing remains (do).\n3 A: Wow!I didn't expect Pete (be) such a good swimmer!\nB: (spend) the past summer practising almost every day,he is now able (swim) much faster than before.\n4 A: What happened?You were supposed (be) in Beijing by now!\nB: I overslept and rushed to the airport,only (find) that the check-in counter had closed.\n5 A: Which season do you like most?\nB: Winter. Because the citylooks very beautiful when (cover) with snow.\n6 A: Who is considered (be) the father of the computer: Charles Babbage,Alan Turing,John Vincent Atanasoff,or John von Neumann?\nB: Well,they are all believed (make) important contributions to computer science.\n## Tell the function of the infinitive in\neach sentence. Then translate them into Chinese.1 To be or not to be,that is the question.\n2 It is better to give than to take.\n3 You're never too old to learn.\n4 To know everything is to know nothing.\n5 To save time is to lengthen life. 3 Complete the news report below with the appropriate forms of the verbs in brackets. What else do you know about Jiaolong?\nNamed after a mythical dragon,Jiaolong is Chinás first manned deep-sea research submersible. It was developed by Chinese designers\n(start) from 2002 and entered service in 2010,(make) China the fifth country in the world with deep-sea exploration technology.\nIn 2017,during a 138-day expedition that (start) in February,the submersible's mother ship,Xiangyanghong 09 sailed nearly $34,000 \\mathrm{~km}$ into the South China Sea,the northwestern Indian Ocean,and the northwestern Pacific Ocean. Jiaolong conducted 30 dives (make) scientific investigations and (collect) samples The submersible made five dives in the Mariana Trench and the Yap Trench,both in the western Pacific Ocean. These operations have enabled scientists (better understand) geographical and biological conditions deep under the oceans.\nRight now,Jiaolong is undergoing maintenance before (start) its next adventure. In 2020,Jiaolong will begin its first global deepsea scientific exploration mission. It will have a new mother ship,which is (name) Deep Sea No. 1. This grand mission is intended (strengthen) China's capacity in (survey) deep-sea environments and\nwill increase the nation's influence in this field.\n## Listening and Speaking\n4)) 1 Read the news reports about shark attacks. Then write the headlines for the news reports.\nHeadline\nNews report 1 Man Lucky To Be Alive After Shallow-Water Shark Attack\nA man is recovering at home after being attacked by a shark while standing in about $60 \\mathrm{~cm}$ of water at sunset yesterday. He received cuts to his leg and foot. A hospital spokesman said the injuries were not serious and the man was not admitted to hospital.\n## Headline\nNews report 2\nIn Hawaii,a shark bit off the right arm of a 23-year-old surfer while she was on her board in clear water. Sherry Wilson lost her right arm just below the shoulder. Daniel Wilson said his daughter was resting in hospital.\n## Headline\nNews report 3\nA 31-year-old man was attacked by a 2-metre shark while snorkelling this morning. He was bitten on the left side of his body and has been taken by air to hospital.\n2 Listen to an interview with shark expert Carl,and number the information in the correct order.\nShark populations grow at a slow rate.\nA lot of sharks are killed because of modern fishing.\nPeople should stop shark fishing.\nShark attacks get a lot of attention.\nShark populations are decreasing rapidly.\nThe endangered species need to be protected.\nThe chance of being bitten by a shark is actually very small.\nMillions of sharks are killed each year.\n3 Listen to the interview again and answer the questions.\n1 How many people are killed by sharks each year?\n2 Why are so many sharks being killed?\n3 How does the shark's biology affect shark populations?\n4 What does Carl think will happen if people don't stop shark fishing?\n5 How long have shark species been in existence?\n4 How can humans further improve their relationships with life in the ocean?Prepare a short speech and present it to the class.\n## Reading and Writing\n1 Look at the title and the photo of the text. Then answer the questions below.\n1 What objects can you see on the beach?\n2 Where do you think they came from?\n3 What words do you think might appear in the article?\n(1)) 2 Read the text and then answer the questions on page 79.\n## A SEA OF PLASTIC\nScientists visiting tiny Henderson Island in the South Pacific recently made an alarming discovery. Although it is one of the most remote places on the earth and previously untouched by humans,the island was covered in plastic waste. They calculated there were 38 million pieces of plastic,weighing almost 18 tons,with thousands of new pieces washing up each day. \"No country has a free pass-we found plastic from everywhere,\" said one scientist. \"We all have a responsibility,and we have to sit up and pay attention. This is not an issue to ignore. We need to do something now to protect the sea.\"\nPlastic waste in the sea has long been known about,but only now are we discovering the true extent of the problem. Plastic takes hundreds of years to decompose,so all the plastic ever produced still exists somewhere. Around $95 \\%$ of plastics made are not recycled,and large amounts enter the sea. Currents collect this waste in large circular systems called \"gyres\". One of the largest is in the Pacific Ocean,an area now known as the \"Great Pacific Garbage Patch\".\nThe problem gets worse as plastic breaks down into very small pieces,or \"micro plastic\". This is eaten by fish and leads to massive species loss. Humans also eat these fish,and micro plastic has even been found in tap water around the world. The problem has spread too far to ignore. The plastic on Henderson Island accounts for just 2 seconds' worth of global annual plastic production. That production will more than triple by 2050 . Then there will be the same weight of plastic in the sea as fish.\nHowever,there are some young minds working to clean up and protect the sea for future generations. While diving in Greece,young Boyan Slat noticed there was more plastic waste than fish. He decided right then to dedicate his life to solving this problem. Previously the problem was considered too big to solve;collecting the plastic with boats and nets would be expensive,would harm sea life,and would take thousands of years!But,Boyan thought,why move through the sea when the sea can move through you?To work with the currents and gyres would help collect the waste. So he started The Ocean Cleanup project,which places very long floating barriers in the Pacific. Currents then concentrate the waste naturally so it can be collected and recycled. He hopes to reduce the patch by $50 \\%$ in just five years.\n\"Many problems today are side effects of things people didn't think about in the past,\" he says. \"Sea plastic is a symbol of the negative effects of our lifestyle and technology. Our aim should be to create a new lifestyle for this century. Protecting the sea from plastic is a good place to start!\"\n1 What alarming discovery did the scientists make?\n2 What are \"gyres\"?\n3 What is the \"Great Pacific Garbage Patch\"?\n4 Why does \"micro plastic\" make things even worse?\n5 How does The Ocean Cleanup project work?\n3 Write an argumentative essay about sea protection.\n1 Choose a topic from the box below. You can also choose your own topic.\n- protecting sea animals - preventing oil spills/petrol leaks\n- preserving sea resources - reducing pollution\n- collecting sea waste promoting better understanding of and respect for the sea\n2 Before you write,consider and discuss these questions.\n- Why is it important to protect the sea?What facts support this?- What is the issue you want to highlight?Why is it happening?- What facts illustrate this issue?- Does everyone agree on the issue?What different opinions are there about it?- What solutions are there already for this issue?Do they work?Are they being used?- What solution do you think would work for this issue?Why?How would it work?\n3 Include your opinions on the topic,and find facts to support and prove your point.\n## *Expanding Your World\n## SEA FEVER\nJohn Masefield\nI must go down to the seas again,to the lonely sea and the sky,And all I ask is a tall ship and a star to steer her by;\nAnd the wheel's kick and the wind's song and the white sail's shaking,And a grey mist on the sea's face,and a grey dawn breaking.\nI must go down to the seas again,for the call of the running tide Is a wild call and a clear call that may not be denied;\nAnd all $I$ ask is a windy day with the white clouds flying,And the flung spray and the blown spume,and the sea-gulls crying.\nI must go down to the seas again,to the vagrant gypsy life,\nTo the gull's way and the whale's way,where the wind's like a whetted knife;\nAnd all I ask is a merry yarn from a laughing fellow-rover,\nAnd quiet sleep and a sweet dream when the long trick's over.\n## ON THE SEASHORE Rabindranath Tagore\nOn the seashore of endless worlds children meet.\nThe infinite sky is motionless overhead\nAnd the restless water is boisterous.\nOn the seashore of endless worlds\nThe children meet with shouts and dances.\nThey build their houses with sand,\nAnd they play with empty shells.\nWith withered leaves they weave\nTheir boats and smilingly float them\nOn the vast deep.\nChildren have their play on the\nSeashore of worlds.\nThey know not how to swim,\nThey know not how to cast nets.\nPearl-fishers dive for pearls,\nMerchants sail in their ships,\nWhile children gather pebbles\nAnd scatter them again.\nThey seek not for hidden treasures,\nThey know not how to cast nets.\nThe sea surges up with laughter,\nAnd pale gleams the smile of the sea-beach.\nDeath-dealing waves sing\nMeaningless ballads to the children,\nEven like a mother while rocking her baby's cradle.\nThe sea plays with children,\nAnd pale gleams the smile of the sea-beach.\nOn the seashore of endless worlds children meet.\nTempest roams in the pathless sky,\nShips are wrecked in the trackless water,\nDeath is abroad and children play.\nOn the seashore of endless worlds is the\nGreat meeting of children.\n## UNIT 4\n## Using Words and Expressions\n1 Match the words with their meanings. Then make a sentence with each word.\n1 chorus\n4 shade\n2 ripe\n3 secondary\n5 weed\n6 circus\nA a wild plant growing where it is not wanted\nB a dark and cool area under or behind something\nC something that is said by a group of people at the same time\nD a group of entertainers,sometimes with trained animals\nE less important than something else\nF (of fruit or crops) fully grown and ready to be eaten\n2 Rewrite the sentences by replacing the underlined words with the key words from this unit.\n1 Tinned food should be stored in an area without sunlight.\n2 The decision was reached after a discussion with parents and teachers.\n3 Teachers who are more flexible in their teaching methods can inspire their students to be more creative.\n4 The young boy ran home,blocking the hole at the bottom of his jug with his hand to stop the water from pouring out.\n3 Translate the following sentences into English using the words in brackets.\n1 如果你感染了该病毒,你应该马上咨询医生是否需要服用这种胶囊。(consult)\n2 每个人都有自己的音乐品味,那该用什么标准来判断一首歌的曲调是否优美呢?(criteria,tune)\n3 他在巡回演讲中想要传达给观众的是,分享是有价值的,而自私导致贫穷。(relay,circuit) 4 她在讨论中提供的专业知识非常有用,虽然我们采取行动的时机还末到。(input,ripe)\n5 这个老人拖着一个大包裹吃力地走着,盼望能早点到家。(drag,parcel)\n4 Complete the passage using the correct forms of the words in the box. Then give a title to it.\ntaste forehead until mechanic even stability without uniform deserve rigid\nAbout fifty years ago,I was just a high school graduate when my neighbour introduced me to my first job at a railway construction site. I had never pictured myself putting on a and being trained to be $\\mathrm{a}$ . Although it was a\njob,it was much harder than I had expected,and there were so many rules we had to follow. And the mosquitoes at night were just terrible,for a native Tanzanian. I got a of just how hard life could be for construction workers,when I had never given them a thought before in my life. However,my misfortunes brought a dear friend into my life: Liu Ming from China. The man has a as wide as mine,but his eyes and nose are smaller. At one time I became seriously ill. $\\mathrm{He}$ took me to a Chinese clinic,where I received free medical treatment. He stayed with me I recovered. Over the years,I have told my children and grandchildren that China our thanks for the railway connecting us and Zambia,and that Liu,they wouldn't have their father or grandfather around to tell them stories of China.\n## Using Structures\n1 Finish the story with the phrases in the box. Then give a title to it.\nBoth Jo and I up to in their names as well A couple of years pulled out pretty seriously in need ago,my wife and I a gift catalogue for people\nand invited each of our kids to choose something that we could buy When we handed the list to our nine-year-old daughter,we expected her to choose a toilet or a sewing machine or something similar. But instead,she thought it through and chose\n\"village development package\",which was worth $\\$ 5,000$.\nwere surprised and ashamed,as our daughter's generosity really challenged our finances and pushed the limits of our generosity\n2 Underline the phrases in the sentences below. Then delete some of the phrases to make the sentences shorter and see how the meanings have changed.\n1 Jenny was a bit nervous when she heard the exciting news that she had been selected as an overseas volunteer for the 2020 Tokyo Olympics,since she had no concept of what she would be needed to do.\n2 Yesterday,the local police announced,\"Suspected of murdering seven people,two men at large for almost forty years were arrested on Monday at last.\"\n3 Walking down the dusty track,we constantly came across elderly people with wrinkled foreheads working in the fields without batting an eye at the passers-by. 4 The Chinese soldiers,who are dressed in neat green army uniforms,have been making a great difference in war-stricken districts,where life has been turned upside down.\n3 Read the poem below and analyse the use of phrases. How do these phrases express feelings?\n## As I Grew Older\nIt was a long time ago.\nI have almost forgotten my dream.\nBut it was there then,\nIn front of me,\nBright like a sun-\nMy dream.\nAnd then the wall rose,\nRose slowly,\nSlowly,\nBetween me and my dream.\nRose slowly,slowly,\nDimming,\nHiding,\nThe light of my dream.\nRose until it touched the sky-\nThe wall.\nShadow.\nI am black.\nI lie down in the shadow.\nNo longer the light of my dream before me,\nAbove me.\nOnly the thick wall.\nOnly the shadow.\nMy hands!\nMy dark hands!\nBreak through the wall!\nFind my dream!\nHelp me to shatter this darkness,\nTo smash this night,\nTo break this shadow\nInto a thousand lights of sun,\nInto a thousand whirling dreams\nOf sun!\nby Langston Hughes\n## Listening and Speaking\n1 Annie,a member of the Community Care Committee,is talking to students about The Fred Hollows Foundation. Before you listen,look at the photos,read the captions,and predict what the speech is about.\nHow things would look if you had cataracts Photo courtesy of The Fred Hollows Foundation\nProfessor Fred Hollows showing Vietnamese doctors how to prepare a patient for surgery\nPhoto courtesy of Michael Amendolia\n2 Listen to Annie's speech. Take notes and complete the table below.\nYear\nEvent\n1985\n1992\n1993\n1994\n3 Listen again and fill in the blanks. Then write the correct letter next to each part of the speech.\nA conclusion B hook C problem Dorganisation's work E solution\nDid you know that worse is that somebody in the world?What is do not need to be blind at all.\nDo you know what a \"cataract\" is?It's when the lens of your eye until eventually you can't see anything. That sounds terrible but the treatment\nCataracts can be removed and replaced by a special Perspex lens. This simple operation and by the next day the patient Because blind people,they cannot pay for the operation,so they have of\nseeing again.\nAn Australian eye doctor named Fred Hollows was determined to find a way to of this operation. Today,more than people have had their eyesight restored,thanks to the work of the foundation.\nFred Hollows spent his life in He believed action was the In my opinion,this is the best kind of volunteer work:\n4 What problem would you like to solve?Imagine that you could set up a charity to help with this problem. Prepare a presentation about your charity. Use the organisation of the speech above to help you.\n## Reading and Writing\n(1)) What do you think the title below is referring to?Read the text and find out if you are right.\n## THE WORLD'S MOST USEFUL GIFTS\nHOME ABOUT ORDER CONTACT US\nAre you looking for a special gift for a special person?Then this is the site for you. The gift you choose here is not something for a loved one to keep but a voluntary contribution in his or her name to people who really need it.\nFirst,choose a truly useful gift for some of the world's poorest,giving hope for a better future to a community in need. Then,when you purchase the item,we will send you an attractive card for you to send to that loved one. You can use the cards for any special occasion: weddings,births,anniversaries,Christmas,etc.\n## GIFTS\nCOST (AUD)\n20 tree seedlings $\\$ 5$\nA loan to set up a women's self-help group $\\$ 8$\n3 months' water supply for one person $\\$ 10$\nTraining in vegetable farming $\\quad \\$ 15$\nChild vaccinations against 6 killer diseases $\\quad \\$ 20$\nSchool books $\\quad \\$ 20$\nBasic adult education $\\quad \\$ 25$\nBasic health-care services $\\quad \\$ 30$\nOne year of primary schooling $\\$ 35$\nA goat $\\quad \\$ 40$\nA supply toilet $\\quad \\$ 50$\n3 months' water supply for a family $\\$ 65$\nA loan to set up a small business $\\quad \\$ 85$\nA sewing machine $\\quad \\$ 100$\nNutritional supplements for a family $\\quad \\$ 130$\nOxen for ploughing $\\$ 180$\nA set of books on health and medical care $\\$ 200$\nAssistance for families headed by children $\\$ 300$\nA community primary school $\\quad \\$ 500$\nA village tractor $\\quad \\$ 1,000$\nA well and water pump $\\quad \\$ 1,350$ Dear\nTo let you know that I am thinking of you on this special day,I have purchased a gift from the World's Most Useful Gifts catalogue in your name for some of the world's poorest people.\nThis gift will train a small community in India,Kenya,or Bangladesh in new agricultural methods,and it will provide seeds and simple agricultural equipment. Just 20\\% more produce will mean the difference between sickness and health,and between families going hungry and families providing for themselves.\nFrom,\n2 Read the text again and answer the questions.\n1 Why might someone purchase a gift from this catalogue?\n2 How might a women's self-help group be useful?\n3 Which gifts are related to education?How are they useful to the poor?\n4 How many gifts are related to health and medical care?\n5 Which gifts help to support families?How about a whole community?\n3 Discuss the following questions in groups.\n1 Is this a good way to provide help to the poor?Why or why not?\n2 What other gifts can you think of that might be helpful to poor areas?\n4 Think about what students,families,schools,and teachers may need in poor areas. Create your gift catalogue.\n1 Make a list of gifts that would be helpful. Use the mind map below to help you.\n2 Write a short description for your gift catalogue.\n3 Organise your list and create a nice advertisement for your catalogue.\nHelp for students\n- one student's fees for one year\n- one student's books for one year\n- one student's supplies for one year\nGIFT\nCATALOGUE\nHelp for teachers\n## Help for schools\nHelp for families\n# *Expanding Your World\n## FOR THE CHILDREN (Adapted)\nAudrey Hepburn\nUp until just over a year ago,before I was given the great privilege of becoming a volunteer for UNICEF,I used to be overwhelmed by a sense of desperation and helplessness when watching television and reading about the indescribable misery of the developing world's children and their mothers. If I feel less helpless today,it's because I have seen what can be done and what is being done by UNICEF,by all the other agencies,by the churches,by governments and,most of all,by people themselves.\nThe effect of the monstrous burden of debt has made the poor even poorer and has fallen most heavily on the neediest,and those whom it has damaged the most are the mothers and children. We must do more about the alarming state in which the children in the developing world are only just surviving,especially when we know that the finances needed are minimal compared to the global expenditure of this world;when we know that less than half of one percent of today's world economy would be the total required to eradicate the worst aspects of poverty and would meet basic human needs over the next 10 years. In other words,there is no deficit in human resources. The deficit is in human will.\nThe question I'm most frequently asked is: \"What do you really do for UNICEF?\" Clearly,my task is to inform,to create awareness of the needs of children. To fully understand the problems of the state of the world's children,it would be nice to be an expert on education,economics,politics,religions,traditions,cultures ... I'm none of these things,but I am a mother and will travel.\nThere is,unhappily,a need for greater advocacy for children-children haunted by malnutrition,disease,and death,and you don't have to be a financial whizz to look into so many little faces with glazed,diseased eyes to know that this is the result of critical malnutrition,one of the worst symptoms of which is vitamin A deficiency,that causes corneal lesions resulting in partial or total blindness,followed by death within a few weeks. Every year,there are as many as 500,000 such cases in countries like Indonesia,Bangladesh,India,the Philippines,and Ethiopia. Today there are in fact two hundred million children at risk of going blind. Little wonder that I and many other UNICEF volunteers travel the world to raise funds before it's too late,but also to raise awareness and to combat a different kind of darkness-a darkness people find themselves in through lack of information on how easy it is to reach out and help these children. It costs eighty-four cents a year to stop a child from going blind-the price of two vitamin A capsules.\nI have known UNICEF for a long time. In fact,almost 45 years ago,I was one of the tens of thousands of children in war-ravaged Europe to receive aid from UNICEF immediately after our liberation,a liberation that freed us from hunger,repression,and constant violence,and we were reduced to near total poverty,as is the developing world today. It is poverty that is at the root of all their suffering - not having the means to help themselves,and that is what UNICEF is all about: helping people to help themselves,giving them the aid to develop,and thereby allowing them to become self-reliant and live in dignity.\nUnlike droughts,floods,or earthquakes,the tragedy of poverty cannot easily be captured by the media and brought to the attention of the worldwide public. It is happening not in any one particular place,but in slums and shanties and neglected rural communities across two continents. It is happening not at any one particular time but over long years of increasing poverty,which have not been featured in the nightly news but which have changed the lives of many millions of people.\nUNICEF's business is children,not the workings of the international economy. In its everyday work in over 100 developing nations,UNICEF is brought up against the face of today's international economic problems which is not seen in the corridors of financial power,not reflected in the statistics of debt service ratios,not seated at the conference tables of debt negotiations. It is in the face of a child. It is the young child whose growing mind and body is susceptible to permanent damage from even temporary deprivation. The human brain and body are formed within the first five years of life and there is no second chance. It is the young child whose individual development today and whose social contribution tomorrow are being shaped by the economics of now. It is the young child who is paying the highest of all prices.\nIf we are meant to \"love thy (your) neighbour as thyself\",then surely we should love these children as our own. Children are our most vital resource,our hope for the future. Children cannot wait. They are too fragile to wait for an economic crisis to pass. Their time is running out. We must help them now not only to survive,but to hope and perhaps even to dream. Every child has a right to health,to tenderness,and to life.\nThank you!\n## UNIT 5\n## Using Words and Expressions\n1 Replace the underlined parts with the correct forms of the key words and phrases from the unit.\n1 The report concluded that the new enterprise should be started,and the decision was well supported by all the meeting participants.\n2 She finally got back her wallet with the help of the policeman.\n3 I missed the beginning of the concert because I couldn't find a place to park my car.\n4 With a beautiful style of writing and fluent English,she beat other applicants and got the secretary job.\n5 The shirt sewn by the famous tailor is almost perfect except for the part around the neck.\n2 Read and complete an account of a person who has pursued different career paths. How much do you agree with his/her style of choosing a career?\nattend to fit into debt amateur priority finance resign apply for\nI have never wondered what I should do when deciding on a career choice. My top is finding something that suits my passion. I developed a strong interest in information technology in high school,so I chose a related university major and studied hard. After I graduated,I worked in a(n)\ncompany and was responsible for processing repayments for about five years. Then I wanted to try something new. As travelling was also one of my passions,I a job that provided the chance to travel around the world. However,after two years of travelling and always having endless business to I kind of lost my passion. I decided to take a rest,so I from my job and worked as a volunteer for an educational organisation. Then I found my new passion was to help college graduates society.\nNow I want to be a career coach. I am still an in this field,but I believe\nI have a lot of experience and I think others could benefit from it.\n3 Translate the sentences into\nEnglish using the words and phrases in brackets.\n1 如果你毕业后想在金融领域工作,作为学生,你的首要任务是获得相关的学历。(finance industry,priority)\n2 我支持我姐姐选择特殊教育专业,因为她很有恧心、喜欢小孩,还总是愿意照顾别人的需要。(attend to)\n3 因为能够提供更好的职业发展机会,这家公司每年都能收到几千份简历和求职信。(application letter,CV)\n4 在中国这样一个社会主义国家,共产党员应始终把国家和人民的需要放在首位。(socialist,communist,priority)\n5 侦探通过追踪一张偶然留下的收据,最终破获了案件。(detective,receipt)\n4 Use an English dictionary or check online to find more collocations for the words below. Then make sentences with the phrases.\ndrawer collar debt fry finance bounce priority security\n## Word Partnership drawer\nn. open/pull out a drawer,go/look/\nn. search through drawers,...\nI've been looking through my drawers e.g. for my student card,but I can't find it.\n## Using Structures\n1 Read the following sentences and decide what kind of long sentences they are,and then try to translate them into Chinese.\n1 Becoming a novelist is one of my dreams,and I would also like to be a school teacher.\n2 The famous designer released her new line on Wednesday,which will no doubt start a new fashion trend this year.\n3 June got accepted by her favourite university,but she decided to postpone her enrollment and applied to do volunteer work in Africa for a year instead.\n4 While waiting for the paint to dry,Angela explained to the children what she was trying to communicate in her painting,and they all listened attentively with admiring expressions on their faces.\n5 I joined a music club a couple of months ago and I have been listening to some neoclassical music recently,which has helped me develop a new respect for classical music.\n6 The teacher divided the students into pairs,with John and Sarah ending up as partners for a project,which Sarah wasn't happy about.\n2 Read this information about a new jet and rewrite the sentences using long sentences. Then put them in order to make a logical paragraph.\n1 \"It was a very smooth take-off,\" Fu Song told the reporter. \"We are very proud to see that it worked.\" Fu is a Tsinghua University engineer. He was involved in the project.\n2 C919 is the first Chinese-built passenger jet. It was designed to compete with major jetliners.\n3 The flight took off from Shanghai Pudong International Airport and landed back again 80 minutes later. The successful flight was greeted with an outpouring of patriotism and pride.\n4 The jet is the work of the Commercial Aircraft Corporation of China (COMAC). It's a state-run company. It was founded in 2008.\n5 The government celebrated the symbolic flight as further evidence of China's rise. It was broadcast live on television.\nSentences in order: $2-$ $-5$\n3 Read the passage and match the underlined parts with the meanings below. Then write about a job that you are interested in using the passage as a model.\nA working place/usual work environment\nB occupation name\nC advantages and disadvantages\n$D$ related major\nE work requirements\n$\\mathrm{F}$ qualifications/skills needed\nG working time\nBeing a reporter is something that interests me. Reporters often work both indoors and outdoors. Schools,government buildings,factories,restaurants,and even community streets are places where they show up to do interviews with different sorts of people. Reporters ought to be strong in communication,as they need to get first-hand information and opinions. Once reporters obtain what they need,they start to write their articles. Therefore,the ability to write good articles is vital for reporters as well. The working hours may not be regular,but the challenges that go with the job really fascinate me. I hope that I can major in journalism at university next year.\n## Listening and Speaking\n1 What kind of questions do you think a high school student would ask a career counsellor?Write a list of at least five questions you would ask.\nत2 Listen to a conversation between a high school student and a career counsellor. Write down the answers to the following questions.\n1 What is the student's problem?\n2 Do employers prefer students with specialised majors?\n3 What does the counsellor say is most important?\n4\nWhat kind of work does the counsellor advise the student to find?\nA. 3 Listen to the conversation again and fill in the blanks with the correct information.\nThe student's name is . The counsellor's name is . The\nstudent's favourite subject is\nbecause\nThe counsellor advised her to that has a lot of because that way she can . The counsellor also said that is not the most important thing.\n4 In pairs,talk about the following issues. Give your opinions and explain how any of the issues affect you.\n- Students needn't worry about not knowing what their dream career is.\n- Students needn't choose specialised majors.\n- There are many options for students who don't go to university.\n- Money is not as important as happiness at work.\n- Whether your work can benefit people is important.\n5 Briefly report your opinions to the class.\n## Reading and Writing\n(1)) 1 Read the title of the text. What do you think the text will talk about?What are your opinions on the subject?\n## DOES PRACTICE REALLY MAKE PERFECT?\n\"Practice makes perfect\" is a very popular expression. However,can we take this saying literally?Many scientific studies have sought to either prove or disprove this idea. So does enough practice literally lead to perfection,or at least to a level of expertise?\nOne popular theory is that if a person practises for at least 10,000 hours,they will reach \"perfection\"-or,in other words,become an expert in their field. This theory was made famous by Malcolm Gladwell in his 2008 best-selling book,Outliers: The Story of Success. He claimed 10,000 hours of practice to be \"the magic number of greatness\". He gave the examples of the music group The Beatles and Microsoft co-creator Bill Gates. Although they all seemed to have lots of natural talent,they also clearly put in over 10,000 hours of practice before they became successful.\nHowever,Gladwell's book has been said by many to be too simplistic and generalising. Gladwell's work was largely based on research done by Anders Ericsson,who argued that Gladwell misinterpreted his research. Firstly,Ericsson stated that 10,000 hours was an average figure. Some people,for example,needed far fewer than 10,000 hours,and others many more. More importantly,Ericsson said that just practising a lot was not enough;the type and quality of practice was also essential. He went on to explain the importance of \"deliberate practice\",which is when a person practises a specific part of a skill in depth rather than practising a skill as a whole. Deliberate practice is said to be much more effective,albeit more tiring.\nDespite the theories mentioned above,many other studies argue that practice alone is far from enough. In fact,a more recent study from Princeton University stated that practice only accounted for up to $26 \\%$ of reaching an expert level. So what are the other factors that contribute to people becoming experts?\nMany people say that natural talent has a large influence on becoming an expert. Another natural factor is physical superiority,which is especially evident in sports. For instance,many baseball players in America have amazing vision that allows them to see the ball much sooner than others do. So no matter how much a \"normal\" person practises,it is very hard for them to be as good as someone who has natural talent or physical superiority and who also practises.\nAnd how about other factors that go into creating an expert?Many say IQ,personality,attitude,and starting age are decisive factors,too. It is also important to note that becoming an expert doesn't equal instant success. Success also relies on social factors,environmental factors,and even just being in the right place at the right time!\nIn conclusion,practice may not make perfect,but deliberate practice has been shown to lead to significant improvement. Based on Ericsson's research,here are some tips on how to practise effectively: be motivated;make specific and realistic goals;work outside your comfort zone;be consistent and persistent;ask for others' opinions;and,of course,get plenty of rest!For those wanting to become an expert in something,remember that being motivated is key-enjoy what you do and follow your passions.\n## Read the text and answer these questions.\n1 What is the rough idea of the 10,000 hours theory?What did Gladwell claim 10,000 hours to be?What examples did Gladwell use and why?\n2 Why did Ericsson disagree with Gladwell?What did he mean by \"deliberate practice\"?\n3 What did a recent study from Princeton University show?\n4 What are Ericsson's tips on practising?\n3 What factors can go into making someone an expert?Fill in the chart below with the ideas from the text. You may also add other factors as necessary.\n4 Think about the following questions and note down your answers.\n1 Do you agree with the 10,000 hours theory?Why or why not?\n2 How could you use Ericsson's practice tips to help you become more suited to your chosen career?\n3 What are the factors needed to make someone an expert?List them in order of importance.\n4 What are some of the social and environmental factors that help in creating an expert?\n5 What skill have you practised most?How did you practise it and what results did you see?\n5 Use your notes to write an essay to express your opinion on what it takes to become an expert.\n## *Expanding Your World\n## THE SUMMER BREAK THAT COULD CHANGE YOUR LIFE\nAfter finishing high school and before going on to further education or the world of work,there will be a break over the summer. Using this break wisely can be very beneficial. In fact,it could even change your life. If used correctly,the break will give you some great experiences and help you think about what you want to do with your life. So let's take a look at some summer break options and some tips on getting it right.\nWorking The world of work can feel more stressful than school,but it definitely has its rewards. Many people work during their break to earn money,often for their further education. Others work to get valuable work experience. Finding a temporary work placement in a company will gain you some great experience,and you may even be able to return to the company in the future. There are also some \"fun\" choices. For example,working at a summer camp is a popular way to earn a little money,gain some experience,and make friends at the same time.\nVolunteering Being a volunteer usually means doing important work in the service of others. Volunteering is often quite challenging,but it's an extremely rewarding experience to give something back to society. Take teaching children in a remote village,for example. Helping the students learn new things will give you a great sense of achievement. Try to volunteer in a field that you are interested in,as this may help your future career and make future employers respect you more. But be careful to check the details of any voluntary work that is away from home or overseas. Some organisations provide you with free food and lodgings,but others do not,which means that you may need to pay to be a volunteer!\nStudying Yes,you could go back to school!Not necessarily the same school as before,but a place where you could take a specialised course in something you're really interested in. It's a great chance to get an extra qualification for your CV. Aside from that,it will give you a better insight into the subject area and make you more experienced than others.\nTravelling Travelling will build your confidence and broaden your horizons. Backpacking is a very popular and cheap way for young people to travel. There are plenty of helpful websites and travel guides. Most backpackers stay in international youth hostels-safe,cheap,and friendly places to stay,which also usually offer food,ticket bookings,and tours.\nIt's up to you where you travel,too. You can travel overseas or in your own country,either of which will bring great experiences. But why is travel so important?For centuries,famous writers and thinkers have written about the importance of travel. Travel leads to great stories,photos,and friends. It also gives you a fresh perspective on where you are from. Although it does cost money,it is a characterbuilding experience that gives you time to think and develop,and you cannot put a price on great memories.\n## TOP TIPS\nIt is very important to use the summer break effectively. The break should be seen as an extended part of your education. You can learn about the world,adult life,and,most importantly,yourself. You could also obtain some valuable work experience,and it could possibly lead to great changes in your life. Good planning is key,so remember these tips:\n- Be focused. An effective break should follow your interests or area of study. It will bring you more satisfaction and help contribute to your future.\n- Be organised. Before your break starts,do some research and make a plan. This in itself develops important life skills. Take travel for example. You have to find out about the destination,how to get there,where to stay,how much things will cost,and so on and so forth.\n- Be smart. You don't have to choose just one option. For example,perhaps you could find paid or voluntary work that is away from home,which will also give you lots of travel experience.\n- Be money-minded. Will you spend money or save it?Will you need to borrow money?Budgeting,or controlling how you spend money,is an essential life skill to master.\n- Be safe. If you're going to be away from home,make sure you go to a reputable place. Always let your parents know where you are. It's best to travel with friends,too.\n- Be happy!Although planning an effective summer break can be stressful,it is essential to ensure that you have a safe and pleasant time!Remember that it's important to do something that interests you,as it will enable you to gain experience and have fun at the same time.\nSo start thinking and planning now,and make this summer break one that could change your life!\n## Appendices 附录\n## Notes 注释\n## Unit 1\n## SATISFACTION GUARANTEED《包你满意》\n《包你满意》是科幻作家艾萨克・阿西莫夫 (Isaac Asimov ) 的短篇科幻小说,首次刊载于美国科幻杂志《惊人的故事》1951年4 月期。\n艾萨克・阿西莫夫（1920-1992)，20世纪世界著名的科幻小说家之一。他是俄裔美国人，一生著述多达四五百种。使他声名远扬的是他的科幻小说,特别是《基地》系列和《机器人》系列。\n2 Tony told her she was being sensitive and was just as good as Gladys. 托尼对克莱尔说，她这样想有点敏感，其实她就像格拉迪丝一样好。\n“be + being + 形容词” 常用来表达被陈述对象行为反常（暂时的特点或表现）以及说话人的惊讶、不满、责备等情绪。如:\nDonald is being so quiet;I wonder what he is up to. 唐纳德竟这样安静，我不知道他在搞什么鬼。\nEveryone thinks that our boss is being particularly generous. 我们所有人都觉得老板这次格外慷慨。\n3 The guests would be arriving soon,so Claire dismissed Tony for the rest of the night. 客人们很快就要到了,克莱尔让托尼结束了当晩的工作。\n过去将来进行时由“主语 + would (should) + be + doing” 构成,可以表示在过去某一时间之后即将进行的动作,或表示在过去将来的某一时间正在发生的动作。主要用于宾语从句中,尤其多用于间接引语中。如:\nTom hurried to tell us that the president would be arriving at any moment. 汤姆勿忙走来告诉大家,主席随时会到。\nGeorge asked Betty what she would be doing at ten o'clock the next day. 乔治问贝蒂她第二天十点会在干什么。\ndismiss 的意思是“把某人打发走;遣散;解散”,相当于 send somebody away 和allow somebody to leave。如:\nAfter the opening ceremony,the students were dismissed. 开幕式后学生就解散了。\nFor some unknown reason,Miss Zeng dismissed the class five minutes earlier than usual. 不知什么原因，曾老师比平常提前了五分钟下课。\ndismiss 还有“将……免职；解雇；开除”的意思。dismiss somebody (from a position) 相当于 remove somebody from a position。如:\nThe lawyer hoped to meet the workers who had been unfairly dismissed. 律师希望会见被无理解雇的工人。\n## THREE LAWS OF ROBOTICS 机器人三定律\n艾萨克・阿西莫夫提出了“机器人三定律”。这三定律是：\n一、机器人不能伤害人类,或因不作为 (袖手旁观 ）使人类受到伤害;\n二、机器人必须服从人类的命令,除非这些命令与第一定律相抵触;\n三、在不违背第一、第二定律的前提下,机器人必须保护自己不受伤害。\n阿西莫夫于 1942 年在短篇科幻小说中提出了“机器人三定律”,当时世界上还没有出现机器人。“机器人三定律” 对科幻创作产生了较大的影响,此后涌现出了一系列以机器人为题材的科幻小说。\n## THE TIME MACHINE《时间机器》\n《时间机器》是英国作家赫伯特·乔治·威尔斯 ( Herbert George Wells ) 创作的中篇小说,首次出版于1895年。该书讲述时间旅行者发明了一种机器,能够任意驰骋于过去和末来。小说被多次改编成电影和电视剧，并衍生出许多漫画作品。《时间机器》也启发了一大批同类题材的科幻作品。\n威尔斯（1866-1946 )，英国作家，一生创作了许多部作品。其中，科幻小说《莫洛博士岛》《隐身人》《星际战争》等影响较大。\n6 Tomorrow night came,then skipped to day,again and again,faster and faster still. 第二天夜晩降临,接着又跃进到白天。如此反复,越来越快。\nstill 用作副词，可修饰形容词和副词的比较级，表示程度,意为“更;愈”。如：\nAfter careful revision,the report was better still. 经过细心修改，报告更好了。\nMark's company is hoping to expand its market share in China still further. 马克的公司期望进一步扩大在中国的市场份额。\n## Unit 2\n1 Located to the south of the equator,below many other countries on the globe,it's often informally referred to as“down under\". (澳大利亚) 位于赤道以南,并在地球上很多国家的下方，它常被非正式地称为“down under”。\n文中 down under 的字面意思是“底下”,是澳大利亚的一个非正式的别称。down under还可以指新西兰。在实际使用中,down under还可以用大写，即 Down Under。\n2 The influence of Asian cultures,on the other hand,led to the introduction of bean curd and Asian herbs,along with Australian versions of foods like the Chineseinspired dim sim. 另一方面,受亚洲文化的影响,除了灵感源自中国的点心等澳大利亚版的食物以外,还引入了豆腐和（用于调味的）亚洲药草。\n在文中,$\\operatorname{dim} \\operatorname{sim}$ 特指灵感源自中国的、澳大利亚版的点心,通常有肉和蔬菜馅,类似于饺子，烹饪方式主要是炸或蒸。如果拼写成 $\\operatorname{dim}$ sum,就是通常意义上的中式（尤指广式）点心或茶点。\n3 Most of their musical instruments are really just sticks found on the ground,among which there is an amazing instrument called the didgeridoo. 他们绝大多数的乐器其实就是地上找到的树枝,其中就有一种令人惊叹的、叫作迪吉里杜管的乐器。\n迪吉里杜管,又译作“狄洁里都号角”,是澳大利亚土著部落的传统乐器,也是世界上最古老的乐器之一。它实际上是一根内部被白蚁蛀成空心的枝干。演奏者在使用该乐器时通过嘴唇的颤动和循环换气的技巧,能够制造出独特的回响效果。迪吉里杜管已经成为土著人文化艺术的瑰宝,从某种意义上来说，也已经成为澳大利亚文化的一个象征。\n4 They sleep and drink milk in that temporary,protected environment until they are about seven or eight months old. 大约七八个月大之前,它们一直待在那个暂时受保护的环境里睡觉和吃奶。\nuntil 用来表示在某个特定的时间之前,谓语的动作一直在延续。因此,until并不总是用于 not ... until ... 的结构中。如果谓语动词是延续性动词,就直接用 until 引导时间状语;如果动词为瞬间动词,则用not ... until ...\n【思考】试比较下面两组句子,并将其译成汉语。\n[He waited until she had finished all her work.\nHe didn't leave until she had finished all her work.\n[He kept knocking on the door until his wife let him in.\nHe didn't stop knocking on the door until his wife let him in. 5 The noise they make could wake the dead. 它们发出的声音可以吵醒死人。\nwake the dead 在这句话中是一种夸张的修辞手法,可以让读者对声音之大有更鲜明的印象。英语中还有很多使用夸张手法的表达。如:\nShe wept oceans of tears. 她泪如泉涌。\nThe money was spent in the blink of an eye. 一眨眼的工夫，钱就花完了。\nI have given my last ounce of strength to my work. 我对我的工作已竭尽全力了。\nLook at the floor!Mountains of rubbish have been thrown there. 看看地板!扔的垃圾都堆成山了。\n在上面的句子中,oceans of tears、in the blink of an eye、last ounce of strength、mountains of rubbish都是夸张的表达方式,目的是使句子的表达更形象，更有感染力。\n6 There are only a small handful of animals in the world that can do that!世界上只有很少的动物可以那样做!\nhandful 用来表示“一把 (的量 );用手抓起的数量;少数人 ( 或物 )”。如:\na handful of coins 一把硬币 a handful of rice 一把米\nCity kids can probably see only a handful of stars. 城里的孩子可能只能看到很少的星星。\nHe published nothing except a handful of short stories. 除了为数不多的几篇短篇小说,他没发表过什么东西。\nThere were only a handful of people present at yesterday's meeting. 昨天的会议只有几个人出席。\n## Unit 3\n1 In ancient times,silk from China found its way overland to India,the Middle East,and Rome,along what became known as the Silk Road. 在古代,中国丝绸经由一条陆路运到印度、中东和罗马，这条路就是有名的“丝绸之路”。\n句中的what 引导宾语从句,相当于along the road which became known as the \"Silk Road\" ( what 等同于 the road which )。如:\nAfter what seemed a long time,the old man finally woke up. 许久之后,老人终于醒过来了。\n## Du Huan's Record of My Travels 杜环的《经行记》\n杜环,中国唐代旅行家。天宝十年（公元 751 年 ),他在怛罗斯城（今哈萨克斯坦塔拉兹城附近） 与大食 ( 阿拉伯帝国）军作战时被俘。其后,他游历非洲,成为第一个到过非洲并有著作的中国人。公元 762 年,杜环乘船回国,著有《经行记》,可惜已失传,只有杜佑的《通典》引用此书,有 1,500 余字保留至今。《经行记》是记录八世纪中叶中外经济文化交流及西亚和中亚风土人情的珍贵资料。\n3 These fleets were a sight to behold and were in a league of their own at that time. 这些船队在当时蔚为壮观,独领风骚。\nbehold 意为“目睹;看见”。a sight to behold 意思是“壮观的景象”。类似的表达还有 a joy/ pleasure/wonder to behold。如:\nThe beauty of the mountain village is a pleasure to behold. 山村之美让人赏心悦目。\nThe Great Wall is a wonder to behold. 长城看上去令人惊叹。\nbe in a league of one's own 的意思相当于 be much better than the rest。如:\nAs a dancer,she's always been in a league of her own. 作为舞者,她始终技压群芳。\nWhen it comes to spoken English,I'm not in her league (= she is much better than me). 说到英语口语,我远不如她。\n【思考】league表示“水平;等级” 时，常见的搭配还有 out of one's league。你能猜出下面这句话的意思吗?\nThis house costs too much and is way out of my league. 4 The ancient sea routes travelled by Zheng He are being revisited with the 21st Century Maritime Silk Road,which is part of the Belt and Road Initiative. 随着作为“一带一路” 倡议组成部分的“21 世纪海上丝绸之路” 的提出,郑和航行过的古代航道而今再度受到关注。\nrevisit 在句中作“重提”解，也有“再访;重游”的意思。如:\nThis proposal is worth revisiting at a later date. 这个提案值得以后进一步探讨。\nHangzhou is a city which many people would like to revisit. 杭州是一个很多人愿意再次游览的城市。\n## Unit 4\n1 There's no electricity or running water and not even textbooks,not to mention laptops,tablets,or other modern devices!那儿没有电,没有自来水,甚至没有课本,更别提笔记本电脑、平板电脑或者别的现代化设备!\nnot to mention 意为“更不必说”。如:\nThere is not enough water,not to mention food. 水都不够，更不必说食物了。\nHe is not only intelligent,but also considerate,not to mention (that he is) very handsome. 他既聪明又体贴人，更不用说他还很英俊。\n2 It was such a privilege to have spent a day with Tombe's family. 和汤贝一家人度过了一天,真是荣幸。\n这里的 to have done 是动词不定式的完成时。动词不定式的完成时表示动作发生于谓语动词之前。如:\nHe seemed to have been told the truth. 他看起来已经得知真相了。( to have been told表示被告诉真相发生于动词 seem 之前，相当于It seemed that he had been told the truth. )\nThere is no need to have bought such a big house. 没有必要买那么大的房子。( to have bought 表示房子已经买了）\nI happened to have read that book before. 我碰巧以前读过那本书。( to have read 表示之前就已经读过那本书了）\n3 But then I began to hear about the work she was doing in Tanzania,a country that has many health problems,and now I am singing a different tune. 但是之后我开始听到她在坦桑尼亚的工作,那里有很多健康问题,（所以）现在我有了不同的看法。\nsing a different tune 意为“对某事转变论调或改变看法”。tune是曲调的意思;sing a different tune 字面意思是“唱了一个不同的曲调”，用这个词组可以很形象地表达“对某事有了新的论调和看法”。如:\nThey say they're not worried about money,but once they see how much the new equipment will cost,they'll be singing a different tune. 他们说不担心钱的问题,但等他们看到新设备要花多少钱的时候,就会改变说法了。\nDuring the campaign,he promised to close the factories that caused heavy pollution. Now that he has been elected governor,he is singing a different tune about them. 在竞选的时候,他承诺要关闭污染严重的工厂。现在他已经当选为州长,就开始变卦了。\n4 Many dangerous diseases which are rare in China are quite commonly contracted in Tanzania. 很多在中国罕见的危险疾病在坦桑尼亚是很容易感染上的。\ncontract 在句中是“感染 (疾病 )” 的意思。如:\nHe contracted the flu while he was travelling. 他在旅行的时候感染了流感。\nThe virus appears to be more easily contracted by humans when they are exposed to diseased birds. 接触过患病禽类的人好像更容易感染上这种病毒。【思考】你知道 contract 另一个常用的意思吗?你能看懂下面的句子吗?\nTony has just signed a three-year contract with a telephone company.\nWhat are the legal consequences of breaking a contract?\n5 Today,I want to relay to you that l'm proud of the work my mother has done,and I am now supportive of it. 今天我想告诉你们的是,我为我妈妈所做的工作感到骄傲,我现在也非常支持她的工作。\n在句中 relay ... to someone 表示“向某人传达.....” 之意。如:\nPlease relay the message to the others. 请把这条消息转给别人。\nAs soon as I am updated on what's happened,I will relay it to you all. 一旦得知最新情况，我就会转告你们所有人。\n【思考】你知道 relay 的另一个词性吗?在下面的句子中,relay是什么意思呢?\nThe final event of the meeting was the $4 \\times 400$ metres relay.\n## Unit 5\n1 This,however,is not always easy. Some people know what they want to do from a young age,but many others just have a few ideas bouncing around in their heads. 然而，这并不总是那么容易。有些人年轻时就清楚自己想做什么,但更多的人往往是只有一些想法在脑子里晃来晃去。\nbouncing around in their heads 在句中作定语，修饰名词ideas。\nbounce 的本意是“弹起;反弹”,bounce around 可指“蹦来蹦去;弹来弹去”,在本句中引申为“（想法在脑子里）晃来晃去”之意。如：\nSome impractical ideas kept bouncing around in my head. 一些不切实际的想法在我的脑子里晃来晃去。\nWhen you start the game,you will find a ball bouncing around the screen. 当你开始玩游戏时,就会看到一个球在屏幕上蹦来蹦去。\n【思考】bounce这个词在英语中非常形象，你能看懂下面的句子吗?\nShe bounced the little baby up and down on her knees.\nNo matter how many times he failed,he was always able to bounce back pretty quickly.\nHearing the doorbell ring,the boy bounced across the room to open the door.\n## 2 career aptitude test 职业能力倾向测验\n职业能力倾向测验是能力（倾向）测验的一种。它通过系统的测试过程和评分标准，对被测试者的组织管理、社会交往、个性特点、职业倾向、发展潜能等多种素质进行综合评估。这种测验旨在发现被测试者更感兴趣、更有潜力的学习或职业方向,为其在将来学习和工作上的选择提供参考。\n3 You don't want to look back in years to come and say,\"I wish I had thought more about what I really wanted to do.” 你也不希望多年之后回顾过去时才说:“我真希望当年能再多想想自己真正想要做什么。\"\nin years to come 表示“多年之后;在末来的几年中”。动词不定式 to come 放在名词years 之后作定语,years to come 是“接下来几年” 的意思。如:\nI was hopeful that in years to come,she'd consider this failure as a valuable experience that helped her grow. 我希望多年之后，她会把这次失败当作帮助她成长的一次宝贵经历。\nSome experts predict that housing prices will remain stable for years to come. 一些专家预测在末来的几年中房价会保持平稳。\nwish表示愿望,后面接宾语从句时,从句要用虚拟语气。从句的谓语动词可用过去时表示与现在事实相反；也可用过去完成时，表示与过去事实相反；还可用 would + do 表示对末来的希望。如:\nI wish I were a bit slimmer. 我希望我能再瘦一点儿。（“瘦一点儿”与现在事实相反,所以从句的谓语动词用过去时。）\nI wish I hadn't eaten that much last night. 我希望我昨天晩上没吃那么多东西。(“没吃多” 与过去事实相反，所以从句动词用过去完成时。)\nI wish you would stay longer. 我希望你会多待一会儿。（表示对末来的希望,所以使用了 would + do的结构。)\n4 I would like to apply for the position of camp helper. Please find my CV attached. 我想要申请营地助手这个职位。请参看附在后面的简历。\n申请信或求职信 (application letter),还可用 cover letter 或 covering letter 来表示,这是因为求职信往往放在简历的第一部分,是在求职时要和简历 (CV ) 一起交给用人单位的重要文书。写申请信的目的是为了让用人单位了解自己的能力并录用自己,所以申请信的内容要简明扼要,语言要真诚。\n一般申请信的第一句话需要明确表明自己写信的目的,即明确自己想要申请的岗位。除了课文提供的这种表达以外，还有以下常见的表达。如:\nI wish to apply for the sales position advertised in the newspaper. 我希望申请 (贵公司 ) 刊登在报纸广告上的销售职位。\nI am ...,and I am writing this letter to apply for the position of research assistant working under you. 我是 $\\cdots \\cdots$,我写这封信是为了申请在您手下做一名研究助手。\n【思考】你能通过上网查找资料或者其他方式,了解申请信的主体部分和结尾部分应该包括哪些主要内容吗?\n5 I believe I would be a valuable addition to your team. 我相信,我将会成为你们团队中有价值的一员。\naddition 作名词，除了“加法” 以外，还可以表示“增加的人 ( 或物 );添加物” 等。如：\nThe child just learnt some simple addition and subtraction problems. 这个小孩刚学了一些简单的加减法的题。\nThis is an excellent book and it will be a worthy addition to the series. 这是一本极好的书,对于整套从一书来说是个有价值的添加。\nAn experienced secretary would be a useful addition to our staff. 一位有经验的秘书对于我们的员工队伍是有用的新增力量。\n## Grammar 语法\n## The Passive Voice 被动语态\n1 语态是动词的一种形式,用来说明主语和谓语动词之间的关系。英语动词有两种语态: 主动语态和被动语态。主动语态表示主语是动作的执行者,被动语态表示主语是动作的承受者。\n2 使用被动语态的句子,谓语动词的形式是“be + 动词过去分词”。语义上主语为动作的承受者或对象,主要用于需要强调动作承受者、不必要指出动作执行者的情况,或出于语篇衔接连贯的需要。一般来说,只有及物动词才有被动语态。\n3 在“be + 动词过去分词” 结构中,助动词 be 有时态、人称和数的变化,变化规则与系动词 be 相同。\n被动语态的时态、人称和数的形式变化列表 (以 push 为例 )\n| 时 | 态 | 一般 | 完成 | 进行 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 现 | 在 | $\\begin{array}{l}\\text { I am pushed ... } \\\\ \\text { He/She/lt is pushed ... } \\\\ \\text { We/You/They are pushed } \\\\ \\ldots\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { He/She/lt has been } \\\\ \\text { pushed ... } \\\\ \\text { I/We/You/They have been } \\\\ \\text { pushed ... }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { I am being pushed ... } \\\\ \\text { He/She/lt is being pushec } \\\\ \\ldots \\\\ \\text { We/You/They are being } \\\\ \\text { pushed ... }\\end{array}$ |\n| 过 | 去 | $\\begin{array}{l}\\text { l/He/She/lt was pushed } \\\\ \\ldots \\\\ \\text { We/You/They were } \\\\ \\text { pushed ... }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { I/You/He/She/lt/We/They } \\\\ \\text { had been pushed ... }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { I/He/She/lt was being } \\\\ \\text { pushed ... } \\\\ \\text { We/You/They were being } \\\\ \\text { pushed ... }\\end{array}$ |\n| 将 | 来 | $\\begin{array}{l}\\text { I/He/She/lt/We/You/They } \\\\ \\text { shall/will be pushed ... }\\end{array}$ | | |\n使用被动语态的过去进行时的句子,谓语由“was/were + being + 动词过去分词” 构成,表达过去某个时间正在进行的含有被动含义的动作、行为。如:\nThe last time I went back to my hometown,a big power station was being built there. 上次我回家乡时,那里正在修建一个大电厂。\nShe was being looked after by a robot that looked so human,and it was disturbing. 她被一个看起来很像人的机器人照顾着,这让她不安。\n## The Past Participle 过去分词\n1 动词的过去分词形式上由“动词原形 + ed” 构成。部分动词的过去分词有特殊形式变化 (参见附录不规则动词表 ）。过去分词不能单独用作谓语,但可用于完成时态 ( have/had + 动词过去分词 ) 和被动语态 （be + 动词过去分词）中构成谓语。\n2 过去分词是非谓语动词(或称非限定动词 )的一种。过去分词保留着动词的部分特性,有完成或被动含义,可带状语构成过去分词短语。在句法功能上,过去分词（短语）与形容词或副词作用类似,在句子中可充当定语、状语、宾补、表语等成分。\n3 作定语用时,过去分词一般位于所修饰的名词之前,而过去分词短语通常位于所修饰的名词之后。如:\nWhen the delayed flight takes off depends mainly on the weather. 延误的航班什么时候起飞,主要\n## 看天气情况。\nCan you tell the differences between spoken language and written language?你能区分口语和书面语的差别吗?\nThe players selected from the whole country are expected to bring us honour in this summer's games. 从全国选拔出来的运动员预计会在这次夏季比赛中给我们带来荣誉。\n4 作状语用时,过去分词修饰谓语,说明动作发生的时间、原因、条件、方式等。分词作状语,用于句首比在其他位置更为常见。如:\nUnited we stand,divided we fall. 团结带来力量,分裂导致衰败。\nSeen from the top of the Tiger Hill,the city of Suzhou was very beautiful. 从虎丘上俯瞰,苏州城非常美。\nEncouraged by her English teacher,Lisa soon caught up with her classmates. 在英语老师的鼓励下,莉萨很快就赶上了其他同学。\nGreatly shocked,Jeff couldn't speak a word. 由于受到惊吓,杰夫一句话也说不出来。\n5 作宾补用时,过去分词常用于使役动词 have,get,make,keep 和感官动词 see,watch,hear 等动词的宾语后面,表达谓语动词引起的宾语的变化,或补充说明宾语的性状。如:\nWhen speaking or writing to someone,do your best to make yourself understood. 说话或写文章时,应该尽最大努力让别人明白自己的意思。\nOwen got his nose hurt when he played football with his teammates. 跟队友踢球时,欧文被弄伤了鼻子。\nI heard the door pulled open. 我听见门被拉开了。\n6 作表语用时,过去分词在 be,become,get,feel,look,seem 等系动词之后,表示主语的特征或性状。如:\nShe is married. 她已结婚了。\nThe other children looked neglected. 其他孩子看起来被忽视了。\nThe quarrel the night before seemed forgotten. 前一天晩上的争吵似乎被忘掉了。\n## The Infinitive 不定式\n1 动词不定式的形式与功能\n不定式是英语动词的非谓语形式之一,形式上由“to + 动词原形” 构成。不定式仍保留着动词的部分特性,可以带宾语和状语构成不定式短语,有时态和语态的变化。句法功能上,动词不定式 (短语) 与名词、形容词或副词作用类似,在句子中可以充当主语、表语、宾语、定语、状语、宾补等成分。\n(1) 作主语:\nTo see is to believe. 百闻不如一见。\nIt's very important to master a foreign language. 掌握一门外语是很重要的。（it 作形式主语）\n(2) 作表语:\nThe most important thing for a doctor is to heal the wounded and save the dying. 医生最重要的职责是救死扶伤。\nThe aim of this initiative is to encourage cooperation and trade across the historic Silk Road areas. 这一倡议旨在促进具有历史意义的丝绸之路周边地区的合作与贸易。\n(3) 作宾语:\nWould you like to watch a football game with me?你愿意跟我去看足球赛吗?\nHe finds it very difficult to stand on one foot for a long time. 他发现长时间单足站立很困难。（it 作形式宾语 )\n(4) 作定语（通常位于所修饰的词之后）:\nHe is always the last one to leave the office. 他总是最后一个离开办公室。\nWe are very busy and we all have a lot of work to do on weekends. 我们都很忙,周末也有很多工作要做。\nThere is an urgent need to study the Arctic in order to understand climate change and its effects. 为了解气候变化及其影响，北极研究迫在眉睫。(5) 作状语:\nMany people rush to the new city to look for job opportunities. 很多人涌入这个新城市来寻找就业机会。\nA few years later he came home to find that his hometown had greatly changed. 几年后他回到家乡发现那里发生了很大变化。\n(6) 作宾补:\nShe often helps her mother (to) do some housework on weekends. 周末她经常帮妈妈做家务。\nMiss Li advised us to read some English novels during the summer holiday. 李老师建议我们暑假读些英语小说。\nMarco Polo's tales inspired European explorers to search for sea routes from west to east. 马可 · 波罗的故事启发了欧洲探险家寻找由西方通往东方的海上航线。\n说明:\n某些动词后用不带 to 的不定式构成复合宾语,但当整个句子变为被动结构时,不定式要加 to。如:\n$\\left[\\begin{array}{l}\\text { The boss made the workers work long hours. } \\\\ \\text { The workers were made to work long hours. }\\end{array}\\right.$\nI I saw you climb through the window.\nYou were seen to climb through the window.\n2 动词不定式的时态和语态\n(1) 不定式常见时态有三种: 一般时 ( to do )、进行时 ( to be doing )、完成时 ( to have done )。在不同的句子中,我们需要根据不定式动作时间与句子谓语时间的关系来选择不同时态。如:\nWhen we arrived at the riverside,they seemed to be cooking something on the fire. 当我们到达河边时，他们好像在用火烤东西吃。\nI am sorry to have kept you waiting. 抱歉让你久等了。\nShe seems to have read the book before. 她好像以前读过这本书。\nThe Dutch may have been the first Europeans to have explored Australia. 荷兰人可能是最早到澳大利亚探险的欧洲人。\n(2) 当句子中的不定式与其所关联的名词在语义上有被动关系时,不定式用被动语态。如:\nIt was impossible for lost time to be made up.\nCan you tell me which car is to be repaired?I wish to be sent to work in the western region.\nThere were so many passengers who needed to be transferred.\nIt's a great honour for me to be invited to Mary's birthday party.\n## Phrases 短语\n1 英语中的短语是有一定意义但不构成独立从句或句子的一组词。从形式结构角度划分,英语的短语可分为名词短语、动词短语、形容词短语、副词短语、介词短语等。英语短语的句法功能通常与对应的单词的句法功能类似,比如,名词短语与名词功能相似,在句子中主要充当主语、宾语;介词短语主要是充当定语、状语、补语。例如: Most of the boys in my class like playing football. 在这个句子中,most of the boys 是名词短语,in my class 是介词短语,like playing football 是动词短语。\n2 短语动词 (phrasal verbs) 是一种固定的词组,一般由动词加介词或副词构成。常用的短语动词有以下几类。\n动词 + 副词。如: look out,take off,stay up\n动词 + 介词。如: look into,attend to,appeal to\n动词 + 副词 + 介词。如: get along with,catch up with,do away with\n动词 + 名词 + 介词。如: take part in,take care of,pay attention to\n## Long Sentences 长句\n1 英语的长句子之所以长,是因为含有较多较长的修饰成分,或是包含多个并列句或从句。长句子的理解与一般句子相似,主要包括句法结构、语义逻辑和语篇功能三方面。理解长句的基础是厘清句子的结构层次,这需要学习者熟悉了解英语的基本句型,在此基础上抓住长句子的主干,即句子的主语和谓语,然后再逐层梳理分析长句中其他成分的层次关系。如:\nSome people know what they want to do from a young age,but many others just have a few ideas bouncing around in their heads. 有的人年轻时就清楚自己想做什么,但更多的人往往是只有一些想法在脑子里晃来晃去。\n这是由转折连词 but 连接的并列复合句，表达前后两种情况的对比。前半部分是“主谓宾状” 结构,其中含有 what 引导的宾语从句;后半部分也是“主谓宾” 结构,其中的 bouncing around in their heads 作定语修饰 ideas。\nIf you want to hold a koala,you have to go to certain licensed zoos where animal experts make sure that the koalas selected for each session are in a good state for human contact and that they are handled for only a limited time and on a limited frequency of occasions. 如果想抱抱考拉,你得去那些有执照的动物园。那里的动物专家会确保挑选出来的考拉状态良好、适合与人接触,游客爱抚考拉的时长和频率也有限制。\n该句的主干是一个主谓状结构 ( you have to go to zoos )，if 引导的是条件状语从句，where 后面直到句尾是个很长的定语从句,修饰zoos。这个定语之所以长,是因为其中含有两个由 that 引导的宾语从句。\nBut by any criteria this work is worth it to us as well,because it shows that we are global citizens interested in world stability,and that we feel responsible for others and are ready to build a community with a shared future for mankind. 但以任何标准来看,这项工作对我们都是值得的;因为它表明,我们是关注世界稳定的全球公民，我们对他人负有责任，我们为建立人类命运共同体做好了准备。\n这个长句,第一层从 because 分开,前面的主句为“主系表” 结构,because 后面直到句尾是一个“主谓宾” 结构的原因状语从句,用来说明“这项工作很有意义” 的理由。第二层,原因状语从句内部包含两个由 that 引导的宾语从句,作 show 的宾语。第三层,两个 that 引导的宾语从句是并列关系,也都是“主系表”结构。\n2 有些长句在语篇中与上下文存在较为紧密的衔接连贯关系,尤其是句中有指代词的时候,除了需要厘清句子的结构层次和语义逻辑之外,有时还需要结合句子所在的上下文,分析明确长句中指代词的具体所指。如:\nKoalas spend quite a lot of time eating,sleeping,and hanging onto tree trunks,so interaction with humans can cause them a lot of stress. Because of this,the government began to make laws against touching koalas,in the interest of animal protection,as well as public safety. So,if you see one in the wild,you shouldn't approach it to pick it up or even touch it. 考拉的大量时间都用于吃、睡和抱着树干,与人类的互动会给它们带来很大的压力。因此,政府已开始制定法律来限制人触摸考拉,这既是为了保护动物也是为了公众安全。所以,如果你在野外看到考拉,不要为了抱它而接近它,甚至不要去触摸它。\n这段文字由三个句子组成,第一句是个并列句,由 so 连接,它与第二句话在语义上密切关联。准确理解文中指代词的所指,有助于理解句意。第一句话中的 them 指代 koalas;第二句话中的 this 回指第一句话所描述的情况;第三句话分别用 one 和 it 指代 koala,与前两句话相衔接。整段文字简洁、语义连贯。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":184,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LChlVbj_NFzfG0aL"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一单元妙笔丹育\n## 意韵深厚的中国画\n中国画历史悠久，是中华民族传统艺术中起源最早的艺术形式之一,在世界美术领域中自成体系,是世界文化艺术宝库中的精华。中国自古以来就有“书画同源”之说,中国的书法与绘画，在起源、工具与材料、笔法与.墨韵以及审美与意境等方面是相同或相通的。中国画重意境的营造,追求“以形写神”“缘物寄情”“妙在似与不似之间”的审美境界进入近现代后,随着时代巨变与中西文化交流的冲击,中国画呈现出一种推陈出新、洋为中用的多元化变化的新局面,流派纷呈,正迈向新的繁盛。本单元我们将走进博大精深的中国画世界，通过探索与实践,共同领略中国画的魅力\n## 第1课 书画同源\n基本问题\n中国自古以来就有“书画同源” 之说,那么中国书法与中国画各有何特点?它们之间有何紧密联系?\n## 情境导入\n当我们参观中国书画作品展览、观摩书画家或美术老师创作书画作品时,会对中国书画独特的艺术表现、构成形式以及创作方初步了解的基础上,着力提高我们对弘扬中华优秀传统文化的责任感,培养民族的文化自信。\n法产生兴趣。本课在对中国书法和中国画有\n中国书画艺术是中华传统文化的精髓，在世界美术领域独树\n“书画同源” 是指中国的书法与绘画在发展当中具有的同根性,两者的产生和发展,彼此相辅相成,关系密切,是中国特有的同质而异体的艺术，都是中华文明的重要组成部分。\n## 知识链接\n唐代画家张彦远在《历代名画记》中最早提出“书画同体而末分” 的说法。\n元代画家赵孟顶在《秀石疏林图 (题)》中认为:“石如飞白木如䉪,写竹还应八法通。若也有人能会此，须知书画本来同。”\n我国现代著名书法家沈鹏明确指出：“关于书画同源、同理、同法的论说,古往今来多矣。”\n《沁园春・雪》草书二十世纪三十年代毛泽东\n一代伟人毛泽东不仅是政治家、军事家、革命家,还是文学家、书法家等。在毛泽东诗词书法作品中,《沁园春-雪》是一幅经典书法作品,该作品气势磅礡,行云流水,展现出毛泽东的豪情壮志与不畏强敌的精神风貌。毛泽东在继承传统的基础上形成了独具特色的风格，自成一体，在中国书法史上树起了一座丰碑汉字与绘画的起源相同,这个“源” 就是图画。我国大约在原始社会晩期就有了文字。距今四五千年的山东陵阳河大汶口文化遗址中,曾出土了一件陶尊,其上发现了一个像太阳在云气之上,云气下面有五峰竿立的符号,有学者把这个符号看作是图画式陶文,并考释为表示黎明、日出的“旦” 字。可见,当时文字与绘画的区别尚不明显。此后,文字专以符号叙事,而绘画则以造型叙事，于是文字与绘画就渐渐有了区别。\n商代时期的文字已臻于成熟。从出土的商代甲骨文以及西周青铜器上出现的金文来看,这时的中国汉字不仅具有字形美，而且在书写上也已有了用笔、结体和章法三个方面的书法要素。因此，甲骨文堪称商代书法的代表，而金文则可以说是西周书法的代表。后来中国汉字又从隶书演变成十分端庄工整的楷书，形成了沿用至今的整齐工整的汉字字体。中国汉字始终保持了“既有形又有声” 和“音形义统一” 的方块字特点。汉字简洁、生动、准确的表达是其他文字无法比拟的。\n我国现代著名画家丰子恺在《书法简说》一文中认为:“世界各国的文字要算我们中国字为最美术的。别国的字,大都用字母拼合成,长短大小,很不均齐。只有我们中国的\n甲骨文 ［商代］中国国家博物馆藏\n商代牛骨卜骨,内容涉及祭祀、田猎、天象等多方面，为商代晩期甲骨刻辞中不可多得的珍品与典范字，个个一样大小,天生都是美术的。”\n陶尊上的“旦”字\n陶尊（新石器时代）大汶口文化\n口径 29.5 厘米、高 57.5 厘米\n山东莒县陵阳河遗址出土\n中国国家博物馆藏\n这件陶尊的器表上,用硬物刻画了一个符号：上端是个圆，好像是太阳;圆的下端是一片曲线,有学者认为是水波或海浪,也有学者认为是云气;最下端是一座有五个峰尖的山。有学者认为这个符号就是表示“日出”的“旦” 字,并认为这是我国目前发现的最古老的汉字,比商代的甲骨文还要早。中国汉字的演变: 中国汉字经过长期的演变过程,才发展成为今天的文字。汉字演变是从甲骨文、金文（钟鼎文) 演变而为大篆、小篆、隶书,定型于东汉、魏、晋的草书、楷书、行书等。汉字是中国书法中的重要因素,因为中国书法是在中国文化里产生、发展起来的,而汉字是中国文化的基本要素之一。\n汉字的演变\n## 探究与发现\n通过自主探究进行研究性学习,了解中国书画的起源以及中国汉字演变的过程。中国书法和中国画所使用的工具材料 (笔、墨、纸、砚) 相同，笔墨纸砚都有上千年的传承,被称为“文房四宝”,它决定了中国书画独特的表现形式和艺术风格。\n笔中国特有的毛笔居“文房四宝” 之首,起源于公元前 1600前 1066年,迄今已有三千多年历史,后经秦将蒙恬改良,使其更便于书写。秦以后以竹代替木作笔管,让笔尖呈圆柱形,提高了书写功能和吸墨性。毛笔经历了各个时期的改进与探索,到了明清时期不仅注重其实用性，更注重其美观与装饰性。\n毛笔的笔毫就其原料与性能来说,可分为硬毫、软毫和兼毫三大类。毛笔按其笔锋的长短可分为长锋、中锋和短锋,且性能各异。毛笔具有无可匹敌的多种功能。长锋可画出婀娜多姿的线条,短锋可画出凝重厚实的线条,中锋则介于长锋和短锋之间,特别适宜画山水。用秃笔作画,所画的点、线会呈现苍劲朴拙之美。不同材质的毛笔,在表现各种书画作品时,也会显现出各种不同的艺术效果。\n李可染的画室\n## 知识链接\n狼毫属于硬毫,它挺拔有弹性,多用于勾线,有叶筋、衣纹、山水、兰竹等品种。\n羊毫属于软毫,它笔性柔软,吸水饱满,一般用来渲染着色\n兼毫是在羊毫中掺入其他硬毫制成,它软硬适中,能勾能染,有大白云、中白云、小白云等品种\n墨色\n墨墨是中国书画中最重要的颜色。“墨分五色” 的层次变化,不逊于一般所用的绘画颜料。墨的发明略晩于笔。史前的彩陶纹饰、商周的甲骨文、竹木简牍、缣帛书画等到处留下了原始用墨痕迹。1975 年年底,在湖北云梦睡虎地秦墓中出土了毛笔、石砚、墨块等文房用具,表明两千多年前我国就已经有了正式的墨。\n墨的主要原料是炭黑、松烟和胶等。由于制作方式不同,墨又可分为“松烟墨” 和“油烟墨” 两种，松烟墨以松树烧取的烟灰制成,特点是色乌,光泽度差,胶质轻,只宜写字。油烟墨多以动物或植物油等取烟制成,特点是色泽黑亮,有光泽。中国画一般多用油烟墨。\n齐白石画虾，善用焦墨、浓墨、淡墨相\n群虾图 (纸本水墨) 62.2 厘米 $\\times 32.4$ 厘米 [现代］齐白石中国美术馆藏互配合，把虾画得活灵活现；吴作人笔下的骆驼用笔用墨精到,高度概括,巧妙地以墨色浓淡变化来表现骆驼的形态、结构以及远近空间距离,表现出一种雄强有力的艺术境界。\n任重踏千里 （局部）\n( 纸本水墨 ) 1955 年\n吴作人中国美术馆藏纸纸是中国古代的四大发明之一,中国书画的用纸是宣纸,因产于古宣州而得名,有一千多年的历史。宣纸因质地细薄、绵㓞、洁白、紧密而著称于世。同时，它又具有耐老化、拉力强及不变色等特点,使得中国书画作品能够长期流传和保存,因此,宣纸被誉为“千年寿纸”。宣纸具有无可替代的渗水渲染效果,成就了中国书画所追求的特殊美学风格,其传统制作技艺已被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产名录》。\n五牛图 (纸本设色 ) 20.8 厘米 $\\times 139.8$ 厘米 [唐代 ] 韩滉故宫博物院藏\n## 知识链接\n宣纸有熟宣和生宣之分。熟宣加工时用明砜等涂过,故纸质较硬，吸水能力弱,适宜画工笔画。生宣则吸水能力强，墨水容易渗入、化开，适宜画写意画。\n## 探究与发现\n欣赏本页两幅中国画作品,了解作品的艺术特色,分析与观察在不同性能的宣纸 (生宣、熟宣) 上作画所产生的不同画面效果。\n七驴图 (纸本水墨) 64 厘米 $\\times 44$ 厘米 [现代 ] 黄肎深圳美术馆藏\n黄肎善于画驴,笔下的毛驴神态各异,生动自然。黄胄用老辣和酣畅淋漓的笔墨、流畅洗练的线条,把毛驴结实的筋肉、坚㓞的皮毛,表现得恰到好处,画出了毛驴的精气神。\n## 探究与实践\n1. 笔.墨纸砚对中国书画艺术带来什么样的影响?砚台的特性有哪些?2. 建议走进当地博物馆或文物商店，观察体验笔,墨纸砚，感受其材料属性与文化特点\n## 知识链接\n砚台的实用功能是磨墨,其中下墨、发墨是衡量砚材好坏的重要指标。下墨，是通过研磨，墨块在砚台上形成.墨的速度。发.墨,是指墨与水融合的速度、细㖪程度。发墨好的墨如油,在砚中熠熠生光，随笔旋转流畅，所以绘画用砚比书法用砚要求要高\n砚“砚”古代又写作“研”，是调色研墨之器，与“墨”有直接关系。好的砚台,易于“下墨”，即不管多么坚硬的墨，用它研起来易于浓稠，且砚台也不至于因为被摩擦而泛出石屑。文房四宝中唯有砚敦厚固实，冠名多端，且万世不朽，被历代文人作为珍玩藏品之选。中国砚台的材料丰富多样,广东肇庆的端砚、安徽㰾县的翖砚、甘肃洮州的洮河砚、山西绛县的澄泥砚有四大名砚之誉。由于砚的制作融人了不同的文化特征,除了使用价值,还有很高的观赏价值和收藏价值。\n端砚\n翖砚\n## 三、笔法与墨韵相通\n笔法：是写字作画用笔的方法,即中国书画艺术特有的用笔方法。中国书画以线条表现为主，要使中国书画的线条点画富有变化,必先讲究执笔,在运笔时掌握轻重、快慢、偏正、曲直等方法。相传,东晋大书法家王羲之用几年的时间，专门写“永”字。他认为,这个字具备楷书的八法,写好“永” 字，所有的字都能写好。其实“永”字的八个笔画，代表了中国书法中“侧、勒、努、趯、策、掠、啄、磔”八画的笔法。用笔方法\n中锋\n侧锋\n侧锋\n$仓$ 千字文行书 (局部) 全图 31.5 厘米 $\\times 1172.1$ 厘米 [唐代 ] 欧阳询辽宁省博物馆藏\n## 知识链接\n中国历代书画家经过不断地实践和探索,总结出常用的笔法有中锋、侧锋、逆锋、拖锋等。中锋,即指毛笔笔尖在纸上运行过程中,始终处在用笔的中心位置,中锋用笔是中国书画用笔方法的重要特征。侧锋,就是将毛笔倾斜,笔尖的位置偏于侧面。逆锋,是相对于正手位置顺行方向的反方向毛笔运行方法。拖锋,是将毛笔倒于纸面上，拖拉运行。中国书画家经常使用的“笔墨” 二字,不仅仅是指中国书画使用的工具材料,更重要的是指具有悠久传统的中国书法与中国画运笔用墨的表现技法,它具有独特的美感。我国现代著名的美术家与美术教育家张仃先生认为：“如果不能从一幅中国画作品的笔墨获得美感,那与欣赏水彩画有什么区别?” ( 张仃《守住中国画的底线》)\n墨法：中国画不仅讲究笔法,而且讲究墨法。清代画家恽南田说:“有笔有墨谓之画。”“墨法” 就是通过水与墨的巧妙配合,运用正侧、顺逆、裏散、提按、疾徐、顿挫、柔摆、泼墨、破墨、积墨等不同笔锋、笔法和运墨法的变化,创造出墨的浓、淡、干、湿、实、虚等丰富的变化,又称之为“墨韵”。它是中国书画家描绘客观物象的形神和表达作者主观情感的一种有效的绘画艺术手段。\n## 探究与发现\n欣赏与分析欧阳询的《千字文》和李苦禅的《万里一击中》,感受作品中用笔用墨技巧及其笔墨变化。\n万里一击中 ( 纸本水墨)\n132.5 厘米 $\\times 65.5$ 厘米\n[现代] 李苦禅中国美术馆藏\n莲石图立轴 (纸本水墨) 151.9厘米 $\\times 62$ 厘米 [明代 ] 陈洪绶上海博物馆藏\n## 四、审美与意境相同\n中国书法与中国画艺术的共同追求，不仅在于其形式的美，更在于其蕴含了抒情的艺术意境，它们具有相同的精髓与内涵。书法与中国画在审美趣味上强调的“气韵”，就是“意境”。以书勾画，以画人书，其笔墨技法和意境表达方式是中国书画的共同之处。\n中国书法的“结字”，或称“结构”“间架”，是构成书法艺术的另一要素。古人总结出的书法结构的一些主要原则（详见本书第六课《学书有法》),如主次有序、开合呼应、虚实相生、疏密有致、均衡对称、穿揷变化等同样是中国画审美追求的原则。\n雪村访友图 （绢本设色） 224.3 厘米 $\\times 96.9$ 厘米 ［明代 ］周臣故宫博物院藏\n淡墨秋山诗帖行书 ( 纸本) 29.1 厘米 $\\times 31.9$ 厘米\n[北宋 ]米芠故宫博物院藏\n## 探究与发现\n赏析《雪村访友图》《《淡.墨秋山诗帖》《潇湘风竹图》《古诗四帖》，从笔.墨的风格及意境、气韵、格调等审美角度谈谈你对这几幅作品的感受。\n潇湘风竹图 （ 纸本水墨） 168.3 厘米 $\\times 67.7$ 厘米\n[ 清代 ］ 李方噟南京博物院藏\n古诗四帖草书\n( 局部）（纸本 )\n全图 29.5 厘米 $\\times 195.2$ 厘米\n[唐代 ] 张旭\n辽宁省博物馆藏\n## 向经典致敬\n欣赏明代书画家徐渭的《墨葡萄图》,感悟作品的笔墨表现及风格特征。\n《墨葡萄图》是一幅能代表徐渭水墨大写意风格的作品。其构图奇特,行笔挥洒,似不经意;藤条错落低垂,枝叶纷披,以豪放泼辣的水墨技巧表现出动人的气势和葡蒛晶匤剔透的效果。\n作者自题:“半生落媿已成翁,独立书斋啸晩风。笔底明珠无处卖,闲抛闲郑野藤中。” 从题诗可以理解画家作画时的心境,从中也可以体会出中国画诗画结合的主要特点。墨葡萄图 （纸本水墨） 165.4 厘米 $\\times 64.5$ 厘米\n[明代 ]徐渭故宫博物院藏\n## 学习活动\n1. 运用中国书画的工具材料进行笔法与.墨法的基本练习\n2. 临摹潘天寿的中国画作品《睡鸟图》,感悟作品的笔,墨神韵。\n笔墨练习\n## 知识链接\n潘天寿 (1897-1971),现代画家、美术教育家。早年名天授,字大颐,自署阿寿、雷婆头峰寿者、寿者,浙江宁海人长期从事绘画活动和美术教学。在绘画上,博采众长,形成了个人独特的风格。不仅笔,墨苍古、凝练老辣,而且大气磅礴,雄浑奇崛,具有摄人心魄的力量感和现代结构美。擅写意花鸟和山水画，远师徐渭、朱耷、石涛等,近受吴昌硕、黄宾虹影响。每作必有奇局,结构险中求平衡,形能精简而意远;勾石方长起棱角；墨韵浓、重、焦、淡相渗叠,具有不平凡的艺术感染力。他画、书、印、诗倶佳,亦善于指画,在中国绘画史上独树一帜。\n睡鸟图 (纸本水墨） 61.5 厘米 $\\times 56$ 厘米 [现代］ 潘天寿潘天寿纪念馆藏\n《睡鸟图》是以淡墨见长的作品。水墨自然化开,寥寥数笔,一双毛羽蓬松、稚趣可掬的睡鸟跃然纸上。作者对墨和水的把控精准,用墨色表达出睡鸟丰富的层次，与重墨干笔勾勒的石块形成强烈对比,在对比中达到和谐统一。\n在构图上注重虚实、疏密、对比、呼应、气脉开合等整体布局。画家在画面中空白处作“雷婆头峰寿者” 题款,使得整个画面均衡,其构图大胆奇崛,颇具结构美，形成了自己“以画人书、书有画意”的独特艺术风格。\n## 第2课 山水情怀\n## 基本问题\n为什么中国山水画不称为“风景画”?中国山水画的主要特点是什么?学习山水画要掌握哪些技法?\n## 情境导入\n“知者乐水，仁者乐山” (《论语》);“上：名山大川。或积丘塋于胸中，或“搜尽奇峰善若水” (《老子》)。中国人自古以来对祖国打草稿”。山水画家是如何运用笔,墨，营造的山水有特殊的情感，“登山则情满于山，观情景交融的意境,创作出优美的山水画卷海则意溢于海” ( 刘勰《文心雕龙・神思》)。的?我们学习山水画需要掌握哪些技法?山水画家钟情大自然,寄情山林石间,遍游\n树杪百重泉 $($ 纸本设色) 79 厘米 $\\times 110.9$ 厘米 1982 年李可染北京画院藏《树杪百重泉》是李可染晩年创作的山水画精品之一。认真阅读画上的题识,可以了解画家创作此画的目的。细看画面构图,五道瀑布,疏密、长短、造型、穿揷各不相同,墨中闪亮,如闻流水击石、山涧回声。树木分近、中、远三层,隐于暗色调和,细节丰富,笔笔不苟,处处精到。以透明墨色统一画面,愈显树木䓤郁,青翠欲滴,一片烟雨迷雾，充分体现了中国水墨画的独特魅力。\n中国山水画不像西方风景画那样只是描写一处具体的风景,着重通过光影与色彩变化,表现该处风景的特色,而是不拘泥于一处具体的风景,综合表现画家对山水的独特感受,融情于景、情景交融，创造出富有诗意的意境。\n## 知识链接\n李可染《树杪百重泉》画上题识全文：万埐树参天，千山响杜鹃。山中一夜雨，树杪百重泉。此唐王维句,真诗中画也。余昔年居蜀中巴山夜雨,万琛林木䓤郁，青翠欲滴,奔流激湍,如奏管弦。对景久观，真画中诗也此情此景,令人神驰难忘,故一再写之,以赞祖国山河之美。一九八二壬戌夏初,可染并记于师牛堂中\n铃印：李可染,河山如画,山水知音，在精微。\n威文侯公园 （布面油画） 56.1 厘米 $\\times 101.2$ 厘米 $1816-1817$ 年康斯太布尔 [英国 ] 美国华盛顿国家美术馆藏\n康斯太布尔 ( 1776-1837) 是 19 世纪英国最著名的风景画家之一。在这幅《威文侯公园》中，那宁静的、透明的淡蓝色的天空呈现了大自然的美妙。斜坡上绿茵茵的草地,悠闲吃草的牛群，水面上戏水的鹅，渔民在撒网，一派令人陶醉的景色。\n## 探究与实践\n通过认真识读李可染的《树杪百重泉》和康斯太布尔的《威文侯公园》,就以下问题进行讨论:\n1.阅读《树杪百重泉》画上题识全文，就以下问题发表意见。\n（1）此画描绘的是某一处具体的风景,还是描绘画家对祖国山水的独特感受?\n(2) 画上题识,画家特地引用了唐代诗人王维《送梓州李使君》一诗中的前半段,即“万埐树参天，千山响杜鹃。山中一夜雨，树杪百重泉”。这是为什么?\n2.《树杪百重泉》创造了怎样一种意境?它是通过哪些手法来体现的?从这幅画中,你能体会到中国山水画的独特魅力主要表现在哪些方面?\n3. 比较《威文侯公园》与《树杪百重泉》,你能感受到中国山水画的独特艺术魅力吗?学习画山水画,一般从画石、画山、画树、画水等方面人手。\n## （一）画石、画山\n石与山是山水画的基本要素，学习画石、画山是画好山水画的重要基础。山水画家常说“石分三面”，这就是说山石是立体的。画石、画山最主要的是学习掌握各种皴法。由于各地山石的结构、组织不同,我国古代画家在实践中,创造出各种皴法来表现不同山石的特点,如披麻皴、斧憵皴、解索皴、折带皴、雨点皴、荷叶皴等，是中国画家的独特贡献。著名画家张大千曾作《皴法图谱》,这些皴法可以作为我们今天学习山水画的借鉴,但不可当作固定不变的程式,时代变了，笔墨也要随之变化。\n画山一般可分为四个阶段。\n1. 勾：勾画出山的外形和主要轮廓。2. 皴：用淡干墨侧笔画出山的脉络纹理。3. 染：用淡墨一次或多次着色，表现出山形的凹凸。4. 点：最后着色、点苔。\n## 探究与实践\n临摹石头的画法,了解石头的基本结构和笔,墨结构,如何起笔、收笔,山石如何堆叠,如何复笔。把握黑白关系,处理好阴阳面。石头是怎样“石分三面” 的?如何“勾㿰染点”:\n探索勾勒形态、紴擦质感的画法,尝试通过运用有节奏的点与线,变化微妙的墨色来表现大自然的生动。\n勾勒\n紴擦之后,先将纸均匀打湿,再用淡墨层层染,使画面主题更加突出,画面层次更加丰富。\n点苔所在位置不同，表现的物象亦有别。捁三聚五,组组叠加,用笔在保证速度的同时要注意力道沉稳。\n万龼松风图（绢本设色） 188.7 厘米 $\\times 139.8$ 厘米\n[宋代] 李唐中国台北故㝒博物院藏\n作品给人的第一印象,奇峰耸峙,险峻巍峨。山腰间白云缭绕,清岗浮动。细读作品,峭壁坚岩,满山松风,组成了一个宁静的世界。\n先轮廓,再皴擦,后点染\n染法\n皴擦\n点法\n枯老劲硬的.墨线,均匀浑厚的雨点皴,写秦陇峻拔之势\n长条般的皴笔平列或交织,用淡,墨渲染,山石勾皴之后，焦墨、枯笔点苔。\n溪山行旅图 ( 绢本水墨)\n206.3 厘米 $\\times 103.3$ 厘米\n[北宋］范宽中国台北故宫博物院藏如何用墨\n现代画家黄宾虹说：“古人之法，妙于用水”” 又说：“画案之上，一钵水,一砚墨,两者互用,即为墨法。”用墨之法,是墨与水调和使用而变化出来的。尝试当前墨迹末干之际，又画上另一墨色，努力追求水墨浓淡相互渗透、掩映的效果。尝试破墨画法,体会墨色的浓淡变化。\n万松烟䨠 （纸本设色） 132.5 厘米 $\\times 66.5$ 厘米\n千岩万铨图（局部） ( 纸本水墨 ) 全图 27.8 厘米 $\\times 980$ 厘米 [清代 ] 龚贤南京博物院藏\n积墨：用一遍墨后,趁湿末干再接着着墨,达到厚重饱和的效果。\n春水归舟\n( 纸本设色 )\n43 厘米 $\\times 59$ 厘米\n1979年张大千\n荣宝斋藏\n泼墨: 水墨挥洒在纸上,随其形状进行绘画,笔势豪放，墨如泼出。\n二十世纪四十年代黄宾虹中国美术馆藏\n宿墨：隔夜放置的焦墨。将水兑人宿墨，当末完全融合之时，用笔蘸墨在生宣上画，笔痕清晰，而墨渗于笔外。\n溪山清远图 (局部)（纸本水墨） 全图 46.5 厘米 $\\times 889.1$ 厘米 [南宋] 夏圭中国台北故宫博物院藏\n## (二 ) 画树\n在自然界中，不同的树从枝干到叶都是不同的，如松和杉的枝干不同,梧桐与银杏的叶也不同。因此,画树首先要观察研究各种树木的形态特征。人们常说“树分四歧”,就是要把树画得有层次。\n## 探究与实践\n尝试把毛笔掭干，䕶淡墨用侧锋在纸上扫刷。探讨运笔用墨方式，临摹作品局部，感受笔墨的表现特征,与同学交流你的感受\n## 树是怎样生长的?\n风景摄影画树叶的方法大体上可分为两种：点叶和夹叶。点叶可用中锋直点或侧锋横点,点的形状要根据树叶来定;夹叶是用双勾画法来画叶。无论夹叶或点叶,在作画时均应注意叶和枝千的关系,叶子本身的主次、疏密、穿揷等问题。\n树干、树枝画法\n树叶画法 ( 点叶 )\n树叶画法（夹叶）\n画树的步骤\n卧游图册\n（纸本设色\n27.8 厘米 $\\times 37.3$ 厘米 ［明代］ 沈周故宫博物院藏\n画树先画树干，起笔要确定树的姿态，分前后左右出枝，以干、涩笔法画树干。把握树干、树枝的生长规律及其穿插关系，表现树木之间相互呼应的姿态。\n## 探究与实践\n临摹树的画法,体会画树用笔用.墨的方法。\n江涛万古峡 （纸本设色） 178.4厘米 $\\times 95.2$ 厘米 1982 年陆俨少中国美术馆藏\n## （三）画水\n如果说山具有阳刚之美，流水就是阴柔之美了。自然界中的江、河、湖、海，由于面积和流速的不同，形成千变万化的状态，因此，水的画法也不相同。南宋画家马远创作了十二幅以水为主体的册页，全以线条勾勒为主，写尽了流水的变化，描活了流水的形态，也是中国画家的独特贡献。初学山水画，画水可以用线勾，也可以在勾线的基础上紴擦和渲染，还可以利用空白来表现平静的水。\n$仓$ 浪图 (绢本设色) 20.8 厘米 $\\times 22$ 厘米 ［宋代］ 马兴祖东京国立博物馆藏\n$仓$ 水图卷・黄河逆流 (绢本设色) 26.8厘米 $\\times 41.6$ 厘米 [南宋］马远故宫博物院藏 ( 四) 山水画的“三远法”\n中国传统山水画在处理画面的空间时,多采用宋代山水画理论著作（郭熙、郭思合著《林泉高致》）所说的“三远法”,即“山有三远：自山下而仰山巅,谓之高远；自山前而突山后,谓之深远；自近山而望远山,谓之平远。高远之色清明,深远之色重晦,平远之色有明有晦。高远之势突儿，深远之意重叠,平远之意冲融而缥缥绵秒”。\n早春图 ( 绢本设色) 158.3 厘米 $\\times 108.1$ 厘米\n［北宋］ 郭熙中国台北故宫博物院藏\n中国画的空间由多个平面或平行四边形组成,以移动视点,上下、左右移动的方式,观物取景,经营位置,表现空间。\n$\\odot \\cdots \\cdots \\cdots$ 丰年人乐业,垄上踏歌行” (宋宁宗赵扩题诗),踏歌是中国古代的民间歌舞形式,从汉唐至宋代都广泛流传。\n鹊华秋色图 (局部) (纸本设色) 全图 28.4厘米 $\\times 90.2$ 厘米 [元代 ] 赵孟顶中国台北故宫博物院藏\n## 探究与实践\n认真识读《早春图》《踏歌图》和《鹊华秋色图》，谈谈“三远法”在作品中的运用分别表现了怎样的意境。模仿其中的一幅，看能否营造出你想表达的空间。二、山水情怀\n## （一） 山水之法以大观小\n“大都山水之法,盖以大观小，如人观假山耳。”（沈括《梦溪笔谈》)“以大观小” 是一种整体的意识和文化境界。“想象” 是“以大观小” 最本质的特征要求。画家在创作时要胸怀整体，以心观景，不仅要画出所见，还要画出所知和心中所想。有限的内容,无限的想象，令人驰骋神思，神游物外。\n有人在拱手相送，虽然人物只有拇指大小,却画得精细人微。\n潇湘清晨摄影\n潇湘图 (绢本设色) 50 厘米 $\\times 141.4$ 厘米 [五代］ 董源故宫博物院藏\n“望秋云，神飞扬，临春风，思浩荡，虽有金石之乐，圭璋之琛，岂能仿佛之哉。披图按牒，效异山海,绿林扬风,白水激涧。”（王微《叙画》) 在古代诗词曲赋中,潇湘是文化人难以释怀的情结。《潇湘图》是董源的代表作品。\n## 知识链接\n“大体源及巨然画笔，皆宜远观。其用笔甚草草，近视之，几不类物象,远观则景物桑然,幽情远思,如睹异境。” (沈括《梦溪笔谈》卷十七）董源被誉为“南派山水” 的鼻祖,南方江湖纵横,圆土坡和丘陵居多，董源因此采用左右对称的搓擦顿挫予以表现，进而发明了“披麻皴”。由于地理环境和内容的关系，南派山水与北派山水不一样，擅用长卷的形式作画。\n## 探究与发现\n结合《潇湘图》和摄影作品《潇湘清晨》,谈一谈你对山水画的理解及《潇湘图》表现了作者怎样的精神诉求。\n## （二）意境是山水画的灵魂\n广阔天地间，仅有一叶孤舟，一人独钓，画中大片的空白营造了怎样的意境?马远的《寒江独钓图》,很容易令人联想到唐代诗人柳宗元的《江雪》一诗：“千山鸟飞绝,万径人踪灭。孤舟偯笠翁,独钓寒江雪。”画中的大片“留白”是中国画独特的表现手法。\n$仓$ 寒江独钓图 (绢本水墨) 26.7 厘米 $\\times 50.6$ 厘米\n[南宋 ] 马远日本东京国立博物馆藏\n## 探究与实践\n在画面布局和空间处理上,我们该如何运用“留白”这种特殊的表现形式，计白当黑,达到营造意境的目的,使“留白” 在山水画中的运用具有更积极、更深刻的指导意义?选择一首诗词做布局练习,看能否营造出你想要的意境\n## 知识链接\n“留白”是中国画构图独特的表现手法,山水画中经常运用这种手法,这些空白,有时表示天，有时表现水或云雾,给人以广阔的联想空间。齐白石画虾除虾外,大片空白也不画水,但仍能使人感到虾在清撤的水中游动。中国画在处理画面的空白上非常讲究,有人甚至指出空白是整幅画的龙脉,画面空白的处理恰当与否和整幅画面的完美和谐有着微妙的关系。\n云山图（纸本设色） 45.1 厘米 $\\times 30.8$ 厘米 [清代］石涛故宫博物院藏尝试运笔练习,分析和感受长披麻皴的用笔有什么特点。\n山脉的层次变化是如何表现的?\n作品是如何表现空间的?分析作品中时空转换为什么这么灵活。\n富春山居图・无用师卷 （局部）（纸本水墨） 全图 33 厘米 $\\times 636.9$ 厘米\n[元代 ］ 黄公望中国台北故宫博物院藏\n## 探究与发现\n分析《富春山居图》的用笔用墨之法,谈一谈其笔.墨有什么特点\n## 知识链接\n紴法是中国画表现技法之一。是历代杰出画家在艺术实践中，根据山石的不同地质结构和树木表皮状态，加以概括而创造出来的表现程式。表现山石、峰峦的主要有披麻紴、雨点紴、大斧憵紴、小斧憵皴等。\n## 向经典致敬\n《千里江山图》描绘了祖国的锦绣河山,全画手法精练,用笔精细,色彩绚丽,其青绿之色千年不败,咫尺千里,五色备焉。查找材料,分析中国画材料以及作品意境的表达,以作品为例,比较水墨山水和青绿山水的异同。\n千里江山图 (局部) (绢本设色) 全图 51.5 厘米 $\\times 1191.5$ 厘米 [北宋 ] 王希孟故宫博物院藏\n## 探究与实践\n一片山水就是一片心灵的境界。倪瓒的作品萧疏小笔,一木一石皆有千岩万琛之妙。认真识读《六君子图》,分析作品通过笔,墨语言创造了一种怎样的气象和意境。\n## 探究与实践\n元代著名文人画家倪瓒山水画中“一河两岸三段式”布局，萧疏静洁、空旷冷峻。认真识读作品,了解元代绘画的审美意境，体会元代山水画在中国山水画的历史长河里最具文人笔,墨意象的特点。\n山水小品\n## 山水步氷示范\n与同学策划一次班级作业展示，同学之间分享经验，感悟山水，寄情山水。\n步骤一安排各种元素的位置关系，可作心中安排，也可用很淡的墨在纸上稍做标画。\n步骤三画前景、中景、远景的石坡，用拖笔中锋 (笔杆可略微倾倒,但笔尖仍然保持中锋状态),线条要连贯,笔笔生发,笔断意连,用笔肯定而不犹豫,轮廓内皴擦要有交错,有秩序。\n步骤二画树时用笔要以渴成润,略干，墨色由浅人深,点叶用卧点,一笔里要有墨色变化,树木的枝Y生长要相错,不宜对生,有前后枝、左右枝,树木之间要有碰让关系以体现前后空间。\n步骤四落款、盖章，要考虑画面的位置，有呼应画面其他元素的作用。\n于海龙作\n## 学习活动\n家乡的山水赋予我们独有的生活体验和感悟。\n活动 1. 与同学交流讨论家乡的山水特点,结合所学知识,尝试运用所学树木、山石画法，创作一幅山水画小品,并与同学交流作画时的感受。\n活动 2. 选择语文课本里的一首山水诗，営试山水画创作，表达诗中的意境。\n请任选其中一项活动来完成创作。\n## 第3课 缘物寄情\n基本问题\n中国花茑画以动植物为主要描绘对象,有些题材类似于西方的静物画，但两者有明显的区别,中国花鸟画主要的特点和技法是什么?\n## 情境导入\n“予独爱莲之出淤泥而不染，濯清轮而不妖。” ( 宋・周敦颐《爱莲说》) 缘物寄情、\n托物言志是中国古代诗歌的传统表现手法，中国花鸟画也不例外。通过本课学习了解中国花鸟画缘物寄情的表现方式，认真体悟经典花鸟画的表现技巧。\n出水芙蓉图 ( 绢本设色) 23.8 厘米 $\\times 25$ 厘米 [南宋］佚名故宫博物院藏此画体现了“出淤泥而不染，濯清涟而不妖”的高洁品格。中国花鸟画是以动植物为主要描绘对象的传统画科,可细分为花㡯、翎毛、蔬果、草虫、畜兽、鳞介等分支,唐代以来逐渐发展成为独立画科，与人物、山水并列为三大传统画科。\n花茑画，在一千多年的发展过程中，经历代画工、画家的不断实践创造,已成为一个技法精深、理论详备、体系完整、风格鲜明的独立画种。\n现代花鸟画在继承了古代优良传统的基础上,有所发展,有所创造。那些优秀的花鸟画作品,形象生动,随类赋彩，表现了我们这个时代朝气蓬勃、欣欣向荣的新风貌。\n## 探究与实践\n认真识读《出水芙蓉图》和《水果篮》,比较这两幅作品在形象刻画、审美情趣方面有何区别。\n有学者说,中国花鸟画的写生与西方静物画的写生是不一样的两个概念，你怎么看?以作品为例，谈一谈其中的差别在哪里。\n## 知识链接\n花鸟画，从技法上大致可分为工笔和写意两大类\n写意又分为小写意和大写意两种。小写意介于写意与工笔之间（亦称兼工带写），重视用笔的书写性，相对于大写意而言，小写意更加注重局部的刻画;大写意要求作者以极简练的笔,墨,乃至夸张的手法来表达物象的形神\n水果篮（布面油画） 46 厘米 $\\times 64.5$ 厘米卡拉瓦乔 [意大利 ] 米兰安布罗西阿纳美术馆藏缘物寄情、托物言志是中国古代诗歌常见的表现手法,中国花鸟画也不例外。中国花自画通过对物象的人格化,寄托画家的思想情感和志趣,宋末元初画家郑思肖的《墨兰图》、清代画家郑煷的《兰竹图》以及现代著名画家徐悲鸿的《奔马》等是具有代表性的作品。\n## 知识链接\n自元代开始，画上题识，并以诗文来配合画面，被大多数画家所采用,加上印章点缀呼应，使画面更丰满而错落有致,成为中国画独特的艺术形式\n墨兰图 (纸本水墨） 25.7 厘米 $\\times 42.4$ 厘米 ［宋末元初 ] 郑思肖日本大阪市立美术馆藏\n## 探究与发现\n认真识读郑思肖的《墨兰图》、郑煷的《兰竹图》以及徐悲鸿的《奔马》,分析作品寄托了作者怎样的思想情感\n兰竹图 ( 纸本水墨） 240.3 厘米 $\\times 120$ 厘米 [清代 ] 郑燮上海博物馆藏\n奔马（纸本水墨） 130 厘米 $\\times 76$ 厘米 1941 年徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏中国传统花鸟画,大体上分成工笔花鸟画和写意花鸟画两大类。\n工笔花鸟画需要精工细作,由于课时有限,所以学习工笔花鸟画，宜采用传统的临摹方法。\n出水芙容图 (绢本设色) 23.8 厘米 $\\times 25$ 厘米 [南宋 ] 佚名故宫博物院藏\n## 临摹《出水芙蓉图》\n## 起稿与勾勒\n## 知识链接\n中国传统的学习绘画方法有“临”“摹”“仿”三种，它们之间是有区别的。\n“临”，是指把书画放在一旁,模仿原来的作品进行书写或绘画。\n“摹”，是把纸张覆盖在原来的绘画或书法作品上，准确地复制一幅\n“仿”，是参考审视单幅或多幅书画作品的构图和技巧，再通过自己的理解和体会，然后一面借用，一面重组，来书写或绘制新的作品,但新的作品要求能保留所“仿” 作品的特征\n## 学习活动\n在老师的指导下临摹《出水芙蓉图》,感受线描用笔与设色的表现技巧。\n步骤二\n分染。两支笔交替使用，表现凹凸起伏的变化,用淡墨层层分染，分别䱦墨（色）和清水,先上.墨（色),再用水笔甠染开,产生由浅入深的变化\n步骤三\n着色。先上水色,再上石色,着色时旋转用笔，使颜色逐渐变淡，均匀滋润不留笔痕。多次分染 (用色一定要薄),始终保持整体的色彩关系和谐，避免局部刻画过分。\n步骤四\n渲染与罩色。用不同的笔分别对叶面以及枝干等进行统染,再对花瓣、尖部、莲蓬等进行提染,最后用水色平涂一层,来统一或补救不协调的部分,调整主次、深浅等关系,最后罩色完成。写意花鸟画是相对于工笔花鸟画而言的一种中国画体裁。它的特点是用粗放、简练的笔墨,描绘出客观对象的形神和画家所要表达的意境。\n## 探究与发现\n认真识读《杂花图卷》,各种花果疏密相间,笔,墨浓淡相宜,生机盎然。思考作品是怎样通过用笔、用.墨,达到了虚实相生、水. 墨淋漓效果的。\n## 向经典致敬\n以书法飞白的笔触,纵横涂抺,一气呵成\n用笔疾缓以及笔触的长短变化;用.墨更讲究水分的多寡\n杂花图卷 (局部) ( 纸本水墨) 全图 37 厘米 $\\times 1049$ 厘米 [明代 ] 徐渭南京博物院藏\n全卷由牡丹、荷花、梧桐、菊花、南瓜、紫薇、葡蒛、芭蕉、梅花、水仙等花卉、蔬果组成。随意挥洒，水墨酣畅，纵横奔放，神旺气足，令人心醉,是徐渭写意花卉之精品。\n## 探究与实践\n选择生宣做笔.墨练习,感受.墨色变化的技巧。墨中调入水分的多寡,运笔疾缓与笔触的长短大小,都会影响画面上线条和.墨色的变化。\n$仓$ 十洞天梅花 (纸本水墨) 27.2厘米 $\\times 16.7$ 厘米 [清代 ] 吴昌硕中国美术馆藏\n花朵与枝干的关系,如同点和线的游戏,在造型艺术中有普遍的意义。可繁可简,或一枝独秀,或争奇斗艳,变化万千。\n## 探究与实践\n画家齐白石论画名言：“作画妙在似与不似之间,太似为媚俗,不似为欺世。”\n联系本课选择的经典写意花鸟画作品,谈谈你对“妙在似与不似之间” 的理解。\n联系朱耷的身世,说说如何识读朱耷的《荷石水鸟图》。\n鱼鹰小舟图 （纸本水墨） 31 厘米 $\\times 34.5$ 厘米 ［现代］ 林风眠中国美术馆藏\n荷石水鸟图 ( 纸本水墨) 127 厘米 $\\times 46$ 厘米\n[清代 ] 朱耷故宫博物院藏\n池塘一角,一怪石屹立水中,上大下小，㞬㞬可危。石真停栖一水鸟缩颈弓背,单足支撑。石畔荷花枝干瘦削。一枝浓重的荷叶垂向水鸟,给水鸟一种压迫感。荷花、石头、水鸟造型夸张,联系朱㚔身世,寓意深䆥。\n蔬果图 (纸本设色) 89 厘米 $\\times 42$ 厘米\n## 学习活动\n1. 临摹齐白石的中国画作品《蔬果图》,感悟画家作品中的笔,墨情趣。2. 尝试运用所学知识,用写意画法创作一幅扇面花鸟画。再和同学们一起策划,办一个班级花鸟画展。\n学生作品\n花鸟小品\n临摹《出水芙蓉图》\n$仓$ 葡萄禾雀蜜蜂图扇面 ( 纸本设色) 19 厘米 $\\times 51$ 厘米\n[清代 ] 居廉广东东莞市博物馆藏\n## 第4课 以形写神\n基本问题\n中国人物画是以人物活动为主要描写对象的一种中国画体裁。与西方传统的人物画相比，中国人物画有什么主要特点?\n## 情境导入\n中国传统人物画唐代张萱的《捣练图》，与 19 世纪法国画家米勒的油画《拾穗者》都是表现妇女劳动的场面。试从人物形象刻画、画面布局等方面进行比较，从中了解中国传统人物画的主要特点\n捣练图 ( 绢本设色) 37 厘米 $\\times 145.3$ 厘米 [唐代] 张萱美国波士顿美术馆藏\n## 探究与发现\n分析《捣练图》和《拾穗者》,比较两幅作品不同的表达方式,探究中国传统人物画的主要特点。\n$仓$ 拾穗者 (布面油画) 84 厘米 $\\times 111$ 厘米 1857年米勒 [法国] 法国巴黎卢浮宫藏\n白描是完全用线条来表现物象的画法。一次勾成的线条为单勾,要求准确流畅、生动、笔意连贯；先以淡墨勾成,再根据情况复勾部分或全部为复勾，复勾用线并非依原路刻板重叠一次,而是加重质感和浓淡变化，使物象更具神采。清・沈宗寒《芥舟学画编》:“画人物之道先求笔墨之道，而渲染点缀之事后焉,其最初而要者,在乎以笔勾取其形,能使笔下曲折周到轻重合宜，无纤毫之失，则形得而神亦在个中矣。”\n以形写神\n仓送子天王图 (局部) (纸本线描) 全图 35.5 厘米 $\\times 338$ 厘米\n［唐代］吴道子（传）日本大阪市立美术馆藏\n吴道子在唐代就被推崇为“画圣”,擅长道释人物画。《送子天王图》反映了吴道子的基本画风,笔墨疏落简率,注重线条的表现力,人物形象的刻画塑造,都给人留下极为深刻的印象。\n## 中国人物画十八描\n历代中国画家为表现不同的对象和感受,经过不断观察、揣摩和实践,创造了许多线描的表现方法。明代嘉靖年间邹德中总结前人经验，汇编成“十八描”。它包含古代人物衣服褟纹的各种描法，分为高古游丝描、琴弦描、铁线描等。\n高古游丝描\n柳叶描\n曹衣描\n钉头鼠尾描\n铁线描\n撅头钉描\n## 知识链接\n白描在观察方法和表现手法上具有自己的特点\n在观察方法上,白描强调对物象生长规律和组织结构的深刻理解,不强调光线在物象上所产生的明暗关系。\n在表现手法上,白描十分重视线形的变化和线条的组织规律。\n蚯蚓描\n折芦描\n竹叶描\n仓蚂蟥描\n行云流水描\n枯柴描\n$仓$ 橄榄描\n束核描\n混描\n战笔水纹描\n琴弦描\n减笔描十八描法从应用角度大致可以分为三类: 第一类是以中锋细线勾勒,线形均匀,粗细变化不大,行笔较慢。这类描法包括高古游丝描、铁线描、琴弦描等。第二类同样以中锋用笔,线形粗细并用,但讲究行笔速度的快慢变化与协调。如柳叶描、钉头鼠尾描等。第三类通常以偏锋表现,行笔快,节奏分明,线形粗细变化,简练概括。这类描法包括减笔描、枯柴描等。\n【行云流水描】中铎用笔，笔法如行云流水,活泼飞动。“用笔如云,舒卷自如,似水转折不滞。” (清·玉灜) 因线条较长,连绵不断,故运气要长而连贯，避免产生断笔、滞笔。\n【柳叶描】中锋行笔,线形粗细并用,线条状如柳叶,轻盈灵动,婀娜多姿。这种描法适用于表现质地轻而软的衣服,画面呈现一种清新、灵动、轻盈的美感。\n【游丝描】又叫高古游丝描,以中锋笔尖行笔,有起有收,流畅自如,细密绵长,富有流动性,画人物如春菾吐丝,后人也称之为“春菾吐丝描”。顾恺之的《洛神赋图》《女史箴图》所运用的线条,连绵不断,悠缓自然,具有非常均和的\n节奏感，被认为是典型的游丝描。\n【枯柴描】千湿并用,侧锋行笔,又富于变化,行笔速度快时尤显其笔力强劲。\n【琴弦描】在行笔过程中运用中锋缓慢画出来,其线形平直、挺拔,目的是较写实地表现出丝裙的衣袙。\n## 探究与实践\n通过线描练习，自主探究和体会用笔方法,感受画这几组线条时不同的特点。\n五马图 （局部）（纸本水墨）\n全图 29.3 厘米 $\\times 225$ 厘米 [宋代 ] 李公麟铁线描是古代画家表现硬质衣料的重要技法。服饰以中锋细笔勾勒，顿起顿收，笔势转折刚正，挺劲，体现了书法用笔中的遒劲骨力\n《八十七神仙卷》以墨线勾勒物象,不施色彩,讲究用笔起止、走势运行自然,形体构成中线的组织严密准确。依靠自身的韵律变化和线条间的疏密节奏组成绘画基本要素，有超然脱俗的美感。\n八十七神仙卷 (局部) (绢本线描) 全图 33 厘米 $\\times 293$ 厘米 [唐代］ 吴道子 ( 传) 徐悲鸿纪念馆藏\n笎花仕女图 (绢本设色) 46 厘米 $\\times 180$ 厘米 [唐代] 周昉辽宁省博物馆藏\n簪花仕女图 （局部）（白描稿 )\n## 探究与实践\n比较本页的作品,分析白描和工笔重彩各有哪些主要特点。\n仓箄花仕女图 (局部) (工笔重彩）\n## 向经典致敬\n仔细研读顾闾中的《韩熙载夜宴图》,体会其鲜明独特的艺术风格,宁神静心,开拓心胸,调适心态,多一份对经典作品的崇敬。临摹《韩熙载夜宴图》(局部) 白描稿,可以先用铅笔在稿纸上将造型画准确,修改完善后将熟宣在稿子上覆描，用勾线毛笔拓出正稿。\n韩熙载夜宴图 (局部) (白描稿 )\n韩熙载夜宴图 (绢本设色) 28.7 厘米 $\\times 335.5$ 厘米 [五代 ] 顾闾中故宫博物院藏三、学习中国写意人物画\n太白行吟图（纸本水墨）\n81.2 厘米 $\\times 30.4$ 厘米 [南宋 ] 梁楷\n日本东京国立博物馆藏以形写神是中国人物画最突出的特征。中国传统人物画并不拘泥于对外形和环境的逼真模仿，注重把揭示人物内在的精神气质作为最高的艺术境界。\n## 探究与实践\n1.画家通过哪些造型语言来刻画人物神态?\n2. 你从哪些方面看出人物的身份、时代、地域特征?3. 线条和笔.墨在画面上营造了什么气氛?谈谈其表现特点。\n步藂一: 写意人物画一般多从眉眼开始画起，从眼睛至鼻,而后面部轮廓,用淡墨勾画,头部画好之后定手的位置。\n步骤二：按头部的关系作衣领,勾衣袖,至足履袍裤完成。勾描或以方笔折芦,或以圆笔游丝,体会画从书出,衣纹疏密节奏变化。\n步骤三: 以人物姿态神情与整体画面的意境来配景。作高士多临流策杖,补以树石竹蕉等。步骤四：整体染色。面部手部浅施淡邦,加淡墨以赭墨染松干。染色用笔要活,色成后可再补墨线之不足。然后题跋钤印。\n王赫赫作\n齐白石的画粗豪中见精细，潇洒中不失法度。《渔翁》中的每条线的浓淡、粗细、虚实、轻重都恰到好处,是齐白石人物画中的精品。\n李可染的《观画图》,对人物表情、动态的刻画,仅以寥実数笔,既精到又传神。图中之画一片空白,这是一种中国传统艺术常用的虚拟手法。\n## 学习活动\n从上述经典写意人物画中,任选一幅做临摹练习,体悟中国写意人物画以形写神的特点。\n渔翁（纸本设色 )\n134.5 厘米 $\\times 33.4$ 厘米 1928 年\n齐白石中国美术馆藏\n观画图 （纸本设色)\n69.2 厘米 $\\times 44.3$ 厘米\n1958年李可染北京画院藏\n## 基本问题\n继承和创新是艺术发展过程中一个重要的理论和实践问题。没有对前代艺术遗产的继承，创新就失去了基础；只知继承而不能创新，则艺术得不到发展。20世纪的中国，面对西方文化艺术的冲击,中国画家们在继承和创新的问题上做出了重要的探索和贡献,使具有悠久历史和深厚传统的中国画得到了进一步发展。那么现代中国画在哪些方面进行了创新?\n## 情境导入\n元代著名文人画家倪瓒的《渔庄秋雯图》和现代著名画家李可染的《万山红遍》,都是山水画的经典作品,而且画的都是秋天的景色。比较一下,《万山红遍》在中国山水画的继承和创新上,取得了哪些突出的成就?\n“求木之长者,必固其根本;欲流之远者,必浚其泉源” (唐・魏征《谏太宗十思疏》)。中华优秀传统文化是中华民族的精神命脉,是我们在世界多元文化相互影响中站稳脚跟的坚实根基。作为中华优秀传统文化重要组成部分的中国画,20 世纪以来在继承传统和创新的过程中,取得了显著的成绩,积累了不少宝贵的经验。学习中国画继承创新的经验和精神,有利于增强文化自觉和文化自信,使创作既有创新精神又有中国传统文化的深刻内涵。\n渔庄秋雯图 (纸本水墨） 96.1 厘米 $\\times 46.1$ 厘米 [元代 ] 倪瓒上海博物馆藏\n此画描绘江苏无锡太湖一角晴秋傍晩的山光水色。用笔淡雅清逸,墨色简淡,风格萧散超然。\n万山红遍（纸本设色） 135 厘米 $\\times 85$ 厘米 1957 年李可染北京画院藏\n此画所创造的意境源于毛泽东词作《沁园春 - 长沙》的词意。作者运用他所擅长的“积墨法”，兼用红、黑两种色彩，交相辉映,点染皴擦,绘景写情,提高了中国画的表现力,组成了饱满厚重而又层次分明的构图。画面充满生机,一扫旧文人诗画中常见的萧条悲凉气氛,突出地表现了“霜叶红于二月花”的艳丽秋天,充分表现了毛泽东词作中“万山红遍,层林尽染”的意境。与此画同题材的作品现存七幅，这是其中之一，足见画家对此题材的热爱。\n## 一、推陈出新\n清代著名画家石涛在《苦瓜和尚画语录》一书中,明确提出“笔墨当随时代”这一著名观点。吴昌硕、齐白石、潘天寿、傅抱石、李可染、关山月、石鲁、于非闇等一批画家，在继承中国画优秀传统的基础上，根据时代的特点以及对现实生活新的体悟,在题材内容、笔墨技巧、艺术风格等方面，努力创新，创作了一批具有时代气息的优秀的中国画作品。\n三千年结实之桃（纸本设色 ） 96.5 厘米 $\\times 44.5$ 厘米 1918 年吴昌硕中国美术馆藏\n桃子是长寿的象征。“三千年结实之桃”是民间神话传说中天宫瑶池所种的仙桃。\n画面取斜对角线构图,色彩的安排左右呼应,枝叶伸展于画面之外,具有向四边扩展的张力感觉。作品以洋红着色,鲜艳丰硕的桃实与用笔雄放老辣的枝叶相互映衬,并和富于金石味的题跋构成统一和谐的画面。\n蛙声十里出山泉 ( 纸本水墨）\n129 厘米 $\\times 34$ 厘米\n1951年齐白石\n中国现代文学馆藏\n玉兰黄郦（纸本工笔重彩 )\n103 厘米 $\\times 76$ 厘米 1956 年于非闇中国美术馆藏吴昌硕用草书笔法表现蔓延滋生的藤枝,花叶畅茂,疏密错落,烂漫自然。\n齐白石的画,从生活中的客观事物出发,在长期不断的观察和习作中，逐步深人地认识对象,再对真实对象加以思想感情的铸造,包含着深厚的传统性和独创性的风格,达到了形神兼备的境界，充满了生命的朝气。\n《蛙声十里出山泉》是应作家老舍之请而作,以查慎行的诗句“蛙声十里出山泉” 命题。画家以蛙声出山泉立意,以数尾蝌蚪取象,绘声绘色，成功地表现出原诗句清新、隽永的意境。\n于非闇《玉兰黄鹂》的独到之处是满底铺石青色,上面点缀着洁白的玉兰和艳黄的黄郦。大胆使用对比色,不仅增强了视觉冲击力,体现了传统工笔重彩的艺术技巧,同时也使画面更具有装饰的意趣。\n《转战陕北》融合了高远和深远两种表现方法，具有雄健博大的风神气度。近景是高远法，用了纪念碑式的构图,山体上竖直粗重的墨线压住厚重的红色调,显示出直冲云霄的势头,长短不一的横线又遏制了上冲的感觉,在山体中积聚了一股沉厚的力量。远景以深远法画成,由浓而淡、再浓再淡的墨色,使画面向远处无止境地延伸,创造出辽阔的意境。\n仓转战陕北 (纸本设色)\n233 厘米 $\\times 216$ 厘米 1959年石鲁中国国家博物馆藏\n## 绘制荷花方法、步骤一\n1.铅笔起稿，注意画面构图的起承转合和疏密关系\n潘天寿的作品显示了画家出奇制胜的构图才能,每画一笔,都能精心推敲,一丝不苟。他在“有常必有变” 的思想指导下,取诸家之长,常常以泼墨指染，以掌抺作叶，以指尖勾线，成自家一体。以荷花系列作品为例，用胭脂勾勒的荷花,鲜红而娇美，红色荷花与墨色荷叶形成鲜明对比，画面也是疏密相应,产生出不平凡的艺术感染力，构成了壮丽奇伟的艺术境界，同时也表现了画家对平凡事物的内在感情。\n## 探究与实践\n欣赏潘天寿的荷花系列作品，从笔,墨与构图两方面入手,以荷花为主题，尝试完成一幅荷花作品。\n映日 (纸本设色) 161.5 厘米 $\\times 99$ 厘米 1964 年\n潘天寿潘天寿纪念馆藏\n2. 用大号斗笔调重.墨,侧锋阔笔画荷叶,要求一气呵成,注意虚实浓淡变化。\n晴霞（纸本设色) 178.5 厘米 $\\times 148$ 厘米 1961 年潘天寿潘天寿纪念馆藏\n## 绘制荷花方法、步骤二\n1. 用较细的狼毫笔勾勒花瓣的形状,注意花辨组合的不同角度和前后层次。2. 用较大的羊毫笔画上荷花的色彩，注意用笔流畅、生动。3. 用浓淡不同的.墨色画出荷叶，完成作品。\n朱荷图轴 （纸本设色 ） 125 厘米 $\\times 65.5$ 厘米 1963 年潘天寿潘天寿纪念馆藏\n3. 浓,墨中锋画枝千,注意线的疏密\n4. 用胭脂调朱砂画荷花\n5. 题款钤印，完成作品\n穿揷，趁荷叶半干时勾叶筋。画家在继承传统的基础上，吸收和借鉴西方绘画中有用的成分，达到以“中”为主的“中西融合”的境界。\n清代画家任伯年学过西方素描,他活学活用,能融会贯通。从《苏武牧羊》这幅画中能看出他写实的功力,以及他运用传统并能超越传统的不凡。如果我们只会画西方素描,根本不知道或者不会画中国风格的素描,便不会运用“笔墨”，也就不会有足以与西方熜美的独特风格。\n画家徐悲鸿兼有中西美术高深修养,是率先把西方写实主义融人中国水墨画的大师。徐悲鸿的《李印泉先生像》头部结合线描与烘染的技法,不画明显的明暗,而烘托凹凸起伏的结构,衣服用线描，衣纹的组织、轻重、疏密、粗细、虚实,使人体的“体积”、姿态与空间的变化都表现得淋漓尽致。\n苏武牧羊 （纸本设色） 148.5 厘米 $\\times 83.3$ 厘米 [清代 ] 任伯年中国美术馆藏\n李印泉先生像（局部）（纸本设色）\n全图 75.5 厘米 $\\times 43$ 厘米 1943 年\n徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n伏尔加河上的纤夫 (布面油画 ) 131.5 厘米 $\\times 281$ 厘米 $\\quad 1870-1873$ 年\n列宾 [俄罗斯］ 俄罗斯国家博物馆藏\n流民图 ( 局部) ( 纸本设色） 全图 200厘米 $\\times$ 约 2600 厘米 1943 年\n蒋兆和中国美术馆藏\n《流民图》是一幅具有鲜明时代特征的中国人物画。蒋兆和以写实和写意结合的表现技法,极其真实地描绘出抗日战争时期中国百姓在流离失所中所遭受的苦难。\n## 欣赏评述\n赏析《流民图》,对比《伏尔加河上的纤夫》,从中西融合的角度，对《流民图》的人物造型技法进行分析。\n印度妇女像 ( 纸本设色 )\n57 厘米 $\\times 43.5$ 厘米 1956 年\n李斛中国美术馆藏\n李斛有扎实的西方素描基础,这幅作品结合了西方绘画造型艺术的技法与中国画笔墨的表现手法,形象准确,神态生动,既有立体感和明暗变化，又有中国画的水墨韵味。\n洪荒风雪 ( 纸本设色 ) 73.4 厘米 $\\times 117$ 厘米\n1955 年黄胄中国美术馆藏\n黄胄的《洪荒风雪》是中华人民共和国成立后最早的以中国画表现社会主义建设题材的优秀作品之一，是中国画推陈出新的代表作。作品的构思源于作者青藏公路之行的切身感受。作者以仰视的角度，突出表现了为社会主义建设寻找宝藏的地质队员，冒着漫天的风雪，骑着骆驼行进在荒原上的高大形象。\n太行铁壁（纸本设色） 200 厘米 $\\times 200$ 厘米 ［现代］ 王迎春杨力舟中国美术馆藏\n《太行铁壁》以军民携手并肩铸成太行铁壁,共同抵御外侮的历史事实为主题,作品用率真质朴的笔墨,雕塑般的形式,将山水画中斧憵皴大胆运用到人物画中，使人物与太行山脉融为一体,以高山象征不可战胜的人民力量。这种象征性构图，给观者以强烈的视觉冲击，体现了中国写意艺术的内在精神。\n八女投江 ( 纸本设色) 142 厘米 $\\times 356$ 厘米 1957 年王盛烈\n中国人民革命军事博物馆藏\n王盛烈的中国画《八女投江》,也是中华人民共和国成立后最早一批中国画推陈出新的优秀作品之一。作品取材于抗日战争期间东北抗日联军八名女战士寡不敌众,最后英勇辆牲的革命事迹。作者运用中国传统山水画的形式和中国人物画以形写神的特点,创作了具有鲜明中国画特色的革命历史画，开创了中国画表现革命历史题材的广阔道路\n## 探究与实践\n赏析《印度妇女像》《洪荒风雪》《太行铁壁》《八女投江》这四幅中国画作品，从“洋为中用” 的角度,对作品中的人物造型技法进行分析,并说说自己的心得体会。\n## 向经典致敬\n人民和总理 ( 纸本设色 ) 151 厘米 $\\times 217.5$ 厘米\n1979年周思聪中国美术馆藏\n这是一幅纪实性的作品,表现 1966年 3 月邢台大地震后,周恩来总理前往震中地区慰问的情景。作品表现了人民和领袖的关系,也表现了灾区人民战胜天灾重建家园的勇气与信心。画中记下了十年之后周恩来逝世,地震灾区一位老乡的哭诉：“俺们舍不得总理走。他说：“重建家园后再来看你们。,如今灾区变成了新村,俺们大伙等啊、盼啊，就盼着那一天……”\n## 探究与发现\n1.分析《人民和总理》的作者在画面构图和人物的表情上是怎样突出主题的。\n2.评价《人民和总理》这幅作品在“推陈出新”与“洋为中用” 两方面所做的探索。\n## 学习活动\n吹笛少年 $($ 布面油画 ) 160 厘米 $\\times 98$ 厘米 1866年马奈 ［法国］ 法国巴黎奥赛博物馆藏\n十九秋 (局部) ( 绢本设色) 全图 110 厘米 $\\times 168$ 厘米 1984 年何家英天津美术家协会藏\n在艺术发展的过程中，东西方艺术互有借鉴，特别是近现代中国画在“继承创新”与“洋为中用”两方面做出了宝贵探索。\n根据上面两幅作品,谈一谈它们在造型手段、色彩、明暗与空间的处理等方面有何区别。\n| 作杰 | |《吹笛少年》|《十九秋 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 作品主题 | | | |\n| 作楍特点 | 造型手段 | | |\n| | 色彩 | | |\n| | 明暗 | | |\n| | 空间 | | |\n通过比较理解中国画作品中的伅新与发展,并与同学分享你的体会。\n## 第二单元源远流长\n独一无二的中国书法\n基本问题\n中国书法是具有悠久历史的汉字书写艺术。为什么称之为“书法”？这“法” 指的是什么?\n## 情境导入\n人们都美慕字写得好的人,尤其美慕书法家。学习书法需要持之以恒的精神和实践。在极其有限的课时内学习书法,最重要的是了解和学习书法的“法”，即书法的基本方法和一些原则。\n唐人写本书籍\n在印刷技术普及之前,古代书籍的抄写一般都使用当时标准的书体。这类书籍被称为“写本”。大量的抄写活动不仅促进汉字书体不断向简便实用演变,同时也推动了书写技巧的成熟和提高。中国书法源于实用的汉字书写,汉字的结构形态发生过多次变化,总趋势是简化。从商周到秦朝之前出现的字体,现在我们将其称为篆书。\n从战国后期开始,人们对篆书结构和书写方法进行了简化改造,形成了一种新的书体一一隶书。随后,又从隶书中演变出草书、楷书和行书三种书体。至此,汉字的结构特征基本固定,形成了篆书、隶书、草书、行书、楷书五大书体。书法的发展也从字体的演变转向对书写技法和艺术风格的探索。\n## 中国文字与书法源流表\n## 篆书\n楷书行书草书\n$《$ 神策军碑》是晩唐著名书法家柳公权的代表作。其楷书初学颜真卿，而后变颜体点画的圆厚凝重为瘦硬健挺，在结字上突出中宫紧密、四周延展的特点,从而形成了骨力坚劲、体式端严的独特风格。\n《泰山刻石》的字形体势整齐修长，点画分布均匀对称，用笔技巧平稳准确，历来被誉为小篆的典范。书写时的提按起伏细致流畅;字体形式或方扁,或坚长,或收紧,或舒张,变化多样又能和谐自然。\n$《$ 自叙帖》是唐代书法家怀素狂草的代表作。其用笔多圆转而少提按,纵横盘旋如疾风骤雨,字形则大小参差,聚散夸张,缤纷浪漫而浑然一体,将姿态的奇异与线条的动感结合起来，取得了惊心动媿、变化无穷的精彩效果。\n$《$ 祭侄文稿》是唐代书法家颜真卿追祭侄子颜季明的草稿。此帖被认为是书法史上技巧运用焑熟,情绪表达真切的杰作之一。其最妙处,在于点画沉实,枯笔连擦写,造成虚实、轻重、黑白之间的节奏变化,再加上草稿特有的率意所造成的用笔不拘小节，具有一种气势充沛、姿态横生的艺术效果。学习楷书可以为掌握书法技巧打下良好的基础。“书法无它秘,只有用笔与结字耳” ( 清・冯班 )。若想掌握楷书的书写技巧,感受楷书的艺术之美,可以从点画和结字两个角度分别进行探究。而在习字之前,需要先从执笔、运笔、提笔、按笔等方面做好准备工作。\n## 一执笔法\n大拇指、食指、中指捏笔,无名指以指背抵住笔杆。\n指尖捏笔，宜表达运笔的细腻变化。\n虎口张开，手掌自然空虚,成“马镫”形为佳。\n掌竖腕亦竖，便于笔的使转。\n执笔的高低，一般以笔杆的中间偏下一点儿为宜。\n五指执笔法\n## 三、手腕运笔\n正确的执笔是前提条件,更重要的是要学会运笔,手腕是运笔的关键。学习书法,应先练运腕,然后注意手指与手臂的协调配合。\n腕法有三种：枕腕、提腕、悬腕。枕腕,以左手背垫在右手腕下，主要用于书写小楷。提腕是肘着桌面，而腕提空，比枕腕运笔更灵动,适宜写小字与中楷。悬腕是手腕与肘部都离开桌面,作大楷及\n## 知识链接\n## 魏碑\n北魏时期，在碑版墓志等石刻书迹中出现了一种新的楷书风格，其特点是点画倾斜坚劲棱角突出;结字紧凑严密，体势陡峭。\n定格松在善历霢魏导積 㶾軴白\n河莬中\n张猛龙碑 [北魏］ 行草书必须要用悬腕。\n枕腕\n提腕\n悬腕\n## 四、楷书的中锋运笔与提笔、按笔\n笔锋在笔画的中心线上运行,被称为中锋运笔。这是历代书法家所提倡的一种主要运笔方法。\n提笔与按笔,是使笔锋作上下动作的两种相对的笔法。提笔,是将笔锋上提,为的是让笔锋玫合,使弯曲的笔锋尽量恢复圆雉状,笔尖与纸面的接触面很小。按笔,是将笔锋下按,笔毫铺开,笔尖与纸面的接触面很大。运笔的整个过程,可以分为起笔、行笔、收笔三个阶段。在这三个阶段中,总是交错使用提笔与按笔的,如落笔 (起笔) 由提笔转按笔,从按笔转为行笔,又须提笔,以便保持中锋行笔,收笔前还须按笔,直至最后提笔作收。在运用提、按时，须注意它们是一对既对立又统一的矛盾关系。\n(1) 逆锋向上\n(2) 转笔向右下顿笔\n(3) 向左下行笔 (4) 行笔僘出成锐角\n( 1 ）藏锋落笔\n(3) 转笔向右\n(4) 行笔向下\n( 5 ) 回锋收笔\n(1) 逆锋向左转 (2) 提笔中锋向 (3) 转笔向上成 (4) 转笔向右顿 (5) 提笔向左回\n笔成右圆角\n(1）露锋向下落笔\n(2) 行笔向下顿笔\n(3) 向上挜笔\n(4) 扭锋得势挑出\n(1) 逆锋向右落笔\n(2) 转笔向右下行\n( 3 ) 行笔向下顿笔\n(4) 提笔向右捺出\n直钩运笔动作图直坚运笔动作图\n高厥运笔动作图\n楷书运笔动作图 (本课以“柳体” 为例,各种楷书的点画书写方法大致相同，仅有提按略有变化。) 五、点画之法\n“点画” 是汉字各式笔画的总称，是汉字结构的基本组成部分。书家作书，终归是以笔塑造汉字之形，又以点画形态展示用笔之妙。因此,学习书法也应当先从点画书写方法人手。\n楷书的点画虽然种类繁多、变化丰富,但经过前人的概括分类,基本可以分为点、横、竖、故、捺、折、钩、挑、\n## 探究与实践\n中锋运笔,对图版中的楷书主要点画进行练习,体悟点、横、竖、撒、捺、折、钧、挑、戈等不同笔画的书写要点。戈等。我们可以在练习点画时,感受到楷书点画丰富的形态变化。\n(埠露)\n(㭟针）\n（䇶氏）\n楷书主要点画的写法\n## 基本问题\n楷书的独体字与合体字有哪些结字要领?在创作楷书作品时,需要注意哪些基本的章法?\n## 情境导入\n我们都会欣赏和美慕书法家优秀的书法作品,肯定希望自己也能写出一手漂亮的楷书。如何将楷书写好?如何将好看的字组合成精彩的作品?本课我们一起从古代经典楷书作品中发现写好楷书的空门,在掌握楷书点画书写方法的基础上,学习楷书的结字法则与作品的章法布局。\n## 一、结宇之法\n汉字形体千变万化，笔画的长、短、粗、细、俯、仰、伸、缩和偏旁的宽、窄、高、低、侧、正等，构成了结字的不同形态。从构成方式来划分,主要分为独体字和合体字两大类。独体字由点画组成,其结构不能再分解；合体字则由点画部首与独体字组合而成。\n## (一）独体字\n独体字大多笔画较少,在安排处理上对精确、均衡的程度要求较高,而且汉字的大部分部首由独体字担任。所以,要想掌握楷书的结字技巧，首先应该从独体字人手。\n独体字要根据每个字的具体形态,在整体上达到平衡稳定,在局部上则往往参差倾斜。如平行的点画一般都有长短、粗细差别,避免雷同和整齐;点画的位置及疏密、轻重则根据字形重心的需要做分别处理。\n楷书独体字例\n## (二) 合体字\n合体字在汉字总体中占绝大多数。楷书结字技法中的种种分类原则,基本都是针对合体字的不同组织规律而形成的。合体字的形体结构大致可分为上下、左右、围合、上中下、左中右及复合六个类型。\n1.上下结构\n上下结构字体的基本原则是上下两部分要做到高度相同,中心垂直,点画的分布也应做到疏密均匀。在宽度上则有上下相等、上宽下窄、上窄下宽及上下窄中间宽等不同变化，需要根据不同情况作相应的把握。\n结字要领\n“皇”字上下均匀相等；\n“霞”字上宽下窄；\n“孟”字上窄下宽；\n“暑”字上下窄中间宽；\n“登”字上下部分要结合紧密;下部缩小并向左移。\n“盛”字为突出斜钩主笔，须将下部缩小并向左移\n2. 左右结构\n左右结构一般根据两边点画的多少来分配比例,不有意追求对称。在高度上也不强求并列,而是服从于楷书横画左低右高的习惯,往往呈现出左下角低、右上角高的规律,这是练习中须注意体会和把握的特征。\n结字要领\n“铭”字左右均衡，高低整齐;\n“唯”字口旁要提高;\n“城”字土旁要下沉，与右边协调;\n“德”字两边要稍向中间倾靠；\n“以”字两边向外分离,才有顾盼之势；\n“坠”字将土部缩小并向后移\n## 3. 围合结构\n围合结构字体,先以外框确定字的形状,在书写外框时,应先考虑被围合部分的点画多少或形态特点,由此来安排外框的体势。\n结字要领\n“靡”字左撇不要太长,底部不应超出被围合的部分；\n“周”字左僘要基本垂直，右边坚钩上下都要略超出左僘;\n“风”字左右向内弯曲的弧度应对称，顶上一横向右上方抬高；\n“匪”字上面横画应短而居中，竖折要平直方正;\n“图”字方框竖笔要直，横画应稍向右上抬高。\n## 4. 上中下结构\n上中下结构基本都采取竖长体势,重心居于正中。点画之间的距离应力求均匀,不宜出现疏密悬殊的现象。在每个组成部分中,平行并列的横画通常从上到下递增加长,以造成变化效果，同时增强字形的稳定感。\n结字要领\n“芶”字上中下大体宽窄一致，取势竖长;\n“寿”字上中下大体宽窄一致，取势方正；\n“霄”字上宽下窄;\n“寻”字上窄下宽；\n“弃”“台”两字皆上下窄中间宽。\n## 5. 左中右结构\n楷书遇到左中右结构时,一般要尽量保持字形体势的方正。在左中右三部分的位置分配上不求平均,而是根据各自笔画的多少略有差别,同时利用上、下的长短参差造成字形的方正。在多数情况下,三部分应当互有高低错落,遇到难以错开时，则往往拉长竖笔垂脚，避免整齐排列。\n结字要领\n“微”字左中右分布均匀，四周长短参差；\n“砌”字顶上参差，底部整齐;\n“仰” 字顶上整齐，底部参差；\n“榭” 字左右向中间靠紧,取势竖长;\n“涤”字中间向两边扩展,取势方正;\n“卿”字三部分位置均匀，但中、右两部分应有上下错落差别。\n## 6. 复合结构\n在复合结构的字形中,由于组成部分较多,因此要注意相互倚靠紧密,重复排列的部分应姿态一致,位置稍显左低右高。笔画疏朗处宜粗壮,笔画繁密处可稍细,以求轻重均衡。\n结字要领\n“繁”字上部左右要靠紧,下部要居中；\n“应”字上面一横不宜长,中间部分点画分布一定要均匀;\n“潺”字三点水不宜到底,三个“子”字要布置紧密稳定;\n“显” 字点画分布要匀称,字形外廓应呈正方；\n“砾”字石旁要居中部偏上,整个字形外廓应呈圆形。二、章法布局\n章法布局,是通过有序的组合将字连缀成一行或数行,使之成为行气贯通、映带呼应、首尾相接、疏密有致、虚实相成、顾盼多姿、和谐自然、浑然一体的艺术整体。丰富的点画和结字,最终需要通过完美的章法来体现。因此,处理好篇章布局也很重要。\n楷书章法的主要规律,其一为纵有列,横有行,可参考欧阳询《九成宫醴泉铭》;其二为纵有列，横无行,可参见赵孟顶《老子道德经卷》。\n## 探究与实践\n请对应图版中的字例，每种类型选择 $2 \\sim 5$ 个字形，根据结字要领做课堂书写练习。\n九成宫醴泉铭 （局部） [唐代］ 欧阳询陕西宝鸡麟游县碑亭景区藏\n《九成宫醴泉铭》是唐楷中严谨精确风格的代表,其特点是点画润泽厚实,结字匀称端正。临习时注意用笔沉着稳健,起止转折处应有提按节奏;结字要牢记疏密均衡、重心稳定的原则,同时注意左低右高和体势竖长的规律,避免点画过于平直而导致字形呆板无神。\n行分䒧促\n老子道德经卷 (局部) (纸本小楷书) 24.3 厘米 $\\times 153.3$ 厘米 [元代] 赵孟粨故宫博物院藏\n《老子道德经卷》点画洁净爽利,结字端稳匀称,笔势从容畅达,其字灵动秀逸的风格被公认为学习小楷的极佳范本。\n## 向经典致敬\n欣赏褚遂良的《雁塔圣教序》和颜真卿的《颜勤礼碑》,通过查找资料,重点从结字、笔法和章法三个方面,谈谈你对这两幅作品的认识。\n雁塔圣教序 $\\quad[$ 唐代］ 褚遂良西安慈恩寺大雁塔藏\n颜勤礼碑 ［唐代］ 颜真卿陕西西安碑林藏\n集《九成宫醴泉铭》竖式: 和气致祥\n此四字除“气” 字取竖长体势外，其余三字都呈方正形态;“和”字右边口部要在中部偏低,不宜过高;“致”“祥”二字都取左低右高之势。四个字的重心应在中轴线上,不可偏移。仓集《九成宫醴泉铭》横式：清风徐来\n此四字大小、距离都应均匀一致,字形也都取方正之形,同时要稍显左低右高之势。其中“风”字中间部分应占满包围中的空间,不宜太靠上或向下超出左右笔画的底部;“来”字则要保持左右两边的均衡对称。\n学生作品\n第三单元方寸之间\n蛷刻是中国一门独特的传统艺术，是书法 (主要是籇书) 和镌刻（包括业、铸）结合的艺术形式,具有实用与欣赏的双重价值。篆刻艺术既强调中国书法的笔法、结构,也突出镌刻艺术自由、酣畅的表达,融万千气象于方寸之间。“书品即人品,治印学做人”,“精诚所至,金石为开”,体现出篆刻艺术家崇高的审美精神与丰富的审美情感。\n本单元将和你一起走进篆刻世界,了解篆刻的发展历史及艺术特点,领会学习篆刻艺术对传承优秀传统文化的意义,培养自己热爱篆刻艺术的情感,并在基本掌握篆刻的㧛法、章法、刀法的基础上,学会为自己或他人刻一枚印章。\n## 第8课 方寸之间\n基本问题\n方寸印章是如何呈现气象万千的?印章的发展及其实用功能与艺术价值主要体现在哪些方面?\n## 情境导入\n2008 年北京奥运会的标志,以中国印的艺术方式,向世界展示了中国㧛刻独特的艺本课我们一起来认识簑刻艺术,了解篆刻起源，篆刻的实用功能和艺术价值术魅力。这枚印中包含了哪些深刻的含义?\n$\\odot 2008$ 年北京奥运会标志\n北京奥运会标志“中国印 - 舞动的北京” 具有如下含义: 中国特点、北京特点与奥林匹克运动元素的巧妙结合。以印章为主体表现形式,将中国传统的印章和书法等艺术形式与运动特征结合起来,经过艺术手法夸张变形,巧妙地幻化成一个向前奔跑、舞动着迎接胜利的运动人形。人的造型同时形似现代“京” 字的神韵,蕴含浓重的中国韵味，传达和代表了中国文化喜庆、热烈的气氛。\n仓“皇后之班” 玉印，西汉时期的文物，1968年出土于陕西省咸阳市韩家湾狼家沟村。西汉皇后之㞮 玉印,高 2 厘米,边长 2.8 厘米,现藏于陕西历史博物馆。\n$仓$ 武意玉 ［西汉］\n广威将军湲金官印\n[南北朝 ]\n一字值百金 [明清 ]\n## 一、印章的概念与起源\n中国的雕刻文字，最古老的有殷的甲骨文，周的钟鼎文,秦的刻石等,凡在金铜玉石等材料上雕刻的文字通称“金石”，玺印包括在“金石”里。玺印起源于殷商时代，迄今已有三千七百多年的历史,战国时代已普遍使用,起初只是作为商业上交流货物时的凭证。秦始皇统一中国后,印章范围扩大，作为当权者掌握的一种统治人民的法物与工具。\n“印宗秦汉”是指先秦古尔的大雅之美和汉印的雄浑之风，体现出秦汉时代艺术整体的审美氛围和审美特征。籇刻发展到明代已经进人了籇刻艺术创作领域,形成了各种流派,官印和私印在艺术形式上更加丰富,私印的篆刻艺术创作已被人们所接受。清代篆刻，在理论与实践上得到更大发展,风格各异,派支繁衍,成为专门之学,㧛刻艺术的形式与审美体系得以最终形成。篆刻艺术发展至近现代进人了新纪元,民国时期的篆刻艺术赋予篆刻艺术以一种新的创作思想，使之成为一门独立的艺术。一批篆刻艺术家以各自独特的审美情趣,使印坛涵古开今,呈现出万紫千红、百花争艳的繁荣景象。\n## 知识链接\n印章是日常生活作为凭信的一种工具,春秋战国时已普遍使用,当时无论官、私印均称为坴。秦统一后,“玺” 字为天子专用,一般人仅能称为“印”。\n䉌刻是指雕刻印章的艺术,刻印时先在印材上作㧛字,再加铗刻。一般用刀刻于石、牙、角、木等印材上\n印章与㧛刻在性质上有着明显的区别。印章是信物，功能是实用,如古代的官印、私印，现代行政机关、团体的公章以及作为信誉凭证使用的图章等。㧛刻是文人艺术家借用印章形式来表现自己的审美情趣、审美理想，抒发情怀而产生的\n痛饮读离骚\n［明代］苏宣\n补罗迦室\n［清代］ 赵之琛\n仓王冕之章 [元代]\n法大自然\n[近代 ] 钱瘦铁\n商尔\n๑宜阳津印\n[秦代 ]\n古代私印\n长秦 [战国 ]\n古代官印\n行府之玺 [战国 ]\n商垩\n古尔铜质\n李骋 [秦代 ]\n相州之印 ［唐代］ 印章作为社会生活的产物,最初的发明与使用目的以实用出发,它是作为证明身份和封检文书以及权力象征的信物。印章具有实用性、象征性与审美性多种功能。\n嘉兴府金山防海水军统领印 [宋代]\n在古代,印章的实用功能,主要体现在五个方面：当权者表明官职、地位的标志;官员身份的象征；货物流通和关邑赋税的凭证；封检物品的凭信;吉语佩印。随着历史的发展和社会的进步，在以实用为主要功能的印章演化为以艺术为目的的篆刻后,印章的功能也发生了很大的变化。\n$仓$ 昌武君印\n官印 [秦代 ]\n法丘左尉\n官印 [秦代 ]\n杜阳左尉\n官印 [秦代 ]\n## 三、印章的艺术价值\n篆刻承载着汉字文化符号的审美意蕴，是中国人在方寸之间对展现自由的一种精神渴望。篆刻艺术将汉字的形象塑造得非常独特而优美,并运用汉字的造型来抒发自己的情感,达成种种意境。“篆” 是书道,“刻” 为技法,篆刻是二者在美学上高度和谐的辩证统一,是高度融合的审美结晶。\n西泠印社（白文）\n富昌韩君 [战国 ]\n四泠印社（朱文）\n为善最乐魏晋南北朝印\n澹䆟轧\n[现代] 齐白石\n听丽深处\n自楼\n[现代] 来楚生\n龸形印\n## 学习活动\n通过自主探究性的学习，了解中国篆刻艺术的辉煌历史主要出现在哪几个时期。了解笅刻的基本概念和印章的实用性与艺术性，谈谈你的心得体会。\n## 第9课 篆刻之道\n基本问题\n篆书的基本写法,印章中章法布局和刀法是如何表现的?\n## 情境导入\n2008 年北京奥运会的标志,借鉴了中国篆刻艺术的元素和方式,让世界了解了中国筀刻独特的艺术魅力。本课我们一起来认识\n篆刻艺术，在基本掌握篆刻的籇法、章法、刀法的基础上，为自己刻一枚印章，体验与感受中国篆刻艺术的魅力。\n大籇《石鼓文》\n秦代李斯小篆《峄山碑》\n## 一、印从书出学篆法\n篆刻与书法都属于造型艺术的范畴。篆刻是书法艺术通过刀刻以后的再现。因此,书法是篆刻艺术的基础。篆刻也和书法一样，具有实用与艺术的双重性。\n## （一）篆书书写要点\n学习篆刻,必须学习籇书,其有大籇、小篆之分。小籇的基本笔法强调“中锋用笔”,即笔的中锋必须在笔画的中央,不使之外露。其特点是藏头护尾,力含其中。因为中锋用笔写出的笔画凝练劲挺,圆健美观,所以一直被视为书法的主要用笔方法。\n## （二）篆书笔顺特点\n笔顺是写好篆书的关键之一。篆书的笔顺与今天通行的楷书的笔顺规则基本相仿,如先横后竖、从上到下、从左到右等,但有些篆字书写与今天通行的楷书的笔顺也有不同之处,这些不同之处正是篆书笔顺的特点,掌握了这些特点,就能把握好篆书的结体,做到对称均衡。对称均衡是篆字的特点,对于有中心竖线的籇字,应先写中间坚笔或中间部位的笔画,中间定位后,再写左右对称的其他笔画。\n## 知识链接\n蛷书是大篆、小㧛的统称。大篆指金文、䉪文、六国文字,它们保存着古代象形文字的明显特点。笔法疲劲挺拔,直线较多。起笔有方笔、圆笔，也有尖笔，其中“悬针”较多。小㧛也称“秦蛷”,是秦国的通用文字,大蛷的简化字体,小蛷使中国文字在结体上有了统一而明确的规范,其特点是形体匀称齐整、圆转流畅,比大㧛更概括、抽象、规范，在书法美学上有很大的价值。\n## 探究与实践\n通过资料查出自己姓名的篆体写法，用篆书写出自已的姓名印章的布局变化很多,籇刻家治印时往往根据印文内容或风格需要灵活处理。分朱布白的章法大致可分为:\n## (一）自然均衡\n自然均衡是印章布局的初步要求，在选定篆书字形后,第一步就是根据要刻的印文字数来分配印面。以常用的正方形印面为例,两字印文通常左右安排,四字、六字均可平均分割印面;三字、五字、七字可用笔画最繁的一个字占据两字位置,或用笔画较少的两个字合占一字位置;若字数过多或者是长方形、圆形、椭圆形印面,便应根据字形笔画多少来划分各自位置大小，以整体疏密均衡为原则。\n## （二）大小相间\n遇到印文字形繁简悬殊,可以适当将笔画少的字形处理成宽扁或窄长形态,留出位置给笔画多的字，使印面笔画分布趋于均匀。\n## (三) 穿揷挪让\n遇到印文字形姿态参差不齐的情况,可以通过字与字之间穿揷挪让的方式来填满空间,使整体布局浑然一体,也可以采用将两字合并的方式来达到印面疏密轻重匀称均衡的目的。\n## （四）边栏修饰\n在印章镌刻过程中,对边栏的利用和修饰也是章法效果的重要组成部分。在朱文印中,边栏的粗细应与印文笔画相接近。除了工整精细的风格外,一般都要对边栏作残破处理,避免过于光洁呆板。不管朱文印还是白文印,边栏的残破都应安排在与印文笔画平行处,而与印文笔画垂直处,则应保持边栏完整。\n赵得章法之四边栏修饰\n杨能始\n舞阳水自烈均衡\n宋井斋富春大岭长\n问梅消息汉保塞乌桓率众长章法之二大小相间\n李嘉\n脯中眢尊\n鉴泉\n身行万里半天下\n章法之三穿揷挪让\n江者孙氏\n携来百侣曾游\n一月安东令\n东山之子䧹\n西园客\n门外汉\n海河天穴\n篆刻是篆法、章法、刀法三者有机融合的艺术。书法讲究笔法,篆刻强调刀法。传统的执刀方法有三指执刀法、握拳执刀法。运刀法有冲刀法、切刀法、双刀法、单刀法等。篆刻中最能反映作品气象、精神的要推章法。治印前必须反复构思,数易印稿,然后动刀。章法须讲精气神,精是根本,气贵流动,神采崇尚变化、出新,古朴而不呆滞,高雅而不落俗套。而篆刻本身，亦可独立存在。\n冲刀法示意图\n切刀法示意图\n巢林 (汪士慎)\n下里巴人 (巴慰祖)\n悠然见南山（董洵）\n师竹斋（奚冈）\n冲刀法絯刻作品\n切刀法籇刻作品\n## 执刀与运刀的方法\n三指执刀法\n侧锋用刀法\n仓握拳执刀法\n中锋用刀法制作一方完整的印主要分为以下几个步骤:\n准备过程 (包括打磨印石)、印稿设计 (初学者以临印为佳)、操刀治印、修改调整、铃印、刻边款、拓边款等。\n治印方法步骤\n1. 选好印石，打磨印面直至印面平整。\n3.印稿上石，用毛笔蘸清水打湿宣纸设计稿。\n5. 修饰处理，刻印完成后用毛刷清理干净印面\n7.盖印章。\n2. 设计印稿，用浓.墨填满双钧印稿。\n4.运刀刻制，注意运刀方法。\n6. 藮取印泥。\n8. 铃印完成。\n## 知识链接\n印章的朱文与白文\n篆刻分朱文、白文两种，亦有合朱白文于一印者。朱文印字凸起称阳刻，白文反之称阴刻。\n仓乐山［清代］董洵\n仓蒙老 [清代］奚冈\n$仓$ 画梅乞米 [清代］吴熙载仓意与古会 [晩清］ 黄士陵\n仓潘兰史 [晩清］黄士陵仓莟园外史 ［清代］陈鸿寿仓落花老屋 ［清代］丁敬\n洗桐吟馆 [清代］赵之琛\n## 知识链接\n边款与文化边款是落在印面以外的款识。内容多是署㧛刻者姓名、别名、别号、年龄、刻制日期 (多用干支纪年)、地点,或注明为谁刻制、与印主的关系、师法来源、印文出处、刻印意图等，也有表达作者的艺术见解和感想,或附刻诗文,配以图案的。边款的出现,为印章艺术注入了新的内容。边款的字体、刀法、技法已成为一种专门的艺术，有着很高的欣赏价值。从明清以来传世的名家篆刻作品来看,边款为我们提供了鉴定这些作品的实物依据,也为研究篆刻者的生平、志趣以及当时的社会、历史、风俗等提供了重要的文字资料。\n## 向经典致敬\n齐白石（1863-1957)，湖南湘潭人,现代杰出画家、书法家、籇刻家。其篆刻之法强调疏密，空间分割大起大落,单刀切石,大刀阔斧,朴茂有力,痛快淋漓,创造出一种“写意籇刻”的独特风格。\n饱看西山［现代］齐白石\n夺得天工［现代］齐白石\n## 学习活动\n在基本掌握㧛刻的籇法、章法、刀法的基础上，为自己制作一方姓名印章要求以㧛字入印,并刻好边款。\n学生作品\n风雨同舟\n荣阳霓\n## 诗书画印\n基本问题\n中国画是如何将诗书画印完美结合的?\n你如何创作一幅把诗书画印融为一体的中国画作品?\n## 情境导入\n诗书画印结合,在西方绘画中是没有的，这是中国画的重要特点之一。这一特点是中国画在发展中逐渐形成的。诗书画印的为中国画区别于西方绘画的一大特点。结合前面中国书画的学习,创作一幅诗书画印融为一体的中国画作品,进一步体会中国书画结合,丰富了中国画的特色和文化内涵,成的特点。\n墨梅图 ( 纸本水墨 ) 31.9 厘米 $\\times 50.9$ 厘米 $\\quad[$ 元代 ] 王冕故宫博物院藏\n元代画家王冕在《墨梅图》上自题咏梅诗,在诗中赞美梅花不求人夸,只愿给人间留下清香的美德，实际上是借梅自喻，表达对人生的态度。图绘倒挂梅，枝头缀满繁密的梅花，梅花的分布富有韵律感。中国画中诗书画印的有机结合融为一体,是中国画特有的表现形式,也是中国画构图的重要组成部分。中国画题款钤印，这种表现形式经过历代书画大师的不断总结、逐步完善,最后形成于元代。\n诗书画印结合是给画面“经营位置” 以“补空” 与“平衡” 的。它的形成使中国画“画中有诗,诗中有画” 的诗情画意相得益彰,孕人以多种艺术享受。好的诗给人以美的、如画的想象,而一幅好画又能让观者领略诗一般的意境。\n## 知识链接\n清代画家郑謍诗文书画都很擅长,他在山东潍县任七品县官时,画过一幅《煏斋听竹》送给巡抚,画中题诗:“衙斋卧听萧萧竹，疑是民间疾苦声；些小吾曹州县吏，一枝一叶总关情。”他由风吹竹摇之声联想到百姓生活疾苦，寄予了作者对老百姓命运的深切关注和同情。题诗与画面描绘的风中之竹紧密结合，是诗书画印结合的著名作品\n衙斋听竹 (纸本水墨) 140 厘米 $\\times 62$ 厘米 [清代 ] 郑敛徐悲鸿纪念馆藏\n仓芦汀鹅群册页\n(纸本设色)\n27.5 厘米 $\\times 35.2$ 厘米\n[清代 ] 恽寿平\n故宫博物院藏\n画中以淡赭色渲染出沙洲，以细笔写水草、芦苇。鹅身以淡墨勾勒，点笔画羽毛。白鹅只用笔粗加勾描,神情生动,画面设色清浅，气韵回旋。题画诗云：“新水平沙嫩草青,鹅群分队伴兰亭。山阴道士甫相赠，应是书完道德经。”\n渡牛图 ( 纸本水墨)\n69 厘米 $\\times 46$ 厘米 1979 年\n李可染北京画院藏\n李可染的《渡牛图》意境清新美妙,形神兼备,充满生趣和诗意。他把牛朴实无华的性格和充满泥土味的特色惟妙惟肖地刻画出来。画品即人品,李可染的《渡牛图》,把画牛升华为一种精神,这种精神也是画家本人做人、事艺的准绳。他在画作上的题款:“牛也,力大无穷,俯首擩子而不逞强,终生劳瘁,事农而安不居功。性情温驯,时亦强犟,稳步向前,足不踏空,皮毛骨角无不有用,形容无华,气宇轩宏。吾崇其性,爱其形,故屡屡不犬写之。”充分表达出画家对擩子牛精神的理解和诠释。\n## 知识链接\n文人画是指中国封建社会中文人、士大夫所作之画，以别于民间画工和宫廷画院职业画家的绘画。北宋苏轼提出“士大夫画”，明代文徵明称道“文人之画”，以唐代王维为其创始者。苏轼第一个比较全面地阐明了文人画理论，对于文人画体系的形成起到了决定性作用。元代赵孟颎为开文人画风气的领袖。赵孟顶在《松雪斋集》中主张“以云山为师”“作画贵有古意” 和“书画同源”,为文人画的创作奠定了理论基础。明代初年“吴门派” 为代表的明代文人画，扫除了“复辟”的“院体” 画，把元人奠定的文人水.墨风格推向一个更高阶段，其主要人物是沈周、文徵明、唐寅与仇英。清代为文人画鼎盛时期,涌现了诸多有影响的文人画家,最突出的是“四僧”,“四僧” 中又以八大山人、石涛最为突出。\n容膝斋图 (纸本水墨) 74.2 厘米 $\\times 35.4$ 厘米 [元代 ] 倪瓒中国台北故宫博物院藏\n《容膝斋图》是倪瓒晩年创作的精品。画为“三段式” 构图,下方土坡上画杂树五棵,树后是平坡茅亭,中间空白,莯茫湖水,上方画远山数叠。作品透过苍白而空旷的画面,给人以萧淡的宁静之美。本画的题诗具有很高的水准,反映出以意人画、以文人画、以诗人画、以书人画的文人画的表现精神。\n## （一）经营位置论构图\n中国画的构图在传统画论中称之为“章法”“布局”。构图是画家表达自己的艺术思想、将创作意念和艺术思想初步物化为视觉形态,从而形成具有独特个性和艺术风格的重要途径。中国画在其长期的发展演变中，建立了许多符合自身审美要求的构图法则，如布势、取舍、宾主、对比、均衡、疏密、开合、呼应、远近、虚实、黑白、藏露、边角等。\n兰竹图 [清代］郑唁\n双禽白荷 [现代］李苦禅\n梅花图 [现代］ 董寿平\n八哥崖石图 [现代］ 潘天寿\n## 探究与实践\n体会诗用画印结合的美感，感受中国画的意境。请你选择一幅中国画作品，通过自主合作探究式的学习,分析画家在作品中是如何使诗书画印得到完美结合的?\n## 知识链接\n谢赫，中国南朝齐梁时期画家，绘画理论家。著有《古画品录》,此书是中国绘画史上重要的传世之作。他在书中品评了前代 27 位画家的作品，是对中国画创作历史的第一次系统性总结。其中提出的“六法” 论尤为精彩，对中国古代绘画创作的影响极为深远。他提出绘画的“六法” 是:“气韵生动、骨法用笔、应物象形、随类赋彩、经营位置、传移摹写”\"\n煮茶图 [现代］ 齐白石\n## （二）意境章法蕴匠心\n中国画的“意境” 是一种借助匠心独特的艺术手法营造出的情景交融、境与意会、意味隽永深长的艺术境界。“意”是人的思想和情感，而“境”则是由象引发的“象外之象”。意境的表现能带给绘画创作和欣赏更加广阔而深䆥的艺术空间与审美享受，因而也是画家们刻意追求的境界。\n李白诗意图山水册页之一（纸本设色） 23.3 厘米 $\\times 16.5$ 厘米\n[清代 ] 石涛故宫博物院藏\n此画表达的是唐代诗人李白《静夜思》“床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡”的诗意。只在右下角画出山间客舍,上部大片的云天并无明月,景象极为空阔、苍茫,很好地表现出原诗悠长而深䆥的意境。\n木叶丹黄图 （ 纸本水墨）\n99.5 厘米 $\\times 64.8$ 厘米 ［明末清初 ] 龚贤上海博物馆藏\n《木叶丹黄图》为明清之际画家龚贤的精心之作。作品中远处山岭逶迤,近处浅滩低坡,疏林之间置茅屋数间。布局实中带虚,高山大岭,意境疏旷。龚贤的用墨最具特色,他主张墨气要厚、要润。为表现江南山水的滋润景象，他继承和发扬了宋人的积墨法，发展了墨丰笔健的画法,形成浑厚沉郁的独特画风。\n秀石疏林图 (纸本水墨） 27.5 厘米 $\\times 62.8$ 厘米 [元代 ] 赵孟粨故宫博物院藏中国画的“章法” 是指画面构图、构思，或称之为“经营位置” 的方法与法则,被认为是“画之总要” 而占有重要位置。章法和画面结构形式以及意境的营造密切相关，因此，中国画非常讲究虚实、疏密、开合、呼应等具体章法与形式法则的运用,既传神达意,又要有形式美感。\n芙蓉锦鸡图 ( 绢本设色)\n81.5 厘米 $\\times 53.6$ 厘米\n[宋代 ] 赵佶故宫博物院藏\n寒姿 ( 纸本设色) 105.9 厘米 $\\times 49$ 厘米《芙蓉锦鸡图》描绘秋天清爽宜人之景,以花蝶、锦鸡构成画面。画中锦鸡落处，芙蓉摇曳下坠之状逼真如实，锦鸡视线之际，双蝶欢舞，相映成趣。赵佶自题:“秋劲拒霜盛,峨冠锦羽鸡，已知全五德，安逸胜秃䁂。”画内藏印有“万历之宝”“乾隆御览之宝”“嘉庆御览之宝”“宣统御览之宝”等，是宋以来历代皇室重宝。\n《寒姿》中，婀娜多姿的白梅与灵秀生动的湖石之间，构成了一种灵动的对照与呼应，很好地传达出了画家所要表现的寓意深远的诗意境界。\n古树归鸦图 ( 纸本水墨) 70 厘米 $\\times 34$ 厘米约 20 世纪 30 年代齐白石中央美术学院附属中学藏\n《古树归鸦图》是现代画家齐白石老人所作。作品中画一株树,一群鸦,并题诗“八哥解语偏饶舌,鹦倵能言有是非。省却人间烦恼事，斜阳古树看鸦归”。诗画阐发了人生的阅历解悟。作品底部以简笔画出小桥栏杆，房屋仅画出屋顶，给人以天高无尽之感。占据画面半幅的树枝与山峦则以淡墨出之,其间以重墨点出疏密有序的乌鸦。作品用笔简练,墨色讲究,笔墨干湿浓淡的变化强化了晩噪的鸦群和幽静的山村之间动与静的对比,表现出秋冬山野清旷悠远的景色。\n归电图 (纸本设色) 28.7 厘米 $\\times 127.4$ 厘米 [明代] 倪瑛辽宁省博物馆藏\n作品中树林繁茂,林间小道幽远,道旁杂草丛生。苍松之下,茅庵掩露,一士人倚栏而坐,眺望远方,不禁令观者也随其遐思。这正是作者构思巧妙之处,也反映其超尘脱世之心态。全图笔墨灵动，意境清旷。\n归庵图（局部）\n## 学习活动\n以家乡风情为主题，纭试作诗一首（或选诗一首)，结合所学的中国画构图的基本原则,创作一幅融诗书画印于一体的中国画作品。建议在学校举办一次属于自己的中国书画作品展。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":185,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCllVbj_NFzfG0aN"},"content":{"kind":"string","value":"## Learn about different painting styles in Western art\n1 Before you read,look at the paintings in this section. What do you know about them?Do you know who painted them?\n2 Read the passage and make a flow chart to show the changes in Western painting styles.\n## A SHORT HISTORY OF WESTERN PAINTING\nWhat is Western art?It is hard to give a precise definition. As there have been so many different styles of Western art,it is impossible to describe them all in a short text. Perhaps the best way to understand Western art is to look at the development of Western painting over the centuries.\nThe Middle Ages (from the 5th to the 15th century)\nDuring the Middle Ages,the purpose of Western art was to teach people about Christianity. Thus,artists were not interested in painting realistic scenes. Their works were often primitive and two-dimensional,and the main characters were often made much larger than everyone else to show their importance. This began to change in the 13th century with Giotto di Bondone (1267-1337). While his paintings still had religious themes,they showed real people in a real environment. In particular,his paintings are set apart from other paintings by their realistic human faces and deep emotional impact.\nThe Renaissance (from the 14th to the 17th century)\nNew ideas and values gradually replaced old ones from the Middle Ages. As a result,painters concentrated less on religious themes. They began to adopt a more humanistic attitude to life. An important breakthrough during this period was the use of perspective by Masaccio (1401-1428). Influential painters such as Leonardo da Vinci (1452-1519),Michelangelo (1475-1564),and Raphael (1483-1520) built upon Giotto and Masaccio's\ninnovations to produce some of the greatest art that Europe had ever seen.\nAnother innovation was the use of oil paints. With their deep colours and realism,some of the best oil paintings look like photographs. While painters as early as Da Vinci had used oil,this technique reached its height with Rembrandt (1606-1669),who gained a reputation as a master of shadow and light.\nIn subject matter,the emphasis increasingly shifted from religious themes to people and the world around us. Kings,nobles,and people of high rank wanted to purchase accurate pictures of themselves and the people they loved. Others wanted paintings showing important historical events or stories from mythology. Finally,most clients wanted paintings that were beautiful and interesting to look at.\nSelf-Portrait with Shaded Eyes Impressionism (late 19th to early 20th century)\nThe development of Western art slowed until the invention of photography in the mid-19th century. After that,paintings were no longer needed to preserve what people and the world looked like. Hence,painters had to find a new way of looking at their art. From this,Impressionism emerged in France. The name of this new movement came from the painting by Claude Monet (1840-1926) called Impression,Sunrise. In this work,Monet's aim was to convey the light and movement in the scene-the subjective impression the scene gave him-but not a detailed record of the scene itself.\nImpression,Sunrise\nWhile many Impressionists painted scenes of nature or daily life,others,such as Renoir (18411919),focused on people. Unlike the cold,black-and-white photographs of that time period,Renoir's paintings are full of light,shadow,colour,and life. He sought to show not just the outer image of his subjects,but their inner warmth and humanity as well.\nModern Art (from the 20th century to today)\nAfter Impressionism,subsequent artists began to ask,\"What do we do next?\" Painters such as Picasso (1881-1973) tried to analyse the shapes which existed in the natural world but in a new way,with Cubism. Others gave their paintings a realistic but dream-like quality. Still others turned to abstract art. What they attempted to do was no longer show reality,but instead to ask the question,\"What is art?\"\nThe Middle Ages\n- religious themes The Renaissance\nImpressionism\nModern Art\n3 Match the paintings below with the correct period of art. Use the information in the reading passage to help you.\n4 Discuss the following questions in groups.\n1 Which period of Western art do you like most?Why are you fond of it?\n2 How would you answer the question,\"What is art?\"\n## Build up your vocabulary\n2 Read the passage about Monet and Impressionism. Fill in the blanks with the correct forms of the words or phrases in the box.\n$\\begin{array}{cccc}\\text { be fond of } & \\text { emerge } & \\text { influential } & \\text { in particular } \\\\ \\text { purchase } & \\text { realistic } & \\text { subjective } & \\text { theme }\\end{array}$\nUnlike the earlier Realists who painted in a Impressionist painters focused more on their feelings of things and instant impressions. When Impressionism in France in the late 19th century,artists became more interested in everyday subject matter. They were also fascinated by modern objects. As one of the most Impressionist painters,Claude Monet was impressed by the visual effects of the steam engine and he later produced twelve paintings of a train station in Paris. In 1883,Monet and his large family moved to Giverny,where he a house and some land for his gardens. During his days at Giverny,Monet painting his own gardens,with the water lilies,the\npond,and the arched bridge. From this we can see that there were two clear apparent in his work throughout his career: colours and reflections in water.\n3 Work in groups. Look up each group of words in the dictionary and discuss their differences. Then create a blank-filling activity based on your understanding of these words. Exchange your activity with another group and see how well you can do.\n$$\n\\begin{gathered}\n\\text { accurately/precisely/exactly rank/grade/degree realistic/practical/actual } \\\\\n\\text { reputation/fame/popularity subsequent/later/latter }\n\\end{gathered}\n$$\n## EXAMPLE\nrealistic / practical / actual\n- You need to have realistic expectations of the returns from investments.\n- The bride appeared five years younger than her actual age.\n- Mr Liu has a lot of practical experience in restoring historic buildings.\n## Discover useful structures\n1 Read these sentences and fill in the blanks using the correct words from the text on pages 2 and 3 . Discuss with your partner the function of the italicised infinitives.\n1 Perhaps the best to understand Western art is to look at the development of Western painting over the centuries.\n2 During the Middle Ages,the Christianity. of Western art was to teach people about\n3 In this work,Monet's was to convey the light and movement in the scene ...\n4 was no longer show reality,but instead to ask the question,\"What is art?\"\n2 Match the sentence halves and underline the nouns or clauses used as the subject in each sentence. Explain the meanings of the complete sentences.\n1 The young singer's intention of performing the song was\n2 The best way to do business is\n3 What the survivors attempted to do was\n4 The main purpose of art education in schools is\n5 The aim of the two leaders at the conference was\n6 For a humble person,one of the hardest things might be\n7 When you are faced with a serious decision,my suggestion is\n8 The mother's wish is\n9 All he wanted after a tiring day was\nA to build trust between you and your client.\nB to achieve permanent peace between their two countries.\nC to build a memorial to the heroes who saved their lives.\nD to share his love for rock music with his fans.\nE to be left alone.\nF to criticise other people.\nG to inspire students to be creative.\n$\\mathbf{H}$ to listen to your own inner voice.\nI to raise her son to become a man with a noble mind and a generous heart.\n3 Work in pairs. Make conversations using the following questions and sentence patterns.\n1 What's your biggest dream/ambition in life?\n2 How are you going to make your dream come true?\n3 How are you going to achieve your goal?\n4 Do you have any plans?\n5 What might be difficult for you?\n6 How are you going to deal with ...?- My biggest dream/ambition in life is to ...\n- I think all I have to do is ...\n- My plan is to ...\n- I think one of the hardest things might be ...\n- I guess the best way to $\\ldots$ is ...\n## Using Language\n## Talk about works of art\n1 Before you listen,look at the following pictures and discuss the questions in groups. Use the words and phrases in the box to help you.\nThese pictures are representative of ink wash animation films. Have you seen any of them before?What do you know about them?\n## ink wash animation film ink wash painting Qi Baishi frame\nTadpoles Searching for Mother The Cowboy's Flute\nFeeling from Mountain and Water guqin symphony hand-painted\n2 Listen to the presentation and put the following items in the order that you hear them.\nthe background of ink wash animation films a short review of the film introduction to the topic of the presentation a description of the story in the film an explanation of the decline in ink wash animation\nค. 3 Listen again and answer the questions.\n1 Which film does the speaker mainly talk about?\n2 When were the three ink wash animation films produced?\n3 Why is the film regarded as a masterpiece of Chinese ink wash animation?\n4 What is the speaker's attitude towards the ink wash animation style?\n5 How do you feel about this kind of film?\n## Listen for signpost markers\nSignpost markers are phrases and expressions that are used to tell a listener what is going to be talked about next. Speakers use signpost markers when they want to introduce a new topic,to start a new point,to give an example,to summarise,etc. By listening for signposts,you will be able to follow what is being said.\nIntroducing the topic\nStarting a point\nGiving an example\nSummarising the points\n## Making a presentation\nI'm glad to have this opportunity to ...\nToday,l'd like to talk/speak (to you) about ...\nMy topic today is ...\nI'd like to share some thoughts on ...\nLet me/Let's start by ...\nFirst,let me tell you about ...\nI've divided my topic into ... parts: ...\nLet's turn now to ...\nFor instance,...\nFor example,...\nTake ... for example,...\nLet me illustrate,...\nTo illustrate,...\nLet me give you an example,...\nIn conclusion,...\n- To conclude,...\nI In short,...\nTo sum up,...\nAll in all,...\nIn brief,...\n5 Work in groups. Choose a work of art you like and prepare information about it. Use the table below to help you. Then give a presentation about the work of art to the class.\nIntroduction\nWelcome the audience:\nIntroduce the subject:\nBackground of the work of art\nMain Description of body the work of art\nReview of the work of art\n## Using Language\n## Write an art exhibition announcement\n4)) 1 Read the text and discuss for whom it was written.\n## ANCIENT CHINESE ART ON SHOW\nThe Richfield Museum of Fine Art is proud to present our new exhibition,\"From Shang to Qing: Chinese Art Through the Ages.\" Join us as we explore more than 3,000 years of wonderful art from the Middle Kingdom. From bronze bowls to ceramic vases,and jade sculptures to ink wash paintings,our goal is to display the Chinese artistic genius from ancient times.\nThe highlight of this exhibition is the painting Clearing After Snow on a Mountain Pass,one of the great works of Tang Yin (1470-1524). Born during the Ming Dynasty,Tang sought and failed to gain entry into the civil service,so he turned to painting instead. In time,he gained recognition as one of the greatest artists China has ever known. This painting,showing high mountains,trees,and houses covered in snow,was made with extraordinary skill. Though it is over 500 years old,it looks as fresh and full of life as the day it was created.\nAlso of primary note is a collection of nearly 100 bronze objects from the Shang Dynasty (1600 BCE-1046 BCE). While the artists who made these great works are not known,they showed great skill in creating these beautiful pieces. Some of the items on display are thought to have come from the collection of Emperor Qianlong (1711-1799),a great admirer of Shang Dynasty bronze.\nFinally,we have many fine examples of Tang Dynasty (618-907) sculptures. Most of these are of Buddhist origin. Even though Buddhism entered China much earlier,it did not really begin to show expansion until the seventh century. During this same period,trade along the Silk Road also boomed. Chinese sculpture thus found itself highly influenced by Buddhist art brought from India and Central Asia through the Silk Road. These works were intended to spread Buddhism and they are of exceptional beauty and quality. Looking at the faces of the figures in these sculptures,one sees the faces of the past. History is brought to life.\nThis is just a small taste of what is in store for you in this exhibition. We guarantee that \"From Shang to Qing: Chinese Art Through the Ages\" will transport you to another time with its amazing collection of works.\n\"From Shang to Qing: Chinese Art Through the Ages\" will run until November 25.\nOpening hours are from 9:00 a.m. to 5:00 p.m.,from Tuesday to Sunday (the museum is closed on Mondays). No one will be admitted into the exhibition after 4:30 p.m.\nAdmission: $\\$ 10$ for adults;$\\$ 8$ for students;$\\$ 5$ for children under 12;free for children under 5.\nNo photos or food and drink are allowed in the museum.\nTHE RICHFIELD\nMUSEUM\nOF FINE ART\n## NEW EXHIBITION\nMore than of wonderful art from China on display.\n## Highlights:\n- The painting Clearing After Snow on a Mountain Pass,by\n- A collection of nearly 100\n- Many fine examples of\nYou will\nDate: Now until\nOpening hours:\na.m. to\np.m.\nMuseum is closed on\nTickets: Adults $\\$$ Students $\\$$,Children under $12 \\$ 5$,\nChildren under 5 free\nNo photos or food and drink allowed in museum.\n3 You are now going to write an announcement for art club members about a trip to see an exhibition.\n1 Work in groups. Brainstorm the details about the exhibition and take notes. For example:\n- What is the exhibition about?- What are the highlights?- When are you going?- Where shall you meet?- How are you going to get there?- What should you bring?\n2 Write your announcement based on your notes.\nTo:\nFrom:\nSubject: On,we will go to see\nThis exhibition is ...\n4 Exchange drafts with a partner. Use this checklist to give feedback on your partner's draft.\n$\\checkmark$ Is the announcement clear and to the point?\n$\\checkmark$ Is all the necessary information about the exhibition and the trip included?\n$\\checkmark$ Does the writer use correct grammar,punctuation,and spelling?\n5 Get your draft back and revise it. Then put up your announcement in the classroom. 1 Complete the sentences with the correct forms of the words in the box.\n## dimension emerge exhibition guarantee investment\npurchase recognition representative visual\n1 The first principle for any art collector is to only what you love.\n2 If you are not interested in works of art by classical masters,contemporary art by artists is also worthy of your attention.\n3 In the art market,no one can that an artist will be a good\n4 The art competition gives young artists a chance to gain from the most respected art professionals.\n5 Different from other art forms,sculpture operates in three\n6 The From Rembrandt to Vermeer is quite of the Dutch Golden Age of art.\n2 Use your own ideas to complete the sentences,using infinitives as the predicative.\n1 If you want to learn how to paint,my advice is\n2 My plan for the summer holiday is\n3 The most challenging thing for me might be\n4 My ideal job is\n5 If you want to be successful,the least you could do now is\n6 What I want to do this weekend is\n3 Look at the paintings below and identify each painting style. Explain how you know.\n## REFLECTING\n๑ What new information concerning art have you learnt from this unit?\n(- Which artist mentioned in the unit do you like most?Why?\n(- Which art style would you like to learn more about?Why?\n(- Which part of this unit did you find the most difficult?How did you overcome it?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## * Project: Do a talk show about an artist\nYou are going to make a role-play of a talk show which has a famous artist as the guest.\n1 In groups,brainstorm a list of famous artists and their representative works. Here are some ideas.\nLa Primavera,by Sandro Botticelli (1445-1510)\nLe Poète,by Auguste Rodin $(1840-1917)$\nShrimps,by Qi Baishi $(1864-1957)$\n2 Decide on which artist your group is going to talk about.\n3 Choose one person to be the talk show host,one person to be the artist,and the remaining members to be a family member,a friend,a teacher,or an art critic. Have each person do research on the artist and prepare notes on what he/she will say.\n- talk show host: questions for the guests\n- artist: biography of the artist,philosophy towards art,details about his/her most representative works\n- family: What was the artist like when he/she was a child or growing up?What was it like living with the artist?What do they think of the artist's talent and work?- friend: How did they meet the artist?What is the artist like as a person?What do they think of the artist and his work?- teacher: What was the artist like as a student?Could he/she imagine that the artist would grow up to be famous?- art critic: How is the artist's work critically received?\n4 Now role-play your talk show before your class.\nNotes for doing the talk show:\n- Keep in mind that guests may have different opinions as to what the artist is like and how talented he/she was,so they should feel free to disagree and discuss.\n- If possible,the group should also find large photos or posters of the artist's representative work to be used as talk show exhibits.\n- Towards the end of the talk show,the host should go out into the \"audience\" (i.e.,the class) and take questions from the audience.\n## Qingming Shang He Tu\nOne of the most famous Chinese paintings in the world is the Qingming Shang He Tu or Along the River During the Qingming Festival,by Zhang Zeduan,a court painter for the emperor during the Northern Song Dynasty.\n## BEFORE YOU WATCH\nWhat do you know about the Chinese painting Qingming Shang He Tu?Read the statements below and decide whether they are true (T) or false (F).\n1 Qingming Shang $\\mathrm{He} T \\mathrm{~T}$ is no more than $24 \\mathrm{~cm}$ wide and $520 \\mathrm{~cm}$ long. T\n2 The painting was once lost for some time and hundreds of copies were made.\n$\\mathrm{T} \\square \\mathrm{F}$\n3 It is believed that the version in the Palace Museum is the Song Dynasty original painting.\nT $\\square$ F\n4 The painting shows life along the Yellow River during the Qingming Festival.\n5 The painting scroll also includes a short biography of Zhang Zeduan and the seals of its previous owners.\nT $\\square \\quad \\mathrm{F}$\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check the answers in Before You Watch.\n2 Take notes about the details that are displayed in the painting.\n| Left | | | | |\n| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |\n| $\\begin{array}{l}\\text { The city } \\\\ \\text { Thate first city }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { The roads } \\\\ \\text { leading to } \\\\ \\text { the city }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { The Rainbow } \\\\ \\text { Bridge }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { The road and } \\\\ \\text { the river }\\end{array}$ | The countryside |\n| | | | | |\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss the following questions in groups.\n1 What does the following statement mean: \"This painting's great appeal is that it provides us with a look into ordinary people's lives in the Song Dynasty\"?Who do you think the painting is most appealing to?\n2 Do you know of any other paintings like this one?\n## Learn to develop good health habits\n1 Before you read,discuss these questions in groups.\n1 Are bad habits easy to change?Why or why not?\n2 What habits do you think are unhealthy?\n3 What can you do to correct these bad habits?\n2 Read the text and find out what main ideas are included in it. Tick the correct ones.\nFind the main idea of a paragraph\nThe main idea is sometimes stated in either the opening or closing sentence. If not,look for another \"standout\" sentence,or summarise the paragraph in your mind by asking yourself,\"What is it mainly about?\"\n$F$ What a habit is\nG Why bad teenage habits should be changed\n## HABITS FOR A HEALTHY LIFESTYLE\nAs teenagers grow up,they become more independent and start making their own decisions. However,during this period,it can be easy for some of them to form bad habits. These bad habits,if left unchecked,could lead to more serious ones when they become adults. For example,some of them may become involved in tobacco or alcohol abuse,which can lead to physical and mental health problems. To prevent harmful habits like these from dominating a teenager's life is essential. They must learn to recognise bad habits early and make appropriate changes.\nTo change bad habits is never easy,even with many attempts. There is a famous saying based on the philosophy of Aristotle: \"We are what we repeatedly do.\" In many ways,our lifestyle is the sum of choices we have made. We make a choice to do something,and then we repeat it over and over again. Soon that choice becomes automatic and forms a habit that is much harder to change. The good news is that we can change,if we understand how habits work.\nAccording to modern psychology,we must first learn about the \"habit cycle\",which works like this:\n- Firstly,there is a \"cue\",an action,event,or situation that acts as a signal to do something.\n- Secondly,there is a \"routine\",the regular action you take in response to the cue.\n- Thirdly,there is the \"reward\",the good thing or\nfeeling we get from the routine. For example,when we feel unhappy (cue),we eat lots of unhealthy snacks (routine),which makes us feel happy (reward). The reward makes us much more likely to continue the cycle,and the bad habit of relying on unhealthy snacks is formed.\nTo facilitate a positive change in our bad habits,we must first examine our bad habit cycles and then try to adapt them. We can do this by combining the information from our habit cycles with our own positive ideas. For example,we could try to replace a negative routine with something more positive. So,when we feel unhappy again (cue),rather than eat snacks,we could listen to some of our favourite music instead (routine),which will make us feel relaxed (reward). Aside from changing bad habits,we can also use the habit cycle to create good habits. For example,when we come to an escalator (cue),our normal routine is to ride it,but we could change this routine into something more positive by taking the stairs instead.\nMany of us try to change bad habits quickly,and if we are not successful straight away,we often become pessimistic and give up. In fact,the most successful way to change is not suddenly,but over a period of time. As the Chinese philosopher Laozi wrote,\"A journey of a thousand miles begins with a single step.\" One step seems small,but it is essential. To reach the goal of change,a person must show some discipline and repeatedly take many small steps. After all,it is not easy to break bad habits.\nFor young people,there is plenty of time to change bad habits. However,there is no \"magic pill\" or delete button that will help you;you have to think about your bad habits and decide on some changes. You have the power to build a happy and healthy life full of good habits!\n3 Read the text again and answer the questions.\n1 How can a choice lead to a habit?\n2 What are the three stages of the habit cycle?\n3 What should we do to change a bad habit?\n4 How can a person use discipline to help change a bad habit?\n5 Will you use the habit cycle to break your bad habits?Why or why not?\n4 Work in groups. Complete the tasks.\n1 Think of one bad habit and write down the cue,routine,and reward. Then come up with an idea of how to break the bad habit.\n2 Do you know any alternative ways to better habits?Discuss with your partner which way you think is most effective.\n## Build up your vocabulary\n1 Complete the summary using the words from the box below.\n$\\begin{array}{lllll}\\text { alcohol } & \\text { appropriate } & \\text { cue } & \\text { cycle } & \\text { negative } \\\\ \\text { pill } & \\text { psychology } & \\text { reward } & \\text { tobacco } & \\text { discipline }\\end{array}$\nTeenagers often have bad habits. Most can be stopped by taking action. However,habits like and abuse can lead to serious addictions. According to modern to change bad habits,we must first analyse them using the \"habit \". To fix or improve a bad habit,we must first find out what the is. Then we must change the old routine to something more positive. If successful,we will feel a sense of and our bad habit may disappear. Changing a bad habit is difficult,and it is easy to make excuses and give up. We need to make up our minds and show some and make small changes over time. There is no magic to help us,but changing will ensure we have a happy and healthy life!\n2 Find \"verb + a habit\" collocations from the previous text. Then make sentences with them.\nform a habit\nchange a habit\n3 Complete the passage using the correct forms of the words in the box. Add more sentences or paragraphs to the passage if possible.\nexamine dominate facilitate rely on\nSimply speaking,a healthy lifestyle is about finding the right balance and making good choices. Life is composed of many elements,such as family,friends,study,work,entertainment,and so on. If one element your life and the others are ignored,you will lose balance and not feel good.\nCarefully your daily activities. Your health what you choose to do in your daily life. A healthy lifestyle is generally a balanced life in which you make wise choices. Neither too E much nor too little is good.\nSlowly changes in your lifestyle by using a step-by-step process. You do not have to change everything at once. Make small changes each day and your lifestyle will become healthier.\n## Discover useful structures\n1 Look at the following sentences and pay attention to the italicised infinitives. Find more infinitives in the reading passage. In pairs,discuss their meanings and functions.\n1 To change bad habits is never easy.\n2 It took the surgeon three hours to finish my mother's lung surgery.\n3 To join the People's Liberation Army,it is required for men to shave off their beards.\n4 It was not polite to disturb your neighbours with loud music last night.\n2 Join the words to make full sentences,and then join the sentences to make a paragraph. You can add your own sentences if necessary to make your paragraph more meaningful.\n1 important / avoid / passive cigarette smoking It is important to avoid passive cigarette smoking.\n2 will take / nutrition specialist / a balanced diet menu / make / an hour / for you\n3 useful / turn to / fitness consultant / for advice\n4 illegal / dangerous / take / drugs\n5 harmful / skip breakfast / often\n3 Complete the conversations with the correct forms of the phrases in the box.\nbegin with be in control of make a choice decide on make up one's mind\n1 A: Hello,doctor. I want to lose weight,but I just can't seem to do it. What can you do to help me?\nB: Well,first,it's necessary to what you eat. Cut out all fatty food and sugary drinks,and eat more fruit and vegetables.\n2 A: I really need to ___ a way to exercise more. I could use a fitness app,but my phone's full.\nB: So delete a few files. I'm sure the app doesn't take up much space.\n3 A: Before exercising,always do a few warm-ups to\nB: I know. But then I always feel too tired to continue!\n4 A: Should I go for the pizza or the fried chicken?I hate like these. You know what -l'm going to eat both!\nB: Wow!Don't eat too much junk food-you'll get fat. I've actually to go on a diet,so l'll just stick to the fruit salad.\n## Using Language\n## Give advice on changing bad habits\n1 Look at the pictures. What choices or preferences make it easier for people to develop these bad habits?\n2 using a phone too much\n5 drinking too much coffee\nA. 2 Listen to the conversation and complete the table below.\nInformation\nStudent 1\nProblem\nCue\nRoutine\nReward\nStudent 2\nA. 3 Listen again and answer these questions.\n1 Why is a good night's sleep important for the first student?\n2 Why does the second student never exercise?\n3 What is the expert's bad habit?Do you think it is a health problem?\n4 What would you advise the expert to do to control this habit?4 Decide whether these statements from the conversation are facts (F) or opinions (0). Discuss the opinions with a partner and see if you agree on them.\n5 Work in pairs. Choose a bad habit from the box below and have a conversation with your partner about it. The expressions below may help you.\nsleeping too much Internet addict overeating staying up too late game addict overspending TV addict\n## Asking for and giving advice\n- My problem is ...\n- I'm having problems with ...\n- I cannot stop ...\n- Please give me some advice about ... - I think/believe you should ...\n- So,why don't you ...?- Well,have you thought about ...?- In my opinion,...\n## Accepting and refusing advice\n- Sure,I'll do that.\n- That's a good idea!- That's just what I need!- Lovely!- Great!- Terrific idea!- Sorry,but I ...\n- I'd like/love to ...,but ...\n- That's a good idea,but ...\n- Thank you for telling me,but ...\n- It's a nice thought,but ...\n- I cannot ... because ...\n## EXAMPLE\nA: I think I'm watching too much TV.\nB: Yeah. Me too.\nC: In my opinion,you should spend your time on something more active instead. For example,try to get more exercise.\nB: OK,sure,I'll try that.\nA: That's a nice thought,but I don't really enjoy exercising.\nC: Hmm. How about reading more books instead?\nA: All right,maybe I can try that.\n## Using Language\n## Write a letter to the editor about your lifestyle\n(1)) 1 Two students attended the summer camp organised by the magazine Healthy Life and wrote to the editor. Read the letters and then complete the table on page 21.\nDear Editor,\nAfter I attended your summer camp about health and lifestyle choices,I realised I hardly ever felt well,either physically or mentally. I often felt sleepy and dizzy,and lacked passion. Most worrying,though,I got the flu easily and experienced many toothaches,too.\nAt the end of the camp I heard,\"Change the world by changing yourself.\" This stimulated my motivation. A dentist once examined me and told me that too much sugar in my meals had damaged my teeth and health. I made up my mind to change two things in my life: to eat nothing with sugar and to exercise regularly.\nAfter that I stopped buying all the sweets,biscuits,and sugary drinks that I used to have every day. Whenever I went out with friends,I brought snacks from home,things that didn't have any added sugar: fruit,nuts,dried meat,etc.\nMy exercise was very simple: I went outside every day for at least 30 minutes and did something active. Sometimes I played table tennis or badminton with my cousins. Other times I jumped on my skateboard and rode around my neighbourhood,or just took a long walk.\nThe results have been fantastic. I feel more dynamic and stronger than ever,in both body and mind. I sleep soundly at night now. I no longer suffer from a flu virus or toothaches either. Best of all,in my opinion,is how I feel about myself. I feel like I'm in control of my own life. To make choices about myself is within my own power. I CAN change myself. I just need to try.\nYours truly,\nWang Lu\nDear Editor,\nAs I took part in the summer camp about personal life choices,I started to analyse my choices,especially what I did to relax and how it was affecting my whole life.\nAfter starting high school,I felt stressed out and always relaxed by playing computer games. I got so absorbed that I played the games day and night. Playing was fun,but I felt even more worn out afterwards!So after the camp,I realised that it was very,very important to adjust my lifestyle. I decided to take control of my life and find other ways to relax.\nIt was a big struggle not to join my friends in playing online games as I'm mad for them. However,I realised that to succeed in quitting,I had to replace it with something else. So I thought about what to try. Rock climbing,bowling,watching comedies,and playing basketball were the things I thought of doing instead.\nNow my dad and I go rock climbing together monthly!It has enhanced the quality of my life,improving my health and increasing my happiness. I get refreshed through climbing,spend more time with my dad,and get to meet new friends.\nAfter six months of trying out new ways of relaxing,I feel much more energetic. I feel that I can change myself for the better. And if that's true for me,then it might truly be possible to change the world for the better. As Gandhi said,\"Be the change you want to see in the world.\"\nSincerely,\nGeorge Fielding\nProblem\n- did not feel\n- felt\n- got,lacked,experienced\n- to\n- to\n- stopped\nAction - exercises every day for\n- more in\nResult\nDecision,no longer\n- felt\n- felt even more after\n- to\n- goes\n- feels much more\n- feels he can\n- feels like\n2 Analyse the organisation of the letters. Label the paragraphs using the letters below. Some paragraphs may cover more than one topic.\nA identifying problem(s)\nB considering what to do\nC what he/she has done to change\nD the results\n3 Write a letter to the editor about one aspect of your own lifestyle that you would like to change.\n1 Brainstorm with your partner.\n- What lifestyle habit you would like to change\n- Why you want to change\n- How you plan to change\n- What result you hope to see\n2 Draft your letter to the editor. Use the organisation of the letters above to help you.\n4 Exchange drafts with a partner. Use this checklist to give feedback on your partner's draft.\n$\\checkmark$ Does the letter say what the writer's problem is?\n$\\checkmark$ Does the letter explain the decisions the writer made to solve the problem?\n$\\checkmark$ Does the letter show the ways to change?\n$\\checkmark$ Are the results included in the letter?\n$\\checkmark$ Can you see the writer's attitude and determination in the letter?\n$\\checkmark$ Is the letter clear and complete?\n5 Get your draft back and revise it. Then share your letter with the rest of the class.\n## Assessing Your Progress\n1 Complete the passage using the correct forms of the words in the box.\nmonthly disturb harmful cigarette surgery consultant\nMy father used to smoke far too often and was always coughing,which me greatly. One day,I spoke to the health at my school. He said the nicotine in tobacco is and can do great damage to my father's lungs. Then I persuaded my father to see a lung specialist. The specialist said my father should make a plan to smoke less,otherwise he may need in the future. I'm so\nglad my father agreed to make a plan to break his bad habit!\n2 There are eight mistakes underlined in the passage. Correct them,read the passage again,and then give a title to it.\nIt is not easy to manage stress successfully. When you are stressed,every problem you have seems become worse. Serious stress can also lead to health issues,such as dizziness,skin conditions,and breathing problems. So that is best to find a solution as soon as possible. For minor stress,to wash your face with cold water or go for a short walk outside. To fight long-term stress,it is a great idea taken up a new hobby. Do something you really like-to ride a skateboard,go bowling,or watch a comedy-whatever stimulates your mind and makes you feel happy. Absorbing stress effectively,however,you must be sure to do something that completely takes your mind off everything else. If you can find something else to concentrate for a while,you will most certainly feel much more refreshed later on. So remember,to free yourself from stress,try and find something positive replace it with. After all,it is far too stressful to stress all the time!\n## @REFLECTING\n• Do you know what a healthy lifestyle is after finishing this unit?\n( What is the most useful thing that you have learnt in this unit?\n๑ How can you use what you have learnt to improve your lifestyle?\n(- What new words and expressions have you learnt in this unit?\n๑- Can you use the infinitive as the subject properly in different situations?\n๑- Overall,I thought this unit was cool useful just $\\mathrm{OK} $ difficult.\n## *Project: Do a health survey\n1 How well are your classmates looking after their physical and mental health?Work in groups and make a survey. Design a multiple-choice questionnaire to collect information. Use online survey tools if possible to help you make,distribute,and analyse your questionnaires.\n## PHYSICAL HEALTH\n1 Ask questions about what to eat and drink,such as staple foods,snacks,drinks,and other substances,etc.\nEXAMPLE\nHow often do you skip meals?\n$\\square$ never $\\quad \\square$ once a day $\\quad \\square$ several times a week $\\quad \\square$ others:\n2 Ask questions about what to do with one's body,such as sitting,exercise,sleeping,etc.\n## MENTAL HEALTH\n1 Ask questions about what people do in their spare time,such as reading,watching TV,using phone/lnternet,playing video games,etc.\n2 Ask questions about what people do to feel better when they are stressed,unhappy,or angry.\n3 Ask questions about what to do with one's mind,such as learning new things for fun,doing creative activities,etc.\n2 Each person in your group should help make the survey. Then ask classmates outside your group to take the survey.\n3 Collect and analyse the survey results by creating pie charts,bar charts,or other ways of summarising data.\n## EXAMPLE\n## How Often Meals Are Skipped\n4 Prepare a written or oral report,giving general recommendations for how to solve the most common lifestyle problems that you have found among your classmates.\n## Did Laughter Evolve to Make Us Healthy?\nLaughter is a natural medicine for preserving our health. It helps us to ease pain,feel good,keep the blood vessels healthy,and is good for our soul and heart.\n## BEFORE YOU WATCH\nLook at the pictures below and answer the questions.\n1 What do you think these people are doing?A Singing.\nB Practising laughter yoga\nC Doing belly laughs.\n2 Why do you think they are doing this?A To amuse themselves.\nB To tell everyone how happy they are.\nC To reduce the likelihood of a heart attack or stroke.\n3 How do you think they feel?\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check your answers in Before You Watch.\n2 Answer these questions.\n1 What do adults not necessarily remember?\n2 Aside from making us feel good,what else does laughter do according to research?\n3 What happens when you have 5-10 minutes of laughter,besides your blood vessels opening up like you have gone jogging or taken cholesterol medication?\n4 What does it mean when we say that laughter is contagious?\n5 What will a mother usually do if she tickles her baby and the baby fusses or cries?\n6 Which do you think is more important for bringing out the benefits of laughter,the act of laughing or the social interaction connected to it?What are your reasons?\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss these questions in groups.\n1 How does laughter make you feel?\n2 What is your way to make other people laugh?Do you think the ability to create laughter is some kind of talent?\nEarth provides enough to satisfy every man's needs,but not every man's greed.\n-Mohandas K. Gandhi\nIn this unit,you will\n1 read about different environmental problems.\n2 listen to an interview with an expert and talk about air pollution.\n3 write a report on an environmental issue.\n4 learn more about environmental issues and ways to protect our planet.\n## Look and discuss\n1 Where do you think this photo was taken?\n2 What does this photo make you think of?\nReading and Thinking\n## Discuss climate change\n1 Before you read,look at the graph and the picture below and discuss these questions in groups.\n1 What is the graph about?What information can you get from it?\n2 Have you ever seen the photo before?What might be the story behind it?\n2 Read the text and answer the questions.\n1 What happened to the polar bear in the photo?Why did the writer write about it?\n2 Why is the \"natural\" greenhouse effect important and necessary?\n3 What are the consequences of high greenhouse gas emissions?\n4 Why did the author mention the climate scientists' warning?\n5 What is the author's purpose of writing this text?\n## CLIMATE CHANGE REQUIRES THE WORLD'S ATTENTION\nWe have known about climate change for decades. There is little doubt that Earth is getting warmer and warmer (see the graph). A warming ocean and atmosphere along with melting ice and rising sea levels provide evidence of a dramatic change in the global climate.\nIn 2013,a lot of people were shocked by a news photo of a dead polar bear that was found on Norway's Arctic island of Svalbard. According to the scientists who found its dead body,all that remained of the polar bear was \"skin and bones\". An expert who has studied polar bears for many years said that from the position of its dead body,the bear appeared to have starved and died. Experts claimed that low sea-ice levels caused by climate change meant the bear could not hunt seals as before,so it had to travel greater distances in order to find food. This alarming case showed how the increase in temperature had an impact on Earth's ecology.\nThen what is causing the increase in the global average surface temperature?Climate scientists often mention a key climate process called the \"greenhouse effect\",which has two common meanings: the \"natural\" greenhouse effect and the \"man-made\" greenhouse effect. The \"natural\" greenhouse effect refers to the fact that heat from the sun enters the atmosphere and warms Earth's surface as short-wave radiation. The heat is released back into space at longer wave lengths. Greenhouse gases in the atmosphere,such as methane and carbon dioxide,trap some of the heat,keeping Earth's climate warm and habitable. Without this process,Earth could not sustain life. However,the \"man-made\" greenhouse effect has now become a big problem. When people produce huge amounts of extra greenhouse gases by burning fossil fuels,more heat energy is trapped in the atmosphere and causes Earth's surface temperature to rise quickly.\nThere is strong and comprehensive evidence that the rise in temperature has led to an increase in extreme weather and natural disasters worldwide,not only causing serious damage,but also costing human lives. Climate scientists have warned that if we do not take appropriate actions,this warming trend will probably continue and there will be a higher price to pay. In fact,news reports are frequently broadcast about extreme rainstorms and heatwaves causing deaths and economic losses.\nContinued greenhouse gas emissions will result in further warming and long-lasting changes to the global climate. This requires the attention of people all over the world. Governments need to consider making policies and taking appropriate actions and measures to reduce greenhouse gas emissions. We as individuals can also reduce our \"carbon footprint\" by restricting the amount of carbon dioxide our lifestyles produce. It is our responsibility to seize every opportunity to educate everyone about global warming,along with its causes and impacts,because this is the most serious issue affecting all of us on this planet. So what will you do to help?\n3 Read the text again and create a diagram describing how the greenhouse effect works.\n(0)\nDraw a diagram\nDiagrams are very useful tools that can be used to brainstorm ideas,map out processes,show cause and effect relationships,explain a new idea or concept,and so on. When you read an essay about scientific issues,you can try drawing a diagram,which will not only allow you to visualise the problems more clearly but also can help demonstrate your creative thinking and problem-solving.\n4 Discuss these questions in groups.\n1 What examples of extreme weather and disasters do you know?Can you make a list?\n2 Do you think climate change is the result of human activity?Give your reasons.\n3 Who do you think should take responsibility for dealing with climate change?What can we do?\n## Build up your vocabulary\n1 Complete the sentences with the correct forms of the words in the box.\nbroadcast comprehensive ecology starve seize\n1 The Amazon basin,known as the \"lungs of the world\",not only provides some balance for the planet,but also food and resources for the local natives.\n2 Thousands of baby penguins to death because the changing climate forced their parents to leave them and travel long distances in search of food.\n3 Many experts link China's economic success to the reform that China has undergone since 1978.\n4 The speaker said the media should make more that spread awareness of the climate crisis and possible solutions.\n5 To deal with climate change,we must the initiative to do whatever is necessary to protect our environment.\n2 Complete the passage with the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\text { fuel policy release restrict sustain trend }\n$$\nCarbon dioxide is through human activities such as destroying forests and burning fossil,as well as natural processes such as volcanic eruptions. The measurements by climate experts show a rising of carbon dioxide emissions. If this continues,our planet will face further environmental disasters. In response to this environmental issue,China is implementing significant and measures to address climate change,aiming to coal consumption,promote a harmonious relationship between man and nature,\nbuild a energy system,and advocate a moderate,green,and low-carbon lifestyle.\n3 The following words and phrases can all mean \"to make something happen\". Look them up in the dictionary and discuss their differences. Then create sentences of your own using each of them.\n- cause\n- be responsible for\n- bring about\n- lead to $\\quad$ result in\n## EXAMPLE\n- According to the report submitted by researchers,between 20 and 25 percent of all annual carbon dioxide emissions are caused by the destruction of tropical forests.\n- A breakdown in the computer system was responsible for yesterday's chaos in the subway station.\n## Discover useful structures\n1 Work in groups. Look at the sentences in both columns and discuss the differences between each pair. Summarise the rules for changing direct speech into indirect speech.\n## Direct Speech\n1 The expert said,\"From the position of its dead body,the bear appeared to have starved and died.\"\n2 The reporter asked,\"Will polar bears die out because of climate change?\"\n3 The reporter asked,\"How can we save polar bears from extinction?\"\n4 \"Let's work together to stop climate change,\" the expert said.\n## Indirect Speech\nThe expert said that from the position of its dead body,the bear appeared to have starved and died.\nThe reporter asked whether polar bears would die out because of climate change.\nThe reporter asked how we could save polar bears from extinction.\nThe expert advised us to work together to stop climate change.\n2 Here are some statements and questions by children who attended scientific lectures. Guess who they were talking to and then change the sentences into indirect speech.\n| Name | Statements/Questions |\n| :---: | :---: |\n| Diane | $\\begin{array}{l}\\text { \"What made Hurricane Katrina unusual?\" } \\\\ \\text { \"Was it the worst natural disaster in American history?\" }\\end{array}$ |\n| Martha | $\\begin{array}{l}\\text { \"I want to become a scientist and help the world.\" } \\\\ \\text { \"I'm doing a project on behalf of my school about global warming.\" }\\end{array}$ |\n| Bob | $\\begin{array}{l}\\text { \"Why is nuclear power a sensitive topic?\" } \\\\ \\text { \"Could you explain how the nuclear disaster happened?\" }\\end{array}$ |\n| Laura | $\\begin{array}{l}\\text { \"How many animals have disappeared because of human hunting?\" } \\text { \"What can we do to help wild animals?\" }\\end{array}$ |\n| Vincent | $\\begin{array}{l}\\text { \"I've never been to the Amazon Jungle.\" } \\\\ \\text { \"Will scientists discover new species there?\" }\\end{array}$ |\n3 Work in groups. Do a survey on what your group members are doing to help the environment and what else they can do. Then report to the class.\nMichelle I always use my cloth bag when I go shopping,rather than use plastic bags.\nJack I often walk or ride a bike instead of taking a taxi.\nSally Don't print out documents unless really necessary.\nJoe Would it be best to share books with others?\n## EXAMPLE\nI asked my group members what they did to limit the amount of carbon dioxide produced in their daily lives. Jack told me that he often walked or rode a bike instead of taking a taxi. Joe advised us to share books with others. Sally asked us ...\n## Using Language\n## Talk about air pollution\n1 Before you listen,look at the pictures below and discuss the questions in groups.\n2 Listen to an interview with an air pollution expert and decide whether the statements are true (T) or false (F).\n1 The expression \"smog\" originated in Britain and means a combination of \"smoke\" and \"fog\".\nT $\\square \\quad \\mathrm{F} \\square$\n2 Smog became a severe problem in Britain because people at that time burnt lots of fossil fuels.\n3 The worst smog in British history happened in London in 1942.\nT $\\square \\quad \\mathrm{F} \\square$\n4 The Great Smog of London claimed 5,000 lives.\nT $\\square \\quad \\mathrm{F} \\square$\n5 Later,the UK government ordered people not to burn wood in their homes. 3 Listen again and take notes on what the expert said. Then summarise the information you got from the interview.\nT $\\square \\quad \\mathrm{F} \\square$\n## Summarise information\nIn active listening,summarising helps you review the key points of a speaker's message. In order to write a good summary,you must take notes of the most important points as you listen. When summarising,you need to be as concise as possible and use your own words.\nBen Drake,an expert on air pollution,is being interviewed on the radio. He said that smog was a severe problem century in Britain. At that time,Britain was experiencing a boom in Factories and homes,which created smog. He also mentioned the heavy smog in London in 1952. Later the UK government restricted in homes and forced factories to As smog is harmful to everyone,the expert advised us to,use,and further develop\n4 Work in groups. Discuss the questions. The expressions in the box may help you.\n1 Have you experienced heavy smog where you live?Have you seen photos of big cities under clouds of smog?What is it like?\n2 What do you think are the major causes of smog in China?\n3 What measures have the government and citizens taken to help address the problem?\n## Referring to common knowledge\n- Everyone knows that ...\n- Most people think that ...\n- As is known to all,... - There is no doubt that ...\n- We all know that ...\n- It is obvious that ...\nVehicle restriction\nTree planting\n## Using Language\n## Write a report on an environmental issue\n1 Look at the title and the picture below and discuss the questions.\n1 What do you know about the Li River?Have you ever been there?\n2 What do you think might have caused water pollution in the Li River?\n2 Read the report and then answer the questions.\n## REDUCING WATER POLLUTION IN THE LI RIVER\nThe beautiful Li River and its amazing surrounding scenery is one of the most wellknown tourist destinations in China's Guangxi Zhuang Autonomous Region. It attracts millions of domestic and foreign visitors each year. However,its reputation as a top destination has had negative effects on the river's water quality. This report looks at the problem of water pollution and some actions that have been taken to deal with it.\nPreviously,water quality in the Li River had suffered greatly from an increasing volume of tourists,many of whom frequently threw garbage into the river. Many tour boats contributed to the problem too. Kitchens on board were using lots of oil,which was often thrown into the water. The growth in tourism also meant the local population rose rapidly,as well as the number of commercial and industrial enterprises. Water pollution levels increased,with more household and commercial waste ending up in the river. In order to feed more people,more chemicals were used to increase crop production. These chemicals led to severe water quality issues,causing a decrease in the number of fish species. Local officials were concerned that the pollution was damaging the natural environment and felt that urgent steps should be taken to restore the river's original beauty.\nA comprehensive initiative was started,with a number of measures that addressed the issues. The construction of waste water treatment facilities improved the water quality and water conservation. The collection and transport of household waste was also improved. Dozens of polluting enterprises were closed or moved. The local government set up strict regulations regarding further industrial development. New rules were also introduced regarding tour boat routes and garbage disposal methods. Furthermore,the local authorities began to use the media to spread environmental awareness and encourage greater use of clean energy. At the same time,they started to carry out inspections regularly and fine tourist organisations for abuses. With these measures,it is believed that the beauty of the Li River will be preserved for generations to come.\nIn addition,the ambitious \"Water Ten Plan\" is also now tackling water pollution across the country. Other initiatives,such as the \"River Chief System\",hold senior officials responsible for reducing water pollution. With such campaigns in effect,China's waterways are heading towards a clean and sustainable future.\n1 What were some of the negative effects on the Li River as a result of the growth in tourism?\n2 What measures have been taken to improve the Li River's water quality?\n3 What is the \"River Chief System\"?\n## Study the organisation and language features.\n1 Read the text again and complete the paragraph summaries.\n| Paragraph 1 | Paragraph 2 | Paragraph 3 | Paragraph 4 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| Introducing the topic | Describing the | Presenting some | Presenting further |\n| | - | | |\n2 Draw a mind map to show all the factors that caused the pollution.\n4 Use what you have learnt to write a report on an environmental issue.\n1 Choose an environmental problem that directly affects you or your local community. Research the issue on the Internet. Consider the following questions:\n- What is the issue?Why does it need to be dealt with?- Where does the issue occur?What are its causes?What effects does it have?- What actions have been taken so far?What future actions are planned?- Has the issue been dealt with well?Is it likely to be solved completely?Why or why not?What alternative solutions are possible?\n2 Write your report.\n5 Exchange drafts with a partner. Use this checklist to give feedback on your partner's draft.\n$\\checkmark$ Does the writer describe the environmental issue clearly?\n$\\checkmark$ Do the measures taken to deal with it sound effective?\n$\\checkmark$ Does the writer use correct grammar,punctuation,and spelling?\n6 Get your draft back and revise it. Then present your report to the class. 1 Complete the passage with the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\text { garbage harmonious initiative restrict restore dozen }\n$$\nWhen asked by a TV reporter to talk about air and water quality in his hometown,(1) Qi Mu noted,\"The air is great now,and we can take more walks and enjoy being outdoors again.\" He felt quite pleased because the villagers were living with nature once more. However,he could not forget about an earlier time when his village had been struggling with a serious air quality problem.\nIn the 1990s,__ from a nearby city was usually brought to the village. (2) \"How can we make use of this?\" the villagers wondered. Soon they found that garbage could be used to feed pigs. (3) \"Over the next few years,of pig farms were set up,\" Qi recalled. But then nobody in the village wanted to open their windows. (4) \"The smell from the garbage and pig waste was making us sick,\" Qi said. The numbers of mosquitoes and flies were also horrifying. (5) \"Under such circumstances,no single women wanted to marry anyone in our village and move here,\" Qi sighed.\nThe villagers could no longer tolerate the situation. So an was launched and a \"clean-up\" campaign was added to the government agenda,including large vehicles from passing through the village. Garbage from the city was no longer disposed of in the village,and more trees were planted. (6) \"We can all breathe more freely now that the natural beauty of our village has been,\" said Qi.\n2 Report the direct speech in Activity 1.\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n## QREFLECTING\n(. What new words and expressions have you learnt from this unit?\n๑ Can you report others' statements,requests,or questions fluently and accurately?If not,what are your difficulties?\n๑ What have you learnt about environmental issues from this unit?\n๑- What are you going to do to help solve the environmental problems we are facing?\n(๔) Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## * Project: Prepare an environmental proposal\n1 In groups,discuss the following questions.\n1 What is the main environmental issue you want to address?Choose one from the list below,or think of your own.\n- Plastic bag waste\n- Waste sorting system for recycling - Energy conservation\n- Water conservation\n2 What small things can people do in their community to help?What simple inventions might help reduce the impact of the issue?Use the Internet to help you find ideas and take notes.\n3 Will you give advice for people to follow?What is your advice?\n2 Now create your project presentation. Use diagrams and illustrations to show how your ideas will work. Use the example below for ideas.\n## OUR PROJECT: SAVING ENERGY IN THE HOME\nA lot of energy is wasted every day. We can make many small changes in our daily lives to help improve energy conservation. Here are our ideas for saving energy in the home:\n- Take shorter showers\n- Turn off the light when you are not in the room\n- Instead of turning up the heat,put on more clothes\n- Don't leave things like TVs and computers on standby\n- Unplug appliances that are not in use\n- Adjust the amount of water for toilet flushes\n- Use cold water to wash clothes when possible\n- Use energy-efficient light bulbs\n- Put lids on cooking pots to cook faster\nFollowing this advice can help reduce energy consumption and save money.\n3 Now present your proposal to the class. Each member should take turns to explain or show one part of the presentation.\n4 After hearing all the presentations,discuss which proposals and presentations were the best and give suggestions for improving them.\n## Green School in Uruguay\nThis video is about a green school in Uruguay that teaches its students about recycling,energy saving,and growing their own food. Built from recycled materials,the school produces no waste and is powered by solar panels.\n## BEFORE YOU WATCH\nHere are some photos from the video. In groups,use the following words and phrases to describe what is going on in the photos.\nsolar panels\ntin cans\ntrash old car tyres plants school volunteers reuse\nbuild children\ngrow food collect teach\n## WHILE YOU WATCH\n## Check your answers in Before You Watch.\n2 Answer these questions.\n1 Where is Uruguay?\n2 Why is the school \"autonomous\"?\n3 What nickname does the US architect Michael Reynolds call himself?\n4 Who else other than the students learn from the workshops?\n5 How does one student educate his mother about waste?\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss these questions in groups.\n1 Do you know any similar projects in your city or country?How do people reuse and recycle trash to create new things and technologies?\n2 In small groups,discuss other ways trash could be reused and recycled. What things could you make?What kinds of trash could you use?\n## Great works are performed not by strength,but perseverance.\nAD UNIT $A$ AND\n-Samuel Johnson ERSAT CE OPACGE\n## Explore the spirit of adventure\n1 Read this advertisement that was posted by a famous British explorer. Discuss the questions with your group members.\nMEN WANTED\nfor a dangerous journey: small wages,bitter\ncold,long months of complete darkness,constant\ndanger,and safe return uncertain. Honour and\nreward will follow if it is successful.\nErnest Shackleton\n1 According to the advertisement,what kind of men was Ernest Shackleton looking for?\n2 Would you like to join an expedition like this?Why or why not?\n2 Read the text and answer the questions.\n## A SUCCESSFUL FAILURE\nPerce Blackborow joined an expedition with Sir Ernest Shackleton to Antarctica on the ship Endurance in 1914. Shackleton was one of the most famous explorers of his day and it was considered a great honour to be part of his expeditions. Below are some of Blackborow's diary entries.\n31 Oct 1914\n... Well,it so happened that one morning 1 bought a newspaper and read the advertisement about the Antarctic expedition.\nIA expedition to the South Pole with the great Sir Ernest Shackleton-this is the adventure that 1 have been dreaming of. And 1 was ready for it. At the age of 19,1 am fit and full of vigour. However,when 1 applied to join the expedition,Shackleton turned me down because he thought 1 was too young and wasn't qualified. But 1 was so enthusiastic about the idea of going along with them that 1 secretly went aboard his ship,the Endurance,and hid in a small cupboard. Unfortunately,three days after we set off 1 was discovered. Shackleton did not want to turn back so he offered me a job,but only after he promised me,\"If anyone has to be eaten,then you will be the first!\" He assigned me to be a steward,and 1 now serve meals for twenty-eight men,three times a day.\nHow everyone will envy me when 1 come back and tell them about the amazing places 1 have been to!\n21 Nov 1915\nThe journey has not been easy. Endurance became stuck in the ice as we approached Antarctica. The ice froze around us and we were well and truly stuck!We saw the ship get crushed by the ice. And when the ship sank,our hearts sank with it.\nBefore we abandoned the ship,Shackleton calmly called us together and told us to rescue our most essential supplies - the small boats,our food,the cook stove,candles,clothes,and blankets. This was no time to panic. We were not allowed to take most of our personal belongings,and Shackleton himself threw away all his gold. But to our surprise,he allowed Hussey to keep his banjo. Hussey often plays it to keep our spirits up.\nWe are now camped on the ice and we have been managing to survive,but spring is coming,and the ice will soon begin to melt. We have been struggling for days,but things on Elephant 1sland are going from bad to worse. We are now crowded together under one of our boats on the rocky shore of this miserable place. Soon after we arrived,Shackleton left us to find help on South Georgia 1sland,1,320 kilometres away - the\nErnest Shackleton voyage was too dangerous and difficult for all of us to make it in our small boats. If Shackleton fails,will we have any hope of rescue?No. No navy in the world ever stops at Elephant 1sland,and no one else knows that we are here.\n1 feel low. It's cold and windy. The island has no plants. Sometimes we are able to catch a seal or a penguin to eat. Otherwise,there is no food. 1 try to think of happier things: decent food,warm and dry clothes,a cosy bedroom,sunny days,and my mother's face ... However,these happy memories are soon interrupted by a sudden cold rush of air.\n1 shouted,\"Shut the door!\"\n\"Hold on now,Perce. Don't you go turning into another Tom,\" came the reply. \"We've caught another penguin,so it's penguin soup tonight!\"\nBless Frank Wild,the kindest man there is after our leader,Ernest Shackleton. How could 1 become as selfish and bad-tempered as Thomas Orde-Lees!\nWithout Frank and Ernest,we'd all be dead by now. Their genuine concern for others,their perseverance,and their resolve fill me with hope.\nPerhaps there is a chance we will return home,after all.\n1 How did Blackborow come to join the expedition?\n2 What happened to Endurance?What did the crew members have to do?\n3 What did Shackleton do to make sure they could survive?\n3 What do the highlighted words mean?Use your own words to explain them.\n4 Read the text again and discuss the questions with your partner.\n1 How did Blackborow's feelings about being on the expedition change as the days passed?\n2 What personal qualities did Shackleton,Wild,and Blackborow exhibit?Find examples from the text to support your answers. Infer character traits and emotions\nTo infer means to guess something based on the evidence. When inferring character traits and emotions in a story,you need to look at the characters' words and actions. What do these tell us about their personal qualities and feelings?\n5 Imagine you are Perce Blackborow. Write a message in a bottle to explain your situation and ask for help.\n## Build up your vocabulary\n1 Find the suitable adjectives from the previous text to complete the sentences. The first letter of each word has been given.\n1 He behaves in a d manner and we think he is a real gentleman.\n2 With the gentle music,soft lights,and comfortable sofas,this café is everything you need after a tiring day. It is a c and relaxing place.\n3 He used to be so cross and $b$ that nobody could tolerate him,but the birth of his son changed his life and made him a better person.\n4 Life was cruel to Oliver when he was young. Although living a m life,he had a very kind heart.\n5 Try to learn from your mistakes and $b$ failures. It will eventually lead to success as long as you persevere.\n6 The young boy has demonstrated a $g$ interest in the expedition to the Antarctic.\n## Choose the appropriate word to complete each sentence.\n1 The fire alarm caused a panic/worry in the theatre and the crowd fled in all directions.\n2 Although my grandpa is retired,he is very enthusiastic/concerned about volunteer work.\n3 The officer was assigned/employed to conduct a thorough investigation into the incident.\n4 The sun was sinking/falling behind the mountains when we reached the top.\n5 It took him a lot of vigour/energy to move all the items of furniture inside the house.\n3 Complete the passage with the correct forms of the words in the box.\n$\\begin{array}{lllll}\\text { abandon } & \\text { aboard } & \\text { assign } & \\text { crew } & \\text { cupboard } \\\\ \\text { resolve } & \\text { set off } & \\text { sink } & \\text { turn ... down } & \\text { voyage }\\end{array}$\nAfter seeing the advertisement in the newspaper,Perce Blackborow to join the\nAntarctic expedition led by Sir Ernest Shackleton no matter what challenges might lie ahead. Unfortunately,his application because he was too young and not qualified enough. However,he managed to get the Endurance with his friend's help. He hid in a,but was soon discovered and brought to Shackleton. Although the captain was angry,he the boy the job of cooking for the\nTheir did not go smoothly,and the Endurance became stuck in the ice. Before the Endurance was crushed and into the sea,Shackleton gave the order to ship,and the crew had to camp on ice. They then sailed to Elephant Island.\nSoon after that,Shackleton selected a boat party and for South Georgia Island to get help.\n## Discover useful structures\n1 Look at the sentence in the present perfect continuous tense. Find more examples from the previous text and discuss the function of the tense.\nEXAMPLE This is the adventure that I have been dreaming of.\n2 Read each situation and rewrite each sentence using the present perfect continuous tense.\n1 The dog started to bark about two hours ago. I really hope it will stop soon. The dog has been barking for about two hours. I really hope it will stop soon.\n2 Steve started to play rugby at the age of eight. Now he has become a professional player.\n3 Timmy is holding a table tennis bat and his short hair is damp with sweat. He looks a little tired after playing table tennis for two hours.\n4 Diane hasn't got much sleep this week. She looks terrible today.\n5 I tried to phone you this morning. I must have tried a dozen times before I caught you here.\n3 Complete the sentences below using the correct tenses of the verbs in brackets. Then explain your reasons to your partner.\n1 For the whole morning,the board of directors (discuss) the resolution to increase wages in the coming year.\n2 Jason's only recreation is painting. $\\mathrm{He}$ (learn) how to paint for over five years.\n3 Even though we lost the game,we should be proud of ourselves because we (try) our best and (work) as a team.\n4 He finally (finish) the research paper under his tutor's guidance.\n5 My nephew Sam (collect) comic books since he was five. Now he has more than two hundred of them.\n6 The company (launch) an advertising campaign to promote its corporate image.\n4 Work in pairs. Interview your partner about the things that he/she has been doing. The following questions might help you.\n- Do you have any hobbies or interests?- How long have you been learning/playing ...?- What have you been doing recently?\n## Using Language\n## Learn how to handle challenges\n1 Shackleton and a team tried to sail to another island to find help. Look at the picture below and discuss the challenges you think they faced.\nSouth Georgia Island\n2 Listen to one of the team members talk about the rescue plan and their journey. Complete the summary.\nThe team consisted of members. They sailed on rough seas for days before they landed on the side of South Georgia Island. Later they climbed over the mountains and the whaling station. Later,Shackleton arranged for a rescue boat to return to Island. Luckily,everyone was\nA. 3 Listen again and answer these questions.\n1 Why was it necessary for Shackleton to travel to South Georgia Island?\n2 Why was it important to include a navigator in the team?\n3 Why did Shackleton choose the most difficult and unfriendly man to join the rescue mission?\n4 Why did Shackleton look extremely old?Identify cause and effect\nDuring a talk,a speaker can talk about cause and effect. Causes are often introduced with phrases like Due to ...,The reason for this is ...,and because ...,while effects are introduced by phrases like That's why ...,This means ...,... so as to ...,... so that ... . 4 Which two sailors do you think Shackleton chose to join the rescue team?Look at the list below and discuss in groups who you think should join the team.\nWho should join the rescue team?\n| Name | Skills | Qualities |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 1 Frank Wild | $\\begin{array}{l}\\text { - good leader } \\\\ \\text { - experienced in exploring the Antarctic }\\end{array}$ | - loyal,kind,and calm |\n| 2 Frank Worsley | $\\begin{array}{l}\\text { - excellent navigator } \\\\ \\text { - experienced sailor }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { - odd behaviour at times,but } \\\\ \\text { liked by crew }\\end{array}$ |\n| 3 Tom Crean | $\\begin{array}{l}\\text { - second officer } \\\\ \\text { - experienced in living in the Antarctic }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { - strong,energetic,and } \\\\ \\text { brave }\\end{array}$ |\n| 4 Hubert Hudson | $\\begin{array}{l}\\text { - navigator } \\\\ \\text { - best at catching penguins }\\end{array}$ | - friendly and lively |\n| $\\begin{array}{l}5 \\text { Thomas Orde- } \\\\ \\text { Lees }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { - efficient store keeper } \\\\ \\text { - motor expert } \\\\ \\text { - excellent skier }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { - selfish,lazy,and bad- } \\\\ \\text { tempered }\\end{array}$ |\nThe expressions in the box below may help you with your discussion.\n## Exploring options\n- What do you think (about) ...?- How do you feel (about) ...?- Let's look at ...\n- What/How about ...?- Any ideas?- What are the alternatives?- Let's move on to the next candidate.\n- Should we move on to the next one?\n## EXAMPLE\nA: We have to decide on which two sailors Shackleton chose for his rescue team. Let's look at Frank Wild.\nB: He is a good leader and is experienced in exploring the Antarctic. So,I think he's suitable to join the rescue team.\nC: Hmm,I think we should move on to the next sailor. According to Perce's diary entries,Frank Wild was left with the other crew members on Elephant Island.\nA: I agree. Let's move on to the next candidate. What do you think about Frank Worsley?\nB: Well,he is ...\n5 After you have selected your two sailors,present your choice to the class.\n## Using Language\n## Learn about optimism and perseverance\n(1)) 1 This is a continuation of the story of Shackleton's men who were left on Elephant Island. In pairs,predict what happened to the crew members. Then read the memoir below to see if your predictions were correct.\n## THE REWARD FOR PERSEVERANCE\nWe watched as Shackleton and the boat sailed away from Elephant 1sland. It was easy to imagine the danger ahead of them. Would they ever return to find us?What might happen to them?What if they were delayed?We felt so alone and desperate. But it was not for long. There was nothing like a good dinner and some music to cheer us up.\nLife fell into a regular pattern. Staying alive took all our time and energy. For example,we needed water,and Elephant Island had none. We found that we could melt ice from the ocean and drink the water from it. But how could we make fire?There were no trees growing on Antarctica and no oil,so the only fuel we could use was animal fat. This gave off oily,black smoke,but it stayed burning even in strong winds.\nFood was also a problem,as we did not find any vegetables or fruit on the island. One of our group members,Lionel Greenstreet,noted in his diary about how bored he was with the meals: \"The food now is pretty well all meat of sea creatures.\" If it weren't for sea animals,we would all starve. As a chef,it was my duty to cook,so 1 tried to vary the meals in whatever way 1 could. But it was difficult.\nWe had to be careful not to go outside too often,as the changing temperatures could make us ill. It was almost as dangerous to become too hot from wearing too many clothes as to become too cold from wearing too few. The sweat could freeze very quickly. Many of us also became ill from the black smoke of the animal fat we burnt for our fires. It damaged our eyes and burnt our lungs.\nThe twenty-two of us lived like this in the cold for four months. Our discipline and team spirit kept us optimistic and helped us deal with our fears in a positive and successful way. We also celebrated our birthdays,festivals,and even the times when we caught a sea animal. This was an episode in my life that 1 would never forget.\nWhen we were finally rescued,we felt such relief and joy that many of us could not hide our tears. We were at last free to go home to warm beds,good food,and the care of our family and friends. Our optimism and faith in Shackleton had helped us persevere in staying alive. And he paid us back by his commitment to save us from a slow but painful death.\n2 Read the text again and answer the following questions.\n1 What did the men eat and drink on the island?\n2 What were the dangers of living on the island?\n3 How did the men stay in good spirits while waiting to be rescued?\n4 What do you think were the key reasons for their survival?\n5 If you were one of the men on Elephant Island,would you have trusted Shackleton?Why or why not?\n3 Based on the diary entries and the memoir you have read,write an essay about the story of Shackleton and his men on the ship Endurance.\n1 Read the story again and think about the following questions. Make notes with your answers.\n- How does the author describe Shackleton and his crew members?\n-What kind of relationship did Shackleton have with his crew?\n- What struggles did they face?- What were the motives for their actions?- What did you like most about the story?\n2 Begin your essay with a brief summary of the story. Remember to include who,what,where,when,why,and how.\n3 Use your notes and cite examples to explain what you think about the characters.\n4 End your essay by talking about how the story made you feel,and give your overall impressions of the expedition and the men who went on it. Explain why you feel this way.\n4 Exchange drafts with a partner. Use the checklist to give feedback on your partner's draft.\n$\\checkmark$ Does the essay contain the main points in the story?\n$\\checkmark$ Is the essay written in the writer's own words?\n$\\checkmark$ Does the writer give his/her opinion about the story?\n$\\checkmark$ Does the writer present his/her ideas clearly by using linking words and phrases?\n5 Get your draft back and revise it. Then put up your essay in your classroom or read it to the class. 1 Complete the passage with the proper forms of the words in the box.\ncandidate commitment cruel damp motive resolution wage\nOne hundred years ago,exploring the Antarctic was a dangerous business. Because of the weather and very little knowledge of how to survive in the Antarctic,the chances\nof success were quite slim and many explorers died. The people who signed up for such voyages were paid low and had to tolerate poor working conditions and rough seas,along with the cold and weather. They also had to have a strong\nto finish what they had started no matter how hard it was,great personal discipline,and a firm to the other members of the team. Yet,many still applied to join such\nexplorations. Some might have wanted to become famous. Others were looking for rewards.\nHowever,the for many was to experience a great adventure.\n2 Complete the sentences with the correct forms of the verbs in brackets.\n1 The philosophy of Confucius,also known as Confucianism,deeply (influence) Chinese culture.\n2 Henry __ (join) the navy when he was 20 and he (retire) now.\n3 The girl (want) to meet the pianist ever since she (attend) his concert.\n4 you (hear) of the saying \"Curiosity killed the cat\"?\n5 Your fridge (give off) a terrible smell. When you last (clean) it?\n6 As the children are older now,we ___ (think) of moving to a bigger house.\n7 My friend Maggie (ask) me to visit her for ages,but I not really (have) the time.\n8 (expect) the movie to end happily,but actually it has a sad ending.\n## Q REFLECTING\n๑ What have you learnt from Earnest Shackleton and the Endurance expedition?\n๑ What adjectives would you use to describe Shackleton and his crew?Give your reasons.\n๑ What do you think are good ways to overcome adversity?\n๑- Which part of the unit did you find the most difficult?How did you cope with it?\n๑ Overall,I thought this unit was interesting useful so-so difficult.\n## *Project: Give a report on people who persevere\nGive a report on people who have encountered adversity in their lives but have persevered and overcome the difficulties.\n1 Work in groups. Brainstorm and make a list of possible candidates that you would like to conduct research on.\n## EXAMPLE\n| Name | Gender | Occupation | Country |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n| $\\begin{array}{l}\\text { Frédéric François Chopin } \\\\ \\text { (March 1,1810-October 17,1849) }\\end{array}$ | male | composer,pianist | Poland |\n| Sima Qian (145 BCE-?) | male | historian | China |\n| $\\begin{array}{l}\\text { Ludwig van Beethoven } \\\\ \\text { (Dec 16,1770-March 26,1827) }\\end{array}$ | male | composer | Germany |\n2 Choose three people to do your research on. Each person should come from a different country and have faced a different challenge.\n3 Here are the kinds of information you should gather:\n- Basic background information about the person\n- Challenges that this person faced\n- How he/she overcame the difficulties\n- His/Her subsequent achievements\n- What people think of him/her\n4 After gathering the information you need,create an outline to help you organise ideas for your report.\n5 Turn your outline into a report. Remember to include pictures. Then share your report with the class.\n## BEFORE YOU WATCH\nRead the following events and try to number them in the correct order. The climbers wait in their tents for the bad weather to pass.\n1 The team travels 64 kilometres over the ice and snow. The team begins the climb again. The team spends the night in tents that hang about 450 metres above the ground. The team reaches the top of the mountain. Lead climber Conrad Anker begins climbing Mount Rakekniven. Jon Krakauer puts a flag on the top of the mountain. The weather changes.\nThe team is forced to climb down the peak.\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check your answers in Before You Watch.\n2 Answer the questions using information from the video.\n1 What is so special about Mount Rakekniven?\n2 What is Jon Krakauer's main job on this climb?\n3 Apart from the steepness of the mountain,what makes this climb especially difficult?\n4 How long does the climb take in total?\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss these questions in groups.\n1 Why do you think Krakauer wanted to climb another mountain again so soon after climbing Mount Qomolangma?\n2 The video says that the challenge of the climb was \"not only physical,but personal\" for Krakauer. What do you think this means?\n3 How might a difficult challenge help a person overcome sadness or other bad feelings?UNIT\n## Appreciate different forms of English poems\n1 Before you read,discuss the questions with your partner.\n1 Compared with other forms of literature such as the novel,drama,and the short story,what are the characteristics of poetry?\n2 Why do you think people write poems?\n2 Read the text and complete the table on page 51.\n## A FEW SIMPLE FORMS OF ENGLISH POEMS\nThere are various reasons why people compose poetry. Some poems tell a story or describe a certain image in the reader's mind. Others try to convey certain feelings such as joy and sorrow. The distinctive characteristics of poetry often include economical use of words,descriptive and vivid language,integrated imagery,literary devices such as similes and metaphors,and arrangement of words,lines,rhymes,and rhythm. Poets use many different forms of poetry to express themselves. Now we will look at a few of the simpler forms.\nSome of the first poems a young child learns in English are nursery rhymes. They are usually the traditional poems or folk songs. The language of these rhymes,like Poem $A$,is to the point but has a storyline. Many children enjoy nursery rhymes because they rhyme,have a strong rhythm,and often repeat the same words. The poems may not make sense and even seem contradictory,but they are easy to learn and recite. By playing with the words in nursery rhymes,children learn about language.\nOne of the simplest kinds of poem is the \"list poem\",which contains a list of things,people,ideas,or descriptions that develop a particular theme. List poems have a flexible line length and repeated phrases which give both a pattern and a rhythm to the poem. Some rhyme (like B and C),while others do not. A\nHush,little baby,don't say a word,Papa's gonna buy you a mockingbird.\nIf that mockingbird won't sing,\nPapa's gonna buy you a diamond ring\nIf that diamond ring turns to brass,\nPapa's gonna buy you a looking glass.\nIf that looking glass gets broke,\nPapa's gonna buy you a billy goat.\nIf that billy goat won't pull,\nPapa's gonna buy you a cart and bull.\nB\n## Only One Mother\nHundreds of stars in the pretty sky,\nHundreds of shells on the shore together,\nHundreds of birds that go singing by,\nHundreds of lambs in the sunny weather.\nHundreds of dewdrops to greet the dawn,\nHundreds of bees in the purple clover,\nHundreds of butterflies on the lawn,\nBut only one mother the wide world over. George Cooper\nC\nLife can be good,\nLife can be bad,\nLife is mostly cheerful,\nbut sometimes sad\nLife can be dreams,\nLife can be great thoughts\nLife can mean a person,\nSitting in court. Another simple form of poem that amateurs can easily write is the cinquain,which is made up of five lines. With these,you can convey a strong picture or a certain mood in just a few words. Look at the example (D).\nHaiku is a Japanese form of poetry that consists of 17 syllables. It has a format of three lines,containing 5,7,and 5 syllables respectively. It is not a traditional form of English poetry,but is very popular with English writers. It is easy to write and,like the cinquain,can give a clear picture and create a special feeling using very few words. The haiku poem (E) on the right is a translation from Japanese,which shows a moment in the life of a delicate butterfly.\nEnglish speakers also enjoy poems from China,those from the Tang Dynasty in particular. A lot of Tang poetry has been translated into English,such as this one $(F)$.\nWith so many different forms of poetry to choose from,you may eventually want to write poems of your own. Give it a try!(4) Poetry comprehension\nPoems paint pictures with words through the use of figures of speech and metaphors,so to understand a poem fully,you have to imagine in your mind the picture the poem is painting. Further,the sounds,rhythm,and rhymes in a poem give it a musical quality. Poems often have to be read aloud,and with feeling,to be really understood and enjoyed.\nNursery rhyme\n- concrete but creative language\nList poem\nCinquain\nHaiku\nE\nExample\nA\nB\nC\nD\n$\\mathrm{F}$ Brother\nBeautiful,athletic Teasing,shouting,laughing Friend and enemy too\nMine\nE\nA fallen blossom\nIs coming back to the branch.\nLook,a butterfly!\nF\nWhere she awaits her husband On and on the river flows.\nNever looking back,\nTransformed into stone.\nDay by day upon the mountain top,wind and rain revolve.\nShould the traveller return,this stone would utter speech.\nWangJian\n## Build up your vocabulary\n1 Find the words in the poems that rhyme with the words below. Then add other words that rhyme. The first one has been done for you.\n| 1 | mockingbird,word,heard |\n| :---: | :--- |\n| 2 | sad |\n| 3 | sky |\n| $\\mathbf{4}$ | together |\n| $\\mathbf{5}$ | teasing |\n2 Complete the sentences using the correct forms of the words in the box.\ndelicate drama arrange compose literary rhythm sorrow poetry\n1 It seems incredible to me that the question of how best to books on shelves could cause a lively online discussion.\n2 The purpose of ___ criticism is to get to the core of the text and discover what message the author is attempting to convey.\n3 If you need to handle a situation,you should behave wisely.\n4 The poet quite a few poems featuring the image of cherry blossoms,and describing the joys and of life.\n5 Blank verse is probably one of the most common and influential forms of English It is so close to the natural of English speech and it has no rhyming. In Shakespeare's,characters from civilians to kings all speak in blank verse,but still in distinctive voices.\n3 Complete each sentence using the correct word.\nrecite / repeat / retell\n1 Could you ___ what you just said?\n2 Students are required to over 60 ancient poems or works of prose they have learnt from their Chinese course.\n3 If you have finished reading the story,please try to it in your own words. emotion / mood / spirit\n4 Her rose at the approach of the summer holidays.\n5 We couldn't see any in him. He is so calm in spite of what he has experienced.\n6 Rainy days always put everyone in a depressed\n## Review useful structures\n1 Connect the sentences using relative pronouns or adverbs. Then put the sentences in the correct order to compose a passage.\n1 The Crescent Moon is perhaps the most famous collection of children's poems. It is known to people in China.\n2 There are also many poems written from a child's perspective. In these poems the poet Tagore shows a sympathetic understanding of children's feelings.\n3 The English version of the book contains nearly 50 poems. The focus of the poems is on the parent-child relationship.\n4 The initial poems were written from the perspective of a mother. The mother loves her baby at play and at rest,in laughter and in tears.\n5 Many people love to read this collection of poems. The reason is that they can feel the warmth of love and enjoy the innocence of childhood.\n6 It was written by the Indian poet Tagore. Tagore was the first Asian to win the Nobel Prize in Literature.\n2 Read the following introduction about the Brownings. Help the author edit the passage to make it more concise,using relative clauses if necessary.\nIf you study the history of English literature,you will find the names of Robert and Elizabeth Barrett Browning. They were one of the most romantic literary couples of the Victorian era. Elizabeth Barrett started to write poetry from about the age of six. In 1844,Elizabeth's Poems brought her great success. It also attracted the admiration of poet Robert Browning. Browning fell in love with her poetry and then they entered into personal correspondence. The couple exchanged many letters. These letters obviously helped sow the seeds of love between the two. Elizabeth had been ill for many years. She stayed at home and almost never saw visitors. Browning was sure about his love,so he found a way to visit her,and immediately convinced her to become his bride. However,their subsequent marriage was carried out in secret. It was because Barrett's father was a dominant and selfish man. He would refuse to let his daughter go. The couple moved to Italy in 1846. Elizabeth lived there for the rest of her life. Browning had a great influence on Elizabeth's writing. The best evidence that can be found is Sonnets from the Portuguese. The sonnets were written during the time when she was in love with Robert Browning.\n3 Work in pairs. Describe your favourite Chinese poets using sentences that contain relative clauses.\nEXAMPLE Bai Juyi was one of the greatest Chinese poets who ever lived. He was born during the mid-Tang Dynasty,which was a period of rebuilding and recovery for the Tang Empire.\n## Using Language\n## Talk about attending a poetry contest\n1 Before you listen,discuss the following questions with your partner.\n1 Have you ever written a poem before?If so,what did you write about?\n2 What might inspire you to write poems?\n2 You are going to listen to a conversation between a teacher and her students about a poetry contest. Listen to Part 1 and answer the questions.\n1 When is the deadline for the poetry contest?\n2 What does Nora mean by saying that she needs time to polish her writing?\n3 Why doesn't Pitt want to enter a poem contest?\n4 What does George plan to do?\n3 Listen to Part 2 and find out how the students will inspire themselves to write\nGeorge:\nNora:\nPitt: Use your prior knowledge\nIf you come across a topic you are familiar with,you can think about what you already know about it before you listen. Using prior knowledge will make it easier for you to predict what you will hear. This will also reduce your anxiety and help you better understand the conversation while listening.\n## poetry.\nA. Listen to the two parts again and tick the expressions you hear that are used to praise and encourage somebody.\n## Praising and encouraging\nThat's a good idea.\nThat's a good effort.\nWhat a great idea!\nKeep up the good work.\nI think that's a fantastic idea.\nCome on,you can do it. I like that idea.\nYou are doing well.\nYour ideas sound very encouraging to me.\nDo your best.\nYou know what?That's a good idea.\nGive it your best shot. 5 Work in groups. Discuss entering a poem contest like the one in the listening section. The expressions in Activity 4 and the following questions may help you.\n1 What kind of poem are you going to write?\n2 What are the topics you would love to write about?\n3 How will you inspire yourself to write the poem?\n4 Will you use rhyming words in your poem?Why?(1)\nRead poetry aloud\nPoetry should always be read aloud,as that is when you can hear the music of the words. When reading poetry aloud,start slowly. Find and emphasise the rhythm of the words. Begin to think about how the poem makes you feelhappy,sad,in love-and read the poem with emotion,pouring out your feelings.\n## Pronunciation\nListen and practise reading the following poems aloud. Pay attention to the rhyming words and the rhythm of the poems.\n## THE ARROW AND THE SONG\nI shot an arrow into the air,\nIt fell to earth,I knew not where;\nFor,so swiftly it flew,the sight\nCould not follow it in its flight.\nI breathed a song into the air,\nIt fell to earth,I knew not where;\nFor who has sight so keen and strong,\nThat it can follow the flight of song?\nLong,long afterwards,in an oak\nI found the arrow,still unbroke;\nAnd the song,from beginning to end,\nI found again in the heart of a friend.\nH. W. Longfellow\n## NIGHT\nThe sun descending in the west,\nThe evening star does shine;\nThe birds are silent in their nest,\nAnd I must seek for mine.\nThe moon,like a flower,\nIn heaven's high bower,\nWith silent delight,\nSits and smiles on the night.\nFarewell,green fields and happy groves,\nWhere flocks have took delight.\nWhere lambs have nibbled,silent moves\nThe feet of angels bright;\nUnseen,they pour blessing,\nAnd joy without ceasing,\nOn each bud and blossom,\nAnd each sleeping bosom.\n## Using Language\n## Write a poem\n1 Before you read,discuss how to understand a poem with your partner. Make a list of questions that the readers should consider while reading poems. The following points may help you.\n- Subject\n- Images\n- Tone - Rhythm and sounds\n- Feelings and emotions\n- Rhetorical devices\n2 Read the poems below and then complete the table.\n## A MATCH\nIf love were what the rose is,And I were the leaf,Our lives would grow together In sad or singing weather,Brown fields or flowerful closes,Green pleasure or grey grief;If love were what the rose is,And I were like the leaf.\n| Information | Wind on the Hill | Dream | A Match |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n| Subject | | | |\n| Images | | | |\n| Rhyming words | | | |\n| Rhetorical devices | | | |\n3 Choose one of the poems and write a short essay about it. The following example may help you.\nThe poem Dream by Langston Hughes is very short with only 8 lines. When I read the poem aloud I can hear that the ends of the second and fourth sentences rhyme-\"die\" and \"fly\". The last word from the sixth and eighth sentences also rhyme-\"go\" and \"snow\". These rhyming words sound nice and make the poem pleasing to read.\nWhen I close my eyes,I can see different images from the poem. For example,I can see two hands being held. I can see a bird flying in the sky. I can see a field and I can imagine what it looks like with lots of snow. I start to feel cold when I read these lines!\nI learnt a new phrase,\"hold fast\",which means to hold onto something. \"Barren\" is also a new word to me,which means empty.\nI think the poet is giving us advice. He wants us to keep dreaming,because life is much better when we dream and have something to look forward to.\n4 Write your own poem by following these steps.\n- Start with the theme first. Ask yourself,\"What message do I want to give to the reader?What is important to me?\"\n- Next,think about the words and phrases you would like to use. Make a list of words related to your theme.\n- Then check how well your details paint a picture in your head. Now write the poem. Read it aloud and listen to how it sounds.\n- Finally,give it a title. Now your poem is ready!\n5 Work in groups. Take turns to read aloud your poems and then have a discussion on what you think they mean. Give your personal opinion or advice based on what you have learnt from this unit.\n6 Read aloud your poem to the class or put it up in the classroom.\n## Assessing Your Progress\n1 Complete the passage using the correct forms of the words in the box.\namateur era format recite respective rhyme sow version\nPoetry probably had its origins in traditional folk music tens of thousands of years ago. In that,there were no TVs or films,and writing had not been invented,so people would sit\naround the fire at night and sing songs to entertain themselves. These songs reflected themes from the people's daily lives,such as hunting animals or crops. Since nothing was written down,over the years different of these songs developed,and each area would have its own rhythm. In addition to this,people would stories of past heroes. As these stories were often quite long,they often had and rhythm to help people remember them more easily. While in the beginning such songs and stories had a very simple over time they became more complicated and more polished. These were no longer the works of sitting around a fire,but works of true poets who cared about their art and who sometimes made a living from it.\n2 Read the conversations below and write a short description about the poetry or the poet they are talking about. Use relative clauses to connect your sentences.\nA: What is free verse?B: Free verse is an open form of poetry.\nA: What do you mean by \"open\"?B: A free verse poem does not follow any rules. It has no regular metre or rhythm.\nA: I see. So it means the poet has complete control over their creation.\nA: Who was Langston Hughes?B: He was a famous African-American poet.\nA: What's special about his poems?B: Well,his poems mainly tell the story of black people in America,including their joys and pain.\nA: Can you give me an example?B: Dream Variation,for example. It was one of his most celebrated poems. The poem is about the dream of a world free of inequality and racial prejudice.\n## @REFLECTING\nI have learnt different forms of poetry from this unit,including\n๑- The poetic devices that I have learnt from this unit include\n(-) My favourite poem of this unit is\nIt describes\n๑ I had difficulty in understanding\n๑ I thought writing an English poem was interesting useful challenging.\n## *Project: Organise a poetry contest\n1 Work in groups. Surf the Internet to research different forms of poetry and discover their formats. Find examples of three forms of poetry that you can imitate. Here are the names of some poem types and examples to get you started:\n## blankverse cinquain concrete (shape) couplet free verse haiku limerick list poem nursery rhyme sonnet\nFree verse:\nTHIS IS JUST TO SAY\nI have eaten\nthe plums\nthat were in\nthe icebox\nand which\nyou were probably\nsaving\nfor breakfast\nForgive me\nthey were delicious\nso sweet\nand so cold\nWilliam Carlos Williams\n## Limerick:\nThere was an Old Man in a boat,Who said,\"I'm afloat!I'm afloat!\" When they said,\"No!you aint!\" He was ready to faint,That unhappy Old Man in a boat. Edward Lear\n## Concrete (shape) poem:\n2 Now think of the common themes that go with the three types of poems. For example,a limerick should usually be silly,a haiku is often about nature,and a sonnet is often about love.\n3 Brainstorm ideas and make a mind map related to your theme. You can include in your mind map:\n- metaphors and similes\n- concrete nouns and vivid verbs\n- words that rhyme - your feelings\n- a personal story\n- anything the theme makes you think of\nThen write your poems based on your mind maps.\n4 Present your poems to the class and then have everyone vote on the best poem.\n## The Poet Su Shi\nAs one of the most popular Song Dynasty poets,Su Shi was not only gifted in poetry,but also made great contributions to other fields such as painting and calligraphy.\n## BEFORE YOU WATCH\nMatch each word or phrase with the correct definition. You may use a dictionary to help you.\n1 cipai\n2 magistrate\n3 The Cold Food Festival\n4 aspiration\n5 the running style\nA a fixed-rhythm form\nB a cursive style of Chinese characters\nC a strong desire to achieve something\nD an official who acts as a judge in a local court of law\nE an artistic masterpiece of calligraphy written by Su Shi\n## WHILE YOU WATCH\n1 Check your answers in Before You Watch.\n2 There are three of Su Shi's works that are mentioned in the video clip. Take notes about what Su Shi wanted to convey or express through his works and how important these works are.\n1 Reflections on the Ancient Red Cliff:\n2 The Cold Food Festival:\n3 Shui Diao Ge Tou:\n## AFTER YOU WATCH\nDiscuss these questions in groups.\n1 What else do you know about Su Shi and his works?\n2 Based on what you have learnt about Fan Zhongyan and Su Shi from this book,what do you think they have in common?\n3 What do you think are the basic values that influenced these two Chinese scholars in ancient times?\n## UNIT 1\n## Using Words and Expressions\n1 List the words with the following suffixes and explain the use of each suffix. Use a dictionary if necessary.\n-ism: realism,\n-istic: realistic,\n-ity:\n$-(t) i o n:$\n-ist:\n-ive:\n## EXAMPLE\n-ism is used for people's politics,beliefs,and theories.\n-tion is used to make nouns from verbs.\n2 Think of a word that best fits each definition and complete the puzzle.\n## Across:\n1 the increase of something in size,number,amount etc.\n2 believing you are less important than others\n3 belonging to the present time\n4 connected with ordinary people in a country\n5 a container used to keep flowers\n## Down:\n1 a decrease in number,value,quality,etc.\n2 a small area of still water\n3 a statue,or a stone that reminds people of a past event or a person who has died\n4 long piece of music written for an orchestra\n5 to express your disapproval of someone or something\n3 Translate these sentences into English,using the words and phrases in brackets.\n1 他优雅的举止和英俊的面容使他与其他来宾截然不同。(set ... apart from)\n2 在当代所有女作家中,我认为她是最值得尊重的一位。(contemporary,be worthy of)\n3 近些年来,医学工作者在癌症研究方面获得了突破。(make/achieve a breakthrough)\n4 在我看过的所有印象派画作当中,我尤其喜欢雷诺阿的作品。(in particular)\n5 电影《敦刻尔克》(Dunkirk) 把二战中的一次重要事件进行了真实的再现。(bring ... to life)\n## Using Structures\n1 Rewrite each sentence using the infinitive as the predicative.\n1 If you really want to learn driving,going to a driving school might be the best choice. (my advice is ...)\n$\\rightarrow$ Ifyou want to learn driving,my advice istogo to a driving school.\n2 He bought the computer just because he would rather work at home than go to the office. (The reason that ...)\n3 Doing deep breathing exercises for ten minutes can make you feel more relaxed. (A good way to relaxis ...)\n4 This year I hope I can achieve my goal of performing a flute solo (独奏) at the school's art festival. (My goal this year is ...)\n5 To tell you the truth,I take yoga classes simply because I want to stay in shape. (..,my purpose ...)\n6 With his car stuck in the snow,he could do nothing but wait for help to arrive. ( ...,all he could do was ...)\n2 Complete the passage with the correct forms of the verbs in brackets.\nStar Primary School's art studio,Room 26,is open to any child at playtime,lunchtime,or after school. On Fridays,if the children have completed all their schoolwork,they can spend the rest of day there. Artist Bob Smith and his assistant Joan Grant Gibb are the only adults (work) there. They are the children's employees. Room 26 is an independent business separate from the school,and has a committee of members all under the age of 12 . For the committee,they need to think of some ways (make) ends meet. They take and sell school photographs. They also make cards\n(sell). Another way of managing their finances is (raise) more funds. Thus they can\npay for art materials and employ professional artists.\nInstead of ___ (teach) how to draw,the purpose of Room 26 is (offer)\na kind of creative education. In Room 26,students are encouraged (be) creative and responsible for themselves. They have the freedom (pursue) their own ideas and interests rather than (follow) a curriculum.\n3 Work in groups. Imagine you are going to open an art studio like Room 26. Brainstorm ideas about the purpose of your art studio and your plan. Then write a short introduction about it. Try to use infinitives in your passage.\nThe aim/purpose of our art studio is to ...\n## Listening and Speaking\n1 You are going to listen to an interview about the purpose of art. Before you listen,guess what topics will be discussed. Tick the boxes below.\nart can be worth a lot of money\nart can make our world beautiful\nart is always pretty to look at\nart raises our spirits art can engage our minds\nart inspires us\nart shows us nature\nart tells us about history\nQ2 Now listen to the interview and see if your answers to Activity 1 were correct.\n(1 Listen again and answer the questions.\n1 What happens when we take a second look at some paintings?\n2 How does art differ from nature?\n3 What happens when we try to understand a work of art?\n4 How do works of art make our lives more interesting?\n5 What else can art teach us?\n4 In pairs,discuss the following statements from the interview,and find art from the unit which matches the statements.\nA \"Some paintings may not seem beautiful when we first look at them. But when we take a second look,... We are able to see a beauty that we did not see at first.\"\nB \"The life and energy in works of art feeds us life and energy.\"\nC \"Through art,we can learn about the people of the past.\"\nD \"Through it,we can learn about noble things such as truth,goodness,and beauty.\"\n5 In groups,imagine that you are going to decorate some walls in your school. Use the list from Activity 4 to choose some works of art. Share your reasons with the rest of the class.\n1 Brainstorm a list of works of art that you think are suitable.\n2 Go through the list and discuss:\n- Is every item suitable as a decoration?- Is it necessary to provide simple introductions?- How would you arrange all the items?\n3 Report to the class about your decorating plan and explain your reasons.\n## Reading and Writing\n4)) 1 Read the passage and write questions for the answers below. The first has been done for you.\n## THE STARRY NIGHT\nPerhaps my favourite painting is The Starry Night,by Vincent van Gogh (18531890). Born in the Netherlands,Van Gogh had always been interested in art,and tried to live as a professional painter starting from 1883. His early work was dark and sad,so in 1886 Van Gogh's brother Theo invited him to come to live in Paris. Theo hoped that the bright colours of the Impressionist movement there would influence his work. Van Gogh moved to the south of France in 1888. Later that year,he suffered a mental collapse and went to live in a hospital. He made more\nthan twenty paintings of the view from his hospital window,during all times of the day and all kinds of weather. However,he only made one painting of the scene at night. As Van Gogh wrote to his brother Theo in June,1889,\"This morning I saw the countryside from my window a long time before sunrise,with nothing but the morning star,which looked very big.\" The \"morning star\" Van Gogh referred to was actually the planet Venus. Van Gogh had longed to paint a night scene,and the sight of Venus inspired him.\nOn the left side of The Starry Night,there is a large tree which shoots up from the ground like a dark fire. It reaches all the way to the top of the painting. In the background are rolling hills,with a small village in a valley. In the centre of the village is a white church. Its tower points up into the sky like a sharp knife. Here and there,you can see houses with windows shining with yellow light. Above all this is dark blue sky. A quarter moon fills the top-right corner of the painting with yellow. Venus sits low near the tree. It burns with white light. Here and there in the sky above Venus are yellow,orange,and red stars. Around these are lines of pure paint in different shades of blue,yellow,and white. They flow out of control,like river rapids.\nThe Starry Night is not a realistic painting of the scene Van Gogh saw out of his window. For example,in real life there is no village in that valley. However,perhaps the painting shows the deeper reality of what Van Gogh could see with his mind's eye. Though the scene is dark and quiet,the painting is full of light and life. It gives us a look,perhaps,into the complex mind and genius of Van Gogh. 1 When did Vincent van Gogh decide to try to live as a professional painter?In 1883.\n2?\nVan Gogh's early work was dark and sad.\n3 $?$\nThe sight of Venus inspired him to paint The Starry Night.\n4 $?$\nIn real life there is no village in that valley.\nIn groups,think of more questions and try to answer them.\n2 In literary descriptions,the simile is one of the most commonly used figures of speech. It directly compares something to something else,using the words like or as. Read the passage again. Find the similes that the writer uses to describe the painting and explain their meanings.\nEXAMPLE It shoots up from the ground like a dark fire. (simile)\n3 In groups,discuss your opinions of the painting. Finish the sentences below.\n1 The painting makes me feel because\n2 I think Van Gogh must have felt/been when he made the painting because\n3 I like/dislike the painting because\n4 Look at the painting on the right and discuss the questions in groups.\n1 How does the painting make you feel?\n2 How would you describe the trees at the front of the painting,the mountains in the background,the clouds and sky above,and any other interesting features?Think of colours,shapes,and also what they remind you of.\n3 What do you think Van Gogh was thinking or feeling when he made the painting?\n4 Do you like or dislike the painting?Why?\nOlive Trees\n5 Use your notes from your discussion to write a short essay about Olive Trees or another painting you like. In your first paragraph,describe the painting. In your second paragraph,give your opinion of the painting.\n## *Expanding Your World\n## MICHELANGELO'S DAVID\nMost people agree that one of the greatest statues ever made was Michelangelo's David,in Florence,Italy. David was a hero in the Bible. As a young boy,he fought and killed a giant,Goliath (歌利亚),using only a sling and a small rock,inspiring his army to victory.\nThe Florence Cathedral first decided to have the statue made in 1464 to stand on its roof,along with statues of other heroes from the Bible. Consequently,they purchased a block of white marble more than 5 metres in length and 6,000 kilograms in weight. Over the years,two different sculptors attempted to work on the statue. However,both gave up,complaining that the marble was of poor quality. Worse yet,it appeared that the last sculptor had ruined the marble by cutting a huge hole in it for the gap between David's legs. The hole had an odd shape,and left very little material on either side to work with. Everyone thought it would be impossible to carve the statue's legs properly,and that they would be too thin-unable to hold the weight of the rest of the statue.\nThus,for 25 years,the marble lay in the yard of the cathedral's workshop with no one working on it. In 1501,the cathedral invited many artists,including Leonardo da Vinci,to come and work on the project. All of these artists declined. Finally,Michelangelo (1475-1564) took on the challenge. At 26 years old,Michelangelo had already completed his other great sculpture,the Pieta,and was making a name for himself as a great artist.\nFor more than two years,Michelangelo worked on David day and night,rain and shine,until it was completed. No one knows exactly how David was made. Michelangelo refused to let others see him work or see his artwork until it was completed. Michelangelo's friend Giorgio Vasari claimed that Michelangelo made a small model of the sculpture,laid it on its back,and then covered it in water. Michelangelo then took away some of the water until a bit of the model appeared,and carved that bit into the marble. He continued doing this,little by little,until the sculpture was finished. This was what Vasari claimed,but this was just a guess: Michelangelo kept his methods a secret from everyone,even Vasari. Indeed,years after he carved David,Michelangelo was working on another work of art,deep into the night. Vasari tried to sneak in to see Michelangelo at work. However,as soon as Michelangelo realised that the door had been opened,he quickly blew out the candles so that the room became dark and his visitor could see nothing.\nWhen Michelangelo finally revealed his statue to the people of Florence,everyone was amazed. They knew at once that it was the greatest work they had ever seen. Not only was it a beautiful work of art,it was different from all other statues of David ever made. Unlike other statues of David,which showed him as a little boy wearing armour,Michelangelo's David was a naked young man. Other statues always showed David after the battle. Michelangelo's David is before the battle,looking ahead in confidence,with his sling across his shoulder. He shows no fear of his enemy,and he is already looking ahead to victory. Many people have noted that while the statue is called David,it does not remind them of a hero in the Bible. Rather,it looks like one of those statues of Greek gods that are regarded as some of the greatest works of art ever produced. Nevertheless,anyone seeing the statue for the first time would probably agree that his David is an extraordinary masterpiece.\nOne fascinating thing about the statue is how imperfect it is,yet how perfect it seems. David stands with his left foot forward,and all his weight is on his right foot. Given how narrow his legs are and how much he leans to his right,one would think that the statue would break or fall over,yet it still stands more than 500 years later. David's head and hands are also larger than they should be. In fact,his right hand is enormous. Finally,the statue is quite narrow from front to back-by proportion much narrower than most people are in real life. This is due to the fact that the marble was too narrow to begin with. Yet,somehow,even when viewed from the side,the statue still works and still looks realistic. Everything looks perfect,even if it is not.\nThose who first saw the statue certainly thought that it was perfect. Indeed,they thought the statue was too good to go on top of the cathedral where people would have trouble seeing it. In truth,even if they had decided to put it on top of the cathedral,given its weight,they had no way to lift it that high. Indeed,they were not sure how they could move it from the workshop yard without breaking it. Finally,after great effort and much care,they moved the statue to the main square of the city. There,it quickly became a symbol of the city of Florence. The people were all inspired by the way David looked ahead without fear of the future. However,in time,the statue became damaged by rain,snow,and wind. In order to protect the statue from further damage,in 1873 it was moved inside to the Gallery of the Academy in Florence,where today it is visited by up to three million people a year.\n## UNIT 2\n## Using Words and Expressions\n1 Complete the sentences with the correct forms of the phrases in the box.\n$\\begin{array}{ll}\\text { make up one's mind } & \\text { shave off } \\\\ \\text { feel pessimistic } & \\text { in response to } \\\\ \\text { take control of } & \\text { stress out } \\\\ \\text { rely on } & \\text { straight away }\\end{array}$\n1 When the old man his beard,he looked more energetic.\n2 His parents tried to persuade him to stay in the local city to live a life of leisure,but he had already to work in the countryside.\n3 You cannot expect to feel better after taking the\nmedicine.\n$4 \\mathrm{He}$ his desire for highfat food and managed to lower his blood pressure.\n5 She walks 20,000 steps a day her friend's challenge.\n6 He was because he had lost no weight after three months of dieting.\n7 He used to me to remind him to exercise regularly.\n8 The team about being able to win the championship.\n2 Complete the passage with the correct forms of the words in the box.\n$$\n\\begin{array}{ll}\n\\text { discipline } & \\text { cycle } \\\\\n\\text { dominate } & \\text { reward } \\\\\n\\text { rely } & \\text { stimulate }\n\\end{array}\n$$\nBalancing one's work and personal life can be rather difficult. Many people get into the of coming home from work and watching TV or surfing the Internet. Although this may seem relaxing,it is not appropriate in the long term for personal growth. Therefore,for the sake of a healthy personal life,it is essential to be and not just on such passive activities. Show some passion and challenge yourself to do something different every night,if only for one hour at least. Set yourself goals,find a hobby that your mind,or just get round to doing all those little things you've been meaning to do. Once you resist allowing work to your life,your will be a great sense of achievement.\n3 Translate the sentences into English,using the words and phrases in brackets.\n1 滑了一整天的滑板之后,我感到疲㤂不堪。(skateboard,worn out)\n2 健康顾问查看了我的血液检验结果,怀疑我感染了病毒,建议我要么再做检查,要么立即去看医生。(health consultant,examine,virus,straight away)\n3 想要提升你的听说读写技能,你不能只靠课堂学习,还需要在课后不断学习和运用。(enhance,rely on)\n4 由于得了流感,感到眩晕,他不得不躺在床上休息。(flu,dizzy)\n5 十年来,他专注于健康生活方式的研究,终于成了行业内的专家。(absorb)\n6 十几年前,我叔叔在医学院学习外科学。成为一名外科医生后,他每星期都做外科手术。(surgery,surgeon)\n7 我们的团队由七个人组成。(be composed of)\n## Using Structures\n1 A group of students are chatting after class. Complete the conversations with the correct forms of the phrases in the box.\neat a good breakfast get your parents' permission hang out with friends balance work and personal life\n1 A: I'm thinking about riding a motorbike to school. What do you think?\nB: Oh?Well,I think it's necessary first.\n2 A: How come you fainted suddenly yesterday?Didn't you eat anything in the morning?\nB: I'm on a diet.\nA: That's so bad!You know it's important every\nmorning.\n3 A: I often see you around Central Park.\nB: Yes,I like there every weekend. We usually play ball games.\n4 A: I hear that the new headmaster has too many things to do.\nB: Yes. It will be a big challenge for him\n2 Number all the infinitives in the passage. Then put the numbers into the different categories.\nThese days,the attitude of many people is to just eat food that they think tastes good. However,this can lead to an unbalanced diet,which often results in short-term and longterm health issues. If you want to stay healthy,then you need a balanced diet. Needless to say,it is not always easy to plan such a diet,but the good thing is that there is a lot of advice out there. To save yourself some time,you could try looking at a \"food pyramid\" -a chart that shows you how much of each type of food to eat. You could also make healthy food at home and try to avoid eating packaged foods or fast food. It is essential for you to eat healthy food. You will feel better,have more energy,and have fewer health problems in later life.\n- As the subject:\n- As the object:\n- As the predicative:\n- As the attribute:\n- As the adverbial:\n3 A holiday is a perfect time to relax. You are planning a trip to Hangzhou for your American friend. Complete the paragraph about your plan.\nIt will take us about half an hour ( 到达) the West Lake. In the morning,we will visit the places of interest around or near the West Lake,including the lake,Gu Hill,Lingyin Temple,and Lei Feng Pagoda. This will be a good chance ( 欣赏) the beautiful scenery as well as the history and culture of Hangzhou. In the afternoon we may (尝试) a taste of Longjing\nTea and ( 看电影). For the evening,there are many things we can choose from,like dinner,shopping,and experiencing the local night life. It will be fun for us (选择) together what we want to do after you arrive.\n## Listening and Speaking\n1 Look at these photos. Discuss these questions in groups.\n1 Why do people do these activities?\n2 What do these activities have in common?\n3 Which of these activities do you like best and why?\n## Listen to a speech and answer these questions.\n1 Who do you think the speaker is talking to?\n2 What do many students worry about?\n3 What puts your health at risk?\n4 What did the student do in the evening?\n5 What was the problem with the way she tried to relax?\nค. 3 Listen again and take notes on the speaker's tips.\nInformation\nTip 1\nTip 2\nTip 3\nDo what?\nFor how long?\nDetails/Examples\nResult\n4 In groups,discuss these questions.\n1 In what other ways can people relax?\n2 In your life,what things make you stressed?\n3 What do you do to reduce stress and relax?\n4 Which of the speaker's tips do you think would work for you?\n## Reading and Writing\n()) 1 Read the text. Whom do you think this text is written for?What is the purpose?\n## MY EXPERIENCES WITH COMPUTER GAMES\nI clearly remember the first time I played a computer game. I was seven years old. My friend had gotten a computer for his birthday. He invited me to play a game,which was very simple by today's standards,but we loved it!We played for hours. We would meet after school every day to play it. My addiction to computer games started then. Not long after that,my friend moved to the city. I missed him,but I got my own computer and began playing by myself.\nOver the years,computer games developed rapidly. Technology improved,and there were always new and better games to play. You could then play games over the Internet with people from all over the world,using either computers or smartphones. The online games were fascinating and it was always exciting to play.\nAt first,I played games over the Internet after I had done my homework and eaten dinner. Then I started playing as soon as I got home each day. My parents stopped me,so I started playing it in the middle of the night. I went to school and often fell asleep in class. My teacher would scold me but I would often do the same thing the next day!Shortly after that,I began to skip meals and play through the night. My parents found out and took away my computer and smartphone. I knew I had gone too far. My love of computer games had become an addiction. It was affecting my schoolwork and my health,and I felt quite depressed.\nThen one day I bumped into my friend again!He had moved back to our hometown. We hadn't seen each other for ages. He looked happy and healthy. We talked about the past and the good times we had,playing that old game. He still played computer games,but he also did many other things. He invited me to play basketball with some friends. I got tired quickly,but I loved it!Afterwards,we played a board game. We laughed and talked and played for hours. It was very sociable and great fun. Playing games with my friends in real life was much more enjoyable than doing so online.\nComputer games are great fun and I still play them sometimes. New technology is making more amazing things possible. l've learnt that some games can even teach us to train our brains to solve problems. However,games can also be addictive,so balance is important for a healthy lifestyle. We can spoil good things by doing them too much. Now I enjoy playing games even more because I am able to maintain a good balance between work and play. 2 Read the passage again and answer the questions below.\n1 How did the writer's love for computer games begin?\n2 Why did the writer's parents take away his computer and smartphone?Do you think they were right?Why?\n3 Why do you think the writer felt tired after playing basketball?\n4 According to the writer,what is more fun than playing games online?\n5 What did the writer learn by recovering from his game addiction?\n3 Match the paragraphs with their main ideas. Then choose sentences from the text that give more details.\nParagraph\nMain ideas\nDetails\nThe addictive effects of computer\ngames\nAn understanding and appreciation\nof computer games\nFinding an alternative to computer\ngames\nThe boy's first experiences with\ncomputer games\nExcitement over advances in the\ncomputer game industry\n4 Discuss these questions in groups.\n1 What physical,mental,and social problems could arise from being addicted to computer games?\n2 Can parents reliably control how much their children play computer/mobile games?If so,how?Please talk about your own or others' experiences.\n3 Computer games can \"train our brains to solve problems\". Do you agree that games can be useful in this way?Do you know of any examples?\n5 Write a leaflet to warn other students about the risks of becoming addicted to computer games and mobile games. Share your leaflet with your class.\n## *Expanding Your World\nLittle Women,written by Louisa May Alcott and published in 1868,is a famous American novel. The story follows the lives of the March family. While the father is working away from home,the mother has to look after their four teenaged daughters-Meg,Jo,Beth,and Amy-on her own.\n## THE EXPERIMENT (adapted from Little Women)\nLouisa May Alcott\n\"Vacation,finally!\" exclaimed Meg,coming home to find Jo already lying on the sofa.\n\"What will you do on your vacation?\" asked Amy.\n\"Stay in bed late,and do nothing,\" replied Meg.\n\"Sit in the old apple tree and read!\" said Jo.\n\"Beth,let's not do any lessons for a while,but play all the time and rest,like Meg and Jo,\" begged Amy.\n\"I will,if Mother doesn't mind. I want to learn some new songs,\" replied Beth.\n\"May we all try what we want to do,Mother?\" asked Meg.\n\"You may try your experiment for a week and see how you like it,\" Mrs March said with a smile.\n\"It will be wonderful,I'm sure,\" said Meg.\n\"Fun forever,and no work!\" exclaimed Jo.\nThe next morning,Meg got up at ten o'clock and had breakfast alone. Jo spent the morning with a friend and the afternoon reading in the apple tree. Beth pulled all her toys out of her closet but then left them to play some music. Amy put on her best dress and went outside to draw,hoping someone would notice the beautiful young artist. No one appeared,so she went for a walk,got caught in the rain,and came home dripping.\nIn the evening,they all assured their mother the experiment was going well. She smiled,said nothing,and did her work,keeping their home pleasant and running smoothly.\nThe days became longer and longer,and it affected all four girls. Meg found time hanging heavily and started cutting and spoiling her clothes,trying to make them more fashionable. Jo read till her eyes hurt and she was sick of books. Beth sometimes suddenly shook her doll and shouted at it. Amy was quite bored,for she didn't like dolls or reading,and she couldn't draw all the time. But no one would admit that they were tired of the experiment.\nOn Saturday morning,the girls got up to find no breakfast in the dining room and no mother to be seen.\nMeg ran upstairs and soon came back,looking relieved but a little ashamed.\n\"Mother isn't sick,only very tired. She says she is going to rest today and let us do the best we can. She says it has been a hard week for her,so we must take care of ourselves.\"\nThe girls put together a breakfast tray for their mother and Jo brought it up to her. The tea was very bitter,the eggs were burnt,and the biscuits tasted odd,but she thanked them for their kindness. \"They will have a hard time,l'm afraid,but they won't suffer,and it will do them good,\" she said to herself after Jo left,taking out the breakfast which she had prepared for herself earlier.\nMeg went to tidy the living room,hiding the litter under the sofa and shutting the curtains to save her the trouble of dusting.\nJo went to ask their mother about lunch. \"Eat whatever you like,\" said Mrs March. \"I'm going out to lunch. I'm taking a vacation today.\"\nAnd so Jo discovered that something more than energy and effort is necessary to make a cook. She boiled the vegetables for an hour,burnt the bread,found only a small bit of meat in the lobster,and then declared lunch ready before the potatoes were quite done. The girls and their two guests sat down to lunch.\nThe one strong point was the strawberries,for Jo had covered them in sugar and had a jug of cream to go with them. Amy took a big spoonful and choked.\n\"What's wrong?\" exclaimed Jo.\n\"Salt,not sugar,and the cream is sour,\" replied Meg.\nJo was about to cry,when suddenly she realized how funny it all was. She laughed till the tears ran down her cheeks. So did everyone else,and the lunch ended with bread and butter and fun. They were then busy for the whole afternoon,tidying and cleaning,as well as receiving guests and running errands.\n\"I don't!\" cried Jo.\n\"Nor I,\" echoed the others.\n\"Mother,did you go away just to see how we'd get on?\" said Meg.\n\"Yes,I thought you should see what happens when everyone thinks only of herself. Isn't it pleasanter to have daily duties and then relax?To help each other out,so home is comfortable for us all?\"\n\"Oh yes,Mother!\" exclaimed the girls.\n\"Our little burdens seem heavy but will grow lighter as we learn to carry them. Work keeps us from boredom and mischief,is good for health and spirits,and gives us a sense of power and independence better than money or fashion. But remember,don't go to the other extreme and work like slaves!Have regular hours for work and play and make each day both useful and pleasant. Then youth will be delightful,old age will bring few regrets,and life will become a success,whether you're rich or poor.\"\nIn the evening,the girls gathered on the porch. Each girl groaned or sighed as she sat down.\n\"What a dreadful day this has been!\" began Jo.\n\"It has seemed shorter than usual,but so uncomfortable,\" said Meg.\n\"Not a bit like home,\" added Amy.\n“Not without Mother,\" sighed Beth.\n\"Here I am,dear. Are you satisfied with your experiment,girls,or do you want another week of it?\" she asked.\n## Using Words and Expressions\n1 Match the words from the two boxes to make new phrases and then use them to complete the sentences below.\n| $\\begin{array}{l}\\text { autonomous } \\\\ \\text { river }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { corporate } \\\\ \\text { safety }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { nuclear } \\\\ \\text { wildlife }\\end{array}$ |\n| :--- | :--- | :--- |\n| $\\begin{array}{l}\\text { basin conservation } \\\\ \\text { energy }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { inspection } \\\\ \\text { region }\\end{array}$ | |\n1 Most used vehicles are required to pass a before their sale or transfer.\n2 The Inner Mongolia is the widest province in China and has a diverse topography,including plateaus,hills,plains,deserts,rivers,and lakes.\n3 It is known to all that rivers have been the cradles of human civilisation since ancient times. For example,Chinese civilisation originated in the Yellow\n4 If you want to build a successful company,you must focus on creating a strong\n5 There has been a long-term debate about whether is environmentally sustainable or not.\n6 The goal of is to protect Earth's biological diversity and maintain the balance in nature.\n2 Circle the best words to complete the sentences. Then explain the differences between the two words.\n1 Karl Marx was clearly one of the most influential/powerful philosophers in history.\n2 The meeting ended with the committee members unable to agree on $\\mathrm{a}(\\mathrm{n})$ agenda / schedule. 3 The country is still restoring/recovering from the effects of the war.\n4 The investigators were asked to submit/ hand in a comprehensive report before the end of this month.\n5 Experts say the leatherback turtles have become increasingly unusual/rare due to the special fishing technique.\n6 It is estimated that the volume/total of global trade would decline by $6 \\%$ if there were a trade war.\n3 Translate the sentences into English,using the words and phrases in brackets.\n1 一位著名探险家于 1925 年在亚马孙丛林里失踪。(jungle)\n2 面对公众的压力,广告公司为广告中的错误信息道了歉。(in response to)\n3 他代表公司员工在会上发了言。(on behalf of)\n4 我们应该掌握主动权,采取一系列政策和措施来减少空气污染。(seize the initiative,policy)\n52015 年,在联合国的一次峰会 (summit) 上,193 个会员国家就《2030 年可持续发展议程》达成了一致。(agenda,sustainable)\n4 List as many words as you can that use the suffixes below.\n-able\n-ate\n-ion\n-ism\n-ive\n-ment\n-ous\n## Using Structures\n1 Last month you met your former classmate Sarah,an exchange student from Canada. Here are some of the things she said to you. Now you are telling another friend what she said. Use indirect speech.\n(1) I'm living in Beijing now.\n(2) saw Helen at a party last week and she gave me her new cell phone number.\n(3) I haven't seen Paul for a long time.\n(4)I'm applying to become a volunteer at the science museum.\n(5) I don't take cooking classes any more,but I still enjoy cooking.\n(6) I'll go to Xi'an for the coming holiday with my parents.\n1 Sarah said that\n2 She said that\n3\n4\n5\n6\n2 Read the sentences in the box and use them to complete the sentences that follow,using indirect speech as the example given.\nA \"Please slow down!\"\nB \"Could you hold the door for me,Henry?\"\nC \"Turn the volume down,Jim.\"\nD \"Don't worry too much about it.\"\nE \"Did you have a good time?\"\nF \"Why didn't you come to the party?\"\nG \"Do you like Italian food?\"\nH \"How long have you been married?\"\nI \"Just go to bed.\"\n1 Bill was driving too fast,so I told him to slow down.\n2 Mother was answering the phone,so she\n3 Sue was a little nervous about the exam,so I\n4 Sarah was carrying a large box in her hands and wanted to go out,so she asked\n5 I wanted to invite Mary out for dinner,so I\n6 Jack just came back from his holiday. I\n7 William didn't show up at my party,so I\n8 The photographer was taking pictures of an older couple. He\n9 It was quite late when her son got home,so she\n3 Work in pairs. Report a piece of news that you heard today to your partner. The following expressions may help you.\n- I heard over the radio that ...\n- The reporter said that ...\n- It was announced that ...\n- The authorities warned that ...\n- The expert advised that ...\n- The researchers estimated that ...\n- The company claimed that ...\n- The police confirmed that ...\n## Listening and Speaking\n1 Before you listen,look at the pictures below and discuss the following questions.\n1 Where do you think these photos were taken?\n2 What do you think the two people are doing?Why are they doing it?\n3 Do you believe an ordinary person can achieve great things?\nA) 2 Listen to the story and check your answers in Activity 1 .\nค1 3 Listen again and decide whether the statements are true (T) or false (F). Then correct the mistakes.\n1 Yin Yuzhen moved to the desert to stay with her husband.\n2 She started to plant trees because she wanted to create land for farming.\n$\\begin{array}{ll}\\mathrm{T} \\square & \\mathrm{F} \\square \\\\ \\mathrm{T} \\square & \\mathrm{F} \\square\\end{array}$\n3 Many of the young trees had died before they found the best plants and methods to use in the desert.\n4 After decades,about 60,000 trees have been planted.\n5 Yin Yuzhen has received awards and recognition from all over the world. T $\\square \\quad \\mathrm{F}[$ T $\\square \\quad \\mathrm{F}[$ T $\\square \\quad \\mathrm{F} \\square$\n4 Work in groups. Discuss the questions.\n1 What is the speaker's attitude towards Yin Yuzhen and her husband's actions?How did the speaker describe Yin Yuzhen?\n2 \"Although actions may seem small and insignificant,over time they join together to become great achievements.\" What do you think this sentence means?Do you agree?Give your reasons.\n## Reading and Writing\n1 Look at the title and the pictures below and decide what you think the text is about.\n(I)) 2 Read the text and complete the table.\n## SMALL WASTE,BIG PROBLEM\nMany of us might not give a second thought to dropping a small piece of litter. After all,if it is so small,it cannot possibly be that harmful,can it?In today's world,the answer is certainly \"Yes it can!\" With the growing use of plastic bags and the rising number of smokers,there is more litter being produced than ever before.\nAlthough cigarette butts are small,they are bad for the environment. Worldwide,about 4.3 trillion cigarette butts are littered every year. As well as spoiling the beauty of the environment,they contain toxic chemicals. These find their way into the water supply where they affect water quality and endanger plants and animals. Cigarette butts can take up to 25 years to break down,and the toxic chemicals add up to a large amount with so many littered. So,if people want to smoke,they should dispose of the butts properly in a rubbish bin.\nPlastic bags are another common form of litter that is dangerous to the environment. They are easily blown by wind and float in water,so they can travel long distances. They find their way to rivers,parks,beaches,and oceans,killing many birds,mammals,fish,and sea animals each year worldwide. They can last for hundreds of years in the environment. We should not let plastic bags become litter. We should use fewer plastic bags,and reuse and recycle what we have already used.\nOne way to reduce the use of plastic bags is to charge for them. Shops used to give plastic bags for free. But in some countries,including China,customers are now charged for each bag. Some shops also have a \"bag-for-life\" scheme. They sell stronger bags that can be reused,and they replace them for free if the bags ever break.\nWaste is a big problem for the environment,so we need to do something. Not littering at all or cleaning up \"small waste\" saves money spent on disposing of litter properly. However,it would be better not to smoke or use plastic bags at all.\n3 Work in groups. Discuss the questions.\n1 What does the title mean?Can you name some other small pieces of trash?\n2 What are the effective solutions to the problems?\n3 Imagine you are a leader of your community,what proposals would you put forward to improve the environment?\n4 Work in groups. Make a poster about the use of plastic bags or littering.\n1 Think about what information you will put on the poster and what message you want to convey.\n2 Decide the essential parts of your poster: headline,body,and signature. Make sure your headline attracts the readers' attention and your message is clear and impressive.\n3 Choose a few good pictures for your poster.\n4 Present your poster to the class or put it up in the classroom.\n*5 Write an assessment of what is being done to control the \"small waste\" problem.\n1 Think about the measures that have been taken to deal with the \"small waste\" problem in your local community and in the country overall.\n2 Surf the Internet and find more facts about the measures taken to strengthen your assessment.\n3 Consider the following questions when forming your argument:\n- Do you think the measures have been effective?Why or why not?- What are the benefits of the measures?What are the disadvantages?\n4 Write your assessment of the measures taken.\n5 Present your assessment to the class or display it in the classroom.\n## *Expanding Your World\n## A CLEAN,GREEN ENERGY FUTURE\nThe world's energy needs are growing every year. As countries develop and their populations grow,the demand for the energy to support them increases. Until now,this growth has relied heavily on the use of fossil fuels (coal,oil,and gas). Although their use has been essential so far,reliance on them has led to pollution problems,and perhaps the greatest future challenge for mankind,climate change.\nThankfully,many countries are making the important change from fossil fuels to clean,green,and renewable sources of energy. Fossil fuels produce emissions,such as carbon dioxide,which contribute to the greenhouse effect and the global climate. They are also \"finite\" sources,which means there is a limited supply of them. Once a source has been used up,another must be found,and finding new sources becomes more difficult and expensive over time. With no emissions or waste,renewable energy sources cause limited damage to the environment. They are renewable because they can be naturally replaced and can therefore be consumed without the risk of using them up.\nHere are the main types of renewable energy,with facts and examples from around the world.\n## Hydropower\nThe power of water turns turbines which produce electricity. Since ancient times,watermills have been used for many things,from grinding wheat to sawing timber. Countries such as Paraguay and Norway already produce all or most of their energy from hydropower. Most of the renewable energy in China comes from hydropower plants,such as the Three Gorges Dam,the world's largest power station.\nSolar\nSolar panels turn heat from the sun's rays into electricity,and solar heaters use that energy to heat water directly. This is the fastest growing renewable energy source,as the cost of the technology is falling.\nGermany has the highest solar capacity in the world,but China is the world's largest market and the largest producer of solar technology.\n## Wind\nTall turbines are turned by the wind to produce electricity. Wind \"farms\" are built on land,or offshore,to take advantage of more frequent and powerful winds at sea. The world's largest wind farm is the London Array. It has 175 wind turbines and is $20 \\mathrm{~km}$ off the coast of England. Researchers think China could meet all her electricity demands from wind by 2030 . Wind farms in provinces such as Gansu have an endless wind supply.\n## Geothermal\nThis has been a natural source of energy for thousands of years. Today,heat from below the earth's surface heats water into steam that turns turbines to generate electricity. The USA has the largest capacity,with over $80 \\%$ generated in California. The Yangbajing Power Plant is the largest geothermal plant in China.\n## Biofuel\nThis is material from biological sources (such as corn or grain) or waste products that is used to produce energy. It is used in generators for electricity,or in cars and other machines. Brazil has produced and used biofuel made from sugar cane for 40 years. China is the world's third largest producer of biofuel.\nSo,what are the pros and cons of renewable energy?\nThe strongest \"pro\" is that it is clean,producing almost no pollution. Resources are abundant and\nfree,and cannot be used up. Projects,once set up,require less to maintain. They are ideal on a small scale;one can have solar panels on the roof,but not a coal power station in the kitchen!It is also better for energy security. Getting resources from within the country means less reliance on resources from abroad,and less risk from political or economic changes.\nThere are also some \"cons\". With no wind or sun,there may be no power. Projects are built in places where resources are abundant,but often far away from the cities where power is needed. Solar projects are expensive to set up. Hydroelectric projects can cause problems with flooding when they change the natural flow of rivers. Biofuel projects use up land,which could be used for growing food.\nCan renewables really be the future of energy?Our modern world has been built on fossil fuels,so it is hard to change quickly. However,the use of renewable energy is growing in China and around the world. Given the problems of climate change,there is little doubt that they will continue to grow. As extracting fossil fuels is becoming more difficult and expensive,the cost of renewable energy is falling. New battery technology,for example,solves the problem of bringing electricity from distant sources to cities. Along with our being more aware of our energy consumption and waste,a clean,green energy future is possible and necessary.\n## UNIT 4\n## Using Words and Expressions\n1 Combine the suffixes with the words to form new words. In pairs,think of more words formed with these suffixes and draw a mind map.\n$\\begin{array}{lll}\\text { resolve self } & \\text { commit } & \\text { bitter } \\\\ \\text { exhibit vigour persevere } & \\text { invest } \\\\ \\text { real } & \\text { assign cruel } & \\text { guide } \\\\ \\text { tolerate sail } & \\text { envy } & \\text { navigate }\\end{array}$\n-tion -ance -ment -or 3\nmotive\n4 diary\n5 baseball\n6 investigation\n7 image\n8 a of snow\n9 personal\n4 Translate the sentences into English,using the words and phrases in brackets.\n1 在我看来,沙克尔顿不仅是一位称职的探险家,还是一位了不起的领导者。(qualified)\n2 即使当他命令船员弃船时,也不曾流露出沮丧的情绪。(crew,abandon)\n3 在他的指导下,船员们服从纪律,忙碌却不慌乱。(guidance)\n4 他鼓励船员们参与各种娱乐和庆祝活动,因为他认为这些活动能使他们精神振作起来。(recreation,keep one's spirits up)\n5 他知道,长时间在波涛汹涌的海上漂泊和在令人痛苦的环境下生活,每个人都急切地想要返回家乡。(rough,miserable)\n6 他决心要将所有船员安全地带回祖国,这也是他对船员们的真切关怀。(resolution,genuine)\n## Using Structures\n1 Complete the sentences using the correct forms of the verbs in brackets.\n$1 \\mathrm{I}$ (think) about what you said ... and I think you're probably right.\n2 We (try) to arrange an interview with the presidential candidate for days,but we\n(not receive) their response yet.\n3 I guess that you (use) the computer a lot recently. You should rest your eyes more often.\n4 I'm sorry the meeting (delay). you (wait) a long time?\n5 you\n(iron) the shirt?It is still damp.\n6 The oven in her kitchen (give) off a sweet smell. Do you know what she is cooking?\n2 Complete the conversations below using the correct forms of the verbs in brackets. Then explain your choices.\n1 A: George,you (see) Martin recently?\nB: No,but I (call) him last week. He said he was busy.\nA: What he (do) these days?\nB: I think he (do) some experiments. He has to finish a paper before the end of this month.\n2 A: How long you (play) for this team?\nB: For two months.\nA: How long you\n## (play) rugby?\nB: Since I was eight years old.\n3 A: Jane,come and see what I (find).\nB: What's so surprising?\nA: Well,I___ (look) through some old photos and I (find) this one of you and me.\nB: Oh,my goodness. This photo (take) on the day when we (enter) university. That was\n15 years ago.\n3 Read the advertisement below and then write a letter to apply for the job. The expressions below may help you.\n## CYCLING PARTNERS WANTED\nWe are looking for cycling partners to join us for a trip to Zhangjiajie,and we are looking for people who are positive,full of vigour,and highly disciplined,preferably with a strong passion or interest for photography,painting,or writing. Guesthouses and camping along the way.\nIf you are interested,please email: carol@rjcyclingteam.com.\n- I would like to ...\n- I'm interested in ...\n- I think I am a good candidate for your ...\n- I have been learning/practising/ ... since ... / for $\\ldots$\n- I also have ... years' experience as ... in ...\n- I'm looking forward to hearing from you.\n## Listening and Speaking\n## Before you listen,discuss the questions with a partner.\n1 Have you ever encountered a difficulty or challenge in your life?\n2 What did you do to overcome that difficulty or challenge?\n2 A school counsellor is giving a speech. Listen to the speech and choose the best answers.\n1 What is the subject of his speech?A What adversity means.\nB How to overcome adversity.\nC How to build up confidence.\nD Keeping a positive attitude towards life.\n2 According to the speaker,what are the three ways to deal with adversity?A Change the way you look at things.\nB Take action.\nC Learn from your mistakes.\nD Find someone to talk to.\nE Focus on your goals.\nF Develop healthy habits.\n3 What is the purpose of writing down your problems in detail and putting them in order?A To face your failures.\nB To deal with your problems one by one.\nC To restore confidence.\nD To help you distinguish between real problems and unnecessary worries.\n4 Which of the following is not mentioned in the speech?A Improving your health can help you cope with adversity.\nB Developing healthy habits will make you feel happy and confident.\nC Developing healthy habits will help you concentrate on your work.\nD Staying with friends and family may help you cope with adversity.\n3 Discuss the questions in groups.\n1 What other advice can you think of for overcoming difficulties?\n2 Do you agree that adversity makes one stronger and better?Why or why not?\n## Reading and Writing\n4)) 1 Read the passage about a famous person in ancient China and find out what adversity he faced.\n## FAN ZHONGYAN\nPerhaps one of the most famous sayings in China is,\"To be the first to feel concern for the troubles of the world,and the last to enjoy its pleasures.\" Written by Fan Zhongyan,this 11th century proverb provides a goal for all Chinese government officials to aspire to.\nFan Zhongyan (989-1052) himself was a good example of someone who lived by these words. Fan was born in Suzhou in 989 CE. When he was just one or two years old,his father died and his mother married another man. From a very young age,he was very diligent in his schoolwork. Later,he left his stepfather's family and had to stay in a temple,where he was only able to eat porridge each day. In the winter,he had to cut frozen porridge into pieces for his meals. It is said that one day one of his friends noticed that he was not eating well,so he sent over some tasty food. Fan refused to touch it,saying that he wanted to be content with what he had.\nIn 1015,Fan passed the imperial examination and became a government official. While he served in Taizhou,he always had the people's best interest at heart,and so he proposed building a sea wall to protect homes from flooding. This sea wall was later called \"Lord Fan's Embankment\". Serving with distinction,he helped build up defenses when the country was threatened by war. Then,once the country was at peace again,he was promoted to a highlevel position in the capital,where he was able to advise the emperor on government policy.\nAs an advisor to the emperor,Fan then tried to institute government reforms,known as the Qingli reforms. However,many conservative bureaucrats opposed him,and so the reforms were stopped and Fan was forced to leave the capital and go into exile.\nWhile in exile in 1045,Fan wrote an essay entitled Memorial to Yueyang Tower. In the essay,he wondered if it was possible to find government officials who would be firm in their desire to look after the needs of the common people,and not worry about their own personal welfare. Of such a man,Fan said,\"When serving in a high office at court,he will be concerned for the people;if living on distant rivers and lakes,he will be concerned for his sovereign. When serving,he worries;while in retirement,he worries. And when does he enjoy himself?One must say: To be the first to feel concern for the troubles of the world,and the last to enjoy its pleasures.\"\nAfter Fan retired,he bought a farm and used it to provide jobs for local people. The profits from the farm were then used to pay for the education of poor children. Though by this time he was a wealthy man,he spent all of his money helping others and lived a very simple life.\nIt is refreshing to think that there was once such a person who did not just speak wise words to live by,but who also put those words into practice during his own life. Fan Zhongyan was just such a man.\n2 Put the events in the correct order.\nFan retired and bought a farm.\nFan wrote the essay Memorial to Yueyang Tower.\nFan was demoted.\nFan passed the imperial examination.\n1 Fan's father died.\nFan built a sea wall in Taizhou.\nFan helped build up the country's defenses.\nFan was only able to eat one serving of porridge a day.\nFan tried to institute government reforms.\nFan became a government official.\n3 Read the passage again and answer the questions below.\n1 What do people expect an honest government official to live by?\n2 Why did many bureaucrats oppose Fan's reforms?\n3 What did he express in his famous essay?\n4 How did Fan use his farm to help others?\n5 In the opinion of the author,what was refreshing about Fan's life?\n4 In groups,discuss the following questions.\n1 How was Fan a good example of the saying?\n2 In what ways can you put Fan's saying into practice?\n5 Have you ever met or heard of someone who persevered and overcame adversity in his/her life?Write a story about this person. Your story should include the following:\n- An introduction which tells us the name of the person,what work he/she does,and how you got to know him/her\n- Some details about the problem he/she faced\n- The different ways he/she tried to overcome the problem\n- How he/she felt after overcoming the difficulties\n- Any lessons that you learnt from this person's story\n## *Expanding Your World\n## AN EXCERPT FROM\nTHE OLD MAN AND THE SEA (adapted)\nBlood attracted the shark from deep down in the sea. Suddenly,he was on top of the blue water,shining in the sun. Then he fell back into the sea and started swimming in the direction of the skiff and the fish.\nSometimes he lost the scent of the fish. But when he picked it up again,he swam hard in that direction. He was a big Mako shark who swam as fast as the fastest fish in the sea,and everything about him was beautiful,except his jaws. His back was blue like a sword fish,his belly was silver,and his thick skin was smooth and handsome. He looked like a sword fish except for his huge jaws. Just under the surface you could see his fin moving quickly through the water. Inside his jaws all of his teeth were shaped like claws. They were long and sharp on both sides. The shark is so fast and strong that he is king of the sea. Now he smelled a fresh scent and swam quickly through the water.\nWhen the old man saw him coming,he knew that this shark was not afraid. He prepared the harpoon and some rope as the shark approached. The rope was short as he had cut some away before to tie the fish.\nThe old man's head was clear now and he was ready,but he was not hopeful. I can't win,he thought. He watched the great fish come closer. This might be a dream,he thought. I cannot keep him from hitting me but maybe I can get him.\nThe old man saw the shark's mouth open and take a bite of the fish just above its tail. The shark's head and back came out of the water and the old man could hear the noise of skin and flesh ripping when he pushed the harpoon down onto the shark's head between his eyes. That was the location of the brain and the old man hit it using all his strength. Despite this,he worried that this was not over yet and that things might still get worse.\nThe shark turned over again and again,wrapping himself in the rope. The old man knew that he was dead but the shark would not accept it. Then,on his back,with his tail lashing and his jaws clicking,the shark plowed over the water. Three-quarters of his body was clear above the water when the rope broke. The shark lay quietly for a little while on the surface and the old man watched him. Then he went down very slowly.\n\"He took about forty pounds,\" the old man said aloud. He took my harpoon too and all the rope,he thought. And now my fish bleeds again and there will be other sharks soon.\nHe did not want to look at the damaged fish anymore. When the fish had been hit,it felt like he was hit.\nBut I killed the shark that hit my fish,he thought. And he was the biggest one that I have ever seen. And God knows that I have seen big ones.\nI knew I could not catch the shark,he thought. I wish it had been a dream now and that I had never caught the\nfish and was alone in bed reading newspapers.\n\"But man is not made for defeat,\" he said. \"A man can be destroyed but not defeated.\" I am sorry that I killed the fish though,he thought. Now I do not even have a harpoon to protect myself. The shark is cruel,strong,and intelligent. But I was more intelligent than he was. Perhaps not,he thought. Perhaps I only had a better weapon.\n\"Don't think,old man,\" he said aloud. \"It's time to sail home.\"\nBut I must think,he thought. Because it is all I have left. That and baseball. I wonder how the great DiMaggio would have liked the way I hit the shark in the brain?It was no great thing,he thought. Any man could do it.\n\"Think about something cheerful,old man,\" he said. \"Every minute now you are closer to home. You sail lighter now for the loss of forty pounds.\"\nHe knew this part of the current could be dangerous. But there was nothing to be done now.\n\"Yes,there is,\" he said aloud. \"I can tie my knife to the bottom of one of the oars.\"\nSo,he did that.\n\"Now,\" he said. \"I am still an old man. But I do have a weapon.\"\nThe breeze was fresh now and he sailed on well. Some of his hope returned.\n## Using Words and Expressions\n1 Write down the new words from the unit based on the definitions.\n1 difficult to understand\n2 the way you feel at a\nparticular time\n3 the general arrangement,plan,design,etc. of something\n4 a strong thread used for\ntying things together\n5 a difference between similar things\n6 a person who does an activity just for pleasure,not as a job\n2 Match the words from both columns to make phrases. Look up the meanings of the phrases in a dictionary if necessary.\n$\\begin{array}{ll}\\text { folk } & \\text { comprehension } \\\\ \\text { blank } & \\text { deadline } \\\\ \\text { core } & \\text { expression } \\\\ \\text { electronic } & \\text { era } \\\\ \\text { furniture } & \\text { music } \\\\ \\text { diamond } & \\text { prejudice } \\\\ \\text { golden } & \\text { values } \\\\ \\text { reading } & \\text { version } \\\\ \\text { racial } & \\text { wedding } \\\\ \\text { tight } & \\text { polish }\\end{array}$\n1\n2\n3\n4\n5\n6\n7 8\n9\n10\n3 Complete the following sentences using the phrases in Activity 2.\n1 With such a wide variety of comedy series on TV,I would say we are in a of comedy.\n2 I tried to explain what had happened,but he just looked at me with a and remained silent.\n3 Just one month after the was launched,the novel appeared on several bestseller lists.\n4 The happy couple,who are both over 80,celebrated their anniversary last week.\n5 Everyone on this project is working extremely hard to meet the\n6 You can improve your by reading a wide variety of texts.\n7 The theatre has a reputation for providing world-class performance.\n8 The room is filled with the smell of\n4 Translate the following sentences into English,using the words and phrases in brackets.\n1 我愿意和言行一致的人交朋友。(correspond with)\n2 这首诗有许多不同的英译版本。(version)\n3 志愿者们希望能将爱的种子散播到每个孩子的心中。(sow the seeds)\n4 我需要一根绳子把这些气球扎起来。(a piece of string)\n5 在信中他表达了对战争中伤亡的无辜平民的同情。(sympathy,innocent,civilian)\n## Using Structures\n1 Use relative pronouns or adverbs to connect the following sentences.\n1 The Iliad (《伊利亚特》) and the Odyssey $\\left(《\\ln _{6}\\right.$ 德赛》) are among the earliest Western poems. They are considered masterpieces of Western literature.\n2 In 2017,Bob Dylan was awarded the Nobel Prize in Literature. This raised a heated debate among the public: Can song lyrics ever be poetry?\n3 We learnt nursery rhymes as children. We never seem to forget them.\n4 It can be an enjoyable experience to recite these poems. The rhymes and rhythm of the poems give them a memorable quality.\n5 Clicking the link will take you to the website. There you can find classic poems from all around the world.\n6 Why did the poet write this poem?The reason was to amuse people and make them smile.\n7 The poem I Wandered Lonely as a Cloud describes a special moment in time. At that moment the poet was moved by a field of yellow daffodils dancing in the wind. 8 Emily Dickinson was a great American poet. Her life remained a mystery.\n2 Read the following text and fill in the blanks with correct words.\nMulan is a legendary woman from ancient Chinese history,the earliest record is a 360-word poem known as The Ballad of Mulan. There is no proof she was a real person. The only information we are sure about is that her story is connected with the history of China in the 4th or 5th century CE. In the ballad,Mulan decides to take her aged father's place in the army. After twelve years' fighting,the army returns and the warriors are rewarded. Mulan turns down an official post is offered by the Khan and asks only for a horse to take her back home. After greeting her family,Mulan changes back into her female clothing and visits her comrades,are all amazed and confused. During the 12 years in the army,they did not realise that Mulan was a woman.\n*3 Read the lines taken from Tagore's Stray Birds. Follow the pattern of words and use your imagination to write your own lines.\n- The hills are like shouts of children who raise their arms,trying to catch stars.\n- Let me think that there is one among those stars that guides my life through the dark unknown.\n- Let him only see the thorns who has eyes to see the rose.\n- There are tracts in my life that are bare and silent. They are the open spaces where my busy days had their light and air.\n## Listening and Speaking\n1 Read aloud the following lines taken from Robert Burns's“Auld Lang Syne” and answer the questions.\n1 Have you ever heard of the poem or the song?Can you sing it?\n2 What do you know about the song or the poet?\nShould old acquaintance be forgot,and never brought to mind?\nShould old acquaintance be forgot,and auld lang syne?\nFor auld lang syne,my dear,for auld lang syne,\nwe'll take a cup of kindness yet,for auld lang syne. And surely you'll buy your pint cup!and surely l'll buy mine!\nAnd we'll take a cup o' kindness yet,for auld lang syne.\nFor auld lang syne,my dear,for auld lang syne,we'll take a cup of kindness yet,for auld lang syne.\n## Listen to the introduction on Robert Burns and complete the notes.\n## ROBERT BURNS\nBorn:\nNationality:\nEducation:\nOccupation:\nNotable works: 1 \"Auld Lang Syne\",written in 2 3\n3 Listen again and answer the questions.\n1 What topic was Robert Burns interested in?\n2 When do people usually sing the song \"Auld Lang Syne\"?What is so special about the lyrics?\n3 Which night is known as Burns Night in Scotland?What do people do on the night?\n4 Practise reading aloud the poem \"Auld Lang Syne\" and sing along with the music.\n## Reading and Writing\n(I)) 1 Read the text and answer the questions.\n1 What are the typical features of classical Chinese poetry?\n2 How is modern poetry written?\n3 What themes did the three Tang Dynasty poets like to write about?\n4 Who first introduced Americans to Chinese poetry?\n5 When did European literature come to China?\n6 Who are the most popular English Romantic poets?\n7 What does the writer think about translations of poems?\n## EXPLORING POETRY IN CHINA\nPoetry plays with sounds,words,and grammar. That makes poetry difficult to write but very interesting to read. Poetry uses colours,feelings,experiences,and images to paint a picture in your mind.\nIn Chinese classical poetry,the form is very important: the correct number of lines and the number of characters in each line. Poetry often follows special patterns of rhythm and rhyme. However,modern poets began to reject traditional forms and structures for poetry in the 20th century. As a result,most poetry today is written in free verse,with lines of varying length.\nDuring the Tang Dynasty,a high point of classical Chinese poetry,poems by Li Bai,Du Fu,and Wang Wei became very popular. Widely known as a genius and often called the \"Immortal Poet\",Li Bai (701-762) wrote with a romantic style and his poems celebrated things such as friendship,nature,and wine. Du Fu $(712-770)$ is also known as one of the greatest Chinese poets. He has been called the \"Poet-Historian\" and the \"PoetSage\" by Chinese critics,and his poems cover a range of topics,with his most famous poems reflecting on the effects of war on the people. Wang Wei (701-761) was a painter,musician,and poet,and he was well known for his love of nature in his paintings and poetry. Outside of Asia,the study of Chinese language introduced the West to Chinese poetry. Americans were first introduced to classical Chinese poetry by American poet Ezra Pound (1885-1973). He translated 18 classical Chinese poems,mainly by Li Bai,into English,based on the notes of the American art historian Ernest Fenollosa (1853-1908). At about the same time,Chinese writers started reading more foreign poetry. From around 1910 onwards,European literature came to China when some famous writers began to translate both poetry and novels into Chinese.\nJust like readers in the West,Chinese readers admire Shakespeare,John Milton,Alexander Pope and many others for their fine English poetry. English Romantic poets are greatly loved in China. The nature poems by William Wordsworth,Ode to the West Wind by Percy Bysshe Shelley,George Gordon Byron's Isles of Greece,and long poems by John Keats have long been favourites. The style and the atmosphere in their poems have often led to comparisons with poets such as Du Fu and Li Bai. Among modern poetry,the American poet Robert Frost and his poems might be the best known.\nToday,many Chinese people are becoming more interested in reading poems,no matter in what language they are written. Translations can be good,but being able to read in the original language is best. No matter how well a poem is translated,something of the spirit of the original work is lost. Besides,poems and literature can be bridges between East and West. They can help us to understand each other better,or as the poet Mu Dan wrote:\nQuietly,we embrace\nIn a world lit up by words.\n## Discuss the questions with your partner.\n1 How has foreign poetry influenced Chinese poetry?Find the clues from the text to support your opinion.\n2 Do you think translating poems from one language to another is a good thing?Why?\n3 Read the poems in Expanding Your World and choose the poem you like best. Write an essay about your understanding of the poem,and explain why you like it. The following expressions may help you.\n- The poem is written from a parent's/... perspective.\n- The poet describes the scene ...\n- The poet compares ... with ...\n- ... reminded me of ...\n- The poet was filled with ... as he/she wrote ...\n- The image of ... brings a feeling of ...\n- The reason why I love this poem is that ...\n## *Expanding Your World\nSPRING MORNING\nMeng Haoran\nThis spring morning in bed I'm lying,Not to awake till birds are crying.\nAfter one night of wind and showers,How many are the fallen flowers?\n(translated by $X u$ Yuanchong) ON THE STORK TOWER\nWang Zhihuan\nThe sun beyond the mountain glows;The Yellow River seawards flows.\nYou can enjoy a grander sight\nBy climbing to a greater height.\n(translated by Xu Yuanchong)\n## THE ROAD NOT TAKEN\nTwo roads diverged in a yellow wood And sorry I could not travel both And be one traveler,long I stood And looked down one as far as I could To where it bent in the undergrowth;Then took the other,as just as fair,And having perhaps the better claim,Because it was grassy and wanted wear;Though as for that the passing there Had worn them really about the same,And both that morning equally lay In leaves no step had trodden black. Oh,I kept the first for another day!Yet knowing how way leads on to way,I doubted if I should ever come back. I shall be telling this with a sigh Somewhere ages and ages hence: Two roads diverged in a wood,and II took the one less traveled by,And that has made all the difference.\n## THE GIFT\n1 want to give you something,my child,for we are drifting in the stream of the world.\nOur lives will be carried apart,and our love forgotten.\nBut 1 am not so foolish as to hope that 1 could buy your heart with my gifts.\nYoung is your life,your path long,and you drink the love we bring you at one draught and turn and run away from us.\nYou have your play and your playmates. What harm is there if you have no time for thought for us?\nWe indeed,have leisure enough in old age to count the days that are past,to cherish in our hearts what our hands have lost for ever.\nThe river runs swift with a song,breaking through all barriers. But the mountain stays and remembers,and follows her with his love.\nTagore\n## ON CHILDREN\nYour children are not your children.\nThey are the sons and daughters of Life's longing for itself.\nThey come through you but not from you,\nAnd though they are with you yet they belong not to you.\nYou may give them your love but not your thoughts,\nFor they have their own thoughts.\nYou may house their bodies but not their souls,For their souls dwell in the house of tomorrow,which you cannot visit,not even in your dreams.\nYou may strive to be like them,\nbut seek not to make them like you.\nFor life goes not backward nor tarries with yesterday.\nYou are the bows from which your children\nas living arrows are sent forth.\nThe archer sees the mark upon the path of the infinite,and He bends you with His might\nthat His arrows may go swift and far.\nLet your bending in the archer's hand be for gladness;\nFor even as He loves the arrow that flies,so He loves also the bow that is stable.\nKahlil Gibran\n## Appendices 附录\n## Notes 注释\n## Unit 1\n## The Middle Ages 中世纪\n中世纪也称作Medieval times/period，是指欧洲从罗马文明瓦解起到文艺复兴运动之间的大约 1,000 年左右。这一时期,宗教教会统治严酷,艺术局限于为宗教服务,成为基督教的象征性再现,体现于教堂建筑在艺术及工程设计所取得的传世成就,如拜占庭教堂、罗马式教堂、哥特式教堂,以及与宗教相关的雕刻、绘画等。这一时期的艺术作品也偶有世俗内容的体现。\n2 Their works were often primitive and two-dimensional,and the main characters ... 他们的作品通常较为粗糙且二维化,主体人物 $\\cdots \\cdots$\ndimension意为“维”,又称“维度”,系几何学及空间理论概念,也是绘画、构图的基本概念之一。构成空间的每一个因素，如长、宽、高各自称作一维。直线是一维的,平面是二维的,普通空间 （立体）属于三维。\n## Giotto di Bondone (1267-1337) 乔托·迪·邦多纳\n乔托是意大利文艺复兴初期的画家、雕塑家、建筑师，被誉为“欧洲绘画之父”。乔托的作品，突出人物和形象的自然性,画作富有景深视觉效果,栩栩如生,为同时代绘画杰出楷模,在绘画艺术史上产生了深远的影响。\n## The Renaissance 文艺复兴时期\n文艺复兴是欧洲新兴资产阶级在意识形态领域开展的反封建、反教会神权的一场思想文化运动。13、14世纪酝酿并逐步兴起于意大利,15世纪末叶扩展至其他欧洲国家,16 世纪达到顶峰。它从意识形态领域各方面冲击封建教会束缚，提出并建立起人文主义世界观，即反对教会的“神性”,肯定人的价值和尊严。这是一段科学和艺术的革命和变革时期,这一时期的绘画艺术受到人文主义思想的影响,绘画技法得以创新发展,艺术家在人体表现、景深、色彩、动作形态表现以及形象布局等诸多方面有巨大的发现和创新。\n## Masaccio (1401-1428) 马萨乔\n马萨乔是意大利文艺复兴时期的重要画家。他的一生虽然短暂,但在西方美术史上却占有重要的地位,他在画作中运用了透视法,极大地提升了绘画作品的真实性和可观赏性。\n“透视法” ( the use of perspective ) 为美术理论术语,指科学地利用线条或色彩在平面上表现立体空间的方法。这一美术理论概念是文艺复兴的产物,马萨乔在其画作中最先体现这种透视关系,形成概念，后经达·芬奇等画家发展完善，形成完整的理论体系。\n6 Influential painters such as Leonardo da Vinci (1452-1519),Michelangelo (14751564),and Raphael (1483-1520) built upon Giotto and Masaccio's innovations to produce some of the greatest art that Europe had ever seen. 一些颇具影响力的画家,例如莱昂纳多 - 达-芬奇、米开朗琪罗和拉斐尔,在乔托和马萨乔的创新基础上继续发展,创作出欧洲前所末见的一些最伟大的艺术作品。\n达·芬奇、米开朗琪罗和拉斐尔是文艺复兴时期三位最为杰出的美术家，在西方美术史上是划时代的里程碑式人物，有“文艺复兴美术三杰”之称。\n达·芬奇,意大利艺术家、学者、发明家。他自幼刻苦钻研科学,在天文、地理、力学、数学、解剖学、植物学等领域成就卓著,在技术方面也有许多重大发明和革新。达·芬奇是一位博学全才,尤以在艺术领域的贡献最为突出，他建立了完整的绘画理论，其画作如《最后的晩餐》( The Last Supper)、《蒙娜丽莎》( Mona Lisa) 等，居意大利文艺复兴时期最优秀的艺术作品之列。\n米开朗琪罗，意大利雕塑家、画家、建筑家、诗人。他所塑造的人物形象具有力量和健美完美结合的特点，表现出雄浑壮伟的英雄精神。他的艺术作品,如《大卫》(David) 雕像、西斯廷礼拜堂的壁画，鲜明地体现了人文主义思想和现实主义与浪漫主义相结合的特征，是意大利文艺复兴鼎盛时期的代表作。\n拉斐尔,意大利画家。他绘有大量壁画,擅长塑造圣母形象。他的画作,如《雅典学院》( School of Athens ),表现出纯真优美、庄重自然、明快清晰、和谐简洁的古典美术品质。他优雅的人物描绘和画面构图技巧一直影响到 20 世纪初期的艺术家。\n7 While painters as early as Da Vinci had used oil,this technique reached its height with Rembrandt (1606-1669),who gained a reputation as a master of shadow and light. 尽管早在达. 芬奇时代,一些画家就使用油彩绘画,但伦勃朗使得这种技艺达到顶峰,他拥有“光影大师”的雅称。\n此句while 为“尽管;虽然” 之意,相当于although,引导让步状语从句,是连词 while 的基本用法之一。例如:\nWhile I like you personally,I don’t think you are doing the right thing this time. 尽管我喜欢你，但我认为这一次你做得不对。\nWhile the news,so far,has been good,there may be days ahead when it is bad. 虽然到目前为止好消息不断，但末来的日子里或许会有坏消息。\n伦勃朗，荷兰画家，是欧洲 17 世纪最伟大的艺术家之一。他擅画肖像、人物风俗、宗教历史题材画作。伦勃朗擅长灵活独到地处理复杂画面中的明暗光线对比，用光线强化画中的主要部分，也让暗部去弱化和消融次要因素,从而令画作传递出强烈的戏剧效应,形成独具个性的画风。其代表作有《夜巡》(The Night Watch ) 等。\n## Impressionism印象主义（画派）\n印象主义，兴起于19世纪60年代的法国，是西方绘画史中的重要艺术潮流运动，也被视为一个独立的绘画流派。画家们受当时不断进步的光学理论和其他科学领域的启发,在用色上突出光线的反差对比,注重绘画中光线明暗的表现和创新尝试。这一流派的典型特点是画作个性鲜明，从自然取材，重要的不是表现主题,而是力求再现在一瞬间光从物体表面反射到眼睛的实际印象。这一流派的代表人物有莫奈、雷诺阿、马奈、毕沙罗、西斯莱等。\n莫奈（1840-1926 )，法国画家，西方绘画印象派的创始人和领袖，也是印象主义艺术大师中最具影响力的人物。他擅长光影表现技法,他用光影和色彩描绘出自己时代世界的迷幻和浪漫,创作出一系列色调丰富、观察力新颖、富有人生乐趣的风景画。其代表作有《印象·日出》( Impression,Sunrise )、《圣拉查尔火车站》( La Gare Saint-Lazare )、《睡莲》( Water Lilies ) 等。\n雷诺阿（1841一1919),法国印象派重要的代表人物。除一些风景画作外,雷诺阿以描绘人物著称,尤其是女性和孩童。他的画作多以阳光和鲜亮的色彩给观者带来愉悦的感受,向人们展现着世间美景和人间的友善和温暖。他的代表作有《船上的午餐》( Luncheon of the Boating Party )、《煎饼磨坊的舞会》( Dance at the Moulin De La Galette ) 等。\nimpressionism一词由 impression 和后缀-ism 构成。名词后缀-ism 相当于汉语的“主义;论;说;派;性”。例如: capitalism 资本主义、modernism现代派、humanism人性等。\n【思考】你还知道哪些带有后缀-ism 的名词?它们分别表示什么意思?\n## 9 ink wash animation film 水墨动画电影（水墨动画片）\n水墨动画片是我国艺术家和电影制作者共同努力，将国画传统绘画技艺与现代动画电影形式相结合的创举,在我国乃至世界美术及影视艺术领域都具有划时代的意义。这个动画艺术新品种诞生于上世纪 60 年代初期,上海美术电影制片厂经过一年多的精心努力,制作完成世界第一部水墨动画片《小蝌蚪找妈妈》,该片根据方惠珍、盛珞德的同名童话改编，取材于国画大师齐白石绘画的鱼、虾等形象。影片获得国内外一致好评,成为我国动画电影的里程碑。该厂后续还制作了《牧笛》《山水情》等水墨动画电影,获得国内外广泛赞誉。\n10 Also of primary note is a collection of nearly 100 bronze objects from the Shang Dynasty (1600 BCE-1046 BCE). 同样十分重要的（看点）是一组近百件商代（公元前 1600 年一公元前 1046 年）青铜器藏品。\nof note是习语。如果人们说某人或事“of note”，则是表达此人或此事十分“重要;有趣” 或是“值得关注;值得一提”。例如:\nNothing of note happened that day. 那天没什么重要的事发生。\nHe had already designed some buildings of note by then. 那时他已经设计出一些颇具影响力的建筑物了。\n11 This is just a small taste of what is in store for you in this exhibition. 这只是该展览供您参观的一小部分。\n此处,taste是“经历;感受;体验” 的含义。taste作这种用法时,经常用作单数,形成较为固定的短语a taste of。例如:\nThe trip aims to provide the children with a taste of the countryside first-hand. 这次旅行旨在让孩子们亲身感受一下乡村。\nThis became his first taste of acting for the big screen. 这成为他登上大银幕的初次演出体验。\n此句的 in store (for somebody) 是习语,表示“某事即将发生”,英语相当于“about to happen”。例如: Who knows what lies in store for us?谁知道前面有什么等着我们呢?\nThere is a real treat in store for everyone this weekend!这个周末有好事等着大家呢!\n## Unit 2\n1 For example,some of them may become involved in tobacco or alcohol abuse,which can lead to physical and mental health problems. 例如,有些青少年会沉溺于烟酒不能自拔,造成生理和心理健康问题。\ntobacco or alcohol abuse 意为“过度吸烟或饮酒”。abuse此处意为“( 无节制的) 滥用;妄用”,既可以用作名词又可以用作动词。例如: the abuse of power 滥用权力、abuse one's position to do sth 滥用职权做某事。再如:\nThe leader has been arrested for the abuse of power. 这位领导人因滥用权力而被捕。\nShe abused her position as principal by giving jobs to her friends. 她滥用校长职权,把工作安排给她的朋友们。\nabuse 还有“虐待” 之意,作名词和动词皆可。如:\nMeasures have to be taken to stop animal abuse. 必须采取措施禁止虐待动物。\n2 There is a famous saying based on the philosophy of Aristotle: \"We are what we repeatedly do.” 有一条基于亚里士多德哲学思想的著名谚语说道:“重复的行为造就了我们。”\n亚里士多德 ( Aristotle ),古希腊人,世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家,堪称希腊哲学的集大成者。他是柏拉图的学生。他有一句名言:“吾爱吾师,吾更爱真理。” 3 To facilitate a positive change in our bad habits,we must first examine our bad habit cycles and then try to adapt them. 想要促使不良习惯朝着积极的方向转化,我们必须首先审视自己的坏习惯循环，然后尽力去调整。\n文中 adapt 和 adjust 都可以表示“调整；使适应”的意思，常见用法为 adapt/adjust sth to do sth。如:\nIt may be necessary to adjust/adapt your ideal to make it more practical. 你需要调整你的理想,让它更实际。\n而adapt/adjust to sth 的用法表示“适应 (环境、形势 )”如:\nIt certainly takes time to adjust/adapt to new rules. 适应新规则当然需要时间。\n4 I feel more dynamic and stronger than ever,in both body and mind. 我感到身体和精神都比以前更富活力，更加强健。\nAfter six months of trying out new ways of relaxing,I feel much more energetic. 用了六个月尝试新的放松方式后,我感到精力充沛多了。\ndynamic 和 energetic 都可以形容人有活力,但前者更强调精神上“有活力、有思想、有创意”,而后者更强调体力上“精力充沛”。dynamic 还可以表达某物、某地、某种关系有活力。如：\nI am very happy to join this young and dynamic team. 我非常高兴加入这个年轻、有活力的团队。\nThe dynamic economy in this region has greatly improved people's living standard. 这个地区活跃的经济极大地提高了人民的生活水平。\nOnce she steps on stage,she becomes extremely energetic. 她一站上舞台,就变得活力四射。\n另外,dynamic 还常可以表达“动态的” 含义。如:\nThe policy-making process is dynamic and flexible. 决策过程是动态和灵活的。\n5 Now my dad and I go rock climbing together monthly!现在我和爸爸每个月都一块去攀岩。\nmonthly 是由名词 month 和后缀-ly构成，在此处是副词，意思是“每月”。monthly 有多种词性,可以用作副词，也可以用作形容词（“每月的”,如: monthly pay 月薪）和名词（“月刊”)。类似的词还有: daily、weekly。\n【思考】你还知道哪些“名词 $+-l y ”$ 的单词,它们的词性是什么?表达什么意义?\n6 As Gandhi said,“Be the change you want to see in the world.\" 正如甘地所说,“欲变世界,先变其身。\"\n甘地 ( 1869-1948)，印度现代民族解放运动的著名领袖,也是印度伟大的民族英雄。以倡导非暴力不合作运动闻名于世,不仅激励了印度人民奋起争取民族解放,也鼓舞了其他殖民地国家的人民争取民族独立、民权和自由。甘地一生著述颇丰，他的很多观点富含哲理。\n## Unit 3\n## 1 greenhouse effect 温室效应\n由于地球大气的作用很像是一个玻璃或塑料温室的屋顶和墙,温室效应因此而得名。地球的大气允许大量阳光通过并加热地面。地球以红外辐射的形式发射热能返回大气中。由于大气中某些气体能吸收它,许多辐射热能不能自由进入太空,它们变得温暖并发射红外辐射返回地球,再次使地表变暖。这些气体被称为“温室气体”,主要包括水汽 (water vapor)、二氧化碳 (carbon dioxide )、甲烷 ( methane) 等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气。2 Previously,water quality in the Li River had suffered greatly from an increasing volume of tourists,many of whom frequently threw garbage into the river. 以往,漓江的水质因游客量的增长遭到了严重破坏，一些游客频繁将垃圾扔入江中。\nvolume 作为名词,常用来表达“数量” 意义,其数量概念大多与体积、容积有关;也与整个物体的移动过程有关,常表达流量、吞吐量、消耗量、工作量等,例如 the volume of rain water、so much volume of traffic、the volume of work 等。再如:\nWe have been so surprised by the volume of rain water this summer,which has been much more than when we first moved here. 我们对今年夏天的降雨量感到很吃惊,( 今年的雨量 ) 可比我们刚搬到这里时大多了。\nHow can the city government control such a large volume of traffic?市政府怎样才能控制这么大的交通流量?\nvolume、quantity 和 amount 都可以表示“数量”概念,但三者在实际的使用中略有差别。quantity 表达“数量;数额” 等含义时,用以说明事物“多少”的问题,常和large、enormous、high 以及 small、limited、minimum等程度形容词连用组成短语。这种表达数量的短语既可以修饰可数名词也可以修饰不可数名词，例如: a large quantity of water、a limited quantity of services等。amount 可以用作动词，意为“总计;共计”;也可以作名词，用来表达“总量” 或“数量” 之意义,常用来修饰不可数名词。例如: the amount of money、a massive amount of time、huge amount of food、the amount of your investment等。再如:\nAll enrolled students can have access to a large quantity of books in the library. 所有注册的学生都能接触到图书馆里大量的书籍。\nWe guarantee to return the original amount of your investment if everything goes well. 如果一切顺利，我保证还你投资的本金。\n## Water Ten Plan 水十条\n全称为《水污染防治行动计划》,最早叫“水计划”,因为要与已经出台的“大气十条”相对应,改为“水十条”。由环保部所属环境保护部环境规划院牵头编制,2015 年2月中共中央政治局常务委员会会议审议通过，4月16日正式发布。“水十条”旨在通过在污水处理、全面控制污染物排放等多方面进行强力监管和启动严格的问责制,改善全国水环境质量,实现生态系统的良性循环。\n## River Chief System 河长制\n河长制,即由中国各级党政主要负责人担任“河长”，负责组织领导相应河湖的管理和保护工作。河长制经水利部推广已经在全国许多省市落地。河长制的推行使诸多地区的水环境得到了明显改善,给严峻而复杂的水环境治理带来了曙光。\n5 In addition,the ambitious \"Water Ten Plan\" is also now tackling water pollution across the country. Other initiatives,such as the \"River Chief System\",hold senior officials responsible for reducing water pollution. With such campaigns in effect,China's waterways are heading towards a clean and sustainable future. 另外,“水十条” 的宏伟规划则是为了治理整个国家的水污染问题。例如“河长制” 这样的举措,还将减少水污染作为高级官员的责任。实际上，随着这些行动（的展开），中国的水资源正朝着洁净的、可持续发展的末来迈进。\n这一段话先后出现了三个表述“计划” 或“方案” 的词: plan、initiative、campaign。plan一词可以理解为“计划;条目”;initiative 一词可以理解为“新方案;倡议”;而 campaign 则可以理解为“运动;行动” 等含义。三个不同的词语使用不仅可以增强表达的丰富性,而且可以使句子衔接更为紧密。\n【思考】你能根据这三个词的不同含义分别写出不同的句子吗?\n## Unit 4\n## A SUCCESSFUL FAILURE 一次成功的失败\n这个标题使用了矛盾修辞法 (Oxymoron)，这种修辞手法是将两个意义上相互矛盾或排斥的词放在一起使用,以表面上不协调的搭配造成某种特殊的表达效果。又如:\nNo light,but rather darkness visible. 与其说是亮光，不如说是能看得见的黑暗。\nThe state of this house is a cheerless welcome. 房子里是一种冷清的欢迎气氛。\n2 Perce Blackborow joined an expedition with Sir Ernest Shackleton to Antarctica on the ship Endurance in 1914. 珀西 - 布莱克博罗于 1914年加入欧内斯特 - 沙克尔顿爵士的“坚忍” 号南极探险之旅。\nPerce Blackborow珀西·布莱克博罗 ( 1896-1949 ),威尔士水手。他因在“坚忍” 号船上的服务表现获得了“青铜极地勋章” (Bronze Polar Medal )。\nErnest Shackleton 欧内斯特 - 沙克尔顿 ( 1874-1922 ),英国极地探险家,曾带领英国探险队三次前往南极洲,是南极探险英雄时代的主要人物之一。课文内容描述的就是他第三次带领探险队赴南极探险 （1914-1917) 的故事,虽然最终没有到达原定的目标,但是沙克尔顿与“坚忍”号船员们在极地 700 多天的求生经历,创造了 20 世纪一次伟大的生还奇迹。这一真实的探险故事,不仅催生出不少相关的文学作品,还被拍摄成纪录片和电影。同时,沙克尔顿作为领导者的智慧和才能,常被各类经营管理类课程与书籍列为经典案例。\n3 The ice froze around us and we were well and truly stuck!冰把我们周围都冻住了,我们彻底被卡住了!\nwell and truly 意为“完全地;彻底地”。例如:\nThe party was well and truly over by the time he arrived. 他赶到时聚会已经完全结束。\nl'd rather not make any big purchases until we are well and truly out of debt. 在我们完全摆脱债务之前，我宁愿不买任何大件东西。\n4 \"Hold on now,Perce. Don't you go turning into another Tom,\" came the reply. 传来一声回答:“要坚持住啊,珀西。你可不要变成另一个汤姆。”\nhold on 可以表示“等一等;坚持住;继续”。例如:\nHold on. l'll be ready in just a moment. 稍等,我马上就好。\nWe just had to hold on until help arrived. 我们必须坚持住直到救援到来。\nWe've got to go now. We can't hold on any longer. 我们得离开了，不能再等了。\nNow hold on,Ed,that wasn't what we agreed at all!你等一下,艾德,咱们说好的可不是这样的!\n此处的 Don't you go ... 是一个祈使句，意思是“你可不要.....”。其后的 came the reply是倒装句,这种倒装句式常出现在描绘人物对话的情节中,尤其是在文学作品中,其目的是为了使叙述更加连贯、生动。例如:\n“You are very much older than I am,” said Winston. 温斯顿说:“你比我年长多了。”\n5 There was nothing like a good dinner and some music to cheer us up. 没有什么比得上一顿好饭和一点儿音乐能让我们振作起来了。\nthere is/was nothing like ... 是用来表达赞美的常见句型，意思是“没有什么比 $\\cdots \\cdots$.更 $\\cdots \\cdots \\cdots$。例如: There's nothing like a holiday to make one feel relaxed. 没有什么比得上假期更让人放松的了。\n【思考】你还学过哪些与 nothing相关的常用短语或句型吗？请举例说明。\n## Unit 5\n1 The distinctive characteristics of poetry often include economical use of words,descriptive and vivid language,integrated imagery,literary devices such as similes and metaphors,and arrangement of words,lines,rhymes,and rhythm. 诗歌的显著特点通常包括: 用词简洁;语言描述生动、形象;具备整合的意象;使用明喻和暗喻等文学手法;词、行、韵、节奏等编排有序。\n诗歌（poetry ）是依照一定的节奏、音调、韵律要求，以强烈而真挚的情感，凝练、形象的语言来表达和反映人的精神世界和社会生活的一种文学形式。\n## 2 different forms of poetry 不同种类的诗歌\nnursery rhymes 儿歌或童谣，由历代儿童传承下来的传统韵文或儿歌，在美国通常被称为“鹅妈妈儿歌”。常见的儿歌类型有摇篮曲 (催眠曲)、玩要儿歌、数目儿歌、历史事件或人物为题材的儿歌、谜语等。儿歌的特点是形式短小、语言通俗易懂、节奏明快、韵律响亮。\ncinquain 五行诗，指由五个诗行组成的诗歌形式。\nHaiku 俳句是日本诗歌的一种形式,是最短的抒情诗之一。俳句由三行 17 个音节组成：第一行 5 个音节,第二行 7 个音节,第三行 5 个音节。俳句中要有一个“季语”。所谓季语是指用以表示春、夏、秋、冬及新年的季节用语。\nblank verse 无韵诗，指不押韵的抑扬格五音步诗。\nfree verse 自由诗，指没有格律和没有押韵格式的诗。\nsonnet 十四行诗,指用几种规定韵式所写的由 14 行组成的诗。意大利十四行诗也称为皮特拉克十四行诗,一般韵式为 abbaabba cdecde 或 abbaabba cdcdcd;英国十四行诗也叫莎士比亚十四行诗,韵式是 abab cdcd efef gg。\n【思考】你还知道其他常见的英文诗歌类型吗?请通过网络搜索找到答案。\n3 The language of these rhymes,like Poem $A$,is to the point but has a storyline. 这些童谣（如诗歌A）的语言简单明了,但带有故事情节。\nto the point是习语，意思是“简明恰当;简洁中肯”。例如:\nI think his advice is very much to the point. 我认为他的建议很中肯。\nWe don't have much time left,so please make sure your comments are brief and to the point. 我们剩下的时间不多了,所以请务必简明扼要地陈述你的意见。\n4 A lot of Tang poetry has been translated into English,such as this one (F). 有许多唐诗被翻译成英文,比如这一首诗 $(F)$。\n望夫石\n王建\n望夫处，江悠悠,\n化为石,不回头。\n山头日日风复雨,\n行人归来石应语。\n王建 $(768-835)$,字仲初,预川（现河南省许昌市 ) 人,唐朝诗人。出身寒微,中过进士,曾一度从军,也做过官,晩年无妻无子,生活凄苦。他的诗题材广泛,思想深刻,多反映社会生活和人民疾苦。名篇有《田家行》《水夫谣》《羽林行》《射虎行》《古从军》《渡辽水》《田家留客》《望夫石》等。\n## Tagore 泰戈尔\n拉宾德拉纳特· 泰戈尔 ( Rabindranath Tagore ) ( 1861-1941),印度孟加拉语作家、诗人、哲学家、艺术家、社会活动家。泰戈尔从 15 岁开始文学创作,到去世前共创作了 50 多部诗集、13部中长篇小说、近 100 篇短篇小说、40多部剧本、2,000 多首歌曲,以及大量散文、随笔、游记、论文、论著等。1913 年获诺贝尔文学奖。泰戈尔对中国怀有崇高的友情。他20 岁时就写文谴责英国对中国倾销鸦片毒害中国人民的罪行。他还抨击和斥责日本军国主义侵略中国的行动,支持和同情中国人民的正义斗争。1924年他访问中国。中国人民尊敬他,也喜爱他的作品。他的诗集,如《吉檀迦利》《园丁集》《新月集》《飞鸟集》等在我国都广受欢迎。\n## Elizabeth Barrett Browning 布朗宁夫人\n伊丽莎白·巴雷特 · 布朗宁 (1806-1861),英国女诗人。生于英格兰达勒姆附近,卒于意大利佛罗伦萨。15岁时坠马受伤,长期卧病,在静养中博览群书,并从事诗歌创作。1838年以诗集《天使及其他诗歌》成名。诗人罗伯特·布朗宁慕名来访,与之相爱,后秘密成婚,并出走意大利。《葡萄牙人的十四行诗集》(Sonnets from the Portuguese ) (1850) 是她赠给丈夫的真挚感人的爱情诗,诗句精炼，才气横溢，被认为是 19 世纪中叶英国的优秀诗作。\n## 7 the Victorian era 维多利亚时代\n维多利亚时代指英国维多利亚女王（1819-1901) ( Alexandrina Victoria ) 的统治时期。维多利亚女王是英国历史上最有名的统治者之一,在位时期长达 63 年 (1837-1901)。在这一时期,英国的国力达到顶峰，并对外扩张，建立了庞大的殖民帝国。\n## Langston Hughes 兰斯顿·休斯\n兰斯顿·休斯 (1902-1967),美国黑人诗人、小说家、社会活动家、剧作家和专栏作家。他生于密苏里州的乔普林市,卒于纽约。1922年他进入哥伦比亚大学学习,曾当过水手、看门人、饭馆厨师、洗衣房工人和旅馆侍者,生活经验丰富。在此期间,他勤奋写作,在《危机》《机会》等黑人报刊上发表了不少诗作,参加哈莱姆文艺复兴运动。他的文学作品包括多种体裁,主要以诗歌闻名,被称为“哈莱姆的桂冠诗人”。他的创作始终围绕黑人（尤其是下层劳动人民）的生活而展开，倾诉了他们的苦难与辛酸、欢乐与希望，以及对自由、民主的追求与渴望，表达对种族歧视的抗议;因而，他的诗歌对美国与非洲黑人诗歌的发展产生了积极而深远的影响。他的诗歌从黑人民间音乐和民歌得到借鉴,有爵士乐的韵律和节奏，格调清新，热情奔放。休斯也是最早的“爵士诗歌”创作者之一。\n【思考】本单元所涉及的诗人很多,例如还有H. W. Longfellow、Kahlil Gibran、Robert Frost等,他们来自哪个国家?写过哪些脍灵人口的诗作？请利用网络搜索相关信息，分享你最喜爱的英文诗歌作品。\n## Grammar 语法\n## Infinitives 动词不定式 (2) (3)\n动词不定式（Infinitives）是重要的非谓语动词形式之一,由“（to ）+ 动词原形”构成。动词不定式有动词特征,可与其逻辑主语、宾语、状语等一起构成不定式短语。动词不定式在句中的位置灵活、句法功能丰富,可充当谓语以外的几乎所有句子成分。除前面学过的不定式作宾语、宾补、定语、状语等用法外,不定式在句中还可以用作主语和表语。\n1 不定式作主语\n(1) 用作主语的动词不定式及其短语常出现在谓语动词之后,这时需在句首用形式主语 it 指代它。例如: As a chef,it was my duty to cook,so I tried to vary the meals in whatever way I could.\nIt was easy to imagine the danger ahead of them.\nDuring this period,it can be easy for some teenagers to form bad habits.\n(2) 不定式作主语位于句首常出现于正式文体中。例如:\nTo help others gives a person satisfaction.\nTo prevent harmful habits like these from dominating a teenager's life is essential.\nTo change bad habits is never easy,even with many attempts.\n## 2 不定式作表语\nPerhaps the best way to understand Western art is to look at the development of Western painting over the centuries.\nIn this work,Monet's aim was to convey the light and movement in the scene.\n3“疑问词 + 不定式” 结构\n动词不定式可与疑问词 when、where、how、what、which、who 等组合,构成不定式短语,在句中主要用作主语、宾语和表语。\nWhen to start has not been decided yet. ( 作主语)\nDo you know where to find Tom?( 作宾语 )\nMy main concern is how to get there on time. ( 作表语)\n## Direct Speech and Indirect Speech 直接引语和间接引语\n引述别人的话有两种方式: 直接引述别人的原话,叫直接引语 (Direct Speech)。用自己的话转述别人的话,叫间接引语 ( Indirect Speech )。间接引语在多数情况下构成宾语从句。直接引语一般前后要加引号,间接引语不用引号。例如:\nJohn told her,\"I'd like to see a movie now.\" ( 直接引语) $\\rightarrow$\nJohn told her that he would like to see a movie then. ( 间接引语)\n间接引语比直接引语使用起来更加灵活,而且还可以达到委婉、礼貌等交际目的,因此在语言交际中间接引语比直接引语更加常用。使用间接引语时,所转述的信息要便于听者理解,这就要求说话人根据时间、地点、指代关系等语境因素的变化,对直接引语中的部分词语在语言形式上进行必要的变化。例如:\nThe reporter asked,\"Will polar bears die out because of climate change?\"( 直接引语) $\\rightarrow$\nThe reporter asked whether polar bears would die out because of climate change. ( 间接引语)\n使用间接引语时,英语和汉语既有相似之处（如人称、时间、地点、指代词的变化等）,也有不同的特点 ( 如时态变化等)。例如:\nHe said,\"I will go to see you at your home tomorrow.\" $\\rightarrow$\nHe said that he would come to see me at my home the next day.\nThe reporter asked,\"How can we save polar bears from extinction?\" $\\rightarrow$\nThe reporter asked how we could save polar bears from extinction. 转述祈使句时,要根据说话人的情感和语气使用tell、ask、order、advise等动词,再把祈使句的动词原形变为带to的不定式。如果祈使句为否定式,在不定式前加not。例如:\n\"Let's work together to stop climate change,\" the expert said. $\\rightarrow$\nThe expert advised us to work together to stop climate change.\nHe said,\"Don't make so much noise,boys.\" $\\rightarrow$\nHe told the boys not to make so much noise.\nIII Tenses 时态 (4)\n## 现在完成进行时 (The Present Perfect Continuous Tense)\n1 使用现在完成进行时的句子,谓语由“have/has + been + doing” 构成。\n现在完成进行时陈述句、一般疑问句和简单回答如表格所示 (以动词 work 为例）:\n| 陈述句 | 一般疑问句 | 简单回答 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { I/We/You/They have (not) } \\\\ \\text { been working ... }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { Have I/we/you/they been } \\\\ \\text { working...?}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { Yes,I/we/you/they have. } \\\\ \\text { No,I/we/you/they haven't. }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { He/She/lt has (not) been } \\\\ \\text { working ... }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { Has he/she/it been } \\\\ \\text { working ...?}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { Yes,he/she/it has. } \\\\ \\text { No,he/she/it hasn't. }\\end{array}$ |\n2 使用现在完成进行时的句子,表达的是谓语动词所叙述的动作行为由过去开始,一直持续到说话之时且有可能还在继续。例如:\nThis is the adventure that I have been dreaming of.\nWe have been struggling for days,but things on Elephant Island are going from bad to worse.\nThe dog has been barking for about two hours. I really hope it will stop soon.\n3 使用现在完成进行时的句子,表意上需要动作行为具有延续性的特点。因此,某些不具延续性含义的动词,如 come、go、marry、die、finish 等,不适用于现在完成进行时。\n## Relative Clauses 定语从句\n定语从句中一般不用 which 作关系代词的几种情况:\n1 当先行词为 all、little、much、few、every、everything、any、anything、no、nothing、none 等不定代词或由它们修饰时,关系代词多用 that 而不用 which。例如:\nIs there anything (that) I can do for you?\nAll (that) I want is your advice.\nThere is nothing that can be done.\n2 先行词前有序数词修饰时,关系代词通常用 that 不用 which。例如:\nThe first thing (that) we need to do is to work out a plan.\n3 先行词前有形容词最高级修饰时,关系代词通常用 that 不用 which。例如:\nThat was the best film (that) I have ever seen.\n4 先行词前有 the very、the only、the same、the right 等修饰时,关系代词通常用 that 不用 which。例如\nThere were no trees growing on Antarctica and no oil,so the only fuel (that) we could use was animal fat.\n5 当主句是以 which、who、what 开头的特殊问句时,引导定语从句的关系代词一般用 that,而不用 which。例如:\nWhat is the main environmental issue (that) you want to address?\nWhich of those books that are on the desk belongs to you?"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":186,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCplVbj_NFzfG0aO"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一单元\n一百年来,中国共产党领导全国人民不断朝着中华民族伟大复兴的目标挺进。在这一光辉历程中,逐渐形成的内涵丰厚的革命文化和社会主义先进文化,成为中华民族不断奋进的精神力量。\n本单元所选作品,有的回顾历史,展望末来,抒发中国人民当家作主的自豪之情;有的讲述革命斗争中的具体事件,反映革命者的战斗激情和革命人道主义精神;有的表现社会主义建设时期党员干部的光辉事迹和祖国统一大业不可阻挡的趋势，表达中华民族伟大复兴必将实现的坚定信念;还有的表现党领导全国人民抗击新冠肺炎疫情,取得重大战略成果的伟大斗争，诠释了伟大抗疫精神。\n学习本单元,要结合历史背景研读作品,理解作品内涵,感受作品中洋溢的革命豪情和建设热情,获得崇高的体验;把握不同体式作品的风格特点,学习其写作技巧，欣赏富有时代特征的表达艺术。\n# 中国人民站起来了\n( 一九四九年九月二十一日)<br>毛泽东\n诸位代表先生们，全国人民所渴望的政治协商会议现在开幕了。\n我们的会议包括六百多位代表,代表着全中国所有的民主党派,人民团体，人民解放军，各地区，各民族和国外华侨。这就指明，我们的会议是一个全国人民大团结的会议。\n这种全国人民大团结之所以能够成功,是因为我们战胜了美国帝国主义所援助的国民党反动政府。在三年多的时间内,英勇的世界上少有的中国人民解放军,战胜了美国援助的国民党反动政府所有的数百万军队的进攻,并使自己转人反攻和进攻。现在,数百万人民解放军的野战军已经打到接近台湾,广东,广西,贵州,四川和新疆的地区去了,中国人民的大多数已经获得了解放。在三年多的时间内,全国人民团结起来,援助人民解放军,反对了自己的敌人,取得了基本的胜利。在这个基础上，召开了今天的人民政治协商会议。\n我们的会议之所以称为政治协商会议，是因为三年以前我们曾和蒋介石国民党一道开过一次政治协商会议。那次会议的结果是被蒋介石国民党及其帮凶们破坏了,但是已在人民中留下了不可磨灭的印象。那次会议证明,和帝国主义的走狗蒋介石国民党及其帮凶们一道,是不能解决任何有利于人民的任务的。即使勉强地做了决议也是无益的，一待时机成熟他们就要撕毁一切决议,并以残酷的战争反对人民。那次会议的唯一收获是给了人民以深刻的教育，使人民懂得：和帝国主义的走狗蒋介石国民党及其帮凶们决无妥协的余地,或者是推翻这些敌人,或者是被这些敌人所屠杀和压迫，二者必居其一，其他的道路是没有的。中国人民在中国共产党的领导之下,在三年多的时间内,很快地觉悟起来,并且把自己组织起来,形成了全国规模的反对帝国主义、封建主义、官僚资本主义及其集中的代表者国民党反动政府的统一战线,援助人民解放战争,基本上打倒了国民党反动政府,推翻了帝国主义在中国的统治，恢复了政治协商会议。\n(1) 选自《毛泽东著作选读》下册（人民出版社 1986 年版)。本文是毛泽东在中国人民政治协商会议第一届全体会议上所致的开幕词。\n现在的中国人民政治协商会议是在完全新的基础之上召开的,它具有代表全国人民的性质,它获得全国人民的信任和拥护。因此,中国人民政治协商会议宣布自己执行全国人民代表大会的职权。中国人民政治协商会议在自己的议程中将要制定中国人民政治协商会议的组织法,制定中华人民共和国中央人民政府的组织法,制定中国人民政治协商会议的共同纲领,选举中国人民政治协商会议的全国委员会,选举中华人民共和国中央人民政府委员会,制定中华人民共和国的国旗和国徽,决定中华人民共和国国都的所在地以及采取和世界大多数国家一样的年号。\n毛泽东在中国人民政治协商会议第一届全体会议上致开幕词\n诸位代表先生们,我们有一个共同的感觉,这就是我们的工作将写在人类的历史上,它将表明: 占人类总数四分之一的中国人从此站立起来了。中国人从来就是一个伟大的勇敢的勤劳的民族,只是在近代是落伍了。这种落伍,完全是被外国帝国主义和本国反动政府所压迫和剥削的结果。一百多年以来,我们的先人以不屈不挠的斗争反对内外压迫者,从来没有停止过,其中包括伟大的中国革命先行者孙中山先生所领导的辛亥革命在内。我们的先人指示我们,叫我们完成他们的遗志。我们现在是这样做了。我们团结起来,以人民解放战争和人民大革命打倒了内外压迫者,宣布中华人民共和国的成立了。我们的民族将从此列人爱好和平自由的世界各民族的大家庭,以勇敢而勤劳的姿态工作着,创造自己的文明和幸福,同时也促进世界的和平和自由。我们的民族将再也不是一个被人侮辱的民族了,我们已经站起来了。我们的革命已经获得全世界广大人民的同情和欢呼,我们的朋友遍于全世界。\n我们的革命工作还没有完结,人民解放战争和人民革命运动还在向前发展,我们还要继续努力。帝国主义者和国内反动派决不甘心于他们的失败,他们还要作最后的挣扎。在全国平定以后,他们也还会以各种方式从事破坏和捣乱，他们将每日每时企图在中国复辟。这是必然的,毫无疑义的,我们务必不要松檞自己的警惕性。\n我们的人民民主专政的国家制度是保障人民革命的胜利成果和反对内外敌人的复辟阴谋的有力的武器,我们必须牢牢地掌握这个武器。在国际上,我们必须和一切爱好和平自由的国家和人民团结在一起,首先是和苏联及各新民主国家团结在一起，使我们的保障人民革命胜利成果和反对内外敌人复辟阴谋的斗争不致处于孤立地位。只要我们坚持人民民主专政和团结国际友人，我们就会是永远胜利的。\n人民民主专政和团结国际友人，将使我们的建设工作获得迅速的成功。全国规模的经济建设工作业已摆在我们面前。我们的极好条件是有四万万七千五百万的人口和九百六十万平方公里的国土。我们面前的困难是有的,而且是很多的,但是我们确信: 一切困难都将被全国人民的英勇奋斗所战胜。中国人民已经具有战胜困难的极其丰富的经验。如果我们的先人和我们自己能够渡过长期的极端艰难的岁月,战胜了强大的内外反动派,为什么不能在胜利以后建设一个繁荣昌盛的国家呢?只要我们仍然保持艰苦奋斗的作风,只要我们团结一致,只要我们坚持人民民主专政和团结国际友人,我们就能在经济战线上迅速地获得胜利。\n随着经济建设的高潮的到来,不可避免地将要出现一个文化建设的高潮。中国人被人认为不文明的时代已经过去了,我们将以一个具有高度文化的民族出现于世界。\n我们的国防将获得巩固,不允许任何帝国主义者再来侵略我们的国土。在英勇的经过了考验的人民解放军的基础上,我们的人民武装力量必须保存和发展起来。我们将不但有一个强大的陆军,而且有一个强大的空军和一个强大的海军。\n让那些内外反动派在我们面前发抖罢,让他们去说我们这也不行那也不行罢，中国人民的不屈不挠的努力必将稳步地达到自己的目的。\n在人民解放战争和人民革命中牺牲的人民英雄们永垂不朽！\n庆贺人民解放战争和人民革命的胜利!\n庆贺中华人民共和国的成立!\n庆贺中国人民政治协商会议的成功!\n## 学习提示\n1949 年9月,中国人民政治协商会议第一届全体会议在北平召开。这次会议是在中国人民解放战争已经基本取得胜利、中华人民共和国即将成立的背景下召开的。毛泽东在会上发表了这篇著名的讲话,向全世界庄严宣告:“中国人民站起来了！” 阅读本文,要注意结合中国近代以来的历史,特别是中国共产党领导中国人民推翻“三座大山” 的革命历程,理解中国革命取得胜利的历史意义,体会毛泽东这一宣告的深刻含义,感受其中蕴含的中国人民当家作主的自豪之情\n毛泽东在改天换地的伟大时刻,回顾过去,论证了革命胜利的历史必然性;立足当下,对国家的发展大计作出规划;展望末来,描绘出中华民族振兴的壮丽蓝图。学习时,注意分析作者围绕“中国人民站起来了” 阐述了哪些具体内容,各部分之间有怎样的关联。\n# 长征胜利万岁\n杨成武\n10 月 18 日 ${ }^{2}$ 这一天,进吴起镇之前,我们刚翻过一个小坡,带路的同志指着前面的一个村庄,说那就是吴起镇时,队伍中顿时沸腾起来了!\n“吴起镇到了！”同志们欢叫着冲着跑了下去，看到这个欢乐、热烈的场面,我们都很高兴。\n是的,我们红四团的指战员和整个红军一样,经过万水千山,经过一年多的长途跋涉,经过无数次残酷的战斗,忍受了一切物质生活上的困难,不少同志流了血,许多战友还献出了宝贵的生命,但是我们现在终于到达了北上抗日的根据地一陕北的吴起镇,怎能不兴奋、不激动呢?\n吴起镇披着灿烂的阳光在欢迎我们。\n我们在蓝盈盈的天空下,列队进人了这个镇子。我们早就听说,吴起镇是为了纪念战国时代名将吴起的功绩而命名的小镇。可是走进镇子一看,除了一条小河、一排古老的窑洞之外,却看不出有什么纪念吴起的古迹，倒是一个窑洞口旁边挂着的一块牌子吸引了我们。\n啊，原来这里挂的是区苏维埃政府的牌子。\n苏维埃！多么亲切的名字啊,见了她,像见到久别重逢的亲人。可不是,自从去年离开瑞金、于都河,无论在魏魏的雪山上,还是在茫茫的草地上,不管是在怎样艰难的日子里我们都惦念苏维埃。如今,在陕北吴起镇的窑洞门口，终于又见到了这个名字！\n区、乡苏维埃政府的同志来了，我们互相祝贺，互诉哀肠。\n没隔多久,毛主席、周副主席率领中央领导机关的同志也来到了吴起镇。我们红军刚想在吴起镇安营休息,怎知敌人又追上来了。\n自从过了哈达铺,我们为了保全和发展自己的力量,迅速北上抗日,一般不和敌人硬打,尤其进人陕北后,更是如此。除非敌人穷追、拦阻,惹怒我们的时候,我们才给予还击,搬去前进路上的障碍。\n(1) 选自《杨成武回忆录》(解放军出版社2007年版)。有删节。杨成武 (1914-2004),福建长汀人,无产阶级革命家、军事家。\n(2)【10月 18 日〕指 1935 年 10 月 18 日。然而,进人黄土高原以来,马鸿逵、马鸿宾 ${ }^{(1)}$ 的骑兵一直尾追我们。到了吴起镇,他们更是追而不舍。还有鲁大昌一我们在腊子口交过手的这个手下败将也匇匈赶来了,妄图报复。\n经过甘南急行数百里的红军部队,减员不少,给养困难,又初到天气寒冷的西北地区,极需休整。但是为了保卫边区人民的革命胜利果实,中央军委决定,给敌人一次沉重的打击。毛主席亲自指挥了这一仗。\n这是 10 月的一天早晨,秋高气爽,太阳还没有升到头顶,毛主席率领部队进入吴起镇一带的山头阵地。我们一纵队四大队担负着迂回敌人左侧的任务，一路上只见兄弟部队也都进人各自的伏击阵地。\n8 时整,我们在川道左侧的山沟里埋伏得都有些急了,这时突然见到前方川道里冒起一团团尘土,我与大队长黄开湘同志各自拿起望远镜仔细一看,嗬,果真马大胡子的骑兵来了,一队接着一队,还真不少。\n战士们在一旁手里握着枪,眼睛紧盯着川里,从他们的神情可以看出,此刻谁都心里痒痒的,恨不得一下扑过去,将敌人彻底消灭。但是,这次是联合行动,必须听从统一指挥。我知道,现在两边山沟里,数百挺轻、重机枪都等着他们,只要一声令下,便可见到万马奔腾、千钧雷霆之势。这时,我习惯地转过头去,看看后边阵地。\n突然,“啪!”山谷里响起了清脆的枪声。\n雴时间,两边山沟里的轻、重武器一齐吼叫起来,两厢伏兵一齐杀了出来。敌人此时才知道进了我们的伏击圈,但已经晩了。我们一个迅猛突击,把走在前面的那个团打了个七零八落。受惊的马狂奔乱跳,敌人无法控制坐骑,纷纷从马背上跌落下来。有的腿还挂在镫里,硬给马拖着跑了。敌人后边的三个骑兵团,阵势还没有摆定,一家伙就给他们自己的败骑冲散了。真是人喊马嘶,不打自垮。我们就这样轻轻松松地消灭了敌人一个骑兵团,打垮了敌人三个骑兵团。在缴获的文件中,我们看到了蒋介石的密电,电报称:\n……红军长途行军，疲惫不堪，企图进入陕北会合刘志丹，命令\n你部骑兵前往堵截,相机包围,予以歼灭。”\n“红军长途行军”“企图进人陕北会合刘志丹” 这话都不假,但却是我们“相机包围” 了蒋介石的骑兵,并把他们给歼灭了。\n谁知道,这就是我们长征中的最后一仗啊！这一仗,宣告了一年来蒋介石“追剿”计划的彻底破产。但是我们也付出了代价。除伤亡了一些同志外,原团参谋长现二大队大队长李英华同志也壮烈牺牲了。他是在哈达铺整编时由四团调到二大队去的，在此之前,一直在我们四团任参谋长,我们天天生活、战斗在一起。长征途中,他组织司令部工作,作出了很大贡献。我怎么也忘不了他!\n(1) [马鸿逵 $(1892-1970)、马$ 鹀宾 $(1884-1960)]$\n当时的西北军阀。下文的“二马” 即指此二人。\n就在我们回击二马骑兵的同时,军委警卫连、工兵连在左权参谋长的率领下，也拔掉了陕北最反动的地主豪绅安在千佛山的一根钉子。原来那里有一股反动民团,经常下山来作恶,当地老百姓恨之人骨,这次把他们消灭了之后,附近各县的乡邻全都拍手称快,他们欢天喜地,抬着猪、羊来慰问红军,红军的威信更加高了。\n打完二马骑兵,我们在吴起镇边休整了一个星期,10 月 30 日，在陕甘根据地人民的热烈欢送下,我们又向陕北甘泉前进。经过几天的行军,于十月革命节前夕,即 11 月 6 日,在甘泉县附近的区域里,我们中央红军与刘志丹、徐海东同志率领的红二十五、二十七军会师了。虽然那天天降大雪,我们仍穿着单衣,但情绪很高,心里始终觉得是热乎乎的。\n吴起镇战斗之后,有一天,我和黄开湘同志由于事先接到通知,要去参加中央召开的全军干部会议,而这个会为了防止敌机骚扰,确定天一亮就在吴起镇附近开,于是便从驻地骑着马直奔会场。\n天虽奇冷，但我和黄开湘同志不知性急还是怎么的,骑着马一口气跑了三十多里地,一头是汗。路上碰到了我们的老首长邓小平同志,我们赶紧勒马下来,向他敬了个礼。小平同志与我们热烈握手,然后问：“你们驻扎在哪里?离这儿多远?”我们一一作了回答。他又问道:\n“听说你们团在青石嘴一仗,缴了敌人不少布?”\n“是的，上交了不少，还留了一点儿。”我说。\n小平同志说：“关心一下宣传队的同志，给剧团的小鬼每人做套衣服怎么样?”\n“好，照指示办！”我回答得很㸚快。\n我们牵着马跟着小平同志,边走边说,不一会儿，就到了会场。\n太阳快要出来，人已到了不少。司令部、政治部、供给部、一纵、二纵的同志已把一个晒麦的场子占得满满的了。\n这个地方本来就不大,只几十户人家,这里四周有土墙,墙外长着几株大树，正是天然的屏障。\n会议还末开始,会场里熙熙攘攘,许久不见的同志相互寒暄、敬礼、握手。我找了一个靠墙的地方坐下。\n天刚蒙蒙亮，会议开始了。\n毛主席、周副主席、张闻天总书记、彭德怀等同志先后走进会场，会场里便响起了热烈的掌声。\n毛泽东同志首先讲话,他说:“同志们,辛苦了！” 话音刚落,顿时响起了热烈的口号声。\n是的,今天在这里开干部会,同志们格外兴奋。毛主席、周副主席、张闻天总书记,以及其他许许多多的领导同志和大家一起,度过了长途跋涉、征战万里的艰难岁月。你们一一党的领导人,为了中国人民的解放事业,为了党的事业,为了红军的胜利,不知㽻倦地操劳着,全都消瘦了,花去了多少心血啊!你们在这艰苦卓绝的斗争中,运筹帷幄,把我们从一个胜利引向一个新的胜利,是多么不易啊!要说辛苦,你们最辛苦了！想到这里，我的心情和同志们一样，十分激动。\n毛主席接着说:“从瑞金算起,十二个月零二天,共三百六十七天,战斗不超过三十五天,休息不超过六十五天,行军约二百六十七天,如果夜行军也计算在内,就不止二百六十七天。” 然后,他扳着手指说：“我\n们走过了闽、粤、湘、黔、桂、滇、川、康a、甘、陕，共十一个省，根据一军团的统计,最多的走了二万五千里,这确实是一次远征,一次名副其实的、前所末有的长征!”\n“长征万岁！”会场里霋时升起欢呼声。\n“二万五千里长征万岁！”口号声此起彼伏。\n毛主席打断口号声继续说:“二万五千里中,红军占领了几十个中小城镇,筹款数百万元。扩红 ${ }^{2}$ 数千人,建立了数百个县、区的苏维埃政府,我们走遍了五岭山脉、苗山、雷公山、娄山、云雾山、大凉山、六盘山,渡过了于都河、信来河、潇水、湘江、清水江、乌江、赤水河、北盘江、金沙江、大渡河、白龙江、渭水河,经过了苗、瑶、颣、回、藏等兄弟民族地区。我们完成的空前伟大的远征,是历史上从来没有过的。”毛主席说到这里略略停顿了一下，然后又接着说:“长征是历史纪录上的第一次,长征是宣言书,长征是宣传队,长征是播种机。自从盘古开天地,三皇五帝到于今,历史上曾经有过我们这样的长征么?十二个月光阴中间,天上每日几十架飞机侦察轰炸,地下几十万大军围追堵截,路上遇着了说不尽的艰难险阻,我们却开动了每人的两只脚,长驱二万余里,纵横十一个省。请问历史上曾有过我们这样的长征么?没有,从来没有的。长征又是宣言书。它向全世界宣告,红军是英雄好汉,帝国主义者和他们的走狗蒋介石等辈则是完全无用的。长征宣告了帝国主义和蒋介石围追堵截的破产。长征又是宣传队。它向十一个省内大约两万万人民宣布,只有红军的道路,才是解放他们的道路。不因此一举,那么广大的民众怎会如此迅速地知道世界上还有红军这样一篇大道理呢?长征又是播种机。它散布了许多种子在十一个省内,发芽、长叶、开花、结果,将来是会有收获的。总而言之,长征是以我们胜利、敌人失败的结果而告结束。谁使长征胜利的呢?是共产党。没有共产党,这样的长征是不可能设想的。中国共产党,它的领导机关,它的干部,它的党员,是不怕任何艰难困苦的。谁怀疑我们领导革命战争的能力,谁就会陷进机会主义的泥坑里去......”\n(1) [康]即西康,旧省名,包括今四川西部及西藏东部。1914年设川边特别区,1928 年改为西康省。1955 年撤销\n(2) [扩红] 扩大红军队伍\n我们越听越激动，越听越高兴，深深感到：胜利来之多么不易！\n这时太阳在天空露出了笑脸,阳光灿烂,也许是由于刚才骑马狂奔出了阵汗,衣服湿了,现在骤然一热,我身不由己地打了一个寒噤,但还继续听着毛主席的讲话，只觉得周身的热血直往上涌。\n毛主席这会儿打着手势,说道:“同志们,长征我们胜利了,但是损失也是巨大的,中央红军从江西苏区出发时有十万人,现在大约只剩下一万人了,人数虽少些,但留下的都是中国革命的精华。现在中央红军又与陕北红军、陕北人民一起,担负着更艰巨的任务,我们今后要更好地团结一起，共同完成中国革命！”\n听完毛主席的讲话，大家异常兴奋,纷纷表示一定要遵照毛主席的指示办。最后总政治部主任杨尚昆同志宣布大会休息一下，休息后全体进行盛大会餐。\n## 大战中的揷曲\n## 聂荣臻\n战时的生活,并不都是炮火轰鸣、刀光剑影的场面，也常常遇到一些曲折有趣的事情。这些事情留给人的印象是很深刻的,时间虽然过去了几十年,但一想起来,好像并不遥远。百团大战中,我们部队拯救日本小姑娘的故事,就一直留在我的记忆之中。这是激烈的战火中一个很有意义的“揷曲”。\n在进攻井陉煤矿的战斗里,我们的部队一—三团一营的战士们救起了两个日本小女孩,大的五六岁，小的还在襁袺之中。她们的父亲井陉火车站的日本副站长,受了重伤,经抢救无效殒命,她们的母亲也在炮火中死亡。部队从战火里救起她们的时候,那个不满周岁的女孩伤势很重,经过我们的医务人员及时抢救和治疗,她脱离了危险。前线部队不能带着两个孩子参加战斗,他们请示我如何处理,我答复他们: 立刻把孩子送到指挥所来。\n当时,我的想法是,孩子是无罪的,应当很好地安置她们。至于究竟怎么办,我考虑,或是由我把她们养起来,或是把她们送回去。我想,如果养起来,激烈的战事不知何时结束,边区的环境不仅艰苦,而且敌人“扫荡” 频繁,部队经常转移,照顾两个小孩子,将有不少困难。再说,两个孤苦伶仃的孩子留在异国他乡,大的五六岁了,已经开始懂事,留下来她很可能会伤感的。她们失去了父母,只剩姐妺二人,不在本国的土地上,将来也会给她们造成痛苦。送回去,爸爸妈妈虽然死了,她们家里总还会有亲戚朋友可以照应吧。想来想去,我决定还是把她们送回去。\n半天工夫,部队就派人把两个孩子送到了我的指挥所。我先抱起那个受伤的婴儿,看到伤口包扎得很好,孩子安详地睡着,我嘱咐医生和警卫员，好好护理这个孩子,看看附近村里有没有正在哺乳期的妇女,赶快给孩子喂喂奶。那个稍大些的孩子,很讨人喜欢,我牵着她的手,拿来梨子给她吃。小孩子还挺有意思,开始不肯吃，我用水把梨冲洗了以后，她才接了过去。\n把两个孩子安顿下来,我让炊事员做了一盆稀饭,把那个稍大些的孩子拉在怀里，用小勺喂她，孩子就显得不那么拘束了。我问她叫什么名字，她“嗯蒽” 地回答着。翻译在旁边说,她说叫“兴子”。我听这个名字差不多,像日本女孩子的名字,日本的女子很多都叫什么子什么子的。其实，这个小姑娘叫美穗子。她 1980 年来我国探望的时候，对我说，在日本话中，“兴子” 的发音和“死了” 的发音相近,当时她很小,问她叫什么名字,她不知道怎么回答,只知道说“妈妈死了”,翻译就由此认为她叫“兴子”了。\n两个小孩子在指挥所停留期间，这个大一点儿的孩子一直跟着我,常常用小手挿着我的马裤 ${ }^{\\mathbb{1}}{ }^{\\circ}$ 腿,我走到哪里,她跟到哪里。《人民日报》在 1980 年发表的那几幅照片,就是当时的情景。后来,我安排往石家庄送她们,找了一个可靠的老乡,准备了一副挑子。那时候,挑子要算太行山区最好的交通工具了,翻山越岭,不怕颠䇢。我和指挥所的几个同志,担心孩子在路上哭,在筐里堆了许多梨子。我还给日本官兵写了一封信。这封信的原文是：\n日本军官长士兵诸君:\n日阀横暴,侵我中华,战争延绵于兹四年矣。中日两国人民死伤残废者不知凡几,辗转流离者又不知凡几。此种惨痛事件,其责任应完全由日阀负之\n此次我军进击正太线，收复东王舍，带来日本弱女二人。其母不幸死于炮火中，其父于矿井着火时受重伤,经我救治无效,不幸殒命。余此伶仃孤苦之幼女，一女仅五六龄，一女尚在襁袺中，彷彺无依,情殊可悯。经我收容抚育后，兹特着人送还,请转交其亲属抚养,幸勿使彼辈无莘孤女沦落异域,葬身沟㪍而后已\n中日两国人民本无仇怨,不图日阀专政,逞其凶毒,内则横征暴玫,外则制造战争。致使日本人民起居不安,生活困难,背井离乡,触冒烽火,寡人之妻,孤人之子,独人父母。对于中国和平居民,则更肆行烧杀淫掠,惨无人道,死伤流亡,痛剧创深。此实中日两大民族空前之浩劫，日阀之万恶罪行也。\n但中国人民决不以日本士兵及人民为仇敌,所以坚持抗战,誓死抗日者,迫于日阀侵略而自卫耳。而侵略中国亦非日本士兵及人民之志愿,亦不过为日阀胁从耳。为今之计,中日两国之士兵及人民应携起手来,立即反对与消灭此种罪恶战争，打倒日本军阀财阀,以争取两大民族真正的解放自由与幸福。否则中国人民固将更增艰苦，而君辈前途将亦不堪设想矣。\n我八路军本国际主义之精神,至仁至义,有始有终,必当为中华民族之生存与人类之永久和壬而奋斗到底,必当与野蛮横暴之日阀血战到底。深望君等幡然觉醒,与中国士兵人民齐心合力,共谋解放，则日本幸甚，中国亦幸甚。\n专此即颂\n安好\n$$\n\\begin{array}{r}\n\\text { 聂㭉㻅 } \\\\\n\\text { 八月二十二日 }\n\\end{array}\n$$\n(1) 选自《聂荣臻回忆录》(解放军出版社 2007 年版 )。聂荣臻 $(1899-1992)$,四川江津 ( 今属重庆 ) 人，无产阶级革命家、军事家。\n聂荣臻与美穗子（1940年 ) 沙飞摄\n为什么写这样一封信?我是这样考虑的：我们进行抗日战争,这中间不只是打仗的问题,还要注意不失时机地对敌军进行政治工作。这一点非常重要,它涉及军心的问题。就是将来不论同任何侵略军作战,都不能忽视这项工作。在战争中间，如果你拿着枪同我们打,那我们绝不客气；但是,一旦解除了你的武装,我们就坚决执行“宽待俘虏” 的政策。\n当然，这两个小孩子，根本不同于解除武装的俘虏。小孩子是战争的受害者。我们八路军决不搞日本侵略军那一套。日本法西斯推行“杀光、烧光、抢光” 的“三光政策”,不知杀害了我们多少无辜的群众,孩子、婴儿也不能幸免,惨无人道到了极点。我们共产党领导的八路军,实行革命的人道主义,对被俘士兵我们决不伤害,对日本人民我们不仅不伤害,还要尽最大力量给予爱护和照顾。\n我写的这封信没有加封,不管你高级军官理不理,反正要经过你下层人员的传递，他们总可以看到。这些下层人员同军阀、战犯是不同的，好多人是强征来的工人、农民。我记得,晋察冀军区俘虏过一个叫中西的日本兵,他被俘后要求留在我们这里,我同他谈过话。我问他,你不回去,想做些什么呢?他说,随便分配我做点儿什么工作都行。那个时候,我们部队还缺乏使用日本郑弹筒的经验,缴获的大批郑弹筒,不能及时用上,中西就担任了这方面的教官,教八路军战士使用郑弹筒。后来,被俘日军士兵愿意留下的越来越多,他们就组成了一个“反战同盟” 支部。这些人在我方多数表现很好,很能吃苦,作战勇敢,没发现有逃跑的。日本帝国主义投降以后,这些人回到日本,不少人参加了日本共产党。所以说,日军中间并不是不可以做工作的,应该大力地开展工作。\n我们将两个小女孩送交给日军后,他们还回了信,说八路军这样做，他们很感谢。\n自从送走了两个孩子之后,这些年来,每逢想起这件事,还常常为她们担心。烽烟四起,兵荒马乱,不知两个小姑娘当时是否安全回国了。1980年,报纸上发表了姚远方同志的文章,《日本小姑娘,你在哪里?》的报道,在中国,在日本,都引起了很大的反响。日本的《读卖新闻》社记者经过认真仔细的查找,在九州找到了那个大一点儿的小姑娘。现在,她已经是三个孩子的母亲了,与丈夫经营着一家小杂货铺。她那受伤的小妺妺，在我们送回以后，死在石家庄的医院里。\n美穗子这件事，对中日友好产生了很好的影响。日本人民很受感动。那些参加过侵华战争的旧军人,得知这件事的来龙去脉,非常感慨。他们说,八路军拯救日本小姑娘这件事,更使他们认识到侵华战争的罪恶,表示要道歉,要感谢,赞扬八路军的革命人道主义。我收到了一大批来自日本各地的电报和书信。这些信电热情洋溢,北起北海道,南到九州,有的是请美穗子带来的,有的是直接寄来的,有的还送来了礼物。日本旧军人的一个组织也送来了信和礼物,还称我是什么“活菩萨”。\n1980年 7 月 14 日,聂荣臻在人民大会堂亲切会见美穗子\n美穗子及其全家来我国探望的时候,我接见了他们。美穗子很激动,热泪盈眶,一再表示感谢。我对她讲,这件事,不只是我一个人会这样做,我们的军队,不论谁,遇到这样的事情,同样都会这样做的,这是我们的政策,是我们军队的无产阶级性质所决定的。美穗子说,她这次由日本来中国,北海道的渔民托她带来一盒干贝,表示对中国人民的祝愿。她还说,当年参加过正太路作战的日本旧军人再三向她表示,他们对不起中国人民,非常抱歉。我回答说,让我们化干戈为玉帛吧,日本民族是勤劳智慧的民族,愿中日两国人民世世代代友好下去,永不兵戎相见。\n今天的美穗子,纯朴善良,给我留下了很好的印象。\n没有想到,百团大战中这个小小的“揷曲”,四十年后,竟成了中日人民友好的佳话。\n## 学习提示\n在旧中国,帝国主义的侵略和黑暗势力的压迫,使人民处于水深火热之中,但正义的抗争和人性的美好从末缺席。《长征胜利万岁》展示了中国工农红军长征的伟大壮举,《大战中的揷曲》反映了中国人民在残酟战争中对革命人道主义的坚守，两篇作品从不同侧面表达了作者对中国革命的认识和思考。\n《长征胜利万岁》记述了红军胜利到达陕北、在吴起镇伏击并歼灭敌军、召开全军干部会议等事件,表达了对长征胜利结束的欣喜和激动之情。作者通过一些具体场面和细节记录这一重大历史时刻,并融入恰当的议论和抒情来表达感受,让人置身于真实的历史氛围中,阅读时要多加体会。文中多处引用毛泽东关于长征的论述,朗读这部分内容,加深对长征伟大意义的理解。\n《大战中的揷曲》以朴实无华的笔触记述了百团大战中一件曲折而又很有意义的事情,既彰显了伟大的革命人道主义精神,也包含了对日本侵略者残酷暴行的控诉。阅读时要理清行文线索,思考作者救助日本小姑娘并致信日本官兵的深刻用意,想想“百团大战中这个小小的“揷曲’” 为何“成了中日人民友好的佳话”。\n# 3\n## 别了，“不列颠尼亚”。\n周婷杨兴\n新华社香港 1997 年 7 月 1 日电在香港飘扬了 150 多年的英国米字旗最后一次在这里降落后,接载查尔斯王子和离任港督彭定康回国的英国皇家游轮“不列颠尼亚” 号驶离维多利亚港湾―一这是英国撤离香港的最后时刻。\n英国的告别仪式是 30 日下午在港岛半山上的港督府拉开序幕的。在蒙蒙细雨中，末任港督告别了这个曾居住过 25 任港督的庭院。\n4时 30 分,面色凝重的彭定康注视着港督旗帜在“日落余音” 的号角声中降下旗杆。根据传统,每一位港督离任时,都举行降旗仪式。但这一次不同: 永远都不会有另一面港督旗帜从这里升起。4时 40 分,代表英国女王统治了香港 5 年的彭定康登上带有皇家标记的黑色“劳斯莱斯”,最后一次离开了港督府。\n掩映在绿树丛中的港督府于 1855 年建成,在以后的一个多世纪中,包括彭定康在内的许多港督曾对其进行过大规模改建、扩建和装修。随着末代港督的离去,这座古典风格的白色建筑成为历史的陈迹。\n晩 6 时 15 分,象征英国管治结束的告别仪式在距离驻港英军总部不远的添马舰东面举行。停泊在港湾中的皇家游轮“不列颠尼亚” 号和邻近大厦上悬挂的巨幅紫荆花图案,恰好构成这个“日落仪式” 的背景。\n此时,雨越下越大。查尔斯王子在雨中宣读英国女王赠言说:“英国国旗就要降下,中国国旗将飘扬于香港上空。150多年的英国管治即将告终。”\n7时 45 分,广场上灯火渐暗,开始了当天港岛上的第二次降旗仪式。156年前,一个叫爱德华 -贝尔彻的英国舰长带领士兵占领了港岛,在这里升起了英国国旗;今天,另一名英国海军士兵在“威尔士亲王” 军营旁的这个地方降下了米字旗。\n(1) 选自《1949-1999新华社优秀新闻作品选集 - 对外新闻选》( 新华出版社 1999年版)。略有改动。本文署名为周婷、杨兴,实际上作者是四个人：周树春、杨国强、徐兴堂、胥晓婷。\n中英香港政权交接仪式\n当然，最为世人瞩目的是子夜时分中英香港政权交接仪式上的易帜。在 1997 年 6 月 30 日的最后一分钟,米字旗在香港最后一次降下,英国对香港长达一个半世纪的殖民统治宣告终结。\n在新的一天来临的第一分钟,五星红旗伴着《义勇军进行曲》冉冉升起，中国从此恢复对香港行使主权。与此同时,五星红旗在英军添马舰营区升起，两分钟前,“威尔士亲王”军营移交给中国人民解放军,解放军开始接管香港防务。\n0 时 40 分,刚刚参加了交接仪式的查尔斯王子和第 28 任港督彭定康登上“不列颠尼亚” 号的甲板。在英国军舰“漆咸” 号及悬挂中国国旗和香港特别行政区区旗的香港水警汽艇护卫下，将于 1997 年年底退役的“不列颠尼亚” 号很快消失在南海的夜幕中。\n从 1841 年 1 月 26 日英国远征军第一次将米字旗揷上港岛，至 1997 年7 月 1 日五星红旗在香港升起,一共过去了 156 年 5 个月零 4 天。大英帝国从海上来，又从海上去。\n## 县委书记的榜样――焦裕禄\n## 穆青冯健周原\n1962 年冬天，正是豫东兰考县遭受内涝、风沙、盐碱三害最严重的时刻。这一年，春天风沙打毁了 20 万亩麦子，秋天淹坏了 30 多万亩庄稼，盐碱地上有 10 万亩禾苗碱死，全县的粮食产量下降到了历年的最低水平。\n就是在这样的关口,党派焦裕禄来到了兰考。\n焦裕禄张庆民摄\n展现在焦裕禄面前的兰考大地，是一幅多么严重的灾荒的景象啊！横贯全境的两条黄河故道,是一眼看不到边的黄沙：片片内涝的洼窝里，结着青色的冰凌；白茫茫的盐碱地上，枯草在寒风中抖动。\n困难，重重的困难，像一副沉重的担子，压在这位新到任的县委书记的双肩。但是，焦裕禄是带着《毛泽东选集》来的，是怀着改变兰考灾区面貌的坚定决心来的。在这个贫农出身的共产党员看来，这里有 36 万勤劳的人民,有烈士们流鲜血解放出来的 90 多万亩土地。只要加强党的领导,一时有天大的艰难,也一定能杀出条路来。\n(1) 选自《通讯名作 100 篇》(新华出版社 2009年版 )。有删改。原载 1966 年 2 月 7 日《人民日报》。焦裕禄 ( 1922-1964),山东淄博人，曾任河南兰考县委书记。他带领全县干部群众同自然灾害进行顽强斗争，使兰考的贫困面貌大为改观，虽身患肝癌，仍坚持工作，被群众誉为“党的好干部”。\n第二天,当大家知道焦裕禄是新来的县委书记时,他已经下乡了。\n他到灾情最重的公社和大队去了。他到贫下中农的草屋里,到饲养棚里,到田边地头,去了解情况,观察灾情去了。他从这个大队到那个大队,他一路走,一路和同行的干部谈论。见到沙丘,他说:“栽上树,岂不是成了一片好绿林!见到涝洼窝,他说:“这里可以栽苇、种蒲、养鱼。”见到碱地,他说:“治住它,把一片白变成一片青!” 转了一圈回到县委,他向大家说:“兰考是个大有作为的地方,问题是要干,要革命。兰考是灾区,穷,困难多,但灾区有个好处,它能锻炼人的革命意志,培养人的革命品格。革命者要在困难面前迬英雄。”\n焦裕禄的话，说得大家心里热乎乎的。大家议论说，新来的县委书记看问题高人一着棋,他能从困难中看到希望,能从不利条件中看到有利因素。\n## “吃别人嚼过的馍没味道”\n焦裕禄深深地了解，理想和规划并不等于现实,这涝、沙、碱三害,自古以来害了兰考人民多少年啊!今天,要制伏“三害”,要把它们从兰考土地上像送瘟神一样驱走,必须进行大量艰苦细致的工作,付出高昂的代价。\n他想,按照毛主席的教导,不管做什么工作,必须首先了解情况,进行调查研究,“没有调查就没有发言权”。要想战胜灾害,单靠一时的热情,单靠主观愿望,事情断然是办不好的。即使硬干,也要犯毛主席早已批评过的“闭塞眼睛捉麻雀”“瞎子摸鱼” 的错误。要想战胜灾害,必须照毛主席的指示办事,详尽地掌握灾害的底细,了解灾害的来龙去脉，然后作出正确的判断和部署。\n他下决心要把兰考县 1800 平方公里土地上的自然情况摸透,亲自去掂一掂兰考的“三害” 究竟有多大分量。\n根据这一想法,县委先后抽调了 120 名干部、老农和技术员,组成一支三结合的“三害” 调查队,在全县展开了大规模的追洪水、查风口、探流沙的调查研究工作。焦裕禄和县委其他领导干部都参加了这场战斗。那时候,焦裕禄正患着慢性的肝病,许多同志担心他在大风大雨中奔波,会加剧病情的发展,劝他不要参加,但他毫不犹豫地拒绝了同志们的劝告,他说:“吃别人嚼过的馍没味道””他不愿意坐在办公室里依靠别人的汇报来进行工作,说完就背着干粮,拿起雨央和大家一起出发了。\n每当风沙最大的时候，也就是他带头下去查风口、探流沙的时候;雨最大的时候,也就是他带头下去冒雨涉水,观看洪水流势和变化的时候。他认为这是掌握风沙、水害规律最有利的时机。为了弄清一个大风口、一条主干河道的来龙去脉,他经常不辞劳苦地跟着调查队,追寻风沙和洪水的去向，从黄河故道开始，越过县界、省界,一直追到沙落尘埃,水人河道,方肯罢休。在这场艰苦的斗争中,县委书记焦裕禄简直变成一个满身泥水的农村“脱坏人”了。他和调查队的同志们经常在截腰深的水里吃干粮，有时夜晩蹲在泥水处歇息 $\\cdots \\cdots \\cdots$\n有一次，焦裕禄从兰考县婤阳公社回县的路上，遇到了白帐子猛雨 ${ }^{1}$。大雨下了七天七夜,全县变成了一片汪洋。焦裕禄想:“嗬,洪水呀,等还等不到哩,你自己送上门来了。” 他回到县里后,连停也没停,就带着办公室的三个同志出发了。眼前只有水,哪里有路?他们靠着各人手里的一根棍,探着,走着。这时,焦裕禄突然感到一阵阵肝痛,时时弯下身子用左手按着肝部。三个青年恳求着说：“你回去休息吧。把任务交给我们,我们保证按照你的要求完成任务。”焦裕禄没有同意，继续一路走，一路工作着。\n他站在洪水激流中,同志们为他张了來,他画了一张又一张水的流向图。等他们赶到金营大队,支部书记李广志看见焦裕禄就吃惊地问：“一片汪洋大水,您是咋来的?焦裕禄抡着手里的棍子说:“就坐这条船来的” 李广志让他休息一下，他却拿出自己画的图来,一边指点着,一边滔滔不绝地告诉李广志,根据这里的地形和水的流势,应该从哪里\n到哪里开一条河，再从哪里到哪里挖一条支沟……这样，就可以把这几\n个大队的积水,统统排出去了。李广志听了非常感动,他没有想到焦裕禄同志的领导工作,竟这样地深人细致!到吃饭的时候了,他要给焦裕禄派饭 ${ }^{2}$,焦裕禄说:“雨天,群众缺烧的,不吃啦!” 说着就又向风雨中走去。\n送走了风沙滚滚的春天,又送走了雨水集中的夏季,调查队在风里、雨里、沙窝里、激流里度过了一个月又一个月,方圆跋涉了 5000余里，终于使县委抓到了兰考“三害” 的第一手资料。全县有大小风口 84 个,经调查队一个个查清,编了号,绘了图;全县有大小沙丘 1600 个,也一个个经过丈量,编了号,绘了图;全县的千河万流,淤塞的河渠,\n(1) [白帐子猛雨] 意思是雨下得又密又猛，好像天地间挂了白色的帐子。(2) 派饭〕指国家机关工作人员下农村工作，基层干部分派农户照管其饮食。\n阻水的路基、涵闸……也调查得清清楚楚，绘成了详细的排涝泄洪图。\n这种大规模的调查研究,使县委基本上掌握了水、沙、碱发生发展的规律。几个月的辛苦奔波,换来了一整套又具体又详细的资料,把全县抗灾斗争的战斗部署,放在一个更科学更扎实的基础之上。大家都觉得方向明,信心足,无形中增添了不少的力量。\n## 当群众最困难的时候,\n## 共产党员要出现在群众面前\n就在兰考人民对涝、沙、碱三害全面出击的时候,一场比过去更加严重的灾害又向兰考袭来。1963 年秋季,兰考县一连下了 13 天雨,雨量达 250 毫米。大片大片的庄稼汪在洼窝里,渍死了。全县有 11 万亩秋粮绝收，22万亩受灾。\n焦裕禄和县委的同志们全力投人了生产救灾。\n那是个冬天的黄昏。北风越刮越紧,雪越下越大。焦裕禄听见风雪声,倚在门边望着风雪发呆。过了会儿,他又走回来,对办公室的同志们严肃地说:“在这大风大雪里,贫下中农住得咋样?牲口咋样?” 接着他要求县委办公室立即通知各公社做好几件雪天工作。他说:“我说,你们记记: 第一,所有农村干部必须深人到户,访贫问苦,安置无屋居住的人,发现断炊户,立即解决。第二,所有从事农村工作的同志,必须深人牛屋检查,照顾老弱病畜,保证不许冻坏一头牲口。第三,安排好室内副业生产。第四,对于参加运输的人畜,凡是被风雪隔在途中的,在哪个大队的范围,由哪个大队热情招待,保证吃得饱,住得暖。第五,教育全党,在大雪封门的时候,到群众中去,和他们同甘共苦。最后一条,把检查执行的情况迅速报告县委。” 办公室的同志记下他的话，立即用电话向各公社发出了通知。\n这天，外面的大风雪刮了一夜。焦裕禄的房子里，电灯也亮了一夜。\n第二天,窗户纸刚刚透亮,他就挨门把全院的同志们叫起来开会。焦裕禄说:“同志们,你们看,这场雪越下越大,这会给群众带来很多困难,在这大雪拥门的时候,我们不能坐在办公室里烤火,应该到群众中间去。共产党员应该在群众最困难的时候,出现在群众的面前,在群众最需要帮助的时候，去关心群众,帮助群众。”\n简短的几句话,像刀刻的一样刻在每一个同志的心上。有人眼睛湿润了,有人有多少话想说也说不出来了。他们的心飞向冰天雪地的茅屋去了。大家立即带着救济粮款，分头出发了。\n风雪铺天盖地而来。北风响着尖厉的哨音,积雪有半尺厚。焦裕禄迎着大风雪,什么也没有披,火车头帽子的耳巴在风雪中忽闪着。那时,他的肝痛常常发作,有时痛得厉害,他就用一支钢笔硬顶着肝部。现在他全然没想到这些,带着几个年轻小伙子,踏着积雪,一边走,一边高唱《南泥湾》${ }^{\\mathbb{1}}$\n这一天,焦裕禄没烤群众一把火,没喝群众一口水。风雪中,他在 9 个村子,访问了几十户生活困难的老贫农。在许楼,他走进一个低矮的柴门。这里住的是一双无依无靠的老人。老大爷有病躺在床上,老大娘是个瞎子。焦裕禄一进屋,就坐在老人的床头问寒问饥。老大爷问他是谁，他说:“我是您的儿子。” 老人问他大雪天来干啥,他说:“毛主席叫我来看望您老人家。” 老大娘感动得不知说什么才好,用颤抖的双手上上下下摸着焦裕禄。老大爷眼里噙着泪说:“解放前,大雪封门,地主来逼租,撵得我串人家的房檐,住人家的牛屋。” 焦裕禄安慰老人说:“如今印把子抓在㕷手里,兰考受灾受穷的面貌一定能够改过来。”\n就是在这次雪天送粮当中,焦裕禄也看到和听到了许多贫下中农极其感人的故事。谁能够想到,在毁灭性的涝灾面前,竟有那么一些生产队，两次三番退回国家送给他们的救济粮、救济款。他们说：把救济粮、救济款送给比我们更困难的兄弟队吧，我们自己能想办法养活自己！\n焦裕禄心里多么激动啊！他看到毛泽东思想像甘露一样滋润了兰考人民的心,党号召的自力更生、奋发图强的精神,在困难面前逞英雄的硬骨头精神,已经变成千千万万群众敢于同天抗、同灾斗的物质力量了。\n有了这种精神，在兰考人民面前，还有什么灾害是不能战胜的！\n## 他心里装着全体人民，唯独没有他自己\n县委一位副书记在乡下患感冒,焦裕禄几次打电话,要他回来休息;组织部一位同志有慢性病,焦裕禄不给他分配工作,要他安心疗养;财委一位同志患病,焦裕禄多次催他到医院检查 $\\cdots \\cdots$ 焦裕禄的心里，装着全体党员和全体人民，唯独没有他自己。\n(1) [《南泥湾》] 贺敬之作词、马可作曲的一首歌曲。通过南泥湾 (在今陕西延安东南) 的今昔对比,歌颂了八路军一二○师三五九旅战士开荒生产、改变南泥湾面貌的英雄事迹，体现了共产党人的革命乐观主义精神。\n1964年春天,正当党领导着兰考人民同涝、沙、碱斗争胜利前进的时候,焦裕禄的肝病也越来越重了。很多人都发现,无论开会、作报告,他经常把右腿踩在椅子上,用右膝顶住肝部。他棉袄上的第二和第三个扣子是不扣的,左手经常揣在怀里。人们留心观察,原来他越来越多地用左手按着时时作痛的肝部,或者用一根硬东西顶在右边的椅靠上。日子久了,他办公坐的藤椅上,右边被顶出了一个大窟窂。他对自己的病,是从来不在意的。同志们问起来,他才说他对肝痛采取了一种压迫止痛法。县委的同志们劝他疗养,他笑着说:“病是个欺软怕硬的东西,你压住他,他就不欺侮你了。” 焦裕禄暗中忍受了多大痛苦,连他的亲人也不清楚。他真是全心全意投到改变兰考面貌的斗争中去了。\n焦裕禄到地委开会,地委负责同志劝他住院治疗,他说:“春天要安排一年的工作,离不开!” 没有住。地委给他请来一位有名的中医诊断,开了药方,因为药费很贵,他不肯买。他说:“灾区群众生活很困难,花这么多钱买药,我能吃得下吗?” 县委的同志背着他去买来三剂，强他服了，但他执意不再服第四剂。\n那天,县委办公室的干部张思义和他一同骑自行车到三义寨公社去。走到半路,焦裕禄的肝痛发作,痛得骑不动,两个人只好推着自行车慢慢走。刚到公社,大家看他气色不好,就猜出是他又发病了。公社的同志说:“休息一下吧。”他说:“谈你们的情况吧,我不是来休息的”\n公社的同志一边汇报情况，一边看着焦裕禄强按着肚子在作笔记。显然，他的肝痛得使手指发抖,钢笔几次从手指间掉了下来。汇报的同志看到这情形,忍住泪,连话都说不出来了,而他,看起来还是神情自若的样子,说:\n“说，往下说吧。”\n1964年的 3 月，兰考人民的除“三害” 斗争达到了高潮，焦裕禄的肝病也到了严重关头。躺在病床上,他的心潮汹涌澎湃,奔向那正在被改造着的大地。他满腔激情地坐到桌前,想动手写一篇文章,题目是《兰考人民多奇志,敢教日月换新天》。他铺开稿纸,拟好了四个小题目: 一、设想不等于现实。二、一个落后地区的改变,首先是领导思想的改变。领导思想不改变,外地的经验学不进,本地的经验总结不起来。三、榜样的力量是无穷的。四、精神原子弹一精神变物质。充满了革命乐观主义的焦裕禄，从兰考人民在抗灾斗争中表现出来的英雄气概，从兰考人民一步一个脚印的实干精神中，已经预见到新兰考美好的末来。但是,文章只开了个头,病魔就逼他放下了手中的笔,县委决定送他到医院治病去了。\n临行那一天,由于肝痛得厉害,他是弯着腰走向车站的。他是多么舍不得离开兰考啊！一年多来,全县 149 个大队，他已经跑了 120 多个。他把整个身心，都交给了兰考的群众、兰考的斗争。正像一位指挥员在战斗最紧张的时刻,离开炮火纷飞的前沿阵地一样,他从心底感到痛苦、内疦和不安。他不时深情地回顾着兰考城内的一切，他多么希望能很快地治好肝病,带着旺盛的精力回来和群众一块儿战斗啊！他几次向送行的同志们说: 不久他就会回来的。在火车开动前的几分钟,他还郑重地布置了最后一项工作,要县委的同志好好准备材料,等他回来时，向他详细汇报抗灾斗争的战果。\n## “活着我没有治好沙丘，死了\n也要看着你们把沙丘治好!\"\n开封医院把焦裕禄转到郑州医院，郑州医院又把他转到北京的医院。在这位钢铁般的无产阶级战士面前,医生们为他和肝痛斗争的颁强性格感到惊异。他们带着崇敬的心情站在病床前诊察,最后很多人含着眼泪离开。\n那是多么阴冷的日子啊！医生们开出了最后诊断书，上面写道:“肝癌后期,皮下扩散”” 这是不治之症。送他去治病的赵文选同志,决不相信这个诊断,人像僈了似的，一连声问道:“什么?什么?” 医生说:“你赶紧送他回去，焦裕禄同志最多还有 20 天时间。”\n赵文选呆了一下,突然放声痛哭起来。他央告着说:\n“医生,我求求你,我飠求你,请你把他治好,俺兰考是个灾区,俺全县人离不开他，离不开他呀!”\n在场的人都含着泪。医生说:\n“焦裕禄同志的工作情况,在他进院时,党组织已经告诉我们。癌症现在还是一个难题,不过,请你转告兰考县的群众,我们医务工作者,一定用焦裕禄同志同困难和灾害斗争的那种革命精神,来尽快攻占这个高峰。”\n这样，焦裕禄又被转到郑州河南医学院附属医院。焦裕禄病危的消息传到兰考后,县上不少同志曾去郑州看望他。县上有人来看他,他总是不谈自己的病,先问县里的工作情况,他问张庄的沙丘封住了没有,问赵垛楼的庄稼淹了没有,问秦寨盐碱地上的麦子长得怎样,问老韩陵地里的泡桐树栽了多少 $\\cdots \\cdots$.\n有一次,他特地嘱咐一个县委办公室的干部说:\n“你回去对县委的同志说,叫他们把我没写完的文章写完;还有,把秦寨盐碱地上的麦穗拿一把来,让我看看!”\n5 月初,焦裕禄的病情进一步恶化了。在这种情况下，他的亲密战友、县委副书记张钦礼勿勿赶到郑州探望他。当焦裕禄用他那干瘦的手握着张钦礼,两只失神的眼睛充满深情地望着他时,张钦礼的泪珠禁不住一颗颗滚了下来。\n焦裕禄问道:“听说豫东下了大雨，雨多大?淹了没有?”\n“没有。”\n“这样大的雨,咋会不淹?你不要不告诉我。”\n“是没有淹！排涝工程起作用了。” 张钦礼一面回答,一面强忍着悲痛给他讲了一些兰考人民抗灾斗争胜利的情况,安慰他安心养病,说兰考面貌的改变也许会比原来估计的更快一些。\n这时候,张钦礼看到焦裕禄在全力克制自己剧烈的肝痛,一粒粒黄豆大的冷汗珠时时从他额头上浸出来。他勉强擦了擦汗,半晌,问张钦礼:\n“我的病咋样?为什么医生不肯告诉我呢?”\n张钦礼迟迟没有回答。\n焦裕禄一连追问了几次,张钦礼最后不得不告诉他说:“这是组织上的决定。”\n听了这句话，焦裕禄点了点头,镇定地说道：“啊，我明白了.....” 隔了一会儿，焦裕禄从怀里掏出一张自己的照片,颤獸地交给张钦礼,然后说道:“钦礼同志,现在有句话我不能不向你说了,回去对同志们说,我不行了,你们要领导兰考人民坚决地斗争下去。党相信我们,派我们去领导,我们是有信心的。我们是灾区,我死了,不要多花钱。我死后只有一个要求,要求组织上把我运回兰考,埋在沙堆上，活着我没有治好沙丘,死了也要看着你们把沙丘治好！”\n张钦礼再也无法忍住自己的悲痛,他望着焦裕禄,鼻子一酸,几乎哭出声来。他带着泪告别了自己最亲密的战友 $\\cdots \\cdots$\n谁也没有料到,这就是焦裕禄同兰考县人民,同兰考县党组织的最后一别。\n1964年5 月 14 日，焦裕禄同志不幸逝世了。那一年，他才42岁。\n在他生命的最后时刻，中共河南省委和开封地委有两位负责同志守在他的床前。他对这两位上级党组织的代表断断续续地说出了最后一句话：“我 $\\cdots \\cdots$ 没有 $\\cdots \\cdots$ 完成 $\\cdots \\cdots$ 党交给我的 $\\cdots \\cdots$ 任务。”\n他死后,人们在他病榻的枕下,发现了一本《毛泽东选集》，一本《论共产党员的修养》。\n他没有死，他还活着\n事隔一年以后,1965 年春天,兰考县几十个贫农代表和干部，专程来到焦裕禄的坟前。贫农们一看见焦裕禄的坟墓,就仿佛看见了他们的县委书记,看见了他们永远也不会忘记的那个人。\n一年前，他还在兰考，同贫下中农一起，日夜奔波在抗灾斗争的前线。人们怎么会忘记，在那大雪封门的日子，他带着党的温暖走进了贫农的柴门;在那洪水暴发的日子，他拄着棍子带病到各个村庄察看水情。是他高举着毛泽东思想的红灯，照亮了兰考人民自力更生的道路；是他带领兰考人民扭转了兰考的局势，激发了人们的革命精神；是他喊出了“锁住风沙，制伏洪水”的号召；是他发现了贫下中农革命的“硬骨头” 精\n神，使之在全县发扬光大……这一切，多么熟悉，多么亲切啊！谁能够\n想到，像他这样一个充满着革命活力的人，竟会在兰考人民最需要他的时候，离开了兰考的大地。\n人们一个个含着泪站在他的坟前,一位老贫农泣不成声地说出了 36 万兰考人的心声:\n“我们的好书记,你是为俺兰考人民,硬给活活地累死的呀。困难的时候你为俺贫农操心，跟着俺们受罪,现在,俺们好过了,全兰考翻身了，你却一个人在这里 $\\cdots \\cdots \\cdots ”$\n这是兰考人民对自己亲人、自己战友的痛悼,也是兰考人民对一个为他们的利益献出生命的共产党员的最高嘉奖。\n焦裕禄去世后的这一年,兰考县的全体党员，全体人民,用眼泪和汗水灌溉了兰考大地。三年前焦裕禄倡导制订的改造兰考大自然的蓝图,经过三年艰苦努力，已经变成了现实。兰考，这个豫东历史上缺粮的县份,1965 年粮食已经初步自给了。全县 2574 个生产队，除 300 来个队是棉花、油料产区外，其余的都陆续自给，许多队还有了自己的储备粮。1965年,兰考县连续旱了 68 天,从 1964 年冬天到 1965 年春天,刮了 72 次大风,却没有发生风沙打死庄稼的灾害,19 万亩沙区的千百条林带开始把风沙锁住了。这一年秋天,连续下了 384 毫米暴雨,全县也没有一个大队受灾。\n焦裕禄生前没有写完的那篇文章,由 36 万兰考人民在兰考大地上集体完成了。这是一篇人颜欢笑的文章,是一篇闪烁着毛泽东思想光辉\n的文章。在这篇文章里，兰考人民笑那起伏的沙丘“贴了膏药，扎了针”\n笑那滔滔洪水乘乘地归了河道,笑那连茅草都不长的老碱窝开始出现了碧绿的庄稼,笑那多少世纪以来一直压在人们头上的大自然的暴君,在伟大的毛泽东时代，不能再任意摆布人们的命运了。\n焦裕禄虽然去世了,但他在兰考土地上播下的自力更生的革命种子,正在发芽成长,他带给兰考人民的毛泽东思想的红灯,愈来愈发出耀眼的光芒。他一心为革命,一心为群众的高贵品德,已成为全县干部和群众学习的榜样。这一切宝贵的精神财富,今天已化为强大的物质力量，推动着兰考人民在自力更生、奋发图强的大道上继续奋勇前进。兰考灾区面貌的改变,还只是兰考人民征服大自然的开始，在这场伟大的向大自然进军的斗争中,他们不仅要彻底摘掉灾区的帽子,而且决心不断革命,把大部分农田逐步改造成为旱涝保收的稳产高产田，建设社会主义新兰考。\n焦裕禄同志,你没有辡负党的希望,你出色地完成了党交给你的任务,兰考人民将永远忘不了你。你不愧为毛泽东思想哺育成长起来的好党员,不愧为党的好干部，不愧为人民的好儿子！你是千千万万在严重自然灾害面前,魏屹立的共产党员和贫下中农革命英雄的代表。你没有死，你将永远活在千万人的心里!\n焦裕禄当年为了防风固沙,帮助农民摆脱贫困,提倡种植泡桐。如今,兰考泡桐如海,焦裕禄当年亲手栽下的树苗已长成合抱大树，人们亲切地把它称作“焦桐”。\n(1) [贴了膏药,扎了针]这是焦裕禄生前总结兰考人民治沙经验时说的两句话。“贴了膏药”是指用翻\n淤压沙的办法把沙丘封住;“扎了针”是指在沙丘上种树，把沙丘固定住。\n## 学习提示\n这是两篇分别诞生于改革开放新时期和开始全面建设社会主义时期的新闻作品。《别了，“不列颠尼亚”》是消息，报道香港历经沧桑之后回归祖国这一重大历史事件，反映了中国人民对维护国家主权、民族尊严和领土完整的不解追求;《县委书记的榜样—一焦裕禄》是通讯，记述一位“党的好千部” 全心全意为人民服务的光荣事迹,展示了我国社会主义建设的艰苦历程和中国共产党人改天换地的伟大信念。可以借助以前学过的有关新闻的知识,进一步把握这两种新闻体裁的不同特点，体会两篇作品的历史价值和现实意义。\n《别了,“不列颠尼亚”》视角独特,抓住几个重要时刻,真实再现了香港回归祖国的历史画面。作品既有生动的现场感，又有厚重的历史感,阅读时要关注文中时间、场景的转换,重点把握将新闻事实和背景材料融为一体的写法。对作品中那些富有意味的细节,要反复品味,并思考其中体现的作者的情感与态度。\n《县委书记的榜样一—焦裕禄》特别注意选取典型材料,通过典型材料来表现人物的精神和品格。阅读时可以对照小标题,看看作者使用了哪些具体事例,思考这些事例具有怎样的典型意义,如焦裕禄是怎样不愿“吃别人嚼过的馍” 而亲自调查兰考的自然情况的,哪些事例表现了焦裕禄“心里装着全体人民,唯独没有他自己”，等等。这篇通讯还很重视“以言见人”，焦裕禄的许多话语感人肺腑，引人深思，深化了作品的思想内涵，阅读时要细加体味。4\n## 在民族复兴的历史丰碑上\n-2020 中国抗疫记\n钟华论\n浩浩长江水，巍巍黄鹤楼。\n2020，岁在庚子，一场新冠肺炎疫情突袭荆楚大地，蔓延波及全国。在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，14亿中国人民众志成城、团结一心，打响疫情防控的人民战争、总体战、阻击战。\n灾难虽巨大，但压不垮英勇的中国人民。\n寒冬再漫长，也阻挡不了春天的脚步。\n经过艰苦努力,付出巨大牺牲,湖北保卫战、武汉保卫战取得决定性成果,疫情防控阻击战取得重大战略成果,统筹推进疫情防控和经济社会发展工作取得积极成效。\n大江流日夜，慷慨歌末央。2020年的中国抗疫，在中华民族史册、人类发展史册上写下悲壮雄浑的篇章。\n“我们挺过来了！”\n钟南山院士的感慨,引发广泛共鸣。\n截至 5 月 9 日 24 时,31 个省区市和新疆生产建设兵团累计报告新冠肺炎确诊病例 82901 例,累计治愈出院病例 78120 例，治愈率达到94\\%以上。\n复工复产加快推进,截至 4 月中旬,全国规模以上工业企业平均开工率达 $99 \\%$，民营企业复工率超过 $90 \\%，$ 中小企业复工率超过 $80 \\% \\cdots \\cdots$\n4 月 8 日，武汉“解封”;4 月 30 日，北京突发公共卫生事件调至二级响应；5月 2 日,湖北突发公共卫生事件调至二级响应;5 月 21 日，推迟两个多月的全国两会将隆重开幕 $\\cdots \\cdots$ 几个令人振奋的时间节点,辉映我们一起走过的艰辛历程。\n(1) 选自 2020 年 5 月 11 日《人民日报》。略有改动。\n一个“挺”字,让人百感交集。回望疫情暴发之初,迅速上升的数字令人揪心,正常生产生活骤然“停摆”。在“风暴眼”武汉，大量患者涌向医院,惶恐与焦虑中，不少家庭永失至爱亲朋 $\\cdots \\cdots$\n再苦再难,也要挺过去。在病毒肆虐的至暗时刻,我们从末放弃希望。\n“障百川而东之，回狂澜于既倒 ${ }^{11}$。”面对来势汹汹的新冠肺炎疫情，党中央沉着应对、果断决策。\n习近平总书记亲自指挥、亲自部署,主持召开一系列重要会议,发表一系列重要讲话,作出一系列重要指示。特别是对湖北省、武汉市疫情防控工作，总书记十分关心，对突出问题、关键节点提出明确具体要求。总书记还先后赴北京、武汉、浙江、陕西等地考察调研，就疫情防控和经济社会发展等及时作出部署。高瞻远瞩的战略决策,坚如磐石的意志信念,一心为民的真挚情怀,为全党全军全国各族人民坚定信心抗击疫情立起了主心骨。\n这是坚毅果敢、指路定向的领导力。\n关键时刻,每一个理性洞察的判断、每一次审时度势的决策,需要巨大政治勇气,更需要高超政治智慧。党中央提出“坚定信心、同舟共济、科学防治、精准施策” 的总要求,明确“四早” 防控要求和“四集中”救治要求，为抗击疫情制定正确战略策略。\n危急关头，党中央毅然决定：在上千万人口的大武汉，对人员外流实施全面严格管控。有研究显示,自 1 月 23 日“封城”后,经过艰苦努力,武汉疫情扩散得到有效遏制,有效传染数开始直线下降。根据疫情防控和经济社会形势的阶段性变化,党中央因时因势部署外防输人、内防反弹,统筹推进疫情防控和经济社会发展,部署在常态化疫情防控中全面推进复工复产,加快恢复生产生活正常秩序,维护经济发展和社会稳定大局。\n这是上下同欲、万众一心的组织动员力。\n“让党旗在防控疫情斗争第一线高高飘扬！”党中央一声令下，460 多万个基层党组织、9000多万名党员迅速行动起来,成为抗疫中坚力量。从重症病房,到城乡社区,从工厂车间,到科研院所,到处都有共产党员冲锋陷阵的身影。人民解放军、公安民警、基层干部、社区工作者、志愿者,方方面面的力量汇集起来,共同铸就联防联控的钢铁长城。法国前总理拉法兰赞叹:“在疫情面前,中国展现出强大高效的组织和动员能力，令人印象深刻。”\n(1) [障百川而东之,回狂澜于既倒]语出唐韩愈《进学解》。意思是,防堵泛滥的百川,使它们向东流淌，挽回已经倾倒的狂澜。障,阻拦。东之，使之向东流\n这是步调一致、令行禁止的执行力。\n面对疫情,听党号令、为国尽责成为全社会的共识和行动。为了实现“隔一座城,护一国人”,武汉人民识大体、顾大局,克服重重困难,付出巨大牺牲,面对疫魔“不服周 ”,武汉这座英雄之城始终屹立不倒。在中国大地上,每一条街道,每一座村庄,每一户家庭,每一个公民,都坚守着各自责任。冲在第一线是抗疫,“闷”在家里管好自己也是抗疫。亿万人民一条心,上下铆足一股劲,把一个个“不可能” 变成现实。\n4月 14 日起,绵延 25 千米的武汉“长江巨屏”,连续推出主题灯光秀。变幻多彩的光影画卷,表达着 6000 万荆楚儿女共同的心声: 谢谢!这份谢意,澎洋而又悠长。只有穿越了大风大浪,经历了生死考验，才能读懂其中的真情与大爱。\n疫情暴发之初,武汉告急!一时间,市民一“罩” 难求,医院一床难求。当时全国所有的医用防护服储备,尚不能满足武汉一天的需求。\n一方有难，八方支援。响应党中央号令,四面八方的战“疫” 力量火速向武汉、向湖北集结。新中国成立以来规模最大的一次医疗力量调遣迅速启动，340多支医疗队、4.2万多名医务人员奔赴抗疫一线。操着各种方言的建设者们昼夜施工,让火神山医院、雷神山医院在很短时间内拔地而起;19 个省份对口支援湖北除武汉市外 16 个市州 (林区),快速提升当地抗疫能力 $\\cdots \\cdots$\n武汉，从来不是一座“孤岛”;湖北，从来不是孤军作战。\n病毒夢延很快,但更快的,是数以万计逆行出征的医务人员,是紧急驰援的物资运输车队,是源源不断的爱和支持。“中方行动速度之快、规模之大,世所罕见。这是中国制度的优势。”世界卫生组织总干事谭德塞的感言，道出支撑中国抗疫的制度力量。\n(1)[不服周]方言,不服气,不服输。恩格斯说:“为了进行斗争,我们必须把我们的一切力量拧成一股绳,并使这些力量集中在同一个攻击点上 ${ }^{(1)}$ ””坚持全国一盘棋,集中力量办大事,是中国特色社会主义制度的显著优势,也是我们战胜疫情的重要法宝。武汉胜则湖北胜,湖北胜则全国胜。在党中央坚强领导和科学部署下,我们发挥制度优势,举全国之力打好武汉保卫战、湖北保卫战，努力守住全国疫情防控第一道防线,为把握主动权夯实基础。\n岁月静好,只因有人负重前行;稳若泰山,源于根基坚实如铁。\n改革开放以来，我们党带领人民应变局、平风波、战洪水、防非典、抗地震、控疫情,实践反复印证着一个结论一中国特色社会主义制度具有强大生命力和显著优越性，是中华民族攻坚克难、迈向复兴的根本保障。\n## 三\n1938 年抗战期间，战地摄影师罗伯特 • 卡帕在武汉街头拍下一张照片—一民众纷纷举起旗帜，其中一面醒目地写着：“不死！”\n2020 年，疫情暴发之时，寒风凛冽，江城封闭。但从千千万万的窗户，传来此起彼伏的呼喊:“武汉加油!”\n不管是抗击外敌，还是抗击疫病，不同历史时空的“武汉保卫战”,都挺立着中华民族不屈的脊梁，传承着生生不息的精神力量。美国作家赛珍珠曾感慨：“没有任何事任何人可以摧毁中国人，他们是善于从苦难中生存的坚㓞之人。”\n灾难，是观照一个民族灵魂的镜子。抗疫期间，有句话刷屏了：“劲头上来了,很多东西都能解决。” 这股劲,就是中国人的精气神,就是永恒不灭的民族魂。\n从白衣战士冲锋在前的身影里,人们看到了“苟利国家生死以 ” 的英勇无畏;从无数普通人坚守岗位的执着中，人们看到了“天下兴亡，匹夫有责” 的责任感;从八方驰援的物资洪流中，人们看到了“岂曰无衣，与子同袍 ${ }^{3}$ ” 的血脉深情;从方舱医院里“读书哥” 的淡定中，人们看到了“莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行” 的乐观割达 $\\cdots \\cdots \\cdots$\n(1) [为了进行斗争 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 同一个攻击点上] 语出恩格斯 1872 年 1 月写给意大利律师卡・特尔察吉的信《致卡・特尔察吉》。\n(2)[苟利国家生死以]语出清林则徐《赴成登程口占示家人二首》( (其二)。意思是,如果有利于国家,生死可置之度外。\n(3) [岂曰无衣,与子同袍] 语出《诗经 • 秦风・无衣》。意思是,怎么能说没有衣服穿呢?我的长袍跟你共享。\nT. Sint\n2020 年 2 月 18 日晩，武汉客厅方舱医院陈卓摄\n抗疫时期的一幕幕感人场景，积淀着中华优秀传统文化的厚重底\n色，诠释着社会主义核心价值观，展现了新时代中国人民的精神品格。\n一一自强不息、百折不挠。不向困难低头，不为挫折气馁，特别能\n忍耐、特别能吃苦、特别能战斗，越是艰险越向前。\n—一万众一心、众志成城。艰难困苦,相濡以沬。全国人民心手相牵，亿万颗心同频共振，中国力量如钢似铁、坚不可摧。\n一一顾全大局、甘于奉献。自觉把国家利益、集体利益放在首位，人人担当负责，个个尽心尽力，舍小家顾大家，汇小我成大我。\n方有难、八方支援。胸怀仁爱之心，践行互助之义，济人之困，解人之忧，抱团取暖踏坎坷，守望相助渡难关。\n一命运与共、天下一家。为世界安危担当，为人类健康尽责，为团结合作聚力，同舟共济，共克时艰，携手共筑人类命运共同体。\n中国精神,在抗疫中淬炼,在磨砺中升华。这笔弥足珍贵的精神财富，永远是中华民族披荆斩棘、奋勇向前的力量之源。4 月 26 日，武汉在院新冠肺炎患者数字清零。经过近百天艰苦努力,湖北重症及危重症病例从最高峰时的超万例实现清零,成功治愈 3600 余名 80 岁以上患者。\n每一个生命奇迹，都源于永不放弃的努力。所有的“重生”，都在诠释一个理念：生命至上、人民至上。\n一个国家对生命的态度,是最有说服力的文明标尺。在抗疫斗争中,党和政府始终把人民生命安全和身体健康摆在第一位,全力以赴投人疫病救治，救治费用全部由国家承担,最大程度提高治愈率、降低病亡率。为了抢救生命,全国约 $1 / 10$ 的重症医护力量集中在武汉,约 $1 / 4$ 的“救命神器” $E^{\\prime 2} \\mathrm{O}^{(1)}$ 集中在湖北。\n在武钢,炼钢炉的火焰一直熊熊燃烧。在武汉，在湖北,哪怕风狂雨骤，希望之火从末熄灭。\n抗疫期间,病房里最常见的场景,就是医者握着患者的手加油鼓劲。每一次握手,都在传递力量，每一句话语,都是郑重的承诺：“你若性命相托，我必全力拼搏。”\n不管是 108 岁的老人,还是出生仅 30 个小时的婴儿，医务工作者绝不放弃每一个生命,哪怕只有万分之一的希望，也会倾尽百分之百的努力。为了抢救生命,医务人员冒着被感染的风险采集病毒样本,身患渐冻症的金银潭医院院长张定宇累得迈不开脚,28 岁的药师宋英杰因过\n度劳累再也没有醒来……没有生而英勇，只因选择无畏。那一封封按着\n鲜红手印的请战书,那一道道口罩勒出的深痕,那一个个彻夜照顾患者的身影,正是对医者仁心的最好诠释。\n“到济南,离家只有一步之遥。”就在完成援鄂任务即将回家之时,护师张静静却因突发心脏骤停不幸去世。我们的白衣战士,奋力帮助患者跨越生与死的距离,却默默承受着与亲人的离别,其至是,一别竟成永诀。\n让我们永远铭记这些平凡而伟大的名字：江学庆、刘智明、李文\n亮、柳帆、夏思思、彭银华……他们以生命践行使命，用大爱护佑苍\n生。他们是新时代最可爱的人，是我们这个民族的脊梁。\n(1) [ECMO] 体外膜氧合器 ( extracorporeal membrane oxygenerator）的英文缩写。这是一种通过使用膜型人工肺进行氧和二氧化碳交换的设备。国旗半垂,举国同悲。4月 4 日上午 10 时,习近平等党和国家领导人同 14 亿中国人民一起默哀 3 分钟,深切悼念抗击新冠肺炎疫情斗争牺牲烈士和逝世同胞。\n我们永远不能忘记,4600 多名同胞不幸罹难,一批医务人员、干部职工、社区工作者因公殉职。\n永远的创痛,让我们更加懂得,没有什么比生命更可宝贵—一这是我们最为深切的抗疫感悟,也是必须牢牢坚守的价值取向。\n五\n与疫病的抗争贯穿着人类文明进程。黑死病、霍乱、疙疾、流感、登革热、非典、埃博拉 $\\cdots \\cdots \\cdot$ 在漫长而悲壮的缠斗中,多少生灵惨遭涂炭,多少文明因此毁灭。“家家有僵尸之痛,室室有号泣之哀 ${ }^{\\circledR} ”$ 送葬的钟声几乎没有停止过哀鸣” $\\cdots \\cdots$.不同时空中,人类的悲伤与呐喊从末停息。学者卡尔 $\\cdot$ 齐默在《病毒星球》一书中写下这样的感悟: 我们生活的历史，其实就是一部病毒史。\n2020-众志成城（油画）赵晓东作\n(1)[家家有僵尸之痛,室室有号泣之哀]语出三国魏曹植《说疫气》。形容疫病流行的惨状。疫病,一次次重创人类,也磨研了人类向死而生的㓞劲。对抗疫魔,人类最有力的武器就是科学。\n回顾中国抗击疫情的实践,“科学防治” 贯穿始终。面对充满末知数的新型冠状病毒,面对布满艰难险阻的战“疫”,向科学要答案、要方法,是我们克难攻坚的重要一招。\n从加强病毒溯源、传播力、传播机理等研究,到跟踪病毒变异情况及时完善防控策略和措施;从多学科力量联手进行药品和疫苗研发,到坚持分类施策、因地制宜;从“健康码”“云办公” 等助力防疫,到落实分区分级精准复工复产 $\\cdots \\cdots$. 实践证明,只有坚持科学防治,才能看清病毒的“样子”、找到对症的“方子”、走对防控的“路子”。\n大疫出良药,中医显身手。从应用“三药三方” 等有效方剂,到采取集中隔离、普遍服中药等防疫做法,中医药为抗击疫情作出重要贡献,尤其是在有效防止患者从轻症转为重症,提高治愈率、降低病亡率方面作用更突出。德国病毒学家奇纳特尔认为：“中医药在防止病毒吸附细胞、病毒复制等方面有明显效果。”\n抗疫,让全社会经历一次科学的洗礼。从传统媒体到网络空间,从社区横幅到农村大喇口,防控知识科普遍地开花、家喻户晓,戴口罩、勤洗手、常通风、不聚集等科学常识逐渐变成人们的日常习惯。非常时期,钟南山、李兰娟、王辰、张伯礼等专家纷纷发出专业理性的声音,及时解疑释惑，拨开团团迷雾，向社会注人正能量。\n爱因斯坦曾说:“科学的不朽的荣誉,在于它通过对人类心灵的作用,克服了人们在自己面前和在自然界面前的不安全感。” 当相信科学、依靠科学、使用科学萴然成风,我们应对风浪侵袭就有了理性的“压舱石”。\n六\n抗疫,是对国家治理体系和治理能力的一次大考,也是对全党全社会的一次大考。习近平总书记谆谆告诫:“我们一定要总结经验、吸取教训。”\n(1) [卡尔・齐默] 美国科普作家疫情好比一面放大镜,让优势和长处更加凸显,也让我们把短板与不足看得更加清晰。抗疫斗争,暴露出我国在重大疫情防控体制机制、公共卫生体系等方面存在一些短板,反映出一些领导干部的治理能力和专业能力跟不上,折射出形式主义、官僚主义的危害,警示我们养成文\n明健康的卫生习惯是何其重要……\n这场全方位大考,是对新时代中国的一次全面“体检”。我们没有被疫情击倒,扛住了这次巨大冲击,“中国体质” 总体上是过硬的。但也应看到,经济社会发展过程中,还有一些“亚健康” 甚至“不健康” 的问题存在。疫情警示我们,增强忧患意识,破除沉疴积弊,永远都是进行时！\n反思，是面对灾难的应有态度;改变,是面对问题的最好回答。\n一一必须坚持“从最坏处着眼、向最好处努力” 的底线思维。疫情之下,既有难以预料的“黑天鹅 ${ }^{(1)}$,也有有迹可循的“灰犀牛 ”。最大的风险在于看不见风险,最大的问题在于无视问题。当前,国内外形势复杂严峻,各方面的挑战前所末有。必须时刻保持如履薄冰的谨慎、见叶知秋的敏锐,正视最坏处,解决最难处,做在最实处,努力争取最好结果。\n必须下足“补短板、堵漏洞、强弱项” 的功夫，依靠改革解决问题、推动进步。“刀伤药再好,不如不拉口子。” 针对这次疫情暴露出来的短板和不足,既应痛定思痛,更应举一反三,聚焦公共卫生、防灾备灾、社会治理等重点领域,通过深化改革啃下“硬骨头”,锻造应对风险挑战的“铁肩膀”。把灾难当作“磨刀石”,把教训当作“铺路石”，方能筑就发展进步的坚实阶梯。\n一一必须涵养“出实招、干实事、求实效” 的务实作风，把各项工作抓细抓实。疫情防控涉及方方面面,每一个环节都不容有失,每一项任务都必须落实,充分证明“天下大事,必作于细”。推进各项事业发展,同样需要始终保持抓铁有痕、踏石留印的劲头,舍得下“绣花” 功夫,不驰于空想,不楘 ${ }^{3}$ 于虚声,踏踏实实干好工作,认认真真抓好落实。\n一必须增强“时不我待、只争朝夕” 的紧迫感,坚定不移办好自己的事情。2020 年即将过半,实现决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚的目标任务,时间紧、难度大、责任重。做好疫情“加试题”,答好发展“必答题”,唯有绷紧弦、加把劲、同心干,把疫情耽误的时间抢回来，才能交出无愧于党和人民的新答卷。\n(1) [黑天鹅]语出美国学者纳西姆 • 尼古拉斯 • 塔勒布《黑天鹅: 如何应对不可预知的末来》。比喻非常难以预测的不寻常事件。\n(2) [灰犀牛]语出美国学者米歇尔渥克《灰犀牛: 如何应对大概率危机》。比喻大概率且影响巨大的潜在危机。\n〔骛（wù）〕追求。\n## 七\n4月 19 日凌晨,在巨大光束投射下,瑞士阿尔卑斯山脉的马特洪峰“披”上了一面五星红旗。夜空沉寂,灯光传递着一个信念—一只要心中有光，世界就有希望。\n我们共同生活的这个星球，依然在艰难中煎熬。据世界卫生组织数据,截至 5 月 9 日,全球新冠肺炎累计确诊病例近 390 万例,死亡病例近 27 万例。令人痛心的数字,还在不断攀升。\n疫情,以一种残酷的方式,分外真切地警示我们：人类是一个休戚相关的命运共同体。\n大疫当前,更显责任担当。中国采取最全面、最严格、最彻底的防控举措,像钉子一样钉在全球抗疫第一线,牢牢守护 14 亿人的健康安全。如同当年以巨大牺牲为世界反法西斯战争作出巨大贡献一样，中国以沉痛的代价为全世界抗疫摸索了经验、赢得了时间。俄罗斯医学专家谢苗诺夫动情地说:“中国用自己的英勇行为,为全世界遏制疫情扩散争取了一个半月的时间。”\n大疫当前,更见患难真情。在中国抗疫最艰难的时刻,100 多个国家和数十个国际组织纷纷给予支持和援助。疫情在全球加速蔓延之时,中国将援助物资发往 150 多个国家和国际组织，向伊朗、伊拉克、意大利、塞尔维亚、埃塞俄比亚等国家派出医疗专家组。“山川异域，风月同天” 的互帮互助,“青山一道,同担风雨”的携手前行,不断给各国人民带来温暖与力量。\n面对“二战以来最严重的全球危机”，是担当责任、并肩作战，还是一味“用锅”、撕裂团结?答案关乎各国人民的安危,关乎人类战“疫” 的成败。\n在二十国集团领导人应对新冠肺炎特别峰会上，习近平主席发出携手抗疫、共克时艰的中国声音,引发国际社会广泛共鸣。全球抗疫,命运与共，团结合作是最强的“免疫力”。\n一批批中国专家与东盟、欧洲、非洲同行连线交流，多语种的中国诊疗和防控方案及时分享给世界各国;联合国向最不发达国家开通运送医疗物资的“团结航班”;多国合作开展疫苗研发 $\\cdots \\cdots$ 正如联合国秘书长古特雷斯所说:“我们是团结在一起的全球公民,我们是联合在一起的国家。”\n团结就是力量,公道自在人心。“拿疫情当政治筹码是玩火”“国家之间应该合作而不是“用锅’”“中国行动是对个别国家挑锣行为的响亮回答” $\\ldots \\ldots$. .尽管将疫情标签化、政治化和污名化等论调不时沉渣泛起,但合作抗疫始终是国际社会的普遍共识,推动团结合作的中国理念和中国行动得到各国广泛支持和认同。\n人类学家玛格丽特 • 米德曾将一块折断之后又愈合的股骨称为“人类文明的起点”,因为这意味着人类开始懂得帮助身处困境的同类。疫情终有尽时,挑战层出不穷,“世界怎么了、我们怎么办” 的时代之问需要不断作出解答。唯有秉持人类命运共同体理念,团结互助、合作共赢,人类才能跨越重重险阻,共同开创光明的末来。\n八\n“当、当、当 $\\cdots \\cdots .$. ” 不久前,关闭了近百日的黄鹤楼重新开门迎客,来自各行各业的战“疫” 代表一起敲钟祈福。钟声,传递的是信心,是希望，是一座城市渡尽劫波再出发的精气神。\n从“九省通衜” 武汉看神州大地,马路和街道逐渐变得喧闹,嘈杂市井升腾起熟悉的烟火气,工厂机器再度车鸣,校园里又响起琅琅的读书声.....\n一个有声的中国,一个流动的中国,一个重焕生机的中国,令人感慨，也引发深思—-\n180 年前的庚子年，西方的坚船利炮击碎了“天朝上国” 的迷梦;120 年前的庚子年,八国联军的铁蹄践踏在紫禁城苍凉的地面上。100 多年的历史记忆,仿佛一部时间简史,告诉我们和我们的子孙以-\n“中华民族历史上经历过很多磨难，但从来没有被压垮过，而是愈挫愈勇,不断在磨难中成长、从磨难中奋起。”\n我们从哪里来?从深重的苦难与磨砺。\n我们向何处去?向着民族复兴的光明末来。\n任何磨难都只能激发我们奋斗的力量。\n任何困难都不能阻挡我们前进的步伐!\n## 学习提示\n2020 年 5 月,我国新冠肺炎疫情防控阻击战取得重大战略成果。很多人都在思考：中国为什么能经受住这场艰苦卓绝的历史大考?惊心动魄的抗疫大战带给我们哪些永恒的财富?这篇通讯以事实为基础，对这些问题作出了初步回答。\n文章全面、客观、立体地报道了党中央领导全国人民抗击新冠肺炎疫情,取得重大战略成果这一事件,揭示了中国抗疫取得巨大成就的根本原因,思路清晰,内容全面,高屋建瓴，气魄宏大。既表现出生命至上的价值追求，又彰显了科学抗疫的理性思考;既有对中华优秀传统文化和中华民族精神的热情礼赞,又有推动构建人类命运共同体的真诚愿望和博大胸怀;既有对新时代中国人民高尚品格的歌颂,又有对推进社会治理体系变革的深入思考。作者并没有按照常见的时间顺序展开全文,而是将回顾与总结、记事与思考融为一体,站在全局的高度,以方方面面的事实为基础,带领读者从不同的角度去认识和理解这场抗疫斗争,领略新时代伟大抗疫精神。阅读时要注意梳理各部分的主要内容,看看作者是如何进行多角度、分层次的综合报道的。\n这篇通讯主要运用综合叙述的方式,沿着内在思路,概述大量的人和事,并发掘其中的意义与价值,这就使得文章兼具宏阔和深刻之美；在叙述中,运用富有诗意、饱含深情的语句表达观点和情感,名言、诗句和格言式的句子穿揷其间,使文章不仅充实、厚重,还具有一种荡气回肠、打动人心的力量。阅读时要注意体会这样的写法。\n## 兰元研习任务\n一为实现“中国人民站起来” 这一梦想,中华民族经历了艰苦的探索,无数革命志士和广大人民群众一道,不屈不挠,奋勇抗争。本单元课文展现了民族复兴伟大而艰难的历程,讴歌了革命者和社会主义建设者意志坚定、不畏艰险、真诚善良、无私奉献等优秀品质。阅读课文,说说文中是如何展示这些优秀品质的,分组讨论当下阅读优秀革命文化作品的意义。\n二以革命理论说服人,以英雄形象打动人,以崇高精神鼓舞人,是优秀革命文化作品的特点。阅读本单元作品,完成下列研习任务。\n1.《中国人民站起来了》这篇讲话,观点鲜明,态度坚决,铿䥻有力,表现出毛泽东的豪情、自信和睿智。文中运用了较多表示强调的词语 (如“决无”“必然”“从来” 等) 和判断句 (如“我们的会议是一个全国人民大团结的会议” 等) 来增强文章的感染力。朗读全文，体会这些词语和句式的表达效果。2. 本单元的作品,既抒发了深沉的情感,又表现出理性的思考。选择一篇最能体现这一特点的作品,体会作者是如何将感情抒发与理性表达结合在一起的,进行小组研讨。\n三很多革命先辈和英雄模范为了人民为了理想信念无私奉献、英勇牺牲,他们的事迹却并不广为人知,你的家乡也许就有这样的英雄。以班级为单位,参观访问家乡的爱国主义教育基地或革命历史遗迹,并查阅资料,搜集、积累相关素材,选择自己擅长的文体进行写作。可以写人物素描、事迹简介、人物通讯等,也可以根据基础材料创作小说、诗歌、散文、戏剧等。写完后与同学交流,并以“家乡的英雄” 为主题,合作编辑文集。\n## 材料的积累与运用\n叙述事情,描写人物,说明事理,论述观点,都要运用具体的材料,不能空谈。写作文如同盖房造屋,既要有好的设计框架，也要有合适的材料。\n“读书破万卷,下笔如有神”,说的是个人阅读积累和作文的关系。书籍是人类文明的智慧结晶,对善于积累的人而言,是取之不尽的作文源泉;很多经典作品，常读常新,能不断给人们新的启示，使我们获得属于个人的发现。\n作文材料也来源于我们对生活的观察和思考。只要你有一双善于发现的眼睛，有积累素材的习惯,就不愁笔下无物。《县委书记的榜样一焦裕禄》就是作者在占有大量素材的基础上,精心选择典型材料而写成的一篇优秀通讯。只要做生活中的“有心人”，即使走进一条很平常的街道,我们也能从中感受到普通人的喜怒哀乐,发现有趣的文化现象，甚至观察到社会的各种经济形态。要积累一些新的、属于自己的材料,不能依赖“公用材料库”。在考场作文中,成千上万的学生不约而同地写“哥白尼”“牛顿”“爱迪生”，就连表述的语句也相似甚至雷同,那样的作文很难展现个人独特的思维品质。\n材料一定要真实可靠。如果材料不够严谨甚至不真实,即使你的认识是积极的,也可能因言害意。有些经常被人引用的材料,辗转流传,已失去原貌,一定要核对鉴别;如果找不到出处，没有把握，应当果断放弃。\n有了高质量的材料,还要注意恰当使用。如聂荣臻《大战中的揷曲》中全文收录致日本官兵的信，使这篇回忆录有了令人瞩目的历史意义和政治高度。材料运用恰当,能深化文章主旨,引导读者思考,收到“四两拨千斤”的效果;反之,再好的材料,如果运用不当,与观点、主旨偏离,只会导致文章结构松散凌乱,令人不知所云。\n## 第二单元\n如果说传统文化是一株枝繁叶茂的大树,那先秦诸子就是这株大树的根。先秦诸子,百家争鸣,百花齐放，铸就了中华思想文化史上的一段辉煌。\n本单元选择了先秦诸子的一些经典论说,包括儒家的《论语》十二章、《大学》一章、《孟子》一章,道家的《老子》四章、《庄子》一章,以及墨家的《墨子・兼爱》篇。可结合以前读过的孔子、孟子、庄子等人的语录或作品，感受先秦时期百家争鸣的盛况。\n本单元集中学习先秦诸子散文,以加深对传统文化之根的理解。要注意领会先秦诸子对社会人生的洞察,思考其思想学说对立德树人、修身养性的现实意义;感受先秦诸子或倠容或犀利或雄奇或朴拙的论说风格，理解各家论说的方法，领悟其妙处。\n## 《论语》十二章\n先师孔子行教像（拓本 ) 子曰:“君子食无求饱,居无求安,敏 ${ }^{(2)}$ 于事而慎于言,就有道而正焉 ${ }^{3}$,可谓好学也已。” (《学而》)\n子曰：“人而不仁,如礼何人而不仁,如乐何?” (《八佾》)\n子曰：“朝闻道，夕死可矣。” (《里仁》)\n子曰：“君子喻f于义，小人喻于利。”（《里仁》）\n子曰:“见贤思齐焉,见不贤而内自省也。”(《里仁》)\n子曰:“质胜文则野 ${ }^{\\ominus}$,文胜质则史。文质彬彬,然后君子。”(《雍也》)\n曾子曰:“士不可以不弘毅,任重而道远。仁以为己任,不亦重乎?死而后已,不亦远乎?” (《泰伯》)\n子曰:“譬如为山,末成一篑,止,吾止也。譬如平地,虽覆一篑，进，吾往也。” (《子罕》)\n(1) 选自《论语译注》(中华书局 2006年版)。\n(2) [敏] 勤勉。\n(3) [就有道而正㱒] 到有道的人那里去㕄正自己。有道,指有才艺或有道德的人。\n(4) $[$ 而] 如果。\n(5) [如礼何] 怎样对待礼呢?\n(6) [喻] 知晓,明白。\n(7) [质胜文则野] 质朴超过文采就会粗野喆俗。质,质朴、朴实。文，华美、文采。野，粗野、喵俗。(8)[史]虚饰，浮夸。\n(9) [文质彬彬] 文质兼备、配合适当的样子。\n(10) [弘毅] 志向远大,意志坚强。弘,广、大,这里指志向远大。\n(11) [末成一箅 $(k u i) ］$ 只差一筀土没有成功。篑,盛土的竹筐\n(12) [止,吾止也] 停下来,是我自己停下来的。\n(13) [平地] 填平洼地。子曰:“知 ${ }^{(1)}$ 者不惑,仁者不忧，勇者不惧。” (《子只》)\n颜渊问仁。子曰：“克己复礼 ${ }^{(2)}$ 为仁。一日 ${ }^{3}$ 克己复礼，天下归 ${ }^{(4)}$ 仁焉。为仁由己，而由人乎哉?”颜渊曰：“请问其目 ${ }^{5}$。”子曰：“非礼勿视，非礼勿听，非礼勿言，非礼勿动。”颜渊曰：“回虽不敏，请事斯语矣。”(《颜渊》)\n子贡问曰：“有一言而而可以终身行之者乎?”子曰：“其“恕” 乎！己所不欲，勿施于人。” (《卫灵公》)\n子曰：“小子 ${ }^{8}$ 何莫学夫 ${ }^{(9)}《$ 诗》?《诗》可以兴,可以观 ${ }^{\\mathbb{1 1}}$,可以群 ${ }^{(1)}$,可以怨 ${ }^{13}$。迩 ${ }^{14}$ 之事父，远之事君。多识于鸟兽草木之名。”(《阳货》)\n## 大学之道\n《礼记》\n大学之道,在明明德 ${ }^{16}$,在亲民 ${ }^{110}$,在止于至善 ${ }^{18}$。知止而后有定 ${ }^{19}$,定而后能静 ${ }^{20}$,静而后能安 ${ }^{21)}$,安而后能虑 ${ }^{22}$,虑而后能得 ${ }^{\\circledR 3}$。物有本末,事有终始,知所先后,则近道矣。(1) [知]同“智”\n(2) [克己复礼] 约束自我,使言行归复于先王之礼。(3) $[$ 日 $]$ 一旦。(4) [归]称赞，称许。(5) [目] 条目，细则。(6) [事]实践，从事。(7) $[$ 一言 $]$ 一个字。(8) [小子] 老师对学生的称呼。(9) [夫] 那。(10) [兴]指激发人的感情。(11) [观]指观察政治的得失、风俗的盛衰。(12) [群]指提高人际交往能力。(13) [怨] 指讽刺时政。(14) [迩 (ěr $)]$ 近。\n(15) 节选自《礼记・大学》(《礼记正义》,上海古籍出版社 2008 年版)。题目是编者加的。大学之道,指穷理、正心、修身、治人的根本原则\n(16) [明明德]彰明美德。前一个“明”是动词,彰明。明德，美好的德行。\n(17) [亲民]亲近爱抚民众。一说“亲”当作“新”,“新民” 即使天下人去旧立新,去恶向善\n(18) [止于至善] 达到道德修养的最高境界。\n(19) [知止而后有定] 知道要达到的“至善” 境界,则志向坚定不移。\n(20) [静] 心不妄动。\n(21) [安] 性情安和。\n(22) [ 虑]思虑精详\n(23) [得]处事合宜。古之欲明明德于天下者,先治其国。欲治其国者,先齐其家 ${ }^{11}$。欲齐其家者,先修其身。欲修其身者,先正其心。欲正其心者,先诚其意。欲诚其意者,先致其知 ${ }^{2}$。致知在格物 ${ }^{3}$。物格而后知至 ${ }^{(4)}$,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,身修而后家齐,家齐而后国治,国治而后天下平。自天子以至于庶人,壹是皆以修身为本。\n## 人皆有不忍人之心\n《孟子》\n孟子曰：“人皆有不忍人之心。先王有不忍人之心，斯有不忍人之政矣;以不忍人之心行不忍人之政,治天下可运之掌上。所以谓人皆有不忍人之心者：今人乍见擩子将人于井,皆有怵惕恻隐之心;非所以内交 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 于嶿子之父母也,非所以要誉 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 于乡党 ${ }^{\\mathbb{B}}$ 朋友也,非恶其声而然也。由是观之,无恻隐之心，非人也;无羞恶之心,非人也;无辞让之心，非人也；无是非之心，非人也。恻隐之心，仁之端也;羞恶之心,义之端也;辞让之心,礼之端也;是非之心,智之端也。人之有是四端也,犹其有四体也。有是四端而自谓不能者,自贼者也;谓其君不能者,贼其君者也。凡有四端于我者,知皆扩而充之矣,若火之始然,泉之始达苟能充之,足以保四海;苟不充之,不足以事父母。”\n(1) [齐其家〕使家族中的各种关系整齐有序。\n(2) [致其知]获得知识。一说,把自己对事物的认识推到极致。\n(3) 格物〕推究事物的原理。\n(4) [知至] 对外物之理认识充分。\n(5) [壹是〕一概,一律。\n(6) 选自《孟子・公孙丑上》(《孟子译注》,中华书局 2008年版 ）题目是编者加的。不忍人,即怜爱别人。忍人,狠心对待别人。\n(7) [运]运转,转动。\n(8) [怵 ( chù) 惕]惊骇，恐惧\n(9)〔恻隐〕哀痛,怜悯 (别人的不幸)。\n(10) [内 (nà) 交] 结交。内,同“纳”。(11) [要（yāo）誉]博取名誉。要,求取。\n(12) [乡党]同乡。\n(13) [非恶其声而然]并非因为犬恶孩子的哭声才这样。\n(14) [羞恶 (wù)) 对自身的不善感到羞耻,对他人的不善感到憎恶。\n(15)〔辞让〕谦逊推让。\n(16) [端〕萌芽,发端。\n(17) 四体〕四肢。\n18 【贼〕伤害。\n(19)[然〕同“燃”\n(20)【达〕流通，指泉水涌出。\n(21) [保〕安定\n## 学习提示\n先秦儒家所讲的大都是人生的基本道理，今天看来仍有一定的启发意义。\n本课所选《论语》十二章,焦点在立身处世的规范性原则,深入浅出,要言不烦,精辟隽永。学习时要在理解仁、义、礼等儒家思想核心概念的基础上,重点分析孔子关于“君子” 之德及修身养性的基本观点。\n《大学之道》强调“修身为本”,提纲挈领地论说“三纲”“八目” 的体系。“三纲” 即“明明德”“亲民”“止于至善”,“八目” 即“格物”“致知”“诚意”“正心”“修身”“齐家”“治国”“平天下”。学习时要结合《大学》中的相关论述，理解“三纲”“八目” 的具体所指及其内部关联。\n《人皆有不忍人之心》以人突然看见小孩子将要掉入井里时的反应为依据,论证“人皆有不忍人之心”,由此提出人都有“四端”,进而论述“四端” 对为人处世、治理天下的重要性。学习时注意结合自身经验和现实生活,探究孟子这些论断是否有充分的合理性\n研习中，注意这些经典篇章在论述道理方面的巧妙之处，如善用譬喻、对比,思路简洁明晰等;结合自己所了解的历史文化知识,思考先秦儒家的思想智慧对塑造中华民族精神的作用;联系日常生活,思考这些经典对自己有哪些启示。\n背诵《〈论语 $\\rangle$ 十章》和《大学之道》。拓展阅读《孟子. 公孙丑上》“敢问夫子恶乎长 $\\cdots \\cdots$ 则不能也”。\n## 《老子》四章\n三十辐共一毂,当其无，有车之用。埏埴以为器，当其无,有器之用。凿户㸢 ${ }^{[} 以$ 为室,当其无,有室之用。故有之以为利,无之以为用。(第十一章 $)$\n企者不立 $^{(8)}$,跨者不行,自见者不明,自是者不彰,自伐 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 者无功,自矜者不长 ${ }^{\\mathbb{B}}$。其在道也,曰余食绩行,物或恶之,故有道者不处。(第二十四章)\n知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。知足者富,强行者有志 ${ }^{11}$。不失其所者久 ${ }^{2}$，死而不亡者寿 ${ }^{3}$。(第三十三章)\n老子像 ［元］华祖立作\n(1) 选自《老子道德经注校释》(中华书局 2008年版)。老子 (生卒年不详),即老聃,相传姓李名耳,字 䎶,楚国苦县 (今河南鹿邑东) 人,春秋时期哲学家,道家学派创始人。做过周朝管理藏书的史官,相传孔子曾向他问礼《老子》又称《道德经》,传世本共八十一章。其书是否为老子所著,历来有争议，一般认为书中所述基本反映了他的思想。\n(2) [毂 ( gǔ) 〕车轮的中心部位,周围与辐条的一端相接,中间的圆孔用来揷车轴。\n(3)〔当其无,有车之用〕意思是,车的功用正是产生于车毂的“无”。无，指车毂的中空处。\n(4) 埏 ( shān) 埴 (zhí)〕和泥 (制作陶器)。埏,揉和。埴,黏土。(5) [户㸢 (yǒu)]门窗。\n(6) [有之以为利,无之以为用] 意思是,“有” (车子、器皿、屋室) 供人方便利用,正是“无” 起了作用。\n(7) [企者不立〕踮起脚的人不能久立。\n(8) [跨者不行]跨大步的人行走不稳。\n(9) [自见 ( xiàn ) 者不明]自我显露的不能显明。\n(10 [自是者不彰]自以为是的不能彰显\n(11) [自伐]和下文的“自矜” 都是自我夸耀的意思。\n(12) [长]长久。一说读zhăng,意思是得到敬重。\n(13) [其在道也,日余食赘行,物或恶之〕（“自见”“自是”“自伐”“自矜” 等行为) 用道的观点来看,就叫作剩饭、赘瘤,人们常常厌恶它们。行,同“形”。\n(14) [处〕为,做。\n其安易持，其末兆易谋，其脆易泮，其微易散。为之于末有，治之于末乱。合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土;千里之行,始于足下。为者败之 ${ }^{\\mathbb{1}}$,执者失之 ${ }^{\\mathbb{B}}$。是以圣人无为,故无败;无执,故无失。民之从事,常于几成而败之。慎终如始,则无败事。是以圣人欲不欲,不贵难得之货,学不学,复众人之所过,以辅万物之自然而不敢为。(第六十四章）\n## 五石之瓠\n## 《庄子》\n惠子谓庄子曰:“魏王贻我大瓠之种，我树之成而实五石。以盛水浆,其坚不能自举也。剖之以为瓢,则瓠落无所容非不呺然大也，吾为其无用而掊之。” 庄子曰:“夫子固拙于用大 ${ }^{3}$ 矣。宋人有善为不龟手之药者,世世以洴澼恍为事。客闻之,请买其方百金。聚族而谋之曰：“我世世为洴澼恍，不过数金。今一朝而鬻技百金,请与之。’ 客得之,以说 ${ }^{(1)}$ 吴王。越有难 ${ }^{2}$,吴王使之将。冬,与越人水战,大败越人,裂地而封之。能不龟手一也,或以封,或不免于洴澼恍,则所用之异也。今子有五石之瓠,何不虑 ${ }^{3}$ 以为大樽而浮乎江湖，而忧其瓠落无所容?则夫子犹有蓬之心也夫!”\n(1) [强（qiǎng ) 行者有志] 勤勉而行的人有意志。\n(2) [不失其所者久] 不丧失立身之基的人能够长久。\n(3) [名而不亡者寿] 死而不朽的人就是长寿。意思是,有道之人身死而道长存,这就是寿。\n(4) [其安易持]事物安然末生变的时候容易持守。\n(5) [其末氺易谋] 问题还没有显露迹象的时候容易解决。\n(6) [其脆易泮] 事物脆弱的时候容易分离。泮，同“判”,分吝。\n(7) [其微易散] 事物细微的时候容易散失。\n(8) [为之于末有] 在事情末发生时就做。\n(9) [毫末] 毫毛的末端。比喻极其细微的事物。\n(10) [累 (léi ) 土] 一筀土。累，同“累”，土筀。\n(11) [为者败之] 动手去做的就会坏事。\n(12) [执者失之] 有所把持的就会失去。\n(13) [无为] 指顺应自然,不求有所作为。\n(14) [几 $($ 几i $)]$ 接近。\n(15) [欲不欲] 想要常人所不想要的。\n(16) [学不学] 学习常人所不学习的。\n(17) [复众人之所过] 补救众人所犯的过错。复，弥补、补救。\n(18) 节选自《庄子・逍遥游》(《庄子集释》,中华书局 2004 年版 )。题目是编者加的。石 ( shí)，计算容量的单位,十斗为一石。瓠 ( hù ),葫芦。\n(19) [树]种植\n(20) [实五石] 能容得下五石的东西。\n(21) [坚]坚固。这里指大弧的坚固程度。\n(22) [ 瓠 ( huò ) 落无所容]宽大而没有什么可盛受的东西。瓠落,宽大空廓的样子。\n(23) [呺（xiāo ) 然] 内中空虚而宽大的样子。\n(24) [掊 (pǒu )]击破。\n(25) [拙于用大]不善于使用大的东西,不善于发挥事物的“大” 的功用\n(26) [不龟（jūn ) 手之药] 防止手冻裂的药物。龟,同“皲”，皮肤冻裂。\n(27) [ 洴（píng ) 澼 ( pì ) 恍 ( kuàng )] 漂洗丝絮。洴澼,漂洗。恍,同“纩”,丝绵絮。\n(28) [鬻（yù $)]$ 卖。\n## 学习提示\n孔子开创了儒家学派,老子则开创了道家学派。老子之后,道家代表人物又有庄子等人。《老子》《庄子》中的思想常有突破俗见之处,可以说是见人所不见,知人所不知,想人所不能想,言人所不能言。学习本课,首先就要留意《老子》《庄子》的这些篇章有哪些突破常规的认识。\n学者柳诒征指出：“老子之书,专说对待之理。” (《中国文化史》) 本课所选《老子》四章中的“有” 和“无”,“知人”和“自知”,“胜人”和“自胜”,就是“对待” 关系。通常情况下,人们偏执于这种对待关系的一面,比如“有”“知人”“胜人”等。可《老子》却总是提醒世人重视那通常被忽视的一面,其论说有很强的思辩性,对现实人生有一定的启示。阅读时,可以把课文中类似的关系提取出来，看看《老子》重视的是什么，有没有道理。\n庄子也善于从常人认为没有价值的事物中发现价值。在《五石之坬》中,惠子仅从日常使用的层面上考虑大葫芦的功用,庄子则超越了世俗经验的束缚,指出了大葫芦的独特价值。这个寓意深刻的小故事,表现出庄子与众不同的思维方式，阅读时注意体会。\n从表达技巧上来说,《老子》善于汲取世俗经验展开哲理思辨,直接论说道理;《庄子》则长于借助寓言,婉曲达意,以增强说理的趣味和效果。学习本课,要注意在比较中品味二者不同的论述风格和语言韵味。\n背诵 $《\\langle$ 老子〉四章》。\n(1) [说]同“悦”,取悦。\n(2)〔越有难 ( nàn )]指越人发兵侵吴。\n(3) [虑〕用绳结缀。\n(4)〔樽〕盛酒器。这是说大瓠像大樽,缚于身,可使\n## 人漂浮渡水\n(5) [蓬之心〕比喻不通达的见识。蓬,一种草，弯曲不直。\n$$\n\\begin{gathered}\n\\text { 兼爱 } \\\\\n\\text {《墨子》}\n\\end{gathered}\n$$\n圣人以治天下为事『者也,必知乱之所自起，焉『能治之;不知乱之所自起,则不能治。䢃之如医之攻人之疾者然,必知疾之所自起,焉能攻之;不知疾之所自起,则弗能攻。治乱者何独不然?必知乱之所自起，焉能治之;不知乱之所自起，则弗能治。\n圣人以治天下为事者也,不可不察乱之所自起。当察乱何自起?起不相爱。臣子之不孝君父,所谓乱也。子自爱,不爱父,故亏°父而自利;弟自爱,不爱兄,故亏兄而自利;臣自爱,不爱君,故亏君而自利。此所谓乱也。虽『父之不慈『,兄之不慈弟,君之不慈臣,此亦天下之所谓乱也。父自爱也,不爱子,故亏子而自利;兄自爱也,不爱弟，故亏弟而自利;君自爱也,不爱臣，故亏臣而自利。是何也?皆起不相爱。虽至天下之为盗㖅 者,亦然。盗爱其室,不爱异室,故窈异室以利其室;城爱其身,不爱人,故贼人以利其身。此何也?皆起不相爱。虽至大夫之相乱家 $\\mathbb{}$、诸侯之相攻国者,亦然。大夫各爱其家,不爱异家,故乱异家以利其家;诸侯各爱其国,不爱异国,故攻异国以利其国。天下之乱物，具此而已矣。\n察此何自起?皆起不相爱。若使天下兼相爱，爱人若爱其身，犹有不孝者乎?视父兄与君若其身,恶施不??犹有不慈者乎?视弟子与臣若其身,恶施不慈?故不孝不慈亡 $。$。犹有盗诚乎?视人之室若其室,谁穷?视人身若其身,谁㳦?故盗贼有亡。犹有大夫之相舌家、\n(1) 选自《墨子校注》(中华书局 2006年版)。墨子 (约前 468-前 376 ),名翟 (dí),春秋战国之际思想家,墨家学派创始人。《墨子》一书是墨子本人、\n(7)[虽]即使\n(8) [慈]慈爱\n(9) [盗贼]偷穷和劫夺财物的人\n(10) [室]家。\n(11) [家] 卿大夫的封地。\n(12) [乱物]纷乱之事。\n(13) [具此]全都在这里。具,完备、齐全。\n(14) [恶 $(w \\overline{)}$ 施]怎么实行。恶，相当于“何”“怎么”。\n(15) [亡] 同“无”。\n(16) [有]同“又”。诸侯之相攻国者乎?视人家若其家,谁乱?视人国若其国,谁攻?故大夫之相乱家、诸侯之相攻国者有亡。若使天下兼相爱,国与国不相攻,家与家不相乱，盗贼无有，君臣父子皆能孝慈，若此则天下治。\n故圣人以治天下为事者,恶得不禁恶而劝爱?故天下兼相爱则治,交相恶则乱。故子墨子 ${ }^{3}$ 曰不可以不劝爱人者,此也。\n## 学习提示\n儒家讲“爱人”，墨家讲“兼爱”;前者强调“亲亲”“尊尊” 的等级差别，后者则主张爱无等级差别,不分厚薄亲疏。学习《兼爱》,要注意分析. 墨子是如何论述兼爱对于治理天下的重要性的,梳理他所论述的践行兼爱之道的具体方法。\n墨子一方面努力追求语言的浅显、逻辑的严谨和结构的层次感,一方面又反复论说,务求把意思说得清楚明白。如课文第 1 段,只保留以下文字就可见其大意:“圣人以治天下为事者也,必知乱之所自起,焉能治之。譬之如医之攻人之疾者然,必知疾之所自起,焉能攻之。” 而实际文字却多出了一两倍。在先秦诸子中,这种表达风格自成一家。可联系相关背景,思考墨子为何这样表达。(1) [劝]鼓励。(3) [子墨子]墨子的弟子对墨子的尊称。(2) [交相 $]$ 互相\n## 兰元研习任务\n一学习中华优秀传统文化,应该学以致用,知行合一。本单元课文大都是谈论立身处世之道的,比如《〈论语 $\\rangle$ 十章》,或阐述持身以道、以礼、以仁、以恕、以义的道理,或辨析君子、小人，或论述经典在社会生活各个方面的价值，都富于启发性。梳理本单元各篇课文所讲的立身处世的道理,并思考它们在当今社会生活中的现实意义，展开讨论。\n二萧统在《文选序》中说:“老、庄之作,管、孟之流,盖以立意为宗,不以能文为本。”吕思勉在《经子解题・论读子之法》中说:“诸子之文,各有其面貌性情,彼此不能相假;亦实为中国文学,立极于前。” 总体看来,先秦诸子并不把善写文章当作最高追求,但他们的很多论说又都文采斐然,自成一格。反复诵读本单元课文,总结概括其各自的风格特点。你更喜欢谁的文章风格?结合课文,联系你的语文学习经验，同学间相互交流。\n三古代汉语的虚词系统，与现代汉语有着很大的差别。“之”“乎”“者”“也”而”“以”“其”“于等常见虚词，在文言文中使用广泛，有着丰富的意义和用法。有意识地积累一些常见虚词,有助于培养文言语感,提高独立阅读文言文的能力。小组分工合作,找出上面列举的虚词在本单元课文中的用例,以卡片或表格的形式,整理、归纳各个虚词的意义和用法。\n表格示例:\n| 虚词 | 义项 | 例句 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| | 第三人称代词 | 吾为其无用而掊之。(《庄子・逍遥游》) |\n| | 助词，相当于“的” | 多识于鸟兽草木之名。(《论语・阳货》) |\n| 之 | 助词，用于主谓之间,取消句子的独立性 | 臣子之不孝君父，所谓乱也。(《墨子・兼爱》) |\n| | 助词，用于调整音节 | 迩之事父,远之事君。(《论语・阳货》) |\n四本单元课文中有不少经典语句,虽然产生于两千多年前,但至今仍然闪烁着智慧的光辉,给我们以人生的启迪;有些语句在新的时代下又可以辩证思考,从新的角度作出辨析或阐释。从下列语句中任选其一,也可以从本单元课文中另选一句,准确理解其思想内容,自选角度,自定立意,写一篇不少于 800 字的文章,阐述你的认识和思考，题目自拟。\n士不可以不弘毅，任重而道远。\n已所不欲，勿施于人。\n致知在格物。\n人皆有不忍人之心。\n知人者智,自知者明。\n千里之行，始于足下。\n故天下兼相爱则治，交相恶则乱。\n## 审题与立意\n审题与立意,通俗地说,就是先了解“要我写什么”,然后确定“我要写什么”。动笔之前,要认真审题,全面分析,审慎思考,进而确立写作的中心。\n审题,就是要抓住关键,弄清题旨。要善于抓住题干或给定材料中的关键字句,笩选有价值的信息,推㪣瑑磨,提炼归纳,把握命题者的意图,不要仅仅凭直觉就轻率动笔。重点思考题目中的核心概念是什么,应该如何界定,可以从哪些方面立意。一般而言，“审”得清楚，往往也就知道该“立”什么“意”了。\n立意,基本的要求是要“立”在题目或给定材料的范围之内,否则就是离题、偏题。在此前提下,立意应当具体、明确,不能大而化之,泛泛而论。比如写“千里之行,始于足下”这个话题,如果简单地说“任何理想的实现,都必须从眼前的小事做起”,就不免空泛；而选定一个角度或划定某个范围（如“实现中华民族伟大复兴,也要从当下具体的事情做起”)，小切ロ，深挖掘，从特定的题材中体现主旨,才更容易谈得具体、深入。\n立意还应该体现独特性，要设法写出一个独特的“我”一我的情感态度、我对问题的认识。总在文章中重复别人说滥了的观点,“立” 的不是自己的“意”,缺少思考,只能流于俗套。确定独特的立意,需要多角度思考问题,辩证地分析事理,并善于从人们熟视无睹的事物或习焉不察的现象中,开掘新的意义,从而形成独特见解。\n喜怒哀乐之末发，谓之中;发而皆中节，谓之和。中也者，天下之大本也;和也者，天下之达道也。致中和，天地位焉，万物育焉。\n-一《礼记・中庸》\n博学之,审问之,慎思之,明辩之,笃行之。有弗学,学之弗能,弗措也;有弗问,问之弗知,弗措也;有弗思,思之弗得,弗措也;有弗辨,辩之弗明,弗措也;有弗行,行之弗笝,弗措也。人一能之,已百之;人十能之,已千之。\n## -《礼记・中庸》\n## 第三单元\n读一部经典小说,犹如进行一次奇异的漫游。翻开作品,我们便仿佛置身于不同时代、不同地域的社会生活之中,目睹各式各样的人生故事,探寻丰富多彩的心灵世界,感受多种多样的文化风貌。\n本单元收人四部外国小说的节选。《大卫・科波菲尔》和《复活》是 19 世纪现实主义长篇小说,展现了广阔的社会生活,表达了作者多方面的深刻思考;《老人与海》和《百年孤独》属于现代小说,在题材内容、创作手法等方面有诸多创新,极大地拓展了小说的天地。\n学习本单元,要联系相关的历史文化背景,体察小说展现的千姿百态的社会生活,感受人类文化的丰富多彩。要了解小说多样化的风格样式,从主题内容、叙事手法、语言风格等多方面人手把握作品独特的艺术成就;总结小说的艺术特点,提升鉴赏小说的能力,\n# 大卫・科波菲尔 ${ }^{\\oplus}($ 节选 $)$\n狄更斯\n如今,我对世事已有足够了解,因而几乎对任何事物都不再引以为怪了。不过像我这样小小年纪就如此轻易地遭人遗弃,即使是现在,也不免使我感到有点儿吃惊。好端端一个极有才华、观察力强、聪明热情、敏感机灵的孩子，突然身心两伤，可居然没有人出来为他说一句话,我觉得这实在是咄咄怪事。没有一个人出来为我说一句话,于是在我十岁那年，我就成了谋得斯通 -格林比货行里的一名小童工了。\n谋得斯通 -格林比货行坐落在河边，位于黑衣修士区。那地方经过后来的改建,现在已经变了样了。当年那儿是一条狭窄的街道,街道尽头的一座房子,就是这家货行。街道曲曲弯弯直达河边,尽头处有几级台阶,供人们上船下船之用。货行的房子又破又旧，有个自用的小码头和码头相连,涨潮时是一片水,退潮时是一片泥。这座房子真正是老鼠横行的地方。它那些镶有护墙板的房间,我敢说,经过上百年的尘污烟熏,已经分辨不出是什么颜色了;它的地板和楼梯都已腐烂;地下室里,成群的灰色大老鼠东奔西窝,吱吱乱叫；这儿到处是污垢和腐臭: 凡此种种,在我的心里,已不是多年前的事,而是此时此刻眼前的情景了。它们全都出现在我的眼前,就跟当年那倒霉的日子里,我颤抖的手被昆宁先生握着，第一次置身其间时见到的完全一样。\n谋得斯通 -格林比货行跟各色人等都有生意上的往来,不过其中重要的一项是给一些邮船供应葡䔘酒和烈性酒。我现在已经记不起这些船主要开往什么地方,不过我想,其中有些是开往东印度群岛和西印度群岛的。我现在还记得,这种买卖的结果之一是有了许多空瓶子。于是有一些大人和小孩就着亮光检查这些瓶子，扔掉破裂的，把完好的洗刷干净。摆弄完空瓶子,就往装满酒的瓶子上贴标签,塞上合适的软木塞,或者是在软木塞上封上火漆,盖上印，然后还得把完工的瓶子装箱。这全是我的活儿，我就是雇来干这些活儿的孩子中的一个。\n(1) 艼选自《大卫・科波菲尔》(河南文艺出版社 2015 年版 ）。宋必霖译。有改动。狄更斯 $(1812-1870)$,英国作家。这里节选的是第十一章。小说前面的情节是：大卫。科波菲尔出生前，父亲就去世了。大卫从八和毋亲克莱拉、善良的女仆佩格蒂相依为命。天真无知、不知人世险恶的克莱拉被冷酷阴险的谋得斯通先生共骗,改嫁佮他。大卫遭到谋得斯通的虏待,被送进寄宿学校,他在学校里结识了斯蒂福思、特雷德尔等人。母亲去世后,谋得斯通霸占了科波菲尔家的财产，把大卫送到谋得斯通-格林比货行当童工。\n连我在内,我们一共三四个人。我干活儿的地方,就在货行的一个角落里。昆宁先生要是高兴,他只要站在账房间他那张登子最低的一根横档上,就能从账桌上面的那个窗子里看到我。在我如此荣幸地开始独自谋生的第一天早上,童工中年纪最大的那个奉命前来教我怎样干活儿。他叫米克 - 沃克,身上系一条破围裙,头上戴一顶纸帽子。他告诉我,他父亲是个船夫,在伦敦市长就职日,曾戴着黑色天鹅线帽子参加步行仪仗队 ${ }^{11}$。他还告诉我,我们的主要伙伴是另一个男孩,在给我介绍时,我觉得他的名字很古怪,叫粉白·土豆。后来我才发现,原来这并不是这个孩子起初的名字,而是货行里的人给他取的诨名,因为他面色灰白,像煮熟的土豆般粉白。粉白的父亲是个运水夫,还兼做消防队员,以此受雇于一家大剧院。他家还有别的亲人一一我想是他的妺妺吧—一在那儿扮演哑剧中的小鬼。\n我竟沦落到跟这样一班人为伍,内心隐藏的痛苦,真是无法用言语表达。我把这些天天在一起的伙伴跟我幸福的孩提时代的那些伙伴作了比较—一更不要说跟斯蒂福思、特雷德尔那班人比较了一一我觉得,想成为一个有学问、有名望的人的希望,已在我胸中破灭了。当时我感到绝望极了,对自己所处的地位深深地感到羞辱。我年轻的心里痛苦地认定,我过去所学的、所想的、所喜爱的,以及激发我想象力和上进心的一切,都将一天天地渐渐离我而去,永远不再回来了,凡此种种,全都深深地印在我的记忆之中,绝非笔墨所能诉说。那天上午,每当米克-沃克离开时,我的眼泪就直往下掉,混进了我用来洗瓶子的水中。我呜咽着,仿佛我的心窝也有了一道裂口,随时都有爆炸的危险似的。\n账房里的钟已指向 12 点 30 分,大家都准备去吃饭了。这时,昆宁先生敲了敲窗子,打手势要我去账房。我进去了,发现那儿还有一个胖墩敦的中年男子,他身穿褐色外套、黑色马裤、黑色皮鞋,脑袋又大又亮,没有头发,光秃得像个鸡蛋,他的大脸盘完全对着我。他的衣服破旧,但装了一条颇为神气的衬衣硬领。他手里拿着一根很有气派的手杖,手杖上系有一对已褪色的大穗子,他的外套的前襟上还挂着一副有柄的单片眼镜一一我后来发现,这只是用作装饰的,因为他难得用来看东西,即使他用来看了,也是什么都看不见的。\n(1)〔他告诉我步行仪仗队]按旧规，伦敦老城的市长每年选一次,11 月 9 日为市长就职日,去法院宣誓时，前有仪仗队。此处作者有调侃之意,因姓氏“沃克” ( Walker) 原文可作“步行者”\n( walker) 解\n“这位就是。”昆宁先生指着我说。\n“这位,” 那个陌生人说,语调中带有一种屈尊俯就的口气，还有一种说不出的装成文雅的气派,给我印象很深,“就是科波菲尔少爹了。你好吗,先生?”\n我说我很好,希望他也好。其实,老天爷知道,当时我心里非常局促不安,可是当时我不便多诉苦,所以我说很好,还希望他也好。\n“感谢老天爷,” 陌生人回答说,“我很好。我收到谋得斯通先生的一封信,信里提到,要我把我住家后面的一间空着的屋子——拿它,简而言之,出租—一简而言之,陌生人含着微笑,突然露出亲密的样子说道,“用作卧室一一现在能接待这么一位初来的年轻创业者,这是本人的荣幸。” 说着,陌生人挥了挥手,把下巴架在了祇衣的硬领上。\n“这位是米考伯先生。”昆宁先生对我介绍道。\n“啊哈!”陌生人说,“这是我的姓。”\n“米考伯先生,” 昆宁先生说,“认识谋得斯通先生。他能找到顾客时,就给我们介绍生意,我们付他佣金。谋得斯通先生已给他写了信,谈了你的住宿问题,现在他愿意接受你做他的房客。”\n“我的地址是,”米考伯先生说,“城市路,温泽里。我,简而言之,” 说到这儿,他又带着先前那种文雅的气派,同时突然再次露出亲密的样子,“就住在那儿。”\n我朝他鞠了一躬。\n“我的印象是,”米考伯先生说,“你在这个大都市的游历还不够广,要想穿过这座迷宫似的现代巴比伦 ${ }^{(1)}$,前往城市路,似乎还有困难一一简而言之,” 说到这儿，米考伯又突然露出亲密的样子,“你也许会迷路为此,今天晩上我将乐于前来,以便让你知道一条最为便捷的路径。”\n我全心全意地向他道了谢,因为他愿不怕麻烦前来领我,对我真是太好了。\n“几点钟?”米考伯先生问道,“我可以——”\n(1) [现代巴比伦〕指伦敦。巴比伦是古巴比伦王国的首都。\n## “8点左右吧。”昆宁先生回答。\n“好吧,8点左右。”米考伯先生说,“请允许我向你告辞,昆宁先生，我不再打扰了。”\n于是,他便戴上帽子,腋下夹着手杖,腰杆儿笔挺地走出来。离开账房后，他还哼起了一支曲子。\n于是昆宁先生便正式雇用了我,要我在谋得斯通 - 格林比货行尽力干活儿,工资,我想是,每星期六先令。至于到底是六先令,还是七先令,我已记不清了。由于难以肯定,所以我较为相信,开始是六先令,后来是七先令。他预付给我一星期的工资 (我相信,钱是从他自己的口袋里掏出来的),我从中拿出六便士给了粉白 $土$ 土豆,要他在当天晩上把我的箱子扛到温泽里。箱子虽然不大,但以我的力气来说,实在太重了。我又花了六便士吃了一顿中饭,吃的是一个肉饼,喝的则是附近水龙头里的冷水。接着便在街上闲逛了一通,直到规定的吃饭时间过去。\n到了晩上约定的时间,米考伯先生又来了。我洗了手和脸,以便向他的文雅表示更多的敬意。接着我们便朝我们的家走去,我想,我现在得这样来称呼了。一路上,米考伯先生把街名、拐角地方的房子形状等,直往我脑子里装,要我记住,为的是第二天早上我可以轻易地找到回货行的路。\n到达温泽里他的住宅后 (我发现,这住宅像他一样破破烛烂,但也跟他一样一切都尽可能装出体面的样子),他把我介绍给他的太太。米考伯太太是个面目消瘦、憔悴的女人,一点儿也不年轻了。她正坐在小客厅里 ( 楼上的房间里全都空空的，一件家具也没有,成天拉上窗帘,挡住邻居的耳目),怀里抱着一个婴儿在喂奶。婴儿是双胞胎里的一个。我可以在这儿提一下,在我跟米考伯家的整个交往中,我从来不曾见到这对双胞胎同时离开过米考伯太太。其中总有一个在吃奶。\n他们家另外还有两个孩子：大约四岁的米考伯少爷和大约三岁的米考伯小姐。在这一家人中,还有一个黑皮肤的年轻女人，这个有婷鼻子习惯的女人是这家的仆人。不到半个小时，她就告诉我说,她是“一个孤儿”,来自附近的圣路加济贫院。我的房间就在屋顶的后部,是个闷气的小阁楼,墙上全用模板刷了一种花形,就我那年轻人的想象力来看,那就像是一个蓝色的松饼。房间里家具很少。\n米考伯太太 [英］弗兰克・雷诺兹作\n“我结婚以前,” 米考伯太太带着双胞胎和其他人,领我上楼看房间,坐下来喘口气说,“跟我爸爸妈妈住在一起,当时我从来没有想到,有一天我不得不招个房客来住。不过,既然米考伯先生有困难,所有个人情感上的好恶，也就只好让步了。”\n我回答说:“你说得对,太太。”\n“眼下米考伯先生的困难,几乎要把我们给压垮了,” 米考伯太太说,“到底是否能渡过这些难关,我不知道。当我跟爸爸妈妈一起过日子时我真的不懂,我现在用的 '困难' 这两个字是什么意思。不过经验能让人懂得一切一一正像爸爸时常说的那样。”\n米考伯先生曾当过海军军官,这是米考伯太太告诉我的,还是出于我自己的想象,我已弄不清楚。我只知道,直到现在我依然相信,他确实一度在海军里做过事。只是不知道我为什么会这样相信。现在,他给各行各业的商家跑街招览生意,不过恐怕赚不到多少钱,也许根本赚不到钱。\n“要是米考伯先生的债主们不肯给他宽限时间,”米考伯太太说,“那他们就得自食其果了。这件事越快了结越好。石头是柼不出血来的。眼下米考伯先生根本还不了债,更不要说要他出诉公费了。”\n是因为我过早地自食其力,米考伯太太弄不清我的年龄呢,还是由于她老把这件事放在心上,总得找个人谈谈,要是没有别的人可谈,哪怕跟双胞胎谈谈也好,这一点我一直不太清楚。不过她一开头就对我这么说了,以后在我跟她相处的所有日子里,她一直就是如此。\n可怜的米考伯太太!她说她曾尽过最大的努力,我毫不怀疑,她的确如此,想过一切办法。朝街的大门正中,全让一块大铜牌给挡住了,牌上刻有“米考伯太太青年女子寄宿学舍” 的字样,可是我从来没有发现有什么青年女子在这一带上学,没有见到有什么青年女子来过这儿,或者打算来这儿,也没见过米考伯太太为接待什么青年女子作过任何准备。我所看到和听到的上门来的人,只有债主。这班人没日没夜地找上门来,其中有的人凶得不得了。有个满脸污垢的男人,我想他是个鞋斦,经常在早上 7 点就挤进过道,朝楼上的米考伯先生大喊大叫:“喂,你给我下来!你还没出门,这你知道。快还我们钱,听到没有?你别想躲着,这你知道,那太不要脸了。要是我是你,我绝不会这样不要脸面。快还我们钱,听到没有?你反正得还我们钱,你听到了没有?喂,你给我下来!” 他这样骂了一通后,仍旧得不到回答,火气就更大了,于是就骂出“骗子”“强盗” 这些字眼来。连这些字眼也不起作用时,有时他就跑到街对面,对着三楼的窗子大声叫骂,他知道米考伯先生住在哪一层。遇到这种时候,米考伯先生真是又伤心,又羞愧,甚至悲惨得不能自制,用一把剃刀做出抺脖子的动作来 (这是有一次他太太大声尖叫起来我才知道的 )。可是在这过后还不到半个小时,他就特别用心地擦亮自己的皮鞋,然后䛇着一支曲子,摆出比平时更加高贵的架势,走出门去了。米考伯太太也同样能屈能伸。我曾看到,她在 3 点钟时为缴税的事急得死去活来,可是到了 4 点钟,她就吃起炸羊排,喝起热麦酒来了 (这是典当掉两把银茶匙后买来的)。有一次,她家刚被法院强制执行,没收了财产,我碰巧提前在 6 点钟回家,只见她躺在壁炉前 (当然还带着一对双胞胎),头发散乱,披在脸上,可是就在这天晩上,她一面在厨房的炉子旁炸牛排,一面告诉我她爸妈以及经常来往的朋友们的事。我从末见过她的兴致有比那天晩上更好的了。\n我就在这座房子里,跟这家人一起,度过我的空闲时间。每天我一人独享的早餐是一便士面包和一便士牛奶,由我自己购买。另外我还买一个小面包和一小块干酪,放在一个特定食品柜的特定一格上,留作晩上回来时的晩餐。我清楚地知道,这在我那六七个先令工资里,是一笔不小的开销了。我整天都在货行里干活儿,而整个一星期,我就得靠这点儿钱过活,从星期一早晨到星期六晩上,从来没有人给过我任何劝告、建议、鼓励、安慰、帮助和支持,这一点,就像我渴望上天堂一样，脑子里记得一清二楚!\n米考伯先生的困难更增加了我精神上的痛苦。我的处境这样孤苦伶仃,也就对这家人产生了深厚的感情。每当我四处溜达时,老是想起米考伯太太那些筹款的方法,心里总压着米考伯先生的债务负担。星期六的晩上是我最高兴的时候一一一方面是因为我回家时口袋里有六七个先令,一路上可以进那些店铺看看,瑑磨䃍磨这笔钱可以买些什么,这是件很适意的事;另一方面是那一天回家比平时早一一可米考伯太太却往往对我诉说起最伤心的知心话来。星期天早晨也是如此,当我把头天晩上买来的茶或咖啡,放进刮脸用的小杯子里冲水搅动一番,然后坐下来吃早饭时,米考伯太太又会对我诉说起来。有一次,这种星期六晩上的谈话刚开始,米考伯先生就泣不成声,可是到了快结束时,他竟又唱起“杰克爱的是他可爱的南 ${ }^{(1)}$ 来。我曾见过他回家吃晩饭时,泪如泉涌,口口声声说,现在除了进监狱,再也没有别的路了;可是到了上床睡觉时,他又计算起来,有朝一日,时来运转 (这是他的一句口头禅),给房子装上凸肚窗得花多少钱。米考伯太太跟她丈夫完全一样。\n我想,由于我们各自的处境,所以我跟这对夫妇之间就产生了一种奇特而平等的友谊,虽然我们之间年龄差别大得可笑。不过,在米考伯太太把我完全当成她的知己以前,我从来没有接受过他们的邀请,白吃白喝过他们的东西 (我知道他们跟肉铺、面包铺的关系都很紧张,他们那点儿东西往往连他们自己都不够吃喝)。她把我当成知己的那天晩上,情况是这样的：\n“科波菲尔少爷,” 米考伯太太说,“我不拿你当外人，所以不瞒你说,米考伯先生的困难已经到了最危急的关头了。”\n我听了这几句话，心里非常难过，带着极度的同情看着米考伯太太通红的眼睛。\n“除了一块荷兰干酪的皮儿外,” 米考伯太太说,“食物间里真是连一点儿渣子都没有了。可干酪皮儿又不适合给孩子们吃。我跟爸妈在一起时,说惯了食物间,这会儿几乎不觉又用起这个词来了。我的意思是说，我们家什么吃的都没有了。”\n“呚呀!”我很关切地说。\n我口袋里一个星期的工资还剩有两三先令一一这钱数来看,我认为我们的这次谈话一定发生在星期三晩上一一我龪紧掏了出来,真心实意地要求米考伯太太收下,就算是我借给她的。可是那位太太吻了吻我，定要我把钱放回口袋，并说，这样的事她想也不能想。\n“不，亲爱的科波菲尔少爹,”她说，“我丝毫没有这种想法！不过你年纪虽小,已经很懂事了,你要是肯答应的话,你可以帮我另外一个忙,这个忙我一定接受,而且还十分感激。”\n我请她说出要我帮什么忙。\n“我已经亲自拿出去一些银餐具了，”米考伯太太说，“悄悄拿了六只茶匙、两只盐匙和一对糖匙，分几次亲自送去当铺当了钱。可是这对双胞胎老是缠得我分不开身。而且想到我爸妈,现在我得去做这种事,心里就很痛苦。我们还有几件小东西可以拿去处理掉。米考伯先生容易动感情,他是决不肯去处理这些东西的。而克莉基特,一一这是从济贫院来的那个女仆—“是个粗人,要是过分信任她,她就会放肆起来,弄得我们受不了的。所以,科波菲尔少爹,要是我可以请你——\n(1) [杰克爱的是他可爱的南]英国作曲家查理斯 ·迪布丁 (1745-1814) 所作歌曲《可爱的南》中的第一句。\n现在我懂得米考伯太太的意思了,就求她尽管支使我,做什么都行。从那天晩上起,我就开始处理起她家的那些轻便的财物来了。此后,几乎每天早上,在我上谋得斯通 -格林比货行以前,都要出去干一次同样的事。\n最后,米考伯先生的困难终于到了危急关头,一天清晨,他被捕了,被关进塞德克的高等法院监犷。在走出家门时,他对我说,他的末日到了一一我真以为他的心碎了,我的心也碎了。可是我后来听说,就在那天上午，还有人看到他正兴高采烈地在玩九柱戏呢!\n在他人狱后的第一个星期天,我决定去看看他,并跟他一起吃顿中饭。我向人问了路,说得先到一个地方,快到时就会看到另一个跟它一样的地方,在它附近会看到一个院子,穿过那院子,再一直往前走,就能看到一个监狱看守。我一一照办了。最后,终于看到了一个看守 (我真是个可怜的小家伙),我想到罗德里克 - 蓝登 ${ }^{(2)}$ 关在负债人监犾里时,跟他同狱的只有一个人,那人除了身上裏的一块破地毯外,一无所有。这时我泪眼模糊,心里直扑腾,那个看守在我面前直摇晃。\n米考伯先生正在栅栏门里面等着我,我走进他的牢房（在顶层下面的一层),我们大哭了一场。我记得,他郑重地劝告我,要拿他的这种结局引以为戒。他要我千万记住,一个人要是每年收人二十镑,花掉十九镑十九先令六便士,那他会过得很快活,但要是他花掉二十镑一先令,那他就惨了。在这以后,他向我借了一先令买黑啤酒喝,还写了一张要米考伯太太归还的单据给我,随后他就收起手帕,变得高兴起来了。\n我们坐在一个小火炉前,生锈的炉栅上,一边放着一块砖头,免得烧煤太多。我们一直坐着,直到跟米考伯先生同牢房的另一个人进来。他从厨房里端来一盘羊腰肉,这就是我们三人共同享用的饭菜了。接着,米考伯先生派我去顶上一层“霍普金斯船长” 的牢房,带去米考伯先生对他的问候,对他说明我是他的年轻朋友,问他是否可以借给我一副刀叉。\n霍普金斯船长借给我一副刀叉,并要我向米考伯先生问好。他的那间小牢房里有一个很邋遢的女人,还有两个面无血色的女孩,长着一头蓬乱的头发,是他的女儿。我当时想,好在是向霍普金斯船长借刀叉,而不是向他借梳子。船长自己,衣服也褴褛到不能再笽衻了,留着长长的络腮胡子,身上只穿着一件旧得不能再旧的褐色大衣,里面没有穿上衣。我看到他的床折起放在角落里,他的那点盘、碟、锅、罐全都放在一块揢板上。我猜想 (只有老天知道我为什么会这样想)，那两个头发蓬乱的女孩虽然是霍普金斯船长的孩子,但那个邋遢的女人并不是他明媒正娶的妻子。我怯生生地站在他门口最多不过两分钟,可是我从他那儿下楼时,心里却清楚地意识到这一切,就像那副刀叉清楚地握在我手里一样。\n(1) 【九柱戏]投球撞击九根瓶柱的游戏。被认为是现代保龄球运动的前身。\n(2) [罗德里克・蓝登]苏格兰小说家多比亚斯・斯摩莱特 ( 1721一1771) 所著小说《罗德里克・蓝登历险记》的主人公，曾因债务人狱。\n不管怎么说,这顿中饭倒也有点儿吉卜赛人的风味,颇为有趣。午饭后不多久,我把刀叉还给了霍普金斯船长,便返回寓所,向米考伯太太报告探监的情况,好让她放心。她一见我回来,就星过去了。后来她做了一小壶鸡蛋酒 ${ }^{(1)}$,在我们谈论这件事时，作为慰藉。\n我不知道,这家人为了维持家庭生活,是怎样卖掉家具的,是谁帮他们卖的,我只知道,反正不是我。不过家具的确给卖掉了,是由一辆货车拉走的,只剩下床、几把椅子和一张㕌房用的桌子。带着这几件家具,我们,米考伯太太、她的几个孩子、那个孤儿,还有我,就像露营似的，住在温泽里这座空荡荡的房子的两个小客厅中。我们日夜住在这两间房间里,我已说不清究竟住了多久,不过我觉得已经很久了。后来,米考伯太太决定也搬进监狱去住,因为这时候米考伯先生搞到了一个单独的房间。于是我就把这所住房的钥匙交还给房东,房东拿到钥匙非常高兴。几张床都搬到高等法院监狱里去了,留下了我的一张。我把它搬到了另外租的一个小房间里。这个新寓所就在监狱大墙外不远的地方,我为此感到很满意,因为我跟米考伯一家患难与共,彼此已经很熟,舍不得分开了。他们也给那个孤儿在附近租了个便宜的住处。我的新住所是间清静的阁楼,在房子的后部,房顶是倾斜的。下面是个贮木场,看起来景色宜人。我到那儿住下时,想到米考伯先生到底还是过不了关,就觉得我这里实在是一个天堂了。\n在这段时间里,我依旧一直在谋得斯通 - 格林比货行里干着普通的活儿,跟那几个普通人做伙伴,心里仍和开始时一样,感到不应该这样落魄,受这样的屈辱。我每天去货行,从货行回家,以及中饭时在街上溜达,都会看到许多孩子,可我从来没有结识过其中的任何一个人,也没有跟其中的任何一个人交谈,当然对我来说,幸亏如此。我过的同样是苦恼自知的生活,而且也跟从前一样,依旧子然一身,一切都靠自己。我感到自己的变化只有两点: 第一,我的穿着变得更加褴衻了;第二,米考伯夫妇的事,现在已不再像以前那样重压在我的心头了。因为他们的一些亲戚朋友,已出面来帮助他们渡过难关了,因而他们在监狱里的生活,反倒比长期以来住在监狱外面更舒服一些。靠了某些安排,现在我可以经常跟他们一起吃早饭了,至于这种安排的详情,现在我已经忘记了。监狱早上什么时候开门,什么时候允许我进去,我也记不清了。不过我记得,当时我通常在 6 点钟起床,在去监狱前的这段时间,我就在街上溜达。我最喜欢溜达的地方是伦敦桥。我习惯坐在石桥的某个凹处,看过往的人们,或者趿在桥栏上,看太阳照在水面泛出万点金光,照到伦敦大火纪念塔 ${ }^{11}$ 顶上的金色火焰上。有时,那孤儿也会在这儿碰上我,我就把有关码头和伦敦塔的事编成些惊人的故事,说给她听。有关这些故事,我只能说,我希望自己也相信是真的。晩上,我又回到监狱里,有时跟米考伯先生在运动场上来回走动散步,有时则跟米考伯太太玩纸牌,听她讲她爸妈的往事。谋得斯通先生是否知道我住在什么地方,我说不上来。反正我从来没有对谋得斯通一格林比货行里的人说过这些事。\n(1) [鸡蛋酒] 用麦酒、鸡蛋、糖、肉豆寇煮成的饮料。\n米考伯先生的事,虽然渡过了最危急的关头,但是由于过去有张“契据” 什么的,所以依然还有纠葛。有关这种契据的事,我以前听他们谈得很多,现在我想,那一定是他以前立给债权人的某种约定偿还债务的借据,不过当时我弄不清这是怎么一回事,把它跟从前在德国流行一时的魔鬼的文件混为一谈了。最后,这个文件不知怎么的,好像不碍事了,米考伯太太告诉我,“她娘家的人”认定,米考伯先生可以援用破产债务人法,请求释放。这么一来,她指望,再过六个星期,他就可以获得自由。\n我每天都往来于塞德克和黑衣修士区之间,吃饭时间就到偏僻的街上转悠,街上的石头想必都让我那双孩子的脚给踩坏了。我不知道,当年在霍普金斯船长的朗读声中,一个个从我面前走过的人里,有多少人已经不在了!现在,每当回忆起少年时代那一点点挨过来的痛苦岁月,我也不知道，我替这些人编造出来的故事中，有多少是被我想象的迷雾笼罩着的记得十分真切的事实！可是我毫不怀疑，当我重返旧地时,我好像看到一个在我面前走着,让我同情的天真而富有想象力的孩子,他凭着那些奇特的经历和悲惨的事件，创造出了自己的想象世界。\n(1) [伦敦大火纪念塔] 为纪念伦敦 1666年大火而修建,塔顶呈火焰状。(2) 〈 从前在德国流行一时的魔鬼的文件 ]指欧洲民间传说中浮士德把自己的灵魂出卖给魔鬼所立的契约。\n## 学习提示\n狄更斯说，在他的全部作品中,他最爱《大卫 -科波菲尔》。这部作品带有一点儿“自传” 性质,小说中的大卫克服了重重困难,最终成长为一位有成就的作家,这与狄更斯本人的生平有相似之处;课文节选部分出场的米考伯夫妇,也有着狄更斯父母的影子。阅读时,可以扣住“成长” 这一线索,看看大卫经历了哪些事，遇到了哪些人，想想这一切对他的成长会有哪些影响。\n狄更斯是一位特别擅长塑造人物形象的作家。他笔下的人物，无论是主角还是配角,都性格鲜明,令人难忘,其中许多已成为文学史上的经典形象。阅读时,注意把握作品中人物的主要特征,体会作者通过外貌、语言、动作等方面的细节塑造人物形象的精湛手法。\n小说通过大卫这个孩子的眼睛来看周围的人物和环境,既表达了对人世间善良、宽厚、仁爱等美德的赞美,同时也蕴含着对当时社会的批判。阅读时,注意领略小说中所展现的 19世纪英国的社会风貌，理解作者对当时社会现实的态度，体会小说的叙述角度带来的独特艺术效果,特别是其中的情感意味。\n## 复活 ${ }^{\\circledR}($ 节选 $)$\n列夫•托尔斯泰\n玛丝洛娃转过身,抬起头,挺起胸部,带着聂赫留朵夫所熟悉的温顺表情,走到铁栅栏跟前,从两个女犯中间挤过来,惊讶地盯着聂赫留朵夫，却没有认出他来。\n不过，她从衣衫上看出他是个有钱人，就嫣然一笑。\n“您找我吗?”她问，把她那张眼睛斜睨的笑盈盈的脸凑近铁栅栏。\n“我想见见 ......” 聂赫留朵夫不知道该用“您” 还是“你”，但随即决定用“您”。他说话的声音并不比平时高。\n“我想见见您……我……”\n“你别跟我啰唆了。”他旁边那个衣衫笽褛的男人叫道。\n“你到底拿过没有?’\n“对你说，人都快死了,你还要什么?” 对面有一个人嚷道。\n玛丝洛娃听不清聂赫留朵夫在说些什么,但他说话时脸上的那副神情使她突然想起了他。但她不相信自己的眼睛。不过,她的笑容消失了，眉头痛苦地波起来。\n“您说什么,我听不见。” 她叫起来,眯细眼睛,眉头波得更紧了。\n“我来是.....”\n“对，我在做我该做的事，我在认罪。”聂赫留朵夫想。他一想到这里,眼泪就夺眶而出,喉咙也哽住了。他用手指抓住铁栅栏,说不下去，竭力控制住感情，免得哭出声来。\n“对你说：你去管闲事干什么….” 这边有人喝道。\n“老天爷在上，我连知道也不知道。”那边有个女犯大声说。\n玛丝洛娃看到聂赫留朵夫激动的神气，认出他来了。\n“您好像是 $\\cdots \\cdots$ 但我不敢认。” 玛丝洛娃眼睛不看他，叫道。她那涨红的脸突然变得阴沉了。\n(1) 节选自《复活》(上海译文出版社 1983 年版)。草婴译。列夫・托尔斯泰 $(1828-1910)$,俄国作家。这里节选的是第一部第四十三章。小说前面的情节是: 玛丝洛娃无辜卷人一起谋财害命官司，蒙寃受屈,即将去服苦役。担任陪审员的贵族聂赫留朵夫在法庭上发现玛丝洛娃正是自己年轻时抛弃了的姑娘,良心深受谴责,经过痛苦的思想斗争,决定去监犾探望玛丝洛娃,祈求宽恕。\n“我来是要请求你饶恕。”聂赫留朵夫大声说，但音调平得像背书一样。\n他大声说出这句话,感到害臊,往四下里张望了一下。但他立刻想到,要是他觉得羞耻,那倒是好事,因为他是可耻的。于是他高声说下去：\n“请你饶恕我，我在你面前是有罪的……”他又叫道。\n她一动不动地站着，斜睨的目光盯住他不放。\n他再也说不下去,就离开铁栅栏,竭力忍住翻腾着的泪水,不让自己吕出声来。\n把聂赫留朵夫领到女监来的副典狱长，显然对他发生了兴趣，这时走了过来。他看见聂赫留朵夫不在铁栅栏旁边,就问他为什么不同他要探望的女犯谈话。聂赫留朵夫擤了擤鼻涕,提起精神,竭力让自己平静下来，回答说：\n“隔着铁栅栏没法说话，什么也听不见。”\n副典犷长沉思了一下。\n“恩，好吧，把她带到这儿来一下也行。”\n“马丽雅－卡尔洛夫娜！”他转身对女看守说,“把玛丝洛娃带到外边来。\"\n过了一分钟,玛丝洛娃从边门走出来。她步履轻盈地走到聂赫留朵夫跟前站住,皱着眉头看了他一眼。乌黑的髥发也像前天那样一圈圈飘在额上；苍白而微肿的脸有点儿病态,但很可爱,而且十分镇定;她那双乌黑发亮的斜睨眼睛在浮肿的眼皮下显得特别有神。\n“可以在这里谈话。”副典狱长说完就走开了。\n聂赫留朵夫走到靠墙的长登旁边。\n玛丝洛娃困惑地睢了谯副典狱长,然后仿佛感到惊讶,生珥肩膀,跟着聂赫留朵夫走到长癹那儿，理了理裙子，在他旁边坐下。\n“我知道要您饶恕我很困难。”聂赫留朵夫开口说，但又停住,觉得喉咙哽住了，“过去的事既已无法挽回，那么现在我愿尽最大的努力去做。您说说 $\\cdots \\cdots . ”$\n“您是怎么找到我的?”她不理他的话，径自问。她那双斜睨的眼睛又像在㫿他，又像不在㫿他。\n“天哪！你帮助我,教教我该怎么办！”聂赫留朵夫望着她那张变丑的脸,暗自说。“前天您受审的时候,我在做陪审员。”他说，“您没有认出我来吧?”\n“没有,没有认出来。我没有工夫认人。当时我根本没有看。”玛丝洛娃说。\n“不是有过一个孩子吗?”聂赫留朵夫问，感到脸红了。\n“谢天谢地，他当时就死了。” 她气愤地简单回答,转过眼睛不去看他。\n“真的吗?是怎么死的?”\n“我当时自己病了,差一点儿也死掉。”玛丝洛娃说，没有抬起眼睛来。\n“姑妈她们怎么会放您走的？”\n“谁还会把一个怀孩子的女佣留在家里呢?她们一发现这事,就把我赶出来了。说这些干什么呀！我什么都不记得，全都忘了。那事早完了。”\n“不，没有完。我不能丢下不管。哪怕到今天我也要赎我的罪。”\n玛丝洛娃 $[$ 苏 $]$ 列奥尼德 •帕斯捷尔纳克作\n“没有什么罪可赎的。过去的事都过去了,全完了。”玛丝洛娃说。接着,完全出乎他的意料,她忽然瞟了他一眼,又嫌恶又妖媚又可怜地微微一笑。\n玛丝洛娃怎么也没想到会看见他,特别是在此时此地,因此最初一刹那,他的出现使她震惊,使她回想起她从不回想的往事。最初一刹那,她模模糊糊地想起那个充满感情和理想的新奇天地,这是那个热爱她并为她所热爱的迷人青年给她打开的。然后她想到了他那难以理解的残酷,想到了接二连三的屈辱和苦难,这都是紧接着那些醉人的幸福降临和由此而产生的。她感到痛苦,但她无法理解这事。她就照例把这些往事从头脑里驱除,竭力用陏落生活的特种迷雾把它遮住。此刻她就是这样做的。最初一刹那,她把坐在她面前的这个人同她一度爱过的那个青年联系起来,但接着觉得太痛苦了,就不再这样做。现在这个衣冠楚楚、脸色红润、胡子上洒过香水的老㞣,对她来说,已不是她所爱过的那个聂赫留朵夫,而是一个截然不同的人。那种人在需要的时候可以玩弄像她这样的女人,而像她这样的女人也总是要尽量从他们身上多弄到些好处。就因为这个缘故,她向他妖媚地笑了笑。她沉默了一会儿，考虑着怎样利用他弄到些好处。\n(1) [姑妈她们] 指最赫留朵夫的两个姑姑。玛丝洛娃原本是棸赫留朵夫姑姑家的女仆。下文的“巴诺伏”是聂赫留朵夫姑姑的庄园，最赫留朵夫和玛丝洛娃年轻时便是在那里相遇的。\n“那事早就完了。”她说,“如今我被判决,要去服苦役了。”\n她说出这句悲痛的话，嘴唇都哆嗦了。\n“我知道，我相信，您是没有罪的。”聂赫留朵夫说。\n“我当然没有罪。我又不是小偷，又不是强盗。这儿大家都说,一切全在于律师。”她继续说,“大家都说应该上诉,可是得花很多钱.....”\n“是的，一定要上诉。”聂赫留朵夫说,“我已经找过律师了。”\n“别舍不得花钱,得请一个好律师。”她说。\n“我一定尽力去办。”\n接着是一阵沉默。\n她又像刚才那样微微一笑。\n“我想请求您 $\\cdots \\cdots$ 给些钱,要是您答应的话。不多 $\\cdots \\cdots$ 只要十个卢布就行。”她突然说。\n“行,行。”聂赫留朵夫䆖态毕露地说,伸手去掏皮夹子。\n她急促地睒了一眼正在屋里踱步的副典狱长。\n“当着他的面别给,等他走开了再给,要不然会被他拿走的。”\n等副典狱长一转过身去,聂赫留朵夫就掏出皮夹子,但他还没来得及把十卢布钞票递给她,副典狱长又转过身来,脸对着他们。他把钞票团在手心里。\n“这个女人已经丧失生命了。”他心里想,同时望着这张原来亲切可爱、如今饱经风霜的浮肿的脸,以及那双妖媚的乌黑发亮的斜睨眼睛一一这双眼睛紧盯着副典狱长和聂赫留朵夫那只紧捏着抄票的手。他的内心刹那间发生了动摇。\n昨晩迷惑过聂赫留朵夫的魔鬼,此刻又在他心里说话,又竭力阻止他思考该怎样行动,却让他去考虑他的行动会有什么后果,怎样才能对他有利。\n“这个女人已经无可救药了。”魔鬼说，“你只会把石头吊在自己脖子上,活活淹死,再也不能做什么对别人有益的事了。给她一些钱,把你身边所有的钱全给她,同她分手,从此一刀两断,岂不更好?\"他心里这样想。不过,他同时又感到,他的心灵里此刻正要完成一种极其重大的变化,他的精神世界这会儿仿佛搁在不稳定的天平上,只要稍稍加一点儿力气,就会向这边或者那边倾斜。他决定此刻把所有的话全向她说出来。\n“卡秋莎!我来是要请求你的饶恕,可是你没有回答我,你是不是饶恕我,或者,什么时候能饶恕我。”他说,忽然对玛丝洛娃改称“你”了。\n她没有听他说话，却一会儿焦焦他那只手,一会儿焦焦副典狱长。等副典狱长一转身,她连忙把手伸过去,抓住抄票,把它塞在腰带里。\n“您的话真怪。” 她鄗夷不屑地—一他有这样的感觉—一微笑着说。\n聂赫留朵夫觉得她身上有一样东西,同他水火不相容,使她永远保持现在这种样子,并且不让他闯进她的内心世界。\n不过,说也奇怪,这种情况不仅没有使他疏远她，反而产生一种特殊的新的力量,使他去同她接近。聂赫留朵夫觉得他应该在精神上唤醒她,这虽然极其困难,但正因为困难就格外吸引他。他现在对她的这种感情,是以前所不曾有过的,对任何人都不曾有过,其中不带丝毫私心。他对她毫无所求,只希望她不要像现在这样,希望她能觉醒,能恢复她的本性。\n“卡秋莎,你为什么说这样的话?你要明白,我是了解你的,我记得当时你在巴诺伏的样子......”\n“何必提那些旧事。”她冷冷地说。\n“我记起这些事是为了要改正错误,赎我的罪,卡秋莎。”聂赫留朵夫开了头,本来还想说他要同她结婚,但接触到她的目光,发觉其中有一种粗野可怕、拒人于千里之外的神色，他不敢开口了。\n这时候,探监的人纷纷出去。副典狱长走到聂赫留朵夫跟前,说探望的时间结束了。玛丝洛娃站起来,顺从地等待人家把她带回牢房。\n“再见,我还有许多话要对您说,可是,您看,现在没时间了。”聂赫留朵夫说着伸出一只手,“我还要来的。”\n“话好像都已说了.....””\n她伸出一只手，但是没有同他握。\n“不,我要设法找个可以说话的地方再同您见面,我还有些非常重要的话要对您说。”聂赫留朵夫说。\n“好的，那您就来吧。”她说，做出一种要讨男人喜欢的媚笑。\n“您对我来说比妺妺还亲哪！”聂赫留朵夫说。\n“真怪!”她又说了一遍，接着摇摇头,向铁栅栏那边走去。\n## 学习提示\n列夫・托尔斯泰好几部作品的主人公都以“聂赫留朵夫” 命名。这些“聂赫留朵夫” 们各有各的故事,性格上却又有一些相似之处一心存善念而又有不少缺点,深陷于生活与心灵的激烈矛盾之中。有评论说,他们其实都是托尔斯泰的一部分自我的化身，而他们的故事也都是作家精神上艰难探索的艺术记录。\n小说以《复活》为题，探讨的是人的精神的“复活”。阅读时，要透讨场面、情节,探究小说的思想主旨。在节选的这一部分里,聂赫留朵夫鼓起勇气面对曾被自己深深伤害的玛丝洛娃，忏悔当年的罪恶，祈求宽恕。这是他“复活” 之路上的重要一步。小说通过语言、动作、心理等方面的精妙描写,生动细㛾地刻画了这个正处于心灵转变的关键时刻、内心激烈震荡的人物。阅读时,要注意分析小说中的一些细节，如刚开始交谈时他在“你”“您” 之间的犹豫不决,在玛丝洛娃突然开口要钱时他流露出的窘态，通过这些细节把握这个人物的性格,体会作者在他身上寄寓的人性理想。\n聂赫留朵夫与玛丝洛娃见面后,接下来的故事会是怎样的?有人认为,在作者笔下,玛丝洛娃这个人物比聂赫留朵夫更有光彩。不妨阅读小说的其他章节,对故事和人物作更多的了解。\n## 老人与海 ${ }^{\\circledR}($ 节选 )\n海明威\n他们 ${ }^{2}$ 航行得很顺利,老人把双手浸在海水里,尽量保持头脑清醒。天空中的积云堆叠得很高,上方还有相当多的卷云,由此老人知道这风会刮上整整一夜。老人不时地看看那条鱼,以确信这是真的。一个小时后，第一条鲨鱼发动了袭击。\n这条鲨鱼的出现并不是一个偶然。当那一大片暗沉沉的血渐渐下沉,扩散到一英里深的海水里的时候,它就从深处游了上来。鲨鱼莽莽撞撞地一下子冲过来,划破了蓝色的水面,豁然出现在太阳底下。它随即又落人海水，捕捉到血腥味。然后就顺着小船和鱼的踪迹一路追踪而来。\n鲨鱼有时候嗅不到这股气味,但它总能再次找到,也许只是一丝痕迹,它就会游得飞快,紧追上去。那是一条很大的灰鲭鲨 ${ }^{3}$,生就的游泳高手,能和海里速度最快的鱼游得一样快,除了嘴以外,它的一切都显得无比美丽。背部和剑鱼一样蓝,肚子是银白色的,鱼皮光滑漂亮。它的外形和剑鱼十分相像,除了那张大嘴。眼下它正紧闭着大嘴,在水面之下迅速地游着,高䇯的背鳍像刀子一般划破水面,没有丝毫摇摆。在它那紧紧闭合的双唇里,八排牙齿全都朝里倾斜,这和大多数鲨鱼的牙齿不同,不是那种常见的金字塔形,而是像爪子一样蜷曲起来的人的手指。那些牙齿几乎和老人的手指一般长,两侧都有刀片一样锋利的切口。这种鱼天生就把海里所有的鱼作为捕食对象,它们游得那么快,体格那么强健,而且还全副武装,这样一来就所向无敌了。此时,它闻到了新鲜的血腥味,于是加快速度,蓝色的背鲲破水前进。\n老人一看见它游过来,就知道这是一条毫无畏惧、肆意妄为的渻鱼。他一面注视着鲨鱼游到近前,一面准备好渔叉,系紧绳子。绳子短了点儿，因为他割下了一段用来绑鱼。\n(1) 选自《老人与海》( 人民文学出版社2013年版 )。李育超译。海明威 ( 1899-1961),美国作家。获 1954年诺贝尔文学奖。小说前面的情节是：老人圣地亚哥是个“背运” 的渔夫,连着八十四天没有捕到鱼,第八十五天出海,经过三天两夜的搏斗,终于捕获了一条巨大的马林鱼。\n(2) [他们] 指老人、渔船及他所捕获的、拴在渔船上的大马林鱼。\n(3) [灰鲭 ( qīng ) 鲨] 软骨鱼纲鼠鲨目的一种鲨鱼。背部青色,性情凶猛,善追逐。\n老人此时头脑清醒好使,下定决心搏击一番,但却不抱什么希望。真是好景不长啊,他想。他盯着那条紧逼而来的鲨鱼,顺便朝那条大鱼望了一眼。这简直像是做梦一样,他想。我没法阻止它攻击我,但我也许能制服它。尖齿鲨 ${ }^{(1)}$，他想，见鬼去吧。\n鲨鱼飞速靠近船尾,向大鱼发起袭击。老人看着它张开了嘴,看着它那怪异的眼睛,看着它牙齿发出咔嚓一声,朝着鱼尾巴上方的肉扑咬过去。鲨鱼的头从水里钻了出来,后背也正露出海面,老人听见大鱼的皮肉被斯裂的声响，把渔叉猛地向下扎进鲨鱼的脑袋，正刺在两眼之间那条线和从鼻子直通脑后那条线的交点上。这两条线其实并不存在。真实存在的只有沉重而尖锐的蓝色鲨鱼脑袋,大大的眼睛,还有那嘎吱作响、伸向前去吞噬一切的大嘴。可那是鱼脑所在的位置,老人直刺上去。他使出全身力气,用鲜血模糊的双手把渔叉结结实实地刺了进去。\n老人与海 (木刻) 包剑斐作\n他这一刺并没有抱多大希望，却带着十足的决心和恶狠狠的劲头儿。\n鲨鱼翻了个身，老人看出它的眼睛已经没有生气了，接着鲨鱼又翻了个身,缠上了两圈绳子。老人知道它死定了，可它还不肯听天由命。它肚皮朝上，扑打着尾巴，嘴巴嘎吱作响，像一艘快艇似的破浪前进，尾巴在海上㳚起白色的浪花。它身体的四分之三都露在水面上,绳子绷得紧紧的,颤抖个不停,最后啪的一声断了。鲨鱼静静地躺在海面上,老人谯着它,不一会儿它就慢慢沉了下去。\n“它咬掉了约莫四十磅肉。”老人大声说。它把我的渔叉和所有的绳子也带走了，他想，况且我这条鱼又在淌血，别的鲨鱼也会来袭击的。大鱼被咬得残缺不全，他都不忍心再看上一眼。鱼被袭击的时候，他感觉就像是自己受到袭击一般。\n(1) [尖齿渻] 这是当地对灰鲭渻的俗称。原文为Dentuso,西班牙语，意思是“牙齿锋利的”。\n好景不长啊,他想。我现在真希望这是一场梦,希望根本没有钓上这条鱼,而是独个儿躺在床上铺的旧报纸上。\n不过，攻击我这条鱼的鲨鱼被我干掉了,他想。它是我见过的最大的尖齿鲨。天知道，我可见识过不少大鱼。\n“但人不是为失败而生的,”他说,“一个人可以被毁灭,但不能被打败。” 我很痛心,把这鱼给杀了,他想。现在倒霉的时候就要来了,可我连渔叉都没有。尖齿鲨很残忍,而且也很能干,很强壮,很聪明。不过我比它更聪明。也许并不是这样,他想。也许只不过是我的武器比它的强。\n“别想啦,老家伙,” 他大声说,“顺着这条航线走吧,事到临头再对付吧。”\n不过还是得瑑磨瑑磨,他想。因为我只剩下这件事儿可干了。这个,还有棒球。不知道了不起的迪马吉奥会不会欣赏我一举击中鲨鱼的脑袋。这也没什么大不了的,他想,谁都能行。但是,你以为我这两只受伤的手跟得了骨刺一样麻烦吗?我没法搞明白。我的脚后跟从来没出过毛病,只有一次在游泳的时候踩着一条鱾鱼,被它刺了一下,腿的下半截都麻痹了,疼得受不了。\n“想点儿高兴的事儿吧,老家伙,” 他说,“你每过一分钟就离家更近一点儿。丢了四十磅鱼肉,你的船走起来能更轻快。”\n他心里很明白如果驶进海流中间会发生什么事情。可是眼下一点儿办法也没有。\n“不,有办法,” 他大声说,“我可以把刀子绑在一支船桨的柄上。” 于是他把舵柄夹在胳膊下面,一只脚踩住帆脚索,就这么做了。\n“这下好了,” 他大声说,“我还是个老头儿,但可不是手无寸铁了。” 这时候,风更加强劲了,船航行得很顺利。他只看着鱼的前半部分,心里又燃起了一点儿希望。\n不抱希望才愚実呢,他想。还有,我把这当成了一桩罪过。别去想什么罪过了,他想。眼下不说罪过,麻烦就已经够多的了,况且我对这个一无所知。\n我根本就不懂什么罪过,也说不准自己是不是相信。也许杀了这条鱼是一桩罪过。我看是的,尽管是为了养活自己,让好多人有鱼吃。不过这样说来,干什么都是一种罪过。别再想什么罪过了。现在已经晩了,再说还有人专门拿薪水干这个呢,让他们去费心吧。你天生是个渔夫,就跟鱼生来是鱼一样。\n不过，他喜欢把所有和自己相关的事情䃍磨来瑑磨去，没有书报可读,也没有收音机,他就想得很多,而且还继续瑑磨罪过这个问题。你杀死这条鱼不光是为了养活自己和卖给别人吃。你杀死它还是为了自尊,因为你是个渔夫。它活着的时候你敬爱它,它死了之后你也一样敬爱它。如果你敬爱它,那么杀死它就不算是罪过。要么是更大的罪过?\n“你想得太多了，老家伙。”他大声说。\n但是，杀死那条尖齿鲨你倒是乐在其中，他想。它跟你一样,靠吃活鱼为生。它不是食腐动物,也不像某些鲨鱼那样,游来游去只是为了填饱肚子。它美丽而崇高，无所畏惧。\n“我杀了它是出于自卫,” 老人大声说,“而且我干得很干净利落。”\n再说,他想,从某种意义上来说,一物降一物。捕鱼能让我以此为生,也能要我的命。那男孩能让我活下去,他想。我可千万不能过于自欺欺人啊。\n他把身子探出船舷,从鱼身上被鲨鱼咬过的地方斯下一块来。他嚼着鱼肉,感觉肉质很好,味道鲜美,坚实而多汁,像生畜的肉,但颜色不红。鱼肉里也没有什么筋,他知道这在市场上能卖出顶高的价钱。可他没有办法不让鱼的气味散到水里去,老人心里清楚就要大难临头了。\n微风不断地吹着,稍稍转向东北方向,他知道这意味着风力不会减弱。老人朝前面张望,看不见任何船帆,也看不见船身,或者是船上冒出的烟。只有飞鱼从船头一跃而起,向两边滑落,还有一簇簇黄色的马尾藻。他甚至连一只鸟也看不见。\n他已经驾船航行了两个钟头,在船尾歇息着,时不时嚼上一点儿大马林鱼肉,尽量养精蓄锐,就在这时,他看到了两条畺鱼中率先露面的那一条。\n“呀！”他大声叫起来。这个字眼是无法翻译的，也许不过是一种声音,像是一个人感觉钉子穿过自己的双手钉进木头里的时候不由自主发出来的。\n“加拉诺鲨(1)。”他大声说。他看见第二个鱼鳍紧跟着第一个钻出海水。从那褐色的三角形鱼鲑和用来用去的尾巴来看,他认出这是铲鼻鲨。这两条鲨鱼嗅到血腥味顿时兴奋起来,它们都俄喚了,兴奋得一会儿跟丢了，一会儿又嗅到了，不过始终都在逼近。\n(1) [加拉诺渻] 铲鼻渻的俗称。原文为 Galano,西班牙语。\n老人系紧帆脚索,卡住舵柄,然后拿起绑上了刀子的船桨,尽量轻地举起来,因为双手疼得不听使唤了。接着,他张开手,轻轻地握住船桨,双手松驰下来。他又紧紧地摸起手,让它们忍着疼痛不畏惧,一面看着鲨鱼游过来。他能看见鲨鱼那又宽又扁、像铲子一样尖利的脑袋,还有尖端呈白色的宽阔的胸鳍。这两条可恶的鲨鱼,臭气熏人,它们既是食腐动物,也是杀手,一旦饿极了,连船桨和船舵都会咬。就是这种鲨鱼,趁海龟在水面上睡觉的时候咬掉它们的腿和鲲状肢。赶上饥饿的时候，它们还会在水里袭击人，即使人身上没有鱼血或者黏液的腥味。\n“呀!”老人说,“加拉诺鲨，来吧，加拉诺鲨。”\n它们来了,不过它们过来的方式和灰鲭鲨不同。有一条鲨鱼转身钻到小船底下,不见了踪影,等它开始斯扯大鱼的时候,老人感到小船都在晃动。另一条用细长的黄眼睛盯着老人,随即飞快地游过来,半圆形的嘴张得大大的，朝着鱼身上被咬过的地方咬了下去。它那褐色的头顶以及脑袋和脊髓相连接的背部有一道清晰的纹路,老人把绑在船桨上的刀子朝那个交叉点刺进去,又拔出来,再刺进它那黄色的猫一样的眼睛。鲨鱼放开了大鱼，身子朝下溜，临死还吞下了咬下来的鱼肉。\n另一条鲨鱼还在糟蹋大鱼,弄得小船依旧摇摆不定,老人放松了帆脚索,让小船横过来,露出船底的鲨鱼。他一看见那条畺鱼,就探过身朝它刺去。他刺中的只是鱼身,鱼皮生硬,刀子几乎截不进去。这下子震得他的双手和肩膀生疼。不过,那鲨鱼很快就浮上来,脑袋露出了水面,老人趁它的鼻子刚钻出水面挨上大鱼,对准它那扁平脑袋的正中间扎了下去。老人拔出刀,再朝同一个地方扎过去。它还是用嘴紧咬着大鱼不放，老人一刀㵶进它的左眼，可它还是不肯走。\n“还没够吗?” 老人说着,把刀刃雔进渻鱼的脊椎和脑袋之间。这下子倒是很容易,他感觉沙鱼鱼的软骨断裂开了。老人将船桨倒过来,把桨片揷进鲨鱼的两颚之间,想拝开它的嘴。他旋转了一下桨片,鲨鱼松开嘴溜走了,他说:“走吧,加拉诺鲨。溜到一英里深的地方去吧。去看你的朋友，或者见你妈去吧。”\n老人擦擦刀刃，放下船桨。然后他找到帆脚索,船帆鼓起来了,他驾着小船顺着原来的航线向前行驶。\n“它们准把这鱼咬掉了四分之一,而且都是上好的肉,” 他大声说,“我真希望这是一场梦，希望我压根儿没有钓上它来。鱼啊,真抱歉。这下子一切都糟透了。” 他住了口,再也不想看一眼那条鱼。它的血都流尽了,又经受着海浪拍打,看上去像镜子的银白色背衬,身上的条纹依然可见。\n“鱼啊，我本来就不该出海到这么远的地方,” 他说,“对你对我都不好。鱼啊，真抱歉。”\n算啦，他自言自语道,还是留神看看绑在刀上的绳子有没有断,再把手保养好,因为还会有鲨鱼来袭击。\n“要是有块磨刀石就好了，”老人查看了一下绑在桨柄上的绳子，说，“我真该带一块来。”你该带的东西多着哪，他想。可你就是没带，老家伙。眼下可不是想自己缺什么的时候。还是想想用手头儿的东西能派什么用场吧。\n“你给了我好多忠告,” 他大声说,“我都听烦了。”\n他把舵柄夹在胳膊下面，小船行进的时候，他把双手浸在海水里。\n“天知道最后那条淠鱼咬掉了多少鱼肉,” 他说,“不过小船现在轻多了。”他不愿去想残缺不全的鱼肚子。他知道，鲨鱼每次猛撞上去,都会斯去一块肉，而且大鱼在海里给所有的渻鱼留下了一道有公路那么宽的踪迹。\n这条鱼可以够一个人过整整一冬，他想。别想这个啦。还是歇息歇息,让手好起来,保住剩下的鱼肉吧。和水里的血腥味比起来,我手上的根本不算什么。再说，手也不怎么流血了。手割破了没什么大不了的。出点儿血也许能让左手不再抽筋。\n我现在能想点儿什么呢?他暗自琢磨。没什么可想的。我什么也不能想，就等着别的渻鱼来吧。真希望这是一场梦，他想。可谁知道呢?说不定有个好结果呢。\n接着是一条独自赶上来的铲鼻淄。它那架势像是一头猪直奔食槽,要是猪能有那么大的嘴,可以让你把脑袋伸进去的话。老人任凭它袭击大鱼，紧接着把绑在船桨上的刀子刺进它的脑袋。但是渻鱼翻滚着向后猛地一退，刀刃啪的一声断了。\n老人稳定下来掌着舵,甚至不去看那条大渻鱼在水里慢慢地下沉，开始还是原来那么大,后来越来越小，只有丁点儿大了。这种情景总让老人看得人迷，可这次他连看也不看一眼。\n“现在我还有那把手钩，”他说，“可也没什么用。还有两把船桨、舵柄和那根短棍。”\n这下子它们算是把我打垮了，他想，我太老了，没法用棍子打死淠鱼了。不过只要手里还有短棍和舵柄,我就要试试看。他又把双手浸在水里。这时候已经接近傍晩,除了大海和天空他什么也看不见。空中的风比刚才更大了，他盼望不久就能看见陆地。\n“老家伙，你累了,”他说,“你从骨子里累了。”\n直到太阳快落下之前,鲨鱼才再次来袭击。\n老人看见几片棕色的鱼鳍正顺着大鱼在水里留下的宽阔的踪迹游过来。它们甚至没有东闻西嗅寻找气味,就并排直奔小船而来。\n他卡住舵柄,系紧帆脚索,伸手到船尾下去拿棍子。这是从一支断桨上锯下来的桨柄,大约两英尺半长。手柄很短,只有用一只手紧握着才好发力,他用右手好好摸住,时松时紧,注视着两条鲨鱼过来。两条都是加拉诺鲨。\n我得等第一条紧紧咬住大鱼时,再打它的鼻尖或者直接打它的头顶，他想\n两条鲨鱼一齐紧逼而来，他一看见离他最近的一条张开嘴，咬住了大鱼银色的体侧,就高高举起棍子,重重地落下去,打在鲨鱼宽阔的脑袋顶上。棍子㪣上去的时候,他觉得像是打在坚㓞的橡胶上,但他也感到了坚硬的骨头。趁鲨鱼从大鱼身上往下溜的时候,他又狠狠地打在鲨鱼的鼻尖上。\n另一条鲨鱼不断游进游出,这时候又张大嘴逼了上来。鲨鱼猛撞在大鱼身上,咬紧了嘴巴,老人可以看见一块块白花花的鱼肉从它的嘴角漏出来。他抡起棍子打过去,但只敲在头上,鲨鱼看看他,把咬在嘴里的肉撕扯下来。趁它溜走把肉吞下去的当儿，老人再一次抡起棍子朝它打去，却只打在橡胶一般厚实坚㓞的地方。\n“来吧，加拉诺鲨，”老人说，“再来吧。”\n鲨鱼冲了上来,老人趁它合上嘴的时候给了它一下子。他把棍子举得高得不能再高了,结结实实地打在鲨鱼身上。这回他感觉打中了脑袋根部的骨头,接着又朝同一部位打了一下,鲨鱼有气无力地斯下嘴里㕭 的鱼肉,从大鱼身上出溜下去。\n老人提防着它再游回来,可是两条鲨鱼都没再露面。随后他发现其中一条在海面上児圈子，却没看见另一条鲨鱼的鳍。\n我不能指望干掉它们了,他想。年轻力壮的时候倒是能办到。不过,我把它们俩都伤得不轻,没有一条身上好受。要是我用两只手抡起一根棒球棒,准能把第一条鲨鱼打死。就是现在也能行,他想。\n他不想再看那条鱼。知道有一半都给毁了。就在他跟鲨鱼搏斗的时候，太阳已经落下去了。“天就要黑了。”他自言自语道,“到时候我就能看见哈瓦那的灯光了。要是朝东走得太远,就能看见一片新开辟的海滩上的灯光。”\n现在离陆地不会太远了,他想。但愿没人太为我担心。当然啦，只有那男孩会担心。不过,我相信他会对我有信心。好多上了岁数的渔夫也会为我担心,还有不少别的人也会的,他想。我住在一个人心善良的镇子里啊。\n他没法再跟鱼说话了,因为鱼已经破损得不成样子。接着他又想起了什么。\n“半条鱼,” 他说,“你原来是一整条。很抱歉,我出海太远了。我把咱们俩都毁了。不过,咱们杀死了好多条鲨鱼呢,你和我一起,还打垮了好多条。你杀死过多少啊，鱼老弟?你头上的长矛可不是白长的啊。”\n他喜欢想这条鱼,想着它如果能自由游戈,会怎样对付一条鲨鱼。我应该砍下鱼嘴,用来跟鲨鱼搏斗,他想。但我没有斧头,后来连刀也没有了。\n不过,我要是砍下了鱼嘴,就能把它绑在桨柄上,那该是多好的武器啊。这样我们也许就能一块儿跟它们斗了。要是夜里来了鲨鱼,该怎么办?能有什么办法?\n“跟它们斗,” 他说,“我要跟它们一直斗到死。”\n可是,现在一片漆黑,不见光亮,也没有灯火,只有风在吹,船帆稳稳地把小船拖向前去,他觉得说不定自己已经死了。他把双手合在一起,手掌相互摩挲着。这双手没有死,只要一张一合,就能感到活生生的疼痛。他的后背靠在船尾,他知道自己没有死,这是他的肩膀感觉到的。\n我许过愿，如果逮住了这条鱼,要念那么多遍祈祷文，他想。可我现在太累了，没法念。我还是把麻袋拿来披在肩上吧。\n他躺在船尾掌着舵,等待天空出现亮光。我还有半条鱼,他想。也许我走运,能把前半条带回去呢。我总该有点儿运气吧。不会的。他说，你出海太远了,你的好运气都给毁了。\n“别犯鲋了,”他大声说,“还是清醒着点儿,掌好舵吧。兴许你还能交上好大的运气呢。”\n(1) [哈瓦那〕古巴首都，位于墨西哥湾人口处。海明威一生中三分之一的时间都在这里度过。这里也是小说主人公圣地亚哥的居住地。“要是有地方卖的话,我倒想买些运气。”他说。\n我能拿什么来买呢?他问自己。用一支搞丢了的渔叉、一把折断的刀子，还有一双损坏的手能买来吗?\n“也许你能行,” 他说,“你试着用连续出海八十四天换来好运气,人家差一点儿就卖给你了。”\n绝对不能胡思乱想,他暗自瑑磨。好运这玩意儿,出现的形式多种多样。谁能认得准婀?可不管是什么样的好运,不管付出什么代价,我都想要一点儿。但愿我能看到灯火的亮光,他想。我希望得到的东西太多了。眼下只希求一样。他尽量坐得舒服些掌着舵,知道自己没有死,因为身上还在疼。\n他看见城市灯光的倒影,肯定是在夜里 10 点钟左右。起初只是依稀可见,就像月亮升起之前的微弱天光。随后,隔着随风力变大而汹涌起的海洋,那光亮也越来越清晰。他驶进光影里,心想,要不了多久就能到达海流的边缘了。\n这下事情就要过去了,他想。不过,它们可能还会来袭击我。一个人在黑暗中手无寸铁，怎么对付它们呢?\n这时候,他浑身僵硬、酸痛,在夜晩的寒气里,身上的伤口和所有用力过度的地方都让他感到疼痛。但愿不用再搏斗了,他想,真希望不用再搏斗了。\n但是,到了半夜,他又上阵了,而且这次他心里明白,搏斗也是徒劳。鲨鱼成群结队地游了过来,直扑向大鱼,他只能看见鱼鳍在水面上划出的一道道线痕,还有它们身上的鳞光。他用棍子朝鲨鱼的头直打过去,听到几张鱼嘴咬啮的声响,还有它们在船底下咬住大鱼,让小船来回摇晃的声音。他只能凭感觉和听觉拼死拼活地一顿棍棒打下去,觉得棍子被什么东西抓住了，就这么丢了武器。\n他把舵柄猛地从舵上扭下来,用它乱打乱砍一气,双手紧捺着,一次又一次地猛研下去。但是此时鲨鱼已经来到了船头,一个接着一个,或者成群扑上来,斯咬下一块块鱼肉,它们转身再来的时候,鱼肉在水面下闪着亮光。\n最后,有条鲨鱼朝鱼头扑来,他知道这下子全完了。他抡起舵柄研向鲨鱼头,正打在它的嘴上,那嘴卡在沉甸甸的鱼头上,撕咬不下。他又接二连三地抡起舵柄。他听见舵柄断了,就用断裂的手柄刺向鲨鱼。他感到手柄刺了进去,知道它很尖利,就接着再刺。鲨鱼松开觜,翻滚着游走了。这是来犯的鲨鱼群中的最后一条。已经没有什么可让它们吃的了。\n老人这时候差点儿喘不过气来,感觉嘴里有股怪味儿,那是一股铜腥味儿,甜拭拭的,他一时有些害怕,不过那味道并不太重。\n他往海里啐了一口，说：“吃吧,加拉诺渻,做个梦吧,梦见你杀了一个人。\"\n他知道自己终于被击垮了，无法挽回，他回到船尾，发现舵柄的一头尽管参差不齐，还是能塞进舵孔，让他凑合着掌舵。他把麻袋围在肩膀上,驾着小船起航了。他很轻松地驾着船,没有任何想法和感觉。此时，他已经超脱了一切,只是尽心尽力地把小船驶回家去。夜里,有些鲨鱼来袭击大鱼的残骸,就像人从餐桌上捡面包屑一样。老人毫不理睬,除了掌舵以外,什么都不在意。他只注意到,没有了船边的重负,小船行驶得那么轻快，那么平稳。\n船还是好好的,他想。除了船舵,它还算是完好无损。船舵是很容易更换的。\n老人与海 (木刻) 包剑斐作\n他感觉自己已经到了海流中间,可以看见沿岸的海滩村落里的灯光。他知道现在到了什么地方,回家已经毫不费力了。\n不管怎么说,风是我们的朋友,他想。接着他又想，那是有时候。还有大海,海里有我们的朋友,也有我们的敌人。还有床,他想。床是我的朋友。就是床,他想。床是一件很不错的东西。你给打垮了，反倒轻松了，他想。我从来不知道竟会这么轻松。是什么把你给打垮了呢，他想。\n“没有什么把我打垮,”他大声说,“都是因为我出海太远了。”\n等他驶进小港,露台饭店的灯光已经熄灭,他知道大家都上床歇息\n了。先前的微风越刮越大,此时已经非常强劲。不过,海港里静悄悄的，他驾船来到岩石下面的一小片沙石滩。没人帮忙，他只好一个人把船尽可能往上拖,随后跨出来,把小船紧紧地系在一块岩石上。\n他取下桅杆，卷起船帆捆好，然后扛着桅杆开始往岸上爬。这会儿他才知道自己有多么累。他停下来站了一会儿,回头望望,借着街灯反射的光亮,他看见那条鱼的大尾巴直坚着,好长一段拖在船尾后面。他看到鱼的脊骨裸露出来,呈一条白线,脑袋漆黑一团,伸出长长的嘴,头尾之间却光秃秃的，什么也没有。\n他又开始往上爬,到了顶上一下子摔倒在地,他躺了一会儿,桅杆横压在肩上。他努力想要站起身来,但这太难了,就打着桅杆坐在那儿,朝大路那边望去。一只猫从路对面走过,忙活着自己的事儿,老人定睛看了看它,又把目光投向大路。\n他终于放下桅杆,站了起来。他拿起桅杆扛在肩上,顺着大路走去,一路上坐下歇了五次,才走回自己的小棚屋。\n进了棚屋,他把桅杆靠在墙上,摸黑找到一个水瓶,喝了口水。随后他躺在床上,把龶子拉过来盖住肩膀,又盖住后背和双腿,他脸朝下趻在报纸上,胳膊伸直,掌心朝上。\n## 学习提示\n“一个人可以被毁灭,但不能被打败。” 这句激励了无数人的话,正是出自《老人与海》。这篇小说展现了人与自然之间一场惊心动魄的搏斗。一个孤单的老人,面对险恶的大海,力量对比是悬殊的,结果似乎也是不言而喻的;然而,小说却通过接踵而至的搏斗,展现出一种永不言败的精神。阅读时,要围绕老人这一失败英雄的形象及其象征意义,体会小说所赞颂的“人的灵魂的尊严” (海明威《致华莱士・梅耶》)。\n早年做新闻记者的经历,使海明威拥有了一种“非同寻常的艺术自觉” ( 1954 年诺贝尔文学奖颁奖词)。他的小说语言凝练而又精当,少有修饰,往往用朴素的语句直接呈现场景和形象,却充满内在张力,令人印象深刻。细读作品中描写的老人与鲨鱼五个回合的搏斗场景,感受小说冷静、密实的叙事风格,体会作品是如何通过一个个富有活力的细节推动情节发展,最终产生震撼人心的力量的。文中还有大量的内心独白,找出来读一读,体会其对表现人物性格和揭示小说主题的作用。\n## 1\n## 百年孤独 ${ }^{\\circledR}($ 节选 $)$\n加西亚・马尔克斯\n马多变了样。跟着乌尔苏拉一起来的人四处宣扬它土地肥美，位置又比大泽区优越,于是昔日僻静的小村落很快变成繁华的城镇,有了手工作坊和店铺,还开通了一条永久商道。第一批穿尖头䪂戴耳环的阿拉伯人就沿商道而来，用玻璃珠链交换金刚鹦鹉。何塞・阿尔卡蒂奥-布恩迪亚一刻也不能平静。他着迷于眼前的现实,认为这比自己广衰的幻想世界更为神奇,因而对炼金实验完全丧失了兴趣。他将漫长时日中饱受锤炼的材料搁置一旁,又变回了创业之初那个富于进取心的男子,那时他忙于设计街道规划新居,以保证人人享有平等权益。他在新落户的居民中赢得极大尊重,任何人铺设地基或修造围栏都要先咨询他的意见,大家还一致决定由他掌管土地的分配。走江湖的吉卜赛人又来了,这次把流动游艺会变成了大型奢场。人们兴高采烈地表示欢迎,相信何塞 - 阿尔卡蒂奥会一道归来。但他并没有出现,吉卜赛人也没有带蛇人来,在乌尔苏拉看来有关儿子的唯一线索也没了着落。镇上因此拒绝吉卜赛人扎营,并将他们视为贪欲与陏落的传播者,不许他们以后再踏上这片土地。但何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚也明确表示,梅尔基亚德斯以他悠远的智慧和神奇的发明对村子的发展壮大作出过不可磨灭的贡献，马孔多的大门将永远对他古老的部落敞开。然而据那些周游各地的旅人说,梅尔基亚德斯的部落由于逾越了人类知识的界限,已从大地上被抺去。\n何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚至少暂时从幻想的种种煎熬中解脱出来,很快便营造出一种井然有序的实干氛围,其中只批准一项自由: 释放从建村伊始就以歌声欢快报时的群鸟,代之以家家户户各备一台音乐钟。这些雕刻精美的木钟是用金刚鹦鹉从阿拉伯人那里换来的,由何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚统一校准。每隔半小时镇上便响起同一乐曲的欢快和弦,一到正午更是蔚为壮观,所有时钟分秒不差地同时奏响整曲华尔兹。那些年间,也是何塞-阿尔卡蒂奥布恩迪亚决定在街上种植巴旦杏代替金合欢,并且发现了能使树木经久不衰的方法,但一直秘不示人。多年以后,马孔多已经遍布锌顶木屋,那些最古老的街道上却依然可见巴旦杏树蒙尘的断枝残干,然而已无人知晓出自谁人手植。当父亲忙于整治市镇,母亲一心扩展家业,每天两次用树枝穿着糖制的小鸡小鱼出门销售,奥雷里亚诺则从早到晩待在被遗弃的实验室里,完全凭自己的探索掌握了金银器工艺。他身量大长,哥哥留下的衣服很快都不合身了,便开始穿父亲的衣服,只是得让比西塔西翁收紧衬衣修剪裤子,因为奥雷里亚诺没有他们那样魁伟的身材。青春期的他失去了甜美的童音,变得沉默寡言孤独人骨,但却恢复了呱呱坠地时流露出的执着眼神。他全神贯注于金银艺实验,甚至到了废寝忘食的地步。何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚担心他过于专注，便给了他家里的钥匙和一些零钱。奥雷里亚诺却用钱买来盐酸配制王水,还把钥匙镀了层金。不过他的古怪之处与阿尔卡蒂奥和阿玛兰妲相比又算不得什么,那两个孩子早就开始换牙,却依然整天跟在印第安女人后面,顽固地不肯说卡斯蒂利亚语 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 而只说瓜希拉土语。“你有什么可抱怨的,”乌尔苏拉对丈夫说,“有发疯的父母就有发疯的儿女。” 正当她哀叹自己命不好,认定儿女们的怪癖与猪尾巴 ${ }^{3}$ 同样可怕时,奥雷里亚诺眼神定定地望着她,令她感到一阵莯然。\n(1) 节选自《百年孤独》(南海出版公司 2017 年版)。范捭译。略有改动。加西亚・马尔克斯 (19272014 ),哥伦比亚作家。获1982年诺贝尔文学奖。小说前面的情节是: 何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚与表妺乌尔苏拉结婚后,带领一群年轻人离开家乡，长途跋涉来到一个偏远的地区，建立了小村庄马孔多。马孔多交通闭塞,只有一群吉卜赛人偶尔来访，带来磁铁、望远镜、冰块等新鲜事物，却被村里人看作魔法。何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚与吉卜赛老人梅尔基亚德斯结为好友，埋头钻研炼金术,却一无所获。他想寻找通往外部世界的道路,也以失败告终。反而是乌尔苏拉在寻找离家出走的大儿子何塞 - 阿尔卡蒂奥时,无意中发现了邻近的城镇。马孔多自此与繁华世界建立了联系,天翻地覆的变化即将到来。\n“有人要来了。”他说。\n和往常一样,乌尔苏拉听到他发表预言又试图用家庭主妇的常识来解释。有人来再正常不过。每天都有数十个外乡人经过马孔多,从末引发混乱,更无须事先神秘预告。然而,奥雷里亚诺对一切逻辑解说浑不在意,对自己的预感确信不疑。\n“我不知道是谁,” 他坚持道,“但不管是谁,人已经在路上了。”\n果然,到了星期天,丽贝卡来了。此时她只有十一岁。几位皮草商人带着她从马纳乌雷辛苦跋涉而来,受人之托将她连同一封信送到何塞-阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚家,却又说不清楚托付他们的人究竟是谁。她的所有行李包括一个小衣箱、一把绘有彩色小花的小摇椅和一个帆布口袋，袋里装着她父母的骨殖，一刻不停地发出咯啦咯啦的响声。那封带给何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚的信中充满温情的话语,可见纵然岁月蹉跎天各一方,写信人依然对他深情不改,并且出于基本的人道精神将这个无依无靠的孤儿送来这里。孩子算乌尔苏拉的远房表妺,因而也是何塞-阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚的亲人,尽管关系上要更远些。她是难忘的挚友尼卡诺尔 -乌略亚和他可敬的妻子丽贝卡・蒙铁尔的女儿，愿他们安息,一并送来他们的骨殖,盼以礼安葬云云。信中提到的名字和末尾的签名都清晰可辨,然而何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚和乌尔苏拉都不记得有这些亲戚,也从不认识叫这个名字的写信人,更不用提还是在遥远的马纳乌雷。从女孩那里也无法获得更多信息。从来到的那一刻起,她就一直坐在摇椅上吮手指,一双受惊的大眼睛打量着所有人,不曾流露出能听懂别人提问的迹象。她穿着已显破旧的黑色斜纹布衣裳,脚上是漆皮脱落的短靴。头发拢到耳后,用黑带子束住两个发䯺。披肩上的图案沈染汗渍已无法辨认,一颗食肉动物的犬牙配上铜托系在右手腕上当作抵抗“邪眼” 的护身符。青绿色的皮肤,圆滚紧绷如一面鼓的肚子,都显示出她体弱多病、忍饥挨俄的历史甚至要比自身的年龄更久远,然而食物端上来的时候,她却任凭盘子揢在腿上尝也不尝。大家几乎要相信她是个茏哑儿,直到印第安人用他们的语言问她要不要喝点儿水的时候,她才眼神一动仿佛认出了他们,点了点头。\n(1) [卡斯蒂利亚语]即西班牙语。(3)〔猪尾巴〕布恩迪亚家族因近亲结婚而带来的遗传\n(2) [瓜希拉土语] 哥伦比亚北部瓜希拉省的方言。病,产下的婴儿可能会长猪尾巴。\n家人没有办法,只得把她收留下来。她对所有名字都没有反应，家人只好根据信中她母亲的名字叫她丽贝卡。那时马孔多还没死过人,自然没有墓地,他们只得暂时将骨殖袋收藏起来,等将来有合宜的地方再下葬。很长一段时间这些遗骨在家中到处碍事,总在意想不到的地方出现,像母鸡抱窝似的咯咯作响。丽贝卡过了很久才融人家庭生活。她总是缩到家中最偏僻的角落,坐在摇椅上吮吸手指。什么都无法引起她的注意,除了那些钟表奏出的音乐,她每过半小时就会瞪着受惊的眼睛四下寻找,仿佛想在空中某个位置找到那乐声。数天过去,她什么也不肯吃。谁都无法理解她居然没有饿死,后来印第安人一他们一刻不停、悄无声息地在家里走来走去,一切都逃不过他们的眼睛一一发现她只喜欢吃院子里的湿土和用指甲刮下的石灰墙皮,显然她父母或是其他抚养人曾斥责过这一恶习,因为她总是心有愧疾暗中行事,藏起口粮来等没人时再享用。从那以后,家里开始对她严加监视。他们在院子里洒牛胆汁,往墙壁上涂辣椒油,相信用这些方法可以遏制她的恶习。然而她找寻泥土时显得异常狡黠机智,乌尔苏拉不得不采取更严厉的手段。乌尔苏拉在小锅里放人橘汁,兑上大黄晾了一整夜,次日让她空腹暍下。没人说过这就是治疗食土怪癖的特效药,但乌尔苏拉却相信任何苦味的食物进人空腹都会令肝脏产生反应。丽贝卡拼命反抗，力气之大与瘦小身量根本不符,他们不得不像扳倒一头小牛犊似的逼她服药,却难以制止她的乱踢乱踹,无法忍受她在撕咬和吐口水之余古怪难解的呼号。印第安人听得目噔口呆,说那是他们语言中最污秽的辱骂。乌尔苏拉知道后,在药物治疗之外又加上了皮带抽打。永远无从确知,究竟是大黄或毒打,还是二者一起最终发挥了效用,总之几个星期后丽贝卡显出康复的迹象。她加人到阿尔卡蒂奥和阿玛兰妲的游戏中,他们把她当姐姐看待。她胃口颇佳,刀叉也用得不错。不久家人又发现她的卡斯蒂利亚语说得和印第安土语一样流利,手头活计也干得出色,还会婷唱音乐钟奏出的华尔兹舞曲,配上滑稽的自编歌词。大家很快就接纳她为家庭新成员。她和乌尔苏拉最亲,连乌尔苏拉的亲生儿女都比不上。她管阿玛兰妲和阿尔卡蒂奥叫小妺妺小弟弟,称奥雷里亚诺为叔叔,呼何塞 - 阿尔卡蒂奥・布恩迪亚为爷爹。于是,她和其他家人一样名正言顺地用上了丽贝卡 - 布恩迪亚的姓名,那也是她一生用过的唯一姓名,直到去世从末玷污。\n丽贝卡改掉食土的恶习后,被安排到其他孩子的房间睡觉。一天夜里,和他们睡在一起的印第安女人突然醒来,听见一种奇怪的响声在角落里时断时续。她以为有动物溜进房间,警觉起来,却发现丽贝卡坐在摇椅上吮着手指,双眼像猫眼一般在黑暗中放光。比西塔西翁心中充满恐惧和难逃宿命的凄苦,她在那双眼睛里认出了威胁他们的疫病,正是这种疫病逼得她和兄弟背井离乡,永远抛下了他们古老的王国,抛下了公主与王子的尊贵身份。这就是失眠症。\n天亮的时候,印第安人卡塔乌雷失去了踪影。他姐姐比西塔西翁留了下来,认定了自己的宿命: 就算逃到天边,这致命的疫病也会穷追不舍尾随而至。没有人理会她的惊恐。“要是不用睡觉,那再好不过。” 何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚说,“那样我们就有更多的时间可用。” 但印第安女人向他们解释,失眠症最可怕之处不在于让人毫无倦意不能人睡,而是会不可逆转地恶化到更严重的境地: 遗忘。也就是说,患者慢慢习惯了无眠的状态,就开始淡忘童年的记忆,继之以事物的名称和概念,最后是各人的身份,以至失去自我,沦为没有过往的白痴。何塞-阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚笑得喘不过气来,认为这不过是又一种印第安人杜撰的疾病。乌尔苏拉为防万一,还是将丽贝卡和其他孩子隔离开来。\n几个星期后,比西塔西翁的恐惧似乎平息了下去。有天晩上何塞-阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚在床上辗转反侧,难以人睡。乌尔苏拉也醒着,问他怎么了,他回答:“我又想起了普鲁邓希奥 $\\cdot$ 阿基拉尔 ${ }^{\\mathbb{1}。}$。他们一刻也没睡着,但到了第二天感觉疲劳尽去,便把不眠之夜抛在了脑后。午饭时候,奥雷里亚诺惊异地讲起他如何一整夜都在实验室忙着给一枚别针镀金,准备在乌尔苏拉的生日送给她,但此刻却仍然感觉良好。到了第三天,大家在该人睡的时刻还是毫无睡意,这才意识到已连续五十多个小时没有合眼，终于警觉起来。\n“孩子们也都醒着。”印第安女人的话里带着宿命意味,“这病一旦进了家门，谁也逃不了。”\n他们果然染上了失眠症。乌尔苏拉从母亲那里学过各种草药的效用,熬制了乌头汤让所有人服下去,可他们仍然睡不着,整天醒着做梦。在这种清醒的梦幻中,他们不仅能看到自己梦中的形象,还能看到别人梦见的景象,一时间家里仿佛满是访客。丽贝卡坐在厨房角落里的摇椅上，梦见一个和自己相貌极其相似的男人，他身着白色亚麻衣裳，祇衫领口别着一粒金扣,给她带来一束玫瑰。陪伴他的还有一位女士,用纤细的手指拣出一枝玫瑰箸在她发间。乌尔苏拉知道那男人和女人是丽贝卡的父母,但一番努力辨认之后,还是确信从末与他们谋面。与此同时,由于何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚一个永远无法原谅自己的疏忽,家中出品的糖果小动物仍源源不断地在镇上出售。大人小孩都津津有味地吮叼着可口的绿色失眠小公鸡、美味的粉红失眠小鱼和柔软的黄色失眠小马,于是到了星期一凌晨整个镇子都醒着。一开始没人在意。恰恰相反,人们都因不用睡觉而兴高采烈,因为那时候马孔多有太多的事情要做,时间总不够用。他们夜以继日地工作,很快就把活儿都干完了,凌晨 3 点便无所事事,听着音乐钟数华尔兹的音符。那些想睡觉的人,不是因为疲倦而是出于对睡眠的怀念,试遍了各种消磨精力的方法。他们聚在一起不停地聊天,一连几个小时重复同样的笑话,整夜整夜重复这一恶性循环。\n(1) [普鲁邬布奥・阿基拉尔]何塞 •阿尔卡蒂奥・布恩迪亚和乌尔苏拉家乡的居民,何塞・阿尔卡蒂奥布恩迪亚正是因为在争吵中杀死了他而不得不举家迁移。\n何塞 - 阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚意识到失眠症已经侵人镇子,便召集起各家家长,把自己所知的失眠症情形讲给他们听。众人决定采取措施防止灾难扩展到大泽区的其他村镇。他们把用金刚鹦鹉跟阿拉伯人换来的小铃铛从山羊脖子上摘下,放在镇子人口,供那些不顾岗哨的劝告和飠求坚持进镇的来客使用。那时节走在马孔多街道上的所有外乡人都要摇动小铃铛,好让病人知道自己是健康人。他们在镇上逗留期间禁止一切饮食,因为疫病无疑只经人口之物传播,而所有食品饮料都已沾染失眠症。这项举措成功地将疫病控制在村镇之内。隔离卓有成效,后来人们就将紧急情况视为常态。生活恢复秩序,工作照常进行,没人再为睡眠这一无用的习惯担忧。\n还是奥雷里亚诺想出了办法,在接下来的几个月中帮助人们抵御失忆。这发现本出于偶然。他属于第一批病人,已是老练的失眠者,并借此掌握了高超的金银器工艺。一天他在寻找用来捶打金属箔片的小铁砧时,却想不起它的名称。父亲告诉他:“砧子。”奥雷里亚诺把名称写在纸上,用树胶贴在小铁砧底部：砧子。这样,他相信今后就不会再忘记。当时他还没想到这便是失忆开始的症状,因为那东西的名称本不好记。没过几天,他发现自己对实验室里几乎所有器物都叫不出名来。于是他依次注明,这样只需看一下标签就可以辨认。当父亲不安地告诉他自己童年最深刻的记忆都已消失时,奥雷里亚诺向他传授了这一方法。何塞-阿尔卡蒂奥 - 布恩迪亚先在家中实行,而后推广到全镇。他用小刷子藮上墨水给每样东西注明名称: 桌子,椅子,钟,门,墙,床,平锅。他又到畜栏为动物和植物标上名称: 奶牛,山羊,猪,母鸡,木薯,海芋,香蕉。随着对失忆各种可能症状的研究不断深人,他意识到终会有那么一天,人们即使能通过标签认出每样事物,仍会记不起它的功用。于是他又逐一详加解释。奶牛颈后所挂的名牌便是一个极好的例子,体现出马孔多居民与失忆斗争的决心: 这是奶牛,每天早晨都应挤奶,可得牛奶。牛奶应煮沸后和咖啡混合,可得牛奶咖啡。就这样,人们继续在捉摸不定的现实中生活,只是一旦标签文字的意义也被遗忘,这般靠词语暂时维系的现实终将一去不返。\n## 学习提示\n《百年孤独》是一部充满奇思妙想的小说,有着奇特的人物和离奇的故事,语言也摇曳多姿―一时而简洁紧凑,时而铺张奇丽,既有庄严的叙述,也有轻松的幽默，取得了非常高的艺术成就。\n小说讲述了一座虚构的城镇“马孔多”里一个家族的百年历史，借此展现了拉丁美洲人民几个世纪的生活和奋斗历程。本课节选的这一部分，写的是马孔多历史的一个转折点一一这个偏远、闭塞而又宁静的小村庄,随着商道的开通,开始卷入外部世界的纷纷扰扰。作者通过“失眠症” 造成“失忆” 这一如真似幻的情节，表现出了马孔多在文明洪流面前受到的巨大冲击。阅读时，注意思考这一情节的象征意味,由此了解小说是如何通过日常生活的书写来展现宏大历史的。\n《百年孤独》是“魔幻现实主义”的经典作品。在这部小说中，真实与幻想之间的界限仿佛消失了，呈现在读者眼前的是一个离奇而又真切、不可思议而又颇具现实感的世界。阅读时注意体会这种表现方法带来的特殊的审美感受。\n小说中出场的人物众多,拉丁美洲传统的人名又比较复杂,初读时或许会感到陌生。可以借助下表，了解人物的身份和关系。\n本课主要人物表\n| 人物 | 身份 | 世代 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚 | 马孔多的建立者 | 布恩迪亚家族第一代 |\n| 乌尔苏拉 | 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚的妻子 | 布恩迪亚家族第一代 |\n| 何塞・阿尔卡蒂奥 | 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚的长子 | 布恩迪亚家族第二代 |\n| 奥雷里亚诺 | 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚的次子 | 布恩迪亚家族第二代 |\n| 阿玛兰妲 | 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚的小女儿 | 布恩迪亚家族第二代 |\n| 丽贝卡 | 何塞・阿尔卡蒂奥・布恩迪亚的养女 | 布恩迪亚家族第二代 |\n| 阿尔卡蒂奥 | 何塞・阿尔卡蒂奥之子 | 布恩迪亚家族第三代 |\n| 梅尔基亚德斯 | 吉卜赛老人,何塞・阿尔卡蒂奥・布恩 | |\n| 比西塔西翁与卡塔乌雷 | 迪亚的朋友 | |\n| 印第安姐弟,印加王的后裔 | | |\n## 单元研习任务\n一本单元的课文都节选自世界文学史上优秀的小说作品,体现了人类对社会的认识,揭示了人类成长的精神轨迹,带给人们以审美的愉悦。阅读本单元小说,完成下列任务。1. 本单元小说中的人物,如米考伯先生、玛丝洛娃、聂赫留朵夫、圣地亚哥、布恩迪亚,都是世界文学画廊中的著名人物形象，有些甚至已成为某一类人物的象征。这些人物为什么令人如此难忘?选择你印象最深刻的一个，结合课文中的具体描写，分析他的性格特点和典型意义。\n2. 狄更斯的小说反映了工业革命时期急遽变革的英国社会的风貌，列夫・托尔斯泰的小说深刻揭示了沙皇俄国的社会现实,加西亚 -马尔克斯的小说表现了哥伦比\n亚乃至整个拉美大陆的社会生活状况……这些作品表现了不同的社会历史和民族\n文化特点。阅读本单元课文,结合具体内容,感受和了解不同的民族文化和社会历史风貌，写一则读书札记。\n二“把故事讲好” 是小说家们共同的任务,讲故事的方法则千变万化。古往今来的小说家,既继承传统,又推陈出新,丰富了小说的创作手法,也赋予作品以独特的风格意蕴。研读本单元课文,探究小说的艺术手法,深化对作品的理解,从下列活动中任选一项完成。\n1. 心理描写在小说中十分常见,是小说塑造人物、推动情节发展的重要方法。梳理本单元课文中的心理描写,想一想,不同作品中心理描写的方法及作用有哪些异同?2. 环境是小说的基本要素之一,在小说中承担着多重功能。一方面,环境影响、制约人物的行动和情节的展开,为人物的行动提供依据,也让人物性格在与环境的互动甚至冲突中更充分地得到展现；另一方面,环境又常常富有暗示性和象征性,能够烘托气氛，激发读者的情感，隐喻主题。全班同学分组，各选一篇课文，分析其中的环境描写，理解其复杂意蕴，同学之间相互交流。\n三欣赏小说,不仅要品析作品在情节设置、形象塑造等方面的独到之处,更要理解作者通过作品表现出的对社会人生的认识与思考。同样,创作小说,固然需要学习典范作品的写作技巧,更重要的还是认真观察生活、思考生活。从下列写作任务中任选一项完成。\n1. 本单元小说反映了不同时代的社会生活,展示了小说名家的风格特征。选择你喜欢的一篇细加研读,从中选取感兴趣的某一要点,写一篇不少于 800 字的赏析文章。2. 只要你认真观察,就会发现生活中存在着不少“小说元素”,或让人感动,或引人\n深思，或令人开怀……试着从中采撷一二，以之为基础创作一篇小小说。\n## 学写小小说\n小小说，又称“微型小说”,是小说中篇幅最短的一种。如同匠人在方寸之间精雕细刻一般，小小说的作者于尺幅之内精心构造情节，刻画人物形象，交代故事环境，表达自己对生活的思考,往往能取得“以小见大” 的效果。人物少,情节简单,场景集中,构思奇巧，立意深刻，语言简洁洗练等，是小小说的特点。\n小小说因篇幅所限，无法展现情节的完整脉络，往往抓住生活中具有典型意义的一个瞬间或一个横断面，进行深入开掘。写作小小说要注意以下几点:\n明确立意。“意” 是小小说的灵魂,立意就是确立作品所要表达的思想。一篇优秀的小小说总要以“意” 为核心,或颂扬,或讽刺,或表达对人生的思考,或展现生活侧面,从故事中提炼出意义。但要注意,“意” 的表达应“含蓄其中”，切忠机械地凸显主题。\n巧于构思。小小说人物少,情节简单,要吸引读者,就要“尺水兴波”,即精心构思,巧妙展开情节,写出波澜和起伏。比如事件虽简单,读者却难以预料结局。这就需要创新叙事方式,如变换叙述顺序,利用“道具”,巧设悬念,铺设伏笔等。小小说要注意写好结尾。从某种意义上说,结尾的精彩与否是一篇小小说能否出彩的关键,优秀作家常常能通过巧妙的构思，在结尾处完成既出乎意料又在情理之中的突转。\n抓住传神之处重点刻画。小小说也要刻画人物，塑造形象，但不求完整地展现其性格,常用白描手法,以洗练的语言勾勒轮啍,写出人物传神之处。描写人物的语言、动作和心理时,要抓住最能展现人物性格、有利于推动情节发展的点来写。删繁去冗,留些“空白”，让读者去想象，往往能达到“言有尽而意无穷”的效果。\n## 第四单元\n逻辑的力量\n生活和学习中,逻辑无处不在。每天我们都会接触到海量信息,懂一点儿逻辑,可以更好地辨识信息,把握事实真相;我们常常要对生活中的现象发表观点,作出论证,学习逻辑,可以使思维更缜密,论证更严谨,语言表达更准确;我们在工作学习中也往往会基于事实进行推理,作出判断,掌握一些逻辑方法,可以帮助我们合理思考,由已知探寻末知。\n在本单元中,我们会接触一些基本的逻辑方法,学习辨析逻辑错误,进行简单的逻辑推理,并运用逻辑方法来构建并完善论证。经过这样的“逻辑之旅”,我们能更清晰地认识语言与逻辑的关系,发展逻辑思维,滋养理性精神,提升思维品质。\n## @ 学习活动\n在我们的语文生活中，逻辑是无处不在的：烛之武人情人理的分析挽救了国家，这是外交中的逻辑;林庚细致辨析“木叶” 的内涵与使用的场合,这是文艺鉴赏中的逻辑;王安石以雄辩的论说驳斥对变法的非难,这是治国理政中的逻辑;“既已烧着,又何苦伤心流泪?” 热情奔放的诗句中,也同样包含着逻辑 $\\cdots \\cdots$ 学点儿逻辑,可以增强我们的思维能力,增进我们对外部世界的认识,也可以帮助我们更好地进行语文学习。\n逻辑能够让我们化繁为简,去伪存真,透过纷繁复杂的表象,洞察问题的本质。例如,鲁迅《拿来主义》一文,就包含着这样一个推理:\n或者闭关，或者送去，或者等别人“送来”，或者自己去拿（当时没有其他选择） 不能闭关，不能送去，不能等别人“送来”\n只有自己去拿\n文章先分析了“闭关主义”“送去主义” 等几种不同的做法,否定这些错误的做法,也就证明了“拿来主义”的正确性。这篇文章充分展现了逻辑思维的力量。\n有些时候,文学作品又会故意在表面上违背逻辑,以取得更好的表达效果。例如臧克家《有的人一纪念鲁迅逝世十三周年有感》中的诗句“有的人活着,他已经死了;有的人死了,他还活着”,在表面的自相矛盾中,隐藏着“精神” 和“肉体” 这两个评判人生的角度，含蓄地表达了对精神不朽、虽死犹生的鲁迅先生的景仰，以及对欺压人民、虽生猖死者的㽞夷。这句诗看似不合逻辑,有悖常识,实则凝练深刻,引人深思。能有如此突出的表达效果，与诗句“违背逻辑” 的表达方式有着密切的联系。\n下面,就让我们开启一段“逻辑之旅”,试着运用逻辑来发现谬误、进行推理、展开论证,你会发现: 逻辑不神秘,过去你就自觉不自觉地用过它;逻辑很有用,它能让你的思考更加严谨周密，阅读与表达更具洞见，更富理性。\n## 一发现潜藏的逻辑谬误\n我们生活在互联网时代,获取信息更加方便，但遭遇的谬误也更多。我们必须具备识别谬误的能力,否则就有可能成为谬误的受害者甚至传播者。\n逻辑,正是甄别信息与辨析谬误的武器。\n逻辑学所说的谬误特指具有一定迷惑性的逻辑错误。逻辑错误往往违反了思维和表达的一些基本规范,例如概念的含义前后不一致,立场自相矛盾、态度模棱两可,理由站不住脚或推不出结论等。\n任务 1：分析下面的例子，指出其中的逻辑错误。\n（1）鲁迅的作品不是一天能读完的，《孔乙己》是鲁迅的作品，所以，《孔乙己》不是一天能读完的。\n(2) 庄子曰：“请循其本。子曰'汝安知鱼乐’云者,既已知吾知之而问我。我知之濠上也。”（《庄子与惠子游于濠梁之上》)\n(3)“服务员同志,请当心，你的手指浸到我的汤里去了。”“没有关系，汤不鿄，我不痛。”\n(4.)“我是答应您昨天来修门铃没错。可我来了三次,每次按门铃,都没有人来开门,我只好走了。”\n(5)在法国某地，一个耍戏法的人招览观众：“快来快来，这里有拿破仑的头骨。” 围观的一个人说：“奇怪，听说拿破仑的脑袋是很大的，这个头骨怎么和普通人的没有区别啊?” 耍戏法的解释道：“没错,这是拿破仑小时候的头骨。”\n(6) 有人说《红楼梦》值得读,有人说不值得。两种意见我都不赞成。读,太花时间；不读，又有点儿可惜。\n(7) 不薄之谓厚，不白之谓黑。\n(8)《祝福》中，鲁四老爸知道祥林嫂的死讯后说：“不早不迟，偏偏要在这时候，一这就可见是一个谬种!”\n(9) 你是否已经停止了对我的毁谤?请回答“是” 或者“不是”!\n任务 2：辨析日常语言表达中的逻辑错误。\n你关注过日常话语中的逻辑错误吗？例如，“我爱读外国文学,尤其爱读俄罗斯的、拉美的、古典的”，这是划分不当；“为演好课本剧我可以赴汤蹈火，要不是雨下得太大我就赶去排练了”,这是自相矛盾;“他出生时天昏地暗、飞沙走石,注定此生不凡”,这是强加因果;“目前大学生普遍缺少对传统文化的热情,最新调查显示,大学生喜欢和较喜欢京剧的只占被调查人数的 $14 \\%$ ”,这是以偏概全;$\\cdots \\cdots$ 它们都违背了逻辑。再回顾一些你平时遇到过的存在逻辑错误的话语,分析其错误的原因。\n一运用有效的推理形式\n冯梦龙的《智囊全集》记载了一件令人称奇的故事: 唐代有一个农夫耕田时挖到一瓦马蹄形黄金,乡里（古代居民组织单位）立刻派人送到县衕去,县官担心公库防护不严,就放到自己家里。隔夜打开检验,发现都是土块。瓮金出土时，乡里人都曾去见证。县官无法辩白，最终承认将黄金掉包的罪名。就在快要定案的时候，事情传到了一个叫袁滋的官员耳里,袁滋说:“我怀疑这案子里有寃情。”州府长官让他重新调查。他点验出瓦中“蹄金”共二百五十多块。请金铺铸造同样形状和大小的马蹄金,才造出一半数目,总重就达三百斤了,又了解到当初是两个农夫用竹扁担抬着瓦到县府的。算一下，如果这二百五十多块是真金，就不是两个人能抬得动的。这说明在运到县衙之前,金子就被换成土块了。至此案情大白，县官洗清寃屈。\n从怀疑有冤，到证实冤情，袁滋的一系列思考和行动，都是以缜密的逻辑推理为基础的，其推理过程可以概括如下:\n假设县官以土换金，运送到他那里的必是真金;如果运送到他那里的是真金,总重量会有六百斤；如果总重量达到六百斤，那么不可能只有两个人用竹扁担抬过来。\n也就是说：如果县官以土换金，那么不可能只有两个人用竹扁担抬送金子到他那里。但事实上，运“金” 的只有两个人，用的是竹扁担。\n所以县官收到的不是黄金，不可能以土换金。\n我国古代著名戏曲《十五贯》也讲述了一个断案的故事。屠夫尤葫芦被害,还被盗走十五贯钱，商人伙计熊友兰恰巧身上带着十五贯钱去办事，偏偏又路遇尤葫芦养女苏成娟,因此被误判为凶手。主审官过于执的推理是这样的:\n杀死尤胡芦的罪犯有十五贯钱。\n熊友兰有十五贯钱。\n熊友兰是杀死尤葫芦的罪犯。\n袁滋和过于执掌握的线索都是准确的,但是袁滋洞悉冤情,过于执却制造冤案,这是因为前者采用了正确的推理，后者采用了错误的推理。\n推理不仅是探案才用得到的本领,生活、学习、工作处处都离不开它,语文学习也常常会遇到各种各样的推理。《邹忌讽齐王纳谏》展现了政论中的推理,《晏子使楚》记录了外交中的推理,《王戎不取道旁李》反映了生活中的推理,诗歌“欲寄君衣君不还,不寄君衣君又寒,寄与不寄间,妾身千万难” ( 元姚嬘《越调 - 凭阑人・寄征衣》) 证明推理和抒情也可以完美结合 $\\cdots \\cdots$\n任务: 以下案例大都与我们学过的课文有关,请指出各个案例中的前提和结论,简述其推理过程，并从中提炼出可以普遍应用的推理形式。\n(1) 楚人以晏子短，为小门于大门之侧而延晏子。晏子不入，日：“使狗国者,从狗门入。今臣使楚，不当从此门入。” (《晏子使楚》)\n(2)《红楼梦》第六十四回，贾宝玉得知林黛玉在私室内用瓜果私祭时想:“但我此刻走去,见他伤感,必极力劝解,又怕他烦恼郁结于心,若不去,又恐他讨于伤感,无人劝止。两件皆足致疾。”\n(3)大概是物以希为贵罢。北京的白菜运往浙江,便用红头绳系住菜根,倒挂在水果店头,尊为“胶菜”;福建野生着的芦荟,一到北京就请进温室,且美其名曰“龙舌兰”。(鱼迅《藤野先生》)\n(4) 臣诚知不如徐公美。臣之妻私臣,臣之妾畏臣,臣之客欲有求于臣,皆以美于徐公。今齐地方千里,百二十城,宫妇左右莫不私王,朝廷之臣莫不畏王，四境之内莫不有求于王：由此观之，王之蔽甚矣。(《邹忠讽齐王纳谏》)\n还可以进一步探析：上述案例采用的几种推理形式,有些可以保证前提为真则结论一定为真,有些则不能保证。你觉得哪些推理不能保证?为什么?\n## 三采用合理的论证方法\n论证,就是用某些论据去支持或反驳某个观点。规范的论证总是包含由多个判断构成的逻辑链条。恰当运用逻辑方法,可以更好地理解、评估论证的合理性,提高论证的水平。\n## 1. 关注论证的隐含前提\n论证过程往往不会详尽地呈现逻辑推理的每一个环节,在论证中省略的部分,往往潜藏着理解论证的关键。\n柯南道尔的《银色马》中,主人公福尔摩斯有这样一段话:\n马䐚中有一条狗,然而,尽管有人进来,并且把马牵走,它竟毫不吠叫,没有惊动睡在草料棚里两个看马房的人。显然,这位午夜来客是这条狗非常熟悉的人。\n这段话是一个论证,思考其表述出来的论据在逻辑上是否足够证明论点,如不能,说明存在隐含前提,试在方框内补写隐含前提。\n论据 2 : 草料棚的人没有惊醒\n隐含前提 2 :\n论据 1：狗没有吠\n隐含前提 1 :\n论点：牵走马的人是狗熟悉的值得注意的是,论证省略的隐含前提往往不止一个两个,如果深人追问福尔摩斯的论证,会发现还有其他隐含前提。这些前提只要有一个不成立,论点就值得怀疑。发现论证的隐含前提,并对它的可靠性进行考察,是评估和改进论证的一个重要方面。在文本的字里行间捕捉隐含前提,能够推断出许多话语背后的基本假定,由此可以进人文本深层,探究其深层意蕴。这是深度阅读的一个重要方法。\n## 2. 学会间接论证\n在某些情况下，使用直接论证比较困难或不容易取得好的效果，使用间接论证一排除法、反证法和归谬法反而可以更有效地进行论证。前面分析《拿来主义》的论证思路时,我们已经了解了排除法。反证法,就是先假设与某个论点相矛盾的观点成立,然后推出明显的错误或矛盾,从而间接地证明最初的论点。有同学在学习鲁迅的《祝福》时,提出: 故事一定发生在辛亥革命之后,如果不是发生在辛亥革命之后,就不可能有“旧历” 的说法,可是课文头一句就说“旧历的年底毕竟最像年底”。这就运用了反证法。\n归谬法则是从某一观点推出明显的错误或矛盾,从而证明这一观点本身的错误,常用于驳论。下面的驳论就使用了归谬法。\n有人认为“君子慎其独” 是封建时代的士大夫语言，我们今天还使用它，会使思想倒退到封建社会去。果真如此，那我们今天所说的话，大多来自古代社会，山水草木、日月风雨且不必说，就连“兼听则明，偏信则暗”“鞠躬尽瘁，死而后已”“以史为鉴” 等也来自古代社会,甚至出自封建士大夫之口。照这些人的逻辑,这类语言也不能说了，那我们今天只好做半个哑巴了。\n试着从你学过的议论性文章中找出几个间接论证的例子来,分析其中的逻辑推理,体会间接论证的作用。\n## 3. 在论证中引人“虚拟论敌”\n在证明某个观点时,可以想象存在一个驳论者,不妨称其为“虚拟论敌”。这个“论敌” 可能会对我们的论点举出反例或从论点推出错误,也可能会质疑论据及隐含前提的可靠性,抑或指出论证中存在的逻辑问题。面对这些可能受到的攻击,我们再进一步考虑采取怎样的措施能使自己的论证免于或抵御这些攻击。\n例如，苏洵《六国论》开头，就通过“或曰”,引人了虚拟论敌，提出“六国互丧，率赂秦耶” 这一质疑,再通过反驳这一质疑,有力地支撑了自己的论证。我们在构思、写作议论性文章时,也可以通过引入虚拟论敌,与自己展开质疑问难,来完善自己的构思,增强文章的说服力。例如,要求以“兼听则明” 为论题写一篇议论文,写作者可能一下子想到齐王和邹忌、李世民和魏征等大量事例,于是有了这样一个提纲: 论点：兼听则明。\n正面的例子：“齐王纳谏”等。\n反面的例子：“氺盖丧命”等。\n按照这样的提纲写下去,很容易写成“观点加例子” 的模式,即使材料再丰富,逻辑上还是不够周密。\n现在，试引人“虚拟论敌”，想一想：这个“论敌”会从哪些方面攻击现有的论证呢?\n(1)“兼听” 就一定“明” 吗?“三人成虎”“父子骑驴” 的故事里的主人公恰恰是听得越多越糊涂啊......\n(2)“偏信则暗” 能够证明“兼听则明”吗?\n(3) 齐王听了“宫妇左右”“朝廷之臣”“四境之内” 的声音还不算“兼听”吗?而李世民有时听魏征一个人的就够了。究竟达到什么程度才算兼听?\n为了应对质疑、驳斥攻击、解释反例，写作者就得对“兼听” 的内涵作出阐述,对现有的例子进行分析,甚至还要主动对论点的适用范围进行限定。由此,改进论证提纲如下:\n(1) 提出论点：兼听则明。\n(2) 阐述论点:\n“兼”的目的：拓宽视野，打开思路。\n“兼”的核心：在“多”，更在“异”。\n(3) 举例分析:\n正：“齐王纳谏”等，分析齐王“兼听”的表现，重点突出“刺”“谏”“谤议”。反：“氺盖丧命”等，分析不“明” 的根本原因是不能“兼听”，尽量排除他因。\n(4) 进行限定（同时阐述如何兼听):\n主动引入反例“父子骑驴”等，指出“听” 不能代替“断”。\n进一步分析：“兼听则明” 的前提是听者包容与善断。\n“兼听”的原则是独立思考、为我所用。\n以上论证的改进过程还可以继续下去。只要讲逻辑,肯思考,多一个“虚拟论敌” 就会少一个真实论敌。\n现在，让我们运用掌握的逻辑方法，完成下列任务。\n任务 1：搜集典型议论性文章，分析其中的逻辑链条。\n逻辑是议论性文章的重要元素之一。行文的思路，或者说论点被逐步证明的过程，其实也就是文章内在逻辑链条的推展过程。读者只有梳理出这一过程,才能够真正理解作者的论证。小组合作，先分头搜集典型的议论性文章，再共同剖析文章的论证过程，理清其中包含的逻辑链条,推敲其论证的逻辑性,思考如何在自己的议论文写作中学习借鉴。\n任务 2 : 以小组为单位开展班级辩论赛，在辩论中体会逻辑的力量。\n小组一起先确定辩题，然后从逻辑的角度对辩题进行分析，对辩论进行谋划。分析和谋划的思路可以参考下面的示例。\n示例：假设以“温饱是不是谈道德的必要条件”为辩题展开辩论,可从以下几个方面进行思考和辨析。\n( 1 ）观点分析\n以下哪些是正方观点?哪些是反方观点?哪些都不是?\n没有温饱免谈道德\n谈道德的都是温饱之人\n不温不饱依然谈道德\n有人处于温饱之中，却不谈道德\n温饱之人都谈道德\n(2) 概念界定\n以下对“温饱” 概念的界定,哪些对正方有利?哪些对反方有利?\n温饱是人最基本的衣食需求\n温饱就是社会上总体无衣食之困\n温饱就是或温或饱\n温饱就是既温且饱\n(3) 论证思路\n以下的论证思路是正方的还是反方的?分析这样设计论证思路的理由。\n人存在是谈道德的必要条件\n人有理性,理性是谈道德的必要条件\n在任何情况下都能够谈道德\n走向温饱的过程中尤其应该谈道德\n(4) 攻防策略\n以下哪些属于正方的策略?哪些属于反方的策略?\n论证不能温饱就难以生存\n论证从生存到温饱存在过渡地带\n对方举例时，指出例中的人物并末讲道德，或者指出其已处于温饱状态对道德行为的界定尽量宽泛\n## 任务3：尝试写驳论文。\n驳论文就是为反驳某种观点而写的议论文。写驳论文，会促使你独立思考、辩证分析,帮助你学会有效表达观点、参与公共讨论。围绕最近的社会热点问题,搜集、阅读媒体上的评论文章,选择你不认同其观点的一篇,写一篇不少于 800 字的驳论文。\n## 1」古诗词诵读\n## 无衣\n## 《诗经・秦风》\n岂曰无衣?与子同袍 ${ }^{2}$。\n王于兴师 ${ }^{3}$，修我戈矛，与子同仇。\n岂曰无衣?与子同泽。\n王于兴师，修我矛戟，与子偕作\n岂曰无衣？与子同袁。\n王于兴师，修我甲兵，与子偕行。\n《无衣》产生于秦地。该诗反复咏唱：怎么能说没有衣服穿呢?我的衣服跟你共享。修好我们的锐甲和兵器,我跟你一同奔赴战场。诗歌既表现了慷慨赴敌、同仇敌忔的豪情,也表现了战士之间深厚的情谊。朱喜评价这首诗,强调它体现了秦人“尚气概,先勇力,忘生轻死” 的气魄和“与子同仇” 的“欢爱之心” (《诗集传》)。诵读这首诗，注意体会质朴诗句中蕴含的真挚情感。\n(1) 选自《诗经注析》(中华书局 1991年版)。\n(2) [袍〕长袍,类似于斗篷。行军者白天当衣服穿,晩上当被子盖。\n(3)[王于兴师〕周王出兵打仗。于,句中助词。(4) [同仇〕指共同对付敌人。\n(5) [泽] 同“襗（zé )”,贴身穿的衣服。\n(6) [偕作]一同起来,指共同行动。作,起。\n(7) [甲兵] 铠甲和兵器。\n# 春江花月夜\n## 张若虚\n春江潮水连海平,海上明月共潮生。<br>洈洈随波千万里,何处春江无月明 ${ }^{3}$。<br>江流宛转绕芳甸 ${ }^{(4)}$,月照花林皆似霰。<br>空里流霜不觉飞,汀上白沙看不见。<br>江天一色无纤尘，晈晈空中孤月轮。<br>江畔何人初见月?江月何年初照人?<br>人生代代无穷已,江月年年望相似。<br>不知江月待何人,但见长江送流水。<br>白云一片去悠悠，青枫浦上不胜愁。<br>谁家今夜扁舟子 ${ }^{8}$?何处相思明月楼?<br>可怜楼上月裴回，应照离人妆镜台。<br>玉户帘中卷不去 ${ }^{\\mathbb{B}}$，捣衣砧上拂还来。<br>此时相望不相闻,愿逐月华流照君。<br>鸿雁长飞光不度 ${ }^{\\text {(I) }}$，鱼龙潜跃水成文。<br>昨夜闲潭梦落花,可怜春半不还家。<br>江水流春去欲尽,江潭落月复西斜。\n(1) 选自《全唐诗》卷二十一 (中华书局 1999 年版)。春江花月夜,乐府旧题。张若虚 (约 660 -约 720 ),扬州 ( 今属江苏) 人,唐代诗人。与贺知章、张旭、包融并称“吴中四士”。\n(2) [滟洈] 形容波光荡漾。\n(3)[月明]月光。\n(4) [芳甸]花草茂盛的原野。\n(5) [䨖 ( xiàn )] 白色不透明的小冰粒。\n(6) [流霜] 飞霜,比喻从空中洒落的月光。\n(7) [青枫浦] 即双枫浦,在湖南浏阳南。\n(8) [扁舟子] 指飘荡江湖的游子。\n(9) [明月楼] 明月映照下的楼阁。这里指楼上的思妇。\n(10) [裴回 ] 同“徘徊”。(11) [离人] 指守候在家的思妇。\n(12) [玉户帘中卷不去] 意思是,月光洒在玉门帘上,欲卷而去之而不得。玉户，用玉装饰的门,也用作门的美称。\n(13) [月华]月光。\n(14) [流照]照射。\n(15) [鸿雁长飞光不度 ]大雁远飞却不能飞出月光。暗示鸿雁不能传书。\n(16) [鱼龙潜跃水成文] 鱼儿出没只能使水面泛出波纹。暗示鱼儿不能传书。古人有鱼儿传书一说。乐府诗《饮马长城窋行》:“呼儿烹鲤鱼,中有尺素书。”鱼龙，这里指鱼。斜月沉沉藏海雾，碣石潇湘 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 无限路。\n不知乘月几人归，落月摇情满江树\n这首诗以月升、月悬、月斜、月落为线索,贯串叙事、写景、议论、抒情,把春、江、花、月、夜的景色和情理融为一体,空灵而美妙;而所有场景的转换都有内在的连续性,自然而流畅。毫无疑问,这一切是因为人的观照: 人对美景的赏鉴和美景对人的情思的启发,自然的恒久与个体生命的短暂,游子的离情别绪和亲人的相思之苦,交互感发,让人心旌摇荡。诵读这首诗,感受诗人以月为核心意象营造出的空灵曼妙的意境，体会其中寄寓的情怀和哲思。\n春江花月夜 $＼mathrm{~ 清 ］ 袁江 ~ 作 ~}$\n(1) [潇湘] 潇水和湘江，均流人洞庭湖。\n(2) [ 落月摇情满江树] 意思是,落月牵动着离人的别愁，将光辉洒满江畔的林木。\n# 将进酒\n李白\n君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。君不见高堂 ${ }^{(2)}$ 明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。人生得意 ${ }^{3}$ 须尽欢,莫使金樽 ${ }^{(4)}$ 空对月。天生我材必有用,千金散尽还复来。烹羊宰牛且为乐,会须 ${ }^{5}$ 一饮三百杯。\n岑夫子,丹丘生,将进酒,杯莫停。与君歌一曲,请君为我倾耳听。钟鼓馔玉 ${ }^{6}$ 不足贵,但愿长醉不愿醒。古来圣贤皆寂宴,惟有饮者留其名。陈王 ${ }^{8}$ 昔\n时宴平乐，斗酒十千j恣欢谑。主人何为言少钱，径须沽取对君酌。五花\n马 ${ }^{14}$、千金補 ${ }^{115}，$ 呼儿 ${ }^{16}$ 将出 ${ }^{117}$ 换美酒，与尔同销 ${ }^{18}$ 万古愁。\n李白怀才不遇,与友人岑勋、元丹丘登高宴饮,借酒抒情,一泄其寂寞的愁怀,由此产生了《将进酒》这首诗。诗中所云“天生我材必有用,千金散尽还复来”，以及“古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名”，表达了怀才不遇的郁愤，传达出舍我其谁的自信；而“人生得意须尽欢”“会须一饮三百杯”“但愿长醉不愿醒” 等语句，淋漓尽致地展现了诗人于穷愁之境中的狂放不羁。黄河奔流入海的宏大空间，无疑也暗示了时光流逝;“古来圣贤皆寂寞” 的感叹，更使诗人的郁愤、失意之情具有了典型意义。诵读时,要细心体会诗人豪迈激昂的笔调，感受他虽人生失意却依然潇洒自信的胸怀。\n(1) 选自《李白集校注》卷三 (上海古籍出版社 1980年版)。将 (qiāng ) 进酒,汉乐府旧题。将,请。进酒,饮酒。此诗大约作于天宝十一载 ( 752 )。李白和友人岑勋在嵩山另一好友元丹丘的颕阳山居做客,三人登高欢饮。诗中的“岑夫子” 即岑勋,“丹丘生” 即元丹丘。\n(2) [高堂] 高大的厅堂。\n(3) [得意〕指有兴致。\n(4) [金樽]酒杯的美称。\n(5) [会须]应当。\n(6) [钟鼓馔玉] 指击钟㪣鼓,食用珍美的粕肴,代指富贵生活。馔玉,像玉一样珍美的食品。\n(7) [寂寞]指不为世所用，默默无闻。(8) [陈王]指曹植，曾被封为陈王。\n(9) [平乐]宫观名，故址在今河南洛阳附近。\n(10) [斗酒十千]一斗酒值十千钱,指酒美而贵。\n(11) [恣欢㜘 ( xuè )] 尽情地欢乐戏䣜。\n(12) [主人〕指元丹丘。\n(13) [径须沽取〕毫不犹豫地买酒。径须,直须、应当。\n(14) [五花马]一种名贵的马,毛色作五花（一说把马 䯯修剪成五个花瓣)\n(15) [千金莍] 珍贵的皮衣\n(16) [儿] 指侍僮。\n(17) [将出]夾出,拿出。\n(18) [销〕排遣。\n# 江城子・乙卯正月二十日夜记梦\n苏轼\n十年生死两茫茫 ${ }^{(2)}$。不思量,自难忘。千里孤坟 ${ }^{3}$,无处话凄凉。纵使相逢应不识,尘满面,鬂如霜。夜来幽梦 (4) 忽还乡。小轩窗 ${ }^{(5}$,正梳妆。相顾无言，惟有泪千行。料得年年肠断处，明月夜，短松冈 ${ }^{6}$。\n生死相隔，深情难忘。这首悼亡词一开篇便抒发作者对妻子诚笝的感情。生死,是一种隔;妻子葬于千里外的故乡,是一种隔;岁月沧桑,即使相逢也认不出,又是一种隔；梦中还乡，四目相对,千言万语无从谈起,还是一种隔。在对梦境的淡淡追述中,将死别之悲、独处之苦、世路之艰写得极为沉痛。诵读这首词,留意细节描写,体会作者是如何把梦境的记述、对亡妻的思念和落拓的身世之感融合在一起的。\n(1) 选自《东坡乐府笺》卷一（上海古籍出版社 2009 年版 )。这首词作于宋神宗熙宁八年 $(1075)$，是苏轼在密州 ( 今山东诸城 ) 做知州时悼念妻子王弗的作品。王弗去世于宋英宗治平二年 ( 1065$)$。\n(2) [两茫茫] 指双方茫然不相知。\n(3) [千里孤坟] 王弗葬地在四川眉山,与苏轼任职的山东密州相距遥远,故称亡妻的坟为“千里孤坟”,有感伤自己不能与她同穴相伴之意。\n(4) [幽梦] 隐约迷离的梦。\n(5)[轩窗]窗户。\n(6) [短松冈] 长着矮小松树的山冈,指王弗坟茔所在地。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":187,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCplVbj_NFzfG0aP"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章结构及其设计\n我们平时所接触的很多事物都有结构,并且事物的内部往往存在各种各样的结构,如房屋屋顶的结构、桥梁的结构、大坝的结构等。\n在本章中,同学们将通过对框架结构、壳体结构、实心结构等三种典型结构的学习和受力分析,培养技术意识和工程思维;通过对人字梯模型的设计和制作,培养图样表达和物化能力；通过对自然结构和建筑结构的赏析和结构设计一般步骤的了解，培养创新设计的能力。\n## 第 1 节 结构的认识\n第 2 节 结构的功能\n第 3 节 结构的设计\n第 4 节 结构的赏析\n## 第 1 节 结构的认识\n## 学习目标\n1. 从力学角度理解结构对技术产品及其功能实现的价值。2. 了解结构的一般分类,并能进行简单结构的受力分析。\n在我们的日常生活中,常见的人字梯 (图1-1)、鸡蛋壳 (图1-2)、雕像基座 （图1-3) 等物体的结构有什么特点呢?我们能否从力学的角度对这些物体的结构进行简单的受力分析呢?能否说出这些结构对其功能实现的独特价值呢?\n图 1-1 人字梯\n图 1-2 鸡蛋壳\n图 1-3 雕像基座\n## 1 结构与组成\n结构是指物体各个组成部分之间的空间搭配和排列，不同的结构具有不同的功能。从力学角度来看,结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。\n## 案例\n$$\n\\text { 人字梯 }\n$$\n人字梯也称折梯，因其使用时，前后的梯梁看起来像一个“人” 字，人们把它形象地称为“人字梯”,又因为梯梁及地面构成一个等腰三角形,也有人把它形象地称为“A字梯”。人字梯是人们常用于临时登高操作的工具。为了使用上的安全,设计师非常重视人字梯在力学结构方面的设计。人字梯的踏板与梯梁间一般采用比较牢固的连接方式,梯梁和踏板一般都会选择强度比较高的材料。两梯面之间设有安全撑杆或安全拉绳 (图 1-4)，梯脚采用合成橡胶制作以增加与地面之间的摩擦力。当人站在踏板上时,踏板受到的压力分解传递到梯梁上,从而使整个人字梯承受人的重量。\n图 1-4 人字梯的结构\n人字梯的结构是指踏板与梯梁等组成部分之间的空间搭配和排列,是一种能承受一定力的架构形态,可以抵抗人们用它登高操作时引起形状和大小改变的力。\n## 讨论 \\& 交流\n找一个登高用的梯子，仔细观察其结构，分析讨论其各部分的作用。\n## 案例\n$$\n\\text { 蛋 } \\quad \\text { 壳 }\n$$\n试验\n同学们都吃过鸡蛋吧!大家都知道它的外壳就是薄薄的一层壳。但是我们握住一个鸡蛋使劲地捏 (图 1-5),结果会怎样呢?请根据试验结果填写表1-1。\n## 表1-1 蛋壳小试验结果分析表\n| 试验结果 | 鸡蛋完好 | 鸡蛋破碎 |\n| :--- | :---: | :---: |\n| | | |\n| 分析原因 | | |\n图 1-5 蛋壳小试验\n提示：试验时手心和手指应该均匀接触蛋壳表面。\n试验发现：当我们用手均匀地接触蛋壳表面时，使劲地捏鸡蛋，并不容易把鸡蛋捏碎。\n科学家经过研究发现,薄薄的蛋壳之所以能承受较大的压力,是因为它能够通过拱形面把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分。蛋壳拱形面的曲面结构也是一种能承受一定力的架构形态,可以抵抗外界对鸡蛋作用时引起形状和大小改变的力。\n## 讨论 \\& 交流\n在日常生活中，哪些产品应用了蛋壳结构原理？\n## 案例\n图 1-6 桥墩\n如图1-6所示,很多建筑都坐落在基座上,如雕塑、桥梁、古代的宫殿等。这些基座通常由石头、混矤土等材料做成实心的结构。基座上方建筑物的重量由基座整体承担。\n基座各个部分之间所构成的实心结构，也是一种能承受一定力的架构形态,可以抵抗外界作用时引起形状和大小改变的力。\n## 讨论 \\& 交流\n对比生活中由相同或相近材质构成的空心和实心结构的物体，讨论它们在抵抗外界作用力上效果的差异。\n每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构特性。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称为构件，如人字梯是由踏板、梯梁和撑杆等构件组成的。\n建筑物是建筑材料按一定规则组成的受力骨架体系，其中有些部分，如梁、柱、框架等，相互联结成一个整体，起着支撑荷载并将其传递到基础的作用，这一骨架体系常被称为土木工程结构。\n## 课外实践\n实践目的\n探索蛋壳抵抗外界作用力的情况。\n实践准备\n鸡蛋壳；圆珠笔。\n## 实践过程\n1. 把两个蛋壳放在桌面上，一个拱形面朝上，另一个凹陷面朝上。2. 用一只手固定蛋壳的位置,另一只手捏住圆珠笔的尾部,使笔尖朝下。将圆珠笔举到一定的高度后,让其自由下落,使笔尖分别碰撞两个蛋壳,观察在相同的下落高度下,同一支圆珠笔对两个蛋壳的破坏程度。3. 不断增加圆珠笔下落高度,观察对两种摆放方式的蛋壳的破坏程度。可以用表 1-2,表1-3 记录试验的情况。根据试验结果判断拱形曲面对哪个方向的外界作用力的抵抗更有效。\n表1-2蛋壳拱形面朝上时，圆珠笔对蛋壳的破坏程度\n| 试验次数 | 圆珠笔下落高度 | 蛋壳破坏程度 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 1 | $10 \\mathrm{~cm}$ | |\n| 2 | $20 \\mathrm{~cm}$ | |\n| 3 | $30 \\mathrm{~cm}$ | |\n| $\\cdots \\cdots$ | $\\cdots \\cdots$ | |\n表1-3 蛋壳凹陷面朝上时,圆珠笔对蛋壳的破坏程度\n| 试验次数 | 圆珠笔下落高度 | 蛋壳破坏程度 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 1 | $10 \\mathrm{~cm}$ | |\n| 2 | $20 \\mathrm{~cm}$ | |\n| 3 | $30 \\mathrm{~cm}$ | |\n| $\\cdots \\cdots$ | $\\cdots \\cdots$ | |\n## 2 结构的分类\n结构的分类多种多样,本书介绍的力学结构一般可以分为框架结构、壳体结构和实心结构三类。\n## 一、框架结构\n框架结构以刚性的杆件作为组成结构的基本单元，杆件的基本特征是它的长度远大于其他两个尺寸一一截面的宽度和高度,杆件按一定的规律在空间排布，支撑具有一定质量的物体。\n框架结构的种类很多,不仅用于日常生活中,也常用于桥梁工程和航空工业中，它使用的材料可以是木材、金属和塑料制品等。如上面讲到的人字梯、图 1-7所示的空调的室外机支架、图 1-8所示的上海外白渡桥等都是典型的框架结构。\n图 1-7 空调的室外机支架\n图 1-8 上海外白渡桥\n## 二、売体结构\n壳体结构是由若干块薄板组成的板的厚度远小于其他两个尺寸的结构,可以做成具有曲面轮廓的外形,造型轻巧而优雅。壳体结构利用了蛋壳结构原理，其拱形曲面可以均匀分散外力的作用，使结构更加坚固。\n建筑学家模仿蛋壳结构进行了壳体建筑设计。这类建筑有许多优点，如用料少、跨度大、坚固耐用等。悉尼歌剧院 (图 1-9)、国家大剧院 (图 1-10) 等由于采用壳体结构屋顶，大大减轻了屋顶的重量,减少了场地中间的立柱数量,满足了使用要求。\n图 1-9 悉尼歌剧院\n图 1-10 国家大剧院\n## 三、实心结构\n实心结构通常是指结构体本身是实心的结构，如前面讲到的桥墩，以及城墙（图 1-11)、锤子 ( 图 1-12) 的锤头等。\n图 1-11 城墙\n图 1-12 锤子\n## 3 结构与力\n一、力与形变\n一个设计合理的结构应该能承受外界一定大小范围内的作用力,抵抗各种变形。因此,我们需要了解作用在结构上的各种力。\n分析结构的受力情况时,首先,要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用;其次,要清楚在这些力的作用下,构件能否安全、可靠地工作，也就是对构件进行承载能力的分析。\n我们知道,当受到外力作用时,物体就会发生形变。那么,物体形变的具体形式和它受到的力之间有怎样的对应关系呢?\n## 设计 \\& 操作\n实践目的\n通过操作,了解作用在构件上的力所产生的形变效果。\n实践准备\n如图 1-13 (a) 所示,取一根直径 $2 \\mathrm{~cm}$,长 $10 \\mathrm{~cm}$ 左右的弹性硞胶棒,将碒胶棒看成是组成结构的构件。\n实践过程\n1. 用两手抓住硅胶棒两端，如图 1-13（b）箭头所示向外拉伸,观察硅胶棒因受力产生的变形。\n( a ) 原状\n(d ）受扭曲\n（b）受拉伸\n(e ) 受弯曲\n(c 受压缩\n(f) 受剪切\n图 1-13 构件受力变形的探究\n2. 用两手抓住硅胶棒两端,如图 1-13 (c ) 箭头所示向内挤压,观察硅胶棒因受力产生的变形。3. 用两手抓住硅胶棒两端,如图 1-13 (d) 箭头所示分别向不同的方向旋转,观察硅胶棒因受力产生的变形。4. 将硅胶棒两端垫高中部悬空,如图 1-13（e ) 箭头所示,用手指在硅胶棒中部向下用力，观察硅胶棒因受力产生的变形。5. 用两手握住硅胶棒,如图 1-13 (f) 箭头所示,两手分别向相反的方向平行用力,观察硅胶棒因受力产生的变形。\n## 实践总结\n1. 硅胶棒两端受到向外拉伸的力时，产生了拉伸形变。2. 硅胶棒两端受到向内挤压的力时，产生了压缩形变。3. 硅胶棒两端受到分别向不同的方向旋转的力时，产生了扭曲形变。4. 将硅胶棒两端垫高中部悬空,用手指在硅胶棒中部向下用力时,硅胶棒产生了弯曲形变。5. 用两手握住硅胶棒,两手分别向相反的方向平行用力时,硅胶棒产生了剪切形变。\n$($ a $)$\n( b )\n通过上面的试验可以知道,当物体受到不同的力的作用时，会产生拉伸、压缩、扭曲、弯曲和剪切等不同形式的形变。\n一般情况下,结构构件可能会同时受到多个力的作用,此时该结构构件的形变可能包含多种形式。\n## 一几种典型结构的受力与形变\n## 1. 梁的受力与形变\n当横梁中部受到如图 1-14 (a ) 所示的压力 $F$ 时,梁的两端受到支撑物对它的力 $F^{\\prime}$,整根梁将产生弯曲形变,这导致梁内上部产生压缩形变,下部产生拉伸形变,如图 1-14 ( b ) 图 1-14 梁的受力与形变示意图所示。\n## 讨论 \\& 交流\n跳板跳水是竞技跳水项目的一种，我国运动员在该项目上多次荣获世界冠军。跳水用的跳板由具有一定弹性的材料制成,一端固定,运动员在另一端,借助跳板形变产生的弹性力起跳,之后在空中做出不同动作,如图 1-15 所示。\n请对跳板产生不同形变时的力进行讨论,分析相应的受力与形变情况。\n## 2. 三角形桁架的受力与形变\n图 1-15 跳板跳水示意图\n如图 1-16所示,当三角形桁架上部受到压力时,压力会通过杆件传递给整个桁架,此时上部倾斜的杆件要产生压缩形变,底部的杆件产生拉伸形变 (图 1-16（b) 中实线为受力前情况,虚线为受力后情况 )。\n( a )\n底部的杆件\n(b)\n图 1-16 三角形桁架受力与形变示意图\n## 讨论 \\& 交流\n请对图 1-7 中空调室外机支架的受力和形变进行分析,并讨论如果三角形桁架受到如图 1-17所示的拉力 $F$,各部分会产生什么样的形变。\n图 1-17 三角形桁架受拉力示意图\n## 3. 弧形拱的受力与形变\n如图 1-18所示，当弧形拱受到压力的时候，拱要产生一定的压缩形变,整个拱的各部分相互挤压,把原本作用在拱上的弯曲力转变成了拱内的压力,整个拱对基座除产生竖直压力之外,还产生水平推力。\n$($ a $)$\n(b )\n图 1-18 弧形拱的受力与形变示意图\n## 讨论 \\& 交流\n请对图 1-19 中石拱桥 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}、\\mathrm{C}、\\mathrm{D}$ 四处石块的受力和形变进行分析，并与同学们讨论交流。\n图 1-19 石拱桥\n## 思考 \\&练习\n你在生活中还见过哪些框架结构、壳体结构和实心结构的实例,这些实例中的物体可否采用其他结构?试对它们的受力和形变进行分析。\n## 第 2 节 结构的功能\n## 学习目标\n1. 了解结构的稳定性和结构的强度。2. 了解结构的变化对功能的影响。3. 通过技术试验或技术探究，分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告。\n人字梯 ( 图1-20)、照相机三脚架 ( 图1-21)、落地电风扇 ( 图1-22) 等都是我们日常生活中经常使用的工具,这些工具在力学结构方面有什么特点呢?根据什么来分析、判断这些工具能否满足我们的使用要求呢?\n图 1-20 人字梯\n图 1-21 照相机三脚架\n图 1-22 落地电风扇\n## 1 结构与稳定性\n一、结构的稳定性\n结构在荷载 (力学中外力又被称为荷载）的作用下维持其原有的平衡状态的能力,叫作结构的稳定性,是结构的重要性质之一，稳定性好的物体不容易翻倒或移动。\n## 二、影响结构稳定性的主要因素\n重心的高低和支撑面的面积大小对结构的稳定性有影响。\n落地电风扇 (图 1-23) 的底座一般具有较大的质量,这是因为落地电风扇高度较高,增大底座的质量,可以使电风扇整体重心下移,让电风扇在工作时能更好地保持平衡,避免扇面在风的反作用力作用下来回摇动而造成翻倒等危险。另外，在空间条件\n图 1-23 落地电风扇重心与支撑面示意图允许的情况下,落地电风扇底座的占地面积要尽可能大。这样支撑面越大,重心越低,其稳定性越好。除了上述因素,落地电风扇底座的设计还要考虑搬运的便利性、美观等其他因素。\n## 讨论 \\& 交流\n观察如图 1-24所示的医院输液瓶支架,讨论它的结构和落地电风扇结构的异同点。生活中还有哪些通过降低重心和增大支撑面提升稳定性的实例?\n图 1-24 医院输液瓶支架\n三角形结构在受到荷载的作用后,其几何形状可以保持不变 (称为几何不变体系),而四边形结构在荷载的作用下很容易产生形状的改变 (称为几何可变体系),如图 1-25 所示。结构的形状对其稳定性有影响。\n图 1-26 人字梯形状与支撑面示意图\n( a ) 三角形几何不变体系\n(b ) 四边形几何可变体系\n图 1-25 结构的形状与稳定性\n如图 1-26所示,当人字梯打开时,两梯面与撑杆、两梯面与地面均构成了三角形,利用了三角形几何结构的稳定性,同时形成了较大的支撑面,使梯子能站得稳,不易在荷载作用下翻倒或移动。\n## 讨论 \\& 交流\n讨论如图 1-27所示的屋顶三角形桁架的作用。生活中还有哪些利用三角形结构提升稳定性的实例?\n图 1-27 屋顶三角形桁架\n结构重心投影的位置对其稳定性有影响。\n如图 1-28 所示,照相机三脚架的任意两个脚和地面之间构成了稳定的三角形,而且三个脚不在同一条直线上，是一个三角形的各个顶点,也构成了一个稳定的三角形支撑面。照相机重心的投影落在这个三角形支撑面内,使三脚架上的照相机能稳当地固定在这个平面上方，不易晃动，提升拍摄效果。\n## 讨论 \\& 交流\n对不倒翁玩具为什么能够“不倒”进行讨论。\n结构的稳定性与它的重心位置、支撑面积和几何形状密切相关。工程师在进行结构设计时,要尽可能地使目标物的质量集中在底部,降低结构的重心,并使重心的投影落在支撑面范围内,从而提高结构的稳定性\n图 1-28 照相机三脚架结构与重心投影示意图\n## 2 结构与强度\n一、结构的强度\n结构的强度是指结构具有的抵抗外力破坏的能力。当构件受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用发生改变,产生抵抗外力与形变的力，使结构抵抗外力的破坏。\n## 二、影响结构强度的主要因素\n结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。\n## 1. 结构的形状与强度\n三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料少。在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成多个三角形，就可以大大增加结构的强度。\n钻石有很高的硬度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、四个面和六条边，每一个面都是三角形，如图 1-29 所示。\n图 1-29 钻石和四面体结构示意图\n不同梁或框架的构件的横截面形状各种各样，有工字形、口字形、环形、方形和圆形 (图 1-30) 等。不同横截面形状的构件承受力的能力是不一样的。\n图 1-30 构件的横截面形状\n## 设计 \\& 操作\n实践目的\n设计一个试验，用于考察横截面为不同形状的构件在受到外力时的形变情况。\n实践准备\nA4 纸或瓦楞纸;砝码或弹簧秤。\n实践过程\n1. 设计试验方案，思考如何获得不同横截面形状的构件，如何获得不同构件形变和外力之间的关系。2. 按照方案进行试验,记录结果并写出试验报告。3. 讨论在相同外力下，不同横截面形状的构件的形变情况。\n## 2. 使用的材料与强度\n用不同的材料制成相同形状的桌子或者椅子，其强度是不相同的。这是由于不同材料在相同外力作用下，其拉伸、压缩、剪切等各种形变的程度也不一样。因此不同材料构成的结构，其强度各不相同。在生产和生活中，通常会根据用途选择合适的材料，甚至采用由多种材料构成的复合材料来满足需求。例如，混凝土具有较好的抗压性,但抗拉性比较差,因此在制作混凝土梁的时候,通常在混凝土中加人钢筋，借助钢材优秀的抗拉性提升整个梁的强度。图 1-31 是钢筋混凝土梁的示意图。\n( a )\n( b )\n图 1-31钢筋混凝土梁示意图\n## 3. 构件之间的连接方式与强度\n结构是由若干个构件通过不同的连接方式组合而成的。连接的方式可以直接影响结构的强度。连接方式多种多样，若按构件之间能否移动及转动来分类，可分为以下两类。\n(1) 较连接: 被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动,如门与门框的连接 (图 1-32) 等。\n（2）刚连接: 被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动,如安全桩与地面的螺栓连接（图 1-33) 等。\n图 1-32 门与门框的连接\n图 1-33 安全桩与地面的螺栓连接\n## 讨论 \\& 交流\n1. 观察教室里不同物体的连接,并讨论交流它们是什么连接方式。2. 列举生活中铰连接和刚连接的实例。\n## 3 结构与功能\n物体的结构影响其功能,结构的变化可能会使物体的功能得以增强，从而使物体可以用在不同的环境中。\n以某种多功能梯（图 1-34 ) 为例,人们可以对其结构进行局部调整，使它适用于不同的环境。\n( a ) 作人字梯使用\n( b ) 作直梯使用\n( c ) 在不平的地方使用\n图 1-34 多功能梯\n## 设计 \\& 操作\n实践目的\n通过多功能人字梯模型了解结构与功能、使用环境的关系。\n实践准备\n多功能人字梯模型，如图 1-35 所示。\n图 1-35 多功能人字梯模型变形图\n## 实践过程\n1. 分析讨论多功能人字梯模型的结构类型。2. 观察分析多功能人字梯模型构件的材料。3. 观察分析多功能人字梯模型构件之间的连接方式。4. 动手操作,思考多功能人字梯模型如何实现不同的功能。5. 分析讨论如何安全使用多功能人字梯。\n实践总结\n1. 多功能人字梯模型属于之前学过的哪种结构?2. 多功能人字梯模型构件之间使用了哪些连接方式?3. 结合图 1-35,分析多功能人字梯具有哪些功能,并举例说明在不同场合的应用。\n## 思考 \\& 练习\n观察集装箱（图 1-36）表面的形状，并思考这样设计的好处。\n图 1-36 集装算\n## 第 3 节 结构的设计\n## 学习目标\n1. 了解结构设计应考虑的主要因素。2. 掌握结构设计的一般步骤。3. 结合生活中的实际需求进行简单的结构设计,学会绘制设计图样,做出模型或原型。\n结构设计对于各种各样的生产活动和我们的日常生活都非常重要。你能根据生产活动或日常生活的需要,选择一个工具进行结构设计,使其在结构安全性、耐久性及功能性等方面得到大家的认可吗?\n## 1 结构设计应考虑的主要因素\n人们设计结构是为了完成某种任务或满足特定的需要。例如,桥梁的作用是跨越一定的障碍物，使人们可以通过桥梁越过河流等障碍，这就必然对桥梁的跨度、所能承受的重量有一定的要求。因此,在进行结构设计时,必须明确设计的目标和要求,必须抓住主要因素展开工作。\n在进行工具的结构设计时，首先要考虑功能性,即该结构能够具有使用者所需要的功能,与此同时,还要考虑安全因素,使设计对象满足稳定性、强度等方面的要求。一些常用工具的设计都有相应的国家标准和规范要求。例如，人字梯的结构设计，首先应以登高为设计目标,即满足使用者登高的需要,同时人字梯的踏板尺寸、连接方式、材质等各方面都要符合国家标准,以确保其安全性。在进行结构设计时,还要考虑设计对象的生产成本和使用寿命等因素。此外，还可以根据公众或使用者的审美需求进行个性化设计。\n工程的结构设计应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。不仅要考虑结构的稳定性和强度,使结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能实现一定的功能,还要考虑经济因素,如做到用料省、成本低等。\n## 讨论 \\& 交流\n图 1-37 图 1-39为生活中常见的一些坐癶,请从结构设计的角度进行讨论,分析这些坐癶的特点。\n图 1-37 木癷\n图 1-38 石癷\n图 1-39陶瓷癷\n## 2 结构设计的一般步骤\n设计一般由设计的过程、设计的交流和设计的评价三部分构成,如图 1-40所示。设计的过程一般经历如图 1-41 所示的若干环节。结构设计属于设计的一种类型，它必须遵循设计的一般方法和过程。\n结构设计需要从实用、安全、经济、美观和人性化等角度进行综合考虑,明确设计目标和要求。制订结构设计的方案时,不但要考虑需要实现的功能,还要考虑稳定性、强度等方面的要求,分析结构的受力情况,根据需要来选择材料、连接方式等,并通过绘制图纸等方式对方案进行基本的\n图 1-40 设计的构成描述。\n图 1-41 设计的一般过程\n## 3 结构的设计案例\n人字梯模型的设计\n## 1. 明确设计目标及要求\n(1) 设计目标及要求。\n(1) 结构体系合理,造型美观，表现出足够的科学性和新颖性。\n(2) 人字梯模型的结构高度不小于 $20 \\mathrm{~cm}$,踏板不少于 5 个,踏板宽度不小于 $4 \\mathrm{~cm}$。在模型顶部放置质量不小于 $5 \\mathrm{~kg}$ 的重物，模型在 $15 \\mathrm{~s}$ 时间内不会出现构件撕裂、断裂、脱胶和垮塌现象。\n(3) 在满足目标及要求的前提下,承受重物的质量与人字梯模型的自身质量的比值越大越好,模型自重不超过 $20 \\mathrm{~kg}$。\n(2) 材料。\n模型材料：纸板、轻木或桐木。\n黏合剂：白胶、502 胶或热熔胶。\n## 2. 形成初步设计方案\n( 1 ) 收集和整理信息。\n在进行人字梯模型的设计之前,应对有关人字梯的信息进行整理和分析。通过本章的学习我们已经对人字梯有了一定的了解,同学们可以进一步收集有关人字梯的资料,方便设计时参考。\n(2) 发现问题。\n前面我们学习过,不同材料构成的结构，其强度各不相同；同一材料不同横截面形状的构件所能承受力的程度是不一样的;同一材料在横截面积不变的情况下,长度越长越容易弯曲变形。为了避免人字梯在重物的作用下过度弯曲变形,应该综合考虑梯梁与踏板的材料、材型和长度\n(3) 梯梁与踏板的材型选择。\n进行选择前要了解各种材料的强度的特点和不同横截面形状的构件所能承受力的程度,并进行简单的受力分析。可以通过小组讨论的形式，综合小组成员的意见，形成本小组的设计方案。\n( 4 ) 绘制草图。\n运用《技术与设计 $1》$ 中学过的知识,将本小组的人字梯模型的结构设计绘制成图纸。\n## 3. 模型制作\n人字梯模型制作过程主要包括如下环节。(1) 根据设计方案制作加工所需的构件。\n(2) 将构件合成人字梯模型。\n## 4. 检测、优化和改进设计\n(1) 试验检测。\n设计人字梯模型设计和制作的评定标准，以便按同一标准对人字梯模型进行评定。评定标准可参考表 1-4所列数据制定。\n## 表1-4 人字梯模型评定表示例\n评定项目\nI-I. 材料的选择\n$\\mathrm{I}-2$. 㣟构的设计\nI. 设计方㛆评估\nII. 人字梯模型承重测试\n组别:\n$\\square$ 彴 $\\square$ 木\nII-I. 规格检测评定标准\n能在比较分析的基础上,选择某种材料进行制作\n能在㣟构设计方面表现出足够的科学性和新欵性\n能以创新的方式、严谨的方法,进行人字梯模型的制作\n能利用科学的方法对人字梯摸型进行优化和改进\nI-5. 设计图设计图的绘制符合规范\n下列项目都符合标准方能参加测试:\nII-2. 承重测试\n$\\square$ R寸 $\\square$ 梯高 $\\square$ 踏板宽度\n自重：(） $\\quad \\mathrm{kg}$\n承重:（） $\\quad \\mathrm{kg}$\n承重测试原始分=承重 $(\\mathrm{kg}) /$ 自重 $(\\mathrm{kg})$\n得分\n10 分/5分/0分\n10 分/5分/0分\n10 分/5分/0分\n10 分/5分/0分\n20 分 110 分 10 分\n分将本组别最高的承重测试原始分设定为 100 分,组别内其余戌债以此进行百分化,得到人字梯承重测试得分\n总分= 评定项目 I得分 + 评定项目 II得分\n( 2 ) 优化和改进设计。\n基于检测和评定的结果，应对设计方案进行改进。改进可以从以下方面进行: 针对检测出现的问题进行改进;尝试一些新的创意,优化和完善结构设计;对外观设计进行改进。（3）比较各组的人字梯模型,列出它们各自的优点和缺点,填写人字梯模型优缺点评价表（表 1-5）。\n## 表1-5 各组人字梯模型优缺点评价表\n| 分组 | 优点 | 缺点 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 模型 | | |\n| 模型 2 | | |\n| 模型 3 | | |\n| 摸型 4 | | |\n| $\\cdots \\cdots$ | | |\n| | | |\n## 思考 \\& 练习\n请根据所学的方法,完成过街天桥的模型设计和制作。\n## 第 4 节 结构的赏析\n## 学习目标\n1. 了解经典的自然结构和建筑结构案例。2. 学会从技术和文化的角度赏析经典结构案例。\n自然界有干奇百怪的力学结构,你能从生存和进化的角度说出其中的奥秘吗?古今中外有很多优秀的建筑,你能从技术和文化的角度阐述这些建筑的设计思想吗?\n## 1 自然界中结构的赏析\n一长寿的田化\n乌龟的龟壳（图 1-42）是典型的壳体结构，虽然不同龟类的龟壳的形状和造型不完全一致，但也有共同点，如都呈拱形。\n在适应环境的进化中，龟壳的保护作用越来越完善。研究发现,在静止状态下,龟壳内部在外力作用下产生的应力在龟壳整体结构中的分布非常合理。\n龟壳和蛋壳都属于我们前面学习过的壳体结构,在这些自然界壳体结构的启发下,设计师们设计出了建筑工地上用的安全帽 (图 1-43)、赛车运动员的头盔等安全装备,以及一些优秀的建筑，如国家大剧院 (图 1-10) 等。\n一、精巧的蜂窝\n蜜蜂的蜂窝（图 1-44) 构造非常精巧，适用而且节省材料。\n图 1-42 龟壳\n图 1-43 安全帽\n蜂窝由无数个大小相同的蜂房组成,蜂房都是六\n角柱体,这种结构既适合蜜蜂近似圆柱体的身体,又有较高的空间利用率,同时用料也少。每个蜂房都被其他蜂房包围,两个蜂房之间只隔着一堵蜂蜡制成的墙。\n图 1-44 蜜蜂的蜂窝\n蜜蜂能建筑这种精巧的蜂窝是长时间进化的结果，因此其结构和功能才能达到如此完美的程度。\n蜂窝的结构给工程设计师们很大的启示。人们在设计一些强度高、重量轻，还能隔音和隔热的工程结构时,往往采用蜂窝结构。例如，航天飞机、宇宙飞船等航天器需要具备上述这些性能,它们的内部大量地采用了蜂窝结构。因此，这些航天器又被称为蜂窝式航天器。\n## 讨论 \\& 交流\n自然界还有很多有趣的结构。例如，蜘蛛网可以呈现一定的几何构型;有些蝴蝶的攰膀由一些微小的结构组成,使它可以呈现彩色 (这被称为结构色)。请就上述蚼蛛网和蝴蝶栩膀的例子进行实地观察和资料调研，讨论结构在上述例子中所起的作用。\n## 2 建筑结构的赏析\n一、坚实的葛洲坝\n葛洲坝水利枢纽（图 1-45）位于湖北省宜昌市境内长江三峡的西陵峡出口南津关下游 $2.3 \\mathrm{~km}$ 处,是长江干流上的第一座大型水利枢纽。葛洲坝水利枢纽全长约 $2600 \\mathrm{~m}$，高 $70 \\mathrm{~m}$，工程共开挖回填土石方约 $1 \\times 10^{8} \\mathrm{~m}^{3}$,浇筑混凝土约 $1 \\times 10^{7} \\mathrm{~m}^{3}$,安装金属结构约\n图 1-45 葛洲坝水利枢纽 $7 \\times 10^{7} \\mathrm{~kg}$。葛洲坝是典型的实体结构。\n葛洲坝水利枢纽是三峡水利枢纽的反调节工程，其作用为调节三峡工程下泄的不恒定流，抬高水位,减缓比降,扩大过水断面,以利航运，并利用这段河道落差发电。葛洲坝水电站是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站，年均发电量可达 $1.57 \\times 10^{10} \\mathrm{~kW} \\cdot \\mathrm{h}$,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度等起到了重要作用。\n## 二、古老的赵州桥\n石头具有较强的抗压能力,古代有很多拱桥都以石材为建筑材料。举世闻名的河北省赵县的赵州桥（图 1-46）是我国古代石拱桥的杰出代表，该桥宽 $9 \\mathrm{~m}$，净跨 $37 \\mathrm{~m}$，为单孔敞肩石拱桥。赵州桥并末采用大跨度桥梁中常用的半圆形拱,而是采用了圆弧拱,使得拱高降低到 $7.23 \\mathrm{~m}$，极大地方便了行人和车马过桥，同时还节省了用料。除大拱外，桥梁的两端还各设置了两个跨度 $3.8 \\mathrm{~m}$\n图 1-46 赵州桥和 $2.8 \\mathrm{~m}$ 的小拱 (敞肩拱),这一方面减轻了桥自身的重量,进而减少桥身对桥基的压力,提升了桥梁自身的稳固性;另一方面也提升了赵州桥的泄洪能力,当汛期水位升高后,小拱也可以作为水流的通道，增加过水面积。\n## 三、亭亭玉立的东方明珠\n在上海的黄浦江畔有一座高 $468 \\mathrm{~m}$ 的东方明珠广播电视塔 (图 1-47),矗立于陆家嘴地区的现代化建筑楼群中。东方明珠广播电视塔的设计是框架结构的具体应用。它的主干是 3 根直径 $9 \\mathrm{~m}$ 的空心擎天大柱,在 $93 \\mathrm{~m}$ 标高处,由 3 根直径 $7 \\mathrm{~m}$ 的斜柱支撑着,斜柱与地面成 $60^{\\circ}$ 交角。电视塔的下球体、上球体和太空舱三个钢结构圆球分别位于距地 $93 \\mathrm{~m}、272.5 \\mathrm{~m}$ 和 $350 \\mathrm{~m}$ 高度处;太空舱上面是 $118 \\mathrm{~m}$ 高的钢桅杆天线段。空心筒体加斜撑的结构方案,使电视塔的塔体具有良好的抗震、抗风性能。\n东方明珠广播电视塔曾是上海最高的建筑物。塔身上大小不一、高低错落的球体,映现出“大珠小珠落玉盘” 的俊秀身姿,自 1994年建成以来一直是上海的标志性建筑,它与位于黄浦江西侧的万国建筑博览群隔江相望,与同处于浦东陆家嘴的金茂大厦和环球金融中心交相辉映，展现了国际大都市的壮观景色。\n图 1-47 东方明珠广播电视塔\n## 思考 \\& 练习\n用你学过的知识分析一些自然界和人造建筑结构的案例,说说它们分别属于什么结构。\n## 本章小结\n结构是指物体各个组成部分之间的空间搭配和排列。从力学角度来看,结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。\n结构构件在力作用下会产生拉伸、压缩、扭曲、弯曲和剪切形变。\n结构类型主要有框架结构、壳体结构和实心结构等。不同的结构类型有不同的受力特点。现实生活中遇到的结构更多的是若干基本结构的组合。\n结构的稳定性和强度是结构设计必须考虑的重要内容。\n结构在荷载的作用下维持其原有的平衡状态的能力,叫作结构的稳定性。结构的稳定性与它的重心位置、支撑面积和几何形状密切相关。\n结构的强度是指结构具有的抵抗外力破坏的能力，与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。\n在结构设计中,功能性、安全性、规范性等是需要考虑的主要因素,在此基础上简约、和谐、美观是结构设计的完美追求。\n本章的知识结构如图 1-48所示。\n## 结构及其设计\n图 1-48 本章知识结构\n## 本章学习评价表\n学科核心素养课程内容/实践项目\n㣟构分类\n㣟构赏析\n㣟构与力\n工程思维\n创新设计\n图样表达物化能力评价方式\n## 评价指标\n| 自 | 互 | 师 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 评 | 评 | 评 |\n人字梯摸型制作多功能人字梯\n不同横截面构件受外力时形变情况的探究\n人字梯模型图低绘制\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C合格、D 待改进。\n## 第二章流程及其设计\n在生活中,处理事情都有一定的步骤,并需要按照顺序来进行;在生产中,产品的设计和制造也要按照一定的顺序分步聚进行,有些步骤的顺序还不能颠倒——这就是流程。随着社会的发展、技术的进步,生产生活中的流程需要不断地完善改进,以达到提高工作效率、提高经济效益、节约资源、保护环境等目的，从而使生活更美好。\n在本章中,同学们将对流程的含义及与流程相关的环节、时序等概念进行学习,掌握识读和绘制流程图的方法,培养技术意识和图样表达能力;通过对流程的设计和优化,培养工程思维、创新设计能力,通过流程设计的实践,培养物化能力。\n## 第 1 节 流程的认识\n第 2 节 流程的设计与优化\n## 第 1 节 流程的认识\n## 学习目标\n1. 理解流程、环节、时序的含义。2. 掌握识读和绘制流程图的方法。\n流程遍及人们生产生活的各个方面，不同产品的生产有不同的生产流程，每项工作有相应的工作流程。既然都被称为流程,它们的共同点是什么呢?\n## 1 流程的含义及特点一、流程的含义\n流程是一系列活动的组合,这些活动按照一定的顺序,以确定的方式发生或被执行,从而实现特定的结果。例如,在工业品生产中,从原材料转化为产品的一系列工序或活动,称为工业品生产的流程;同学们新学期到校报到,需要完成一系列的手续,构成报到的流程;等等。\n流程中的每一项活动都称为流程的一个环节。环节是一个相对的概念,根据复杂程度不同,有的环节还可以包含若干更具体的事项，有时这个环节也可以看作一个小的流程。\n## 案例\n## 网络购票乘车\n以前人们乘火车出行前,必须到火车站或车票代售点购票,随着技术的发展,现在人们可以在家通过网络完成购票。在网上购票,需要先在购票网站上进行注册,之后在网站的系统内订票并通过网络完成票款的支付。最后可以到取票机上取出车票,乘车出行。网络购票乘车的流程如图2-1所示。\n图 2-1 网络购票乘车的流程从图2-1中可以看出,网络购票乘车的流程可以分为五个环节。事实上,每个环节也都包含了多个步骤。例如,注册环节需要注册人首先在网站上阅读使用条款,然后填写个人信息,网站会发送验证信息给注册人,注册人需要通过验证信息激活注册的账号,所以注册环节的流程可以表示成图 2-2所示。\n图 2-2 在购票网站注册的流程\n订票环节也有一定的流程。订票人需要完成登录购票网站、选择日期和车次、输入乘车人信息、确认订单等一系列环节，这一流程可以用图2-3表示。\n图 2-3 在购票网站订票的流程\n## 讨论 \\& 交流\n每天早上从起床到去学校上学,你会经历哪些环节?每个环节又由哪些具体事项组成?请根据你的经验和理解填写表 2-1。\n## 表2-1 起床上学的流程表\n| 序号 | 环节 | 具体事项 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 1 | | |\n| 2 | | |\n| 3 | | |\n构成流程的各项活动的发生有先有后,也就是说流程中的各个环节在时间上有先后顺序，这就是时序。有些活动的时序不能颠倒，如在网络购票乘车的例子中,如果没有在网站上注册,就不能进行订票的操作,如果没有订票,则不能乘车;有些活动则没有固定的时序,如做饭的流程,淘米和洗菜两个环节之间没有确定的先后顺序。\n## 二、流程的特点\n无论是制造产品的生产流程,还是完成某项任务的工作流程,虽然不同流程的呈现形式是多样的，但它们具有一些共同的特点。\n（1）目标性：一个流程有明确的最终目标或任务。这个任务可以是完成一次维修，也可以是送达一个快递。\n（2）整体性: 输人资料,完成一系列的环节,最后输出结果,才算是完成了一个有价值的整体活动或行为发生的流程。\n（3）动态性：流程可以根据需要或目标动态调整甚至重新设计。\n（4）层次性: 组成流程的环节本身也可以包括多个事项或步聚，这些事项或步骤也按照一定的时序排列，因此有些环节也包含了更小的流程。\n（5）结构性：流程中各环节之间有一定的结构关系。例如，某些环节可以同时进行 (并行),某些环节只能顺序进行 (串行),等等，环节之间的结构关系是根据需求决定的。\n## 讨论 \\& 交流\n小组讨论,列举生活中有哪些流程的时序不可颠倒,并说明理由,完成表2-2。\n## 表2-2 生活中流程的时序举例表\n| 序号 \\| | | | | 事情 | 环节 | 时序不可颠倒的原因 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 注射青雾素 | $\\begin{array}{l}\\text { 青霋素皮试 } \\rightarrow \\text { 注 } \\\\ \\text { 射青雾素 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 首先要进行友试，确定不会发生过敏反应才可以注 } \\\\ \\text { 射,否则畕可能出现医疗事故 }\\end{array}$ |\n| 2 | | | |\n| 3 | | | |\n| 4 | | | |\n## 2 流程图的识读和绘制\n一、流程的表达\n流程可以用文字、框图、图形和表格等形式表达。用特定的图形符号或文字说明来表示一系列行动或活动的图称为流程图。\n## 1. 文字\n比较简单、不包含分支的流程,可以用文字表达。和其他表达形式相比,文字形式通常占用的空间比较小。例如,超市的自动结账机的工作流程可以文字形式表述为: 扫描商品二维码、确认商品和价格、付款。\n## 2. 框图\n框图是流程图最常用的表达形式,每个框代表一个环节,环节的具体内容以文字在框中表述,环节之间用箭头连接,以体现时序。框图可以直观地展现各个环节之间的结构关系和先后顺序。图 2-4 是以框图形式表达的某款洗衣机的开机使用流程。\n国家颁布的GB 1526-1989《信息处理数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定》,对上述流程图中的符号做了规定,常见的符号有如下几种。\n(1) 端点符 ( 图 2-5)。此符号表示转向外部环境或从外部环境转入。例如,程序流程的起始或结束、数据的外部使用以及起源 (或终点)。\n（2）处理（图 2-6)。此符号表示各种处理功能。例如，执行一个或一组确定操作,从而使信息的值、形式或位置发生变化,或者确定几个流向中的某一个流向。\n(3) 判断 (图 2-7)。此符号表示判断或开关类型的功能。该符号只有一个人口,但可以有若干个可选择的出口,在对符号中定义的条件进行求值后,有一个且仅有一个出口被激活。\n(4) 数据（图 2-8)。此符号表示数据,可用于表示信息的输人\n图 2-4 某洗衣机的开机使用流程或结果的输出。\n( 5 ）流线（图 2-9)。此符号表示数据流或控制流。为了增强可读性,可以在流线上加上箭头;但在必要时,必须加上箭头指示流向。\n图 2-5 端点符\n图 2-6 处理\n图 2-7 判断\n图 2-8 数据图 2-9 流线小知识\n$\\Rightarrow$ 标准流向是从左到右和自上而下。\n一为了图的清晰,可随时在流线上使用箭头指示流向 (如在交结点处)。当流程不遵循标准流向时,要使用箭头来指示方向。\n$\\Rightarrow$ 应当避免流线的交叉,即使出现流线的交叉,交叉的流线之间也没有任何逻辑关系,不对流向产生任何影响。\n2 两根或更多的进入线可以汇集为一根输出线。当两根或更多流线汇集为一根流线时,各连接点应相互错开以提高清晰度，并在必要时使用箭头表示流向。\nจ一般情况下,流线应从符号的左边或顶端进入、右边或底端离开。它们都应对准符号的中心。\n图 2-10 所示为某程序流程图，其中开始、结束、判断、数据的输人输出和流线均按照国家标准中规定的符号表示，每个环节的作用一目了然。\n图 2-10 某程序流程图\n## 3. 图形\n图形的表达形式可以直观地展现一些难以用语言描述的复杂操作,可以帮助人们更好地理解环节的内容,图 2-11所示为七步洗手法的流程。内\n掌心揉搓\n手指交叉掌心对手背揉拴夹\n手指交叉掌心相对揉搓弓\n弯曲手指关节在掌心揉搓\n拇指在掌中揉搓\n指尖在掌心中揉搓腕\n揉搓手腕，交替进行\n图 2-11 七步洗手法的流程\n## 4. 表格\n表格常用于生产、加工、装配以及其他工作流程的表达，可以更好地突出各环节的内容。表2-3 是以表格形式表达的从某商家进行外卖订餐的流程。从表中可以看出，该订餐过程大致可以分为三个环节,而每个环节又包含了多个步骤,采用表格的表达方式,可以很清楚地看出各环节的内容。\n## 表 2-3 外卖订餐流程\n此外,将表格和框图结合,可以体现流程中各环节所对应的执行机构,有助于人们更好地了解整个流程。图 2-12 所示为医院就诊的流程,可以很清楚地表达整个就诊流程中每个环节应该在哪个部门进行。\n图 2-12 医院就诊流程\n## 拓展阅读\n## 集成电路生产流程\n表格形式可以很清楚地体现生产等流程中的具体步骤。例如，集成电路的生产涉及多道工序，表 2-4是以表格形式表达的在单晶硅上生产集成电路的简要流程。从表中可以看出，整个生产流程大致可以分为五个环节,每个环节所包括的步骤在表格中一目了然。\n## 表2-4 集成电路生产的简要流程\n| 环节 | 步骤 | 说明 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 硅片 } \\\\ \\text { 制备 }\\end{array}$ | 单质硅提㣕 | 从硅的化合物采用化学方法获得高㣕度的单质硅 |\n| | 单晶硅告长 | 将愹融态的单质硅告长为固态的单晶硅锭 |\n| | 硅片切割 | 根据需求把硅锭切成确定厚度的硅片 |\n| | 硅片抛光 | 对硅片表面进行抛光，获得平整如镜的表面 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 硅片 } \\\\ \\text { 制造 }\\end{array}$ | 介质层先长 | 在硅片上生长二氧化硅等介质层 |\n| | 光刻 | $\\begin{array}{l}\\text { 涂覆光刻胶，利用类似照相的方式把设计好的集成电路图条转移到 } \\\\ \\text { 硅片上，每片硅片上可排列多个集成电路块（芯片） }\\end{array}$ |\n| | 刻蚀 | 把不需要的光刻胶和介质层通过物理或化学方法去除 |\n| | 离孕注入 | 在硅片的特定区域注入其他元素粒导，从而改变该区域的导电性 |\n| | 金属生长 | 配合光刻的方法,在需要的区域告长金属,作为导浅或电极 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 硅片 } \\\\ \\text { 测试 }\\end{array}$ | 在浅参数测试 | 用于制造过程中工艺问题的早期鉴定,并收集数据用于工艺改进 |\n| | 硅片栋选测试 | 检验硅片上的哪些芯片可以正常工作 |\n| 封装 | 分片 | 按照集成电路块的尺寸把每个芯片从硅片上切下 |\n| | 贴片 | 把单独的芯片粘贴在事先设计好的基座内 |\n| | 引浅键合 | $\\begin{array}{l}\\text { 用金属芔把芯片的电极和基座电极连接,使芯片的电极可以通过其 } \\\\ \\text { 座的引脚引到基座之外 }\\end{array}$ |\n| | 封 | $\\begin{array}{l}\\text { 㑛用聚合物或氧化物浆料等材料将芯片完全封在基座内部,形成猎 } \\\\ \\text { 立的集成电路 }\\end{array}$ |\n| 㭥测 | 电学测试 | 确保每个集成电路可正常工作 |\n| | 抔境测试 | 确保㳅境变化对每块集成申路的功能没畕大的影响 |\n二、流程图的绘制\n环节和时序是流程的两个关键要素,因此在绘制流程图的时候,要注意对这两个要素的体现。\n## 案例\n图2-12所示的医院就诊案例比较简单,患者在诊疗室进行诊断并开药。在实际的就诊过程中,医生对患者进行初步诊断后,需要借助现代化的医疗设备对患者进行一些检验化验,之后医生根据检验化验的结果再次进行诊断,并为患者开药。那么这个过程应该怎样用流程图表达呢?\n与图 2-12所示的就诊流程相比,此案例的流程中多了“检验化验” 的环节,而是否需要进行检验化验,则取决于医生初步诊断的结果。若不需要检验化验,则可直接开药;若需要检验化验,则在检验化验环节之后还增加了“再次诊断” 的环节。因此,该流程中各环节的先后顺序根据医生的诊断有所不同,所以流程中有判断的环节存在。\n基于上述分析，该流程可以用图 2-13所示的流程图表达。\n图 2-13 包含检验化验环节的就诊流程图\n## 讨论 \\& 交流\n若上述案例中的检验化验环节在检验化验室进行,请仿照图 2-12的样式,将表格和框图的形式结合，在图 2-14 中绘制包含检验化验环节的就诊流程。\n图 2-14 以框图和表格相结合形式表达的医院就诊流程\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n绘制循迹小车制作过程的流程图。\n实践目的\n掌握流程图的绘制。\n实践过程\n1. 回顾在《技术与设计 $1》$ 学习过程中关于循迹小车的制作过程。2. 以文字形式列出制作循迹小车的环节。3. 分别以框图形式和表格形式表达制作循迹小车的流程。\n## 流水线\n流水线的生产方式在现代化工厂的生产中起工序的加工,减少了工人的数量,大大提高了生着重要的作用。该生产方式按照一定的工序将一产效率和专业化程度。例如,汽车生产的流水线个产品的加工过程分割成若干个环节,工人间的 ( 图2-15),不同岗位的工人只需负责完成某部分工更细致、明确,每个环节仅承担一个或几个分的工艺环节,提高了汽车生产的质量和产量。\n图 2-15 汽车生产的流水线\n## 思考 \\& 练习\n在初中的劳动技术课程中,我们已经学习了布艺、木工、植物养护等内容,请选择其中的一个项目作品，分析其制作的基本流程并绘制流程图。\n## 第 2 节 流程的设计与优化\n## 学习目标\n1. 了解流程设计的基本思想和方法,能够分析流程设计和优化过程中的基本要素。2. 能结合技术需求进行流程设计和对已有流程进行优化,并用流程图表达流程的设计和优化。\n在生产和生活中，为了达到不同的目的,满足各种需求，帮助和指导人们更好地生活和更高效地工作,研究和设计相应的流程是十分必要的。在这个过程中,我们需要以科学严谨的态度,充分考虑流程中的各种影响因素,有步骤地进行流程的设计和优化。\n## 1 流程设计的基本思想和方法\n一、流程设计的基本思想和主要因素\n设计流程是为了更好地指导生产生活,因此，在进行流程设计的过程中，通常要根据目标将流程分解为若干个阶段，再根据各阶段的目标确定其实现的方法和手段，具体来说，要遵循以下基本思想。\n( 1 ) 在进行流程设计时，首先要明确该流程要实现的具体目标。不同的流程，其目标也不相同。一般工作流程的设计，通常以提高工作效率、节省工作时间等为目标;生产流程的设计，通常以节省原料、缩短工期、提高质量等为目标。在之前学习的集成电路制造的案例中,如何以最低的成本生产最多的集成电路是其主要目标,针对这一目标,如何提高硅片利用率、提高良品率等都是流程设计过程中需要考虑的因素。\n（2）要理解该流程所应该遵循的内在规律，设计的流程不能违背其规律。例如,工业生产氨气的过程,以氮气和氢气为原料,在一定的温度和压强下让氮氢混合气体通过催化剂的作用生成氨气,之后采用分离器把生成的氨气分离出来,在这个过程中,一定的温度、气压和催化剂是合成氨的必要条件,缺一不可,因此在设计合成氨的流程时，不能忽略其中的任何一个条件。\n（3）要根据流程的具体内容,合理划分环节,并对时序进行科学合理的安排。有些流程的环节是显性易见的,如之前讨论的就诊流程;有些流程的设计则需要根据其内在的属性和规律,经过多次的试验探索优化,才能得到最佳的流程方案,如工业生产氨气的流程,最佳的温度和气压条件是经过研究人员反复试验改进获得的。\n根据上述基本思想,在进行流程设计时,需要结合各方面的因素进行综合考虑。例如，在设计生产流程的过程中，工艺、设备、材料、技术、资金、环境等因素都是需要考虑的主要因素，各因素又包含了多项内容，如图 2-16所示。\n图 2-16 生产流程设计的主要因素\n## 讨论 \\& 交流\n在《技术与设计 $1》$ 中,制作循迹小车的流程设计需要考虑哪些因素?二、流程设计的步骤\n流程设计通常遵循如图 2-17所示的步骤进行。\n## 1. 确定任务和目标\n明确该流程需要完成的任务是什么，主要目标是什么，同时还应该考虑该流程需要遵循什么样的内在规律。\n## 2. 分析主要因素\n分析与该任务相关的主要因素都有哪些。例如,工业生产流程中所需的原材料有哪些、哪些设备可以使用、可行的工艺方案有哪些,一般工作流程中有哪些人员可以调配、可用资金有多少，等等。\n## 3. 划分环节、确定时序\n列出该项任务中需要完成的各个步骤，并根据步骤之间的联系情况划分为若干个环节。例如,在之前集成电路生产的流程中,包含了十几个步骤,这些步骤可以划分为五个环节。根据各环节 (步骤）之间的先后顺序,科学合理地安排流程的时序,有些环节 (步骤）可以同时进行,则可以并行安排,有些环节 (步骤) 的顺序是不可颠倒的,则必须按照先后顺序安排。\n## 4. 绘制流程图\n选择合适的表达方式，把环节和时序以流程图等形式体现出来。\n## 5. 优化\n根据实际情况，如有需要,对流程方案进行优化\n## 2 流程的优化\n## 一、流程优化的目标\n流程优化是指对已有的流程进行梳理,以提升工作效率、提高产品生产率、节约时间、节省成本等为目标,对流程进行的改进和完善。根据已有流程具体内容的不同,流程优化的目标也不尽相同,生产流程优化的目标可以是降低成本、提高产品生产率、节约能耗、减少环境污染等,一般工作流程优化的目标可以是提升工作效率、减小工作强度、减少所需人手数量等。\n图 2-17 流程设计的步骤\n## 二、流程优化的内容\n流程的优化通常包括两种情形：一是原先的流程并不一定是最佳的,需要完善;二是流程中的某些因素 (环境、技术、设备、人员等）发生了变化,需要对整个流程或其中相应的部分进行调整。流程的优化通常可以从以下方面着手。\n## 1. 取消不必要的环节\n随着技术发展和设备的更替，原有流程中的某些环节不再是必需的，可以被取消。例如，在之前分析过的网络购票乘火车的流程中,存在着取票的环节,火车票是乘车人的乘车凭证,乘车人必须在乘车前从售票窗口或取票机上取到火车票方可乘车;而随着技术的发展,很多火车站的自助检票闸机 (图2-18) 可以通过读取乘车人身份证核验车票信息,因此乘车人完成订票支付环节后,不需要再取票，可以直接用刷身份证的方式乘车。\n图 2-18 自助检票闸机\n## 2. 合并部分环节\n环节是依据完成任务所涉及具体步骤划分的，当任务所涉及的因素发生变化时，环节的划分也可以做相应的调整。例如，早期的设备自动化程度低,需要多人分工操作,每人负责不同的环节,而随着自动化程度更高的设备的出现,原本复杂的多人工序可能只需要控制几个按键即可完成,与之相应的工作流程也要进行调整优化。早期的蒸汽机车,需要司机控制机车的运行,副司机在一旁协助,司炉负责把煤送人锅炉为机车运行提供动力,司旗则负责发信号,大家分工协作,才能确保火车正常运行;而现代化的动车组,司机一人就可以在司机室完成之前蒸汽机车上多人的工作 ( 图 2-19)。\n图 2-19 蒸汽机车和动车组列车\n## 3. 调整时序\n根据流程中各环节之间的关系,在确保实现流程目的的前提下可以对部分环节的顺序进行调整，从而提高整个流程的效率。例如，炒菜烧饭的流程，包括淘米 (3 分钟)、洗菜 (3 分钟)、切菜 (7 分钟）、烧饭 (20 分钟)、炒菜 (10 分钟) 五个环节，在只有一个炉灶的情况下,如果按照图 2-20 (a ) 所示的流程,整个过程需要43 分钟,而如果调整时序,在烧饭的同时洗菜、切菜,如图 2-20 (b) 所示，则整个过程可以缩短到 33 分钟。\n( a ) 淘米 ( 3 分钟)\n( b )\n图 2-20 炒菜烧饭流程的优化\n## 讨论 \\& 交流\n如果有两个炉灶,上述炒菜烧饭的流程该如何进一步优化?\n## 3 流程设计与优化的案例及实践太阳能电池板的生产流程设计\n## 小知识\n## 太阳能电池板的结构及工作原理\n太阳能电池板 (图2-21) 可以在光照的情况下输出电能驱动外界负载。它之所以可以将太阳能转化为电能,是由于其核心部件一一由两种不同导电类型 (分别称为 $n$ 型和 $p$ 型) 的半导体材料构成的双层结构―一可以使光照产生的正电荷和负电荷，分别向两个电极运动，使两电极之间产生电势差,所以太阳能电池板可以对外输出电压。图2-22所示为太阳能电池板的结构和等效电路示意图。\n图 2-21 太阳能电池板\n( a )\n( b )\n图 2-22 太阳能电池结构和等效电路示意图\n某种太阳能电池板生产流程的设计步骤如下。\n## 1. 确定任务和目标\n在玻璃基底上制造太阳能电池板。其必须遵循的规律包括如下两条。\n（1）光照在半导体内产生正、负电荷,而正、负电荷的分离是由两种半导体的界面引起的,为了使太阳光能够到达界面,从玻璃基底到两种半导体界面之间的各层应该是透明的。\n（2）为了提升太阳能电池板的输出电压,多片太阳能电池板之间采用串联的形式连接。要实现太阳能电池板之间的串联,就要使某块太阳能电池板的下电极与旁边一块太阳能电池板的上电极连接,而其上电极要与另一侧太阳能电池板的下电极连接。设计目标的结构和等效电路示意图如图 2-23 所示。值得注意的是,与图 2-22中所示不同，该太阳能电池板的底面是透明的，太阳光从玻璃基底一侧照射。\n图2-23 多片串联太阳能电池板结构和等效电路示意图\n## 2. 分析主要因素\n（1）原材料的选择：下电极、$\\mathrm{n}$ 型半导体要透明,可以选择透明导电氧化物 ( ITO) 作为下电极,$\\mathrm{n}$ 型半导体硫化镉 $(\\mathrm{CdS})$ 作为窗口层,$\\mathrm{p}$ 型半导体碲化镉 $(\\mathrm{CdTe})$ 作为吸收层。上电极选用金属钼 ( Mo )。\n（2）各功能层制造方法的选择：太阳能电池板中的电极层、$\\mathrm{n}$ 型半导体层、$\\mathrm{p}$ 型半导体层均可以采用薄膜生长的方法,在基板上逐层生长。各层的几何参数及具体生长的方法见表 $2-5$。\n## 表2-5 多片串联太阳能电池板各层几何参数及生长方法\n| 功能层名称 | 成分 | 厚度 | 生长方法 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 下电极 | ITO | $500 \\mathrm{~nm}$ | 減射法 |\n| $n$ 型半导体 | CdS | $80 \\mathrm{~nm}$ | 減射法 |\n| $p$ 型半导体 | $\\mathrm{Cd}_{\\mathrm{C}}$ | $5000 \\mathrm{~nm}$ | 密闭空间升华洷 |\n| 上电极 | Mo | $100 \\mathrm{~nm}$ | 羢射法 |\n开始\n$\\nabla$\n玻璃基底清洗\n$\\nabla$\n下电极生长\n$\\nabla$\n第一次激光切割\n$\\nabla$\n半导体层生长\n$\\nabla$\n第二次激光切割\n$\\nabla$\n上电极生长\n$\\nabla$\n第三次激光切割\n$\\nabla$\n电极引出及封装\n$\\nabla$\n结束\n(3) 相邻太阳能电池板的分割和连接: 采用激光切割方法,根据规划的尺寸，在需要分割的位置切开;相邻太阳能电池板的连接在薄膜生长过程中同时完成。\n## 3. 划分环节、确定时序\n按照该太阳能电池板的结构,制作过程包括如下环节：玻璃基底清洗、下电极生长、第一次激光切割（分割下电极层）、半导体层生长、第二次激光切割 ( 分割半导体层 )、上电极生长、第三次激光切割（分割上电极与半导体层 )、电极引出及封装。其中半导体层生长的环节包括 $\\mathrm{n}$ 型半导体层的生长和 $\\mathrm{p}$ 型半导体层的生长两个步祭。时序按照上述环节的顺序进行。\n## 4. 绘制流程图\n该太阳能电池板的生产流程如图 2-24 所示。\n图 2-25 所示为三次激光切割的位置示意图,从图中可以看出,第一次激光切割把玻璃基底上的下电极分割成若干块；第二次激光切割的位置相对于第一次切割的位置有偏移,第二次激光切割形成的沟槽在之后生长上电极层的过程中被上电极材料填充,而沟槽的底部对应的是相邻一块太阳能电池板的下电极,因此相邻两块太阳能电池板的上下电极得以连通,但此时整块玻璃基底表面的上电极是完全连通的;经过第三次激光切割,相邻的太阳能电池板的上电极和半导体层被分割开,最终实现相邻太阳能电池板的串联。图 2-26所示为该太阳能电池板的整体结构示意图。\n图 2-24 多片串联太阳能电池板生产流程图\n玻璃基底\n图 2-25 三次激光切割的位置示意图\n图 2-26 多片串联太阳能电池板整体结构示意图\n图 2-27 是以图形的形式表达的该太阳能电池板的生产流程图。与图 2-24相比,图 2-27 中每个环节表现得更形象。\n图 2-27 以图形形式表达的多片串联太阳能电池板的生产流程\n## 5. 优化\n相邻太阳能电池板的连接也可以通过导线的方式,但在此制造流程中,采用激光切割与薄膜生长相结合的方法,比导线连接的方法更便捷可靠，因此不需要再进一步优化。\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n房屋装修流程的设计。\n实践目的\n掌握流程的设计和优化,并用流程图表达。\n实践准备\n通过查阅资料、采访调查等方式,了解房屋装修的主要步骤。供参考的步骤如表2-6所示。\n## 表2-6 房屋装修的主要步骤\n## 步骤\n房屋测量\n装諐设计\n拆除\n㕌卫浰量\n室内门测量\n水电改造\n㕌卫防水\n木エ\n瓦工\n油漆工\n㕌卫安装\n地板安装\n室内门安装\n开关插座安装\n## 说明\n浏量装修过程涉及的面积，包括贴碃面积、地板面积、辟纸面积、浩面漆面积等\n根据房型、面积、喜好等进行装份方䋈设计\n包括拆除不需要的非承重㻘、砀寺、较㙩皮等\n茢房的桐柜、浴室柜、抽油烟机、烓具等茢卫固定设施的尺寸浺量\n房屋内各处门的尺寸浺量\n根据装修设计方䋈中开关、灯具、洁具、电器、家具等的具体位置布置房屋内的水管、电路\n对茢房、卫生间的下水立管进行防水处理，对尉房、卫先间以及阳台进行防水施工\n木工主要做天花板吊顶、拒孕以及一些措面造型等\n瓦工主要贴资磋，定装过门石、大理石雷台、地漏等\n油浴工先做漕面基层处理,再刷㜖面淋;并洽木工制作的柜孕刷漆\n厨房、卫生间的吊顶以及栵卫吸顶灯、排风扇（浴䨜）、桐柜、水槽、婃气烓、抽油烟机等的安装\n安装各房间的地板；在地板安装前应对房间各处进行找平测量\n房屋内各处门的英装\n英装房间各处的开关和插座;注意: 卫先间中的插座和开关都必项是防水的，插座要带防水盖\n## 实践过程\n1. 根据房屋装修的主要步骤，分析房屋装修需要考虑的基本因素。2. 根据房屋装修的主要步骤划分装修的环节（主要环节可参考表2-7),并确定时序，并就部分环节的先后顺序进行讨论,以便对设计方案进行优化。\n## 表2-7 房屋装修的主要环节和步骤\n| 环节 | 步骤 |\n| :--- | :--- |\n| 设计 | |\n| 主体拆改 | |\n| 隐敉工程 | |\n| 覆盖工程 | |\n| 婁装 | |\n| 收尾 | |\n3. 绘制房屋装修流程图。4. 根据对时序的讨论,提出流程优化的方案。\n## 拓展阅读\n## 企业流程管理\n企业需要对其运作和业务流程进行详细的设计和优化，通过对其各项工作流程的梳理，提高企业自身的运作效率、降低能耗，使企业在成本、质量、服务等方面得到改善。例如，企业的人力资源部门在接到招聘要求后，需要完成以下流程：明确招聘要求、开展招聘、面试应聘者、协商薪资及合同、迎接新员工报到。而其中“面试应聘者”还可以进一步分解为更具体的步骤：面试时间安排、人员初试、用人部门复试、发出试用通知等。这样的员工招聘流程经过了反复的优化和设计，能把合适的人在合适的时间安排到合适的岗位，使其发挥最大的潜力，为企业创造价值。看似繁杂的流程反而能够通过规范的操作为企业降低管理成本、减少劳务纠纷、节约用人成本，最终达到使企业价值不断提升的目的。\n## 思考 \\& 练习\n学校走廊的图书角占地形状是 $3 \\mathrm{~m} \\times 6 \\mathrm{~m}$ 的长方形，学生在课间和中午休息时利用此处进行阅读,人数一般在 10 15 人。学校现在对图书角进行装修和硬件改造,希望能满足学生个性化阅读的需求。请查找相关资料,确定改造的方案,画出图书角改造的流程图,并尝试用表格的形式进一步把各环节的任务呈现出来。\n提示\n图书角除了有书籍，还有电脑等信息化设备可用于学生上网阅读。装修大致分为硬装和软装两部分。硬装包括墙面涂料、电线铺设和地板处理等;软装主要是图书角的各类设备的安装和摆放等。\n## 本章小结\n流程是一系列按照一定的顺序排列,以确定的方式发生或被执行,从而实现特定结果的活动的组合。每个流程都由若干环节构成,流程中的各个环节在时间上有先后顺序，这就是时序。\n用特定的图形符号或文字说明来表示一系列行动或活动的图称为流程图。流程可以用文字、框图、图形和表格等形式表达。\n在进行流程的设计和优化时,首先要明确流程要实现的具体目标,还要理解流程所应该遵循的内在规律,对流程的设计和优化不能违背规律。对环节的合理划分和对时序的科学安排,是在进行流程设计和优化过程中的重要步聚。\n本章知识结构如图 2-28 所示。\n## 流程及其设计\n流程的认识\n流程的含义及特点\n环节\n时序\n特点\n流程图的识读和绘制\n流程的表达\n流程图的绘制\n流程的设计与优化\n流程的设计\n基本思想\n主要因素\n一般步骤\n流程的优化\n目标\n内容\n案例与实践\n图 2-28 本章知识结构\n## 本章学习评价表\n| 学科 | |\n| :--- | :--- |\n| 核心 | 课程内容/实践项目 |\n| 素养 | |\n| | 流程的含义及特点 |\n| 技术 | |\n| 意识 | 流程的表达 |\n| | 流程的设计 |\n| 工程 | |\n| 思维 | 流程设计的步骤 |\n评价方式\n评价指标\n| 自 | 互 | 师 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 评 | 评 | 评 |\n理解流程的含义\n理解流程具卉的特点\n了解流程表达的形式\n了解流程设计的基本思想\n知道工程中哪些时序是可颠倒的,哪些是不可顛倒的 (举例)\n能就某一具体工作事项的完戌设计其流程\n了解房屋装修的一般流程\n能对某一具体流程进行优化\n能就某一具体流程绘制流程图\n能根据要求完戌图书角改造的方䋈 设计\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C 合格、D待改进。\n## 第三章系统及其设计\n“系统”指结构性或功能性事物的集合,如生态系统、计算机系统、文化系统、经济系统。可以说,大到宇宙,小到原子,从自然界到人类社会,系统无处不在。\n在本章中,同学们将学习系统的构成、分类及主要特性,了解系统分析的一般过程,培养技术意识和工程思维;通过对系统优化和设计的学习以及系统设计的案例实践,培养创新设计、图样表达和物化能力。\n## 第 1 节 系统的认识\n第 2 节 系统分析\n第 3 节 系统的优化和设计\n## 第 1 节 系统的认识\n## 学习目标\n1. 理解系统的概念和基本构成。2. 了解系统的分类和主要特性。3. 了解生产生活中的典型系统案例。\n海洋中的动植物、浮游生物及其生存所依赖的海洋环境,被称为海洋生态系统;当我们出行的时候,不论选择何种交通工具,都要接触到交通系统;手机通信、智能家居、大数据技术的发展，得益于其背后网络系统效率的提升;而我们的人体，则包括运动系统、消化系统、神经系统等多个系统。如图 3-1所示,它们为什么能被称为系统?它们有什么共通之处?\n(a) 网络系统\n(b ) 交通系统\n(d) 人体消化系统\n( c ) 海洋生态系统\n图 3-1 一些生活中常见的系统\n## 1 系统的概念及基本构成\n一、系统的概念\n## 案例\n## 电冰箱的系统构成\n电冰箱是目前家庭生活中存放食物的主要电器之一,它可以在箱体内维持恒定低温的环境。从系统的角度看,电冰箱除了存放食物的箱体,主要可分为制冷系统和电气系统。\n压缩机\n图3-2 电冰箱制冷系统示意图\n电冰箱制冷系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管以及制冷剂等构成,如图 3-2 所示。蒸发器位于箱体内,电冰箱工作的时候,制冷剂在蒸发器内吸收热量而汽化,从而使箱体内的温度降低。随后制冷剂被压缩机送入冷凝器,冷凝器位于箱体之外,制冷剂在冷疑器中释放热量,最后再经过毛细管重新以液体形式进入蒸发器。如此循环,通过制冷剂把箱体内的热量带到箱体外。电冰箱制冷系统的构成可以用图 3-3 表示。\n图 3-3 电冰箱制冷系统构成电冰箱电气系统通常包括温控器、照明灯、门开关、压缩机、启动继电器及保护继电器等部分,如图 3-4 所示。温控器用于实现冰箱内温度的测量和控制;照明灯和门开关通常在同一支路中,当冰箱门打开时,冰箱内的照明灯会亮起,而当冰箱门关闭后,照明灯会熄灭;启动继电器则根据温控器发出的信号控制压缩机的工作。一些功能更丰富的电冰箱的电气系统还有定时器、数字显示器、化霜温控器、加热器\n图3-4 电冰箱电气系统示意图等部分。\n电冰箱的电气系统和制冷系统协同工作,使电冰箱具有维持恒温环境的功能。\n从上述案例可以看出,系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分构成的具有特定功能的有机整体。\n## 二、系统的基本构成\n一个系统可以分解为若干个子系统，各个子系统之间相互依赖、相互作用,如上述电冰箱的制冷系统和电气系统,都是电冰箱的子系统。每个子系统又可以进一步分解为更小的子系统,如温控器、压缩机都属于电气系统的子系统。系统分解的最后层次（或基本单元 ) 被称为构成系统的要素。要素具有不可再分性,如上述电冰箱制冷系统中的制冷剂、电气系统中的照明灯都属于要素。\n## 讨论 \\& 交流\n与案例中电冰箱的基本构成相比较,你家所使用的电冰箱还有哪些功能?分别是由哪些子系统提供的?查阅产品说明书等资料，尝试画出家中电冰箱的系统构成。\n## 三、系统应具备的基本条件\n依据上述系统的定义，系统需要具备如下三个基本条件。\n(1) 系统由两个或两个以上的要素构成,要素与要素之间存在着特定的联系。也就是说,系统不是一堆要素的简单堆砌,构成系统的各要素间存在着相互依存、相互作用的联系。\n(2) 系统具有总体的功能,构成系统的各子系统（或要素）具有各自的子功能,系统会具有不同于子系统（或要素 ) 的功能。例如,在电冰箱的实例中,单独的电气系统或单独的制冷系统都不具有在箱体内维持恒定温度的功能,而两个子系统中的要素如制冷剂、照明灯等也不具备整台电冰箱的功能。可以说,系统具有不同于各个构成要素的新功能。\n(3) 系统有一定的边界,使系统能从其所处的外界环境中分离,系统可以通过边界与外界环境发生物质、能量、信息等交换,这种交换,既包括从外界环境输人到系统,也包括从系统输出到外界环境。\n## 讨论 \\& 交流\n请在图 3-5 中标出自行车的如下部件,并将其填写在下列各子系统中,同时分析各子系统的功能: 车轴、辐条、轮圈、轮胎 (包含内胎和外胎)、脚踏、曲柄、链轮、链条、中轴、飞轮、刹车手把、刹车线、峹车器、车把、前叉。\n车轮子系统:\n传动子系统：\n刹车子系统:\n转向子系统:\n图 3-5 自行车的系统构成\n## 2 系统的分类及主要特性\n## 一、系统的分类\n在自然界和人类社会中存在着各种具有不同功能和性质的系统。为了便于对系统的功能和性质进行研究,人们根据不同的标准对系统进行了分类。\n## 1. 自然系统与人造系统\n根据系统的起源或形成来源，系统可以分为自然系统和人造系统。自然系统是指由自然物（植物、动物、矿物等）和（或 ）自然过程所构成的系统,如海洋生态系统、草原生态系统等。人造系统是人类为了实现某种目的或功能而建造的系统,如钟表、汽车、学校、城市、交通系统等。\n由于人类可以运用科学技术对自然系统进行改造，即加人人造系统的要素,因此我们周围大多数系统既含有自然系统又含有人造系统,是由二者共同构成的复合系统。但是值得注意的是,有些改造自然系统的活动会对自然系统造成破坏。例如,有些活动会引起环境污染或破坏生态平衡。近年来,人们越来越关注如何合理地在自然系统中引人人造系统的要素,在利用自然系统的同时,防止对自然系统的破坏，实现人与自然的和谐发展。\n## 2. 实体系统与概念系统\n根据系统存在的形式,系统可以分为实体系统和概念系统。实体系统的构成要素为实体,如动物、植物、人造产物等,森林生态系统、城市、汽车等都属于实体系统;而概念系统则由非物质实体 (如概念、原理、程序、方法、制度等) 为构成要素,如知识系统、\n图 3-6 图书馆道德体系等都属于概念系统。\n在很多情况下,实体系统和概念系统经常是同时存在的。例如,在计算机网络系统中，既包括计算机、通信设备等实体系统，也包括计算机的操作系统、网络交互协议等概念系统。因此,实际的系统往往是实体系统和概念系统的复合系统。例如,图 3-6所示的图书馆，既包括书架、藏书等实体，也包括图书编目及分类管理系统等概念系统。\n## 3. 开放系统与封闭系统\n根据系统与外界环境之间的关系，系统可以分为开放系统和封闭系统。开放系统是指系统与外界环境之间存在物质、能量或信息的交换，如工厂、商业系统、生态系统等。封闭系统是指系统通过边界与外界环境隔开,系统与外界环境之间不存在任何形式和内容的交换。\n在理论情况下,封闭系统完全与外界隔离,而实际上完全与外界不存在交换的系统是不存在的,因此通常情况下,我们把在一定时间内不依赖外界环境,仅依靠内部各个子系统之间的均衡维持自身稳定运行的系统称为封闭系统,如已装人电池的时钟、按照预先设定好的程序自动运行的机械等。\n## 4. 静态系统与动态系统\n根据系统的状态和时间的关系,系统可以分为静态系统和动态系统。动态系统的结构或状态会随着时间而发生改变,静态系统的结构和状态则不随时间发生变化。\n事物总是运动变化的,系统的状态也随时间的改变而不断变化,绝对的静态系统是不存在的。例如,一年中森林生态系统的状态随着季节的改变而变化,一天中交通系统的状态随着出行人数的变化不断发生变化等。我们常说的静态系统,通常是指在一定条件下,一定时期内维持静态。此外,当系统内部各要素之间达到某种平衡时,虽然系统的宏观状态没有发生变化,其内部各要素之间的平衡仍然是动态的。例如,一所学校某年毕业的学生人数和新人学的学生人数相同,则学校总的学生人数保持动态平衡。这种维持动态平衡的系统宏观上表现为稳定状态。\n## 讨论 \\& 交流\n1. 举例说明生产和生活中有哪些会对自然系统产生破坏的行为。如何能够更合理地利用自然系统,实现自然系统和人造系统的和谐发展?2. 以你在生活中接触到的系统为例,分析哪些是实体系统,哪些是概念系统。建议结合子系统的概念进行分析。3. 你在日常生活中还接触过哪些动态平衡的案例?\n## 二、系统的主要特性\n根据上述系统的定义和分类，我们可以归纳出系统具有以下主要特性。\n## 1. 整体性\n系统作为一个整体,不是其各构成要素的简单堆砌或叠加,“系统”与“要素的总和”之间存在差别。当若干要素按照某种方式相互联系形成一个系统时,系统会具有各要素所没有的新功能,这是系统整体性的表现；而如果只是把若干要素无规则拼凑或叠加,并末产生新的功能,这只是要素的总和,不能称为系统,就像把砖头、水泥、黄沙等建筑材料堆在一起并不能成为一幢房子。当各个要素构成一个系统时,一些新的功能会涌现出来,因此,系统的功能大于其构成要素功能的总和。\n## 2. 相关性\n构成系统的各要素之间、系统与环境之间都存在着关联,它们相互依赖并相互作用。以人体系统为例,每个器官或子系统都不能离开人体这个整体而存在,各个器官和组织的功能和行为影响着整个人体的功能和行为,而外界环境 (冷热、降雨等) 的变化,也会对人体系统产生影响。\n## 3. 目的性\n任何系统都具有一定的功能,可以满足一定的需要,这也使得系统的存在具有目的性。例如,人体的呼吸系统可以实现人体与外界环境的气体交换,城市交通系统存在的目的是为市民出行和货物运输提供服务。\n## 4. 环境适应性\n任何系统都是处于一定的环境之中的,系统和环境之间存在着物质、能量、信息的交换,外界环境的改变,也会引起系统状态的变化,进而影响系统内部各要素之间的相互作用。例如,当环境温度过高时,人体血液循环系统加速工作,人体内的水分通过汗液的形式蒸发;在这一过程中,不仅心跳加快,而且皮肤的血管舒张,使皮肤血流量增加,从而内脏血流量下降,而这一过程会导致体内器官出现一定程度的缺氧。一个好的系统,应该具有优异的环境适应性和自我调节能力,能够根据环境的改变进行调节,从而恢复和保持其原有的功能。\n## 讨论 \\& 交流\n选择你在生活中接触到的某个系统（如公共交通系统）,分析其上述四个特性。\n## 3 系统的案例\n指针式石英表是我们生活中经常用到的计时器,接下来,我们就以它为例来了解系统的构成。\n指针式石英表的系统构成如图 3-7所示,它主要由信号产生及驱动电路子系统、电-机械驱动子系统、机械子系统三部分组成。信号产生及驱动电路子系统的主要功能是产生精准的正负交替的脉冲信号,这一系列脉冲信号被送人电-机械驱动子系统;电-机械驱动子系统接收电信号,输出机械能,带动步进马达转动;不断转动的步进马达通过齿轮的啮合带动机械子系统中的传动轮系转动,最后像机械表一样靠时、分、秒三根表针及日历 (周历) 等附加机构,指示出正确的时间和日期。\n图 3-8 所示为指针式石英表的实物图。\n图 3-7 指针式石英表的系统构成\n图 3-8 指针式石英表的实物图\n构成指针式石英表的三个子系统中，信号产生及驱动电路子系统又由石英振荡器、微调电容、集成电路及电池等部分组成。\n电-机械驱动子系统由步进电机组成,步进电机能够按照输人的电信号把电能转变为机械能。步进电机又由转子部件、定子、线圈部件组成,永久性磁钢材料制成的转子压紧配合在转子齿轴上,磁钢本身产生的磁场和进人线圈的电气信号形成的磁场相互作用使转子转动,并且带动一系列的传动齿轮转动。\n机械子系统则包括传动轮系、指针系、拨针止秒机构和夹板四个部分,各部分功能如下。\n(1) 传动轮系: 按照已经确定的传动比,通过各个齿轮之间的啮合传动把步进电机的输出力矩传送到指针系,是步进电机与指针系之间的中介机构,该轮系包括转子齿轴、传动轮部件、秒轮部件和过轮部件。\n(2) 指针系: 把传动轮系传递来的机械动作转换成时针、分针、秒针三根表针的转动,从而在表盘上准确地指示时间。这一系统包括分轮、时轮、跨轮、跨轮压片、表盘、时针、分针和秒针。\n（3）拨针止秒机构: 用来拨动时、分针以对准时间，起到止住秒轮 (秒针) 转动等作用的机构,包括柄轴组件、拉档、离合杆、离合轮、压簧和止秒复位杆。\n(4) 夹板: 指石英表中所有零部件的支承件或定位件，是所有零部件直接定位与运动的基础构件，包括主夹板、上夹板和下夹板。\n## 讨论 \\& 交流\n同学们在第一章详细学习了人字梯的设计,如果从系统的角度来分析,人字梯具有什么功能?它由哪些子系统或要素构成?各子系统的功能是什么?请参照图 3-7 画出人字梯的系统构成。此外,人字梯可以用在哪些系统中?请根据人字梯的功能，举例说明它在其他系统中是如何发挥作用的。\n## 设计 \\& 操作\n实践目的\n通过水箱注水管系统的实例,了解系统的构成与系统的功能。\n实践准备\n水箱注水管一套。\n实践过程\n1. 参照图 3-9,认识注水管的各组成部分。2. 分析各部分的功能。3. 尝试画出注水管的系统构成。\n图 3-9 水箱注水管系统示意图\n实践总结\n根据绘制的系统构成图，分析各部分（子系统或要素）之间如何协调工作,如何实现水位自动控制的功能。\n## 拓展阅读\n## 都江堰\n都江堰（图3-10）位于四川省的都江堰市，是秦朝蜀郡太守李冰父子在前人的基础上组织修建的大型水利工程,由分水鱼嘴、飞沙暥、宝瓶口等部分组成,两千多年来一直发挥着防洪、灌溉的作用,用今天的系统工程思维再来解读我们祖先的创造,仍然能震撼人们的心灵。都江堰水利工程的功能主要可以概括为分水、分沙和防洪三个方面。三个功能是分三级实现的,第一级是通过鱼嘴实现分流、分沙的功能;第二级是以飞沙堰为主,以离堆、宝瓶ロ、人字堤为辅实现泄洪排沙;第三级则是利用宝瓶口的截面控制流量,配合岁修制度实现清淤。从中可以看出,都江堰水利工程系统的功能分别由三个子系统承担。\n图 3-10 都江堰水利工程\n## 洋山深水港\n上海国际航运中心洋山深水港（图 3-11）位于杭州湾口、长江ロ外、上海南汇芦潮港东南,距离南汇芦潮港约 $30 \\mathrm{~km}$,通过总长约 $32.5 \\mathrm{~km}$ 的东海大桥连接上海陆地,是水深 $15 \\mathrm{~m}$ 以上的深水港。洋山深水港规划总面积超过 $25 \\mathrm{~km}^{2}$,包括东、西、南、北四个港区,经过系统地设计,四个港区分别具有不同的功能。洋山深水港于 1996 年 5 月正式开展港区选址论证，自 2002 年起开工建设,2005 年 12 月洋山深水港一期工程顺利开港,为中国最大的集装箱深水港。由于洋山深水港的加入,2010 年上海港集装箱吞吐量首次超越新加坡成为全球最繁忙的集装箱港口。2017 年 12 月洋山深水港第四期工程开港,采用我国自主研发的码头智能生产管理控制系统和智能控制系统，是全球单体规模最大的全自动化码头。洋山深水港的不同组成部分分别具有不同的功能,各部分组合在一起，使洋山深水港拥有了现代化码头的各项功能。\n图 3-11 洋山深水港码头\n## 思考 \\& 练习\n1. 通过网络或图书馆查找资料,进一步了解洋山深水港的设计和功能。作为一个大的系统工程,洋山深水港都包括了哪些子系统?各子系统具有什么样的功能?画出洋山深水港的系统构成,并展示给其他同学。2. 同学们在生活和学习中会用到圆珠笔,请采用动手拆解和查阅资料的方法探究圆珠笔系统,并分析各部分的功能，试着画出其系统构成。\n## 第 2 节 系统分析\n## 学习目标\n1. 了解系统分析的概念。2. 掌握系统分析的一般过程和基本原则。3. 能够对具体案例进行分析。\n在我们的生产和生活中,需要处理很多不同种类的问题。要想合理地分析这些问题,运用科学的方法解决问题,获得最优的解决方案,就需要我们进行系统分析。\n## 1 系统分析的概念\n## 讨论 \\& 交流\n请在表3-1 中列出你从家到学校的出行方案,并填写各方案的相关数据。(提示：可以利用导航软件辅助完成 )\n表3-1 从家到学校的出行方案表\n| 编号 | 方案细节 | $\\begin{array}{l}\\text { 用时 } \\\\ / \\mathrm{min}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 总路程 } \\\\ / \\mathrm{km}\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 步行或骑行路程 } \\\\ / / \\mathrm{km}\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 费用 } \\\\ \\text { /元 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 方安杂1 | | | | | |\n| 方案 2 | | | | | |\n| | | | | | |\n请根据表格的数据进行分析以下问题。\n（1）哪个方案用时最短?哪个方案费用最少?哪个方案的总路程最短?哪个方案的步行或骑行路程最短?\n(2) 你平时上学采取哪种方案?为什么?\n（3）在什么情况下你会选择其他方案?从上面的问题中可以看出,同学们从家到学校需要借助由道路和交通工具构成的交通系统,要想充分发挥交通系统的功能,实现我们的目标,需要运用科学合理的方法对系统进行详细的考察,收集必要的数据,设计不同的方案并加以比较,从而得到最适合我们的一套方案或程序步骤。运用系统的思想,定性与定量相结合的方法来分析、处理问题的过程就是系统分析。系统分析可以为系统的优化和设计提供支持。\n## 2 系统分析的一般过程\n系统是多种多样的,这也决定了系统分析所研究的对象是多样的。因此,在进行系统分析时要根据具体的研究对象确定具体的分析\n图 3-12 系统分析的一般过程方案，不能套用某种固定的模式，但是有些基本的步骤和原则可以共同遵循。系统分析的过程一般可分为阐明问题、分析研究、评价比较三个步骤,如图 3-12 所示。\n接下来,我们以农业生产的间作套种为例,来了解系统分析的一般过程。\n## 案例\n间作套种\n农业技术的发展趋势之一是提升土地的利用效率,在有限的土地面积上有尽可能多的农产品产出,从而获得较高的经济效益。间作套种（图 3-13 ) 是目前农业生产中常用的提升土地利用率的方法之一。间作是指在一种作物的行间栽种另一种或多种作物,各种作物交替成行;套种是指根据作物的生长周期,在某种作物生长后期,行间开始播种其他作物，从而充分利用光照等自然资源。间作套种的作物选择，要根据各种作物的生长特性,以及当地的降水、气温、光照等资\n图 3-13 间作套种源,进行合理组合。我国的青海省海拔高,全年降水少,但日照充足,适宜栽种需要充足光照的作物，如小麦、玉米等。根据作物的生长周期,当地农民总结出小麦、大豆、玉米三种作物间作套种的生产方式,于前一年秋分时节播种冬小麦,次年三月上旬播种春小麦,四月中旬播种大豆,四月下旬播种玉米,每种作物播种的数量、行间距、不同作物的相对位置都有一定的要求。在我国主要粮棉产区河北省,当地农民总结出小麦和棉花间作套种的生产模式,前一年十月播种小麦,次年四月种植棉花,小麦播种每 5行为 1 幅,幅间种植 2 行棉花,根据土地的水肥情况适当调整株植密度。利用中草药柴胡喜阴,在遮蔽条件下生长好,而玉米在生长过程中口十片遮蔽地面的特点,我国山西省的农民总结出了粮食作物玉米和经济作物柴胡间作套种的种植模式,实现了每年收获玉米,两年到三年收获柴胡的产出模式,提升了经济效益。\n## 1. 阐明问题\n在进行系统分析时,首先需要辨明要解决的主要问题。通过分析有关论点,把要研究的问题限制在时间和能力都允许加以解决的范围内,以便弄清所研究问题的本质,确定明确的目标。在间作套种的案例中,系统的目标是提高土地利用率,使种植者获得尽可能多的农产品产出或尽可能高的经济效益。在多目标的情况下，要对这些目标进行综合考虑，避免互相矛盾或顾此失彼。例如，在进行投资规划时，既要考虑收益，又要考虑风险。\n## 2. 分析研究\n根据所确定的目标,收集与之相关的各种资料或数据,资料必须是与系统目标有关的，收集的资料必须注意其可靠性。随后进行分析研究,对照目标整理资料,找出影响系统目标的因素及其与系统功能之间的相互关系。例如,系统的输人、输出、转化关系,系统的目标（包括总目标、分目标）及其约束条件,等等。必要时可建立相应的模型。模型是对客观世界具体或抽象的描述，主要用于体现对象和过程某一方面的本质属性。例如,在物理学中把有一定体积的物体的运动用质点的运动来表示,就是一种模型。建立模型,有助于确认影响系统功能和目标的主要因素及其影响程度,确认这些因素的相关程度,确认总目标和分目标的实现途径及其约束条件，以便提出能达到目标条件的各种方案。\n在间作套种的案例中，首先要了解当地的自然条件,如降水、气温、光照等,从而判断哪些作物适合在当地种植；其次要了解各作物的生长习性,如对水、肥、光照、温度等条件的需求,以及各作物的生长周期;最后根据收集到的资料,选择合适的作物进行组合，提出不同的方案。\n## 3. 评价比较\n不同的方案所需要的条件不同,其所能达到的效果也不同,这就需要通过具体的指标对方案进行综合分析与评价。常见的指标包括投人资金的多少、利润的高低、人力物力的投人量、方案耗时的长短等。根据系统所要实现的目标,进行综合分析与评价,最后可以获得一个或几个指标较优的可行方案。在间作套种的案例中,如果希望收获更多的粮食,可以选择粮食作物进行间作套种;如果希望获得更多的经济收人,则可以优先考虑选择价值较高的经济作物。\n## 讨论 \\& 交流\n2017 年年底,“浙江湖州桑基鱼塘系统”通过联合国粮农组织评审,被正式认定为全球重要农业文化遗产。桑基鱼塘 (图3-14 ) 是一种将种桑养虫和池塘养鱼相结合的高效人工生态系统。湖州当地河网密布,地势低洼,每逢雨季常有洪涝灾害。当地人民根据地区特点,把低洼的区域深挖为鱼塘,用来养鱼;挖出的塘泥堆砌在鱼塘周围,用于垫高塘基,从而减轻水患;在塘基上种植桑树,塘泥为桑树生长提供肥料;桑叶用于养虫,出产的虫丝用于织布,而养蚕过程产生的虫沙可用作鱼饲料。在我国的珠三角地区,不仅有桑基鱼塘,还有果基鱼塘等农业生产模式,这些生产模式不仅实现了土地的高效利用,也实现了物质和能量的高效循环利用。\n请尝试按照系统分析的步骤对桑基鱼塘系统进行分析,重点关注该系统是如何利用各子系统之间的联系实现对资源的充分利用的，并思考该模式是否适合向全国推广。\n图 3-14 桑基鱼塘示意图\n## 3 系统分析的基本原则\n## 1. 整体性原则\n由于整体性是系统的主要特性之一,因此在进行系统分析时,首先要遵循整体性原则。整体性原则是指分析系统问题时，要先从整个系统着手,全面地思考和解决问题,进而再考虑系统的局部;而且在进行系统分析时,不仅要考虑当前,更要关注长远。在实际的生产生活中,一些系统的设计忽略了整体性原则,只关注了局部利益,从而对整个系统产生了不良影响，例如，河流上游地区对水资源的过度开发，导致河流下游的水资源枯竭,同时使得整个流域的生态平衡遭到破坏；或者只关注眼前利益,忽略了长远发展,例如，短时间内对林木资源的无节制砍伐,不仅影响了之后若干年的木材产出,还破坏了当地动植物的生活环境，造成巨大的不良影响。\n## 讨论 \\& 交流\n分析以下谚语或成语所体现的整体性原则。\n（1）磨刀不误砍柴工。\n（2）围魏救赵。\n## 2. 科学性原则\n系统分析还要遵循科学性原则。科学性原则是指系统分析要基于科学的原理和可靠的数据,尽可能地运用科学方法进行定性或定量分析。例如,在前述的从家到学校的出行方案问题中,时间、费用等具体数据是我们规划方案的依据。\n## 讨论 \\& 交流\n从科学性原则的角度分析以下案例。\n( 1 ）水壶的显嘴高度通常和壶身的高度一致。\n（2）壁挂式空调通常安装在房间上部靠近夭花板的位置,暖气片则通常安装在靠近地面的位置。\n## 3. 综合性原则\n系统的相关性特性决定了构成系统的各子系统之间存在着各种各样的联系,因此在进行系统分析时,还应当遵循综合性原则。综合性原则是指当系统存在多个目标时，不能片面强调某一方面，要综合考虑、统筹兼顾。例如,城市公交线路的设计,既要考虑出行居民的人数和分布,也要考虑不同公交工具的接驳;一些工厂或企业忽略了综合性原则,过度追求生产利润,向环境排放末经处理的废气、废水,虽然短期内可以降低成本,获得更高的利润,但由此导致的环境污染会在之后相当长的时间内一直存在。\n系统分析的三个原则之间相互联系,构成一个有机的整体,在进行系统分析时,要统筹考虑。例如,在开发利用自然资源时,要基于科学的数据和方法,整体评估对环境的长期影响以及对不同子系统的影响。\n## 安例\n## 室内电气线路系统\n人们在不同的场所都要用到电器,因此需要对电气线路系统进行规划,我们以住宅的室内电气线路系统为例进行分析。\n一、阐明问题\n## 1. 目标\n合理地规划室内的电气线路,在安全的前提下,尽可能让使用者感到便利,且成本尽可能低。\n## 2. 综合规划\n( 1) 安全性是第一位的,因此线路系统首先要满足安全的要求。例如,在材质相同的前提下,电气线路所用导线的直径越粗,可容许的最大电流也越大,但粗导线的价格较高,因此在规划线路时,要根据负载的需求选择合适的导线。\n(2) 线路系统要具有合理性。例如,强电线路会对弱电线路产生干扰,因此在规划线路时,要将强电线路和弱电线路分开,尽可能保持一定距离,强电、弱电线路交叉的区域,要采取合适的方法进行屏蔽保护。\n（3）要考虑使用的便利性。插座、开关、照明灯等设备是电气线路中必不可少的,此外,根据房间的具体功能,使用者还会有不同的使用需求。例如,客厅会有使用电视机、音响等设备的需求;厨房会有使用微波炉、电饭煲等设备的需求;卧室会有使用台灯、电脑等设备的需求;等等。因此在规划线路时,要充分考虑使用者的需求,为其提供便利。例如,卧室的照明可以采用双开关控制,两个开关分别位于卧室门口和床头,方便使用者;根据客厅不同区域的光照需求设置照明灯具;等等。虽然增加电气设备的数目可以给使用者带来便利,但过多的电气设备也会造成成本的增加,因此要根据具体情况进行规划。\n二、分析研究\n1. 资料收集\n收集电气线路规划所需要的相关资料,如房间的平面结构图、各房间可能用到的电气设备数量和功率等。可以用表格进行记录,如表3-2所示。\n## 表3-2 某室内电气线路系统数据记录\n| 线路子系统 | 所属房间 | 电气设备名称 | 规格/数量 | 备注 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 强电系㓍 | 客厅 | 空调 | $2 \\mathrm{~kW} / /$ 台 | $\\begin{array}{l}\\text { 功来䢂大,需要单 } \\\\ \\text { 独的支路 }\\end{array}$ |\n| | | 照明灯 | 顶灯50 W/1盏、壁灯20 W/2盏 | 均需要开关 |\n| | | 电视机 | 150 W/I台 | 需要插座 |\n| | | 预留插座 | 五扎/2个 | （邚央装位置） |\n| | 卧室 | 照明灯 | 顶灯 $30 \\mathrm{~W} /$ 卹 | 需要两路开关控制 |\n| | | 台式计算机 | 180 W/I台 | 需要插座 |\n| | | 空调 | $1.5 \\mathrm{~kW} / \\mathrm{I}$ 台 | $\\begin{array}{l}\\text { 功来较大,需要㚔 } \\\\ \\text { 独的支路 }\\end{array}$ |\n| | | 预留插座 | （规挌/数量） | （焚安装位置） |\n| | 卫生间 | 照明灯 | $\\begin{array}{l}\\text { 顶灯 } 20 \\text { W/盙 } \\\\ \\text { 镋前灯 } 10 \\text { W/辒 }\\end{array}$ | 均需要开关 |\n| | | 排气扇 | 100 W/I台 | 需要开关 |\n| | 㕌房 | 照明灯 | 顶灯 $50 \\mathrm{~W} / 1$ 盙 | 需要开关 |\n| | | 抽油烟机 | 150 W/I台 | 需要插座 |\n| | | 微波炉 | 700 W//台 | 需要插座 |\n| | | 电饭煲 | $800 W / 1$ 台 | 需要插座 |\n| | | 电冰箱 | 150 W/I台 | 需要插座 |\n| | | 预留插座 | (规挌/数量) | （谈安装位置） |\n| | 其他 | ..... | $\\ldots \\ldots$ | $\\cdots \\ldots$ |\n| 弱电系㓍 | 客厅 | †伐申视 | 接口\\|↑ | 电视垣位置 |\n| | | 网络 | 接口2亿 | 电役墙、沙发旁 |\n| | | 电话 | 接口\\|个 | 沙发旁 |\n| | 卧室 | 网络 | 接口2个 | 床头、书桌旁 |\n| | | 电话 | 接口\\|亿 | 书桌旁 |\n| | 其他 | $\\ldots \\ldots$ | $\\ldots \\ldots$ | ….. |\n## 2. 分析数据并提出方案\n对收集到的数据进行分析,提出方案。在这一过程中,要遵循整体性、科学性、综合性的原则。例如,从之前收集到的数据中可以看出,空调的功率较大,应与照明等支路分开,采用单独的支路,并根据功率等数据选择合适的导线等材料;卧室、卫生间的照明及插座等总功率较小,可以设计在同一支路中,并采用直径较小的导线,从而节约成本;㢄房电器的功率较大,要根据总功率选择合适的导线;等等。如图 3-15所示为一种强电系统的规划方案。\n图 3-15 强电系统各支路方案\n也可以根据情况提出不同的方案，如把所有的照明作为一个支路、插座作为一个支路等。通常情况下,还要根据房型把各方案以图纸的形式展现出来,以便对方案进行进一步完善。\n三、评价比较\n对各方案进行评价比较,分析各方案的优缺点。例如,某方案考虑到使用者的便利,预留插座较多,但成本较高;某方案成本较低,但使用起来灵活性不高;等等。最终根据使用者的需要选择合适的方案。\n## 拓展阅读\n## 系统工程\n20 世纪 50 年代,美国的两位教授H. H. 古德计、实施和运用系统的工程技术,是系统科学中和 R. E. 麦克霍尔出版了第一部名为《系统工程》直接改造世界的工程技术。系统工程的研究对象的著作,此后“系统工程” 一词作为专门术语被是具有普遍意义的系统,特别是大系统,其典型逐渐使用。《中国大百科全书》中对系统工程的案例是美国的阿波罗登月计划,该计划涉及 120 描述是：系统工程是从整体出发合理开发、设所研究机构、2万多家企业、工程技术人员 40 多万人,如何使这些人员协调工作,确保工程中所涉及的 1000 多万个零部件的质量,以及整个登月计划的成功,需要从系统的角度进行整体的设计和规划。系统工程涉及工程科学、信息科学、计算机科学、应用数学,乃至人文社会科学等多个学科的交叉。我国的大型科学工程一一如风云系列卫星、C919大飞机、500米口径球面射电望远镜等一一都是我国在系统工程领域的代表性成果。目前,系统工程已经扩展到生产生活的多个行业和领域,如医疗健康系统、物流系统、人工智能与大数据系统等。而且随着计算机运算能力的提升,越来越多的模型建立和分析工作可以借助计算机完成,这也使得基于模型的系统工程成为末来发展的主要趋势之一。\n## 思考 \\& 练习\n2018 年建成通车的港珠澳大桥，东接香港特别行政区，西接广东省珠海市和澳门特别行政区。大桥采用桥、岛、隊三位一体的建筑形式,在设计之初就考虑了水陆空立体交通线互不干扰、行车安全、环境保护等因素。\n位于长江入海口的上海长江隊桥,是上海长江大桥、上海长江隧道的统称,采用“南隊北桥” 方案,不仅实现了崇明岛、长兴岛与上海中心城区的双向六车道交通,还确保了长江水道的通航需求。\n请分组对港珠澳大桥和上海长江隊桥进行调研,按照本节学习的系统分析的一般过程尝试对两项工程进行对比分析，总结这两项工程的共同点和不同之处。\n## 第节系统的优化和设计\n## 学习目标\n1. 掌握系统优化的概念和系统设计的基本原则。2. 了解系统优化和设计的一般过程。3. 学会简单系统的设计方法。\n系统的存在具有目的性,系统具有一定的功能,要使系统发挥最大功效,就要对系统进行合理的设计。而系统的分析和优化则为系统的设计提供必要的支持。在系统分析的过程中，可以发现系统的目标及约束条件；通过在系统的框架内针对目标进行的优化，可以获得最优的系统设计方案。\n## 1 系统的优化\n一、系统优化的概念\n## 案例\n把6个长 $9 \\mathrm{~cm}$、宽 $6 \\mathrm{~cm}$、高 $4 \\mathrm{~cm}$ 的长方体放在一个纸箱中,6 个长方体如何摆放,才能使纸箱的用料最少?\n纸箱的用料,对应的是 6 个长方体摆放后的堆积体表面积。每个长方体的表面积为 $2 \\times(9 \\mathrm{~cm} \\times 6 \\mathrm{~cm}+$ $6 \\mathrm{~cm} \\times 4 \\mathrm{~cm}+4 \\mathrm{~cm} \\times 9 \\mathrm{~cm})=228 \\mathrm{~cm}^{2}$,这个数值是不变的。在摆放过程中,相邻长方体之间相互接触的两个面对堆积体的表面积没有贡献,而且长方体三组平行面的面积各不相同。因此,这个问题其实是在考察 6 个长方体应该如何摆放,可以最大限度地把6个长方体的某些表面隐藏在堆积体内部,从而使最终获得的堆积体表面积最小。按照这一思路,先将面积最大的面 $(9 \\mathrm{~cm} \\times 6 \\mathrm{~cm})$ 两两相对,当三个长方体排在一起之后,面积最大的面由3个面积为 $9 \\mathrm{~cm} \\times 4 \\mathrm{~cm}$ 的面连在一起组成;此时把两组各三个长方体摞在一起,则可以使最终堆积体的表面积最小。最终得到的堆积体是一个大长方体,其表面积为 $720 \\mathrm{~cm}^{2}$。如图3-16所示。\n接触面面积最大,堆积体的表面积最小\n图 3-16 立方体堆积示意图从上述过程中可以看出,在不改变长方体的形状和体积的情况下，通过改变它们的摆放方式，可以使堆积体的表面积发生变化。这种在一定制约条件下,通过一定的手段和方法,使系统获得最佳功能或最佳效益的过程称为系统的优化。\n由于系统自身处于某种具体环境中，因而在系统优化的过程中,会受到一定的条件影响和制约。此外,系统的各要素之间、系统的要素与整体之间也存在着相互作用。例如,系统与环境之间、系统的各要素之间、系统的要素与整体之间的连接、协调乃至矛盾、冲突等状况，会影响系统的有序性和整体的运行效果，这些因素共同构成了系统优化过程中的约束条件。系统优化的实质,就是在一定的约束条件下,通过改变变量,实现系统目标函数的最大化 ( 或最小化 )。\n## 讨论 \\& 交流\n在上述案例中,若长 $9 \\mathrm{~cm}$、宽 $6 \\mathrm{~cm}$、高 $4 \\mathrm{~cm}$ 的长方体是某饮料公司生产的饮料盒,现在该公司希望在不改变饮料盅容量的情况下,通过改变盅子的长度、宽度、高度,使容纳 6 盅饮料的包装箱的表面积达到最小，那么新的饮料盒尺寸应该如何设计？\n## 二、系统优化的一般过程\n通常，我们通过优化的目标与变量之间的关系计算出目标值，从而得到最优解。在有些情况下,由于系统过于复杂,我们不能确切地描述目标函数,则可以通过定性的估计或推断,得到较为满意的解。\n能使系统达到最优化的目标的各种解决方法,称为最优化方法。系统优化的方法是多种多样的,有的可以运用数学模型求得精确解,有的通过科学的估算、试验等方法实现。通常情况下，无论运用怎样的最优化方法,都需要经过若干次验证和完善,才能达到最优化的目的。\n系统优化的一般过程如图 3-17 所示。\n( 1 ) 首先明确需要进行优化的问题。\n(2) 根据需要优化的问题提取目标,收集与目标相关的资料。\n(3) 分析影响目标的主要因素以及各因素之间的关系,确定约束条件,从而建立求解最优化问题的数学模型。\n（4）分析模型，选择合适的最优化方法。\n( 5 ) 分析求解,获得最优解,必要时对最优解进行验证。\n图 3-17 系统优化的一般过程\n## 三、系统优化的案例――货物运输方案的优化\n某运输车可以装载的总质量为 $1300 \\mathrm{~kg}$,现在有 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}、\\mathrm{C}$ 三种货物,质量分别是 $300 \\mathrm{~kg}、400 \\mathrm{~kg}$ 和 $500 \\mathrm{~kg}$,价值分别是 4000 元、6 000 元和 5000 元。每种货物均有两件，请问在一次运输中，选择运载哪些货物可以在不超载的前提下得到最大的总价值?\n## 1. 明确问题\n本案例需要优化的是货物的组合方案,假设运输 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}、\\mathrm{C}$ 货物的数量分别为 $x、y、z$ 个,根据已知条件可以做出表 3-3。\n## 表3-3 货物信息表\n| 货物 | 质量 $/ \\mathrm{kg}$ | 价值/干元 | 数量/个 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $A$ | $m_{A}=300$ | $V_{A}=4$ | $x$ |\n| $B$ | $m_{B}=400$ | $V_{B}=6$ | $y$ |\n| $C$ | $m_{C}=500$ | $V_{C}=5$ | $z$ |\n## 2. 提取目标\n不同货物的价值不同，本案例的目标是获得最大的总价值（设为 $V_{\\mathrm{T}}$ ),即 $V_{\\mathrm{T}}=V_{\\mathrm{A}} x+V_{\\mathrm{B}} y+V_{\\mathrm{C}} z$ 最大。\n## 3. 查找约束条件，建立模型\n(1) 运输车的总装载量不能超过 $1300 \\mathrm{~kg}$,即 $m_{\\mathrm{A}} x+m_{\\mathrm{B}} y+m_{\\mathrm{C}} z \\leqslant$ 1300,此为约束条件 1。\n(2) 每种货物的数量均为两个，即 $x,y,z \\leqslant 2$,此为约束条件 2。\n( 3 ) $x、y、z$ 只能为不小于 0 的整数,此为约束条件 3。\n## 4. 选择最优化方法\n由于货物数量较少,选择枚举法。当 $x+y+z \\leqslant 2$ 时,虽然方案可以满足约束条件,但运输车的装载量末被充分利用,所得总价值不是最大；当 $x+y+z>2$ 时，所有满足约束条件的方案如表3-4 所示。\n## 表 3-4 满足条件的方案列表\n| 方案 | $x$ | $y$ | $z$ | $V_{\\mathrm{T}}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 方案一 | 2 | 1 | 0 | 14 |\n| 方案二 | 2 | 0 | 1 | 13 |\n| 方案 | $x$ | $y$ | $z$ | $V_{\\mathrm{T}}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 方案三 | 1 | 2 | 0 | 16 |\n| 方婪罒 | 0 | 2 | 1 | 17 |\n| 方案五 | 1 | 0 | 2 | 14 |\n| 方帤六 | 1 | 1 | 1 | 15 |\n## 5. 获得最优解\n从上表可以看出,方案四的 $V_{\\mathrm{T}}$ 值最大，即运输车运输两件 $\\mathrm{B}$ 货物和一件 $\\mathrm{C}$ 货物时的总价值最大，为 17000 元。\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n为桌子生产任务进行系统优化。\n实践目的\n通过实践，了解系统优化的方法。\n实践准备\n某家具厂可以生产甲、乙两种规格的桌子，两种桌子都可采用机器或人工的方式生产。若采用机器方式生产,每生产一件甲规格的桌子需要使用机器 $6 \\mathrm{~h}$,每生产一件乙规格的桌子需要使用机器 $8 \\mathrm{~h}$;若采用人工方式生产,每生产一件甲规格的桌子需要使用人工 $10 \\mathrm{~h}$,每生产一件乙规格的桌子需要使用人工 $5 \\mathrm{~h}$。甲规格桌子的售价是 800 元/张,乙规格桌子的售价是 500 元/张。该工厂的机器工时总量是 $120 \\mathrm{~h}$，人工工时总量是 $100 \\mathrm{~h}$。分析该家具厂要制订怎样的生产计划,可以使产品的总销售额达到最大。\n实践过程\n1. 分析：假设生产甲规格桌子的数量为 $x$ 张,生产乙规格桌子的数量是 $y$ 张。根据已知的信息，我们可以做出表3-5。\n## 表 3-5 桌子生产任务信息表\n| 项目 | 机器工时 $/ \\mathrm{h}$ | 人工工时 $/ \\mathrm{h}$ | 桌子售价/百元 | 桌子数量/张 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 甲规格桌导 | 6 | 10 | 8 | $x$ |\n| 乙规格桌李 | 8 | 5 | 5 | $y$ |\n| 工时总量 | 120 | 100 | | |\n2. 构造目标函数：家具厂的目标是获得最大销售额，从表 $3-5$ 可知,两种产品的售价总额为 $8 x+5 y$，该问题即为求目标函数 $M=8 x+5 y$ 的最大值。3. 寻找约束条件: 家具厂中的机器工时总量是 $120 \\mathrm{~h}$,如果两种规格的桌子都采用机器生产,消耗的机器工时总量不能超过 $120 \\mathrm{~h}$,即 $6 x+8 y \\leqslant 120$,此为约束条件 1;同理,根据家具厂中的人工工时总量是 $100 \\mathrm{~h}$,得到约束条件 $2: 10 x+5 y \\leqslant 100$;此外,甲乙两种桌子的数量只能为整数,即 $x$ 和 $y$ 必须是整数,且不能小于 0,总结起来,得到如下约束条件,\n$$\n\\left\\{\\begin{array}{l}\n6 x+8 y \\leqslant 120,\\\\\n10 x+5 y \\leqslant 100,\\\\\nx,y \\geqslant 0,\\\\\nx,y \\text { 都是整数。}\n\\end{array}\\right.\n$$\n4. 求解：利用函数曲线辅助的方法求解。\n(1) 在直角坐标系中绘出约束条件中两不等式所对应的区域。如图 3-18所示,$6 x+8 y=120$ 和 $10 x+5 y=100$ 在直角坐标系中为直线 (如图中实线所示),则两条直线与坐标轴围成的阴影区域的交叠部分同时满足条件 $6 x+8 y \\leqslant 120$ 和 $10 x+5 y \\leqslant 100$,也就是接下来寻找最优解的范围。\n（2）对于目标函数 $M=8 x+5 y$，当 $M$ 取不同的值时,其在直角坐标系中对应一系列相互平行的直线 (如图3-18中虚线所示)。对于这一系列平行线,当直线 $M=8 x+5 y$ 通过 $6 x+8 y=120$ 和 $10 x+5 y=100$ 两直线的交点 $C$ 点时,$M$ 的取值达到最大值,即获得最优解。\n(3) 计算 $C$ 点坐标及 $M$ 值。根据上述分析,$M$ 的最大取值为 92,此时 $C$ 点的坐标为 $(4,12)$,即最优的方案为甲规格桌子生产 4 张,乙规格桌子生产 12 张,可获得最大销售额 9200 元。\n图 3-18 桌子生产任务的函数曲线辅助求解\n## 2 系统的设计\n## 一、系统设计的基本原则\n虽然不同的系统具有不同的功能和特点,但在进行各种系统设计时，有一些基本的原则。\n## 1. 功能实现原则\n不同的系统有其各自的功能,人们建立系统也是为了利用系统的特定功能解决问题,在进行系统设计的时候,先要确保系统功能的实现。\n## 2. 综合处理原则\n构成系统的各子系统之间存在着关联关系,这些关联关系既包括协作,也包括冲突。因此,在进行系统设计时,要遵循综合处理的原则,根据具体需要科学安排各子系统的权重,合理解决子系统之间的冲突。例如,增加房屋的窗户数量、增大窗户面积,可以提升室内的采光效果,但会影响房屋的保温效果,因此,在进行房屋建筑设计时,要综合处理。\n## 3. 效益最大化原则\n在系统的优化部分,我们学过,系统处于具体的环境中,受到一定的制约和影响，如何在各种因素的制约下实现目标函数的最大化 (或最小化) 是系统优化的意义所在。系统优化是系统设计必要步骤,在进行系统设计时,也要追求效益的最大化。要强调的是，效益最大化并不单单指经济效益最大化。在追求效益最大化的过程中,既要看到经济效益,也要综合看到环境等其他效益;既要考虑眼前效益,也要综合考虑长远效益。\n此外,在进行系统设计的过程中,还要尽可能遵循可实现动态调整、人性化设计、具有长期性和稳定性的战略思考等原则。\n## 二、系统设计的一般过程\n当我们设计一个系统时,首先要明确目标,通过对问题的分析,提炼出要设计的系统需要具备什么样的功能;如果要设计的系统比较简单,可以直接根据功能提出设计方案,如果要设计的系统比较复杂,则需要根据不同的功能或部分将系统分解为若干个子系统,确定各子系统的功能及子系统之间的关系,根据各子系统的功能对其进行设计,然后将各子系统组合为一个完整的系统;之后对设计方案进行评价,考察是否需要对方案进行进一步优化,最终获得可行的方案。整个过程如图 3-19所示。\n图 3-19 系统设计的一般过程\n## 3 系统的设计实践\n起重系统设计\n在人们日常的生产和生活中，经常会遇到各种起重设备,如建筑工地使用的各种类型的起重机、高层建筑中的厢式电梯等,我们以起重系统的设计为例，来了解系统设计的过程。\n## 1. 明确目标，分析问题\n该系统的功能是将重物送至高处。因此,需要了解每次所输送的重物的最大质量,这将为之后系统的设计和零部件的选择提供依据。\n## 2. 子系统分析\n该系统可以分为传动和驱动两部分。\n(1) 传动子系统: 包括传送绳、滑轮、重物容器等,所选择的零部件承重需符合要求。\n(2) 驱动子系统: 可以通过手摇定滑轮带动传动绳,将重物和容器送至高处；若重物质量过大，需考虑滑轮组等方案。\n## 3. 系统的设计方案\n根据前面对子系统功能及关系的分析,可以设计如表3-6所示的起重系统。\n## 表3-6 起重系统构成\n| 名称 | 子系统 | 主要部件 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| | 传动失系统 | 传动绳、滑轮、重物容器等 |\n| 起重系统 | 驱动子系㓍 | 手摇滑轮等 |\n## 4. 进一步优化\n可能的优化方向如下。\n(1) 改变传动比,使手摇端更省力。\n(2) 将手动改为马达驱动。\n## 5. 最终方案\n根据具体需求情况选择最为合适的起重系统。\n## 课外实践\n实践任务\n结合上述起重系统的设计方案，进行起重系统模型的制作，并完成表3-7。\n## 表3-7 起重系统的模型制作\n| 项目 | 内容 |\n| :---: | :---: |\n| 设计方森 | |\n| 材料清单 | |\n| 制作过程 | |\n实践总结\n对模型的设计和制作过程进行评价，完成表 3-8。\n## 表3-8起重系统模型设计及制作评价表\n| 评价项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 \\|- |- |- | 互评 \\|| | | | | | 师评 \\|－）：|\n| 设计方榮 | 符合设计的一般原则 | | | |\n| | 吅能的实现及优化 | | | |\n| 制作过程 | 合理性 (合理选择工具和使用材料) | | | |\n| | 规范性（符合相应工艺规范） | | | |\n| 摸型本身 | 适用性 | | | |\n| | 耐用性 | | | |\n| | 美观性 | | | |\n等彶标谁：$A$ 优秀、B 良好、C 合挌、D 待改进。\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n设计一款太阳能路灯的模型，要求：该路灯模型能在白天接收太阳光照，把太阳能储存在电池中，到了夜间能够利用电池中储存的能量驱动灯具发光。实践目的\n进一步掌握系统设计的一般方法。\n实践过程\n1. 方案设计：设计路灯模型的系统方案,如有需要可绘制系统框图,并根据需求对方案进行优化。2. 模型制作: 根据方案选择所需的零件,完成模型制作,并将相应内容填写在表 $3-9$ 中。\n## 表3-9 太阳能路灯模型的设计与制作\n| 项目 | 内容 |\n| :---: | :---: |\n| 设计方案 | |\n| 材料清单 | |\n| 制作过程 | |\n实践总结\n对模型的设计和制作过程进行评价，完成表 3-10。\n## 表3-10太阳能路灯模型设计及制作评价表\n| 评价项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 设计方案 | 符合设计的一般原则 | | | |\n| | 功能的实现及优化 | | | |\n| 制作过程 | 合理性（合理选择工具和使用材料） | | | |\n| | 规范性（符合相应工艺规范） | | | |\n| 模型本身 | 适用性 | | | |\n| | 耐用性 | | | |\n| | 美观性 | | | |\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 数学模型与运筹学\n回忆我们对系统进行优化过程的一般步骤：先明确需要进行优化的问题,然后收集系统的各方面信息,对系统进行分析,整理出优化过程中需要考虑的各种因素,将其用数学的形式表示 (目标函数、约束条件),通过数学的方法找到问题的最优解。这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想,建立的模型称为数学模型。数学模型是研究和掌握系统运动规律的有力工具，也是分析、设计、预报或预测、控制实际系统的基础，是人们在解决问题时常用的一种方法。运筹学最早出现于 1938 年,在 20 世纪 40 年代以后得到迅速发展,是一门新兴的应用科学。运筹学运用数学方法寻找复杂系统中的最佳或接近最佳的处理方案,常用于解决现实生活中的复杂问题。利用运筹学,人们可以预测发展趋势、制订行动规划或优选可行方案,使有限资源得到合理利用,并使系统得到最佳运行。运筹学有广阔的应用领域,不仅能为管理和决策提供科学依据,也逐渐渗透到诸如能源、交通、工程设计、市场分析、医疗卫生等生产生活的各个方面。\n## 思考 \\& 练习\n同学们经常会在多媒体教室上课,请观察你所在学校的多媒体教室,分析并画出多媒体教室的系统构成;尝试对现有的多媒体教室进行优化,按照你的思路设计多媒体教室,并和其他同学比较分析各自方案的特点。\n## 本章小结\n系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分构成的具有特定功能的有机整体。一个系统,可以分为若干相互依赖、相互作用的子系统,而这个系统自身可能也是某个更大系统的子系统。构成系统的最基本单元是系统的要素。每个系统都有一定的功能,而且系统的功能是其子系统和要素所不具备的。\n进行系统分析时,首先要明确问题,确立目标;之后收集相关的资料,通过对资料的分析,必要时建立相应的模型,提出多种方案;最后依据一定的标准对各方案进行综合评价,找到最符合要求的方案。在进行系统分析时,要遵循整体性、科学性、综合性的原则。\n在一定制约条件下,通过一定的手段和方法,使系统获得最佳功能或最佳效益的过程,就是系统优化。系统与环境之间、系统的各要素之间、系统的要素与整体之间都存在着相互作用,这些因素共同构成了系统优化过程中的约束条件。系统优化的实质,就是在一定的约束条件下,通过改变变量,实现系统目标函数的最大化或最小化。\n在进行系统设计时,要以实现系统的功能为首要原则,同时遵循综合处理和效益最大化等原则。\n本章知识结构如图 3-20 所示。\n## 系统及其设计\n系统分析\n系统的优化和设计\n系统的优化\n概念\n一般过程\n系统的设计\n基本原则\n一般过程\n设计实践\n图 3-20 本章知识结构\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心 } \\\\ \\text { 素养 }\\end{array}$ | 课程内容/实践项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | | 自 | $\\frac{\\text { 互 }}{\\text { 评 }}$ | 师 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 技术 } \\\\ \\text { 意识 }\\end{array}$ | 系㓍的分类 | $\\begin{array}{l}\\text { 能对告产告活中的常见系㓍进行分类 } \\\\ \\text { (举例) }\\end{array}$ | | | |\n| | 系㓍分析 | 掌握系㓍分析的一般过程 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 工程 } \\\\ \\text { 思维 }\\end{array}$ | 系㓍的构成 | $\\begin{array}{l}\\text { 能就某一具体的系㓍（如家用电器等） } \\\\ \\text { 分折其构成 }\\end{array}$ | | | |\n| | 室内电气浅路系㓍 | 能进行室内电气线路系㓍的规划 | | | |\n| | 起重系㓍设计 | $\\begin{array}{l}\\text { 了解起重系㓍和模型的设计制作一般 } \\\\ \\text { 过程 }\\end{array}$ | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 创新 } \\\\ \\text { 设计 }\\end{array}$ | 系㓍的优化 | 能对某一具体系统进行优化 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 图䐤 } \\\\ \\text { 表达 }\\end{array}$ | 水箱注水管系㓍 | $\\begin{array}{l}\\text { 能从系统构成的角度分折其孕系统和 } \\\\ \\text { 要素 }\\end{array}$ | | | |\n| | | $\\begin{array}{l}\\text { 能从系统特性的角度分析各部分之间 } \\\\ \\text { 如何协调工作 }\\end{array}$ | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 物化 } \\\\ \\text { 能力 }\\end{array}$ | 太阳能路灯模型 | $\\begin{array}{l}\\text { 能完戌太阳能路灯系㓍的设计和模型 } \\\\ \\text { 制作 }\\end{array}$ | | | |\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C 合格、$D$ 待改进。\n## 第四章控制及其设计\n人类利用控制技术改善生活由来已久,古代的水车、风磨、指南车等都包含了控制装置。如今,控制更是存在于社会生产生活的各个方面,是当今世界科学技术发展的主要标志性技术,为人类带来了极大的便利。学习控制及其设计,有助于我们运用控制的基本思想和方法解决现实生产生活中遇到的相关问题。\n在本章中,同学们将学习控制和控制系统的含义、控制的方法,以及控制系统在生产生活中的应用。通过对开环、闭环控制系统等内容的学习,培养技术意识和工程思维;通过控制系统设计的实践活动,培养创新设计、图样表达和物化能力。\n## 第 1 节 控制和控制系统的认识\n第 2 节 控制系统的组成和工作过程\n第 3 节 控制系统的设计和实践\n## 第 1 节 控制和控制系统的认识\n## 学习目标\n1. 理解控制和控制系统的含义。2. 了解手动控制、自动控制、智能控制的特点。3. 理解控制在生活和生产中的应用。\n我们骑自行车时会随时观察自行车的行驶方向,如果与预设偏离,我们就会利用车把手控制自行车的行驶方向。我们想要调换电视节目时,会用遥控器切换频道。我们乘坐地铁时会用手机或交通卡刷卡开启进出站闸机。我们想要洗手时,会将手放在感应水龙头下,水自动流出。如图4-1所示,这些都是生活中常见的“控制”,它们都有哪些共同点,又有哪些差异呢?\n图4-1 生活中常见的控制\n## 1 控制和控制系统的含义\n案例\n$$\n\\text { 水龙头 }\n$$\n人们在生活中经常会接触到水龙头,扳动或旋动把手或旋钮可以控制水龙头的开和关,调节出水量的大小。随着技术的发展,非接触式的感应式水龙头也出现在人们的周围,当人把手放在水龙头的感应区时,水龙头自动出水,当手移开后,水龙头自动关闭。\n如图4-2所示,无论是机械式还是感应式,水龙头开与关状态的切换都是依据人的意愿实现的。\n图4-2 机械式和感应式水龙头\n人们按照自己的意愿，通过改变条件，促使事物向着期望的目标发展,就形成了控制。一个控制过程的实现,往往要经过若干个环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n制作台灯模型，要求灯的亮灭状态可以通过开关控制,灯的亮度可调。\n实践目的\n通过该模型中灯的亮灭状态和亮度的调节,理解控制的含义。\n实践准备\n2 节 5 号电池；1 个螺ロ小灯泡 $(2.5 \\mathrm{~V},0.3 \\mathrm{~A})$;1 个灯泡底座；1个开关；若干导线；1 块实验板。\n实践过程\n1. 按照图4-3 所示的电路图,完成电路连接。2. 闭合或断开开关,观察灯泡亮灭变化。3. 请尝试修改电路图,使灯的亮度也可以调节,并搭建电路进行验证。\n图 4-3 台灯模型电路图\n## 2 控制的方法\n理解控制现象,要明确控制的对象是什么,控制要达到什么样的目的,采取了怎样的控制手段。例如,在前述的台灯模型中，控制的对象是灯泡,控制的目的是使灯泡亮或灭以及改变亮度,控制灯泡亮或灭的手段分别是闭合或断开开关,控制灯泡亮度变化的手段是调节电位器。\n## 讨论 \\& 交流\n请举例说明在你的生活中还有哪些属于控制的事例,并填写表 4-1。\n## 表 4-1 生活中的控制举例\n| 控制事例 | 控制的对象 | 控制的目的 | 控制的手段 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 开关灯 | 灯泡 | 湅灯亮或灯灭 | 挫开关 |\n| | | | |\n| | | | |\n控制通常可以分为手动控制、自动控制和智能控制。\n手动控制是指控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。例如,前面制作的台灯模型,需要通过人手动闭合或断开开关,从而控制灯泡亮或灭的状态,通过人手动调节电位器,从而控制灯泡的亮度,这都属于手动控制。\n自动控制是指控制的过程不需要人的干预,就可按期望或预定程序进行。自动控制按照技术在控制领域的应用可以分为：力（机械）控制、热 (温度) 控制、电控制、磁控制、光控制、声控制等。\n## 案例\n## 全自动洗衣机的控制\n全自动洗衣机可以将洗衣的洗涤、漂净、脱水三大步骤按照多个开关信号的逻辑关系一步步地往下执行。使用者只要事先设定好洗衣模式,把待洗衣物放进洗衣机，备足洗衣粉,接好水管,按下洗衣机的洗衣按钮,最后等到听见洗衣结束的提示音,取出已经用干的衣服,洗衣的过程就完成了。全自动洗衣机是一个自动控制的装置,工作流程可以用图4-4表示。\n图 4-4 全自动洗衣机自动控制的工作流程\n## 设计 \\& 操作\n实践任务\n制作路灯模型，要求该模型可根据周围的亮度自动实现亮圧。\n实践目的\n通过制作路灯模型,自动控制灯的亮疢,理解手动控制与自动控制的区别。\n实践准备\n4 节 5 号电池;1 个发光二极管;1 个 $560 \\Omega$ 电阻,1 个 $10 \\mathrm{k} \\Omega$ 电阻,1 个光敏电阻;1 个\n9013 三极管；若干导线；1 块实验板。\n实践过程\n1. 按照如图 4-5所示的电路图,完成电路连接。\n图 4-5 路灯模型电路图\n2. 模拟外界光线较强与光线较弱的效果，观察发光二极管的亮灭变化。\n智能控制是自动控制发展的高级阶段,将人类的学习、自适应、决策等能力引人控制系统,使其具有类似于人的智能。例如，一些智能洗衣机可以根据放人洗衣桶的衣物材质和质量自主判断洗衣模式和用水量，并自主设定合适的洗衣程序。\n## 无人驾驶汽车\n近年来,随着互联网技术的迅速发展,汽车制造工业产生了革命性的变化,汽车智能化技术正逐步得到广泛应用,其中最典型、最热门的应用就是无人驾驶汽车 (图4-6 )。中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究。1992年,国防科技大学成功研制出了中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。\n无人驾驶汽车是可以通过计算机系统设置实现无人驾驶的新型智能化汽车,它利用车载传感系统感知车辆周围的环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物的信息,控制车辆的转向和速度,使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。\n图 4-6 无人驾驶汽车\n## 讨论 \\& 交流\n无人驾驶汽车如何体现智能控制的特点?请从智能控制的功能特点中选择一个进行分析。除了无人驾驶汽车,你还知道哪些智能控制的案例?\n## 拓展阅读\n## 指南车\n在我国古代，能工巧匠们发明了许多控制装置，给生产生活的各个方面带来了便利。指南车就是其中一种充满古人智慧的控制装置。指南车，又称为司南车，可以自动指示方向。指南车的结构如图4-7所示，它有两个车轮，靠人力或者马力来带动行走，车内装有由齿轮组成的机械传动系统，车上方立有一个伸臂的木人指示方向。行车前，预先设置木人所要指的方向，如南方，当指南车转向时，两个车轮的差动由车内的机械传动系统传递到车上的指向木人，使指向木人的转向与车的转向方向相反、角度相同。因此，无论车转向何方，指向木人的手臂始终指向指南车行车前所设置的指示方向。\n图 4-7 一种指南车复原模型结构示意图\n## 讨论 \\& 交流\n指南车属于哪种控制?\n## 3 控制的应用\n控制的应用自古有之,到了近代更是得到了迅速发展。在社会生活和生产的各个领域，控制都得到了广泛的应用。\n控制应用在生活中，可以满足人们的生活需要，提高人们的生活质量。家庭中常用的电冰箱、洗衣机、空调等都采用了控制技术。如今智能家居走进了千家万户，人脸识别人户、语音控制开关灯、远程控制家电等，更是先进控制技术在生活中的应用。\n控制应用在生产中，可以提高产品质量，降低生产成本，提升劳动生产率。工业4.0实现了工厂智能化生产，将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,实现快速、有效、个人化的产品供应。\n控制应用在国防领域,可以增强国防力量。无人机能自动采集、捕获数据,完成侦察、灾难救援等任务。在火箭发射、飞船对接等过程中，控制均起到了重要的作用。\n## 讨论 \\& 交流\n以下是小宇的早晨,其中包含了一系列控制在生产生活中的应用。\n桌上闹钟显示的时间从 6:59跳转至 7:00,卧室的窗帘自动缓缓打开,温暖的阳光轻酒入室内,轻柔的音乐开始缓缓响起，小宇伸了一个懒腰起床。\n小宇走入洗漱间，将漱口杯放在水龙头下，水流自动进入杯子。小宇洗漱完毕后进入餐厅，用微波炉热了一下牛奶,顺手打开了电视,农业频道正在介绍农田节水灌溉。小宇看了一会儿,又用遥控器调到军事频道,此时正在介绍神舟飞船的对接。\n小宇边看电视边吃早餐,不知不觉已经到了8：00。小宇打开电脑,远程查看了一下自家的无人超市内的情况,只见几台机器人正在忙碌而有序地搬货上架,小宇很满意。\n上述场景中反映了控制在生产生活中的哪些应用?你还知道哪些控制的应用事例?请续写小宇在中午、晩上的生活场景，体现控制的应用。\n## 拓展阅读\n## \"太空之吻\"――神舟八号对接天宫一号\n2011 年 11 月 3 日，对中国航天人来说，是一个重要的日子。11 月 2 日 23 时 08 分，神舟八号飞船与天宫一号飞行器相距 52 千米,神舟八号开始自主导引控制,并转入寻的段。自主导引控制包括寻的段、接近段和平移靠拢段。其中寻的段历时约 74 分钟,其终点为神舟八号与天宫一号两飞行器相对距离约 5 千米处。11月 3 日凌晨,经过捕获一缓冲一拉回一锁紧四个步骤,中国太空上演“太空之吻” ―神舟八号与天宫一号成功实现刚性连接 (图4-8),形成组合体。神舟八号与天宫一号的对接离不开精准的控制技术,这是中国载人航天工程完成的首次空间交会对接实验,是中国载人航天又一次历史性突破和重大技术跨越。\n图4-8 神舟八号与天宫一号交会对接示意图\n## 思考 \\& 练习\n1. 分析以下控制现象是自动控制还是手动控制。\n（1）空调调节室内温度。\n(2) 用气筒给自行车轮胎充气。\n（3）商场感应门的开启与闭合。\n2. 讨论手动控制、自动控制、智能控制的特点。3. 观察周围环境,发现需要实施控制的问题,拍照并做成课件展示。\n## 第 $\\sum$ 节控制系统的组成和工作过程\n## 学习目标\n1. 熟悉简单开环控制系统和闭环控制系统的基本组成与工作过程,理解其中控制器、执行器等的作用。2. 能用方框图表达控制系统的工作过程。3. 了解干扰现象和反馈原理。\n上一节我们制作了一个可以自动开关的路灯模型。这个模型在我们生活中的应用是非常广泛的,如图4-9所示的街道、走廊的照明灯等。一盏照明灯主要由光控开关和灯泡串联而成，那么它的工作过程是怎样的呢?\n图4-9 生活中的照明控制系统\n## 1 控制系统的表达\n为了便于分析,人们常采用控制系统的方框图来进行控制系统的表达，用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向。\n例如，照明控制系统就可以用如图4-10 所示的方框图进行表达。\n图 4-10 照明控制系统的表达又如，商场感应门的控制系统可以用如图4-11 所示的方框图进行表达。\n图4-11 商场感应门控制系统的表达\n可以发现，不同的控制系统，方框图中的内容都有所不同，但有些内容是共通的,把它进行提炼,就能形成一种更一般的表达方式,如图4-12 所示。\n图4-12 控制系统的表达\n其中涉及的概念见表 $4-2$。\n## 表4-2 控制系统的相关概念\n| 概念| 说明 | 举例 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 输入量 | 控制系㓍的洽定量 | $\\begin{array}{l}\\text { 仜外装置检测人体热贷辐射信号 }\\end{array}$ |\n| 控制器 | 对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件 | 控制电跖 |\n| 执行器| 直接对被控对象进行控制的装置或元件 | 电动机 |\n| 控制量 | 执行器的输出信号 | 移动的范围 |\n| 被控对象 | 控制系㓍中所要控制的装置或生产过程 | 感应门 |\n| 输出量（被控量） | 控制系㓍所要控制的量，也是控制系㓍的输出信号 | 门的开与关 |\n## 讨论 \\& 交流\n随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾的防范越来越引起人们的重视。一旦发生火灾，处置不当、报警迟缓都会造成无法挽回的损失。安装火灾自动报警系统（图 4-13)，可以在一定程度上预防火灾，减少火灾损失。\n当火灾自动报警系统的传感器感应到高温与烟雾时,蜂鸣器会报警。请尝试用方框图来表达火灾自动报警系统。\n图 4-13 火灾自动报警系统\n## 2 控制系统的基本组成与工作过程\n一、开环控制系统的基本组成与工作过程\n如果控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制系统称为开环控制系统。图 4-12就是开环控制系统,开环控制系统一般包括控制装置与被控对象，其中控制装置包括控制器、执行器等环节。\n开环控制系统的工作过程为：输人量传递给控制器,控制器根据输入量向执行器下达控制指令,执行器根据指令对被控对象进行控制,被控对象受执行器传来的信号 (控制量) 驱动,产生输出量。\n现在很多城市路口都有行人越线报警系统（图4-14)，红灯时，当行人越过报警系统装置,装置就会语音提醒“您已红灯越线,请退回等待”。该系统主要是一个红外线控制电路,由发射器发出红外线,接收器接收红外线。当接收器接收到红外线时,不触发语音电路;当红外线被人体遮挡,接收器无法接收红外线时,触发语音电路。\n前面提到的照明灯、商场感应门、火灾自动报警系统也都属于开环控制系统。\n图4-14 行人越线报警系统\n## 交通信号灯定时控制系统\n“红灯停、绿灯行” 是人们熟识的交通规则,这里的红灯和绿灯指的就是交通信号灯 ( 图 4-15)。\n交通信号灯最基本的控制方式是定时控制，其控制系统主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器和译码器等部分组成。秒脉冲发生器发出脉冲信号用于计时,定时器到了预设时间后,提醒控制器发出状态转换信号,该信号传递给译码器,译码器将信号翻译为不同车道的交通信号灯的工作状态,从而自动控制交通信号灯状态的定时转换。\n图 4-15交通信号灯\n## 讨论 \\& 交流\n列举你所知道的开环控制系统，并说明它们的控制工作过程。\n## 二、闭环控制系统的基本组成与工作过程\n输出量返回到输人端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。在系统的输人端和输出端之间,除了从输人量到输出量的信息传递,还有反向的信息传递,即把输出量反传到输人端,与输人量进行比较，构成一条闭合回路。如图 4-16所示，闭环控制系统除了包括控制装置与被控对象，还包括反馈与比较的环节。\n图 4-16 闭环控制系统\n系统中将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。\n闭环控制系统的工作过程为：比较器具有计算功能,它将输人量与反馈环节传回来的反馈信号相比较,求出偏差值。控制器将偏差值进行运算处理,并向执行器下达控制指令,执行器根据指令对被控对象进行控制,被控对象受执行器传来的信号 (控制量) 驱动,产生输出量。同时,反馈环节又将感知到的输出量经变换后产生反馈信号。反馈可以分为负反馈和正反馈，负反馈能减弱系统功能作用的结果，使输出与系统目标的偏差不断减小，系统趋于稳定;而正反馈能增强系统功能作用的结果，使系统偏差不断增大。\n闭环控制系统都有反馈环节,这是它与开环控制系统最大的区别。\n## 案例\n## 交通信号灯的智能化控制\n近年来，随着我国人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭都拥有了汽车，加上各类其他运输车辆,我国的机动车数量与日倶增。目前,我国大部分城市仍旧采用传统控制模式的交通信号灯,即定时控制交通信号灯,可能会存在如下问题: 当某条道路车流量很大时却要等待绿灯,而此时另一条空道或车流量相对少得多的道路却依然按原定时间亮着绿灯，这样的交通控制系统效率低，容易造成交通拥堵。\n交通信号灯智能控制系统针对十字路口交通效率低下的问题,主要利用红外遥控装置,实地测量各路口车队的长度,通过控制部分分析和处理数据,与原先设定的时间相比较,及时发出调整信号灯分配时间的信号。交通信号灯智能控制系统能够根据现场环境情况,实现交通信号灯自动配时,从而改善城市道路交通情况。\n## 讨论 \\& 交流\n请就交通信号灯的智能化控制问题说说自己的观点和看法。\n## 3 控制系统的干扰\n## 案例\n## 雨雪天气倒车雷达失效\n汽车电气化系统的出现和发展,提高了驾驶的舒适性和安全性,倒车雷达系统的配备,提高了驾驶员在停车倒车时的安全性。配备了倒车雷达系统的汽车在前后车角和前后中央都安装了传感器。当车辆驶入车库时,可以借助车辆上的传感器进行辅助。传感器测量车辆与墙壁等障碍物之间的距离,并通过车内显示屏和蜂鸣器进行信息传达。当检测到障碍物时,显示屏上会在相应区域显示一个简图,蜂鸣器也会进行相应提示。根据车辆与物体距离的远近程度简图上会有不同的反馈,车辆越接近物体,蜂鸣器的鸣响频率也会越高。这些提示信息,有助于提高倒车时的安全性。\n倒车雷达利用了回声定位原理,装置在车体上的传感器发射超声波,并接收碰到障碍物后反射回来的超声波,根据回声到来的方位与时间可以计算出车体与障碍物间的实际距离,从而给出提示信息。但是在特殊情况下,如雨雪冰冻天气,传感器可能被冰、雪、污垢等覆盖,倒车雷达系统会出现失灵的状况。在严寒天气下,如果传感器被冻结,可能造成显示异常,或者无法检测到物体,冰雪融化后，系统才可恢复正常。\n除此之外,还有一些情况会影响倒车雷达的有效性,例如,传感器或传感器周围区域极热时;由于车辆喇口、摩托车发动机、大型车辆的气制动器发出的声音或其他会产生超声波的强烈噪声,车辆附近十分嘈杂时；传感器表面有水雾或被暴雨淋过时；车辆接近较高或弯曲的路缘时；等等。\n## 讨论 \\& 交流\n哪些情况会对倒车雷达产生影响?潜在的危害有哪些?\n控制系统中,除了输入量 (给定值),引起输出量（被控量）变化的各种因素称为干扰因素。\n在一个控制系统中,实际的干扰可能出现在各个环节,但为了在表达和分析控制系统时有一个统一的形式,通常将干扰都加在被控对象上,这是一种等效的方法。如果实际干扰是加在控制器或执行器等环节,使输出量发生了变化,那么就等同于干扰加在被控对象上，并使输出量发生变化。\n因此,开环控制系统和闭环控制系统的干扰情况可以用如图 4-17、图 4-18 所示的方框图进行表达。\n图4-17 开环控制系统的干扰情况\n图4-18 闭环控制系统的干扰情况开环控制系统一般结构较为简单,由于无法对由干扰引起的输出量偏差进行调整,适用于对控制精度要求不高且系统本身较为稳定的情况。\n与开环控制系统相比,闭环控制系统能够根据反馈环节及时测出由干扰引起的输出量偏差并进行调整,因此其控制精度要高于开环控制系统,但结构相对复杂,构成系统的成本较高,适用于对控制精度、可靠性的要求较高的情况。需要说明的是,当干扰严重超出系统的可调节范围时,输出量也可能最终偏离期望值。\n## 拓展阅读\n## 空调温度控制系统\n常见的空调温度控制系统如图4-19所示，该系统通过温度传感器将温度信号转换成电信号,将电信号送入温度控制器与原设定值进行比较与放大,并通过温度控制器输出信号给电动调节阀，调节电动调节阀的开启度，从而调节进入换热器内的液体流量,实现控制换热器冷量的输出。当室外温度升高时,控制系统监测出干扰引起的室内温度升高,控制换热器盘管冷量加大;反之,换热器盘管冷量减少。这就克服了干扰,提高了室温的稳定性。\n图4-19 空调温度控制系统示意图\n## 思考 \\& 练习\n1. 分析以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统。\n(1) 电风扇。\n(2) 电冰箱的温度控制系统。\n(3) 楼道灯的声光控制系统。\n2. 查阅资料,了解电饭煲的工作过程,并用控制系统的方框图进行表达。3. 讨论和寻找生活中有哪些干扰因素,一般如何避免或利用。\n## 第节控制系统的设计和实践\n## 学习目标\n1. 能根据控制系统的控制要求,确定被控量、控制量,进行简单控制系统的设计。2. 能搭建简易的控制系统装置,并进行调试运行和综合评价。\n我们已经了解了控制应用在生产生活的方方面面,控制系统给我们的衣食住行带来了很多便利（图 4-20 )。那么你知道这些控制系统是如何进行设计的吗?\n图4-20 生产生活中的控制系统\n## 1 控制系统设计的一般过程\n设计的一般过程是发现与明确问题一制订设计方案一制作模型或原型一测试、评估及优化,控制系统设计有其特殊性,它既遵循设计的一般过程,又有一些具体的、特定的问题需要解决。控制系统设计的一般过程可以归纳如图 4-21 所示。接下来将结合案例着重介绍制订设计方案,制作模型或原型，测试、评估及优化这三个具体环节。\n图4-21 控制系统设计的一般过程\n## 2 控制系统的设计案例\n随着家庭和办公自动化程度的提高以及物联网的出现，人们的生活和工作环境也在不断改善。温控电风扇可以根据周围环境的温度,实现电风扇的自动开关,提高能源利用率。我们就以温控电风扇模型为例，开启这次设计之旅。\n一、制订设计方安\n## 1. 确定控制目的\n温控电风扇,顾名思义,是由温度控制的电风扇,当温度较低时，电风扇不工作;当温度较高时，电风扇自动启动。\n## 2. 确定被控量与控制量\n被控对象是电风扇,电风扇风叶的转动通常是由电机实现的,因此控制量是电机的转动,被控量 (输出量) 是电风扇的运转状态 (启动或停止 )。\n## 3. 确定控制系统结构\n控制系统包括温控电路、电机电路、风叶等。温控电路由温度传感器测量环境温度,然后将信号送入比较器,输出信号控制电机的转动。\n## 4. 绘制系统框图\n温控电风扇的控制系统框图如图 4-22 所示。\n图4-22 温控电风扇控制系统框图\n一制作模型\n制作模型需要注意以下要点。\n( 1 ) 先绘制温控电风扇电路图,根据电路图确定模型制作所需的材料。\n（2）温控电路可以集成化的温控开关为基础进行改造。\n## 1. 测试\n通电前,需要进行电路检查,包括检查各元器件的位置、参数值、连接是否正确，焻点是否可靠。通电后，要用万用表逐段检查电路所承受的电压是否正常。\n测试中需注意以下几点。\n(1) 保证安全。在每次通电调试之前必须进行电路检查。\n（2）及时纠错。调试中如果没有达到预期目的,要暂停调试,认真查找、分析,直到找到原因并改进后,方可恢复进行。\n（3）分工明确。调试中要有专人认真做记录,包括每项调试的内容、现象、数据、问题、改正等。\n## 2. 评估\n模型的整体评估主要包括对设计方案、制作水平、模型本身的评估，如表4-3所示。\n## 表4-3 温控电风扇模型整体评估\n| 评价项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 设计方森 | 符合设计的一般原则 | | | |\n| | 可行性 | | | |\n| | 先进性 | | | |\n| 制作水平 | 合理性 (合理选择工具和傎用材料) | | | |\n| | 规范性（符合相应工艺规范） | | | |\n| 模型本身 | 适用性 | | | |\n| | 耐用性 | | | |\n| | 美观性 | | | |\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C合格、D 待改进。\n## 3. 优化\n可以通过对温控电路的进一步完善,实现在不同温度下电风扇转速的改变,如三挡转速等。\n## 设计 \\& 操作\n设计并制作一款有利于改进家庭生活的控制装置，可自定主题，也可从以下主题中进行选择。$\\partial$ 自动伸缩晾衣架\n烟雾报警器\n$\\partial$ 防噪声窗户\nO声光控楼道灯\n## 思考 \\&练习\n1. 结合自己的设计作品,介绍设计方案。2. 聆听他人的设计方案,提出改进建议。3. 分析在设计与制作过程中所遇到的困难,试提出解决问题的方案。\n## 课外实践\n鱼缸是鱼儿的家,养鱼能为人们增添生活的乐趣。请你根据在这门课程中学到的知识和方法，设计一款生态鱼缸。\n提示\n在进行设计时，要考虑以下问题:\n要完成一款生态鱼缸的设计，都要考虑哪些因素?先做什么?后做什么?整个流程是怎样的?由于鱼缸要容纳一定量的水,因此鱼缸的支架要能承受一定的重量,这需要用到结构方面的哪些知识?生态鱼缸可以具有多种功能,如照明、恒温、水过滤等,每种功能都涉及相应的系统,你想让你设计的鱼缸拥有什么功能,这些功能都是由哪些子系统实现的?在这些功能的实现过程中，需要获得哪些信息，又需要对哪些参量进行控制?\n要求\n摆放鱼缸的支架结构稳固。\n要布置栩栩如生的鱼缸景观。\n建立充满生机的鱼缸生态系统，且该系统可以实现自动调控。\n鱼缸的容量和成本均限制在某一范围内。\n## 本章小结\n人们按照自己的意愿,通过改变条件,促使事物向着期望的目标发展,就形成了控制。\n控制的实现需要通过一定的手段,可分为手动控制、自动控制和智能控制。手动控制是指控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。自动控制是指控制的过程不需要人的干预,就可按期望或预定程序进行控制。智能控制是自动控制发展的高级阶段,是将人类的学习、自适应、决策等能力引入控制系统,使其具有类似于人的智能。控制广泛应用于人类的生产生活中。\n一个控制过程的实现,往往要经过若干个环节,这些环节构成一个系统,称为控制系统。为了便于分析,常采用控制系统的方框图来进行控制系统的表达。\n输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统称为开环控制系统。输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。系统中将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。闭环控制系统都有反馈环节,这是它与开环控制系统最大的区别。\n控制系统中，除了输入量（给定值)，引起被控量变化的各种因素称为千扰因素。\n控制系统设计有其特殊性,它既遵循设计的一般过程,又有一些具体的、特定的问题需要解决。在制订设计方案时需要确定控制目的、确定被控量与控制量、确定控制系统结构、绘制系统方框图。\n本章知识结构如图 4-23 所示。\n## 控制及其设计\n图 4-23 本章知识结构\n| 学科 | |\n| :--- | :--- |\n| 核心 | 课程内容/实践项目 |\n| 素养 | |\n| | 台灯模型、路灯摸型 |\n| 技术 | |\n| 意识 | 干扰 |\n| 工程 | 开祘/闭㳅控制系统 |\n| 思维 | |\n| 创新 | 控制系㓍的设计 |\n| 设计 | |\n| 图样 | 控制系㓍的表达 |\n| 表达 | |\n| 物化 | 温控电风扇 |\n| 能力 | |\n## 评价指标\n通过模型的制作和功能的实现,理解控制的含义与分类\n了解干扰对开㳅控制系㓍和闭㳅控制系㓍的影响\n能说明开抔/闭㳅控制系统在先产告活中的应用 (举例)\n了解控制系统设计的一般过程\n能绘制控制系㓍的方框图\n能完成温控电风扇的制作评价方式\n| 自 | 互 | 师 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 评 | 评 | 评 |\n等彶标准：$A$ 优秀、B 良好、C合挌、D 待改进。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":188,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCplVbj_NFzfG0aQ"},"content":{"kind":"string","value":"## 毕生追求的“禾下乘凉梦”\n―与袁隆平院士一席谈\n寂寂无闻时就敢于挑战世界权威,名满天下时仍然只专注绿野田园,这一切只因为心中有毕生追求的梦想一一让所有人远离饥饿。袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业,为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。\n2017 年 10 月,袁隆平院士欣然接受了我们的采访。\n问: 什么是杂交水稻?与普通水稻相比,它有哪些优势?\n答: 杂交水稻就是通过将遗传上有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交,获得的具有杂种优势的新品种。\n与常规栽培稻相比,杂交水稻的产量会有较大幅度的提高。杂交水稻自 1976 年大面积推广以来,已累计推广 80 亿亩,累计增产稻谷 6000 亿千克以上,被誉为“第二次绿色革命”。这些年来,因为我国科学家在杂交水稻领域的不断创新,也使我国成为世界杂交水稻强国。\n问: 您为什么选择杂交水稻作为研究方向?\n答: 我上大学时,学的是农业科学。20 世纪 60 年代,在水稻、小麦、玉米、油菜等主要农作物的育种中,只有水稻育种停滞不前,成为世界性难题,而水稻又是我国的主要粮食作物之一。因此,我开始研究水稻育种,立志解决我国的粮食短缺问题。\n1961 年,我在湖南省安江农校的早稻田中，偶然间发现了一株“鹤立鸡群” 的稻株。它穗大,籽粒饱满,结了十几个 8 寸多长的稻穗。我如获至宝,等它成熟时,小心翼翼地收下种子。第二年,我在田里用这些种子种了 1000 多株水稻。让我大失所望的是,子代长得参差不齐,高的高、矮的\n矮。冷静之后我仔细分析,水稻是自花传粉植物,一般都是纯种,为什么这些子代与亲代存在巨大差异?说明这株野生稻是一株天然的“杂交稻”,也就是说,水稻是能杂交的。这让我对当时的“水稻等自花传粉植物没有杂种优势,不适宜进行杂交” 的权威理论产生了怀疑,激发了我研究杂交水稻的兴趣，由此确定了研究方向。\n问：据说杂交水稻之所以取得成功,与发现“野败”有很大的关系,您能简单介绍什么是“野败” 吗?\n答: 刚才所说的天然“杂交稻”启发我,水稻中一定有天然的雄性不育（雄蕊发育不正常,但雌蘂正常,可以接受外来的花粉而繁殖后代) 植株。如果将雄性不育植株作为母本,就可以让它与其他品种杂交来培育杂交水稻。后来我们通过大量的调查,发现了一株野生的雄性不育水稻,并将它命名为“野败”。\n问: 有人说发现“野败”是一种偶然,您认同这种观点吗?\n答：选育出雄性不育植株,是做杂交水稻研究的第一个难题。最初,我们在栽培稻中寻找。在检查了几十万个稻穗后,只找到 6 株雄性不育植株,而且它们雄性不育的性状无法在后代中保持下去。后来我们改变策略,尝试做远缘杂交,即用野生稻与栽培稻杂交。1970年,我们终于发现了一株雄性不育的野生稻，就是前面所说的“野败”，而且它雄性不育的性状能够保持下去，这就为研制杂交水稻打开了突破口。\n虽然发现“野败”的过程十分艰辛，但我们一直很有信心。因为我们的研究方向很明确,我们也具备专业知识,知道如何分辨雄性不育植株。因此，当遇到“野败” 时，我们就能一眼识“宝”。能够成功地发现“野败”,绝不是什么偶然,而是我们多年来持之以恒、克服种种困难的必然结果。\n问: 您为人类的粮食生产作出了巨大贡献，取得了举世瞩目的成就。您成功的秘诀是什么?\n答: 我的体会就是“知识、汗水、灵感、机遇” 这八个字。知识是创新的基础;汗水意味着任何一项成果都来自深入细致的实干和苦干;灵感是知识、经验、思索和孜孜以求综合在一起升华的产物,它往往在外来因素的刺激下突然产生;机遇看似偶然,但往往又是必然的,机遇总是给有准备的人。自然界的现象也是如此,偶然背后是必然。科学家的任务,就是要透过偶然性的表面现象,找出隐藏在它背后的自然规律\n问: 您在杂交水稻研究上付出了艰辛的努力,是否也需要多方面的配合和支持?您能谈谈这方面的体会吗?\n答: 杂交水稻是我国科技领域自主创新、社会主义协作的成就。它的成功离不开国家的高度重视和大力支持,同时也是我国广大农业科技工作者努力协作、合力攻关取得的。我在杂交水稻研究的前沿工作中起了一些带头作用,但我单枪匹马不可能完成，是靠大家合作完成的。\n问: 您至今还奋战在科研第一线。我们看您的身体和精神状态也挺好的,这是否跟坚持锻炼有关呢?您有哪些业余爱好呢?\n答: 我的爱好比较多，打球、游泳、拉小提琴、阅读等，我都喜欢。爱好会让学习和生活更加丰富多彩，还可以促使人在知识、文化等层面上相互交融和相互启发。\n问: 听说您有两个梦想,您能简单谈谈吗?\n答: 第一个梦想是“禾下乘凉梦”,这是我曾经做过的梦。我梦见试验田的超级杂交稻长得比高梁还高,穗子有扫帚那么长,籿粒像花生米那么大,我和同事就坐在瀑布般的稻穗下乘凉。第二个梦想是“杂交水稻覆盖全球梦”。如果全球一半的稻田种植杂交水稻,所增产的粮食,可以多养活4 亿 5 亿人,这将为世界粮食安全作出很大贡献。我还要继续工作,实现我的梦想,向水稻的更高产量攀登。\n我最想对高中生说的话:\n山外青山楼外楼，自然探秘永无体。\n成功易使人陶醉，莫把百尺当尽头。\n## 第 1 章\n遗传因子的发现\n遗传因子是什么，你可能不清楚，但说起基因,你一定耳熟能详。你的长相、身高、体重、肤色，甚至在某方面的天赋,都与基因有着密不可分的关系。基因最早的名字就是“遗传因子”。\n基因为什么曾叫遗传因子?这背后有什么故事吗？遗传因子看不见摸不着,科学家是怎样发现它的呢?它在亲子代间的传递有什么规律呢?\n让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始,循着科学家的足迹，探索遗传的奥秘。\nWiil thite\n$\\left(\\left(\\right.\\right.$ Fots $\\left._{1}\\right) 8 y i_{0}+W \\cdot W \\cdot$ Cai\n## 第 1 节\n## 孟德尔的跸豆杂交实验 $($ 一)\n## 问题探讨\n人们曾经认为,两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝.墨水和一瓶红. 墨水倒在一起,混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。\n## 讨论\n1. 按照上述观点,当红花豇豆与白花惌豆杂交后,子代的䠉豆花会是什么颜色?2. 你同意上述观点吗?你的证据有哪些?\n红花跎豆和白花跎豆 ( ～本节聚焦\n- 孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的?- 孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设?他又设计了什么实验来验证假设？- 分离定律的内容是什么?怎样用分离定律解释一些遗传现象?- 如何运用假说一演绎法进行科学探究?\n## 相关信息\n有些植物（如玉米) 的花为单性花，花中只有雄恋的,叫雄花;只有雌惢的,叫雌花。玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上，所完成的传粉过程也属于自交。融合遗传的观点曾在 19 世纪下半叶十分盛行。然而,在奥地利的一所修道院里（现捷克境内 ),孟德尔 ( G. J. Mendel，1822-1884 ) 冲破了这个错误观点的“束缚”,提出了完全不同的理论。\n孟德尔从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21 岁便做了修道士。后来,他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。回到修道院后,他利用修道院的一小块园地,种植了 䠉豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究多年。其中䠉豆的杂交实验非常成功,孟德尔通过分析踠豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。\n## 豌豆用作遗传实验材料的优点\n踠豆花是两性花，在末开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌芯皅柱头上,从而完成受粉,这种传粉方式叫作自花传粉,也叫自交。自花传粉避免了外来花粉的干扰,所以跎豆在自然状态下一般都是纯种,用䠉豆做人工杂交实验（图 1-1），结果既可靠，又容易分析。\n跎豆植株还具有易于区分的性状（ trait）。例如，跎豆植株中有高茎 $($ 高度 $1.5 \\sim 2.0 \\mathrm{~m}$ ）的，也有矮茎（高度 $0.3 \\mathrm{~m}$ 左\n高茎 (或矮茎) 豌豆的花\n先除去末成熟花的全部雄䓌,叫作去雄。然后,套上纸袋。\n高茎 ( 或矮茎) 豌豆的花\n将采集到的花粉涂 (撒)\n在去雄花的雌䓌的柱头上,\n再套上纸袋\n## 图 1-1 人工异花传粉示意图\n两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本（ ），接受花粉的植株叫作母本（ ）。\n右) 的;有结圆粒种子的,也有结波粒种子的。像这样,一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状 ( relative trait)。这些性状能够稳定地遗传给后代。用具有相对性状的植株进行杂交实验,很容易观察和分析实验结果。\n孟德尔经过仔细观察,从34个踠豆品种中选择了 7 对相对性状 ( 如茎的高度、种子形状、子叶颜色、花的位置等 ) 做杂交实验（图 1-2)。\n$\\Delta$ 图 1-3 高茎跎豆和矮茎踠豆的杂交实验示意图孟德尔注意到，不同品种的踠豆之间同时具有多对相对性状。为了便于分析,他首先对一对相对性状的遗传进行了研究。\n## 一对相对性状的杂交实验\n孟德尔用纯种高茎踠豆与纯种矮茎踠豆作亲本 (用P 表示 ）进行杂交（cross )。他惊奇地发现,无论用高茎䠉 豆作母本 (正交),还是作父本 (反交),杂交后产生的第一代（简称子一代,用 $F_{1}$ 表示 ）总是高茎的（图 1-3）。\n为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?\n孟德尔带着疑惑,用子一代自交,结果在第二代（简称子二代,用 $\\mathrm{F}_{2}$ 表示 ) 植株中,不仅有高茎的,还有矮茎的。\n为什么子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?\n看来矮茎性状在子一代中只是隐而末现。孟德尔把 $\\mathrm{F}_{1}$ 中显现出来的性状,叫作显性性状 (dominant trait),如高茎;末显现出来的性状,叫作隐性性状 ( recessive trait),如矮茎。后来,人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作性状分离。\n孟德尔没有停留在对实验现象的观察与描述上，而是对 $\\mathrm{F}_{2}$ 中不同相对性状的个体进行数量统计。结果发现在所得的 1064 株 $F_{2}$ 植株中,787 株是高茎,277 株是矮茎,高茎与矮茎的性状分离比接近 $3: 1$。\n子二代中出现 $3: 1$ 的性状分离比是偶然的吗?\n孟德尔还对跎豆的其他 6 对相对性状进行了杂交实验,实验结果如表 1-1 所示。\n$\\nabla$ 表1-1 孟德尔跎豆杂交实验的结果\n| $\\begin{array}{c}\\text { 性状 } \\\\ \\text { 茎的高度 }\\end{array}$ | $\\mathrm{F}_{2}$ 的表现 | | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | 显性 | | 隐性 | | $\\begin{array}{c}\\text { 显性：隐性 } \\\\ 2.84 \\text { : } 1\\end{array}$ |\n| | 高茎 | 787 | 矮茎 | 277 | |\n| 种子形状 | 圆粒 | 5474 | 皱粒 | 1850 | $2.96: 1$ |\n| 子叶颜色 | 黄色 | 6022 | 绿色 | 2001 | $3.01: 1$ |\n| 花的颜色 | 红色 | 705 | 白色 | 224 | $3.15: 1$ |\n| 豆荚形状 | 饱满 | 882 | 不饱满 | 299 | $2.95: 1$ |\n| 豆荚颜色（末成熟） | 绿色 | 428 | 黄色 | 152 | $2.82: 1$ |\n| 花的位置 | 腋生 | 651 | 顶生 | 207 | $3.14: 1$ |\n看来,$F_{2}$ 中出现 $3: 1$ 的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?\n## 对分离现象的解释\n孟德尔在观察和统计分析的基础上，果断摒弃了前人融合遗传的观点,通过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象的原因提出了如下假说 ( 图 1-4 )。\n（1）生物的性状是由遗传因子 ( hereditary factor) 决定的。这些因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。每个因子决定一种特定的性状,其中决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母 (如D) 来表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母（如 d) 来表示。\n（2）在体细胞中,遗传因子是成对存在的。例如,纯种高茎踠豆的体细胞中有成对的遗传因子 $\\mathrm{DD}$,纯种矮茎踠豆的体细胞中有成对的遗传因子 $\\mathrm{dd}$。像这样,遗传因子组成相同的个体叫作纯合子。因为 $\\mathrm{F}_{1}$ 自交的后代中出现了隐性性状,所以在 $F_{1}$ 的体细胞中必然含有隐性遗传因子;而 $F_{1}$ 表现的是显性性状,因此 $F_{1}$ 的体细胞中的遗传因子应该是 $\\mathrm{Dd}$。像这样,遗传因子组成不同的个体叫作杂合子。\n## 相关信息\n在孟德尔提出这一假说时,生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。孟德尔根据实验现象提出的遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单个出现,是超越自己所处时代的一种非凡的设想。\n（3）生物体在形成生殖细胞一配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进人不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。\n(4) 受精时,雌雄配子的结合是随机的。例如,含遗传因子 $\\mathrm{D}$ 的配子,既可以与含遗传因子 $\\mathrm{D}$ 的配子结合,又可以与含遗传因子 $\\mathrm{d}$ 的配子结合。\n$\\mathrm{F}_{1}$\n高茎\n配子 D (d)\n(d)\n高茎\n1\n图 1-4 高茎踠豆与矮茎踠豆杂交实验的分析图解请你根据孟德尔的假设,与同学讨论高茎豌豆与矮茎 䠉豆杂交实验的分析图解。\n我们还可以通过模拟实验,来体验孟德尔的假说。\n## 探究·实践\n## 性状分离比的模拟实验\n本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。建议两人一组合作完成。\n目的要求\n通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。\n材料用具\n两个小桶,分别标记甲、乙;两种大小相同、颜色不同的彩球各 20 个，一种彩球标记 $\\mathrm{D}$,另一种彩球标记 $\\mathrm{d}$;记录用的纸和笔。\n## 方法步骤\n( 1 ）在甲、乙两个小桶中放人两种彩球各 10 个。\n(2) 摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。\n(3) 分别从两个桶内随机抓取一个彩球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合。\n（4）将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。\n(5) 按步骤 (3) 和（4) 重复做30 次以上。\n## 结果和结论\n1. 统计实验结果：彩球组合有几种?每种组合的数量是多少?计算彩球组合类型之间的数量比。设计表格,记录实验结果。2. 统计全班的实验结果,求平均值。计算彩球组合类型之间的数量比。3. 两个彩球的组合代表什么?4. 结论：\n讨论\n1. 将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较,你有什么发现?如果孟德尔当时只对 $\\mathrm{F}_{2}$ 中 10 株剅豆的性状进行统计,他还能正确地解释性状分离现象吗?2. 将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较,你认为孟德尔的假说是否合理?对分离现象解释的验证\n孟德尔的假说合理地解释了跎豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象,但是,一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果。如果实验结果与预测相符,这个假说就得到了验证。\n孟德尔巧妙地设计了测交 ( test cross) 实验,让 $F_{1}$ 与隐性纯合子杂交。以 $\\mathrm{F}_{1}$ 高茎踠豆 ( Dd) 与隐性纯合子矮茎踠豆 ( dd ) 杂交为例，孟德尔根据假说，推出测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为 1：1 ( 图 1-5)。\n测交实验的结果是，在得到的 166株后代中，87株是高茎的,79 株是矮茎的,高茎与矮茎植株的数量比接近 $1: 1$。孟德尔测交实验的结果验证了他的假说。\n## 分离定律\n孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律,又称分离定律（law of segregation ): 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。\n分离定律在生物的遗传中具有普遍性。例如，小麦的高秆和矮秆、家鸡的羽腿和光腿等相对性状的遗传均遵循分离定律。两只白色绵羊生出黑色的小羊,父母正常而其子女患白化病等性状分离现象,也是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律遗传的结果。\n## 科学方法\n## 假说一演绎法\n在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，测交杂种子一代隐性纯合子\n高茎矮茎\n$1 \\quad 1$\n图 1-5 一对相对性状测交实验的分析图解则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说一演绎法。\n想一想，这种方法与传统的归纳法有什么不同?\n## 设计实验方案\n假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天,你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值,决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后,将这株开紫花的植株的种子种下去,可惜的是,在长出的 126 株新植株中,却有 36 株是开白花的,这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢?请你写出解决这一问题的实验方案,与同学交流,看谁设计的方案更简捷。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 在孟德尔的一对相对性状的跎豆杂交实验中,$F_{1}$ 都表现为显性性状,$F_{1}$ 的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。\n（1）隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。\n（2）纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。\n2. 人眼的虹膜有褐色的和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼 ) 结婚,这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是\nA. $1 / 2$\nB. $1 / 4$\nC. $1 / 8$\nD. $1 / 6$\n3. 观察羊的毛色遗传图解,据图回答问题。\n（1）毛色的显性性状是，隐性性状是\n( 2 ) 白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为产生这种现象的原因是\n## 二、拓展应用\n1. 水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇硝变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取 $F_{1}$ 花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。\n（1）花粉出现这种比例的原因是什么?\n( 2 ) 实验结果验证了什么?\n(3) 如果让 $F_{1}$ 自交,$F_{2}$ 中花粉有种类型。\n2. 某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子 $\\mathrm{B}$ 和 $\\mathrm{b}$ 控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子 (就毛色而言)。请回答下列问题。\n（1）在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种?\n（2）杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?\n3. 孟德尔说 :“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。” 结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。4. 除了孟德尔的杂交实验,你还能举出科学研究中运用假说一演绎法的实例吗?\n## 第2 节\n## 孟德尔的跱豆杂交实验 (二)\n## 问题探讨\n观察花园里的豇豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型: 一种是黄色圆粒的,一种是绿色波粒的。\n## 讨论\n1. 决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢?2. 黄色的琬豆一定是饱满的、绿色的琬豆一定是波缩的吗?\n性状不同的踠豆一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢?在发现了一对相对性状遗传规律的基础上，孟德尔又对豌豆两对相对性状的遗传进行了研究。\n## 两对相对性状的杂交实验\n孟德尔用纯种黄色圆粒踢豆和纯种绿色波粒踠豆作亲本进行杂交,无论正交还是反交,结出的种子 $\\left(F_{1}\\right)$ 都是黄色圆粒的。这表明黄色和圆粒都是显性性状，绿色和波粒都是隐性性状。\n孟德尔又让 $\\mathrm{F}_{1}$ 自交,在产生的 $\\mathrm{F}_{2}$ 中,出现了黄色圆粒和绿色波粒,这当然是在意料之中的。奇怪的是,$\\mathrm{F}_{2}$ 中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色波粒 (图 1-6)。\n为什么会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?\n孟德尔同样对 $\\mathrm{F}_{2}$ 中不同的性状类型进行了数量统计: 在总共得到的 556粒种子中,黄色圆粒、绿色圆粒、黄色波粒和绿色波粒的数量依次是 $315、108、101$ 和 32,它们的数量比接近 $9: 3: 3: 1$。(°) 本节聚焦\n- 孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的?- 自由组合定律的内容是什么?- 孟德尔成功的原因有哪些?他的研究方法和探索精神给我们哪些启示?- 孟德尔遗传规律在生产和生活中有哪些应用?\n图 1-6 黄色圆粒琬豆和绿色波粒婉豆的杂交实验示意图这与一对相对性状杂交实验中 $\\mathrm{F}_{2}$ 的 $3: 1$ 的数量比有联\n从数学的角度分析,9：$3: 3: 1$ 与 $3: 1$ 能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?系吗?\n孟德尔首先对每一对相对性状单独进行分析,结果发现每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律（图 1-7）。\n圆粒：皱粒接近 3：1\n黄色：绿色接近 3：1\n## 图 1-7 $\\quad \\mathrm{F}_{2}$ 中种子形状和子叶颜色的数量比\n上述分析表明,只看一对相对性状，无论是跎豆种子的形状还是子叶的颜色,依然遵循分离定律,也就是说控制种子形状的遗传因子的遗传,与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是互不干扰的。那么,将两对相对性状的遗传一并考虑,不同性状之间发生了新的组合,是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢?\n## 对自由组合现象的解释和验证\n假设踠豆的圆粒和波粒分别由遗传因子 $\\mathrm{R}、\\mathrm{r}$ 控制，黄要得到遗传因子组成为 $\\mathrm{YyRr}$ 的黄色圆粒豌豆，亲代除黄色圆粒和绿色波粒外，还可以有哪些类型?色和绿色分别由遗传因子 $Y、\\mathrm{y}$ 控制,这样,纯种黄色圆粒和纯种绿色波粒䠉豆的遗传因子组成分别是 YYRR和 yyrr,它们产生的 $F_{1}$ 的遗传因子组成是 $Y y R r$,表现为黄色圆粒。\n孟德尔作出的解释是: $F_{1}$ 在产生配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。这样 $\\mathrm{F}_{1}$ 产生的雌配子和雄配子各有 4 种: YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比为 $1: 1: 1: 1$。受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有 16 种;遗传因子的组合形式有 9 种: YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr;性状表现为 4 种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色玻粒,它们之间的数量比是 $9: 3: 3: 1$ ( 图 1-8)。\n如果不用字母,而是用中文或英文的词或句子来代表遗传因子,左图该怎样呈现?用字母作为符号，在孟德尔的推理过程中起到了什么作用?\n从图 1-8 黄色圆粒啘豆与绿色皱粒跎豆杂交实验的分析图解\n上述解释是否正确呢?孟德尔又设计了测交实验测交杂种子一代隐性纯合子让杂种子一代 ( YyRr) 与隐性纯合子（yyrr）杂交。同样,孟德尔依据提出的假说,演绎推理出测交实验的结果（图 1-9)。\n在孟德尔所做的测交实验中,无论是以 $\\mathrm{F}_{1}$ 作母本还是作父本,结果都与预测相符 ( 表 1-2)。\n$\\boldsymbol{V}$ 表1-2 黄色圆粒踠豆与绿色波粒踠豆测交实验的结果\n| 性状组合 | | $\\begin{array}{l}\\text { 黄色 } \\\\ \\text { 圆粒 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 黄色 } \\\\ \\text { 波粒 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 绿色 } \\\\ \\text { 圆粒 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 绿色 } \\\\ \\text { 波粒 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 实际籽 } \\\\ \\text { 粒数 }\\end{array}$ | $\\mathrm{F}_{1}$ 作母本 | 31 | 27 | 26 | 26 |\n| | $\\mathrm{F}_{1}$ 作父本 | 24 | 22 | 25 | 26 |\n| 不同性状的数量比 | | 1 | 1 | 1 | 1 |\n## 自由组合定律\n孟德尔在他所研究的踠豆相对性状中,任选两对性状进\n孟德尔在总结遗传规律时,是否用到了归纳法?行杂交实验,结果都是一样的。这种情况在其他生物体上也常常看到。后人把这一遗传规律称为孟德尔第二定律,也叫作自由组合定律 (law of independent assortment ): 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。\n## 孟德尔实验方法的启示\n在孟德尔之前,也有不少学者做过动物和植物的杂交实验,也观察到了生物遗传中的性状分离现象,但是都末能总结出遗传的规律。为什么孟德尔能够取得成功呢?\n## 思考·讨论\n## 分析孟德尔获得成功的原因\n在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂种后代中出现性状分离现象早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象,并且没有对实验数据做深人的统计学分析。\n孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风\n山柳菊顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想。主要原因是: (1) 山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;(2) 山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖;(3) 山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。\n## 讨论\n1. 用㠭豆作杂交实验的材料有哪些优点?这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用?2. 如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他能不能对分离现象作出解释?3. 孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢?4. 孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号,这与他在大学进修过数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助?5. 除了创造性地运用科学方法,你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些?\n## 孟德尔遗传规律的再发现\n1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表,遗憾的是,这一重要成果却没有引起人们的重视,一直沉寂了 30 多年。1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文。他们做了许多与孟德尔实验相似的观察,并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。\n1909 年,丹麦生物学家约翰逊 (W. L. Johannsen,1857-1927 ) 给孟德尔的“遗传因子” 一词起了一个新名字,叫作“基因” (gene),并且提出了表型（phenotype,也叫表现型）和基因型（genotype）的概念。表型指生物个体表现出来的性状，如踠豆的高茎和矮茎；与表型有关的基因组成叫作基因型,如高茎踠豆的基因型是 $\\mathrm{DD}$ 或 $\\mathrm{Dd}$,矮茎跎豆的基因型是 $d d$。控制相对性状的基因,叫作等位基因 ( allele )，如 $\\mathrm{D}$ 和 $\\mathrm{d}$。\n随着孟德尔遗传规律的再发现,基因的本质和作用原理成为遗传学研究的中心问题,这些问题的研究使人们对生物的认识越来越接近生命活动的本质,并且为基因工程 (也叫“遗传工程”) 等生物技术的兴起奠定了理论基础。正是因为孟德尔的杰出贡献,他被后人公认为“遗传学之父”。\n## 孟德尔遗传规律的应用\n分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有普遍性。掌握这些定律不仅有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。\n在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筞选出所需要的优良品种。例如,小麦的抗倒伏 (D) 对易倒伏 $(\\mathrm{d})$ 为显性,易染条锈病 $(\\mathrm{T})$ 对抗条锈病 $(\\mathrm{t})$ 为显性。小麦患条锈病（图 1-10) 或倒伏,会导致减产甚至绝收。现有两个不同品种的小麦,一个品种抗倒伏,但易染条锈病（DDTT)；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病 $(\\mathrm{ddtt})$。将这两个品种的小麦杂交,在 $\\mathrm{F}_{2}$ 中就会出现新类型 (如 DDtt或 Ddtt)。继续繁育它们,经过选择和培育,就可以得到既抗倒伏又抗条锈病的纯种（DDtt )。\n在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。例如,人类的白化病是一种由隐性基因 ( a ) 控制的遗传病,如果一个患者的双亲表型正常,根据分离定律可知,患者的双亲一定都是杂合子\n$\\Delta$ 图 1-10 患条锈病的小麦 ( $\\mathrm{Aa})$，则双亲的后代中患病概率是 $1 / 4$。\n## 一、概念检测\n1. 根据分离定律和自由组合定律,判断下列相关表述是否正确。\n（ 1 ) 表型相同的生物,基因型一定相同。（）\n（2）控制不同性状的基因的遗传互不干扰。（）\n2. 南瓜果实的白色 $(\\mathrm{W})$ 对黄色 $(\\mathrm{W})$ 是显性,盘状 (D) 对球状 (d) 是显性,控制两对性状的基因独立遗传,那么表型相同的一组是\nA. WwDd 和 wwDd\nB. WWdd 和 WwDd\nC. WwDd 和 WWDD\nD. WWdd 和 WWDd\n3. 孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是\nA. 自由组合定律是以分离定律为基础的\nB. 分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传\nC. 自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传\nD. 基因的分离发生在配子形成的过程中,基因的自由组合发生在合子形成的过程中\n## 与生物学有关的职业\n就业单位农业科研单位（农科院、农科所等）、现代农业生产基地、园林设计单位、花卉生产企业等。\n主要任务培育动植物新品种。新品种应当具有符合生产需求,如抗病虫害、抗盐碱、抗旱、抗寒、高产等特性。\n工作方式实验室或实验田是主要的工作场所,动植物是操作的对象,相关仪器设备是必不可少的工具。\n须具备的素质首先,要具备勇于创新的精神,因为育种是在创造自然界本来没有的动植物新品种;其次,必须要有承受挫折、永不气馁的心理素质,要想培育一个新品种,不可能一蹴而就,失败往往\n## 二、拓展应用\n1. 假如水稻高秆 ( D) 对矮秆 ( d ) 为显性,抗稻瘟病 $(R)$ 对易感稻瘟病 $(r)$ 为显性,控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种 (抗倒伏) 与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种 (易倒伏) 杂交,$F_{2}$ 中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是\n2. 纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,试说明产生这种现象的原因。3. 人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状，双眼皮为显性性状，单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮,后代中会出现单眼皮吗?有的同学父母都是单眼皮,自己却是双眼皮,也有证据表明他 (她) 确实是父母亲生的,对此,你能作出合理的解释吗?你由此体会到遗传规律有什么特点?\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 孟德尔用剅豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两条基本规律：遗传因子的分离定律和自由组合定律。这两条基本规律的精髓是：生物体遗传的不是性状本身，而是控制性状的遗传因子。性状有显性和隐性之分，遗传因子也有显隐之分。- 分离定律的主要内容是：在生物体的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。- 自由组合定律的主要内容是：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。\n一约翰逊将孟德尔的“遗传因子” 命名为“基因”,并且提出了基因型和表型的概念。基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 能够运用分离定律和自由组合定律解释生活中常见的遗传现象。- 基于对孟德尔豇豆杂交实验过程的分析,解释假说一演绎法的基本思路,尝试在今后的学习与探究中运用假说一演绎法分析和解决问题\n- 认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性,并尝试运用于自己的科学探究中。- 认同孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和创新,以及他对科学的热爱和钟而不舍的探索精神。\n## 一、选择题\n1. 在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,出现性状分离的是\nA. 杂合的红花踠豆自交产生红花和白花后代\nB. 纯合的红花跎豆与白花踠豆杂交产生红花后代\nC. 杂合的红花踠豆与白花踠豆杂交产生白花后代\nD. 纯合的红花踠与豆杂合的红花踠豆杂交产生红花后代\n2. 番茄的红果色 $(\\mathrm{R})$ 对黄果色 $(r)$ 为显性。以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述,正确的是\nA. 可通过与红果纯合子杂交来鉴定\nB. 可通过与黄果纯合子杂交来鉴定\nC. 不能通过该红果植株自交来鉴定\nD. 不能通过与红果杂合子杂交来鉴定\n3. 如果用玉米作为实验材料验证分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是 （）\nA. 所选实验材料是否为纯合子\nB. 所选相对性状的显隐性是否易于区分\nC. 所选相对性状是否受一对等位基因控制\nD. 是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法\n4. 某种动物的直毛 (B) 对卷毛 (b) 为显性,黑色 (D) 对白色 ( $\\mathrm{d})$ 为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为 $\\mathrm{BbDd}$ 的个体与个体 $\\mathrm{X}$ 交配,子代的表型及其比例为直毛黑色: 卷毛黑色：直毛白色：卷毛白色 $=3: 1: 3: 1$。那么,个体 $\\mathrm{X}$ 的基因型为\nA. bbDd\nB. Bbdd\nC. $\\mathrm{BbDD}$\nD. bbdd\n5. 孟德尔在研究中运用了假说一演绎法,以下叙述不属于假说的是\nA. 受精时,雌雄配子随机结合\nB. 形成配子时,成对的遗传因子分离\nC. $\\mathrm{F}_{2}$ 中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近 $3: 1$\nD. 性状是由遗传因子决定的,在体细胞中遗传因子成对存在\n## 二、非选择题\n1. 番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交,实验结果如下图所示。\n第 1 组紫茎缺刻叶(1) $\\times$ 绿茎缺刻叶(2)\n紫茎缺刻叶 : 紫茎马铃䓢叶 $=3: 1$\n第 2 组紫茎缺刻叶(3) $\\times$ 绿茎缺刻叶(2)\n紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶：\n绿茎马铃著叶 $=3: 1: 3: 1$\n请回答下列问题。\n（1）紫茎和绿茎这对相对性状中,显性性状为;缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中，显性性状为\n（2）如果用 $\\mathrm{A}、\\mathrm{a}$ 表示控制紫茎、绿茎的基因,用 $B、b$ 表示控制缺刻叶、马蛉薯叶的基因,那么紫茎缺刻叶(1)、绿茎缺刻叶(2)、紫茎缺刻叶(3) 的基因型依次为\n(3) 紫茎缺刻叶(1)与紫茎缺刻叶(3)杂交的表型及比值分别为\n2. 现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆 (易倒伏 ) 和感病矮秆 (抗倒伏),抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。\n( 1 ) 除了上述条件,其他两个条件是什么?\n( 2 ）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。\n(3) 获得的 $F_{2}$ 中是否有抗病矮秆品种?应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种?\n## 第2章 基因和染色体的关系\n当孟德尔的遗传规律被重新发现以后,有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢?孟德尔所假设的颗粒状的因子,究竟是不是物质的实体?如果是,又存在于细胞中什么位置?\n对细胞分裂的深入研究和观察,使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验，使这一问题有了确凿的答案。\n## 第 1 节\n减数分裂和受精作用\n## 问题探讨\n在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,\n繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。\n右图是黑腹果蝇䧳雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。\n讨论\n1. 配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?\n体细胞\n果蝇体细胞和配子的染色体示意图\n2. 针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?\n## 一减数分裂\n(°) 本节聚焦\n- 减数分裂的含义是什么?- 配子的形成为什么必须经过减数分裂?- 减数分裂是怎样进行的?当孟德尔向人们揭示遗传规律的时候,细胞学研究也取得了可喜的进展。与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼（A. Weismann,1834-1914 ) 从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数\n精原细胞\n联会目得以恢复正常。这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂,叫作减数分裂 (meiosis)。\n减数分裂是如何进行的呢?下面结合哺乳动物精子和如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样?卵细胞的形成来探讨。\n## 精子的形成过程\n高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睪丸中形成的，睪丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管（图 2-1)，曲细精管中有大量精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂进行增殖,每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟时,睪丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。科学家发现,在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂 I (也叫减数第一次分裂) 和减数分裂 II (也叫减数第二次分裂）。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞一一精子 (图 2-2)。\n减数分裂 II 的主要特征:\n每条染色体的着丝粒分裂,姐妺染色单体分开,分别移向细胞的两极\n图 2-1 人的睪丸和精子示意图\n$(111) \\Rightarrow 111)$\n(111) $\\rightarrow$ 1,11)\n精细胞 $\\quad$ 精子次级精母细胞\n$\\triangle$ 图2-2 哺乳动物精子的形成过程示意图在减数分裂前的间期,一部分精原细胞的体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妺染色单体构成,这两条姐妺染色单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。\n减数分裂 I 开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。配对的两条染色体,形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会。由于每条染色体都含有两条姐妺染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐妺染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段 (图2-3)。\n细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的吗?\n在减数分裂 $I$ 中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?图 2-3 染色体互换的照片（左）和示意图（右)\n随后，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。不久，在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动。这样,细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞的两极后,一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。\n在这次分裂过程中,同源染色体分离,并分别进人两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此,减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂 I。\n减数分裂 I 与减数分裂 II 之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。在减数分裂 II 中，每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妺染色单体随之分开,成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动,并且随着细胞的分裂进人两个子细胞。这样,在减数分裂 I 中形成的两个次级精母细胞,经过减数分裂 II,就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比,每个精细胞中都含有数目减半的染色体。\n减数分裂后,精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够摆动。\n精细胞的变形对受精作用有什么意义?\n## 卵细胞的形成过程\n人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。卵巢位于腹腔内,内部有许多发育程度不同的卵泡,在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞 ( 图 2-4)。\n从图 2-4 人的卵巢 ( 横切面) 示意图和卵细胞的电镜照片卵细胞的形成过程与精子的基本相同。首先,在减数分裂前的间期,卵原细胞增大,染色体复制,卵原细胞成为初级卵母细胞。然后,初级卵母细胞经过减数分裂 I 和减数分裂 II,形成卵细胞。卵细胞与精子形成过程的主要区别是：初级卵母细胞经过减数分裂 I 进行不均等分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫作次级卵母细胞,小的叫作极体。次级卵母细胞经过减数分裂 II 也进行不均等分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数分裂 I 形成的极体又分裂为两个极体。这样,一个初级卵母细胞经过减数分裂,就形成了一个卵细胞和三个极体 ( 图 2-5)。\n相关信息\n烟草的烟雾含有几千种化学物质,其中不少物质会影响减数分裂过程,影响精子和卵细胞的形成等。吸烟还会诱发气管炎、高血压、肺癌、喉癌等多种疾病。\n从图 2-5 哺乳动物卵细胞的形成过程示意图\n土图2-6 减数分裂示意图卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。不久,三个极体都退化消失,结果是一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。与精子的形成不同,卵细胞的形成不需要变形。\n总之,减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半（图2-6)。川的社会的联系不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如,气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂,进而影响水稻的花粉数量和质量,导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。\n吸烟会影响男性精子的数量和质量,这方面也有不少研究,感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 与有丝分裂不同,减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。\n(1) 玉米体细胞中有 10 对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为 5 对。\n(2) 在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂 I。\n2. 蝗虫的体细胞中有 24 条染色体,在观察蝗虫的细胞时,下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是\nA. 出现染色单体\nB. 同源染色体联会\nC. 染色体移向细胞的两极\nD. 子细胞中有 24 条染色体\n3. 下图所示的细胞最可能是\nA. 卵细胞\nB. 初级精母细胞\nC. 次级卵母细胞\nD. 有丝分裂前期的细胞\n4. 下图所示的细胞正在进行细胞分裂,识图回答问题。\n（1）这个细胞正在进行哪种分裂?为什么?\n（2）细胞中有几条染色体?几条染色单体?\n(3) 细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体?\n（4）细胞中包含哪些姐妺染色单体?\n（5）这个细胞在分裂完成后,子细胞中有几条染色体?\n（6）尝试画出这个细胞的分裂后期图。\n## 二、拓展应用\n1. 下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,$\\mathrm{A}$ 至 $\\mathrm{D}$ 为减数分裂 $\\mathrm{I},\\mathrm{E}$ 和 $F$ 为减数分裂 II。图中的短线表示长度为 $5 \\mu \\mathrm{m}$。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂 I 还是减数分裂 II。\n2. 经过减数分裂形成的精子或卵细胞,染色体数目一定是体细胞的一半吗?有没有例外?出现例外会造成什么后果?请选择你认为最便捷的途径寻找答案。3. 在精细胞变形为精子的过程中,精子的头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象?\n## 观察蝗中精母细胞减数分裂装片\n## 目的要求\n通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。\n材料用具\n蝗虫精母细胞减数分裂装片,显微镜。\n## 方法步骤\n1. 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。2. 先在低倍镜下依次找到减数分裂 $I$ 和减数分裂 II 不同时期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。\n减数分裂 I 前期\n减数分裂 I 末期\n减数分裂 $\\mathrm{I}$ 前期\n减数分裂II中期 3. 根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。\n讨论\n1. 当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时,你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期?2. 减数分裂 I 与减数分裂 II 相比,中期细胞中染色体的不同点是什么?末期呢?3. 你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点,来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么?\n减数分裂 I 中期\n减数分裂 $\\mathrm{I}$ 后期\n减数分裂II后期\n减数分裂II末期\n蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片 (放大640倍)\n## 二受精作用\n经减数分裂形成的精子和卵细胞,要相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。对配子的进一步了解，有助于理解受精作用（fertilization）的实质和意义。\n配子中染色体组合的多样性\n父亲体内所有的精原细胞,其染色体组成并无差别,\n( ) 本节聚焦\n- 配子中染色体的组合为什么是多种多样的?- 什么是受精作用?- 受精作用对于生物的遗传有什么重要意义?母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同”。同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗?\n## 探究·实践\n## 建立减数分裂中染色体变化的模型\n## 目的要求\n通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型,加深对减数分裂过程及其特点的认识,理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。\n材料用具\n较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料 (如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)。\n## 方法步骤\n一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化\n1. 用两种颜色的橡皮泥制作染色体,每种颜色分别制作两条大小不同的染色体,每条染色体由两条染色单体组成 (注意: 一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同 )。两种颜色分别代表来自父方和母方。2. 在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓,能够容纳所制作的四条染色体。画出中心体和纺锤体。3. 将染色体放在画好的细胞内,让长度相同、颜色不同的两条染色体配对,使着丝粒靠近。3. 将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。\n5. 双手分别抓住并移动染色体的着丝粒,使两种颜色的染色体分离,分别移向细胞的两极。6. 在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。\n7. 把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥一一相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后,在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成。\n下面的活动由你们小组共同设计完成。\n## 二、模拟减数分裂中非同源染色体的\n自由组合进行模拟活动前应该先设计,并考虑以下问题。\n1. 细胞中至少需要几对染色体?2. 假设细胞中有 2 对染色体，减数分裂 I 时,非同源染色体有几种组合方式?如何模拟?2. 怎样模拟减数分裂 $I$ 和减数分裂 II 所产生的子细胞?\n三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妺染色单体间的互换\n进行模拟活动前应该先设计,并考虑以下问题。\n1. 怎样模拟四分体时期非姐妺染色单体间的互换?2. 如果发生了互换,怎样模拟减数分裂 I 和减数分裂 II 所产生的子细胞?\n## 讨论\n1. 描述减数分裂中染色体的数目和主要行为的变化,分析其意义。2. 根据以上三个模型,说说减数分裂产生多种配子的原因。3. 与其他小组交流建构模型的过程,如果条件允许,建议在计算机上制作减数分裂的动态模型。\n在生物的体细胞内,染色体的数目往往是比较多的。例如,人的体细胞中有 23 对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时,可能产生多少种配子呢?如果再把非姐妺染色单体间的互换考虑进去,通过减数分裂产生的配子种类就更多了。请你想一想,这对于生物多样性的形成有什么意义?\n## 受精作用\n受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。在受精作用进行时,通常是精子的头部进人卵细胞 (图2-7，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子进人。精子的头部进人卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。这样,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子 (父方),另一半来自卵细胞 (母方)。\n末受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃。以后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化,新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。\n减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。此外，通过有性生殖,新一代继承了父母双方的遗传物质,而通过无性生殖只能继承单亲的遗传物质。在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。因此,减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。\n¿ 图 2-7 受精过程开始的扫描电镜照片 (上图放大 250 倍,下图放大 1200 倍)\n思维训练\n## 综合概括\n每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用两个方面,分别对\n遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括，并用尽量简练的语言表述出来 (填写在下表空格内 )。\n配子形成\n受精作用\n## 一、概念检测\n1. 大熊猫的体细胞有 42 条染色体,判断下列相关表述是否正确。\n（1 一一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子,染色体数目一般都是 21 条。\n（2）一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。\n2. 假如蛙的 15 个初级卵母细胞和 5 个初级精母细胞都能正常分裂,并在最大限度内受精,则最多能形成的受精卵数目是\nA. 20\nB. 15\nC. 10\nD. 5\n3. 同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是\nA. 有丝分裂\nB. 有丝分裂和受精作用\nC. 减数分裂\nD. 减数分裂和受精作用\n## 二、拓展应用\n1. 正常人的体细胞中有 23 对染色体。有一种叫“13 三体综合征” 的遗传病,患者头小,患先天性心脏病,智力远低于常人。对患者进行染色体检查,发现患者的 13 号染色体不是正常的 1 对,而是 3 条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”,从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。2. 骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有 32 对和 31 对染色体,请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,而它们的睪丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗?\n## 科学 ·技术 ·社会\n## 人类辅助生殖技术\n不孕不育症给不少家庭带来了困扰。据世界卫生组织评估,每 7 对育龄夫妇中约有 1 对存在生殖障碍。幸运的是,对于不能生育的夫妇,只要查明原因,借助人类辅助生殖技术，就有生育的可能。\n人类辅助生殖技术是指采用医疗辅助手段使不孕不育夫妇生育后代的技术。这项技术包括人工授精、体外受精、胚胎移植及其衍生技术。\n人工授精是指用人工方法将精子导入女性体内,使精子与卵细胞结合形成受精卵。这种方法适用于妻子的生育能力正常,但丈夫的精子数量少或活力差的情形。如果丈夫的生育能力正常,但妻子因输卵管阻塞而不孕,那么体外受精技术就有了用武之地。体外受精技术又称试管婴儿技术，是指用人工方法让精子和卵细胞在体外受精,当受精卵形成早期胚胎时,再将它移入子宫内,使之发育为胎儿。试管婴儿是 20 世纪人类辅助生殖技术的杰作。1988 年,我国大陆地区首例试管婴儿出生在北京医科大学 (现北京大学医学部) 第三医院。迄今为止,全世界已经诞生了近千万例试管婴儿。\n目前,全世界已建成了多家精子库和卵母细胞库。夫妻双方中有一方不能生育时,可借助精子库或卵母细胞库提供的精子或卵细胞完成生育过程。\n人类辅助生殖技术在造福人类的同时,也带来了一些伦理道德和社会法律问题。例如,如果试管婴儿的供精、供卵方不是抚养他的父母,就会产生婴儿的生物学父母与法律父母不一致的问题;对胚胎进行基因检测,可能会使有些父母选择“定制婴儿” 等。对此,我国政府先后颁布了《人类辅助生殖技术管理办法》《人类辅助生殖技术规范》等法规,对辅助生殖技术的应用进行科学规范的管理。\n## 第 2 节\n基因在染色体上\n## 问题探讨\n人有 46 条染色体,但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的 24 条染色体的 DNA序列。\n讨论\n1. 对人类基因组进行测序，为什么首先要确定测哪些染色体?2. 为什么不测定全部 46 条染色体?\n人染色体的扫描电镜照片 1903 年，美国遗传学家萨顿（W. Sutton，1877-1916） 用蝗虫细胞作材料,研究精子和卵细胞的形成过程。他发现孟德尔假设的一对遗传因子,也就是等位基因,它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。\n## 萨顿的假说\n萨顿发现,有一种蝗虫的体细胞中有 24 条染色体,生殖细胞中只有 12 条染色体。精子和卵细胞结合形成的受精卵,又具有了24条染色体。蝗虫子代体细胞中的染色体数目，与双亲体细胞中的染色体数目一样。子代体细胞中的这 24 条染色体,按形态结构来分,两两成对,共 12 对,每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。\n萨顿由此推论：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说,基因就在染色体上,因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。\n（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。\n（2）在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样,也只有成对的染色体中的一条。\n（3）体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。\n（4）非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数分裂 I 的后期也是自由组合的。(C) 本节聚焦\n- 科学家发现基因与染色体有哪些平行关系?- 摩尔根如何证明基因位于染色体上?摩尔根的果蝇杂交实验给我们哪些启示?- 怎样从基因和染色体的层面解释孟德尔遗传规律?\n## 分析减数分裂中基因和染色体的关系\n你同意以上分析吗?如果你也认为基因在染色体上,请你在图中的染色体上标\n杂交实验（图中染色体上的黑色横线代表基因的位置 )。注基因符号,解释孟德尔一对相对性状的\n## 相关信息\n果蝇是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长 $3 \\sim 4 \\mathrm{~mm}$，在制醋和有水果的地方常常可以看到。因为果蝇易饲养，繁殖快，在室温下 10 多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生几百个后代,所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。\n图2-8 果蝇杂交实验示意图\n## 基因位于染色体上的实验证据\n美国生物学家摩尔根（ T. H. Morgan，1866-1945）曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度,认为这是主观的臆测,缺少实验证据。他一直琢磨着设计一个实验，看看生物的遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。\n用什么作实验材料呢?这是个关键问题。腐烪水果周围飞舞的果蝇吸引了他的注意,经过观察,他发现果蝇正是一种合适的实验材料。\n从 1909 年开始,摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。白眼性状是如何遗传的?他做了如图 2-8 所示的实验。\n从实验中不难发现，就果蝇红眼与白眼这一对相对性状来看,$\\mathrm{F}_{1}$ 全为红眼,说明白眼对红眼是隐性,$\\mathrm{F}_{2}$ 中红眼和白眼的数量比是 $3: 1$,这样的遗传表现符合分离定律,表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。所不同的是白眼性状的表现,总是与性别相关联。如何解释这一现象呢?\n在同一时期，一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中发现了性染色体。果蝇的体细胞中有 4 对染色体,3 对是常染色体 (autosome)，1对是性染色体 ( sex chromosome) (图 2-9)。在雌果蝇中,这对性染色体是同型的,用XX表示；在雄果蝇中，这对性染色体是异型的，用XY 表示。\n由于白眼的遗传和性别相关联,而且与 $X$ 染色体的遗传相似,于是,摩尔根及其同事设想,如果控制白眼的基因\n(用 $\\mathrm{w}$ 表示) 在 $\\mathrm{X}$ 染色体上,而 $Y$ 染色体上不含有它的等位\n$\\Delta$ 图2-9 雌雄果蝇体细胞基因,上述遗传现象就可以得到合理的解释 ( 图 2-10)。染色体示意图\n## 图2-10 果蝇杂交实验分析图解\n## 思考·讨论\n## 摩尔根解释的验证\n从图 2-10 可以看出,摩尔根等人的设想可以合理地解释实验现象。但是判断一种设想或假说是否正确,仅能解释已有的实验现象是不够的,还应运用假说一演绎法,预测另外设计的实验结果,再通过实验来检验。\n## 讨论\n1. 你能运用上述果蝇杂交实验的知识设计一个实验,来验证他们的解释吗?2. 如果控制白眼的基因在 $Y$ 染色体上,还能解释摩尔根的果蝇杂交实验吗?\n后来,摩尔根等人又通过测交等方法,进一步验证了这些解释。正是他们的工作,把一个特定的基因和一条特定的染色体一X染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上。从此,摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。\n我们知道,每种生物的基因数量,都要远远多于这种生物的染色体数目。例如,果蝇的体细胞中有 4 对染色体,携带的基因有 1.3 万多个;人的体细胞中有 23 对染色体,基因大约有 2.6 万个。显然,一条染色体上应该有许多个基因。摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定黄身\n图2-11 果蝇 $\\mathrm{X}$ 染色体上一些基因的示意图基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列（图 2-11）。\n## 孟德尔遗传规律的现代解释\n细胞遗传学的研究结果表明,孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因,不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。\n基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。\n基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。\n练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 基于对同源染色体和非同源染色体上相关基因的理解,判断下列相关表述是否正确。\n（1）位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状。\n( 2 ) 非等位基因都位于非同源染色体上。（）\n2. 基因主要位于染色体上,下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是\nA. 染色体是基因的主要载体\nB. 染色体就是由基因组成的\nC. 一条染色体上有多个基因\nD. 基因在染色体上呈线性排列\n3. 基因和染色体的行为存在平行关系。下列相关表述,错误的是\nA. 复制的两个基因随染色单体分开而分开\nB. 同源染色体分离时,等位基因也随之分离\nC. 非同源染色体数量越多,非等位基因组合的种类也越多\nD. 非同源染色体自由组合,使所有非等位基因也自由组合\n## 二、拓展应用\n1. 用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果蝇杂交,通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别,这是为什么?用其他杂交组合,能否通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别呢?2. 生物如果丢失或增加一条或几条染色体,就会出现严重疾病甚至死亡。但是在自然界,有些动植物的某些个体是由末受精的生殖细胞 (如卵细胞）单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物虽然体细胞中的染色体数目减少了一半,但它们仍能正常生活。你如何解释这一现象?3. 人的体细胞中有 23 对染色体,其中 1 22 号是常染色体,23 号是性染色体。现在已经发现多一条 13 号、18号或 21 号染色体的婴儿,都表现出严重的病症。据不完全调查,现在还末发现多一条 (或几条) 其他常染色体的婴儿。请你试着作出一些可能的解释。\n## 染色体遗传理论的奠基人摩尔根\n说来也巧,就在遗传学之父孟德尔发表研究成果的那一年,也就是 1866 年,又位遗传学巨人—一摩尔根出生了。时间的巧合，足以使人浮想联翩。\n摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人。在一次国际遗传学会议上,摩尔根曾这样介绍自己的科学发现过程：“你若问我怎\n样去获得这些发现……那么，我会这样说，靠勤奋……靠聪明地运用假设，靠寻觅有利的材料……”摩尔根就是抱着这样的态度，无论对自己的假说,还是对别人的学说,都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。他对于孟德尔遗传规律的确证过程就是最好的例子。最初，摩尔根认为孟德尔遗传规律是正确的,因为它们建立在可靠的实验基础上。后来,由于在自己所进行的实验中没能取得类似的结果，他便对这些定律产生了怀疑。于是，他又勤奋地进行了一系列新的实验。当大量的果蝇实验结果确证了孟德尔的定律之后，他不仅承认，而且还发现了新的定律。\n说起摩尔根，人们很自然地会联想到果蝇。小小的果蝇帮了摩尔根的大忙,而摩尔根也与果蝇结下了不解之缘。1908 年,摩尔根安排一个研究生在暗室里饲养果蝇,希望能产生一种果蝇,它们的眼睛因不用而退化。这位学生让果蝇在暗无天日的世界里繁殖了 68 代,研究也毫无进展。虽然这项研究没有取得结果,但是这种近乎理想的实验动物,却因此被引进摩尔根在哥伦比亚大学的实验室里。果蝇开始大量繁殖,摩尔根用果蝇做了一个又一个实验。大约在 1910 年 5 月，在摩尔根实验室里诞生了一只白眼雄果蝇，而它的兄弟姐妺的眼睛都是红色的。很明显,这是一只变异个体,它注定要成为科学史上著名的动物。摩尔根精心照料这只果蝇。在自己的第三个孩子出生时,摩尔根赶到医院,他妻子的第一句话竟然是：“那只白眼果蝇怎么样了?” 摩尔根的第三个孩子长得很好,但那只果蝇却很虚弱。摩尔根晩上把它带回家中，让它待在他床边的一个瓶子里,白天又把它带回实验室。随后,这只白眼果蝇与一只红眼雌果蝇交配,将突变基因传了下来。\n摩尔根用果蝇做了大量实验,发现了基因的连锁互换定律,人们称之为遗传学第三定律。他还证明基因在染色体上呈线性排列,为现代遗传学奠定了细胞学基础。摩尔根由于在染色体遗传理论上的杰出贡献,获得了 1933 年的诺贝尔生理学或医学奖,成为第一位以遗传学领域的贡献而获得这一奖项的科学家。\n## 第 3 节\n伴性遗传\n## 问题探讨\n红绿色盲是一种常见的人类遗传病，患者由于色觉障碍,不能像正常人一样区分红色和绿色。据调查,在红绿色盲患者中，男性远远多于女性。\n抗维生素 $\\mathrm{D}$ 佝偻病也是一种遗传病,患者常表现出 $\\mathrm{O}$ 型腿、骨骼发育畸形、生长发育缓慢等症状。但这种病与红绿色盲不同，患者中女性多于男性。\n讨论\n1. 为什么上述两种遗传病在遗传上总是和性别相关联?2. 为什么两种遗传病与性别关联的表现又不同呢?\n红绿色盲检查图 (°) 本节聚焦\n- 什么是伴性遗传?- 伴性遗传有什么特点?- 伴性遗传理论在实践中有什么应用?\n相关信息\n为了红绿色盲患者的交通安全，有些交通信号灯使用了略微偏黄的红和略微偏蓝的绿。\n人类的红绿色盲、抗维生素D佝偻病的遗传表现与果蝇眼睛颜色的遗传非常相似,决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传 ( sex-linked inheritance )。为什么这些疾病,有的多发于男性,有的却多发于女性?伴性遗传还有哪些特点?下面通过实例进行分析。\n## 人类红绿色盲\n1792 年，英国人道尔顿（J. Dalton，1766-1844 ) 在观察一朵花时发现了十分奇怪的现象：这朵花在白天和晩上呈现出两种不同的颜色。更令人惊讶的是，只有他和他的弟弟观察到了这种现象,其他人却说这朵花始终是粉红色的。这是怎么回事呢?道尔顿决心弄清楚原因。经过认真分析和比较,他发现自己和弟弟对一些颜色识别不清,原来这是一种色盲现象,为此,他发表了论文《有关色觉的离奇事实―附观察记录》，成为第一个发现色盲的人。后来他从事化学等方面的研究，提出了化学史上著名的“原子论”。由此可见，善于发现问题、执着地寻求答案，对于科学研究是多么重要！人类的性别由性染色体决定,女性的一对性染色体是同型的，用XX表示;男性的一对性染色体是异型的，用 $X Y$ 表示。人类的 $X$ 染色体和 $Y$ 染色体,无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别 ( 图 2-12)。X染色体携带着许多个基因,$Y$ 染色体只有 $X$ 染色体大小的 $1 / 5$ 左右，携带的基因比较少。所以许多位于 $\\mathrm{X}$ 染色体上的基因,在 $\\mathrm{Y}$ 染色体上没有相应的等位基因。\n让我们先对红绿色盲进行遗传分析。\n图2-12 人类 $X、Y$ 染色体的扫描电镜照片\n## 思考·讨论\n## 分析人类红绿色盲\n研究人类的遗传病,我们不能做遗传学实验,但是可以从对系谱图的研究中获取资料。\n下图是一个典型的色盲家族系谱图。从系谱图可以看出，这个家系中只有男性患者，而且男性患者的子女都是正常的;男性患者的女儿与正常人结婚后,生下的儿子却大约有一半是患者。讨论\n1. 红绿色盲基因位于 $\\mathrm{X}$ 染色体上,还是位于 $Y$ 染色体上?2. 红绿色盲基因是显性基因,还是隐性基因?3. 如果用 $\\mathrm{B}$ 和 $\\mathrm{b}$ 分别表示正常色觉和色盲基因,你能在图中标出 I代 $1、2,\\mathrm{II}$ 代 $1、2、3、4、5、6$ 和 III 代 $5、6、7、9$ 个体的基因型吗?\n从上面的分析可以得出,人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型可以有以下 5 种情况（表 2-1）。\n## V 表 2-1 人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型\n| 项目 | 女性 | | | 男性 | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 基因型 | $\\mathrm{X}^{\\mathrm{B}} \\mathrm{X}^{\\mathrm{B}}$ | $\\mathrm{X}^{\\mathrm{B}} \\mathrm{X}^{\\mathrm{b}}$ | $\\mathrm{X}^{\\mathrm{b}} \\mathrm{X}^{\\mathrm{b}}$ | $\\mathrm{X}^{\\mathrm{B}} \\mathrm{Y}$ | $\\mathrm{X}^{\\mathrm{b}} \\mathrm{Y}$ |\n| 表型 | 正常 | 正常（携带者 $)$ | 色盲 | 正常 | 色盲 |\n## 人类红绿色盲的遗传主要有以下几种情况。\n如果色觉正常的女性纯合子和男性红绿色盲患者结婚,在他们的后代中,儿子的色觉都正常;女儿虽表现正常,但由于从父亲那里得到了一个红绿色盲基因,因此都是红绿色盲基因的携带者（图 2-13)。\n如果女性红绿色盲基因的携带者和色觉正常的男性结婚,在他们的后代中,儿子有 $1 / 2$ 正常,$1 / 2$ 为红绿色盲;女儿都不是色盲,但有 $1 / 2$ 是色盲基因的携带者（图 2-14)。在这种情况下，儿子的色盲基因是从母亲那里遗传来的。\n## 思考·讨论\n## 预测红绿色盲基因的遗传\n1. 如果一位女性红绿色盲基因携带者和一位男性红绿色盲患者结婚,所生子女的基因型和表型会怎样呢?2. 如果一位女性红绿色盲患者和一位色觉正常的男性结婚，情况又会如何?\n请将推理过程填写在下页图中。\n如果女性红绿色盲基因携带者和男性红绿色盲患者结婚,在他们的后代中,儿子和女儿各有 $1 / 2$ 为红绿色盲。如果女性红绿色盲患者和色觉正常的男性结婚,在他们的后代中,儿子均为色盲,女儿均为携带者。\n通过对人类红绿色盲的遗传分析,我们可以看出，位于 $\\mathrm{X}$ 染色体上的隐性基因的遗传特点是：患者中男性远多于女性;男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。\n## 抗维生素 D佝偻病\n位于 $X$ 染色体上的基因，有隐性基因，也有显性基因。前面提到的抗维生素 $\\mathrm{D}$ 佝偻病就是一种伴 X染色体显性遗传病。这种病受显性基因 (D) 控制，当女性的基因型为 $X^{\\mathrm{D}} X^{\\mathrm{D}}、X^{\\mathrm{D}} X^{\\mathrm{d}}$ 时,都是患者,但后者比前者发病轻。男性患者的基因型只有一种情况,即 $X^{D} Y$,发病程度与 $X^{D} X^{D}$ 相似。因此，位于 $X$ 染色体上的显性基因的遗传特点是：患者中女性多于男性,但部分女性患者病症较轻;男性患者与正常女性婚配的后代中,女性都是患者,男性正常。\n## 伴性遗传理论在实践中的应用\n伴性遗传在生物界普遍存在。除了前面提到的人的红绿色盲、抗维生素 $\\mathrm{D}$ 佝偻病及果蝇的红眼和白眼,人的血友病、芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹,以及雌雄异株植物（如杨、柳）中某些性状的遗传都是伴性遗传。\n土图2-15 芦花鸡\n伴性遗传理论在医学和生产实践中应用广泛。根据伴性遗传的规律,可以推算后代的患病概率,从而指导优生。例如,抗维生素 $\\mathrm{D}$ 佝偻病的男性患者与正常女性结婚,通过对后代的患病情况进行分析,就可以从医学角度对他们的生育提出建议。伴性遗传理论还可以指导育种工作。例如，鸡的性别决定方式与人类、果蝇的不同。雌性个体的两条性染色体是异型的 ( ZW)，雄性个体的两条性染色体是同型的（ZZ )。芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹 （图 2-15),这是由位于Z染色体上的显性基因 $B$ 决定的,当它的等位基因 $b$ 纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。如果用芦花雌鸡 $\\left(Z^{\\mathrm{B}} \\mathrm{W}\\right)$ 与非芦花雄鸡 $\\left(\\mathrm{Z}^{\\mathrm{b}} \\mathrm{Z}^{\\mathrm{b}}\\right)$ 交配，那么 $F_{1}$ 中,雄鸡都是芦花鸡 $\\left(Z^{\\mathrm{B}} Z^{\\mathrm{b}}\\right)$,雌鸡都是非芦花鸡 ( $\\left.Z^{b} W\\right)$。这样,对早期的维鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性区分开，从而做到多养母鸡,多得鸡蛋。\n如果你有兴趣,还可以查阅相关资料,了解伴性遗传规律在生产实践中的其他应用。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 性染色体携带着许多个基因。判断下列相关表述是否正确。\n(1) 位于 $X$ 或 $Y$ 染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系。\n(2) 位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔遗传规律,但表现出伴性遗传的特点。( )\n2. 在下列系谱图中,遗传病 (图中深颜色表示患者）只能由常染色体上的隐性基因决定的是\nA\n$\\mathrm{C}$\nB\nD 3. 由 $X$ 染色体上的隐性基因导致的遗传病可能具有的特点是\nA. 如果母亲患病，儿子一定患此病\nB. 如果祖母患病，孙女一定患此病\nC. 如果父亲患病,女儿一定不患此病\nD. 如果外祖父患病，外孙一定患此病\n## 二、拓展应用\n1. 人的白化病是常染色体遗传病,正常 $(\\mathrm{A})$ 对白化 (a) 是显性。一对表型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患红绿色盲的男孩。回答下列问题。\n（1）这对夫妇的基因型是\n（2）在这对夫妇的后代中,如果出现既不患白化病也不患红绿色盲的孩子，则孩子的基因型是\n2. 果蝇的灰身 (B) 对黑身 (b) 为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是 $\\mathrm{X}$ 染色体上,某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,然后统计子一代果蝇的表型及数量比,结果为灰身: 黑身 $=3: 1$。根据这一实验数据,还不能确定 $B$ 和 $b$ 是位于常染色体上还是 $\\mathrm{X}$ 染色体上,需要对后代进行更详细的统计和分析。请说说你的想法。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妺染色单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞的遗传多样性。- 受精作用是卵细胞和精子结合成受精卵的过程。受精作用使受精卵（子代的第一个细胞）又恢复到与亲代一样的染色体数目,使亲子代间的遗传组成保持相对的稳定性。同时,䧳雄生殖细胞的多样性和䧳雄生殖细胞结合的随机性,致使同一双亲的后代既相似又不同。这是生物在稳定中发展变化的重要原因。- 摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因，它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体，进而认识到孟德尔遗传规律的本质。- 位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 基于对性状、基因和染色体之间关系的理解,从基因和染色体层面阐明性状遗传中所表现出的分离、自由组合等现象的实质,解释新情境下简单的遗传现象。- 尝试运用假说一演绎法分析萨顿的假说和摩尔根的果蝇杂交实验。- 基于对伴性遗传的认识,运用演绎推理等科学思维,对位于性染色体上的显性和隐性基因的遗传特点进行分析，对常见的由一对等位基因决定的伴性遗传病，能够根据双亲的表型对后代的患病概率作出科学的预测。- 认同摩尔根等科学家尊重科学事实、敢于质疑他人又勇于否定自我的科学精神。- 关注伴性遗传理论和相关技术在生产实践中的应用，并对其应用的影响作出科学的判断。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 在减数分裂 $\\mathrm{I}$ 中会形成四分体,每个四分体具有\nA. 2 条同源染色体,4 个 DNA 分子\nB. 4 条同源染色体,4 个 DNA 分子\nC. 2 条姐妺染色单体,2 个 DNA 分子\nD. 4 条姐妺染色单体,2 个 DNA 分子\n2. 男性患病概率高于女性的隐性遗传病,致病基因很可能在\nA. 线粒体中\nB. $\\mathrm{X}$ 染色体上\nC. $Y$ 染色体上\nD. 常染色体上\n3. 下列关于 $\\mathrm{X}$ 染色体上的显性基因决定的遗传病的叙述,正确的是\nA. 男性患者的后代中,子女各有 $1 / 2$ 患病\nB. 女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常\nC. 表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因\nD. 患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者\n4. XY 型性别决定的生物,群体中的性别比例为 $1: 1$,原因之一是\nA. 雌配子：雄配子 $=1: 1$\nB. 含 $\\mathrm{X}$ 染色体的配子：含 $\\mathrm{Y}$ 染色体的配子 $=$ $1: 1$\nC. 含 $\\mathrm{X}$ 染色体的精子：含 $\\mathrm{Y}$ 染色体的精子= $1: 1$\nD. 含 $X$ 染色体的卵细胞：含 $Y$ 染色体的卵细胞 $=1: 1$\n5. 果蝇的灰身基因（B）对黑身基因（b） 为显性,位于常染色体上;红眼基因 ( $\\mathrm{W}$ ) 对白眼基因 $(\\mathrm{w})$ 为显性,位于 $\\mathrm{X}$ 染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得 $F_{1},F_{1}$ 再自由交配得 $F_{2}$。下列说法正确的是（）\nA. $F_{2}$ 中会产生白眼雌蝇\nB. $F_{1}$ 中无论雌雄都是灰身红眼\nC. $F_{2}$ 中雄蝇的红眼基因都来自 $F_{1}$ 的父方\nD. $F_{1}$ 中雌蝇都是灰身红眼,雄蝇都是灰身白眼\n## 二、非选择题\n1. 下图是抗维生素 D 佝偻病的系谱图（图中深颜色表示患者),据图回答问题。\n(1) 科学家已经确定这种病是显性基因控制的疾病，你能根据系谱图找出依据吗?\n（2）II 代的 5 号和 7 号是否携带致病基因?为什么?\n(3) 如果图中 III代 4 号与正常女性结婚,要想避免后代中出现患者,可以采取哪种优生措施?\n2. 1961 年首次报道性染色体为 3 条的 $X Y Y$ 男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,部分患者的生殖器官发育不全。你认为这种病是父母哪一方在减数分裂的哪个时期出现异常引起的?为避免这些性染色体异常患儿的出生,临床上应进行哪些检查才能预防?3. 人们发现,偶尔会有原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡的羽毛,发出公鸡样的啼声。从遗传的物质基础和性别控制的角度,你怎样解释这种现象出现的可能原因?鸡是 $\\mathrm{ZW}$ 型性别决定,公鸡的两条性染色体是同型的 ( ZZ),母鸡的两条性染色体是异型的 ( ZW)。如果一只母鸡性反转成公鸡,这只公鸡与母鸡交配,后代的性别会是怎样的?4. 从细菌到人类,性状都受基因控制。是否所有生物的基因的遗传,都遵循孟德尔遗传规律?为什么?\n## 第3章 基因的本质\n自从摩尔根提出基因的染色体理论以后,基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”,而是存在于染色体上的一个个单位。但是基因到底是什么呢?摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：就是基因之所以稳定,是因为它代表着一个有机的化学实体。” 这个假设能成立吗?\n揭秘基因的化学本质,解析 DNA 的优美螺旋。验证 DNA 的精巧复制,测读 ATGC 的生命长卷。回响着不同观,点的争论,传颂着合作探究的典范！\n## 第 1 节\nDNA 是主要的遗传物质\n## 问题探讨\n$20 世$ 纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA 组成的。在这两种物质中,究竞哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。\n讨论\n1. 你认为遗传物质可能具有什么特点?2. 你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?\n染色体、蛋白质和 DNA 示意图 (2) 本节聚焦\n- 科学家是怎样证明DNA是遗传物质的?- 为什么说 DNA是主要的遗传物质?- 通过对科学家揭示DNA是遗传物质过程的分析，你对科学发现的过程和方法有娜些领悟?\n## 对遗传物质的早期推测\n20 世纪 20 年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。当时对于其他生物大分子的研究，还没有发现与此类似的结构特点。因此,当时大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。\n到了 20 世纪 30 年代,人们才认识到 DNA 是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖（图 3-1)。组成DNA的脱氧核苷酸有 4 种，每一种有一个特定的碱基。这一认识本可以使人们意识到 DNA的重要性,但是,由于对 DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。\n腺嘌呤脱氧核苷酸胸腺滵啶脱氧核苷酸\n鸟嘌呤脱氧核苷酸\n胞嘧啶脱氧核苷酸\n$\\Delta$ 图3-1 脱氧核苷酸的化学组成\n## 肺炎链球菌的转化实验\n通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的，首先是美国微生物学家艾弗里 (O. Avery，18771955 )，而艾弗里的实验又是在英国微生物学家格里菲思 （ F. Griffith，1877-1941）的实验基础上进行的。\n1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎链球 䒩（Streptococcus pneumoniae）的致病情况。他用两种不同类型的肺炎链球菌感染小鼠。一种类型的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑 ( smooth ),叫作 $\\mathrm{S}$ 型细菌。S 型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。另一种类型的䒩体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的䒩落表面粗䊁（rough ),叫作 $\\mathrm{R}$ 型细菌。$\\mathrm{R}$ 型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。格里菲思\n相关信息\n英膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无英膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有英膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噪,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。的实验过程如图 3-2 所示。\n从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的 $\\mathrm{S}$ 型活细菌,其后代也是有致病性的 $\\mathrm{S}$ 型细菌。由此可以推断:\n从图3-2 肺炎链球䒩的转化实验示意图已经加热致死的 $\\mathrm{S}$ 型细菌,含有某种促使 $\\mathrm{R}$ 型活细菌转化为 $\\mathrm{S}$ 型活细菌的活性物质一一转化因子。\n艾弗里证明DNA 是遗传物质的实验示意图\n实验表明,细胞提取物中含有前文所述的转化因子,而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与 DNA的极为相似,于是艾弗里提出了不同于当时大多数科学家观点的结论: DNA才是使 R型细䒩产生稳定遗传变化的物质。\n## 噬菌体侵染细菌的实验\n1952 年，美国遗传学家赫尔希 ( A. D. Hershey，19081997 ) 和他的助手蔡斯 ( M. C. Chase,1927-2003 ) 以 T2 噬菌体 (图 3-4) 为实验材料,利用放射性同位素标记技术，完成了另一个有说服力的实验。$\\mathrm{T} 2$ 噬䒩体是一种专门寄生在大肠杆䒩体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有 DNA。T2 噬菌体侵染大肠杆菌后（图 3-5 ),就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解，释放出大量的噬䒩体。\n赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素 ${ }^{35} \\mathrm{~S}$ 和放射性同位素 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 的培养基中培养大肠杆䒩,再用上述大肠杆䒩 培养 $\\mathrm{T} 2$ 噬菌体,得到蛋白质含有 ${ }^{35} \\mathrm{~S}$ 标记或 DNA含有 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 标记的噬菌体。然后,用 ${ }^{35} \\mathrm{~S}$ 或 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 标记的 $\\mathrm{T} 2$ 噬菌体分别侵染末被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心 (图 3-6)。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细䒩分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的 $\\mathrm{T} 2$ 噬 䒩体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离\n从图3-5 噬䒩体侵染细菌的电镜照片\n相关信息\n在 $\\mathrm{T} 2$ 筥菌体的化学组成中,$60 \\%$ 是蛋白质，$40 \\%$ 是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现: 用 ${ }^{35} \\mathrm{~S}$ 标\n从图3-6 噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在上清液中;用 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 标记的一组实验,放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。想一想，这一结果说明了什么?\n进一步观察发现：在细䒩裂解释放出的噬䒩体中,可以检测到 ${ }^{32} \\mathrm{P}$ 标记的 DNA，但不能检测到 ${ }^{35} \\mathrm{~S}$ 标记的蛋白质。想一想，这一结果又说明了什么?\n赫尔希和蔡斯的实验表明：噬䒩体侵染细菌时，DNA 进人细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬䒩体的各种性状,是通过亲代的 DNA遗传的。DNA 才是噬䒩体的遗传物质。\n## 思考·讨论\n## 证明DNA 是遗传物质的实验\n1. 艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料,以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点?2. 从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?3. 艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示?\n图3-7 烟草花叶病毒的示意\n图 (左) 和电镜照片 (右)\n只有 DNA 是遗传物质吗?\n后来的研究证明，遗传物质除DNA外，还有 RNA。有些病毒不含有 DNA，只含有蛋白质和 RNA，如烟草花叶病毒 (图 3-7)。从烟草花叶病毒中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的 RNA，却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA 是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质。\n## 科学方法\n## 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”\n在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解” 的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加 $\\mathrm{FeCl}_{3}$ 溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。\n## 一、概念检测\n1. 枯草杆菌具有不同类型,其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质,加人培养基中,培养不能合成组氨酸的枯草杆菌,结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是\nA. 多肽\nB. 多糖\nC. 组氨酸\nD. DNA\n2. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明\nA. DNA 是遗传物质\nB. 遗传物质包括蛋白质和 DNA\nC. 病毒中有DNA，但没有蛋白质\nD. 细菌中有 DNA，但没有蛋白质\n## 二、拓展应用\n1. $\\mathrm{T} 2$ 噬菌体侵染大肠杆䒩时,只有噬菌体的 DNA进人细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后,释放出的大量噬 䒩体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。2. 结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。\n## 生物科技进展\n## 生物信息学及其应用\n2017 年 1 月,一篇发表于《自然》( Nature) 杂志的论文宣布,基于对现代人与古人类基因组序列的测定、比较和分析,科学家进一步证实了现代人起源于非洲,并逐渐迁移至世界各地的推论。这项重要成果就是生物信息学在考古研究中应用的例证。生物信息学让我们能够成功地追溯人类迁移的历史。\n生物信息学是一门涉及生物学、数学及计算机科学的交叉学科,它涵盖的范围很广。从数据分析的角度看,主要是指核酸与蛋白质序列数据的计算机处理和分析,即利用具有高速运算能力的计算机,处理数以亿计的序列数据,解决核酸碱基序列中究竟包含什么信息,这些信息怎样控制有机体的发育,哪些基因与疾病的发生相关,基因组本身又是怎样进化的等问题。生物信息学在生物、医药和农业等方面都有着广泛的应用。\n截至 2019 年 2 月,已对约 4.2 万种生物的基因组进行了测序。海量的核酸与蛋白质序列数据,给科学研究提供了丰富的资源。为了便于管\n理应用这些数据,2015年3月12日出版的世界各地相继建立《细胞》(Cell) 杂志的起多个生物学数据封面\n库,如我国基于 3000 份水稻基因组序列数据而建立的“水稻功能基因组和育种信息数据库”,美国的序列数据库 GenBank,欧洲分子生物学实验室的EMBL数据库,等等。\n诺贝尔奖获得者吉尔伯特 (W. Gilbert) 在 1991 年曾经指出:“传统生物学解决问题的方式是从实验出发的。现在,全部基因都将知晓,并以电子可操作的方式驻留在数据库中,新的生物学研究模式的出发点应是理论的。一个科学家将从理论推测出发,然后再回到实验中去,追踪或验证这些理论假设。”可见,生物信息学不仅帮助人们有效利用海量的生物数据资源,还推动着生物学研究范式的创新。\n## 第 2 节\nDNA 的结构\n## 问题探讨\n坐落于北京中关村高科技园区的 DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型吸引着过往行人。你知道为什么将它作为高科技的标志吗?\n上网查阅有关 DNA 的信息,收集你感兴趣的资料与同学交流共享\nDNA 雕塑 (°) 本节聚焦\n- 沃森和克里克是怎样揭示 DNA 的双螺旋结构的?这一研究过程给我们哪些启示?- DNA的双螺旋结构有哪些主要特点?在确信 DNA 是生物体的遗传物质后，人们更加迫切地想知道: DNA是怎样储存遗传信息的?又是怎样决定生物性状的?要回答这些问题,首先需要弄清楚 DNA的结构。\n## DNA 双螺旋结构模型的构建\n在对 DNA结构的探索中，于 1953 年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森 (J. D. Watson,1928-）和英国物理学家克里克 (F. Crick，1916-2004),DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现,在生物学的发展中具有里程碑式的意义。\n## 思考 · 讨论\n## DNA 结构模型的构建\n1951 年秋天，一直对 DNA结构的奥秘感兴趣的沃森,来到英国剑桥大学卡文迪什实验室工作。在这里,他遇到了同样对 DNA 结构着迷的克里克。\n研究 DNA 结构常用的方法是 X射线晶体衍射法。物理学家出身的克里克对 $X$ 射线晶体衍射图谱的分析十分熟悉,能够帮助沃森理解晶体学原理,而沃森可以帮助克里克理解生物学的内容。两人决定合作进行 DNA结构的研究。\n当时,科学界已经认识到: DNA 是以 4 种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这 4 种脱氧核苷酸分别含有 $A、T、G、C 4$ 种碱基。但是,人们并不清楚这 4 种脱氧核苷酸是如何构成DNA的。英国物理学家威尔金斯 (M. Wilkins,1916-2004) 和他的同事富兰克林 ( R. E. Franklin，1920-1958) 应用 $X$ 射线衍射技术获得了高质量的 DNA衍射图谱 (图A)。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础，推算出 DNA呈螺旋结构。\n图 A 富兰克林拍摄的 DNA 衍射图谱\n沃森和克里克尝试搭建了很多种不同的双螺旋和三螺旋结构模型,但都被否定了。1952年春天,奥地利生物化学家查哥夫 ( E. Chargaff,1905-2002) 访问了剑桥大学,沃森和克里克从他那里得知了一条重要信息: 在DNA 中,腺嘌呤 (A) 的量总是等于胸腺嘧啶 $(T)$ 的量;鸟嘌呤 $(G)$ 的量总是等于胞嘧啶 (C) 的量。\n这让沃森和克里克十分兴奋,他们构建了一个将碱基安排在双链螺旋内部,脱氧核糖一磷酸骨架安排在螺旋外部的模型 (图 B )。在这个模型中,$\\mathrm{A}$ 与 $\\mathrm{T}$ 配对,$\\mathrm{G}$ 与 $\\mathrm{C}$ 配对,DNA两条链的方向是相反的。结果发现: $\\mathrm{A}-\\mathrm{T}$ 碱基对与 $\\mathrm{G}-\\mathrm{C}$ 碱基对具有相同的形状和直径,这样组成的 DNA 分子具有恒定的直径,能够解释 $A、T、G、C$ 的数量关系。当他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的 $\\mathrm{X}$ 射线衍射照片比较时,发现模型与基于照片推算出的 DNA双螺旋结构相符。\n图 B 沃森和克里克搭建的 DNA 双螺旋结构模型\n1953 年，沃森和克里克撰写的《核酸的分子结构一脱氧核糖核酸的一个结构模型》论文在英国《自然》杂志上刊载 (见本章题图 ),引起了极大的轰动。1962 年,沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。\n讨论\n1. 请你根据资料回答有关 DNA 结构方面的问题。\n（1）DNA 是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?\n（ 2 ）DNA 的基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于 DNA 的什么部位?\n（3）DNA 中的碱基是如何配对的?它们位于 DNA 的什么部位?\n2. 沃森和克里克默契配合，揭示了 DNA 的双螺旋结构,是科学家合作研究的典范,在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你哪些启示?系，叫作碱基互补配对原则。\n脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 $1^{\\prime}-\\mathrm{C}$,与磷酸基团相连的碳叫作 $5^{\\prime}-\\mathrm{C}。$\nDNA 的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称\n-端,另一端有一个羟基 $(-\\mathrm{OH})$,称作 $3^{\\prime}$-端。DNA的两条单链走向相\n从双链的一端起始,一条单链是从 5'-端到 3'-端的,另一条单链则是从 $3^{\\prime}$ 端\n一端的。\n脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 $1^{\\prime}-\\mathrm{C}$,与磷酸基团相连的碳叫作 $5^{\\prime}-\\mathrm{C}$。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称\n-端,另一端有一个羟基 $(-\\mathrm{OH})$,称作 $3^{\\prime}$-端。DNA的两条单链走向相\n从双链的一端起始,一条单链是从 $5^{\\prime}$ '端到 $3^{\\prime}$ 端的,另一条单链则是从 $3^{\\prime}$-端\n一端的。\n脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 $1^{\\prime}-\\mathrm{C}$,与磷酸基团相连的碳叫作 $5^{\\prime}-\\mathrm{C}$。DNA 的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称\n作 $5^{\\prime}$-端,另一端有一个嵯基 $(-\\mathrm{OH})$,称作 $3^{\\prime}$-端。DNA的两条单链走向相\n反,从双链的一端起始,一条单链是从 $5^{\\prime}$ 端到 $3^{\\prime}$-端的,另一条单链则是从 $3^{\\prime}$-端\n到 $5^{\\prime}$-端的。\n脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作 $1^{\\prime}-\\mathrm{C}$,与磷酸基团相连的碳叫作 $5^{\\prime}-\\mathrm{C}$。DNA 的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称\n作 $5^{\\prime}$-端,另一端有一个嵯基 $(-\\mathrm{OH})$,称作 $3^{\\prime}$-端。DNA的两条单链走向相\n反,从双链的一端起始,一条单链是从 $5^{\\prime}$ 端到 $3^{\\prime}$-端的,另一条单链则是从 $3^{\\prime}$-端\n到 $5^{\\prime}$-端的。到 5 '-端的。\n## DNA 的结构\nDNA 双螺旋结构（图 3-8 ) 的主要特点如下。（1 DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。( 2 ) DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列在内侧。(3) 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律: $\\mathrm{A}$ (腺嘌呤) 一定与 $\\mathrm{T}$ ( 胸腺嘧啶 ) 配对;$G$ (囡嘌呤 ) 一定与 $\\mathrm{C}$ (胞嘧啶) 配对。碱基之间的这种一一对应的关\n从图3-8 DNA的结构模式图\n## 制作 DNA 双螺旋结构模型\n## 目的要求\n通过制作 DNA 双螺旋结构模型，加深对 DNA 结构特点的认识和理解。\n材料用具\n曲别针、泡沬塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品,都可用作模型制作的材料。\n模型设计\n制作模型前首先应该进行设计，并考虑以下问题。\n1. 分别用哪几种材料来代表组成 DNA 的磷酸、脱氧核糖和碱基?这 3 种物质是在什么部位相互连接的?怎样将这几种材料正确地连接起来?2. DNA 中每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的?怎样将脱氧核苷酸正确地连接起来?3. 在模型中，如何体现 DNA的两条链是反向平行的?又怎样体现两条链的碱基之间互补配对?\n## 讨论\n1. DNA只含有 4 种脱氧核苷酸,它为什么能够储存足够量的遗传信息?2. DNA是如何维系它的遗传稳定性\n的?\n学生制作的模型\n3. 你能够根据 DNA 的结构特点,设想 DNA 的复制方式吗?\n## 一、概念检测\n1. DNA两条单链的碱基数量关系是构建 DNA 双螺旋结构模型的重要依据。判断下列相关表述是否正确。\n( 1 ) DNA两条单链不仅碱基数量相等,而且都有 A、T、G、C 四种碱基。\n( 2 ) 在 DNA 的双链结构中,碱基的比例总是 $(\\mathrm{A}+\\mathrm{G}) /(\\mathrm{T}+\\mathrm{C})=1$。\n2. 下面是 DNA 的结构模式图,请写出图中 (1) (10) 的名称。\n(1);(2)\n(3);(4)\n(5);(6)\n(7);8\n(9);(10)\n3. 在含有 4 种碱基的 DNA区段中，腺嘌呤有 $a$ 个，占该区段全部碱基的比例为 $b$，则\nA. $b \\leqslant 0.5$\nB. $b \\geqslant 0.5$\nC. 胞嘧啶为 $a(1 / 2 b-1)$ 个\nD. 胞嘧啶为 $b(1 / 2 a-1)$ 个\n4. 一条DNA单链的序列是 5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是\nA. 5'-CTATGG-3'\nB. 5'-GATACC-3'\nC. 5'-GGTATC-3'\nD. 5'-CCATAG-3'\n## 二、拓展应用\n碱基互补配对原则对遗传信息的传递具有什么意义?\n## 科学 ·技术 ·社会\n## DNA 指纹技术\n人的遗传信息主要分布于染色体上的 DNA 中。两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微,因此,DNA 可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。\n应用DNA指纹技术时,首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开,再在现代刑侦领域中，DNA指纹技术发挥着越来越重要的作用。只需要一滴血、精液或是一根头发等样品,刑侦人员就可以进行DNA指纹鉴定。你能从下面的DNA指纹图判断出怀疑对象中谁是罪犯吗?此外,DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。\n经过一系列步聚，最后形成如右图所示的DNA指纹图。因为每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。\nDNA 指纹图\n## 第 3 节\nDNA 的复制\n## 问题探讨\n沃森和克里克在发表DNA双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道:“值得注意的是,我们提出的这种碱基特异性配对方式,暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”\nin the following communications. We were not aware of the details of the results presented there when we devised our structure,which rests mainly though not entirely on published experimental data and stereochemical arguments.\nIt has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.\nFull details of the structure,including the conditions assumed in building it,together with a set of co-ordinates for the atoms,will be published elsewhere.\n## 讨论\n《核酸的分子结构》论文节选\n1. 碱基互补配对原则暗示 DNA 的复制机制可能是怎样的?2. 这句话中为什么要用“可能” 二字?这反映科学研究具有什么特点?\n对 DNA 复制的推测\n沃森和克里克紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传\n( ) 本节聚焦\n- 怎样证明 DNA是半保留复制的?- DNA的复制过程是怎样的?- DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义?DNA分子中,都保留了原来DNA分子中的一条链,因此,这种复制方式称作半保留复制 (图 3-9,左)。\n这一假说提出后,也有人持不同观点,提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指DNA复制以DNA 双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的 (图 3-9，右）。到底哪种假说正确呢?\nDNA 半保留复制的实验证据\n要证明DNA复制是半保留复制，就需要通过实验区分亲代与子代的DNA。\n1958 年,美国生物学家梅塞尔森 (M. Meselson,1930- ) 和斯塔尔 ( F. Stahl，1929一) 以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术,设计了一个巧妙的实验。\n从图3-9 半保留复制 (左) 和全保留复制 (右) 示意图\n## 证明DNA 半保留复制的实验\n## 背景知识\n${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 和 ${ }^{14} \\mathrm{~N}$ 是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同，含 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 的 DNA 比含 ${ }^{14} \\mathrm{~N}$ 的 DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。\n实验过程\n科学家先用含有 ${ }^{15} \\mathrm{NH}_{4} \\mathrm{Cl}$ 的培养液培养大肠杆䒩，让大肠杆䒩繁殖若干代，这时，\n大肠杆菌的 DNA几乎都是 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 标记的。然后,将大肠杆菌转移到含有 ${ }^{14} \\mathrm{NH}_{4} \\mathrm{Cl}$ 的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取 DNA,再将提取的 DNA进行离心,记录离心后试管中 DNA的位置。\n## 实验预期\n假设DNA 是半保留复制,离心后试管中DNA的位置会是怎样的呢?这就需要运用演绎推理来预测。\n大肠杆菌在含 ${ }^{15} \\mathrm{NH}_{4} \\mathrm{Cl}$ 的培养液中生长若干代\n如果 DNA 复制\n是半保留复制\n第一代会出现的结果是\n证明 DNA复制方式的实验示意图\n讨论\n1. 请运用演绎推理来分析实验过程,完成上述实验预期，填写图中的方框。2. 假如全保留复制是正确的,实验预期又会是怎样的?科学家完成上述实验的结果是：亲代大肠杆菌的 DNA 经离心处理后,试管中只出现了一条 DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 标记的亲代双链 DNA $\\left({ }^{15} \\mathrm{~N} /{ }^{15} \\mathrm{~N}-\\mathrm{DNA}\\right)$;将转移培养后第一代细䒩的 DNA离心后,试管中也只有一条带,但位置居中,说明其密度居中,是只有一条单链被 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 标记的子代双链 DNA $\\left({ }^{15} \\mathrm{~N} /{ }^{14} \\mathrm{~N}-\\mathrm{DNA}\\right)$；将第二代细䒩的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中,为 ${ }^{15} \\mathrm{~N} /{ }^{14} \\mathrm{~N}-\\mathrm{DNA}$,另一条带的位置更靠上,说明其密度最小,是两条单链都没有被 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 标记的子代双链 DNA $\\left({ }^{14} \\mathrm{~N} /{ }^{14} \\mathrm{~N}-\\mathrm{DNA}\\right)$。实验结果证明: DNA 的复制是以半保留的方式进行的。\n## DNA 复制的过程\nDNA的复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代DNA的过程。在真核生物中,这一过程是在细胞分裂前的间期,随着染色体的复制而完成的。\n复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋。然后,DNA 聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构（图 3-10)。这样,复制结束后,\n第一代只出现一条居中的 DNA条带,这个结果排除了哪种复制方式?\n一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。新复制出的两个子代 DNA 分子,通过细胞分裂分配到子细胞中。\nDNA 复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。\nDNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. DNA复制是在为细胞分裂进行必要的物质准备。据此判断下列相关表述是否正确。\n(1) DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。\n（2）在细胞有丝分裂的中期,每条染色体是由两条染色单体组成的,所以DNA的复制也是在这个时期完成的。\n2. DNA复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。下列关于 DNA复制的叙述,正确的是 ( )\nA. 复制均在细胞核内进行\nB. 碱基互补配对原则保证了复制的准确性\nC. 1 个DNA分子复制 1 次产生 4 个DNA分子\nD. 游离的脱氧核苷酸在解旋酶的作用下合成子链\n3. 将 DNA双链都被 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 标记的大肠杆䒩放在含有 ${ }^{14} \\mathrm{~N}$ 的培养基中培养,使其分裂 3 次,下列叙述正确的是\nA. 所有的大肠杆菌都含有 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$\nB. 含有 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 $1 / 2$\nC. 含有 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 $1 / 4$\nD. 含有 ${ }^{15} \\mathrm{~N}$ 的 DNA分子占全部DNA分子的比例为 $1 / 8$\n## 二、拓展应用\n1. 虽然 DNA复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性,但是,DNA平均每复制 $10^{9}$ 个碱基对，就会产生 1 个错误。请根据这一数据计算,约有 31.6 亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生多少个错误?这些错误可能产生什么影响?2. 已知果蝇的基因组大小为 $1.8 \\times 10^{8} \\mathrm{bp}(\\mathrm{bp}$ 表示碱基对 )，真核细胞中DNA复制的速率一般为 $50 \\sim 100 \\mathrm{bp} / \\mathrm{s}$。下图为果蝇 DNA 的电镜照片,图中的泡状结构叫作 DNA复制泡，是 DNA上正在复制的部分。请你推测果蝇 DNA形成多个复制泡的原因。\n果蝇 DNA 的电镜照片\n## 第 4 节\n## 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段\n## 问题探讨\n我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比,转基因鲤鱼的生长速率加快。\n据科学家介绍,外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的 DNA 上才能发挥作用。\n讨论\n1. 为什么转基因鲤鱼的生长速率更快?\n转基因鲤鱼（右）\n2. 导入的外源基因是 1 个 DNA 分子，还是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列?\n为什么外源基因必须整合到受体细胞的 DNA上才能发挥作用?科学家已证明DNA 是遗传物质,那么,基因与 DNA之间是什么关系呢?\n## 说明基因与 DNA 关系的实例\n基因与 DNA究竟是什么关系?下面的资料会给你许多启示，请阅读和讨论。(°) 本节聚焦\n- 基因是什么?- DNA是如何携带遗传信息的?- 如何理解 DNA 的多样性和特异性?\n## 思考·讨论\n## 分析基因与 DNA 的关系\n1. 大肠杆菌细胞的拟核有 1 个DNA分子 (图 A),长度约为 $4.7 \\times 10^{6}$ 个碱基对,在 DNA分子上分布了大约 $4.4 \\times 10^{3}$ 个基因，每个基因的平均长度约为 $1 \\times 10^{3}$ 个碱基对。2. 生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色苂光 (图 B),这是因为水母的 DNA上有一段长度为 $5.17 \\times 10^{3}$ 个碱基对的片段一一绿色苂光蛋白基因。转基因实验表明,转人了水母绿色苂光蛋白基因的转基\n图 A 正在分裂的大肠杆菌，细胞内的 DNA被染成红色\n图 B 发出绿色苂光的水母因鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光 (图C)。\n3. 人类基因组计划测定的是 24 条染色体 ( 22 条常染色体 $+X+Y)$ 上DNA的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子。这 24 个DNA 分子大约含有 31.6 亿个碱基对,其中,构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2\\%。\n## 讨论\n1. 生物体内的 DNA 分子数目与基因数目相同吗?生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 分子的碱基总数相同吗?如果不同,说明了什么?2. 你如何理解基因具有遗传效应?本\n图 C 正常光线 (左) 及紫外线照射下 (右) 的 4只小鼠,其中 3 号小鼠为对照组,$1、2、4$ 号小鼠转人了绿色苂光蛋白基因\n节“问题探讨” 中提到的生长激素基因的遗传效应是什么?\n3. 请从 DNA 水平上给基因下一个定义,要求既能反映基因与 DNA 的关系,又能体现基因的作用。\n## 相关信息\n第一个把遗传物质设定为一种信息分子,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家,是量子物理学的奠基人薛定谔，他在《生命是什么》一书中用物理学的概念分析了生命现象。除了上述资料,你还知道哪些实例,能够揭示基因的含义,说明基因与 DNA的关系?\n## DNA 片段中的遗传信息\n不难看出，一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段,有着特定的遗传效应,这说明 DNA必然蕴含了大量的遗传信息。DNA只含有 4 种脱氧核苷酸（分别含 $A、T、G、C 4$ 种碱基）,为什么能够储存大量的遗传信息呢?\n## 思考 · 讨论\n## 分析脱氧核茑酸序列与遗传信息的多样性\n7 种音符可以组成各种美妙的旋律。26 个英文字母可以组成许许多多词汇和句子,形成传递和交流信息的语言。由 4 种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列,足以储存生物体必需的全部遗传信息吗?\n资料 11 个DNA 分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,从头至尾没有变化,而骨架内侧 4 种碱基的排列顺序却是可变的。\n如果 1 个碱基对组成 1 个基因,4 种碱基对的排列可能形成 4 种基因（这仅仅是假设);如果 2 个碱基对组成 1 个基因,则可能形成 16 ( 即 $4 \\times 4$ ) 种基因;如果 3 个碱基对组成 1 个基因,则可能形成 $64($ 即 $4 \\times 4 \\times 4$ ) 种基因。\n资料 2 资料 1 的推算是建立在所有碱基对的随机排列都能构成基因这一假设上的。事实上，大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内,而有些序列却会在生物体内重复许多次。\n## 讨论\n1. 如果是 100 个碱基对组成 1 个基因,可能组合成多少种基因?2. 怎样理解 DNA 的多样性和特异性?你能从 DNA 的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗?3. 在刑侦领域,DNA 能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性,你能分析这一方法的科学依据吗?4. 你认为基因是碱基对随机排列成的 DNA 片段吗?为什么?\n研究表明，DNA能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA 的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。\n有些病毒的遗传物质是 RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA 片段。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 科学研究发现,末经人工转基因操作的番著都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是\nA. 农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制\nB. 农杆䒩和番薯的基因都是 4 种碱基对的随机排列\nC. 农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的 DNA片段\nD. 农杆䒩这些特定的基因可能在自然条件下转人了番薯细胞\n2. 整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系,并以你认为最简明的形式表示出来。\n## 二、拓展应用\n1. 在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”,经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物中华斑羚。你认为执法部门最可能采取哪种检测方法?为什么?2. 我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术,针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢?请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。\n## 生物科技进展\n## 单细胞基因组测序\n人类遗传病致病基因的碱基序列与正常基因的存在差别,有时一个碱基的差别就会导致遗传病的发生。因此,基因测序能够在遗传病防治中发挥重要作用。\n2014 年 11 月，一个经单细胞基因组测序进行遗传病笑查的试管婴儿在北京大学第三医院出生。这个健康婴儿的母亲患有常染色体单基因显性遗传病,在自然生育条件下，她的孩子的患病概率是 50\\%。怎样避免她的孩子患这种遗传病呢?初级卵母细胞经过减数分裂会形成卵细胞和极体,如果知道极体的基因组序列,就可以推测出这个卵细胞的基因组序列。选择不含致病基因的卵细胞,再利用试管婴儿技术,就可以获得健康的婴儿。\n分离单个细胞,在技术上已不是难题,难点是怎样获知一个细胞内的基因组序列。传统的基因测序往往通过提取大量细胞中的DNA 来进行。为了获得足够的DNA进行测序,通常需要数以千计甚至百万计的细胞作为样品。然而,一个细胞内的基因组DNA只有两个拷贝,是皮克 $\\left(\\mathrm{pg},1 \\mathrm{pg}=10^{-12} \\mathrm{~g}\\right)$ 级的痕量水平,远远低于测序对样品浓度的要求。\n北京大学的科研人员应用一种单细胞基因组扩增技术,成功地在体外对分离得到的极体进行了基因组扩增，并完成了测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因,最终通过试管婴儿技术帮助遗传病患者夫妇获得了健康婴儿。\n单细胞基因组测序有着广泛的应用前景。例如,了解癌细胞的基因突变以及在肿瘤发生过程中的变化,分析不同细胞内“定居”着哪些基因等。\n## 与生物学有关的职业\n## 测序工程师\n就业单位科研单位、医学分析和鉴定中心、生物技术公司等。\n主要任务处理待测序的生物样品,测定其 DNA 或 RNA 的碱基序列，根据研究目的和要求进行序列分析,得出研究结论等。\n工作方式在实验室进行基因组学、分子生物学或遗传学的实验操作,利用 DNA测序仪进行测序，运用生物信息软件分析序列等。\n学历要求基因组学、分子生物学、遗传学或生物信息学等专业的大学本科及以上学历。须具备的素质首先,要有生物学知识作为储备,能够完成生物学实验;其次,要有严谨、认真的工作态度;另外,还应当严格遵守实验室的管理条例和工作程序。\n职业乐趣当你看到神秘的序列信息呈现在眼前，当你破解“天书”一般的密码、识别背后的秘密时，会倍感发现的喜悦!\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 亲代的遗传信息是通过DNA 遗传给子代的。DNA是主要的遗传物质。- DNA双螺旋结构的主要特点是：DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;两条链上的碱基按照碱基互补配对原则连接成碱基对。- DNA 的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性,新合成的每个DNA分子中都保留了原来 DNA分子中的一条链。DNA 通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。- 组成 DNA 的碱基虽然只有 4 种，但是，碱基的排列顺序却是千变万化的。碱基序列的多样性构成了DNA 的多样性,DNA因而能够储存大量的遗传信息。而碱基特定的排列顺序构成了每个DNA 分子的特异性。- 对绝大多数生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌等实验的学习,认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据;通过分析 DNA 半保留复制的实验证据,阐明运用假说一演绎法进行科学探究的基本思路。- 基于对DNA 的结构特点以及DNA 半保留复制机制的理解，进一步形成结构与功能相适应的观念。- 通过对同位素标记等技术的学习,举例说明物理学和化学方法在生物学研究中的重要作用,并能在新情境下运用这些方法分析和解决问题。- 基于科学家对基因本质的探索历程,认同科学探究是一个不断深化的过程;科学家探索求真的科学精神,以及交流合作、技术进步、多学科交叉渗透等，对于科学的发展都具有重要作用。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 本章介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明 DNA 是遗传物质,这两个实验在设计思路上的共同点是\nA. 重组DNA片段,研究其表型效应\nB. 去掉DNA片段,研究其表型效应\nC. 设法分别研究DNA 和蛋白质各自的效应\nD. 应用同位素标记技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递\n2. 在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对噬菌体外壳蛋白质合成的描述,正确的是\nA. 氨基酸原料和酶来自细菌\nB. 氨基酸原料和酶来自噬菌体\nC. 氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体\nD. 氨基酸原料来自噬菌体，酶来自细菌\n3. 烟草花叶病毒 (TMV) 和车前草花叶病毒 ( HRV ) 同属于 RNA病毒,都可以使烟草患病。将 TMV 的RNA 和 HRV 的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病,可能观察到的现象是\nA. 能检测到 TMV 的 RNA 和蛋白质\nB. 能检测到 HRV 的 RNA 和蛋白质\nC. 能检测到TMV的 RNA 和HRV的蛋白质\nD. 能检测到 HRV的 RNA和 TMV的蛋白质\n4. 研究人员对数千种生物的 DNA 碱基序列进行测定发现,没有任何两个物种的 DNA序列是一样的。DNA具有多样性的主要原因是\nA. DNA由 4 种碱基组成\nB. DNA具有规则的双螺旋结构\nC. DNA具有碱基互补配对的特点\nD. DNA的碱基对有很多种不同的排列顺序\n## 二、非选择题\n1. DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物 DNA 分子的差异。当两种生物的 DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链（如下图所示 )。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,这是为什么?\n2. 某科学家分析了多种生物 DNA 的碱基组成,一部分实验数据如以下两表所示。据表回答下面的问题。\n| 来源 | $\\frac{\\mathrm{A}}{\\mathrm{G}}$ | $\\frac{\\mathrm{T}}{\\mathrm{C}}$ | $\\frac{\\mathrm{A}}{\\mathrm{T}}$ | $\\frac{\\mathrm{G}}{\\mathrm{C}}$ | $\\frac{\\text { 嘌呤 }}{\\text { 淧啶 }}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 人 | 1.56 | 1.75 | 1.00 | 1.00 | 1.0 |\n| 鲱鱼 | 1.43 | 1.43 | 1.02 | 1.02 | 1.02 |\n| 小麦 | 1.22 | 1.18 | 1.00 | 0.97 | 0.99 |\n| 结核分枝 | | | | | |\n| 杆菌 | 0.4 | 0.4 | 1.09 | 1.08 | 1.1 |\n| 生物 | 猪 | | | 牛 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 器官 | 肝 | 脾 | 胰 | 肺 | 肾 | 胃 |\n| $(\\mathrm{A}+\\mathrm{T})$ | | | | | | |\n| $(\\mathrm{G}+\\mathrm{C})$ | 1.43 | 1.43 | 1.42 | 1.29 | 1.29 | 1.30 |\n(1) 不同生物的 DNA 中 4 种脱氧核苷酸的比例相同吗?这说明 DNA具有什么特点?\n(2) 同种生物不同器官细胞的 DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明 DNA具有什么特点?为什么?不同生物的 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~T}$ 之和与 $\\mathrm{G}、\\mathrm{C}$ 之和的比值不一致,这说明了什么?为什么?\n(3) 除少数病毒外,所有生物的 DNA都由 4 种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因。\n## 第 4 章 基因的表达\n遗传物质实验证据的获得和 DNA 双螺旋结构模型的建立,揭示了基因的化学本质,生物学的研究从此以空前的步伐前进。但是,基因又是如何起作用的呢?\n将苏云金杆菌抗虫蛋白基因 ( $B t$ 抗虫蛋白基因 ) 转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生 Bt 抗虫蛋白。转入的是基因,得到的却是蛋白质!为什么会这样?原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。\n为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢?基因的表达过程是怎样的?各种生物的基因表达过程有什么共同点呢?\n## 第 1 节\n## 基因指导蛋白质的合成\n## 问题探讨\n有些科幻电影围绕着虚构的末来场景,展现了这样的科学幻想: 各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗,而这些“复活” 的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA培育繁殖而来的。\n## 讨论\n从原理上分析,利用已灭绝生物的 DNA,真的能够使这些生物“复活”吗?\n北京自然博物馆的恐龙模型 (° 本节聚焦\n- 基因如何指导蛋白质的合成?- 中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的?- 几乎所有生物共用同一套密码子的基本事实，给我们什么启示?\n## 想象空间\n如果把细胞核想象成司令部，把细胞质想象成战场，那么DNA相当于什么角色?它为什么不能到细胞质中直接指挥蛋白质的合成?基因如何指导蛋白质的合成?我们知道,基因是有遗传效应的DNA片段。DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的。那么,DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢?当遗传信息到达细胞质后,细胞又是怎样解读的呢?\n## 遗传信息的转录\n细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成?科学家推测，在 DNA 和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质,它就是 RNA。\nRNA 是什么物质?为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢?\nRNA 是另一类核酸,它的分子组成与 DNA 的很相似: 它也是由基本单位一一核苷酸连接而成的,核苷酸也含有 4 种碱基，这些特点使得 RNA具备准确传递遗传信息的可能。与 DNA不同的是,组成 RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖 (图 4-1);RNA 的碱基组成中没有碱基 $\\mathrm{T}$ ( 胸腺 -图4-1 核糖和脱氧核糖的结构模式图\n；RNA一般是单链,而且比 DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。\n这种作为 DNA 信使的 RNA 叫信使 RNA ( messenger RNA),也叫 mRNA。此外还有转运 RNA ( transfer RNA ),也叫 tRNA，以及核糖体 RNA (ribosomal RNA ),也叫 rRNA（图 4-3 )。\nDNA 的遗传信息是怎样传给 mRNA 的?\n科学家通过研究发现,RNA 是在细胞核中,通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录 ( transcription)。下面以 mRNA 为例说明转录的基本过程。当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA 聚合酶与编码这个蛋白质的一段 DNA 结合,使 DNA 双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与 DNA 模板链上的碱基互补配对,在 RNA 聚合酶的作用下,依次连接,然后形成一个 mRNA 分子 ( 图 4-4)。\n| 脱氧核糖 | 磷酸 | 核糖 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| DNA | 腺嘌呤 (A) | RNA |\n| 鸟嘌呤 (G) | | |\n| 胸腺嘧啶 (T) 胞嘧啶 (C) 尿嘧啶 (U) | | |\nA图4-2 DNA与RNA在化学组成上的区别\nவ图4-3 三种主要的RNA 示意图第1步 DNA双链解开，碱基暴露出来第2步游离的核糖核苷酸与DNA 模板链上的碱基互补配对，在 RNA聚合酶的作用下开始mRNA 的合成第 3 步新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA 分子上第4步合成的mRNA 从 DNA 链上释放。而后,DNA 双螺旋恢复\n\\图4-4 以DNA为模板转录RNA的示意图\n## 遗传信息的转录过程\n1. 转录与 DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?2. 与 DNA复制相比,转录所需要的原料和酶各有什么不同?3. 转录成的 RNA 的碱基序列，与 DNA 两条单链的碱基序列各有哪些异同?\n## 相关信息\ntRNA 和 rRNA 参与蛋白质的合成过程，但是这两种 RNA 本身不会翻译为蛋白质。遗传信息的翻译\nmRNA合成以后,通过核孔进人细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以 $m R N A$ 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译（translation )。\n你已经知道，核酸的碱基序列蕴含着遗传信息。翻译的实质是将 mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。想一想你查阅英汉词典的过程,正是借助于英文单词与汉字的对应关系,你才能将一篇英文翻译成中文。要想知道 mRNA 是如何翻译成蛋白质的,首先也要寻找 mRNA 的碱基与氨基酸之间的对应关系。\n碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?\nDNA 和 RNA都只含有 4 种碱基，而在绝大多数生物体内,组成蛋白质的氨基酸有 21 种。这 4 种碱基是怎么决定蛋白质的 21 种氨基酸的呢?设想一下，如果 1 个碱基决定 1 个氨基酸，那么，4种碱基只能决定 4 种氨基酸，这显然是不够的。如果 2 个碱基决定 1 个氨基酸,4 种碱基能决定 16 (即 $4^{2}$ ) 种氨基酸,还是不够。如果 3 个碱基决定 1 个氨基酸,4 种碱基能决定 64 (即 $4^{3}$ ) 种氨基酸,这种方式能够满足组成蛋白质的 21 种氨基酸的需要。\n上述推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来,科学家又通过一步步的推测与实验，最终破解了遗传密码，得知 mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。每 3 个这样的碱基叫作 1 个密码子（图 4-5)，科学家将 64 个密码子编制成了密码子表（表 4-1）。$\\nabla$ 表4-1 21 种氨基酸的密码子表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 第一个 } \\\\ \\text { 碱基 }\\end{array}$ | 第二个碱基 | | | | $\\begin{array}{c}\\text { 第三个 } \\\\ \\text { 碱基 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | U | $\\mathrm{C}$ | A | G | |\n| U | $\\begin{array}{l}\\text { 苯丙氨酸 } \\\\ \\text { 苯丙氨酸 } \\\\ \\text { 亮氨酸 } \\\\ \\text { 亮氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 丝氨酸 } \\\\ \\text { 丝氨酸 } \\\\ \\text { 丝氨酸 } \\\\ \\text { 丝氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 酪氨酸 } \\\\ \\text { 酪氨酸 } \\\\ \\text { 终止 } \\\\ \\text { 终止 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 半胱氨酸 } \\\\ \\text { 半胱氨酸 } \\\\ \\text { 终止、硒代半胱氨酸1 } \\\\ \\text { 色氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\mathrm{U} \\\\ \\mathrm{C} \\\\ \\mathrm{A} \\\\ \\mathrm{G}\\end{array}$ |\n| $\\mathrm{C}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 亮氨酸 } \\\\ \\text { 亮氨酸 } \\\\ \\text { 亮氨酸 } \\\\ \\text { 亮氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 脯氨酸 } \\\\ \\text { 脯氨酸 } \\\\ \\text { 脯氨酸 } \\\\ \\text { 脯氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 组氨酸 } \\\\ \\text { 组氨酸 } \\\\ \\text { 谷氨酰胺 } \\\\ \\text { 谷氨酰胺 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 精氨酸 } \\\\ \\text { 精氨酸 } \\\\ \\text { 精氨酸 } \\\\ \\text { 精氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { U } \\\\ \\text { C } \\\\ \\text { A } \\\\ \\text { G }\\end{array}$ |\n| A | $\\begin{array}{l}\\text { 异亮氨酸 } \\\\ \\text { 异亮氨酸 } \\\\ \\text { 异亮氨酸 } \\\\ \\text { 甲硫氨酸 ( 起始) }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 苏氨酸 } \\\\ \\text { 苏氨酸 } \\\\ \\text { 苏氨酸 } \\\\ \\text { 苏氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 天冬酰胺 } \\\\ \\text { 天冬酰胺 } \\\\ \\text { 赖氨酸 } \\\\ \\text { 赖氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 丝氨酸 } \\\\ \\text { 丝氨酸 } \\\\ \\text { 精氨酸 } \\\\ \\text { 精氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { U } \\\\ \\text { C } \\\\ \\text { A } \\\\ \\text { G }\\end{array}$ |\n| G | $\\begin{array}{l}\\text { 缬氨酸 } \\\\ \\text { 缬氨酸 } \\\\ \\text { 缬氨酸 } \\\\ \\text { 缬氨酸、甲硫 } \\\\ \\text { 氨酸 }\\left(\\text { 起始 }{ }^{2}\\right)\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 丙氨酸 } \\\\ \\text { 丙氨酸 } \\\\ \\text { 丙氨酸 } \\\\ \\text { 丙氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 天冬氨酸 } \\\\ \\text { 天冬氨酸 } \\\\ \\text { 谷氨酸 } \\\\ \\text { 谷氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 甘氨酸 } \\\\ \\text { 甘氨酸 } \\\\ \\text { 甘氨酸 } \\\\ \\text { 甘氨酸 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\mathrm{U} \\\\ \\mathrm{C} \\\\ \\mathrm{A} \\\\ \\mathrm{G}\\end{array}$ |\n注: (1)在正常情况下,UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸。\n(2)在原核生物中,GUG也可以作起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。\n## 思考·讨论\n## 分析密码子的特点\n1. 从密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨酸这样,绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义?2. 几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么?\nmRNA进人细胞质后,就与蛋白质的“装配机器”\n核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。\n游离在细胞质中的氨基酸,是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线” 上的呢?\n将氨基酸运送到“生产线” 上去的“搬运工”，是另一种 RNA—tRNA。tRNA的种类很多,但是,每种 tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA比 mRNA 小得多,分子结构也很特别: RNA 链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有 3 个相邻的碱基 ( 图 4-6)。每个 tRNA 的这 3 个碱基可以与\n反密码子\n从图4-6 tRNA的结构示意图 mRNA 上的密码子互补配对,叫作反密码子。图 4-7向你展示了蛋白质合成这条“生产线”的情景。注意,核糖体是沿着 mRNA移动的。核糖体与 mRNA 的结合部位会形成 2 个tRNA的结合位点。\n第 1 步 mRNA 进入细胞质,与核糖体结合。携带甲硫氨酸的 tRNA,通过与碱基 AUG 互补配对，进入位点 1\n第 2 步携带某个氨基酸的 tRNA 以同样的方式进入位点 2\n第 3 步甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键,从而转移到位点 2 的 tRNA上\n## 第 4 步核糖体沿 mRNA 移\n动,读取下一个密码子。原位点 1 的 tRNA 离开核糖体,原位点 2 的 tRNA 进入位点 1,一个新的携带氨基酸的 tRNA 进入位点 2,继续肽链的合成就这样,随着核糖体的移动,tRNA 以上述方式将携带的氨基酸输送过来,以合成肽链。直到核糖体遇到 mRNA 的终止密码子,合成才告终止\n图中 $M$ 表示甲硫氨酸,$\\mathrm{H}$ 和 $W$ 表示其他不同的氨基酸\n## ヘ图4-7 蛋白质合成示意图\n肽链合成后,就从核糖体与 mRNA 的复合物上脱离,通常经过一系列步骤,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,然后开始承担细胞生命活动的各项职责。在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个 mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成 ( 如右图),因此,少量的 mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。\n## 中心法则\n从信息传递的角度来看,基因指导蛋白质合成的过程,就是遗传信息从 DNA 流向RNA，进而流向蛋白质的过程。在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前,科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了中心法则 ( central dogma )：遗传信息可以从 DNA 流向 DNA,即 DNA的复制;也可以从 DNA 流向 RNA，进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深人，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些 RNA病毒 ）的遗传信息可以从 RNA 流向 RNA以及从 RNA流向 DNA ( 图 4-8)。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA 是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。\n正在合成的肽链\n一个mRNA分子上结合多个\n核糖体，同时合成多条肽链\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\nD. mRNA上 3 个相邻的碱基\n1. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。\n(1)DNA 转录形成的mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。\n图4-8 中心法则图解 ( 虚线表示少数生物的遗传信息的流向)\n（2）一个密码子只能对应一种氨基酸,一种氨基酸必然有多个密码子。\n2. 密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指\nA. 基因上 3 个相邻的碱基\nB. DNA上 3 个相邻的碱基\nC. tRNA上 3 个相邻的碱基\n## 二、拓展应用\n红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长,它们的抗䒩机制如下表所示,请结合本节内容说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。\n## 抗菌药物\n红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸抑制细䒩DNA的复制\n利福平抑制细菌 RNA聚合酶的活性\n## 遗传密码的破译\n遗传密码真的是以 3 个碱基为一组的吗?遗传密码的阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的?密码子之间是否有分隔符?解答这些问题，不能只靠理论推导，必须拿出实验证据。科学家克里克和他的同事通过大量的实验工作,于 1961 年找到了答案。\n克里克以 $\\mathrm{T} 4$ 噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响。克里克发现,在相关碱基序列中增加或删除 1 个或 2 个碱基,无法产生具有正常功能的蛋白质,但是,当增加或删除 3 个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克是第一个用实验证明遗传密码中 3 个碱基编码 1 个氨基酸的科学家。这个实验同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,密码子之间没有分隔符。\n克里克虽然阐明了遗传密码的总体特征,但是无法说明由 3 个碱基排列成的 1 个密码子对应的究竟是哪一个氨基酸。就在克里克的实验完成的同一年,两个名不见经传的年轻人一美国生物学家尼伦伯格 ( M. W. Nirenberg,1927-2010) 和在他实验室工作的德国生物学家马太 ( J. H. Matthaei，1929-),破译了第一个遗传密码。\n与克里克的思路完全不同,尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术。他们在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和 mRNA 的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。\n实验结果说明，多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成,而多聚尿嘧啶核苷酸的碱基序列是由许多个尿嘧啶组成的 (UUUUUU …… ),可见由尿嘧啶组成的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链。结合克里克得出的 3 个碱基决定 1 个氨基酸的实验结论,与苯丙氨酸对应的密码子应该是 UUU。\n第一个密码子被破译了!\n遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。在此后的五六年里,多位科学家沿着蛋白质体外合成的思路,不断改进实验方法,终于破译了全部 64 个密码子，并编制出密码子表。几乎所有的生物共用一套密码子,这暗示着生物可能具有共同的起源。\nTyr: 酪氨酸\nCys: 半胱氨酸\n蛋白质体外合成实验示意图\n## 第 2 节\n基因表达与性状的关系\n## 问题探讨\n同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。\n讨论\n1. 这两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?2. 这两种叶形的差异,可能是由什么因素引起的?\n我们已经知道生物体的性状是由基因控制的。那么,基因是如何控制性状的呢?上面“问题探讨” 的内容又在提示我们,基因和性状不一定是一一对应的关系。这又是怎么回事呢?\n## 基因表达产物与性状的关系\n一百多年前,孟德尔曾经研究过踠豆种子的圆粒与秛粒这一对相对性状,并用遗传因子理论作出了精彩的解释。如今,如何从基因表达的层面作出更深入的解释呢?原来,与圆粒跕豆不同的是,波粒跎豆的 DNA 中揷人了一段外来 DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常,活性大大降低,进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的踠豆由于失水而波缩（图 4-9)。\n从上述实例可以看出,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。又如,人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处,它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶,那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。\n水毛茛 (°) 本节聚焦\n- 基因如何控制生物体的性状?- 细胞分化与基因表达有什么关系?- 表观遗传信息是如何调控基因表达的？- 怎样理解基因与性状关系的复杂性?\n编码淀粉分支酶的基因被揷入的 DNA序列打乱\n大降低\n图4-9 波粒踠豆的形成机制\n除上述方式以外，基因还能通过控制蛋白质的结构直\n## 相关信息\n囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。接控制生物体的性状。例如,在大约 $70 \\%$ 的囊性纤维化患者中，编码 CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了 3 个碱基,导致 CFTR蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使 CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。\n## 基因的选择性表达与细胞分化\n生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。同一生物体中不同类型的细胞,基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同，这是为什么呢?\n思考・讨论\n## 分析不同类型细胞中 DNA 和 mRNA 的检测结果\n科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞 (有细胞核) 和胰岛细胞,对这 3 种细胞中的 DNA 和 mRNA进行了检测,结果如下表所示。\n| $\\begin{array}{c}\\text { 检测的 } 3 \\text { 种 } \\\\ \\text { 细胞 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 卵清蛋白基因、珠蛋 } \\\\ \\text { 白基因、胰岛素基因 }\\end{array}$ | 卵清蛋白 mRNA | 珠蛋白 mRNA | 胰岛素 mRNA |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 输卵管细胞 | +++ | + | - | - |\n| 红细胞 | +++ | - | + | - |\n| 胰岛细胞 | +++ | - | - | + |\n说明:“+” 表示检测发现相应的分子，“””表示检测末发现相应的分子。\n讨论\n1. 这 3 种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?2. 3 种细胞中的 DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的 mRNA，这一事实说明了什么?\n科学家研究发现,细胞中的基因有些表达,有些不表达。在不同类型的细胞中,表达的基因大致可以分为两类: 一类是在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP 合成酶基因；另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。细胞分化的本质就是基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。\n## 表观遗传\n基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的,这种调控会直接影响性状。\n## 思考·讨论\n## 柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传\n资料 1 柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。\n植株 $\\mathrm{A}$\n植株 B\n## 柳穿鱼的花\n柳穿鱼花的形态结构与 $L c y c$ 基因的表达直接相关。上图所示的两株柳穿鱼,它们体内 $L c y c$ 基因的序列相同，只是植株 $\\mathrm{A}$ 的 $L c y c$ 基因在开花时表达，植株 B 的 $L c y c$ 基因不表达。研究表明,植株 B 的 $L c y c$ 基因不表达的原因是它被高度甲基化（Lcyc 基因有多个碱基连接甲基基团 ）了。\n科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,$F_{1}$ 的花与植株 $A$ 的相似,$F_{1}$ 自交的 $F_{2}$ 中绝大部分植株的花与植株 $\\mathrm{A}$ 的相似，少部分植株的花与植株 $\\mathrm{B}$ 的相似。\n资料2 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因 $A^{\\mathrm{vy}}$ 和 $\\mathrm{a}$ 的控制,$A^{\\mathrm{vy}}$ 为显性基因,表现为黄色体毛,$a$ 为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是 $\\mathrm{A}^{\\mathrm{vy} a}$，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。\n表现出不同毛色的 $A^{\\mathrm{vy}} \\mathrm{a}$ 小鼠\n研究表明,在 $A^{\\mathrm{vy}}$ 基因的前端（或称“上游” ) 有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时,$\\mathrm{A}^{\\mathrm{vy}}$ 基因正常表达,小鼠表现为黄色;当这些位点甲基化后,$A^{\\mathrm{vy}}$ 基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，$A^{\\mathrm{vy}}$ 基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深。\n讨论\n1. 上述资料中,柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么?2. 分析资料 $1,F_{1}$ 的花为什么与植株 $\\mathrm{A}$ 的相似?在 $\\mathrm{F}_{2}$ 中,为什么有些植株的花与植株 $\\mathrm{B}$ 的相似?3. 资料 1 和资料 2 展示的遗传现象有什么共同点?这对你认识基因和性状的关系有什么启示?\n图4-10 DNA甲基化示意图\n上述实例中,柳穿鱼 $L c y c$ 基因和小鼠 $\\mathrm{A}^{\\mathrm{vy}}$ 基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰（图 4-10）,抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传 (epigenetic inheritance)。\n表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关;一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。有兴趣的同学,可以查阅资料,了解更多表观遗传的实例。\n与社会的联系有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此,还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。请查阅相关资料,结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识,向亲友和周围人群深入宣传戒烟的道理。\n相关信息\n除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。\n批判性思维\n你如何评价基因决定生物体的性状这一观点?综上所述，基因通过其表达产物一一蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。\n在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。例如,人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。一个基因也可以影响多个性状。例如,我国科学家研究发现水稻中的 Ghd 7 基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。同时,生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。例如,后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用;“问题探讨” 中水毛莨两种类型叶的形成也与环境因素相关。\n基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。思维训练\n## 提出假说\n遗传学家曾做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养温度为 $25{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$,将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在 $31{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫,这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。\n请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原因提出假说,进行解释。\n残翅果蝇翅长接近正常的果蝇\n提示: 翅的发育是否经过酶催化的反应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温度的关系是怎样的?\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。\n（1）基因与性状之间是一一对应的关系。（）\n（2）细胞分化产生不同类型的细胞,是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异。\n2. 我国科学家将含有人凝血因子基因的 DNA片段注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可治疗血友病。下列叙述错误的是\nA. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码\nB. 该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因\nC. 该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因\nD. 该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因\n## 二、拓展应用\n1. 有人说,“基因是导演,蛋白质是演员,性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗?为什么?请你整理总结基因、蛋白质和性状三者之间的关系。2. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出 $3: 1$ 和 $9: 3: 3: 1$ 的数量比;孟德尔用山柳菊也末得到与踠豆杂交实验相同的结果。请回答下列问题。\n（1）为什么利用这些植物进行某些性状的杂交实验时,难以得出 $3: 1$ 和 $9: 3: 3: 1$ 的数量比?请运用所学知识对可能的原因作出推测。\n( 2 ) 你怎样看待科学实验的可重复性?\n3. 某种猫的雄性个体有两种毛色: 黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色: 黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于 $X$ 染色体上的一对等位基因: $X^{0}$ (黄色) 和 $X^{\\mathrm{B}}$ (黑色),雄猫只有一条 $X$ 染色体,因此,毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型,这是为什么呢?是不是雌猫的有些细胞内 $X^{\\mathrm{O}}$ 表达,而另一些细胞内 $X^{\\mathrm{B}}$ 表达呢?请查找资料，寻找答案。\n## 基因工程的应用\n随着人类对基因的认识越来越深入，人们设想把一种生物的某个基因提取出来,加以改造,然后转移到另一种生物的细胞里,创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品,这种技术就是基因工程。基因工程自 20 世纪 70 年代兴起以来,取得了突飞猛进的发展，在农牧业、医药卫生、食品工业、环境保护等方面展示出了美好的应用前景。\n1993 年,中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉,抗虫的基因来自苏云金杆䒩。如今,科学家已利用这一基因成功地培育出了抗虫的烟草、玉米、水稻等多种作物。抗虫转基因作物的种植,减少了农药的用量,不仅大大降低了生产成本,还减少了农药对环境的污染。此外,人们还培育出了抗病毒的番木瓜、抗除草剂的玉米、油菜、大豆\n普通棉\n抗虫棉\n转基因羊\n等多种转基因作物。在畜牧养殖业上,还用基因工程的方法培育出了转基因奶牛、转基因羊等多种转基因动物。\n胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往临床上使用的弜岛素主要是从牛的胰腺中提取的,用这种方法生产的胰岛素产量低、价格昂贵,远远不能满足需求。1978年,科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,利用大肠杆菌生产胰岛素。用这种方法得到的胰岛素产量高,满足了临床需求。用基因工程方法生产的药物还有干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗等。\n大多数奶酪的生产需要使用凝乳酶。传统的获得凝乳酶的方法是杀死末断奶的小牛,从其胃中提取。1990年,科学家将牛的凝乳酶基因转入大肠杆菌中,通过工业发酵来批量生产凝乳酶。用基因工程方法生产的还有蔗糖酶、酯酶等工业用酶以及色氨酸等营养品。\n除了上述应用,基因工程还可以用于环境保护。例如,利用转基因细菌降解有毒有害的化合物,吸收环境中的重金属,分解泄漏的石油,处理工业废水等。\n## 本章小结\n理解概念\n- 基因的表达是指基因通过 mRNA 指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成 mRNA 的过程。翻译是以 mRNA 为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。- 基因通过其表达产物一一蛋白质来控制性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞，尽管基因组成都相同,也会出现形态、结构和功能的分化，其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。- 在大多数情况下，基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系，有的性状是由多个基因共同决定的，有的基因可影响多个性状。一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。\n## 发展素养\n通讨本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 基于遗传信息可以从DNA 流向 RNA，进而流向蛋白质的事实,阐明生命活动不仅需要物质和能量，也需要信息,生命是物质、能量和信息的统一体。- 基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性，认同当今生物可能有着共同的起源。- 通过了解基因与性状之间关系的复杂性,认同生物学中因果关系的复杂性,学习和研究生物学需要摈弃简单机械的线性决定论的思维模式,尝试对复杂事物进行多角度、多因素的分析。- 通过了解中心法则的提出和修正过程,以及表观遗传的发现等,认同科学是不断发展的,科学概念也是在不断更新或修正的,人们对自然界的探究永无止境。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 已知一段双链DNA中,鸟嘌呤所占的比例为 $20 \\%$,由这段 DNA 转录出来的 mRNA 中,胞嘧寔的比例是\nA. $10 \\%$\nB. $20 \\%$\nC. $40 \\%$\nD. 无法确定\n2. 一条肽链有 500 个氨基酸,则作为合成该肽链模板的 mRNA 和用来转录 mRNA 的 DNA 的碱基至少有\nA. 500 个和 1000 个\nB. 1000 个和 2000 个\nC. 1500 个和 1500 个\nD. 1500 个和 3000 个\n3. 基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译，下列相关叙述错误的是\nA. 转录和翻译都遵循碱基互补配对原则\nB. 转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料\nC. 遗传信息既可以从DNA流向蛋白质,也可以从蛋白质流向 DNA\nD. 在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的\n4. 基于对基因与生物体性状关系的理解,判断下列表述正确的是\nA. 生物体的性状主要是由基因决定的\nB. 每种性状都是由一个特定的基因决定的\nC. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的\nD. 基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同\n5. 人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内\nA. tRNA不同\nB. rRNA不同\nC. mRNA不同\nD. DNA上的遗传信息不同\n## 二、非选择题\n1. 我国科学家发现在体外实验条件下,某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。\n（1）家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是\n（2）家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达 (答“是” 或“否”)，判断的理由是\n（3）如果这两个基因失去功能,家鸰的行为可能发生的变化是要验证你的推测,请设计实验来验证,写出你的实验思路:\n2. 在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。\n请回答下列问题。\n（1）哪种酶的缺乏会导致人患白化病?尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露在空气中会变成黑色,这是尿黑酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑酸症。\n（2）从这个例子可以看出,基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系?\n（3）苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一一苯丙酮酸积累,并从尿中大量排出,而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育,造成智力低下。从 2009 年起,我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目,这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么?\n## 第 5 章\n基因突变及其他变异\n虎不仅是亚洲特有的珍稀动物,而且是起源于我国黄河中游的大型猛并。虎的体色一般是黄底黑纹的,但也有白底黑纹的\n白虎。白虎是患了白化病吗?如果是,为什么体表又有黑色条纹呢?我国科学家研究发现，同橘黄色的普通虎相比,白虎的一个色素基因— $S L C 45 A 2$ 发生了突变,抑制了背景毛色黑色素的合成,但不影响条纹部分黑色素的另一条合成通路,因此,白虎体表仍有较浅的黑色条纹。\n什么是基因突变?基因突变是怎样发生的?基因突变对生物的生存是有利的还是有害的?\n除基因突变外，染色体的数目和结构会不会发生改变呢?\n人类的遗传病是怎样产生的?又该怎样检测和预防呢?\n遗传造就生命延续的根基，变异激起进化的层层涟滒\n研究遗传变异的分子机制，为人类健康增添新的助力。\n## 第 1 节\n## 基因突变和基因重组\n## 问题探讨\n我国早在 1987 年就利用返回式卫星进行航天育种研究: 将作物种子带入太空,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种,我国已在水稻、小麦、棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。\n讨论\n航天育种成果展\n1. 航天育种的生物学原理是什么?2. 如何看待基因突变所造成的结果?\n(C) 本节聚焦\n- 基因突变的原因是什么?- 细施癌变的原因是什么?- 基因突变和基因重组有哪些重要意义?\n图 5-1 正常红细胞 (左) 和镰状红细胞 (右) 的电镜照片 ( 放大 5000 倍) 进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制,实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证 DNA复制的准确性,使亲子代间的遗传信息保持一致。遗传信息复制的过程中,会不会出错呢?\n## 基因突变的实例\n镰状细胞贫血镰状细胞贫血 (也叫镰刀型细胞贫血症) 是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状 (图 5-1，右)。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病的病因是什么呢?对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现,在组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换（图 5-2）。\n\\section{Inaxpysa c-wi\n$ \\\\ Mufiryaluruymand11!\\\\ 缬氨酸 \\\\ 组氨酸 \\\\ 亮氨酸 \\\\ 苏氨酸 \\\\ 䏌氨酸 \\\\ 赖氨酸 \\\\ 图 5-2 血红蛋白分子的部分氨基酸序列及对应的 mRNA 的碱基序列}\n思考 · 讨论\n镰状细胞贫血形成的原因\n1. 图 5-2 中氨基酸发生了什么变化?2. 研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。右图是镰状细胞贫血病因的图解,请你完成图解。想一想这种疾病能否遗传?怎样遗传?3. 如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列是否也会改变?所对应的性状呢?\nDNA mRNA\n氨基酸蛋白质\n碱基的替换可以导致基因的改变,从而引起所编码的蛋白质的改变。那么,若编码蛋白质的基因序列发生碱基的增添或缺失,是否也会导致蛋白质结构的改变,从而引起性状的改变呢?答案是肯定的。DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变 (gene mutation)。\n基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。\n## 结肠癌发生的原因\n结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。右图是解释结肠癌发生的简化模型,请观察并回答问题。\n讨论\n1. 从基因角度看,结肠癌发生的原因是什么?2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?\n正常结肠上皮细胞\n3. 根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比,具有哪些明显的特点?\n原癌基因突变\n抑癌基因 III 突变\n图 5-3 癌细胞的扫描电镜照片 (放大 1000 倍)\n人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。癌细胞（图 5-3 ) 与正常细胞相比,具有以下特征：能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。\n与社会的联系在癌症发生的早期,患者往往不表现出任何症状,因而难以及时发现;而对于癌症晩期的患者,目前还缺少有效的治疗手段,因此,要避免癌症的发生。致癌因子是导致癌症的重要因素,在日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式。请你上网查一查,或请教防癌专家，生活中怎样做才能远离致癌因子?\n## 基因突变的原因\n基因突变是如何产生的呢?1927 年,美国遗传学家缪勒 (H. J. Muller,1890-1967) 发现,用X射线照射果蝇,后代发生突变的个体数大大增加。同年,又有科学家用 $\\mathrm{X}$ 射线和 $\\gamma$ 射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结果。此后,人们逐渐发现,易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类: 物理因素、化学因素和生物因素。例如,紫外线、$X$ 射线及其他辐射能损伤细胞内的 DNA;亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,等等。但是,在没有这些外来因素的影响时,基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。\n基因突变的特点自然界中诱发基因突变的因素很多,而且基因突变也会自发产生,因此,基因突变在生物界是普遍存在的。由于DNA碱基组成的改变是随机的、不定向的,因此，基因突变具有随机性和不定向性。基因突变的随机性,表现为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的 DNA 分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。基因突变具有不定向性,表现为一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因。\n在自然状态下,基因突变的频率是很低的。据估计,在高等生物中,$10^{5} \\sim 10^{8}$ 个生殖细胞中,才会有 1 个生殖细胞发生基因突变。\n## 基因突变的意义\n对生物体来说,基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变、耐旱性突变,微生物的抗药性突变等。还有些基因突变既无害也无益,是中性的。例如,有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。\n基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化,开辟新的生存空间,从而出现新的生物类型。因此,基因突变是生物变异的根本来源,为生物的进化提供\n## 知识链接\n关于基因突变与生物进化 的关系，参见本书第 6 章第 3 节。了丰富的原材料。\n从图 5-4 猫由于基因重组而产生的毛色变异\n## 基因重组\n基因的自由组合定律告诉我们,在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,产生不同的配子,这样,由雌雄配子结合形成的受精卵,就可能具有与亲代不同的基因型,从而使子代产生变异 (图 5-4)。此外，在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妺染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。基因重组 ( gene recombination) 就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。\n基因重组有什么意义呢?一般认为，有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代,其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合,因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。由此可见，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。\n与社会的联系我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生 䲝鱼。在饲养过程中,野生䲝鱼产生基因突变,人们选择喜欢的品种培养,并进行人工杂交。例如,将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交,得到了五花鱼;将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交,得到了朝天泡眼。正是因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大地丰富了人们的生活。\n## 思维训练\n## 分析相关性\n某研究团队调查了 4 家医院 20062013 年确诊的肺癌患者 1303 人，其中吸烟的有 823 人，占患者总数的 $63.16 \\%$；同时,他们调查健康人作为对照,在 1303 名健康人中,吸烟的有 509 人,占 $39.06 \\%$。基于该调查结果，甲乙两人得出了不同结论。甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系,吸烟会使肺癌患病率升高。乙认为上述调查不足以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系,只能说明二者之间具有较高的相关性。乙在同甲辩论时说:“吸烟的人平时都携带打火机,你能说带打火机与患肺癌之间有因果关系吗？”\n## 讨论\n1. 你认为能否从该调查中得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论?如果能,对不吸烟人群中仍有少数人患肺癌如何解释?如果不能,对吸烟与肺癌患病率的高相关性该如何解释?2. 基于上面的讨论，结合其他例子,谈谈你对生物学中因果关系的复杂性和概率性的认识。\n## 一、概念检测\n我国大面积栽培的水稻有粳稻 (主要种植在北方) 和籼稻 (主要种植在南方)。研究发现,粳稻的 bZIP73 基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的 $b Z I P 73$ 基因中有 1 个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在 1 个氨基酸的差异。判断下列表述是否正确。\n( 1 ) bZIP73 基因的 1 个核苷酸的差异是由基因突变导致的。\n( 2 ) bZIP73 蛋白质的 1 个氨基酸的差异是由基因重组导致的。\n（3）基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性。\n## 二、拓展应用\n镰状细胞贫血主要流行于非洲的疙疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体 ( 即杂合子）在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对㽵疾具有较强的抵抗力。\n（1）这些地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比例较其他地区的高,为什么?\n（2）为什么某些看起来对生物生存不利的基因，历经漫长的进化历程依然“顽固” 地存在?请结合这个例子阐明原因,并分析如何辩证地认识基因突变与生物的利害关系。\n## 生物科技进展\n## 基因组编辑\n随着对基因研究的深入,科学家设想,如果能对基因进行定点“修改”,以改变目的基因的序列和功能,让“不好” 的基因变成“好” 的基因,就可以进行基因治疗和物种改良。这就是基因组编辑 ( genome editing) 的由来。\n2013 年,美籍华裔生物学家张锋首次利用 CRISPR/Cas9 系统对哺乳动物细胞进行了基因组编辑,引起世界的车动,这也使 CRISPR/Cas9 成为应用最广泛的基因组编辑技术。使用该技术,需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶 Cas9。短链RNA作为“向导”,它的部分序列通过碱基互补配对原则,与目的基因中希望被编辑的 DNA序列相结合;核酸酶 Cas9 也与短链RNA 结合,然后切割与“向导” RNA 结合的 DNA,使 DNA双链断裂;这种情况下,细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来,修复断裂的DNA。此时,如果向细胞中加入大量可用于修复的模板 DNA ( 即大部分序列与被切割位点附近的序列相同,但个别位点被人工改变的 DNA),细胞就会以这些片段为模板合成DNA。就这样,人类希望改变的碱基序列被引入基因组中,基因组的准确编辑由此实现。此外,如果想让某个基因失去功能,也可以利用基因组编辑来破坏目的基因。\n我国科学家在基因组编辑这个新兴领域创造了多项世界第一。例如,2014 年首次对猴进行了基因组编辑并获得成功;2016 年首次将基因组编辑用于治疗癌症,等等。对于基因突变导致的疾病,基因组编辑技术所具有的类似“手术刀” 的潜力,一定大有用武之地。当然,我们在赞叹它的神奇魔力时,还要特别注意防范风险: 一是基因组编辑技术本身存在着识别准确性等方面的问题;二是对人类基因进行“改造” 时要严格遵守法律法规,不能违反人类的伦理道德。\n## 精准医疗\n无论从基因层面还是从蛋白质以及代谢等层面看,人类的个体差异都是普遍存在的。同一种病的患者,采用同一种治疗方案,效果可能大不相同。因此,现代医学在挽救生命、增进健康的同时,也出现了不少无效治疗、过度治疗和有害治疗的情况。如何针对不同患者的基因、蛋白质、代谢和环境因素等特点,更加精准地进行个性化医疗呢?随着人类基因组学、蛋白质组学和大数据技术的发展,人们看到了这一想法成为现实的可能,精准医疗应运而生。\n精准医疗就是以患者基因组信息作为代表的组学信息为基础,通过大数据分析的方法和技术,为患者量身设计出最佳的治疗方案,以达到治疗效果最大化和副作用最小化的一种新型医疗模式。\n以癌症的治疗为例,传统的治疗方法主要有手术、化疗或放疗、使用其他抗癌药物等。手术切除的创伤巨大,而且不一定能做到完全清除癌细胞,还必须结合化疗或放疗进行辅助治疗;化疗和放疗由于缺乏特异性,“杀敌一千,自损八百”,在杀死癌细胞的同时也杀死正常细胞,副作用很大;另外,症状相似的同一种癌症,可能是由不同的基因突变造成的,使同一种抗癌药物对一些患者有效而对另一些无效。近年来,精准医疗在癌症治疗上取得了明显进展,医生在分析患者基因信息的基础上精准地选择靶向药物,让一些患者减轻了痛苦,延长了生命。\n实施精准医疗需要进行精准诊断和精准治疗。精准诊断主要是指采集患者的生物样本,通过基因测序平台测得患者的DNA 等分子层面的信息,利用基于大数据的生物信息学分析工具对所有的信息进行整合分析、可视化展现,找到与疾病有关的基因突变,形成精确的临床诊断报告。精准治疗主要是利用基因组学和大数据分析技术,精确地寻找治疗靶点,精确地确定最佳药物及用药效率等方面的信息。\n精准医疗已经向人们展现出广阔的应用前景,也面临一些需要攻克的难题。例如,通过基因测序获得的海量遗传信息,要读懂它就十分不易,要把它运用于临床更加困难,这就需要发展大数据分析的方法和技术。再如,精准医疗需要建立许多患者的基因等信息的数据库,这涉及个人隐私和一些伦理问题,而这些数据如何实现共享,则有赖于计算机及网络技术的发展。\n## 第 2 节\n## 染色体变异\n## 问题探讨\n作为野生植物的后代，许多栽培植物的\n马铃薯和香蕉的染色体数目表染色体数目却与它们的祖先大不相同,如马铃著和香蕉（见右表）。\n讨论\n1. 根据前面所学减数分裂的知识,试着完成该表格。2. 为什么平时吃的香蕉是没有种子的?3. 分析表中数据,你还能提出什么问题吗?能否发挥想象力作出一些推测呢?\n| 生物种类 | | 体细胞染 | 体细胞非同 | 配子染色 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 马 } \\\\ \\text { 铃 } \\\\ \\text { 萝 }\\end{array}$ | 野生祖先种 | 24 | 2 | |\n| | 栽培品种 | 48 | 4 | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 香 } \\\\ \\text { 蕉 }\\end{array}$ | 野生祖先种 | 22 | 2 | |\n| | 栽培品种 | 33 | 3 | |\n我们已经知道,减数分裂和受精作用,能够使生物体\n(C) 本节聚焦\n- 染色体数目的变异有哪些类型?- 什么是单倍体、二倍体和多倍体?- 染色体结构的变异有那些类型?说明了生物界的复杂性。换个角度想,生物界如果只有稳定,而没有变化,又何来多样性和进化呢?\n生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异 (chromosomal variation)。\n染色体数目的变异\n染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。\n二倍体和多倍体在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。例如,野生马铃薯体细胞中有两个染色体组（图 5-5),每个染色体组包括 12 条形态和功能不同的非同源染色体。像这样,体细胞中\n\\图 5-5 野生马铃薯的染色体组成 ( 红色为苂光标记) 含有两个染色体组的个体叫作二倍体 (diploid)。\n## 相关信息\n在被子植物中，约有 $33 \\%$ 的物种是多倍体。例如,普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。某些品种的苹果、梨、葡䔘也是多倍体。\n## 相关信息\n秋水仙素 $\\left(\\mathrm{C}_{22} \\mathrm{H}_{25} \\mathrm{O}_{6} \\mathrm{~N}\\right)$ 是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶,有剧毒,使用时应当特别注意。\n从图 5-6 蜂王 (左)、雄蜂 (中) 和工蜂 (右) 一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。如果二倍体的减数分裂出现错误,形成含有两个染色体组的配子,这样的配子与含有一个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组,称作三倍体。如果两个含有两个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组,称作四倍体。如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞在进行有丝分裂时,染色体只复制末分离,也会形成四倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,统称为多倍体。\n四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。\n在自然界,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体在植物中很常见,在动物中极少见。\n与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。例如,四倍体葡蒛的果实比二倍体的大得多,四倍体番茄的维生素 $\\mathrm{C}$ 含量比二倍体的几乎增加了一倍。因此,人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株,培育新品种。\n人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂,就可能发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种,如含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。\n单倍体在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以成倍地增加,还可以成套地减少。例如,蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有 32 条染色体,而雄蜂的体细胞中只有 16条染色体 ( 图 5-6)。像蜜蜂的雄蜂这样,体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,叫作单倍体 ( haploid)。在自然条件下，玉米、高梁、水稻、番茄等二倍体植物,偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。\n$\\| \\Lambda$ 与社会的联系利用单倍体植株培育新品种,能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株,然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株,不但能够正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交的后代不会发生性状分离。\n## 探究‧实践\n## 低温诱导植物细胞染色体数目的变化\n用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。\n## 目的要求\n1. 学习低温诱导植物细胞染色体数目变化的方法。2. 理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。\n材料用具\n䒬或洋葸 (均为二倍体,体细胞中的染色体数目为 16 ),培养皿,滤纸,纱布,烧杯,镊子,剪刀,显微镜,载玻片,盖玻片,冰箱,卡诺氏液,质量浓度为 $0.01 \\mathrm{~g} / \\mathrm{mL}$ 的甲紫 (旧称龙胆紫) 溶液,质量分数为 $15 \\%$ 的盐酸,体积分数为 $95 \\%$ 的酒精。\n## 方法步骤\n1. 将蒜 (或洋䓤) 在冰箱冷藏室内 $\\left(4^{\\circ} \\mathrm{C}\\right)$ 放置一周。取出后,将蒜放在装满清水的容器上方,让䒬的底部接触水面,于室温 (约 $25^{\\circ} \\mathrm{C}$ ) 进行培养。待蒜长出约 $1 \\mathrm{~cm}$ 长的不定根时,将整个装置放人冰箱冷藏室内，诱导培养 48 72 h。2. 剪取诱导处理的根尖 $0.5 \\sim 1 \\mathrm{~cm}$,放人卡诺氏液中浸泡 $0.5 \\sim 1 \\mathrm{~h}$,以固定细胞的形态,然后用体积分数为 $95 \\%$ 的酒精冲洗 2 次。2. 制作装片,包括：解离、漂洗、染色和制片 4 个步骤,具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。3. 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。\n## 结论\n将实验结论填写在实验报告册上。\n讨论\n秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处?\n对照\n低温诱导 $72 \\mathrm{~h}$ 蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片\n（放大 400 倍 )\n## 染色体结构的变异\n人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。例如,猫叫综合征是人的 5 号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患儿哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍。\n在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有以下4种类型（图 5-7）。\n$\\downarrow$\na c d e\n缺亥双羽\n正常翅\n染色体的某一片段缺失引起变异。例如,果蝇缺刻翅的形成\n花斑眼\n染色体的某一㸞移接到另一条非同源染色体上引起变异。例如，果蝇花斑眼的形成\n棒状眼\n染色体中增加某一片段引起变异。例如,果蝇棒状眼的形成 (以上两图为电镜照片)\n图 5-7 染色体结构变异示意图\n染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。\n## 一、概念检测\n1. 染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。\n（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。\n(2) 体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。\n(3) 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。\n2. 秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是 ( )\nA. 促进细胞融合\nB. 诱导染色体多次复制\nC. 促进染色单体分开,形成染色体\nD. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成\n3. 慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病,患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于 9 号染色体和 22 号染色体互换片段所致。这种变异属于\nA. 基因突变\nB. 基因重组\nC. 染色体结构变异\nD. 染色体数目变异\n4. 填表比较踠豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目,并且注明它们分别属于几倍体生物。\n| 生物种类 | 琬豆 | 普通小麦 | 小黑麦 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 体细胞中的 } \\\\ \\text { 染色体数 / 条 }\\end{array}$ | | 42 | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 配子中的染 } \\\\ \\text { 色体数 / 条 }\\end{array}$ | 7 | | |\n| 体细胞中的 | 2 | | 28 |\n| 染色体组数 | | | |\n| 配子中的 | | | |\n| 染色体组数 | | 3 | |\n| 属于几倍体 | | | |\n| 生物 | | | |\n## 二、拓展应用\n1. 在二倍体的高等植物中,偶然会长出一些植株弱小的单倍体,这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的?为什么不能繁殖后代?2. 人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株。\n下图是三倍体无子西瓜的培育过程图解。据图回答下列问题。\n(1) 为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?\n( 2 ) 获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交?联系第 1 问,你能说出产生多倍体的基本途径吗?\n(3) 有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子,请推测产生这些种子的原因。\n(4) 无子西瓜每年都要制种,很麻烦,有没有别的替代方法?\n四倍体\n(母本)\n## 第 3 节\n## 人类遗传病\n## 问题探讨\n科学家在人和小鼠体内都发现了一种与肥胖相关的基因 $o b$,该基因表达的蛋白质被称为瘦素。研究还发现,如果向 $o b$ 基因突变（该基因无法表达）的肥胖小鼠注射瘦素，则小鼠食量减少、体重下降。\n## 讨论\n1. 人体和小鼠的胖瘦只是由基因决定的吗?2. 有人认为“人类所有的疾病都是基因病”，你能说出这种提法的依据吗?你同意这种观点吗?\n肥胖症 ( ) 本节聚焦\n- 什么是遗传病?- 如何检测和预防遗传病?- 对遗传病做必要的检测和预防有什么社会意义?\n图 5-8 软骨发育不全的患儿随着生活水平的提高和医疗卫生条件的改善,人类的传染性疾病大多已经逐渐得到控制,而人类的遗传性疾病的发病率和死亡率却有逐年增高的趋势。人类遗传病已成为威胁人类健康的一个重要因素。\n## 人类常见遗传病的类型\n人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。\n单基因遗传病单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。目前世界上已经发现的这类遗传病有 8000 多种。单基因遗传病可能由显性致病基因所引起,如多指、并指、软骨发育不全（图 5-8) 等;也可能由隐性致病基因所引起，如镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症等。\n多基因遗传病多基因遗传病是指受两对或两对以上等位基因控制的遗传病。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常和一些常见病,如原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病等。多基因遗传病在群体中的发\n## 病率比较高。\n染色体异常遗传病染色体异常遗传病是指由染色体变异引起的遗传病（简称染色体病）。目前已经发现的这类遗传病有 500 多种,这些病几乎涉及人类的每一对染色体。其中，唐氏综合征又称 21 三体综合征,是一种常见的染色体病。患者的智力低于常人，身体发育缓慢,并且表现出特殊的面容。对患者进行染色体检查,可以看到患者比正常人多了一条 21 号染色体（图 5-9)。\n在了解人类常见遗传病的类型之后,让我们通过调查来进一步认识人类遗传病。\n1图 5-9 唐氏综合征患者的染色体组成\n## 探究・实践\n## 调查人群中的遗传病\n## 目的要求\n1. 初步学会调查和统计人类遗传病的方法。2. 通过对几种人类遗传病的调查,了解这几种遗传病的发病情况。3. 通过实际调查,培养接触社会、并从社会中直接获取资料或数据的能力。\n## 提示\n1. 可以小组为单位开展调查工作,也可小组成员分工进行调查。2. 每个小组可调查周围熟悉的4 10个家庭（或家系）中遗传病的情况。2. 调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等。3. 为保证调查的群体足够大,应将小组调查的数据在班级和年级中汇总,这项工作可由教师统一安排。4. 根据全年级汇总的数据,可按下面的公式计算每一种遗传病的发病率。\n$$\n\\text { 某种遗传病的发病率 }=\\frac{\\text { 某种遗传病的患者数 }}{\\text { 某种遗传病的被调查人数 }} \\times 100 \\%\n$$\n## 讨论\n1. 你们所调查的遗传病是否表现出家族遗传倾向?2. 你们能否判断出被调查的这几种遗传病是显性的，还是隐性的?3. 有关资料表明,我国人群中高度近视的发病率为 $2 \\%$;红绿色盲中男性发病率为 $4.71 \\%$，女性发病率为 $0.67 \\%$。你计算的发病率是否接近上述数据?如果不符,请分析原因\n4. 除了遗传因素,用眼不卫生也可能引起高度近视。请查阅资料,了解如何注意用眼卫生、预防近视、保护视力。\n## 遗传病的检测和预防\n我国有 $20 \\% 25 \\%$ 的人患有遗传病,仅唐氏综合征患者的总数就有 60 万人以上。遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担。通过遗传咨询（图 5-10） 和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。\n1 医生对咨询对象进行身体检查,了解家族病史，对是否患有某种遗传病作出诊断\n从图 5-10 遗传咨询的内容和步骤\n产前诊断是指在胎儿出生前,医生用专门的检测手段,如羊水检查 ( 图 5-11)、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。\n图 5-11 羊水检查示意图\n基因检测是指通过检测人体细胞中的 DNA序列，以了解人体的基因状况。人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等，都可以用来进行基因检测。基因检测可以精确地诊断病因。例如,某些疾病的发生与基因突变有关,找到突变基因,就可形成精确的诊断报告（图 5-12),帮助医生对症下药。通过分析个体的基因状况,结合疾病基因组学,可以预测个体患病的风险,从而帮助个体通过改善生存环境和生活习惯,规避或延缓疾病的发生。此外,检测父母是否携带遗传病的致病基因,也能够预测后代患这种疾病的概率。\n基因检测也存在争议,人们担心由于缺陷基因的检出,在就业、保险等方面受到不平等的待遇。你认为该如何妥善处理这一问题呢?\n-图5-12 基因检测报告单\n## 思考‧讨论\n## 基因检测的利与弊\n1. 人们利用基因检测已经开发出不少治疗疾病的药物,设想一下，当人类对一些重要疾病的遗传基因进行深入了解后,是否可以开发出更多有针对性的药物?请谈一谈基因检测的其他益处。2. 有人说基因检测就是基因体检,可以全面地了解自己的基因状况。当你拿到基因检测报告时，其他人如医生也会看到这份报告。除医生和家人外,其他人有权知道这一信息吗?3. 两位恋人即将结婚,其中一方要求另一方出示基因检测报告,想了解对方的基因状况,判断对方是否有遗传病或其他疾病的致病基因。你认为这样做合适吗?怎样处理比较好?\n基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。1990年,美国科学家实施了世界上第一例临床基因治疗。患者是一位患有严重复合型免疫缺陷疾病的4岁小姑娘艾姗蒂 -德席尔瓦 (Ashanthi DeSilva)。由于基因缺淊,她的体内缺乏腺苷酸脱氨酶 ( $\\mathrm{ADA})，\\mathrm{ADA}$ 缺乏导致她没有正常人所具有的免疫力。科学家从她体内取出白细胞,转入能够合成 $\\mathrm{ADA}$ 的正常基因,再将导入了正常基因的白细胞输入她体内,检测发现,她体内的白细胞产生了ADA,免疫缺陷所导致的症状得到明显改善。此后,科学家又运用基因疗法治疗了一些其他疾病的患者。经过几十年的发展,基因治疗的研究已经取得了不少进展,其发展趋势是令人鼓舞的,但在临床上还存在稳定性和安全性等问题。\n## 一、概念检测\n1. 人类的许多疾病与基因有关,判断下列相关表述是否正确。\n(1) 先天性疾病都是遗传病。\n(2) 单基因遗传病都是由隐性致病基因引起的。\n(3) 通过遗传咨询、产前诊断和基因检测,可以完全避免遗传病的发生。\n2. 预防和减少出生缺陷,是提高出生人口素质、推进健康中国建设的重要举措。下列有关预防和减少出生缺陷的表述，正确的是\nA. 禁止近亲结婚可杜绝遗传病患儿的降生\nB. 遗传咨询可确定胎儿是否患唐氏综合征\nC. 产前诊断可初步确定胎儿是否患猫叫综合征\nD. 产前诊断可确定胎儿是否患所有的先天性疾病\n## 二、拓展应用\n1. 白化病是一种隐性遗传病。已知一位年轻女性的弟弟患了此病,那么她是否携带白化病的基因?她末出生的孩子是否可能患白化病?如果你是一位遗传咨询师，你将如何向她提供咨询?2. 下图表示母亲生育年龄与子女唐氏综合征发病率之间的关系。\n(1) 从图中你可以得出什么结论?\n（2）从减数分裂的角度推测唐氏综合征形成的原因。\n（3）我国相关法规规定，35岁以上的孕妇必须进行产前诊断,以笁查包括唐氏综合征在内的多种遗传病。这样做的原因是什么?有哪些社会意义?\n3. 有人说，“人类的基因都是平等的，没有正常基因和异常基因之分，也没有好基因和坏基因之分。遗传病患者承担了或多或少的痛苦,但维持了人类基因的多样性,并在研究相关基因的功能方面作出了贡献。”你认同这一观点吗?这对你从基因的视角看待生命、尊重和关爱遗传病患者有什么启发?\n## 与生物学有关的职业\n## 遗传咨询师\n职业描述随着优生优育观念的普及和基因检测技术的发展,人们越来越重视基因与疾病的关系。遗传咨询师帮助咨询者深入了解这些问题,并提供正确决策所需要的意见和建议。\n就业单位医院或计划生育部门。\n主要工作根据遗传学理论、遗传病的发病规律、咨询者的健康状况和基因检测结果等,对咨询者的婚姻、生育、治疗等方面提供建议,使咨询者及其家庭能够作出恰当的选择。学历要求遗传学、医学相关专业本科及以上学历。\n须具备的素质要具备扎实的专业知识、良好的职业道德和沟通交流能力,富有同情心。一些咨询者在得知自己的后代可能罹患严重的遗传病时,难以承受。遗传咨询师应当知道如何安抚咨询者,并为他们提出合适的解决方法。\n工作意义遗传咨询与许多家庭的幸福安康相关,涉及家庭成员的切身利益,是一项非常有意义并受人尊敬的工作。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 生物的变异，有的仅仅是由环境的影响造成的，而不是由亲代遗传物质的改变引起的，属于不遗传的变异;有的是由亲代生殖细胞内遗传物质的改变引起的，能够遗传给后代，属于可遗传的变异。基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源。- 由 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变既可以由环境因素诱发，也可以自发产生。基因突变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化,某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。从进化角度看,基因突变有着积极意义,它为生物进化提供了丰富的原材料。- 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，对生物的进化也具有重要意义。- 染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株，培育新品种。- 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。遗传病的检测和预防，如遗传咨询、产前诊断等，在一定程度上能够有效地预防遗传病。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 阐明细胞分裂中染色体的平均分配和 DNA复制的精确性都是相对的,偶尔也会发生错误;对个体来说,“错误” 带来的后果有时是灾难性的;但从整体和长远来看,“错误”可能让生物形成新的适应性特征,“错误” 造成的突变为进化提供了原材料。基于这些认识,尝试辩证地分析生命的过程、结果和意义，进而辩证地认识自然和社会。- 关注遗传病的检测和预防，关爱遗传病患者。- 阐明基因检测等现代科技是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能带来某些负面影响，进而认同现代科技的发展和应用要符合社会伦理道德，密切关注和积极参与相关社会议题的讨论。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. DNA复制过程中发生的碱基序列变化,可能导致新基因的产生。下列能产生新基因的是（）\nA. 基因重组\nB. 基因突变\nC. 基因分离\nD. 染色体倍增\n2. 将基因型为 $\\mathrm{AaBb}$ 的植株的花粉粒或花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下，花粉粒或花瓣细胞发育成的幼苗的基因型不可能是\nA. $a b$\nB. $\\mathrm{Ab}$\nC. aaBB\nD. $\\mathrm{AaBb}$\n3. 癌症是当前严重威胁人类生命的疾病,是导致我国城市居民死亡的首要原因。下列有关癌细胞的叙述，错误的是\nA. 具有细胞增殖失控的特点\nB．癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因\nC. 基因突变可能使正常细胞变成癌细胞\nD. 细胞膜上糖蛋白减少，癌细胞易分散转移\n4. 基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列相关叙述错误的是\nA. 基因重组可导致同胞兄妺间的遗传差异\nB. 非姐妺染色单体的交换可引起基因重组\nC. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组\nD. 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离\n## 二、非选择题\n1. 一对夫妇,女方由于 $X$ 染色体上携带一对隐性致病基因而患有某种遗传病,男方表型正常。女方怀孕后,这对夫妇想知道胎儿是否携带这个致病基因。请帮助这对夫妇进行分析。2. 野生型链孢霉能在基本培养基上生长,而用 $X$ 射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后,经过 $\\mathrm{X}$ 射线照射后的链孢霉又能生长了。请你对这一实验结果作出合理的解释。3. 人工种植的香蕉大多是三倍体,依靠无性生殖来繁殖后代。目前,香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。有人说,三倍体香蕉正在走向绝灭。你怎样看待这个问题?说说你的理由。\n患病的香蕉叶\n4. 某女性患有乳腺癌,她通过基因检测发现自己和女儿体内的 $B R C A 1$ 基因都发生了突变。研究表明,该基因突变的人群患乳腺癌的风险比正常人高若干倍。在医生的建议下,她的女儿尽管末发现患乳腺癌,也切除了双侧乳腺。如何评价这一决策?家族中的其他人是否也应进行基因检测?5. 完成下面的概念图。\n## 第 6 章 生物的进化\n1859 年,达尔文提出了轰动世界的生物进化理论,但是,他自己也清楚地认识到,关于生物的进化,还有许多问题没有解决。在此后的几年里,他对研究兰花的进化产生了浓厚的兴趣。各种各样的兰花适于传授花粉的精巧结构让他赞叹不已。然而,兰花为什么具有这样丰富的多样性和奇妙的适应性呢?达尔文不得其解,这一问题遂成百年难解之谜。\n2017 年,我国科学家以深圳拟兰为重点研究对象,通过基因组的测序和功能分析,发现兰花有 474 个特有基因家族,兰花的多样性源于历史上这些基因家族的扩张或收缩;拟兰的花没有唇瓣和完整的惢柱，是由于 $B-A P 3$ 等基因丟失造成的 $\\cdots \\cdots$ 从基因水平上解开了兰花进化之谜。\n生物的多样性和适应性是怎样形成的?这与基因的变化有关吗？与环境又有怎样的关系?随着生物科学的发展,人们对这些问题的认识不断深入,并且不乏争论。在各种理论的交锋中,进化理论本身也在“进化”。\n## 第 1 节\n## 生物有共同祖先的证据\n## 问题探讨\n达尔文 ( C. R. Darwin,1809-1882) 在《物种起源》一书中明确提出,地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的,人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论” 带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象,以此发泄对达尔文的不满。直到今天，仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。\n## 讨论\n1. 反对共同由来学说的人能拿出有说服力的证据吗?2. 你能说出什么证据来支持达尔文的观点?\n《物种起源》(°) 本节聚焦\n- 支持共同由来学说的证据有哪些?- 怎样通过化石证据研究生物的进化?\n○当今生物在器官、胚胎发育、细胞和分子水平上是否具有共同特征?这是否支持共同由来学说?\n从图 6-1 辽宁古果化石标本达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。前者指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的;后者揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。\n达尔文列举了大量的证据来论证自己的理论。后来,随着研究的深人,人们又发现了许多支持生物进化论的新证据。\n## 地层中陈列的证据一一化石\n化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。\n利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如,从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况,从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式；从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位 ( 图 6-1);等等。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。\n大部分化石发现于沉积岩的地层 (图 6-2) 中。如果把地层比作一本书,化石则是书中的文字,记录着地球和生物进化的历史。\n## 思考・讨论\n## 化石证据对共同由来学说的支持\n1. 图 6-2 所示资料支持达尔文的共同由来学说吗?2. 2009 年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石，其身体骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达，显示其善跑不善飞。科学家认为这一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，这是为什么?3. 在东非大裂谷地带,科学家发现了\n许多早期古人类化石，其中有 318 万年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的结构与黑猩猩的相似，适于攀缘，下肢骨与现\n赫氏近鸟龙化石及复原图代人类接近,适于直立行走。这一证据支持人猿共祖说吗?\n已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的,而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。学科交叉\n与地理的联系沉积岩是指成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。沉积物指陆地或水盆地中的松散碎屑物，如砾石、砂、黏土、灰泥和生物残骸等。当今生物体上进化的印迹一一其他方面的证据\n生物的进化不仅在地层中留下了证据,也在当今生物体上留下了许多印迹，这些印迹可以作为进化的佐证。\n比较解剖学证据研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。观察图 6-3 中蝙蝠的翼、鲸的鲲、猫的前肢和人的上肢,你能发现它们有什么共同特点吗?\n蝙蝠的翼\n鲸的鳍\n猫的前肢\n从图 6-3 三种脊椎动物前肢和人的上肢骨䯏比较的示意图\n思考 - 讨论\n## 比较三种脊椎动物的前肢和人的上肢骨骼\n观察图 6-3，讨论以下问题。\n讨论\n1. 这四种前 (上) 肢骨骼是否都有胠骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨?其种类有一致性吗?2. 从上到下看这四种前 (上) 肢骨骼,这些骨的排列顺序一致吗?3. 这四种前（上）肢骨骼的功能䢛 异,外形差别也很大,其内部结构模式为什么如此一致?3. 人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构还有哪些共同点?哺乳动物与鱼在骨骼结构上有哪些共同点?这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先?胚胎学证据胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程,也可以看到进化的蛛丝马迹。例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾（图 6-4 ),这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。只是随着发育的进行,人的鳃裂和尾消失了,而成年的鱼仍然保留了鳃和尾。不仅如此,脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。\n细胞和分子水平的证据从微小的酵母菌,到独木成林的细叶榕;从善于攀缘的黑猩猩，到我们人类,不同生物之间具有很大差异。然而,细胞生物学和分子生物学的研究却\n庝 6-4 人肧胎发育早期的显微照片 (放大 18 倍) 表明，看似截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。\n## 思考·讨论\n## 从细胞和分子水平看当今生物的共同特征\n请根据所学知识,结合以下资料,讨论有关问题。\n1. 已知最古老的化石是大约 35 亿年前的古细菌化石。现在，在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细䒩,这些古细䒩都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。2. 人与猩猩和长臂猿的某段同源 DNA 的差异分别为 $2.4 \\%、5.3 \\%$。人与黑猩猩基因组的差异只有 $3 \\%$。3. 细胞色素 $\\mathrm{c}$ 是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约有 104 个氨基酸,据测算,它的氨基酸序列每 2000 万年才发生 $1 \\%$ 的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。\n| 氨基酸 <br> 差异 $/$ 个 | 0 | 1 | 11 | 13 | 14 | 21 | 27 | 31 | 43 | 44 |\n| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |\n## 讨论\n1. 当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点?这说明了什么?2. 举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。3. 人和类人猿在 DNA 的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么?3. 关于人与其他生物的亲缘关系，从细胞色素 $\\mathrm{c}$ 的相关资料可以得出什么结论?这些数据是否支持生物有着共同的起源?从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的 DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。\n综上所述,化石为研究生物进化提供了直接的证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 关于生物的进化,只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。\n(1) 通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点,推测其行为特点。\n( 2 ）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。\n(3) 比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。\n2. 生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是\nA. 化石证据\nB. 胚胎学证据\nC. 比较解剖学证据\nD. 分子生物学证据\n3. 生物都有共同的祖先,下列各项不能作为支持这一论点的证据的是\nA. 所有生物共用一套遗传密码\nB. 所有生物都可以由 ATP 直接供能\nC. 各种生物的细胞具有基本相同的结构\nD. 所有生物的生命活动都是靠能量驱动的\n## 二、拓展应用\n1. 如果有人坚持认为生物是自古以来就如此的,你认为能够反驳他的最有效的证据是什么?为什么?当你提供了你认为最有效的证据后,他还可能如何辩解?你又如何进一步反驳?2. 我国地域辽阔，古生物化石种类繁多，在生物进化的研究中起着非常重要的作用。下面是我国发现的一些著名的化石群: 澄江生物化石群、热河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、关岭生物化石群等。请任选一个化石群或当地已发现的化石群,查找相关资料,向全班同学介绍该化石群中主要的化石,以及该化石群的发现在研究生物进化中的重要意义。\n澄江生物化石群的发现地已建成博物馆\n## 理想的“地质时钟”\n化石是研究生物进化最有力的证据之一。当人们获得一块生物化石之后,怎样来测算它的形成年代呢?放射性同位素的发现,使人们找到了理想的“地质时钟”。\n科学家发现,在同年代形成的岩石中,所含铅和铀的比例是相同的。这是为什么呢?原来,岩石中的铅是由铀逐渐衰变形成的。铅的相对原子质量是 207,放射性铀的相对原子质量是 238。铀 $\\left({ }^{238} \\mathrm{U}\\right)$ 具有不稳定的原子核,能够自行放射出射线,最后衰变成质量较轻、稳定的同位素铅 $\\left({ }^{206} \\mathrm{~Pb}\\right)$。这种衰变的速率不受环境因素（如温度、湿度、压力等) 的影响。放射性同位素在一定的单位时间内衰变一半,这个单位时间叫作半衰期。例如,${ }^{238} \\mathrm{U}$ 的半衰期是 45 亿年,${ }^{14} \\mathrm{C}$ 的半衰期是 5730 年。假如现在将 100 万个 ${ }^{238} \\mathrm{U}$ 原子密封在一个玻璃瓶中，那么,45 亿年后,就有 50 万个 ${ }^{238} \\mathrm{U}$ 原子衰变成铅,这个玻璃瓶中将只有 50 万个 ${ }^{238} \\mathrm{U}$ 原子,再过 45 亿年,将只剩下 25 万个 ${ }^{238} \\mathrm{U}$ 原子。因此,测定化石中所含 ${ }^{238} \\mathrm{U}$ 和 ${ }^{206} \\mathrm{~Pb}$ 的比例,我们就可以知道这块化石大约是什么时候形成的。同样的道理,测定化石中 ${ }^{14} \\mathrm{C}$ 和 ${ }^{12} \\mathrm{C}$ 的比例,也可以知道化石中的生物所生存的年代。\n用 ${ }^{14} \\mathrm{C}$ 作“地质时钟”,测定的化石如果是 7 万年以前的,结果就不可信了。想一想，这是为什么?\n读了这篇文章,你对学科交叉、科学与技术的关系有什么新的认识?\n与生物学有关的职业\n## 化石标本的制作人员\n工作描述工作环境主要是自然博物馆、大学或科研单位的古生物学研究室,主要任务是将化石从岩石中剥离出来,对缺失的部分进行修复。\n学历要求生物学或地质学专业本科及以上学历。\n须具备的素质具有较广博的自然科学知识,具有在显微镜下运用工具进行精细操作的能力。由于化石往往不够完整而且易碎,整理和拼接过程中要有足够的耐心、一丝不苟的工作态度以及丰富的想象力。从事这项工作要同许多人打交道,从化石发掘人员到古生物学家,因此,还需要有良好的人际沟通能力。\n职业乐趣化石标本的制作过程可能有些枯燥,但是,当你看到通过自己的双手,使一个几万年前乃至几千万年前的生物栩栩如生地重现于世时,该是何等的愉悦!\n## 第 2 节\n自然选择与适应的形成\n## 问题探讨\n右图为同一环境中的两种蝴蝶。\n## 讨论\n1. 枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义?2. 从进化的角度,怎样解释这种适应的形成?3. 同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶,这与你刚才作的解释有矛盾吗?如果有,又怎样解释?\n枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶 () 本节聚焦\n- 怎样理解适应?- 如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成?- 达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些重要影响?\n枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应（adaptation)。同枯叶蝶一样,所有的生物都具有适应环境的特征。适应是如何形成的?这是生物进化理论研究的核心问题之一。\n## 适应的普遍性和相对性\n适应作为一个生物学术语,包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。\n适应是普遍存在的，相信你能举出许多适应的实例。那么，这些适应是不是绝对的、完全的适应呢?\n## 思考 · 讨论\n## 分析适应的相对性\n1. 上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?2. 雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自已。这种适应现象有没有局限性?3. 在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。\n## 适应是自然选择的结果\n各种生物的适应性特征是如何形成的呢?物种不变论批判性思维认为,各种生物都是自古以来就如此的。法国博物学家拉马克 ( J.-B. Lamarck,1744-1829) 彻底否定了物种不变\n你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗?论,提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的,各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。不过他认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传：器官用得越多就越发达,比如食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果 (图 6-5)。器官废而不用,就会造成形态上的退化,比如 䝿鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就萎缩、退化。这些因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。\n拉马克提出的进化学说在当时是有进步意义的,但他对适应形成的解释是肤浅的,末被人们普遍接受。\n达尔文提出的自然选择 (natural selection) 学说对生物\n从图 6-5 食蚁兽的进化和适应的形成作出了合理的解释。他认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。下面是自然选择学说的解释模型（图 6-6）。\n事实1：\n生物都有过度繁殖的倾向\n事实2:\n物种内的个体数能保持稳定\n事实3:\n资源是有限的\n## 事实5：\n许多变异是可以遗传的\n事实4：\n同种个体间普遍存\n在差异 (变异)\n## 推论2：\n具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多\n推论 3：\n有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型\n图 6-6 达尔文自然选择学说的解释模型\n## 运用自然选择学说解释适应的形成\n1. 长颈鹿主要以树叶为食,而在漫长的干旱季节,食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期,长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体,这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势?2. 经过若千代的繁殖,长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化?3. 枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成,能否同样用自然选择学说来解释?4. 在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应是如何形成的。\n长颈鹿的适应性特征示意图批判性思维\n有学者认为,个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代,在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存” 改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？关于适应的形成，达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋孕某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型。由此可见,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。\n达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到,原来自然界的万千生物不是神灵预先设定好而永恒不变的,而是在自然选择的作用下不断发展变化的。这就使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。它揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果。\n达尔文的生物进化论在与神创论和物种不变论的斗争中传遍了全世界。用各种文字翻译的《物种起源》版本,不断地在世界各地出版。马克思和恩格斯对达尔文的理论给予了高度评价。他们认为这是科学史上的一次革命,极大地推动了19世纪自然科学的发展。马克思把他的《资本论》第一卷题赠给达尔文,并郑重地在扉页上写道:“赠给查理士达尔文先生。您真诚的钦慕者卡尔 -马克思。”恩格斯将达尔文的生物进化论誉为 19 世纪自然科学的三大发现之一。\n## 分析生物进化观点对人们思想观念的影响\n请搜集生物进化论的相关资料,讨论以下问题。\n## 讨论\n1. 达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么?达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和让讽?2. 19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用?3. 马克思读了达尔文的《物种起源》后，在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。” 马克思所说的“我们的观点” 是指什么观点?4. 达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示?\n受到当时科学发展水平的限制,达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质。随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深人到基因水平,人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位,发展到以种群为基本单位,这样就形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因 ) 与环境 (外因 ) 的相互作用。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。\n（1）适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应。\n( 2 ) 具有有利变异的个体,都能成功地生存和繁殖后代;具有不利变异的个体,会过早死亡,不能留下后代。\n(3) 适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。\n2. 拉马克是研究生物进化的先驱。下列表述哪一项不是拉马克的观点\nA. 生物的种类从古至今是一样的\nB. 生物的种类是随着时间的推移而变化的\nC. 生物某器官的发达与否取决于用与不用\nD. 环境的变化使生物出现新的性状,并且\n将这些性状遗传给后代\n## 二、拓展应用\n1. 有人认为,工蜂不能繁殖后代,因此,它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗?为什么?2. 人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择?为什么?\n濒危植物金花茶\n濒危动物川金丝猴 3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。”你同意这一观点吗?写一段文字阐明你支持或反对的理由。\n## 第 3 节\n## 种群基因组成的变化与物种的形成\n## 问题探讨\n先有鸡还是先有蛋?\n甲同学说：当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。\n乙同学说：不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。\n讨论\n你同意哪位同学的观点?你的答案和理由是什么?\n先有鸡还是先有蛋?\n## 一种群基因组成的变化\n(C) 本节聚焦\n- 为什么说种群是生物进化的基本单位?- 种群的基因频率为什么会发生变化?- 自然选择与种群基因频率的变化有什么关系?\n图 6-7 一个猕猴种群的部分个体自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表型。但是,在自然界,没有哪个个体是长生不死的,个体的表型也会随着个体的死亡而消失,决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续,并且在群体中扩散。可见,研究生物的进化,仅研究个体和表型是不够的,还必须研究群体基因组成的变化。\n## 种群和种群基因库\n生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群 ( population)。例如,一片树林中的全部猕猴是一个种群 ( 图 6-7),一片草地上的所有蒲公英也是一个种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。\n种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。例如,许多昆虫的寿命都不足一年 (如蝗虫),所有的蝗虫都会在秋风中死去,其中有些个体成功地完成生殖,死前在土壤中埋下受精卵 (图 6-8)。来年春夏之交,部分受精卵成功地发育成蝗虫。同前一年的蝗虫种群相比,新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗?你不妨根据前面所学的遗传、变异和自然选择的知识,尝试作出自己的推测。\n图 6-8 蝗虫产卵\n一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库（gene pool)。在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。例如,在某昆虫种群中,决定翅色为绿色的基因是 $\\mathrm{A}$,决定翅色为褐色的基因是 $\\mathrm{a}$，从这个种群中随机抽取 100 个个体，测得基因型为 $A A、A a$ 和 $a a$ 的个体分别是 $30、60$ 和 10 个,就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有 2 个基因 (图 6-9)，那么,这 100 个个体共有 200 个基因。由此可知:\nA 基因的数量是 $2 \\times 30+60=120$ 个;\na 基因的数量是 $2 \\times 10+60=80$ 个;\nA 基因的频率为 $120 \\div 200=60 \\%$;\na 基因的频率为 $80 \\div 200=40 \\%$。\n这一种群繁殖若干代以后,其基因频率会不会发生变化呢?\n从图 6-9 某昆虫决定翅色的基因频率\n思考·讨论\n用数学方法讨论基因频率的变化\n1. 假设上述昆虫种群非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因 $\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{a}$ 都不产生突变,根据孟德尔的分离定律计算。\n( 1 ) 该种群产生的 $\\mathrm{A}$ 配子和 $\\mathrm{a}$ 配子的比值各是多少?\n（2）子代基因型的频率各是多少?\n（3）子代种群的基因频率各是多少?\n(4) 将计算结果填入右表,想一想,子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?\n2. 上述计算结果是建立在 5 个假设条件基础上的。对自然界的种群来说,这 5 个\n注：基因型频率 $=\\frac{\\text { 该基因型个体数 }}{\\text { 该种群个体总数 }} \\times 100 \\%$ 条件都成立吗?你能举出哪些实例?\n3. 如果该种群出现新的突变型（基因型为 $\\mathrm{A}_{2} \\mathrm{a}$ 或 $\\mathrm{A}_{2} \\mathrm{~A}_{2}$ ),也就是产生新的等位基因 $\\mathrm{A}_{2}$,种群的基因频率会发生变化吗?基因 $\\mathrm{A}_{2}$ 的频率可能会怎样变化?\n## 知识链接\n回忆前面所学的知识,想一想,染色体数目和结构的变异都能引起种群基因频率的变化吗?\n某海岛上残翅和无翅的昆虫\n## 种群基因频率的变化\n你已经知道,基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的基因频率发生变化。\n达尔文曾明确指出,可遗传的变异提供了生物进化的原材料。现代遗传学研究表明,可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中,基因突变和染色体变异统称为突变 (mutation)。\n我们知道,生物自发突变的频率很低,而且许多突变是有害的,那么,它为什么还能够作为生物进化的原材料呢?这是因为种群是由许多个体组成的,每个个体的细胞中都有成千上万个基因,这样,每一代就会产生大量的突变。例如,果蝇 1 组染色体上约有 $1.3 \\times 10^{4}$ 个基因，假定每个基因的突变频率都为 $10^{-5}$,对一个中等大小的果蝇种群 (约有 $10^{8}$ 个个体) 来说,每一代出现的基因突变数将是:\n$2 \\times 1.3 \\times 10^{4} \\times 10^{-5} \\times 10^{8}=2.6 \\times 10^{7}$ (个 )\n此外,突变的有害和有利也不是绝对的,这往往取决于生物的生存环境。例如,有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上,这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。\n基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。\n突变和重组都是随机的、不定向的,那么,种群基因频率的改变是否也是不定向的呢?\n自然选择对种群基因频率变化的影响\n## 探究·实践\n## 探究自然选择对种群基因频率变化的影响\n英国的曼彻斯特地区有一种华尺蛾 (其幼虫叫桦尺蠖)。它们夜间活动,白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的体色受一对等位基因 $\\mathrm{S}$ 和 $\\mathrm{s}$ 控制，黑色 ( $\\mathrm{S})$ 对浅色 $(\\mathrm{s})$ 是显性的。在 19 世纪中叶以前,桦尺蛾几乎都是浅色型的,该种群中 $\\mathrm{S}$ 基因的频率很低，在 $5 \\%$ 以下。到了 20 世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型,$S$ 基因\n长满地衣的树干上的华尺蛾的频率上升到 $95 \\%$ 以上。\n19 世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来,随着工业的发展,工厂排出的煤烟使地衣不能生存,结果树皮裸露并被熏成黑褐色。\n## 提出问题\n桦尺蛾种群中 $\\mathrm{s}$ 基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢?\n作出假设\n根据前面所学的知识作出假设:\n讨论探究思路\n你可以用创设数字化问题情境的方法来㮠究。以下可题情境供参考。\n创设情境示例（其中数字是假设的）: 1870 年，桦尺蛾种群的基因型频率为 $\\mathrm{SS}$ $10 \\%,\\mathrm{Ss} 20 \\%,\\mathrm{Ss} 70 \\%,\\mathrm{~S}$ 基因的频率为 $20 \\%$。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少 $10 \\%$,黑色个体每年增加 $10 \\%$。第 2 10 年间,该种群每年的基因型频率各是多少?每年的基因频率是多少?\n提示：不同年份该种群的个体总数可能有所变化。\n黑色树干上的桦尺蛾\n## 制订并实施研究方案\n1. 创设数字化的问题情境。2. 计算,将计算结果填入表中（如下表所示）。\n3. 根据计算结果,对环境的选择作用的大小进行适当调整,比如,把浅色个体每年减少的数量百分比定高些,重新计算种群基因型频率和基因频率的变化,与步骤 2 中所得的数据进行比较。\n## 分析结果,得出结论\n分析计算结果是否支持你作出的假设,得出结论。\n讨论\n1. 树千变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗?为什么?2. 在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表型?为什么?在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。因此,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 从基因水平看,生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。\n（1）某地区红绿色盲患者在男性中约占 $8 \\%$,在女性中约占 $0.64 \\%$,由此可知,红绿色盲基因 $\\mathrm{X}^{\\mathrm{b}}$ 的基因频率约为 $8 \\%$。\n（2 ）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。\n(3) 生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。\n2. 种群是物种在自然界的存在形式,也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是 （）\nA. 一个湖泊中的全部鱼\nB. 一片森林中的全部蛇\nC. 一间屋中的全部蟑螂\nD. 卧龙自然保护区中的全部大熊猫\n3. 某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体,这一性状由一对等位基因控制,黑色（B) 对红色 ( $b$ ) 为显性。如果基因型为 $\\mathrm{BB}$ 的个体占 $18 \\%$，基因型为 $\\mathrm{Bb}$ 的个体占 $78 \\%$，基因型为 $\\mathrm{bb}$ 的个体占 $4 \\%$。基因 $\\mathrm{B}$ 和 $\\mathrm{b}$ 的频率分别为\nA. $18 \\%、82 \\%$\nB. $36 \\%、64 \\%$\nC. $57 \\%、43 \\%$\nD. $92 \\%、8 \\%$\n4. 一种果蝇的突变体在 $21{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到 $25.5{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时,突变体的生存能力大大提高。这说明\nA. 突变是不定向的\nB. 突变是随机发生的\nC. 突变的有害或有利取决于环境条件\nD. 环境条件的变化对突变体都是有害的\n## 二、拓展应用\n1. 举出人为因素导致种群基因频率定向改变的实例。2. 如果将一个濒临灭绝的生物种群释放到一个新的环境中,那里有充足的食物,没有天敌,这个种群将发生怎样的变化?请根据所学知识作出预测。3. 碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为 $2005-2008$ 年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。据表回答下列问题。\n| 年份 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 住院患者该类 } \\\\ \\text { 抗生素的人均 } \\\\ \\text { 使用量/g }\\end{array}$ | 0.074 | 0.12 | 0.14 | 0.19 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 某种细菌对该 } \\\\ \\text { 类抗生素的耐 } \\\\ \\text { 药率/\\% }\\end{array}$ | 2.6 | 6.11 | 10.9 | 25.5 |\n(1) 这种细䒩耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联?依据是什么?\n(2) 试从进化的角度解释耐药率升高的原因。\n(3) 我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细䒩耐药监测网，并要求医疗机构开展细菌耐药监测工作,建立细菌耐药预警机制。例如,当某抗䒩药物的主要目标细菌耐药率超过 $30 \\%$ 时，医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。\n(4) 人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者,你可以做些什么呢?\n## 探究・实践\n## 探究抗生素对细菌的选择作用\n一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。\n## 目的要求\n通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。\n材料用具\n经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板，细菌菌株（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)，含有抗生素 (如青䨘 素、卡那霉素等 ) 的圆形滤纸片 ( 以下简称“抗生素纸片”)，不含抗生素的纸片，镊子，涂布器,无菌棉签,酒精灯,记号笔,直尺等。\n## 方法步骤\n1. 用记号笔在培养皿的底部画 2 条相互垂直的直线,将培养皿分为 4 个区域,分别标记为 (1) (4)。2. 取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器 ( 或无䒩棉签) 均匀地涂抺在培养基平板上。3. 用无菌的镊子先夹取 1 张不含抗生素的纸片放在(1)号区域的中央，再分别夹取 1 张抗生素纸片放在(2) (4)号区域的中央,盖上皿盖。4. 将培养罖倒置于 $37{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的恒温箱中培养 $12 \\sim 16 \\mathrm{~h}$\n5. 观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈?如果有,测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。6. 从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤 2 5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径。\n注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、\n■纸片等进行高温灭菌处理。\n## 结果和结论\n1. 在培养基上是否有细菌生长?在放有抗生素纸片的区域呢?2. 在连续培养几代后,抑菌圈的直径发生了什么变化?这说明抗生素对细菌产生了什么作用?\n讨论\n1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌?2. 你的数据是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法?说说你的理由\n3. 在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利还是有害的?你怎么理解变异是有利还是有害的?4. 你认为你的数据和结论是有效的吗?（提示：将你的数据和结论与其他同学的进行比较。)\n5. 滥用抗生素的现象十分普遍。例如,有人生病时觉得去医院很麻烦,就直接吃抗生素;有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果?请你查阅资料,举出更多滥用抗生素的实例。\n培养大肠杆菌的平板上产生抑菌圈\n## 二隔离在物种形成中的作用\n( ～本节聚焦\n- 什么是物种?- 怎样理解地理隔离和生殖隔离?- 隔离在物种形成中起什么作用?\n图6-10 骡同种生物的不同种群,由于突变和选择因素的不同,其基因组成可能会朝不同的方向改变,导致种群间出现形态和生理上的差异。但是,它们并不一定分化为不同的物种。那么，怎样判断两个种群是不是同一个物种呢?\n## 物种的概念\n在遗传学和生物进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种 ( species )。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫作生殖隔离 ( reproductive isolation)。例如,马和驴虽然能够交配,但是产生的后代一骡（图 6-10) 是不育的,因此,马和驴之间存在生殖隔离,它们属于两个物种。\n## 隔离及其在物种形成中的作用\n由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，每个物种总是分成一个个或大或小的群体,这些群体就是不同的种群,比如两个池塘中的鲤鱼就是两个种群。同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离（geographical isolation )。\n地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，这里统称为隔离 (isolation)。那么,地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢?下图是一个假想的情境,可以帮助你想象和思考（图 6-11)。\n在一个山谷中,有一个鼠种群“快乐” 地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来由于地质和气候的变化,山谷中形成一条淡涌的大河。鼠种群的个体,一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几千年。\n后来,河流干涸了,两个鼠种群又相遇了。它们发现彼此大不相同。它们之间还能繁殖后代吗?\n图 6-11 地理隔离导致产生两个鼠种群的示意图\n## 隔离在物种形成中的作用\n这是达尔文在环球考察中观察到的现象。在加拉帕戈斯群岛上生活着 13 种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上,却看不到这 13 种地雀的踪影。\n加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由 13 个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为 160 950 km。不同岛屿的环境有较大差别,比如岛的低洼地带,布满棘刺状的灌丛;而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。\n这些岛屿是 500 万年前由海底的火山喷发后形成的,比南美洲大陆的形成晩得多。因此,可以推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆,以后在各个岛屿上形成了不同的种群。\n加拉帕戈斯群岛的地雀\n讨论\n1. 设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗?2. 不同岛屿上的地雀种群,产生突变的情况一样吗?3. 对不同岛屿上的地倠种群来说,环境的作用有没有差别?这对种群基因频率的变化会产生什么影响?4. 如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?加拉帕戈斯群岛的地雀是说明通过地理隔离形成新物种的著名实例。这些地雀的祖先属于同一个物种,从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。由于各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组,而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。因此,不同种群的基因频率就会发生不同的变化。由于各个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别: 在一个种群中,某些基因被保留下来,而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之,这些种群的基因库就会形成明显的差异,并逐渐出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。由此可见,隔离是物种形成的必要条件。\n被子植物的出现为传粉昆虫的形成创造了条件，后者又成为食虫鸟类繁盛的前奏。你还能举出其他例子吗?\n物种形成本身表示生物类型的增加。同时,它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 判断下列与隔离有关的表述是否正确。\n(1) 在曼彻斯特的桦尺蛾种群中,黑色个体与浅色个体之间末出现生殖隔离。\n（2）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。\n2. 19 世纪 70 年代,10 对原产于美国的灰松鼠被引人英国,结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判断是\nA. 两者尚末形成两个物种\nB. 两者的外部形态有明显差别\nC. 两者之间已经出现生殖隔离\nD. 两者的基因库向不同方向改变\n## 二、拓展应用\n1. 斑马的染色体数为 22 对,驴的染色体数为 31 对,斑马\n斑驴兽和驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征，称为斑驴兽或驴斑兽。斑马和驴杂交产生的后代是可育的吗?你能从染色体组的角度作出解释吗?\n2. 在自然界，狮和虎是不可能相遇的。在动物园里，一般也将这两种动物分开圈养。近年来才出现将它们的幼崽放在一起饲养的做法,目的是获得有观赏价值的杂交后代——狮虎兽或虎狮兽，你对这种做法有什么看法?\n## 第 4 节\n协同进化与生物多样性的形成\n## 问题探讨\n达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜。达尔文推测,这种花的形成绝不是偶然的,肯定存在这样的昆虫,它们生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸到花蜜。大约 50 年以后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。\n讨论\n1. 达尔文作出上述推测的理由是什么?\n某种兰花和专门给它传粉的蛾\n2. 如果后来末发现这样的蛾类昆虫,是否说明达尔文的推测是错误的?\n在自然界,一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。想一想,昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义?虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系?\n## 协同进化\n你可能在电视上看过猎豹追捕羚羊的镜头 (图 6-12)。自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体,也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。\n你想过没有,捕食者的存在是否对被捕食者有害无益?实际上,捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。\n关于捕食者在进化中的作用,美国生态学家斯坦利 ( S. M. Stanley) 提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。(° 本节聚焦\n- 什么是协同进化?- 怎样理解生物多样性是进化的结果?- 生物进化理论仍然在发展吗?\n2.52 亿年前\n中生代\n6600 万年前\n新生代\n从图 6-13 生物进化的历程示意图\n(为了便于阅读,对图中的生物作了不同比例的缩放) 不仅不同种生物之间在进化上密切相关,生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。例如,地球上的原始大气中是没有氧气的,因此,最早出现的生物都是厌氧 (进行无氧呼吸) 的;最早的光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。\n不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化 (coevolution)。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统。\n## 生物多样性的形成\n生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性 ( 基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 (图 6-13)。\n## 分析生物多样性的形成\n仔细观察图 6-13,或自己搜集资料,就以下问题进行讨论。\n## 讨论\n1. 最早出现的生物是哪一类生物?它们生活在什么环境中?2. 陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后?前者为后者提供了什么条件?3. 同今天你所看到的地球相比,寒武纪时地球上的生态系统有什么特点?4. 恐龙大约是什么时候绝灭的?物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响?\n图 6-14 古细菌化石 (放大 3 万倍) 就目前所掌握的证据来看,最早的生物化石是 35 亿年前的古细菌化石（图 6-14)。在此之后大约 20 亿年的漫长岁月中,地球上的生物主要是海洋中种数不多的细菌（包括蓝细菌 ),它们都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。真核生物出现以后,有性生殖作为一种新的繁殖方式出现了。生物通过有性生殖,实现了基因重组,这就增强了生物变异的多样性,生物进化的速度明显加快,多细胞植物和动物的种类不断增多。在 5.4 亿 5.0 亿年前的寒武纪,海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成,这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极一消费者,使生态系统具有更加复杂的结构（图 6-15)。\n同热闹非凡的海洋生物世界相比，当时的陆地上却几乎没有生物。大约在 4 亿年前,由于造山运动使海洋缩小,陆地扩大,一些海洋植物开始适应陆地生活,形成了原始\n图 6-15 寒武纪的海洋生物类群想象图的陆生植物,主要是蕨类植物 (图 6-16)。随后才出现了适应陆地生活的动物一一原始的两栖类。生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，裸子植物和被子植物先后扮演了生产者中的主角,鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。\n在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。例如,在中生代“统治” 地球达 1 亿年之久的各种恐龙,由于目前尚末定论的原因,在白垩纪末全部绝灭。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。\n与社会的联系人类也是生物进化的产物。大约 300 万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活,走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中,人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量,已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势,并且对其他物种的进化产生了重要影响,不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须央不能忘记的是,包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的,人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。\n## 生物进化理论在发展\n以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释: 适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。\n生物进化过程复杂而漫长，已经发生的，研究者无法目睹;将要发生的，研究者很难预知。因此，上面所概括的现\n## 相关信息\n自 1984 年开始，在我国云南省澄江县，陆续发现了大量寒武纪早期（约 5.3 亿年前）的化石，其中包括藻类、海绵动物、腔肠动物以及大量现已绝灭的无脊椎动物类群。这些发现不但证实了“寒武纪大爆发”事件,而且为研究生物进化提出了不少新课题。\n物理和化学中有哪些理论问题现在仍有争议?有哪些疑点有待解决?你能举出例子吗?代生物进化理论的要点,尽管已被学术界广为接受,却不意味着生物进化的一切奥秘都真相大白,而是仍有争论和疑点。\n有些学者的研究表明,基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害的，大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此有人主张,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。更多学者则认为,基因突变并不都是中性的,有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。\n根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。\n总之,生物的进化是如此复杂,现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。在这些理论中,以自然选择学说为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远,它仍然是以后各个方面研究的基础。同其他科学理论一样,生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。\n## 练习与应用\n## 一、概念检测\n1. 生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。\n（1）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。\n( 2 ）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。\n(3) 地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。\n(4) 生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。\n2. 基于早期地球的特殊环境推测,地球上最早出现的生物是\nA. 单细胞生物,进行有氧呼吸\nB. 多细胞生物，进行有氧呼吸\nC. 单细胞生物，进行无氧呼吸\nD. 多细胞生物，进行无氧呼吸\n## 二、拓展应用\n1. 用一位学者的话说,协同进化就是“生态的舞台,进化的表演” ( The ecological theater and evolutionary play )。根据本节所学内容,谈谈你对这句话的理解。2. 假如物种之间没有一定的关系（如亲缘关系和相互影响）,也不随时间而改变,那么我们的生物学观点会发生怎样的变化?生物学是更容易学习还是更难学习?3. 我国在修建青藏铁路时,不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义?这种做法适合在其他地区推广吗?请综合运用本章各节所学知识,从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话,你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。\n## 本章小结\n## 理解概念\n- 有许多证据支持生物是不断进化的,当今生物来自共同祖先,其中化石是直接的证据,比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持;随着生物科学的发展,来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。- 关于适应是如何形成的,多种多样的物种是如何起源的,达尔文的自然选择学说作出了科学的解释: 在生存斗争中,某些可遗传的有利变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势,通过自然选择,这些可遗传的有利变异逐渐积累，导致生物更好地适应特定的环境，不断出现适应各种环境的生物新类型。- 随着科学的发展,人们对生物进化的认识不断深入,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其主要内容是：适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。- 关于生物进化的原因,目前仍存在着不同的观点。生物进化理论仍在发展。\n## 发展素养\n通过本章的学习，应在以下几方面得到发展。\n- 能够基于证据和逻辑,认同生物是不断进化的,当今的各种生物来自共同祖先，并运用生物进化观点解释生物界的现象，传播科学的自然观。- 认同人类同其他物种一样,也是进化的产物,与其他物种有着或近或远的亲缘关系,而不是天生具有凌驾于其他物种之上的超然地位;自然界的各种生物和生态系统都是协同进化的结果,它们是作为一个整体不断发展的,进而认同人类应当尊重自然、顺应自然、保护自然，与大自然和谐相处。- 能够运用现代生物进化理论解释适应的形成和生物的进化,分析现实生活中诸如耐药菌的产生等相关问题。- 通过了解生物进化理论发展的历史,认同科学的基本特点是以怀疑作审视的出发点,以实证为判别的尺度,以逻辑作论辩的武器;科学是一个动态的过程,在不断地怀疑和求证、争论和修正中向前发展。基于这种认识,在今后的学习和生活中努力做到敢于怀疑、勇于探索、尊重证据、崇尚理性。\n## 复习与提高\n## 一、选择题\n1. 对种群的基因频率没有影响的是\nA. 随机交配\nB. 基因突变\nC. 自然选择\nD. 染色体变异\n2. 生态系统多样性形成的原因可以概括为 ( ）\nA. 基因突变\nB. 基因重组\nC. 协同进化\nD. 地理隔离\n3. 下列关于生物进化的表述,错误的是 ( ）\nA. 隔离是物种形成的必要条件\nB. 突变和基因重组都具有随机性\nC. 自然选择决定生物进化的方向\nD. 只有有利变异才是进化的原材料\n4. 关于有性生殖在进化上的意义,下列说法错误的是\nA. 实现了基因重组\nB. 提高了繁殖速率\nC. 加快了进化的进程\nD. 丰富了变异的原材料\n## 二、非选择题\n1. 在下面的空白框和括号处填写适当的词语。突变和基因重组 $\\vee^{\\text {改变 }}$\n种群基因频率\n种群间生殖隔离 v标志着\n2. 在进化地位上越高等的生物,适应能力越强吗？请说明你的观点和证据。3. 与同种或类似的野生种类相比,家养动物的变异较多 (如狗的变异比狼多)。对此你如何解释?4. 科学家对某地一种蟹的体色深浅进行了研究,结果如下图所示。不同体色的个体数量为什么会形成这样的差别呢?请提出假说进行解释。\n5. 褐花枃兰和西藏枃兰主要分布于我国西南地区，且分布区域有一定交叉。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。此外,它们还存在花色从浅红到深紫等一系列过渡类型。研究人员通过实验发现,这两种植物能够杂交并产生可育后代。请回答下列问题。\n( 1 ) 这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释?如果能,能否确定过渡类型就是二者杂交形成的?\n(2) 研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗?\n褐花枃兰\n西藏枃兰 6. 20 世纪 40 年代,DDT 开始被用作杀虫剂，起初非常有效。若干年以后，人们发现它的杀虫效果越来越差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你运用本章所学知识,对昆虫产生抗药性作出进一步的解释。\n7. 学习完“遗传与进化” 模块,你对基因、遗传、变异和进化乃至生命本质有哪些深人的体会和独到的理解?请你围绕上述关键词写一篇短文，题目自拟，文体和字数不限。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":189,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCtlVbj_NFzfG0aR"},"content":{"kind":"string","value":"## 第1课 美术作品的创作\n基本问题\n美术作品是如何创作出来的?它与社会生活之间的关系是怎样的?\n## 情境导入\n中国画《愚公移山》是 20 世纪中国画家徐悲鸿的代表作。他用中西结合的形式语言表现了一个中国古代寓言，规模宏大,气势磅礴。19世纪法国画家籍里柯的作品《梅杜萨之筏》则描绘了一场真实的海难,\n中外美术史上有很多杰出的作品,它们是人类文化的精华。尽管这些作品的主题和表现形式各不相同,但它们的创作过程却存在着某种程度的相似,并遵循共同的创作规律。了解美术作品的创作过程是鉴赏美术作品的重要基础。\n将绝境中的希望表现\n得动人心魄,是西方\n浪漫主义美术的杰作。\n那么，这两件作品是如何创作完成的?又是如何达到这样的艺术高度的?\n禺公移山（纸本设色）\n144 厘米 $\\times 421$ 厘米\n1940年徐悲鸿\n徐悲鸿纪念馆藏\n梅杜萨之筏 (布面油画)\n491 厘米 $\\times 716$ 厘米\n$1818-1819$ 年\n籍里柯 [法国 ]\n法国巴黎卢浮宫藏\n## 相关链接\n美术的门类\n美术包括建筑、绘画、雕塑、工艺美术和摄影等。随着时代的变迁,美术所包含的门类也不断丰富。从传统美术形态中衍生出来的设计艺术、装置艺术、数字媒体艺术等都成为美术的重要组成部分。美术是一个开放的概念,末来还会有新的门类出现。但是,美术鉴赏的基础没有改变,理解了传统美术的价值和意义,就能指导我们从容面对纷繁复杂的美术现象。\n## 一、艺术源于生活\n毛泽东的《在延安文艺座谈会上的讲话》指出：“作为观念形态的文艺作品,都是一定的社会生活在人类头脑中反映的产物。” 具体而言,生活既是美术创作的原因与动力,也为美术创作提供了灵感与素材。\n1940 年前后,正值中国人民抗日的危急时刻,徐悲鸿创作完成了中国画《禺公移山》。愚公移山的故事出自《列子 • 汤问》,讲述了禺公为了搬走挡在门前的两座大山,坚持不懈,挖山不止,最终感动天帝,天帝派大力神将山移走的故事。徐悲鸿借古喻今,表达了中国人民抗击日本侵略者的坚定决心。\n创作时,徐悲鸿正客居印度。在那里,他不断搜集和寻找创作素材,绘制了大量素描、速写与线描画稿。《愚公移山》中人物的模特多是印度人,有印度国际大学的学生、教员和不少社会工作人员。后来有人问徐悲鸿为何要在《愚公移山》的创作中加人印度人的形象?他说：“虽然是印度人,但都是勤劳的劳动者,形象不同于中国人，意义却是一样的。”画稿中有位鲁智深似的人物被反复描绘,其原型是印度国际大学的一位厨师。他说：“那个像鲁智深的模特,形体伟壮，且性格豪爽，工作严肃热情,吾甚爱之。故郑重保留画中，不做任何改造。”《愚公移山》中的每个人物、每处风景皆有出处,都来自生活的经验。\n禺公移山（画稿）1940年徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n## 探究与发现\n徐悲鸿创作的《田横五百士》取材于《史记》。查阅相关资料,谈一谈徐悲鸿的画作表现了哪段情节,尝试解释徐悲鸿为什么要创作这幅作品。\n田横五百士（布面油画）\n197 厘米 $\\times 349$ 厘米 1930 年\n徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n与徐悲鸿取材于古代寓言不同,籍里柯的《梅杜萨之筏》有感于生动一时的真实事件，并用艺术化的手法进行了还原。1816年 7 月，法国护卫舰梅杜萨号因舰长玩忽职守而触碓失事,舰长勿勿带亲信乘坐小艇逃生。被遗弃的 150 人只能用梅杜萨号的舰骸造了一条救生筏,在海上漂流了 12 天,淡水食物耗尽后,人们绝望疯狂,甚至互相残杀,啃食死人,最后只有 10 人幸存下来。惨案发生后,法国路易十八政府企图掩盖真相，激起了公愤。\n籍里柯深受震撼,为此耗时 8 个月创作了这幅巨作。整幅画高近 5 米,宽约 7 米,多数人物都是真人尺寸,前景中的形象甚至有真人两\n梅杜萨之筏 $($ 画稿 $)$ 倍大。尽管籍里柯不是事件的亲历者,但他竭尽所能希望准确地再现 17.6 厘米 $\\times 24.5$ 厘米\n当时的情景。他跑到医院的太平间里画尸体的速写,观察死者面部的结构与表情,还将一些残肢带回画室,研究尸体腐败的过程。1818 年春，籍里柯联系到了两位幸存者。根据他们的回忆,籍里柯制作了木筏的模型。他们对灾难的描述更加深了画家对事件的认识，奠定了作品的情感基调。\n《梅杜萨之筏》绝不是一幅单纯的“新闻” 画，籍里柯在海难事件中,看到了法国社会的缩影。籍里柯还在画中表达了对奴隶制度的厌恶，特意将黑人水手让・查尔斯画在最显著的位置。\n美术创作是艺术家对现实生活的审美表达。所有的创作都离不开时代,离不开艺术家对生活的理解、感悟和研究。只有在生活的源泉中汲取营养,真实地反映社会生活并真诚地表现对生活的感受,作品才会具有生命力。徐悲鸿与籍里柯的这两件作品创作背景、核心主旨不同，但两人对创作与生活的态度是高度一致的。\n## 相关链接\n廖静文在〈徐悲鸿一生一一我的回忆》中对《愚公移山〉创作经过的记述 1940年春,徐悲鸿应印度诗哲泰戈尔之邀，赴印度国际大学讲学。当时抗日战争已进行多年,在印度,徐悲鸿利用各种机会,在私人交往中,或在公开的场所讲演，积极宣传中国的抗日战争，以取得印度人民的同情和理解\n1940年2月17日，年事已高的印度圣雄甘地先生访问圣䒿尼克坦。泰戈尔先生亲自将徐悲鸿介绍给甘地，并建议举办徐悲鸧画展,以加深中印两国人民的友谊。画展先后在圣菷尼克坦和加尔各答两地举行,泰戈尔先生亲自为画展撰写了序言。\n徐悲淄心念着灾难深重的祖国人民，利用这两次画展,将筹得的一笔画款全部捐寄祖国,救济难民。随后,徐悲鸿赴大吉岭,在那里继续创作他构思已久的中国画《愚公移山》。\n“愚公移山”是中国人民喜爱的一则寓言故事。它教导人们，只要有坚强的毅力，持之以恒，终能战胜一切困难。当时,正是抗日战争最艰苦的年代,但徐悲鸽坚信，中国人民以恴公移山的精神艰苦奋战，一定能移掉压在我们身上的两座大山一封建主义和帝国主义,一定能取得抗日战争的最后胜利。徐悲鸧正是怀着这样坚定的信念创作《愚公移山》的\n## 一、艺术高于生活\n艺术不是现实生活的翻版,而是现实生活的升华。毛泽东的《在延安文艺座谈会上的讲话》还指出:“文艺作品中反映出来的生活却可以而且应该比普通的实际生活更高、更强烈、更有集中性、更典型、更理想,因此就更带普遍性。”徐悲鸿与籍里柯都对创作素材进行了高度提炼,为了有力地表达主旨,对画面的线条、色彩和空间等形式要素进行了仔细的推敲,作品最终传达出动人心魄的精神力量。\n在创作《愚公移山》时,徐悲鸿画过数十幅小稿,反复修改。最终他将吅石垦壤的开山场景安排在画面右侧,几个魁梧结实的壮年男子呈弧形分布,他们手持钉耙,蓄力待发,高大的形体几乎要撑破画面。左侧的人物退在中景,画的是愚公、“妇擩”与运石的场景,人\n禺公移山（画稿）1940年\n徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n禺公移山（局部\n（纸本设色） 1940 年徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n物排布较为紧密,姿态自然生动。一动一静、一疏一密、一近一远的处理赋孕了画面视觉的节奏变化。\n徐悲鸿主张用西方写实技巧来改良中国画，他说：“古法之佳者，守之;垂绝者,继之;不佳者,改之;末足者,增之;西方画之可采人者,融之。”因此,他开拓性地将西方素描技法融人中国水墨画,走出了一条“中西合璧”的艺术道路。《禺公移山》中的人物轮廓用勾线的方式画出,禺公与妇女的衣纹延续了中国传统的画法,但壮年男子的身体结构与体积的塑造则借鉴了西方的写实技法。作品既具笔墨韵味，又不失神采与细节。籍里柯的构思同样精巧,在《梅杜萨之筏》中,天色阴沉,海浪汹涌,木筏上有近 20 位姿态各异的船员。而根据研究,船员获救的那天实际上天色明朗,海面平静,木筏上的人物也要比画中的略少。籍里柯对现实的改编让作品更具戏剧性,更易唤起情\n## 探究与发现\n比较籍里柯的画稿和最终作品,谈一谈籍里柯为什么选择了最终的构图方案。感共鸣。\n籍里柯将木筏与人物安排在一个倾斜的金字塔内,保证了画面的视觉整体性,又让木筏具有向前的动势。稍远处,黑人船员让・查尔斯被众人托举在金字塔的顶端，挥舞的红巾将情绪推到高潮。在金字塔底部则画出了浸泡得变色的尸体,还有尽力抱着儿子遗体的老水手，再现出惨绝人寰的一幕。在光线处理上，左\n梅杜萨之筏（构图示意图 ）\n梅杜萨之筏 (局部 ) (布面油画 ) 1818-1819年籍里柯 [法国 ] 法国巴黎卢浮宫藏\n梅杜萨之筏 (画稿 ) (布面油画) 38 厘米 $\\times 46$ 厘米籍里柯 [法国] 法国巴黎卢浮宫藏侧投人画面的强光让明暗对比更强烈,场景更具戏剧性,泛白的天色则暗示着获救的希望。籍里柯为了创作这幅作品曾数次改变构图,从留存下来的画稿来看,他显然选择了一个最佳方案。\n## 小结\n本课着重探讨美术作品的创作过程,主要目的是比较深人地理解美术作品源于生活又高于生活的辩证关系,以及两位杰出的画家对待现实生活的态度,从而更好地鉴赏美术作品。\n奔马（纸本设色） 130 厘米 $\\times 76$ 厘米 1941 年\n徐悲鸿徐悲鸿纪念馆藏\n## 相关链接\n清代画家郑板桥曾经讲述他画竹的三个阶段:“江馆清秋,晨起看竹,烟光日影露气,皆浮动于疏枝密叶之间。胸中勃勃遂有画意。其实胸中之竹,并不是眼中之竹也。因而磨墨展纸,落笔倐作变相,手中之竹又不是胸中之竹也。总之,意在笔先者,定则也;趣在法外者,化机也。独画云乎哉!” 从“眼中之竹”到“胸中之竹” 再到“手中之竹”,也正是美术创作从体验、构思到表达的完整过程。\n## 拓展学习\n马是中国传统绘画的重要表现题材。徐悲鸿创作的《奔马》形象生动、神骏无比阅读画中的题跋,谈一谈《奔马》创作的时代背景,并尝试解释徐悲鸿为什么创作《奔马》。\n## 第2课 如何鉴赏美术作品\n基本问题\n美术作品由哪些元素组成?我们如何进行鉴赏活动?\n## 情境导入\n在美术馆中,我们发现不同的作品会给人不同的感受。有些作品雄浑磅礴,让人振奋;有些作品肃杀寂寥,引人忧伤;有些作品亲近平和,温情脉脉。那么,到底是什么让我们产生了不同的感受?\n在一幅美术作品面前,我们首先会感受到线条、色彩、材质、空间等形式要素，它们构造出的视觉秩序让我们产生了第一层审美体验。然后,我们会看到形式要素塑造的形象和场景，比如人物、花囱、山川、河流，等等。如果有一定的知识储备,我们还能读\n懂作品中讲述的故事,理解作品所要传达的内容信息。再进一步，如果能深人了解艺术家的创作经历、社会背景、同类作品的历史脉络，我们还能够对作品的来龙去脉、立意宗旨、历史地位做出判断。至此,我们对美术作品才进行了较完整的鉴赏。\n二羊图 (纸本水墨) 25.2 厘米 $\\times 48.7$ 厘米 [元代]\n赵孟粨美国华盛顿弗利尔美术馆藏\n一、形式\n## (一) 线条\n线条是美术作品最基本的元素,它是点的运动轨迹,在绘画中的实线来自笔迹的游走，即便没有画出实线,运动的方向、目光的指引也可以\n队荆棘人兰图卷 (局部) (纸本水墨) 全图 31.5 厘米 $\\times 508$ 厘米 [清代 ] 郑㪟攵南京博物院藏让观者在心中感受到线条的存在。\n若没有线条,我们无法表现视觉世界。线条最直接的作用是勾勒形状、暗示材质。如元代著名画家赵孟顶的《二羊图》,绵羊用细线勾勒出饱满的轮廓,山羊用干笔画出覆盖的皮毛,用笔用线不同,两只羊就有了鲜明的特征。中国画擅长单纯用线来表示形面与体积,如郑䔻的《荆棘丛兰图卷》,画兰画竹均是一笔下去,用笔锋、轻重、浓淡的变化来表现叶面的方向及转折。\n市担婴戏图 (册页) ( 绢本设色 ) 25.8 厘米 $\\times 27.6$ 厘米\n[南宋 $]$ 李嵩中国台北故宫博物院藏\n线条也能起到引导视线、组织人物关系的作用，尽管有些线条并不显著,却能辅助我们理解画面,营造出丰富的意趣。例如,南宋画家李嵩的《市担婴戏图》,他不厌其烦地用线勾勒出货担上层层叠叠的货物,并留下了“五百件” 的字样，可见对自己的描绘技巧极为自信。而此画的精彩不仅在于炫技式的勾线,还在于姿态与眼神的互动: 母亲看着怀抱的婴儿,货郎看着扒货担的儿童,儿童拽着母亲指着货架,最左侧的儿童看着画外的观众，构成了丰富的人物关系，正是这些目光与姿态暗示的线条为画面赋予了活力。\n## 探究与发现\n参照本课对《市担婴戏图》利用隐形线条组织人物关系的分析,尝试对伦勃朗的作品《浪子的回归》进行鉴赏。\n浪子的回归 (布面油画 ) 262 厘米 $\\times 205$ 厘米 1668 年伦勃朗 [荷兰] 俄罗斯圣彼得堡冬宫博物馆藏\n## 相关链接\n《古画品录》与谢赫六法\n谢赫经历齐梁两朝，他的《古画品录》是一部系统的绘画鉴赏专著,品评了魏晋以来 27 位画家谢赫以六法评论绘画的优劣，六法为：气韵生动、骨法用笔、应物象形、随类赋彩、经营位置、传移模写。他把人物精神气质的刻画放在首要位置，往下是用笔、写形、赋色、构图与临摹。六法具有总结性，因谢赫并没有详解，后来的理论对它做了大量阐释，影响极为深远。在表现内容的诸多作用之外，线条还具有独立的审美价值。中国画论对线条尤为重视，南朝谢赫的《古画品录》提出以“六法”来鉴赏绘画,品评优劣,其中第二法即“骨法用笔”，指的是笔下线条似动物骨骼般劲健有力。唐代张彦远在《历代名画记》中评论东晋画家顾恺之的用笔时用了一段话：“紧劲联绵，循环超忽,调格逸易,风趋电疾。意存笔先,画尽意在。”指的是顾恺之作画时成竹在胸,运笔迅速,线条连绵不断,周密完整。因此,用笔的力度、速度、角度、疏密不同,线条就具备了不同的品质。\n一般来说，匀质平缓的长线条会给人连贯一气、通达舒畅的感受。《八十七神仙卷》描绘了87位道教帝君与神仙，衣带飘扬、旌施飞舞均由单线勾出,走线圆润连绵,如流水一般,富有动态节律,而短促交错的线条则容易给人紧张、热情的感受。19世纪后期的荷兰画家凡・高擅长用色彩与笔触表达强烈的情感,受新印象主义的影响,常用排列紧密而不连贯的短线,例如他的这幅自画像，虽面色沉静,画面中却涌动着一股狂暴的力量。\n戴草帽的自画像\n(布面油画)\n40.6 厘米 $\\times 31.8$ 厘米\n1887 年凡・高\n[荷兰］ 美国纽约大\n都会博物馆藏\n八十七神仙卷 (局部 ) ( 绢本水墨） 全图 30厘米 $\\times 292$ 厘米 $[$ 北宋 (传)］佚名徐悲鸿纪念馆藏\n## 探究与发现\n看看窗外,要尽可能忘掉看到的事物（树木、房子、操场）,只去发现其中细节处的色彩变化,并描述出来\n## (二）色彩\n色彩来源于自然光的分解。在美术作品中,色彩善于吸引注意、唤起情感，是最生动、最具感染力的元素。\n不同的色彩搭配会产生无限丰富的视觉效果。现代主义绘画中,野兽派擅用高纯度的色彩,施色主观大胆,凸显视觉刺激,野兽派的称谓就由此而来。比如马蒂斯的《红色的房间》,高纯度的红色近乎布满室内,靛蓝的花纹从桌布萝延到墙上,点缀上鹅黄和翠绿，奏出一曲富有活力的色彩乐章。用低纯度色彩作画也可以搭配得十分协调,比如意大利画家莫兰迪的这幅《静物》,大面积的黄色与灰色纯度都很低,中部的砖红瓶子与右侧橙色纸\n红色的房间 (布面油画） 约 180.5 厘米 $\\times 221$ 厘米\n静物 (布面油画） 36 厘米 $\\times 43.7$ 厘米 1908-1909年马蒂斯［法国 ] 俄罗斯圣彼得堡冬宫博物馆藏\n1949年莫兰迪 ［意大利 $]$ 美国纽约现代艺术博物馆藏\n捣练图 (局部 ) ( 宋摹本 )（绢本设色)\n枇杷山鸟图（绢本设色）\n全图 37厘米 $\\times 145.3$ 厘米 [唐代 ]\n26.9 厘米 $\\times 27.2$ 厘米 $[$ 南宋 $]$\n张萱美国波士顿美术馆藏\n盒纯度稍高,成为视觉的重点。整个场景不温不火,却达成了精致的平衡。\n在色彩搭配中,对比色可以相互加强,鲜艳明快,局部施用可以活跃画面气氛、突出重要景物。在唐代画家张萱的名作《捣练图》中,两位捣练妇女的衣裳红、绿、蓝、黄交相构成对比，形象就远比附近的另两位妇女鲜明,在这一局部成为视觉重点。而邻近色的搭配柔和,不会造成强烈的视觉刺激,大面积施用可为画面定下基调。南宋画家林椿的《枇杷山鸟图》以黄色、绿色为主色,看起来舒缓和谐。在细节处又不失层次的变化,画家运用工笔分染法,使枇杷轮廓和脐处深黄,果实浅黄,枇杷叶脉处深绿,叶边缘浅绿,经反复晕染,果实匀称饱满，叶片生动自然，画面清幽而不寡淡。\n## (三) 材质\n美术是基于材料的创造。材料质地各异,金、石、木、棉，或光洁、或粗䊁、或坚硬、或柔软，触感不同，唤起的情感反应也不同。中国自古崇尚玉器,玉石质地温润,敲击有清越的声响，因其温婉无暇,也成为美德的象征。丝绸品类极多,柔软光滑是共同特征，轻薄的可以做到“举之若无”“真若烟雾”，引发美好的遐想。\n材质是三维艺术基本的表现维度。19世纪法国雕塑家罗丹的作品《思》是一个大理石的少女头像，她鼻尖秀挺、眼眉低垂，嘴唇圆润饱满，石材打磨得跟皮肤一般透亮光滑。帽子上的织物较为粗䊁，用短密的纹理表现，转折处可见织物的柔软。罗丹还有意保留了一整块末雕凿打磨的大理石,用粗粝对比莹润，用沉重对比轻盈，让观者的视线停留在少女的面容上。罗马尼亚雕塑家布朗库西对材质的使用更为单纯，《空间中的鸟》用极为光亮的青铜制造出一个流线型的形状，虽没有鸟的翅膀，但表现出了飞翔的速度感。\n在二维艺术中,材质与体块、空间一样是制造出来的错觉,通过逼真的效果引发人们的触觉想象。北宋画家崔白有一幅名作《双喜图》,画中材质的表现极为精细,古树盘根错节,翠竹细枝劲挺,竹叶柔软,在风中摇曳。喜鹊翎毛层次分明，似有反光的错觉,山兔嘴边的须毛刚硬、背上短毛次之,耳背及耳郭内线毛最为细软,崔白均用不同笔法一一画出，全画生机盎然。\n空间中的鸟（青铜）\n137.2 厘米 $\\times 21.6$ 厘米 $\\times 16.5$ 厘米 1928年布朗库西 [罗马尼亚 ] 美国纽约现代艺术博物馆藏\n$仓$ 双喜图 (绢本设色)\n193.7厘米 $\\times 103.4$ 厘米 [北宋 $]$ 崔白中国台北故宫博物院藏\n## （四）空间\n在我们日常的视觉世界中,人物都是在三维空\n车炸 (铸铜 $) 116$ 厘米 $\\times 90$ 厘米 $\\times 35$ 厘米 1946年滑田友中央美术学院美术馆藏间中活动,物品都是在三维空间中安放。对于二维艺术而言,空间则是虚构的,是用多种手段对真实空间的模拟。\n雕塑是空间性的美术,体块与空间构成正负关系,共同塑造出雕塑的品格。滑田友的《车炸》再现了抗日战争期间,母亲带着年幼的孩子惊慌失措地躲避日军飞机轰炸的情景。雕塑造型浑厚简练,母子三人相依,连接为紧密的整体。下半部两个相似的斜向空间强化了疾走的动势,右上方的留白则暗示出危险的临近,渲染出逃亡时刻的紧张气㞣。\n绘画也一样,空间既提供场景,又能构造出画面的层次。意大利文艺复兴时期，画家们总结出用线性透视表现空间关系的方法,他们的画面好似打开的一扇窗户。例如拉斐尔所画的《圣母的婚礼》,我们会感到空间向后延伸,人物站在真实的广场上,建筑在人物背后较远处,而不是悬在人的头顶，这都是向中间汇聚的地砖界线所造成的错觉,这些线条会在地平线上交会于一点。\n$\\odot 1$ 圣母的婚礼 $($ 木板油画） 170 厘米 $\\times 118$ 厘米 1504 年拉斐尔 [ 意大利 ］ 意大利米兰布雷拉美术馆藏\n$\\odot 2$ 圣母的婚礼（透视示意图 )\n1$\n2$ 中国的山水画则不同,它有独特的空间表现法则,不讲究对单一视觉空间的模拟，而讲究“山形面面观”，将不同视角下的景象巧妙地组合在一个平面上，北宋画家郭熙将之总结为“三远法”。他说：“山有三远：自山下而仰山巅，谓之高远；自山前而䆕山后，谓之深远；自近山而望远山，谓之平远。” 郭熙本人画的《早春图》中,前景巨石层叠,山腰烟岀蒸腾,至画面上方山势突兀,描绘的是在山下仰视山巅的高远景象。画面左侧沟㪍纵横、溪水潺潺流出，远山被挡住大半,将观者视线引向山后,画面就有了深远之感。近处，一侧母子挑夫相携上岸，一侧渔夫渔归，烟波辽阔，又给人横向宽广的想象，呈现出平远之势。郭熙的三远法让观者在二维画面中产生出丰富的空间想象，这是线性透视所不具备的。\n早春图（绢本设色） 158.3 厘米 $\\times 108.1$ 厘米 [北宋 ] 郭熙中国台北故宫博物院藏二、内容\n## (一）题材\n题材是美术创作的取材范围，我们经常以此来划分作品的种类。每类题材都存有共性，反映了特定的审美价值与社会意义。其中，历史与神话题材通常抓取历史事件、神话传说中的典型片段，以宏大的叙事来传达对民族兴衰、人类命运的理解的主题思想，传统上最受重视。山水题材描绘的是艺术家理想中的风景，于山水间抒发对自然的崇拜、对人生的理想,最受中国传统文人青睐。风俗题材描绘的是日常生活，通常富有寓意,有祝福、劝诫或讽刺的社会功能。人物题材一般要求刻画出对象的容貌形态与精神气质，以形神兼备为上。中国画中，花鸟一类的题材将花鸟鱼虫当作有情之物，讲究“夺造化而移精神”,既追摹自然真实,又寄托志向、传达情感。在西方绘画中,静物题材以画日用物品与果蔬花草为主,其中有的画奇珍重器炫耀物质富足，有的画沙漏、蜡烛寓意生命易逝、人生无常。\n荷拉斯兄弟之誓 (布面油画) 330 厘米 $\\times 425$ 厘米 1784 年\n大卫［法国］法国巴黎卢浮宫藏\n血衣 (布面油画) 100 厘米 $\\times 150$ 厘米 $1972-1973$ 年王式廓中国美术馆藏\n## 探究与发现\n查阅相关资料,仔细分析王式廓的作品《血衣》中的人物布局与形象刻画,并解读该画的主题表达。\n## 相关链接\n美术鉴赏的步骤\n美术鉴赏可分描述、分析、解释、评价四个步骤。描述是用语言陈述作品的基本内容;分析是解读作品的形式要素,并联系作者的其他作品与其他作者的同类作品,辩析这件作品的特点;解释是对美术家为何选择这样的形式与内容来表达主题形成表述;评价是对作品的价值做出自己的判定。识别题材有助于理解作品的主题，同类题材作品之间的比较是美术鉴赏的重要一环。但也需知道题材只是大致的分类，其分界在历史上常有变化，作品价值不因题材而区分高下。\n## （二）主题\n主题是美术作品所要表达的中心思想，作品的一切元素与细节均为主题服务。\n18 世纪法国画家大卫的《荷拉斯兄弟之誓》取材于古罗马的历史故事,讲述了两个城邦之间爆发战争,为避免杀戮，两城商定各选 3 位勇士决斗，以决胜负。荷拉斯三兄弟主动请战,在父亲面前立下不胜不归的誓言。大卫选取了故事中的宣誓场景：三兄弟侧身而立，单臂高举，坚毅勇猛。由于对战双方是姻亲关系,一旁的女眷无论胜负都将失去亲人，因此倚靠在一起，悲痛欲绝。这一极具戏剧冲突的瞬间凸显了画家所要表达的主题。这幅画作在法国大革命之前由皇室订制，是要宣扬在国家大义面前牺牲家庭的爱国情怀。\n## （三）情境\n艺术家的创作都有特定目的：或是传播思想、教化世人，或是营造意境、调剂精神,或是开拓新的视觉经验。因为文化背景、知识结构的差异,我们对一些作品的内容与宗旨并不能全然了解。“荷拉斯兄弟之誓” 的故事在当时法国家喻户晓,今天我们却要做一番准备才能读懂。再比如挪威画家蒙克的作品《呐喊》,画作表现了一个双手抱头正在尖叫的人物,火红的天空仿佛也随着声波在颤抖。从画面上我们能感受到一种深深的焦虑。但只有了解蒙克的创作情境与人生经历,才会知道是当时印度尼西亚的火山爆发让欧洲的日落变得更加火红,是蒙克年幼丧亲的苦难与常年抑郁的心境让他在日落中体会到了一种歇斯底里。同样是呐喊的形象,李桦的这幅版画的意义却全然不同。20世纪 30 年代,日本帝国主义侵华，中华民族陷人深重灾难,一批革命艺术家折起了新兴木刻运动。1935 年，李桦创作了《怒吼吧!中国》,用刻刀表现一个双眼被蒙、四肢被绑却挣扎着拾刀奋起的男人,这个形象是民族的危难象征,预示着怒吼而抗争的必然选择,这里的呐喊就不仅仅是个人心境的表达了。\n因此,要想全面地鉴赏一件美术作品,准确体认作品表达的内容,还需要充分了解创作的情境，包括社会和文化情境，以及创作者的个人经历等背景信息。\n怒吼吧！中国（黑白木刻） 20 厘米 $\\times 15$ 厘米 1935 年李桦中国美术馆藏\n呐喊（蛋彩、蜡粉、油彩、木板 ） 91 厘米 $\\times 73.5$ 厘米 1893 年蒙克 [挪威］挪威奥斯陆国家美术馆藏\n## 小结\n美术作品是形式与内容的统一，线条、色彩、材质、空间是作品的形式要素,题材、主题、情境是作品的内容要素。创作者不同、时代不同、地域不同,形式与内容的选择与组成也会有差异,这就造就了个人、时代与地域的美术特征。\n中西美术的整体特征不同，对作品的鉴赏角度也有所分别;不同时代政治氛围、文化风气、审美习俗不尽相同,催生出的美术作品也各具特色。因此,除了对形式要素的敏感外,鉴赏者还需具备扎实的人文知识与广阔的文化视野，如此，才能看得深、看得准、不狭隘。\n## 相关链接\n形式分析法与图像阄释法形式分析法是对构成一件作品的线条、色彩、构图和空间纵深等形式元素进行分析的鉴赏方法。采用这种方法有助于我们理解作品的审美特征、时代风貌和地域差异。图像阐释法是通过对作品中时间、地点、人物、事件的辨识与分析,联系创作的社会背景,来理解作品主题的鉴赏方法。客观而准确的美术鉴赏是形式分析与图像闸释综合运用的结果。\n## 拓展学习\n谈一谈康斯太布尔的《千草车》与董希文的《春到西藏》给你的不同感受,并分析其原因,写一篇美术鉴赏报告。\n干草车 (布面油画) 130.2 厘米 $\\times 185.4$ 厘米 1821 年\n康斯太布尔 [英国 ] 英国伦敦国家美术馆藏\n春到西藏（布面油画） 150 厘米 $\\times 232$ 厘米\n1953 年董希文中国国家博物馆藏\n## 第二单元\n中国美杺鉴赏\n## 第3课 象外之境\n## 中国传统川水画\n基本问题\n为什么中国传统文化中有着浓有的山水情怀？\n## 情境导入\n元代画家黄公望的《富春山居图》是中国传统山水画的代表作。古人称赞此画达到了“圣而神” 的境界，可与书法中王羲之的《兰亭序》相提并论。在长期收藏流转讨程中,该画被烧成两段。前段藏于浙江省博物馆，后段现藏于中国台北故宫\n博物院。2011年,《富春山居图》首度合璧展出，成为轰动一时的文化大事。《富春山居图》画的是富春江两岸景色，但我们沿着黄公望的足迹游历富春江,却无法找到画中的山水。画家描绘的是真实的风早吅口？\n富春山居图・剩山卷 31.8 厘米 $\\times 51.4$ 厘米 （纸本水墨） [元代] 黄公望浙江省博物馆藏中国画,习惯指晋唐以来流行的卷轴画,广义上还应包括战国秦汉以来的古代帛画、壁画、漆画等样式。在长期发展中,中国画形成山水、人物、花弟三个主要画科。其中，山水画最受中国古代文人推崇。\n## 一、山水情怀\n《论语》曰:“知者乐水，仁者乐山。”中国人自古以来就对山水有着特殊的情感。\n魏晋时期,人们对自然美的认识与欣赏促成了山水诗与山水画的诞生。他们用文字与图像描绘对自然万物的敏锐感受,在广阔的自然天地中舒展想象,获得精神的逍遥,如王微《叙画》所述：“望秋云,神飞扬。临春风，思浩荡。”山水成为“畅神”的乐园。\n山水是中国传统文人的精神家园。他们心系家国天下,悠游山水之间常常是种奢望,山水画的出现,满足了“不下堂筵,坐穷泉㻇”的需求。若不能实现仕途理想,他们便退而隐居山林,以求独善其身。因此山水画常表现寒林、枯木、孤舟、江雪等场景，其中居住着高人逸士，借此寄寓情怀，展现高洁的人生境界。\n山水还是感受天地万物规律的媒介。宗炳的《画山水序》中说：“山水以形媚道。”意思是山水之形是万物规律的具体化，人在山水中洗心养身、澄怀观道，可以从有限通达无限，获得“天人合一” 的精神体验。\n黄公望做小吏时曾蒙冤人狱，晩年隐居在富春江一带。据说,他“终日只在荒山乱石丛木深䇨中坐,意态忽忽,人不测其何为。又每往泖中通海处,看激流奔浪，虽风雨骤至，水怪悲诧而不顾”，忘情于山水之间。《富春山居图》即创作于他隐居之时，借山水创作以抒发内心的情怀。\n## 探究与发现\n中国山水画为什么不称作风景画?“山水” 和“江山”“河山”等词在传统文化中具有什么特殊含义?\n青卞隐居图 ( 纸本水墨)\n140.6 厘米 $\\times 42.2$ 厘米\n[元代 $]$ 王蒙上海博物馆藏\n山林深处有茅屋数楹，中坐一隐士。近处山道上一人曳杖而行,似来寻访。此图笔法繁而不乱,构图密而不塞,渲染出深山密林的清幽气氛,被董其昌赞为“天下第一王叔明”。下山位于王蒙家乡吴兴附近。画家通过此图表达了隐居山林的愿望。\n搜尽奇峰打草稿图 (局部) ( 纸本水墨)\n全图42.8厘米 $\\times 285.5$ 厘米 [清代 $]$ 石涛故宫博物院藏\n康熙三十年 ( 1691 年 ),画家在北上京师的第三年创作了这幅近三米长的画卷。这个局部是长卷的前半段,画的右侧危崖层叠,左侧群山起伏的河谷间巨石尓立。全卷奇峰迭起,气势奇险,画家显然是以北方山区,特别是京郊山区景象为原型,并融人了自己的感受和激情,进行了独特的构思与创造。\n## 二、妙夺造化\n山水画创作讲究“外师造化,中得心源”。画家一方面需要饱游饮看,从外在的自然山水中汲取创作素材,另一方面需要在头脑中提炼概括，神领意造，令“一山而兼数十百山之意态”。如黄公望平日就十分注重搜集素材,常随身携带笔墨,见到好景就摹写下来。有了丰富的积累,创作《富春山居图》时就能兴之所至，融会贯通。他在随后的三四年时间里不断调整、修改,造就了画中峰峦树木的万千变化。\n正因如此,画中山水绝不同于真山真水。高大的立轴,前山后山层叠而上;细长的手卷,高山远水连绵不绝。这些都是固定视点所不可能“看” 到的,我们却可以跟随画家的笔墨尽情饱览。随着一幅山水长卷的不断展开,我们仿佛坐在船上看风景,岸边的山时远时近,这里有几株清奇的树,那里有一叶垂钓的舟 ……\n## 三、因心造境\n意境是山水画的灵魂,是情与景的统一。方士庶在《天慵庵随笔》里说:“山川草木,造化\n溪山行旅图（绢本水墨） 206.3 厘米 $\\times 103.3$ 厘米\n[北宋］ 范宽中国台北故宫博物院藏\n范宽是北宋代表性的山水画家，后人评价他的画风“峰峦浑厚，势状雄强”。《溪山行旅图》正反映了他的创作特色。画面取景高远，中部的烟岗拉开了前景与远景的空间距离,令人感到远山异常雄伟高大。山间悬挂的瀑布，近景上淙淙的溪流，使景物灵动起来。\n## 探究与发现\n“留白”是中国传统绘画的重要表现手法之一,它是利用绢、纸的本色,不着一笔。观察《青卞隐居图》和《六君子图》，说说它们的留白方式有何不同，各自起到了怎样的艺术效果\n自然,此实境也。因心造境,以手运心，此虚境也。”可以说，山水画创作就是通过笔墨,将实境转化为虚境的艺术活动。\n山水的意境,仰赖于画家的创造。《溪山行旅图》峰峦充塞天地,让人感到雄伟壮阔的意境；《六君子图》中疏林坡岸,湖水茫莈,就显出清远萧疏的意境。对画面意境的欣赏,取决于观赏者的人生经验和文化修养,当我们与画面产生心灵共鸣时,就能体会到观赏的乐趣。\n仓六君子图 (纸本水墨) 61.9 厘米 $\\times 33.3$ 厘米\n［元代］倪瓒上海博物馆藏\n此画取材于画家家乡太湖一带景色，前景画松、柏、樟、楠、槐、榆六种树木。黄公望题诗:“远望云山隔秋水，近看古木拥坡陁。居然相对六君子，正直特立无偏颇。”写出了画中的景物与象征意义。倪玤画风疏简放逸,用笔似嫩\n实苍，对后世山水画风有很大影响。\n## 相关链接\n## 中国画的笔墨\n运笔、用墨的不同技巧,能产生丰富多变的线条与色彩。不同的线条与色彩又有不同的形状与质感。笔墨不仅在表现物象,更在传达审美精神,如古拙、雄浑、秀润、俊逸等。历代山水画家在学习前人的过程中,形成了对笔,墨审美与精神的共识\n理解运笔、用墨的技巧,是欣赏的起点。理解笔,墨所传达的审美价值与精神理念,才能读懂中国传统绘画。\n踏歌图（绢本设色） 192.5 厘米 $\\times 111$ 厘米\n[南宋 ] 马远故宫博物院藏\n这是一幅表现民俗题材的山水画。以马远、夏圭为代表的南宋山水画突破了北宋以来全景式的构图，对景色进行大胆剪裁,追求单纯与精练,山石画法用方硬刚健的“大斧憵紴”,形象明确、简洁有力。\n富春山居图・无用师卷 ( 纸本水墨 ) 33 厘米 $\\times 636.9$ 厘米 [元代 ] 黄公望中国台北故宫博物院藏\n此画本是一幅长卷,描写画家所生活的浙江富春江一带的美丽河山，借以抒发自己的胸襟情怀,笔墨技法极其凝练,是元代山水画的代表作。\n## 小结\n山水画源自对自然山川的写生,但又超越具体时空,具有纯粹的、普遍性的美。美学家蔡若虹指出:“艺术的微妙作用,恐怕就在于意境,就在于那种一半留在画面上,还有一半留给画外读者去想象的诗的意境。”\n## 拓展学习\n《千里江山图》是中国山水画史上的又一旷世杰作。与《富春山居图》对读,二者在描绘对象、表现技法、创作背景等方面有何异同?\n$仓$ 千里江山图 (局部) (绢本设色) 全图 51.5 厘米 $\\times 1191.5$ 厘米\n［北宋］王希孟故宫博物院藏\n此图由七组群山构成,各组间主次清晰，又联系呼应，节奏分明。山水之间，村庄、寺院、桥梁、渡\n口、水磨、舟艇，乃至各种身份、从事各种活动的人，无所不包，正所谓“致广大而尽精微”。此卷画法上属于青绿山水,主要以矿物颜料石青、石绿敷染，色彩瑰丽，㧪 而不俗，气象万千。元代画家溥光在题跋中赞之为“独步千载”“众星之孤月”。\n## 第4课 画外之意\n## 一一中国传统花自画、人物画\n基本问题\n中国传统花鸟画、人物画能否以写实的程度作为衡量艺术水平的标准?\n写生珍禽图 (绢本设色) 41.5 厘米 $\\times 70.8$ 厘米\n[五代 ] 黄筌故宫博物院藏\n## 情境导入\n中国传统花囱画描绘的对象，涵盖了各种动植物，包括花木、蔬果、翎毛、走兽、草虫、鳞介等。其中，梅、兰、竹、菊等题材自宋元以来广受喜爱。由早期的相对写实,到后来的常以意气写之,写实与写意,似乎成为中国花茑画创作与品鉴不可绕过的一对概念。\n《后山丛谈》记载,陈师道曾见过两张欧阳修的画像,一张外形虽不够肖似,但表现出了人物的神韵;另一张则空得其形而缺乏神韵。时人评价前者更胜一筹。理解中国传统人物画,必须正确把握形与神的问题。\n这一作品是画家为其次子黄居宝所画习画用的范本,其最大的特点是强调写实、重视表现动物的质感。从画中可以看出画家对生活观察之精细和写生功力之深。其画法为先以淡墨勾勒,而后染色。风格精致华丽。当时有擅长墨笔的徐熙与之齐名。人称“黄家富贵、徐熙野逸”,分别代表了花鸟画中的两大流派。\n## 一、写生花鸟\n## 探究与发现\n以下三幅中国画作品各有何寄寓?表现手法有何不同?\n荷石水鸟图 ( 纸本水墨)\n127 厘米 $\\times 46$ 厘米\n[清代］朱耷故宫博物院藏\n荷叶下,一只水躳于孤石之上。孤石峭立,根基不稳。水鸟瑟缩,独立无援,荷叶却仿佛黑云压顶。朱耷本是明朝宗室,人清后以书画寄托故国之思。笔墨凝练,形象奇特。其诗写道:“墨点无多泪点多,山河仍是旧山河。”最可见其心事。\n花鸟画在南北朝已初具规模，唐代形成独立的画科，五代开始成熟。在写实技巧方面,花鸟画至两宋而瑧于巅峰。据说，宋徽宗时画院高手笔下的月季花，可以区分出四时、朝暮不同的花、芯、叶。留存至今的作品如《写生珍禽图》等可证古人所言不虚。\n墨葡萄图 ( 纸本水墨) 165.4厘米 $\\times 64.5$ 厘米 [明代］徐渭故宫博物院藏这是一幅水墨淋漓的写意花卉作品。此图构图奇特,气势奔放。葡萄的藤条错落低垂、枝叶纷披。水墨浓淡干湿掌握得恰到好处，葡萄晶匤剔透的感觉得到真实的表现。\n墨梅图（纸本水墨）\n31.9 厘米 $\\times 50.9$ 厘米\n[元代 ] 王冕故宫博物院藏\n画家自题诗，将梅花的清幽与人格的清高融为一体。宋人花鸟画注重写生，古人的写生与“写实”的含义不同，要求表现花鸟的生机意趣。在古人心目中，花、鸟、鱼、虫有着与人相类的性情、气质。如牡丹菻药、栾风孔雀，有富贵之态;松竹梅菊、鸥鷺雁鹜，有幽娴之姿；鹤如高士气轩昂,鹰如战士善击搏;杨柳梧桐，扶疏风流似隐士;乔松古柏,岁寒砳落比君子。可见,花鸟的生机意趣不仅是自然层面的，也是与人们生活际遇、思想情感紧密相连的。\n花鸟画成为中国人缘物寄情、托物言志的重要艺术载体。梅、兰、竹、菊等既适宜发挥笔墨的长处,又是高洁品格的象征，因此很受文人画家青睐。\n元代以来，画家越来越侧重对笔墨和精神的强调。倪瓒就说他画竹只为“写胸中逸气”,以至于对画得像与不像、竹叶是繁是疏、枝条是直是斜都不在乎。齐白石的说法则更加中肯:“妙在似与不似之间，太似为媚俗，不似为欺世。”\n## 探究与发现\n画有两字诀: 日活，日脱。活者,生动也。用意用笔用色,一一生动,方可谓之写生。……脱者，笔笔醒透，则画与纸绢离,非笔,墨跳脱之谓。…… 花如欲语,禽如欲飞，石必崚嶒，树必挺拔。观者但见花鸟树石而不见纸绢,斯真脱矣,斯真画矣。\n一邹一桂《小山画谱》\n谈谈你对邹一桂所说“活”“脱”与“形”“神”关系的理解。\n墨竹图 (绢本水墨 ) 131.6厘米 $\\times 105.4$ 厘米 [ 北宋 ] 文同中国台北故宫博物院藏\n## 二、传神人物\n中国传统人物画家在描绘具体人物时，都会重点表现对象的社会阶层与价值观念。据此,中国人物画可分类为世俗人物（仕女、高士等）、神仙道释、市井风俗等。例如，《女史筪图》画的是作为道德典范的贵族妇女，《珛花仕女图》画的是雍容华贵的唐代宫廷女性,《朝元图》画的是道教神话中的天界诸神。人物的相貌应符合人物的特定身份、精神气质。墨兰图 (纸本水墨)\n25.7 厘米 $\\times 42.4$ 厘米\n［宋末元初 ] 郑思肖\n日本大阪市立美术馆藏\n兰花生于深山，无人自芳，犹如隐逸君子。墨笔画出的兰叶刚柔并济,婉转多姿,富于书写笔意。郑思肖是南宋遗民,宋亡后画兰无土无根,寓意故土沦丧,无处着根。\n女史箴图 (局部) ( 绢本设色) 全图 24.8 厘米 $\\times 348.2$ 厘米 [东晋] 顾恺之英国伦敦大英博物馆藏\n作品描绘中国封建社会上层妇女应有的道德品范，并在画旁书写相应箴言，图文并茂。现存九段。虽然带有教化性质,但对人物形象和生活场景的再现真实而生动。线条细劲圆转,仿佛春蚕吐丝,故称为“游丝描”。\n籫花仕女图（绢本设色） 46 厘米 $\\times 180$ 厘米 ［唐代］ 周昉辽宁省博物馆藏\n画面描绘了唐代宫廷妇女的形象。她们装束华丽、仪态倠容、气质娴雅，人物个性化的特征不是画家表现的重点。\n永乐宫三清殿朝元图 (局部) (壁画) ［元代］ 马君祥等山西芮城\n三清殿三面墙壁上描绘了286位天界诸神，分为东西两列。布局宏伟，气象庄严。\n## 相关链接\n古代画论中对绘画道德教化功能的论述\n观画者见三皇五帝，莫不仰戴；见三季暴主，莫不悲惋；见䇗臣贼嗣，莫不切齿；见高节妙士，莫不忘食；见忠节死难，莫不抗首；见放臣斥子，莫不叹息；见淫夫妒妇，莫不侧目;见令妃顺后，莫不嘉贵。是知存乎鉴者图画也\n一曹植《画赞序》\n韩熙载夜宴图（绢本设色 ) 全图 28.7 厘米 $\\times 335.5$ 厘米 [五代] 顾阊中故宫博物院藏\n这是一幅长三米多的工笔重彩画长卷,选取了南唐吏部侍郎韩熙载夜宴中的五个有代表性的生活片段加以描绘,每段用屏风相隔又连贯一气,好像连环画一样呈现出整个夜宴的过程。\n韩熙载出身北方望族,才华横溢,有着远大的政治抱负。人仕南唐,却饱受猜忌和排挤,为求自保,遂纵情声色以自污。画家顾闾中受后主李煜差遣,夜至其第，暗中观察、默记，归来绘成此卷。\n韩熙载夜宴图（局部 )\n## 探究与发现\n在《韩熙载夜宴图》中，画家是如何组合各段画面的?又是如何突出主人公形象的?古代人物画创作多考虑功用，不同的人物身份，不仅要看人物的独特相貌，更要强调以形与神，传达人物的神情意态，如《韩熙载夜宴图》。韩熙载是历史上的真实人物,奢华的夜宴也确曾发生，甚至画家顾闪中也曾亲历其间。画家对听乐、观舞、暂歇、清吹、散宴等场景的描绘生动可感,对家具、器物、服饰等的刻画也精细人微。但贯穿全画的,是主人公那与热闹环境格格不人的、郁郁寡欢的神情,反映了韩熙载当时的处世态度所形成的特殊精神面貌。\n有些人物画则更为直接,旨趣全在传神,因而抛弃了形\n象的真实性,可谓“遗貌取神”。例如《泼墨仙人图》,容貌刻画十分概略,潇洒不眾的气质却跃然纸上。总之,中国人物画重传神,即强调对人物精神特质的表现,正所谓“写其形，必传其神；传其神，必写其心”。\n泼墨仙人图（纸本水墨）\n48.7 厘米 $\\times 27.7$ 厘米 $[$ 南宋 $]$ 梁楷中国台北故宫博物院藏\n这是一幅水墨写意的人物画，画一名祖胸露腹、自由自在的仙人醉酒以后的踉跄步态。以淋漓的泼墨画出人物的服装,看似很随意,实则于表现衣着的质感、结构与人体姿态方面是很严谨的。以细笔勾出的五官像是紧缩到了一起,夸张的漫画式表现手法很富于幽默感\n## 探究与发现\n《世说新语・巧艺》记载,顾长康画谢幼舆在岩石里。人问其所以，顾曰：“谢云：'一丘一壑，自谓过之。’此子宜置丘壑\n中。”特定环境的描绘,对于衬托人物身份地位和思想情感具有重要作用。欣赏《幽筀坐啸图》，谈谈环境点缀对于传达人物精神气质的莋用。\n幽筀坐啸图（局部）（绢本设色）全图 36厘米 $\\times 77$ 厘米 ［清代］禹之鼎山东博物馆藏\n像主为清初诗坛领袖王士禛。画面参照唐代王维《竹里馆》诗意创作。画中,像主所处环境与抚琴活动,在“传神” 方面的重要性不亚于面容的写实刻画。\n灸艾图 $($ 绢本设色 ) 68.8 厘米 $\\times 58.7$ 厘米\n[宋代］李唐中国台北故宫博物院藏\n画面描绘了古代江湖郎中为村民治病的场景。郎中手持艾条,专心施灸,背后有童子准备膏药。患者坐在地上,祖露上身,张口波眉,显得极为痛苦,旁边三人牵臂踩腿,不让他动弹，面露同情之色。\n灸艾图（局部 )\n清明上河图 (局部) (绢本设色) 全图 24.8厘米 $\\times 528$ 厘米 [北宋 ] 张择端故宫博物院藏\n这是一幅反映我国北宋晩期城市社会风貌和人民生活的古代杰出社会风俗画长卷。画卷长五米多,从清明时节汶梁 (今河南开封) 郊外的农村开始,画到繁忙的汴河漕运,再到繁华的都市街巷,既反映了节日的风情和市井的繁荣，又把水陆交通的集合点“虹桥” 作为全画的高潮表现,给我们留下了极其珍贵的中国古代形象生动的社会风情画面。\n## 相关链接\n古代画论中对“传神” 的论述\n曾云巢无疑工画草虫 …… 自少时取草虫笼而观之,穷昼夜不厌,又恐其神之不完也,复就草地之间观之,于是始得其天。一罗大经《鹤林玉露》\n欲得其人之天，法当于众中阴察之。今乃使人具衣冠坐,注视一物,彼方玫容自持,岂复见其天乎?一苏轼《传神记》风俗画是人物画中较为特殊的一类。其源头可追溯到汉代,宋代则是其创作的高峰。风俗画为研究中国古代社会生活史、物质文化史等留下了宝贵的形象资料。其中既有如《清明上河图》这样人物众多、场景复杂的大画，也有如《炎艾图》等刻画某个日常生活场景的小品。\n## 小结\n不论花自画还是人物画,中国画家在创作时都末曾止步于对外形的描摹,以形写神是他们一贯的追求。\n画家潘天寿说：“东方绘画之基础在哲理,西方绘画之基础在科学。根本处相反之方向而各有其极则。”不能套用西方古典主义绘画的理论和标准来衡量中国传统绘画的价值。\n中国传统绘画承载着人伦教化、修身养性的功能,不追求视觉感官的刺激,而注重形式的探索和意趣的传达。它往往是内敛的、抽象的,需要静下心来品读。想要真正欣赏中国传统绘画,必须体会古人的创作理念，理解绘画背后的中国文化和历史。反过来,通过欣赏中国传统绘画,也可以令我们与先人文脉相承、心灵相通。\n## 拓展学习\n在中国传统花鸟画、人物画中选出一件作品，搜集相关资料，写一篇评论文章。\n## 第5课书为心画\n―中国书法\n基本问题\n汉字书法作为一门艺术,我们应该从哪几\n个方面进行鉴赏?\n## 情境导入\n唐代书法家怀素曾给朋友写了一封信,信中只有一句：“苦筆及茗异常佳，乃可径来。怀素上。”短短两行十四个字,言简意赅。为何昔日的平常信件,而今被人们当作一件珍宝收藏进博物馆,成为一件书法作品?\n西汉哲学家扬雄曾说：“书，心画也。”书法是书写者性格、德行、情感的反映。一幅作品,用笔、用墨、结体、章法不同,所显露的精神气象也有差异。鉴赏书法,不仅要体会其中的形式美感,也需体会书写者的精神世界。\n## 一、笔法\n笔法是写字作画时用笔的方法,也是展现中国书画特有的线条美的主要手段。因为毛笔笔毫柔软,所以行笔的角度、速度、力度不同会产生变幻丰富的线条效果。笔法可以分为三种,即平动、提按、绞转。平动: 在书写过程中,笔与纸的距离不变,没有上下运动。小篆主要以中锋用笔,在书写过程中,笔锋始终处于笔画的中间部位,其笔法以平动为主。提按：笔有上下运动,有提有按。隶书、楷书兼有平动、提按的笔法,笔画形态不断丰富。绞转: 书写时,笔毫在纸面上旋转运动。行书、草书大量使用绞转,书写出的线条活泼多变。\n苦笔帖 ( 绢本 ) 25.1 厘米 $\\times 12$ 厘米\n[唐代 ] 怀素上海博物馆藏\n## 探究与发现\n请认真观察笔法示意图,说一说不同的笔法对应的线条有什么不同的特点。\n$\\odot《$ 白氏草堂记》中的“南”字\n《$ 麻姑山仙坛记》中的“唐”字\n$\\odot《$ 频有哀祸帖》中的“增”字\n## 三种笔法示意图\n贺捷表 (拓本 $)[$ 三国 ] 钟乿\n麻姑山仙坛记（拓本 ） [唐代］ 颜真卿\n## 探究与发现\n唐代书法家孙过庭《书谱》中说:“一画之间,变起伏于锋杪;一点之内,殊衄挫于毫芒。”请认真观察右侧二帖,体会书圣王羲之书法曲线遒美流转、折线劲健挺拔的特点\n初月帖 (纸本 ) [东晋］王羲之辽宁省博物馆藏\n频有哀祸帖（纸本 ） [东晋 ]\n王羲之日本前田育德会藏\n## 相关链接\n拓本\n锥刻或铸造在石头、金属上的字迹通过拓印的方式转移到纸上而形成的印刷品称为“拓本”。拓本主要的两个门类是碑拓和法帖。碑拓是碑碣、摩崖、墓志、造像题记等石刻文字的拓本;法帖则是将名家.墨迹汇集摹刻在石板或木板上,然后拓成,墨本并装㧼成卷或册的刻帖，成为学习和欣赏前人书法的主要范本\n圣教序 ( 原石、拓本、墨迹对比）［唐代］褚遂良\n## 二、结体\n结体指汉字的间架结构。汉字起源于摹物状形,结体相对自由。规范化后的小篆结体端庄，装饰性强，但由于小籇书写过于繁杂，从事书写的小吏为了记录的方便快捷，破圆为方,把曲线断开,建立汉字横平竖直的方形结构。隶书的结体方正,横平竖直,字形趋于横扁;楷书整体上平衡稳定,局部上参差倾斜;行书的结体与楷书相比,灵活自由一些。然而,无论书体是否有差异,均衡稳定的要求是一致的。\n石鼓文 [战国 $]$\n张迁碑 $[$ 东汉 $]$\n颜勤礼碑 $[$ 唐代 ] 颜真卿古人用了一些方法来分析字的结构,如初学者可利用九宫格来临摹字帖,体会字的不同笔画的摆放位置。人们常说的“中宫收紧” 就是指九格中最中间的一格内摆布的笔画较多,因此整个字的结构就更为紧凑。右图中颜体“神” 字和欧体“神”\n颜体“神”字与欧体“神”字的对比\n字在结构上的区别明显。\n## 探究与发现\n元代大书法家赵孟颎《定武兰亭跋》中说:“书法以用笔为上,而结字亦须用工。盖结字因时相传,用笔千古不易。”他强调用笔的重要性。书法家启功《论书绝向》中说:“用笔何如结字难，纵横聚散最相关。”更强调结构的重要性，你怎么认为?\n## 探究与发现\n从甲骨文到我们今天所使用的标准汉字,这中间经历了怎样的变化?你是否能将上面几种不同的“马”字按照字体演变的顺序排序?\n## 三、章法\n章法是字与字之间、行与行之间的整体关系和安排。鉴赏书法作品的章法，关键在于对“势” 和“行气” 的把握。\n最直观了解“势” 的方式是画辅助轴线。画出一个单字的轴线,这个轴线的位置表明这个字的倾斜方向,这种倾斜带有一种运动的趋势,这就是古人常说的“势”。\n当我们画出每个字的轴线时,将这些单字轴线延长,使相邻两个字的轴线相交,就得到了每行字的轴线,好的作品上下字之间的“势” 是贯通的,也就是人们常说的“行气”,米芠的《蜀素帖》就是一个很好的例子。\n$$ 队蜀素帖》中的“霄” 字 [北宋 $]$ 米芠\n王铎书法中上下字的中轴线方向常常不一致，例如其作品《草书五言诗轴》中的首句“手植知何代,年齐偃盖松”,字势似穿了线的珍珠随波摆动。“偃” 字的右半部分接续“年齐” 两字的字势,左半部分又与“代” 字遥相呼应。正是这样的表现造就了王铎作品顿挫、回旋、变化多端的面貌。\n除了上下字之间的关系，行与行之间的空间也十分重要。明代书画家徐渭的作品行距小,点画常常揷人邻行,布局错乱复杂，可见书写者震荡不平的心绪。同为明代书画家的董其昌,其书法作品的行距则极尽疏朗之能,纵向空间通透，加之淡墨，更显空灵，这是董其昌书法的特质。\n## 探究与发现\n尝试画出米䒿《蜀素帖》、王铎《草书五言诗轴》中其余字的轴线，并体会米䒿和王铎在章法布局上的异同。\n蜀素帖（局部）（绢本 ） 27.8 厘米 $\\times 270.8$ 厘米 [北宋 ] 米芠中国台北故宫博物院藏草书五言诗轴（纸本 ） 233.3 厘米 $\\times 51.8$ 厘米 [清代 ] 王铎故宫博物院藏\n礽恎\n谢惠连雪赋 ( 绢本 ) (局部 ) 26.7 厘米 $\\times 183.7$ 厘米\n[明代］董其昌美国纽约大都会艺术尃物馆藏\n行草应制咏墨轴（纸本 ) 352 厘米 $\\times 102.6$ 厘米 $[$ 明代 $]$ 徐渭苏州博物馆藏\n## 四、墨法\n用墨有浓淡之分。浓墨给人笔沉墨酣、力度充沛之感,常用于书写籇、隶、楷等书体。淡墨则给人淡雅隽永、清新飘逸之感，常用于书写草书、行书等书体。清代书法家金农善用浓墨，而明代书法家董其昌善用淡墨。\n除了浓淡,古人还用“枯” 和“润” 来形容墨法。枯笔来自干墨疾书,笔触毛而不光。润与枯相对,指润泽的墨色从点画中微微湿润晕化开来。明代中期以后,渗透性较好的生宣逐渐普及,随之就出现了徐渭、王铎等擅长用墨的书法家,王铎还发明了“涨墨法”,墨色变化丰富,从而\n## 探究与发现\n认真观察,比较以下三幅书法名家作品,辨别不同的.墨法类型,并尝试把你所感受到的不同描述出来。产生强烈的节奏感。\n行书临各家书翰卷 (局部) ( 纸本) 全图 30 厘米 $\\times 475$ 厘米\n［明代］ 董其昌无锡博物馆藏\n漆书盛仲交事迹（纸本）43.2厘米 $\\times$ 32.5 厘米 [清代］ 金农南京博物院藏\n彦和帖（纸本 ) 30.1 厘米 $\\times 42.6$ 厘米 [北宋 ] 米芠中国台北故宫博物院藏\n$仓$ 兰亭序 (冯承素摹本) (纸本 ) 24.5 厘米 $\\times 69.9$ 厘米 [东晋 ] 王羲之故宫博物院藏\n祭侄文稿 $($ 纸本 ) 28.3 厘米 $\\times 75.5$ 厘米 [唐代 ] 颜真卿中国台北故宫博物院藏\n## 小结\n书法是从实用书写活动中产生出来的美术形式。其内容的可读性是书法艺术的首要原则。同时，书法又是以特定的工具一一毛笔、墨和宣纸一通过对汉字的创造性书写，来表现作者抽象的审美意趣的一种艺术形式。由于书写技法的不同、墨法的灵活运用,形成了每件作品特定的形式美感。正是由于书法兼具实用功能与审美性,怀素随笔写的书信才被后世当成了一幅名帖。\n书法的审美价值来自抽象形式与情感意趣的和谐统一。书写者笔下文字随心而变,使书法化为扬雄所谓的“心画”。\n## 拓展学习\n综合运用本课学习的鉴赏方法，从笔法、结体、章法、墨法等方面对比赏析王羲之的《兰亭序》与颜真卿的《祭侄文稿》两幅书法名作,体会“书为心画” 的内涵,并将自己的心得以幻灯片的形式呈现出来。\n兰亭序 ( 局部 )\n祭侄文稿 (局部)\n## 第6课一一中国传统雕塑\n基本问题\n中国传统雕塑承载了古代中国人怎样的文化观念?\n## 情境导入\n1987 年，秦始皇陵及兵马俑被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》,是中的文化遗产?从中能看出中国传统雕塑国首批列入《世界遗产名录》的六处遗有哪些特点?中国传统雕塑还有哪些优秀的代表作品?产之一。那么,如何认识和理解这一重要\n一、陵募雕塑\n古代中国人相信人死后灵魂不灭，形成了“事死如事生” 的丧葬观念。所以,中国古代陵墓的地下、地上设施和随葬品都要模仿墓主人生前生活的场景。根据《史记》记载,秦始皇陵是按照秦朝都城的格局设计建造的,陵墓内部“上具天文,下具地理”,俨然构成了一个死后的世界。数量庞大、气势恢宏的兵马俑就是守护这座都城的地下军队。\n秦始皇陵一号兵马俑坑局部 [秦代 $]$ 陕西临潼\n## 相关链接\n世界文化遗产\n世界文化遗产是世界遗产的重要组成部分,为其中数量最多的一类。世界遗产还包括世界自然遗产、世界文化与自然双重遗产和世界文化景观遗产。按照《保护世界文化和自然遗产公约》的规定，文化遗产是指从历史、艺术或科学的角度看具有突出的普遍价值的文物、建筑群和遗址。这本《美术鉴赏》所涉及的作品绝大部分都属于世界文化遗产范晿。\n将军俑 (陶塑 $)$ 高 197 厘米 [秦代] 陕西临潼秦始皇陵一号兵㝍俑坑出土\n跪射俑（陶朔） 高 120 厘米 [秦代] 陕西临潼秦始皇陵二号兵马俑坑出土\n从功能上看,秦始皇陵兵马俑属于陵墓雕塑。俑的产生和使用是中国古代文明进步的表现,它取代了奴隶制社会用活人殉葬的陃俗。为了获得更加逼真的效果,秦始皇陵兵马俑的体量接近于真人尺寸,五官、胡须、发饰、冠帻、铠甲等细节,其至扣接革带的带钩和鞋底上的针眼都刻画得细致人微。兵马俑的着色也非常讲究,工斦们事先在陶俑上涂一层基底,然后再施以五彩,因而神情栩栩如生。\n秦始皇陵二号兵马俑坑局部 [秦代 ] 陕西临潼\n秦始皇陵二号铜车马（青铜 ) 通长 328.4厘米\n高 104.2厘米 [秦代] 陕西临潼秦始皇陵出土\n文官俑（陶塑 $)$\n高 184 厘米 [秦代 ]\n陕西临潼秦始皇陵文官俑坑出土\n百戏俑（陶塑 $)$\n残高 172 厘米 [秦代]\n陕西临潼秦始皇陵百戏俑坑出土\n秦始皇陵中还有文官俑与百戏俑。文官俑身着长袍,垂手而立,腰挂书刀和砥石,再现了秦代中央文职机构官员的形象。而负责娱乐表演的百戏俑,上身赤膊,下身着裳,腹部还微微隆起,流露出浓郁的生活气息。\n由此可见,中国传统雕塑既具有一定的实际功能和现实目的,又承载着中国古代的社会思想与文化观念,这也成了中国传统雕塑的特点之一。\n秦始皇陵区遗迹平面示意图\n## 探究与发现\n如前文所述,秦始皇陵是首都咸阳的缩影。在陵园的城墙内考古人员发现了寝殿和便殿建筑遗址、园寺吏舍遗址、铜车马陪葬坑、文官俑陪葬坑、百戏俑陪葬坑等。秦人为什么要把兵马俑陪葬坑设在距秦始皇陵封土以东约 1.5 公里的地方,而其他的陪葬坑却设在陵园城墙内?这种布局设计反映了什么样的观念?霍去病墓的石雕群是汉代雕塑的精品。霍去病是西汉时期抗击匈奴的名将,其募周围放着卧牛、伏虎、跃马等 17 件石雕,以纪念其赫赫战功。石雕保留了原石的自然形态,加以圆雕、浮雕与线刻的手法，简练传神、厚重浑朴。其中一件名为“马踏匈奴”，马腹下面不做凿空，伕奴士兵持弓欲起,却挣脱不得,十分生动。与兵马俑不同的是,这些石雕不成队列,零散地放置在陵墓的封土和四坡上。据记\n卧牛、伏虎、卧马、野猪、马踏匈奴（石雕）［西汉］陕西兴平道常村霍去病墓\n霍去病墓封土 [西汉］ 陕西兴平道常村（照片摄于 1914年）\n## 第二单元中国美术鉴赏\n载,这是为了模仿祁连山的场景,象征霍去病在征伐匈奴过程中的漫漫征途。由此可见，中国传统雕塑的布局与周围环境密不可分。\n唐代崇尚厚葬。唐太宗李世民在隋末唐初的战争中先后骑过六匹战马,分别是飒露紫、拳毛䯄、青骓、什伐赤、特勒骠和白蹄乌。为了让这六匹战马能在他死后继续相伴,李世民命人将它们的形象刻成浮雕,镶嵌立于九峻山的昭陵北阔，后人称之为“昭陵六骏”。在表现手法上,它们采用了高浮雕技巧,增强了战马的体积感，以简洁的线条和准确的造型,表现出战马的体态和性格。\n唐代的“三彩俑” 也是随葬品。“三彩俑” 是一种低温彩釉陶器,“三彩” 是多彩的意思,不专指三种颜色。陕西西安鲜于庭诲墓出土的三彩骆驼载乐俑釉色润泽、斑斓多彩,中亚双峰驼身姿挺拔,一位胡人在驼背上跳舞,四人围坐奏乐,表情传神。作品不仅艺术水平卓越,还是古代丝绸之路中外文化交流的实证。\n三彩骆驼载乐俑（彩釉陶 ) 高 58.4 厘米 [唐代 ] 陕西西安鲜于庭诲墓出土\n## 相关链接\n尊重、保护文化遗产\n由于战争、自然灾害和各种人为的因素,世界上许多珍贵的文化遗产受到严重的破坏。例如,“昭陵六骏” 中的现露紫和拳毛䯄 于 1914 年被打碎盗运国外,造成了不可弥补的损失。因此,我们在提高美术鉴赏能力的同时,应该加强文物保护意识,为子孙后代留下更多的艺术财富。\n昭陵六骏之飒露紫（浮雕） 176 厘米 $\\times 207$ 厘米\n[唐代 ] 美国费城宾夕夕法尼亚大学美术馆藏\n## 二、宗教雕塑\n与陵墓雕塑不同,中国传统的宗教雕塑以宗教教义、故事、人物为题材，反映了古人虔诚的宗教信仰，其中以佛教雕塑艺术成就最高。\n佛教雕塑大量保存于石窟寺中。石窟寺开凿于山崖上,在中国始于十六国时期,南北朝、隋唐、宋元各代陆续开凿,遍及南北各地。其中规模大、窟竟多、艺术成就高的有敦煌莫高窋、大同云冈石窋、洛阳龙门石窟、重庆大足石刻等。它们先后被联合国教科文组织列人《世界文化遗产名录》。\n云冈石窋是由北魏皇室开凿的第一座大型石窟。其中第 16窟至20窟中的五尊主体佛像象征了北魏的五世帝王，宣扬了皇帝“即是当今如来” 的思想。主尊佛像高大，端坐在椭\n## 探究与发现\n为什么中国的石窋艺术集中在甘肃、山西、河南等地区?圆形的窟内,给礼拜者以心理上强大的压迫感和权威感,由此令其联想到皇权的威严。虽然石窟造像的模式是从南亚传人我国中原地区，并受到犍陀罗艺术的影响，但从这些雕像中仍能看到秦汉时期中国雕塑的优良传统。\n佛像 (石雕）高 1400 厘米 [北魏］山西大同云冈石窟第 20 窟\n佛像（泥塑）高 117 厘米 [ 北魏］ 甘肃天水麦积山石窟第 147 窟\n竹林七贤与荣启期之秫康 $($ 拼镶砖画 $)$ [南朝 ] 南京博物院藏\n盛唐时，中国佛教艺术世俗化的倾向愈加明显，工匠们开始淡化佛像的外来特征，使得造像更加接近中国人的形象。龙门石窟奉先寺的卢舍那佛造型丰满,端庄典雅,面容神情恬静祥和，具有明显的女性特征，是唐代石窟造像的典型代表。\n龙门石窟奉先寺卢舍那佛莬（石雕）通高 1714 厘米 [唐代］河南洛阳\n$仓$ 敦煌莫高窟第45窟（彩塑）［唐代］甘肃敦煌\n阿难像（彩塑） 高 176厘米\n［唐代 ] 甘肃敦煌莫高窟第45 窟\n迦叶像 (彩塑) 高 172 厘米 [唐代] 甘肃敦煌莫高窋第45 窟\n菩萨像 $($ 彩塑 $)$ 高 185 厘米 [唐代 ] 甘肃敦煌莫高窟第 45 窟俗话说“三分塑,七分彩”,中国传统雕塑十分重视着色。古代的工匠们借鉴了中国民间绘画的用色习惯，通过丰富多变的色彩，逼真地再现塑造对象的特征，赋予作品以鲜活的生命力和强烈的感染力。敦煌莫高窟彩塑的最大特点就是利用泥塑、色彩与壁画的结合,从而达到浑然一体的视觉效果。敦煌莫高窟第 45 窟内,彩塑与其背后的壁画有机地结合在一起,不但色彩明朗华丽，空间也获得了延\n圣申殿侍女像（彩塑 $)$ 高 160 厘米 ［宋代] 山西太原晋祠\n圣母殿侍女像 (彩塑 ） 高 154 厘米 [宋代 ] 山西太原晋祠伸，让观者沉浸其中。\n与中国传统人物画一样,雕塑同样强调以形写神。艺术家抒发“神思”,通过提炼、概括,让主观想象与客观事物自由交融,使作品神形兼备。山西太原晋祠圣母殿修建于北宋年间,殿内的彩绘塑像群是民俗性宗教雕塑的代表。“圣母” 邑姜居于大殿正中,气度端庄,四十余尊侍女、女官与宦官像列在两侧。其中的侍女像通过俯仰顾盼的微小动态,生动地刻画出人物的性情气质,有的老成持重,有的天真无邪，达到了心理刻画的深度。\n## 小结\n中国传统雕塑是中国古代风俗与宗教观念的反映,雕塑的布局、造型与色彩折射了中华民族独特的审美观念。因此欣赏这些作品,我们可以从功能、观念、环境、造型、色彩等多方面着手，进行多角度的观看与分析。\n## 拓展学习\n选择一件自己感兴趣的中国传统雕塑作品，并围绕功能与观念、风格特征、造型特点、色彩与材质、环境与场域等几个方面，写一篇讲解导览词，并试着给同学介绍这件作品。\n## 第8课 华夏意匠一一中国传统建筑与园林艺术\n基本问题\n中国传统建筑与中国传统园林各有哪些特点?它们与社会思想意识和自然环境有怎样的联系?\n## 情境导入\n放眼世界各地的古典建筑,如古希腊的帕特农神庙、古罗马的万神殿、法国的巴黎圣母院、意大利的佛罗伦萨大教堂、印度的泰姬陵,它们的造型不同，风格各异。相比之下,中国传统建筑在造型和风格上也自有一番景象，它的主要特点是什么?与中国传统建筑密切相关的中国园林艺术,更是独树一帜，自成体系，其中不少古典园林已被联合国教科文组织列入《世界文化遗产名录》。我们应当怎样看待我国的传统建筑和古典园林艺术,是本课所要探讨的主要问题。\n## 一、中国传统建筑的主要特点\n## （一）巧妙而科学的框架式木结构\n人们谈到中国传统建筑,常说它具有“墙倒屋不塌”的特点，这是为什么呢?简要地说,这是由它独特的框架式木结构决定的。这种木结构既符合实际功能要求,又展现出独特的造型特点。在这种木构架体系里，承重结构和围护结构是分开的，采用木柱和木制的纵横梁枋组合成巧妙而科学的框架式结构。屋顶和房檐等上部荷载经过梁架传到立柱上，墙壁只分隔空间，不承担重量，所以才有民间所说的“墙倒屋不塌” 之说，可见中国传统建筑别具意匠。\n一些大型建筑，如宫殿、寺庙及其他宗教建筑，还使用一种特殊的建筑构件斗拱。斗拱由斗、升、拱、戈、昂和坐斗组成，其作用是支挑深远的屋檐，并使重量集中到柱子上。早期的斗拱起结构构件的作用,至唐宋时期，斗拱的作用逐步成熟，发展成上下层柱网之间或柱网与屋顶梁架之间的重要构造层。到了明清以后,斗拱结构简化，只起到垫层以及装饰美观的作用。\n应县木塔 $($ 建筑） [辽代 ] 山西应县斗拱结构示意图\n## 探究与发现\n左图中的这座庄严巍峨的塔没有用到一根钉子，经历了诸如地震、大风、雷击的灾害却屹立了近千年;这座建于辽代的塔高 67.31 米,底层直径30.27米,是世界上现存最古老、最高的木构建筑一这就是被称为“天下第一塔” 的山西应县佛宫寺释迦塔。应县木塔为什么能屹立不倒?\n## （二）富于节奏感的建筑群组合\n中国传统建筑以群体组合见长,宫殿、坛庙、陵墓、住宅、佛寺等规模各异的建筑群都是由众多建筑单体组合而成,它们通常以多层次的院落组合来营造一个内向含蓄、均衡对称的组群。中国的院落式布局遵循的是一种简明的叠加规律：以“间” 为单位的房屋并联成一座建筑，单座建筑沿四周布置围合成庭院,再以庭院为单位组合成更加丰富的组群。\n## （三）简明美观的单体建筑外形\n我国传统建筑外形上的特征非常明显,无论单体建筑规模大小，其外观都分为台基、屋身、屋顶三个部分,这种独特的建筑外形体现了建筑功能、结构、艺术的高度统一。\n北京典型三进院四合院平面图\n台基承托整座建筑,分为普通台基和须弥座：普通台基高约一尺,常用于小型建筑；而须弥座雕刻丰富,配以汉白玉栏杆,常用于主要殿堂建筑,须弥座相叠而成的台基可以显示出建筑的宏伟高大。屋身是房屋的主体部分,由木制的柱子做骨架承重,柱间灵活安排门窗隔扇,屋身正面多布置花格木门窗。屋顶是建筑外形中非常美观、非常重要的组成结构,不仅决定了传统建筑的艺术形象,还是建筑等级的象征。在我国传统的屋顶形式中,等级最高的是重檐庑殿顶、重檐歇山顶，其次是单檐庑殿顶、单檐歇山顶,再次是悬山顶、硬山顶、卷棚顶、赞尖顶、十字脊顶、盝顶、盔顶。\n重檐庑殿顶\n悬山顶\n重檐歇山顶\n硬山顶\n单檐庑殿顶\n卷棚顶\n单檐歇山顶\n赞尖顶\n十字脊顶\n盝顶\n䀁顶\n中国传统建筑屋顶类型示意图\n屋顶有时比屋身更大更突出,可以达到建筑立面一半左右的高度。我国古代的屋架组合形式使檐口、屋面和屋脊形成了自然的曲线,呈现出生动、柔和的造型,给庄严的建筑物增添了轻快的美感,尤其是屋面的曲线，不仅可以营造良好的室内光照效果,还有利于排除雨水。《诗经》中的“如翚斯飞”形象地刻画了像自翼般伸展的檐角和屋顶各部分优美的曲线。\n## （四）匠心独运的建筑装饰色彩\n中国古代的师师在建筑装饰中善于运用色彩,这与中国传统建筑的木结构体系分不开。因为木料不能经久，所以\n## 探究与发现\n中国传统建筑的单体造型都是对称的，无论是宫殿、庙宇、亭台、楼阁都具有对称之美。查阅资料，谈一谈你对中国传统建筑对称之美的理解。\n天坛祈年殿 (建筑) $[$ 明代 $]$ 北京\n中国建筑很早就采用在木材上涂漆和桐油的办法保护木材和加固木构件的关节,后来则用各式彩画作装饰，达到实用、坚固与美观相结合的目的。\n在封建社会里,颜色的使用有严格的等级规定。黄色是最尊贵的色彩，其下赤、绿、青、蓝、黑、灰，等级依次降低。金、黄、赤常用于宫殿,绿、青、蓝常用于百官的宅邸，黑、灰、白则常见于民居。明清时期的彩画也根据等级用于不同的建筑中：和玺彩画等级最高,色彩华丽,图案以龙纹为主,用于庄严的宫殿、庙宇中；旋子彩画在藻头内绘制了带卷涡纹的花瓣,即所谓“旋子”，用于次要的宫殿或者一般的民间建筑中；苏式彩画的内容有博古器物、山水花囱和人文历史，主要用于园林和四合院。\n此外，中国传统建筑使用的色彩还有象征意义，例如北京天坛祈年殿的三层青色琉璃瓦象征着苍窝。\n和玺采画\n旋子彩画\n苏式彩画\n## 探究与发现\n在房屋的主体部分,即阳光经常照射的部分,中国古代的匠师通常用什么颜色装饰?而在房檐下的阴影部分,通常用什么颜色?为什么要这样运用颜色?\n## 相关链接\n硕和园与承德避暑山庄\n北京西郊的颐和园建成于乾隆二十九年 ( 1764 年),原名清渏园。1860年后两度遭到外国侵略军的抢掠焚烧，仅剩下一些砖石结构的建筑,到清末光绪年间,慈禧太后挪用建设海军的两千万两白银历时八年将其修复,改名颐和园,成为古代保留下来的最完整的皇家园林\n位于河北省承德市区北部的避暑山庄，是清代的离宫，也是现存最大的皇家园林。营建于康熙四十二年 (1703 年) 至乾隆五十五年 (1790 年),总面积 564 公顷。当地群山环抱,地势高峻,气候宜人。二、中国传统园林的造园特色\n“虽由人作，多自天开” —这是明代造园家计成在《园冶》一书中对造园艺术设计思想的精妙总结,意思是不露人工造作的痕迹，保留山水的天然状态。中国园林历史悠久，独树一帜，它与欧洲、阿拉伯的园林艺术并称为世界三大园林体系。宏大的皇家园林和精巧的私家园林中的代表作（北京硕和园、河北承德避暑山庄、江苏苏州的古典园林 ) 都已被联合国教科文组织列人《世界文化遗产名录》。传统园林汇聚了建筑、园艺、绘画、雕刻、诗词等艺术,以可居可游为特色,园景虚实变幻,四时不同,为人们提供了优美的自然环境和游憩场地。\n## （一）清代皇家园林\n清代的皇家园林规模宏大,气势恢㕕，在规划时都经过了精心的选址,或依山傍水,或建于平地,通过把自然环境和人工的山水花木、建筑物有机结合，形成灵活多变的布局。北京硕和园、河北承德避暑山庄是最有代表性的清代皇家园林。\n颐和园昆明湖与万寿山（园林 ） [ 清代 $]$ 北京\n颐和园长廊\n（园林）［清代 $]$ 北京\n皇家园林是供皇帝居住和游览的园林，兼有宫殿的特性。北京颐和园有不同形式的宫殿园林建筑 3000 余间,这些建筑既富丽堂皇,又建造精良,代表了当时最高的建筑水平。硕和园的佛香阁是园中最重要的建筑,面对开阔的昆明湖,巍峨高耸,是全园构图的中心。\n河北承德避暑山庄又称“塞外宫城”,外围建有防御性的城墙,园内由宫廷区、湖泊区、平原区和山岳区四部分组成，布局更为恢宏,自然环境和人工山水有机结合，尽显皇家气派。\n承德避暑山庄水心榭、晴碧亭 ( 园林 ) [ 清代 ] 河北承德\n## （二）江南私家园林\n江南,主要指环太湖流域的苏南、上海、浙江地区。这一地区有着优越的造园条件,且经济、文化发达,素有“江南园林甲天下,苏州园林甲江南”之美誉。其中，南京的瞻园、苏州的留园和拙政园，以及无锡的寄畅园被称为江南“四大名园”。除此以外，苏州的沧浪亭、狮子林,上海的豫园,扬州的瘦西湖、何园也堪称江南私家园林的典范。\n寄畅园知鱼槛（园林）［明代］江苏无锡\n拙政园“别有洞天” 半亭 $($ 园林） [ 明代 ] 江苏苏州\n私家园林与皇家园林相比,规模比较小,因此它的设计手法更\n拙政园西部水廊 $($ 园林 $)$\n［明代 $]$ 江苏苏州加精巧。“园林巧于因借,精在体宜。” (《园冶》) 所谓“因”,是指观察、利用地基、地形特点,对构成园景的树木、山石、泉流、建筑物,进行精心安排、调整,以达到“精而合宜”。所谓“借”,指借景。园林借景可以不受园林地域的限制,而将园外的晴峦秀山、凌空古寺,弃其庸俗者,取其精粹者,纳人园林视野范围,由此而达到“巧而得体”，如拙政园运用借景将苏州城内的北寺塔引人视线。\n私家园林的另一特色,是在文化内涵上追求典雅的士大夫气息,建筑类型更加丰富多样,厅堂、楼阁、亭榭、游廊、小径、墙体、门窗等可以非常灵活地配置选择,使园林面貌变得极为丰富多样。厅堂是最主要的赏景活动场所,苏州拙政园的远香堂面阔三间,布局精雅,四面的落地玻璃窗方便游人观览四周的景色。数量最多、最为灵活的是亭,既可观景,也可作为重要景观。尤其特别的是游廊,著名园林学家陈从周称其为“园林的脉络,在园林中处极重要地位”,不仅形态灵活,可随形弯曲,多有变化,又划分空间,增加景深。如拙政园西部的水廊、苏州沧浪亭的复廊，都是优秀的实例。\n## 学习提示\n中国传统建筑与园林是我国乃至世界的珍贵文化遗产，承载着历史与末来，在建筑艺术、科学技术和历史文化方面具有不可估量的价值。当我们徜徉于这些建筑与园林之中，应该养成尊重与保护文化遗产的意识，绝不能破坏与损毁这些文物\n留园冠云峰 ( 园林 ) [明代 ] 江苏苏州\n## 相关链接\n不同的季节，园林呈现不同的风光。古人说过:“春山淡冶而如笑，夏山苍翠而如滴，秋山明净而如炇，冬山惨淡而如睡。”接下来便是“春山宜游,夏山宜看,秋山宜登,冬山宜居”了。在当时的设计中多少参用了这些画理,扬州的个园便是用了春夏秋冬四季不同的假山。在色泽上,春用略带青绿的石筝,夏用灰色的湖石，秋用褐黄的黄石，冬用白色的雪石。此外,黄石山奇峭凌云，俾便秋日登高。雪石罗堆厅前,冬日可作居观,便是体现这个道理。\n一一摘自陈从周《春游季节谈园林欣赏》\n个园夏山（园林） [ 清代］江苏扬州\n同时，江南私家园林为了体现自然与人工的巧妙结合,在山水景观的营造上更具特色,以水池为园林中心来组织景观的表现方式在江南私家园林中随处可见。为追求真山真水的山水画意境,江南私家园林还特别注重假山的营造,叠山技巧成为造园的重要学问。明清以来江南出现过不少叠山名家,如上海豫园假山为明代张南阳设计，苏州环秀山庄的假山为清代戈裕良设计。\n瞻园观鱼亭 ( 园林 ) [明代 ] 江苏南京\n此外,江南私家园林的园主大多是文人士大夫,体现了文人园林的特点。深厚的文化底蕴在园林中随处可见,例如园林的命名、景名、匾额、楹联、石刻等不仅凝结了传统的诗联、书法、篆刻等文化艺术,还透露出造园的旨趣、渊源,表达出园主的品格思想,强化了园景的诗情画意,体现了浓厚的文人气息。例如，“拙政园” 取意于《闲居赋》“拙者之为政”，“留园”源于“刘园”之谐音，“网师园” 蕴含“渔隐”之意。\n## 小结\n中国传统建筑是世界上发展历史最长、分布地域最广、审美特征最鲜明的独特体系。以木材为主的框架结构符合现代建筑框架结构的原理,建筑群体布局、建筑外形及建筑色彩的运用具有鲜明的中国特色。中国传统园林“虽由人作,宛自天开”,把人工美与自然美巧妙地结合起来,正是这种独特的华夏意匠为人们创造了可游可居、美好宜人的人居环境，体现了艺术创造的另一种形式。\n## 探究与发现\n皇家园林与私家园林是中国传统园林的两大类型,它们既有相同之处,也有各自不同的特点。请从设计理念、园林规模、建筑风格、造景手段上比较它们的区别及其相互关系。\n## 相关链接\n园林中的静观与动观、仰观与俯观\n“园有静观、动观之分,这一点我们在造园之先,首要考虑。何谓静观,就是园中予游者多驻足的观赏点;动观就是要有较长的游览线。二者说来,小园应以静观为主,动观为辅，庭院专主静观。大园则以动观为主，静观为辅……园林景物有仰观、咐观之别,在处理上亦应区别对待。楼阁掩映,山石森严,曲水湾环,都存乎此理.…因此园林建筑物的顶,假山的脚,水口,树梢,都不能草率从事,要着意安排。山际安亭,水边留矵,是能引人仰观、咐观的方法。”\n一摘自陈从周著《说园》\n## 拓展学习\n城市的建设与发展,导致大量传统建筑的消失。你怎么看待这种现象?请调查本地传统建筑的现状,并研究本地传统建筑与地方文化、思想传统和自然环境的关系,在班级开展以“走近传统建筑” 为题的报告会,介绍自己的调查与研究成果。\n## 第8课 天工开物一一国传统工艺美术\n基本问题\n中国传统工艺美术为何别具特色?\n## 情境导入\n当你参观博物馆,欣赏着琳琅满目的古代工艺美术品时,可曾想过那些展柜并不是它们最初的居所?千百年前,这些器物可能被摆在古人的书斋、寝室、花园，也可能被堆在㡡房、地窖、马朁。除少数仅供赏玩的观赏品外,大部分古代工艺美术作品是蕴含艺术价值的日用品。历史赋予了它们更丰富的文化内涵,也使它们以文物的形式进入我们的生活。按材料种类,传统工艺美术大致可分为织物、陶瓷、玉石、漆木、金属及竹牙角玻璃六大类,其中前四类尤具中国特色。那么,今天我们鉴赏工艺美术作品应从何处着眼?\n彩陶碗（彩陶 ) 口径 15.5 厘米 [原始社会 ] 西安半坡博物馆藏故宫博物院藏\n## 一、功能与美观的统一\n中国传统工艺美术要兼顾人们对功能和审美两方面的诉求。在这方面,造型的表现更为突出。造型要遵循适用的原则,至少要“不妨于用”。因此,尺度合宜十分重要。从古至今,许多日用品的尺寸变化不大,如人们日常使用的碗。原始社会与今天的碗,口径大多在 15 厘米上下,口径、足径与高之比约为 $2: 1: 1$。这种尺寸与比例令人视觉舒适，端持方便，放置安稳。\n汝窑青瓷碗（瓷器）\n高7.1厘米,口径 16.8 厘米,\n足径7.5厘米 [宋代］\n英国伦敦达维特中国美术基金会藏\n珐琅彩雉鸡牡丹纹碗（瓷器）\n高 6.6 厘米,口径 14.5 厘米 [清代 ]\n## 相关链接\n“天工开物” 的词义\n“天工”典出《尚书・㚖陶谟》。“开物”取自《易・系辞》。明代宋应星将两词合二为一,来命名自己的著作《天工开物》,并赋予其新的含义:“以人工配合自然，从自然中开发物产。” 不同的生活方式也会催生出不同的造型。定居生活的农耕民族喜爱安定稳重、便于陈设的器物,而游牧民族更偏爱带孔、系且扁平的便携器物,二者体现了人们不同的功能诉求。\n造型与装饰还应有助于用,功能性与审美性结合得越好,作品的艺术水平往往越高。以青铜器为例,商周青铜器造型十分丰富，模仿鸟兽形态的仿生尊、觥等水平尤高,造型生动而富于情趣。更具巧思的是汉\n绿釉皮囊壶 (瓷器) 高 31.7 厘米 [辽代] 美国波士顿美术馆藏\n青白瓷注子和温碗 (瓷器) 高 27 厘米 [北宋］ 安徽博物院藏代钯灯。钯灯是汉代一种设计别致的铜灯,其中的仿生造型作品不仅继承了前代传统,而且还做到了“有助于用”。著名的长信宫灯堪称此类作品的典型。工匠将灯身化为一人擎灯的形态。衣袖和身体部分内部中空,可作为烟道，引导烟气流动，颇为实用。\n长信宫灯（青铜） 高 48 厘米 [ 西汉 ] 河北博物院藏\n青铜酒器线描图\n长信宫灯烟气流动示意图\n彩陶罐俯视图（彩陶）［马家窑文化］\n史前与近世观赏器物视线的差异\n## 探究与发现\n结合图示分析为何彩陶的装饰纹样多位于器物上部\n与造型相比，装饰更多地关乎美观，并且随时代演进变化更加自由、丰富。装饰的方法有很多种，最直观的是纹样。传统工艺美术装饰纹样繁多,几何纹、动物纹、植物纹、人物纹等，不一而足。纹样附着于造型，自由灵活但也不能完全摆脱适用的原则。\n纹样以外，工艺美术还有纯以色彩为饰的装饰手法。宋代瓷器中不乏造型单纯古雅,装饰平和简素的佳作。其釉面匀净、温润、粹美、柔和，效果绝不逊色于纹饰华丽的作品。\n汝窑青瓷水仙盆（瓷器）高 6.7 厘米,口径 23 厘米 [宋代] 中国台北故宫博物院藏\n钧窑玫瑰紫釉花盆（瓷器）高 18.3 厘米,口径26厘米 ［宋代］ 故宫博物院藏\n## 二、材料与技术的协调\n材料是工艺美术作品生产的基础，优质的天然材料珍贵稀有，但也可能夹带瑕疵，这束缚了庸才，也玉成了巧匠。若能因材施艺，在节材惜料的基础上，既充分显示材质之美，又避免瑕疵对美感的影响，作品就更显斤心。\n玉，石之美者。质地温润、吅击声音清扬即为美玉。此件和田玉雕,玉质白拭,色泽温润柔和，犹若凝脂。\n桐荫仕女图玉雕（玉器 ) 高 15.5 厘米,长 25 厘米,宽 10.8 厘米 [清代] 故宫博物院藏\n桐荫仕女图玉雕（反面)\n是将玉石的杂色部分设计、制作成作品所需部位的工艺,也是衡量玉工技艺水平的重要标准此件玉雕以玉材本身的皮色为桐树枝叶、山石敷色,妙趣天成\n翠玉白菜 (玉器)\n高 18.7 厘米,宽 9.1 厘米 [清代]\n中国台北故宫博物院藏\n中国台北故宫博物院收藏的翠玉白菜玉雕是巧色工艺的代表作之一。\n再优质的材料也要依靠工艺技术的加工才能呈现其纯美质感。所以,古代工艺美术的历史也可谓技术的历史。没有快轮的发明，胎体轻薄的蛋壳陶就无法诞生。良渚玉琮上细若毫发的神人兽面纹更是得益于当时精湛的玉石碾琢技艺。\n玉琮 $($ 玉器 $)$ 高 8.8 厘米 $[$ 良渚文化 $]$ 浙江省博物馆藏\n曾侯乙墓青铜尊盘（青铜器）尊高 30.1 厘米,盘高 23.5 厘米 [战国］ 湖北省博物馆藏\n## 相关链接\n陶范法与失蜡法\n陶范法即以泥制作内、外范，焙烧成陶范后，再经合范、浇铸、修整等工序制作青铜器的方法。\n失蜡法的做法与陶范法类似，区别是以调入油脂的蜂蜡制作内模,其外敷泥制成外范。高温焙烧陶范时,蜡模熔化,从预留的孔洞中排出,形成可供浇铸的空腔。这是青铜等金属器物的精密铸造方法。\n玉琮局部\n春秋战国时期，我国青铜冶铸技术十分发达。陶范法与失蜡法尤称精湛。曾侯乙募的蟠螭纹青铜尊舟,纹饰玲珑剔透，风格纤丽奇绝，穷极繁侲、宫间门之䏍能事。这类精细纹样的制作得益于失蜡法的成熟。现代工业仍在使用这种工艺。\n雕漆是漆器的一种,其工艺是以熟漆在器物胎体上多次髤涂，达到一定厚度再雕刻纹样。每次髤涂均需待上一道漆阴于才可进行。1毫米厚的漆层需要髤涂 20 遍左右,6 享米 -8 享米的漆层才可进行雕刻。因此，一件漆层肥厚、漆色滋润的雕浨至少需要髤涂上百道漆，其去有的作吕易刻纹样还不圵一层。\n双层牡丹纹剔红盘及局部图（漆器）高 4.5 厘米,\n口径 32.2 厘米 [明代 ] 故宫博物院藏\n五彩福连妆花绒（局部）（丝绸 ）\n[清代 ] 南京博物院藏\n云锦大花楼织机\n云锦织造技艺复杂,代表着中国丝织技艺最高水平。但它的出现离不开大花楼织机和“通经断纬” 工艺。由于换线方便，云锦色彩丰富，可达十几色以上。金线、孔雀羽等的自由应用使其效果更趋富丽华艳。2009年,南京云锦织造技艺被列入联合国非物质文化遗产名录。\n## 三、历史与文化的增色\n一朝一制作,一代一风流。工艺美术是思想文化的载体，风格因时而异。商周狞厉，秦汉古拙豪迈，盛唐奔放，两宋风雅,明清世俗,各领风骚。它们反映着不同时代的思想潮流、宗教信仰和审美理念。每件文物的背后都有一段历史、一个故事为其增色。蒙古族尚白尚蓝的审美偏好促成了青花瓷在元代的大发展。自此,蓝底白花、白底蓝花的中国青花驰名中外,成为中华文明的又一名片。15世纪初,郑和七下西洋开启了中国发现世界的大航海时代,频繁的对外交流活动为青花瓷的发展注人了多元文化的新鲜血液,明早期青花瓷中就出现了不少仿西方造型和纹样的作品。\n中国古代工艺美术既有含蓄优雅之作,也不乏热烈奔放之例,体现出兼收并蓄的中华文化特质。\n后母戊鼎 ( 青铜器 ) 通高 133 厘米重 832.84 千克［商代］ 中国国家博物馆藏\n## 探究与发现\n下面几段文字反映了中国传统文化对哪种风格的偏爱?上面 3 件与右侧 1 件作品哪件最贴近这种风格?\n大圭不瑑，美其质也。一《礼记》\n大直若屈,大巧若拙,大辩若讷。王弼注“大巧因自然以成器,不造为异端,故若拙也。”《老子》\n不着一字，尽得风流。一《《十四诗品》\n乐而不淫，哀而不伤。-《论语》阿拉伯文青花盘座 (瓷器) 高 16.5 厘米,外径 17.5 厘米,内径9.6厘米 [明代] 天津博物馆藏\n(stlili\n青花麒麟纹盘（瓷器） 口径 46.5 厘米 ［元代 ] 土耳其伊斯坦布尔托普卡普宫博物馆藏\n玛瑙牛首杯 (玉石器) 高 6.5 厘米,长 15.6厘米,口径5.9厘米 [唐代] 陕西历史博物馆藏官窑青釉瓷贯耳瓶 (瓷器) 高 22.8 厘米,口径 8.3 厘米 [宋代] 中国国家博物馆藏\n粉彩九桃天球瓶（瓷器） [清代 ] 故宫博物院藏尺度合宜：与现代人体力学契合,科学舒适\n线条洗练优雅: 以直为主,辅以曲线，曲直相间、刚柔相济\n明式家具是明代至清代前期,以硬木家具为代表的优质家具。\n当时的士大夫阶层认为家具陈设要“几榻有度,器具有式,位置有定,贵其精而便,简而裁,巧而自然也”。明式家具的设计正与这一审美思想契合\n部件结合不用钉子,主要依靠椎卯\n## 装饰\n浅浮雕花卉，简洁优美\n材料\n选用优质硬木: 纹理美观的木料用在显眼部位\n## 技术\n紫檀南官帽椅（家具）通高 108.5 厘米\n[明代 $]$ 上海博物馆藏\n## 相关链接\n《考工记》\n《考工记》是我国已知的第一部系统的古代手工业技术著作，成书于战国时的齐国该书系统地总结了当时的生产技术,并归纳出一些重要的工艺制作原则，对中国设计思想史具有重要意义。\n## 小结\n《考工记》载:“天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者,然后可以为良。” 中国传统工艺美术之“良”不是任何单方面的优秀，而是集材美、技高、艺精于一身，方可称良。悠久的历史、丰厚的文化底蕴赋㝋了中国传统工艺美术独一无二的气质，使其成为中国文化有别于世界其他文明的显著特点之一。\n如今，现代工业对世界各地的传统工艺造成了巨大冲击。生活中的许多手工艺品被批量生产的工业产品取代,一些技艺濒临失传,另一些则发展为纯粹的观赏品,供旅游纪念、观赏之用。为此,我们更应重视工艺美术的价值,发扬精工细作的工匠精神。\n## 拓展学习\n2003 年，联合国颁布《保护非物质文化遗产公约》，传统工艺便在受保护项目之列。2006年,我国确定每年 6 月的第二个星期六为“文化遗产日”,动员全社会共同参与、关注和保护文化遗产。请你为“文化遗产日”撰写一份传统工艺专场活动策划,注意展示、分析工艺技法,考察保护现状,挑选合适的作品,体现传统工艺之美及其现代意义。\n## 第9课 美在民间―一中国民间美术\n基本问题\n谁创作了民间美术?它有怎样的文化内涵、精神价值和艺术形式?\n## 情境导入\n图中这位老大娘名叫库淑兰,原本只是陕西省白邑县的一名普通农妇,却凭借一把剪刀、一双巧手,成了联合国教科文组织正式认定的“中国民间工艺美术大师”。农村老大娘也能成为艺术家?她们的剪纸也是艺术?除剪纸以外,我国还有哪些民间美术?\n中国民间工艺美术大师库淑兰 $(1920-2004)$\n正月十五虔经念 (剪纸) 53 厘米 $\\times 37$ 厘米库淑兰陕西旬邑中国美术馆藏\n## 一、大众的艺术\n中国具有悠久的农耕文明，随之产生了品类丰富的民间美术。民间美术是劳动人民创作的用以表达审美理想、美化环境、丰富民间风俗活动和日常生活应用及流行的美术。我们所论及的民间美术，从历史上看,是相对于宫廷美术和文人士大夫美术而言的；而在现当代，民间美术则是相对于专业美术工作者的美术创作而言的。民间美术的作者在艺术上没有经过专门的训练，却在某些造型领域具有较高造诣。广大劳动人民既是民间美术的创作者，也是使用者和欣赏者，同时还是传承者和传播者。民间美术较多地保留着原始美术的某些基本特质,具有与现实生活紧密相关的原发性。民间美术是带有群体性的手工创作，有父传子、母传女、师徒相授等关系。因此,民间美术在样式和风格上有明显的地域性和传承性。\n## 相关链接\n民间美术、非物质文化遗产与传承人\n民间美术，既有表现于作品、材料、工具等物化形态的物质文化属性,也有与风俗、礼仪、节庆等密切相关的作为社会实践和手工技艺的非物质文化属性。因此,许多民间美术类别被列入\n民间美术的品类丰富，材质多样，创作方式、生产技艺千变万化。常见的民间美术品类有：剪纸、年画、刺绣、皮影、面具、木偶、玩具、木雕、泥塑等。由于依据的角度和标准不同，民间美术的分类方式也不尽相同。我国非物质文化遗产名录。传承人,是民间美术的重要承载者和传递者,他们以超凡的才智承传着民间美术的精湛技艺和文化传统。对传承人的关注与保护是我国非物质文化遗产保护最为关键的环节。\n## 年画\n农历新年张贴年画是中国一项古老的习俗。汉代已经出现在桃木板上手绘的武士门神。然而,作为木版印刷的年画,其起源当在木版印刷术发明之后。宋代雕版印刷术的空前发展与繁荣,为木版年画的兴起与普及创造了有利条件,也使当时的京城开封成了中国年画的源头。明清两代是木版年画的鼎盛时期,年画作坊遍及全国,形成了如天津杨柳青、江苏苏州桃花坞、河北武强、山东杨家埠、陕西凤翔、山西临汾、河南朱仙镇以及四川绵竹、湖南滩头、福建漳州、广东佛山等众多年画产区。\n年画的题材十分广泛,无论是借古喻今、教育后世的文史故事,还是展现世俗生活的现实场景,抑或是山水花鸟、才子佳人、神佛造像，皆能人画。它们就像一部部反映民间生活的百科全书，内容丰富,积极乐观且富有情趣。\n福善吉庆 (年画) 67 厘米 $\\times 112.5$ 厘米 [清代] 天津杨柳青中国美术馆藏\n## 探究与发现\n仕女娃娃是中国百姓最喜爱的年画题材之一。请仔细观察画面,思考这样的画面缘何能带给人喜庆愉悦之感?是吉祥的图案,还是憨态可掬的娃娃造型?请与清代人物画进行比较,从作品的题材、色彩、构图以及人物造型等方面加以分析。\n## 相关链接\n民间美术创作经验的“口口相传”\n民间美术在长期的发展过程中，民间艺人积累了在构图、形象处理、色彩运用等方面的经验,并以口诀的形式传给后人。例如，天津杨柳青年画艺人在创作娃娃造型的时候就有口诀称：“短胳膊短腿大脑壳，小鼻子大眼没有脖，鼻子眉眼一块凑，千万别把骨头露。”\n## 剪纸\n剪纸,是一种将纸张等轻薄之物以剪、刻等方式制作成具有镂空效果的民间美术形式。它历史悠久,题材广泛,品类繁多,内涵丰富，而且材料易得,操作简便,既饶有情趣又具有实用性和装饰性,因此全国各地基本都能见到剪纸的踪迹,深受人民大众的喜爱。从总体风格上讲，我国北方地区的剪纸大多质朴浑厚，南方剪纸则玲珑剔透、清秀雅致。\n鸡吃鱼（剪纸） 28 厘米 $\\times 39$ 厘米高金爱陕西安塞中国美术馆藏\n阳剪法\n## 相关链接\n剪纸的品类\n剪纸的品类繁多,分类方式复杂,单从色彩上讲,大致可分为单色剪纸、拼色剪纸、染色剪纸等\n孟良 $($ 染色剪纸 $)$\n21 厘米 $\\times 14.6$ 厘米河北蔚县\n西游记人物（剪纸）\n12 厘米 $\\times 16$ 厘米广东\n## 阴剪法\n裴宣斩子 ( 剪纸 )\n19.5 厘米 $\\times 17$ 厘米王继汝山西柳林中国美术馆藏\n## 阴阳结合剪法\n剪纸这种镂空艺术,大量运用阴剪、阳剪以及阴阳结合剪法,体现了“有无相生、虚实相成” 的传统哲学观念。\n剪纸的造型不是对事物的单纯模仿,而是作者通过对现实生活的体察和对生命的感知,以高度概括、抽象、变形的手法重构一个属于作者内心的造型。为了全面地表现创作意图,剪纸的创作者常常将不同时间、不同空间中所观察到的事物特征综合呈现在二维空间中,并且遵照互不遮挡的方法，表现出事物的完整结构。\n皮影\n皮影，是一门结合了戏剧、音乐、表演、雕刻、绘画等多种艺术形式的综合艺术,北宋时已有文字记载,流行于陕西、山西、河北、河南、山东、甘肃、四川、湖北等 20 多个省份，并远播至印度、泰国、缅甸、日本、法国等国家。1781 年,德国文学大师歌德曾用中国的皮影戏庆祝自己的生日，西方电影史学者将皮影称为“电影的先驱”。人们将牛、驴等动物皮经过去毛、除脂、晾晒等一系列复杂的处理,形成半透明的皮质,再进行雕镂、彩绘,最终形成戏曲的人物和布景。在表演时,艺人们在白色幕布后面,一边操纵戏曲\n三顾茅庐 $($ 皮影 ) 150 厘米 $\\times 220$ 厘米 [清代 ] 陕西中国美术馆藏\n作品表现在卧龙岗茅庐中,诸葛亮与刘备、关羽、张飞纵论天下大事的情景，刻工精细、布局巧妙。\n人物，一边用当地流行的曲调唱述故事,同时配以打击乐器和弦乐，富有浓厚的乡土气息。2011年，中国皮影被联合国教科文组织列人《人类非物质文化遗产代表作名录》，成为人类共同的文化瑰宝。\n皮影造型古朴大方、色彩亮丽，不仅局部形象耐看，整体组合也充实、生动，构成完美的视觉画面。\n## 刺绣\n刺绣,是我国劳动妇女的一项传统技艺,在我国历史悠久。据《尚书》记载，在 4000 多年前的章服制度中就已有了“衣画而袁绣”的规定。长期以来，劳动妇女用灵巧的双手飞针走线，在服装、鞋帽、枕头、门帘、钱包、香袋上,按自己的审美意趣绣上各种纹样,既加固了织物,又装饰美化了生活。\n民间刺绣分布广泛，各地区的刺绣呈现出自己独特的风貌。例如山西、河南等地刺绣多以衣、帽、云肩、肚㒵、荷包等饰物见长,造型古朴,针法细腻；广东一带刺绣擅长用金线与垫绣结合的方式，绣品富\n丽大气。我国少数民族妇女大都擅长刺绣。苗族、侗族、布依族、瑶族、土族等民族的刺绣工艺都十分精湛。\n## 泥塑\n民间泥塑，是中国传统雕塑的重要组成部分。据考古发现，早在 5000 年前的原始社会初期就已出现了规模化的泥塑制作行为。经过长期的发展,各具特色的泥塑艺术产区遍及全国。除了著名的无锡惠山泥塑、天津泥人张彩塑之外，广东大吴、陕西凤翔、河南淮阳、山东高密以及北京等地的泥塑均享有盛誉。\n## 二、生活化的艺术\n民间美术不以审美功能为终极价值追求。民间美术既有美术的一般属性和意义,又有独特的存在方式和表现形式。它们交融于各族人民的社会生活之中，与人们的衣食住行紧密关联,保持着实用性和审美性的统一。从众多的民间美术作品来看,无论是服装鞋帽、席枕屏帘、碗盙杯盘还是玩具、灯彩，无不是为了满足民众生活的需要而创造的。\n大阿福（泥塑 $)$ [清代 $]$ 江苏无锡\n江苏无锡的惠山泥塑于明清之际声名散起，工艺精细，以“阿福” 等模具印制的粗货和戏曲故事为主题的手捏制作的细货著称。\n## 探究与发现\n从古至今，剪纸被应用于人们生活的各个方面。我国现存最早的剪纸,出土于新疆北朝时期墓葬群,是用于祭祀。唐代,人们将剪纸应用于妇女的发饰。宋代，人们将剪纸装饰在吉州窑的瓷器上。明清以来,剪纸被广泛应用于窗花、刺绣底样以及婚庆装饰等。在现代生活中，剪纸可以应用在哪些方面?\n吉州窑茶或 [ 宋代 $]$\n“四拼鹭㺪”喜花陕西富县\n“长命富贵” 童围涎绣花样湖北鄂州\n## 三、民俗活动的有机组成部分\n民间美术与民俗活动密不可分、相辅相成。许多民间美术品类都是伴随着民俗活动而产生发展的，例如春节的年画、元宵节的灯彩、结婚时的喜字、祝寿时的花馍等。一方面，纷繁的民俗活动为民间美术的创作提供了大量的素材和原动力;另一方面,民间美术又充实了民俗活动的内容和活动情景。\n九九消寒图 ( 年画)\n35.9 厘米 $\\times 60.5$ 厘米\n天津杨柳青中国美术馆藏\n## 探究与发现\n中国古代是农耕社会,几乎一切活动都以农业为中心。全年二十四节气和各种节令,昭示着四季变化,对农业生产具有重要意义。因此，众多的民间美术伴随着岁时节令而产生。请试着找出这些节令所对应的民间习俗和民间美术项目。\n兔儿爸 (泥玩具) 双起翔北京\n## 相关链接\n二十四节气\n二十四节气是中国农历中表示季节变迁的二十四个特定节令,是中国古人通过观察太阳周年运动而制定的。它既是指导农业生产的准绳,也是人们预知冷暖的指南,至今仍在我们的生活中发挥作用。2016年11月 30 日,二十四节气被正式列入联合国教科文组织《人类非物质文化遗产代表作名录》。\n社火脸谱:“雷神” 李继友陕西宝鸡中国美术馆藏\n对大自然的崇敬\n## 四、民间信仰的造型载体\n中国民间美术发端于史前时代。出于对末知自然的敬畏心理,先民们的“万物有灵” 观念逐渐产生。随着社会的发展和文明的进步，作为反映原始宗教和神话的民间艺术，成为中华传统文化的表现形式，在民间文化中一直流传至今。\n藏族并姆西藏\n对神明的敬畏\n苗族刺绣服饰“百鸟衣”贵州丹寨中国美术馆藏\n对祖先的感怀\n## 探究与发现\n关羽本是东汉末年的历史人物，在民间却享有极高的地位，人们尊称其为“关公”“关帝”“关圣”，甚至将其视作神明。从史实到故事，再到信仰的对象，关羽如何成为人们心中“忠”与“义” 的化身?你还知道有哪些历史人物因其突出的德行而受到百姓尊崇的？这些人物的品德与当代的核心价值观有哪些共同点?百姓对他们的崇敬体现了怎样的美好原望?\n抓髺娃娃 (剪纸 ) 38 厘米 $\\times 25$ 厘米祁秀梅甘肃庆阳中国美术馆藏\n对生命的礼赞\n## 小结\n中国民间美术是在历史发展过程中，劳动人民创造的艺术形式,是社会生活的产物。它与民间习俗、信仰有着相互依存的关系。民间美术的文化内涵和艺术形态,代表着中华民族的审美理想,反映了中国传统的哲学思想和造型观念。民间美术既是艺术家创作之源,也是大众的文化生活之流,数千年来传承至今,是值得珍视和保护的中华传统文化遗产。在当代,对民间美术技艺进行抢救，对民间美术所蕴含的文化、艺术、历史价值进行深人研究和记录,对民间美术传承人加以保护和扶持,是我们的重要使命。\n## 相关链接\n## 非物质文化遗产\n根据联合国颁布的《保护非物质文化遗产公约》: 非物质文化遗产,指被各社区、群体,有时是个人，视为其文化遗产组成部分的各种社会实践、观念表述、表现形式、知识、技能以及相关的工具、实物、手工艺品和文化场所。这种非物质文化遗产世代相传，在各社区和群体适应周围环境以及与自然和历史的互动中,被不断地再创造,为这些社区和群体提供认同感和持续感,从而增强对文化多样性和人类创造力的尊重。在本公约中,只考虑符合现有的国际人权文件,各社区、群体和个人之间相互尊重的需要和顺应可持续发展的非物质文化遗产。按上述定义，非物质文化遗产包括以下方面: 1. 口头传统和表现形式，包括作为非物质文化遗产媒介的语言;2. 表演艺术;3. 社会实践、仪式、节庆活动;4. 有关自然界和宇宙的知识和实践;5. 传统手工艺。\n## 探究与发现\n根据民间美术的概念界定及特征,试比较民间美术与古代宫廷美术、文人士大夫美术,以及现当代专业艺术家所创作的美术作品之间的区别。\n| | 民间美术 | 古代富延美术 | 文人上大夫美术 | $\\begin{array}{c}\\text { 现当代专业 } \\\\ \\text { 艺术家的伅作 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 作者身份 | | | | |\n| 服务对象 | | | | |\n| 艺术特色 | | | | |\n## 円拓展学习\n在全球化和现代化进程不断加速的今天，传统文化的生存环境遭到破坏,自己动手缝制的衣物、制作的玩具、年节的装饰品,逐渐被批量化、标准化的工业产品所替代。人们在享受着工业文明和信息化时代带来的便捷生活的同时,可曾想过,民间美术是否还有存在的必要,它的价值又体现在哪里吅?是旅游景点的纪念品,手机壳上的传统纹样,还是画家笔下的追忆?请组织一次研讨会,讨论民间美术在现代生活中的价值体现。\n## 第10课 谜传承与创新 一一中国近现代美术\n## 基本问题\n应该如何理解中国近现代美术创作与时代变迁的关系?\n## 情境导入\n中国近现代是激荡变革和砥砺开拓的时代,传统美术的继承与创新,中西美术的交流与互鉴,是中国近现代美术发展的主题。从五四新文化运动到中华人民共和国成立,中国近现代美术的进程交织在整体社会文化变革的潮流中,它既反映了社\n会生活内容和时代审美诉求,同时又遵循美术演变的内在逻辑,在继承与融汇中创新。在开放的社会环境中,中国美术呈现出丰富多彩的面貌和格局。请结合本课的学习内容,认识中国近现代美术是如何在继承和创新中发展的。\n## 一、传统的继承与创新\n鸦片战争后,中国国门被西方列强的坚船利炮打开。在急剧变革、动荡的社会形势下，传统文人的思想观念和社会地位发生了根本性转变,文人画家不再以依附皇权及科举仕途作为人生道路的唯一选择。以任伯年、吴昌硕等为代表的“海派四杰”，是近代转型的文人画家群体。他们“生计仗笔墨”,走上职业画家的道路。他们的绘画将诗、书、画、印相结合,坚持了文人画的笔墨格调及意韵,同时兼容大众生活情感及市民审美意识。\n寿桃图 (纸本设色)\n111.8 厘米 $\\times 58.3$ 厘米 1924 年吴昌硕中国美术馆藏\n屏开金孔雀（纸本设色 )\n184 厘米 $\\times 94.5$ 厘米 1877 年\n任伯年中国美术馆藏吴昌硕的书法、籇刻功底深厚,他把书法、篆刻的行笔、运刀及章法、体势融人绘画,形成了富有金石味的独特画风。他所作花卉木石,笔力老辣，布局新颖，用色秾丽。\n继“海派四杰”后,“南黄北齐” 成为延续中国画传统的代表画家。黄宾虹早年临古求法,积淀了深厚的笔墨功力。此外，他师法自然,游历名山大川,旅行纪游画稿数以万计。他的山水画具有“黑、密、厚、重” 的特点。齐白石从民间斦人起步,进人文人画的殿堂。他的绘画融合了文人画的笔墨精华与民间美术的鲜活气息,具有雅俗共赏的艺术格调及审美趣味。\n栖霞山居（纸本设色 ） 87.5 厘米 $\\times 47.3$ 厘米 1953 年黄宾虹中国美术馆藏\n20 世纪中国美术一方面继承本民族的美术传统，同时又受到西方美术的巨大影响和冲击。五四新文化运动前后,许多美术青年留学欧美、日本,主动学习和借鉴西方美术的观念和方法。李铁夫是留学欧美的先驱者之一,也是 20 世纪早期中国油画重要的开拓者。他曾创作《音乐家》《画家冯钢百》等作品，油画技巧纯熟，艺术造诣精深。\n画家冯钢百 (布面油画 ） 91 厘米 $\\times 72$ 厘米 1934年李铁大广州美术学院藏\n泰戈尔 (中国画 ) 51 厘米 $\\times 50$ 厘米 1940年徐悲鸧徐悲鸧纪念馆藏\n仓蛙声十里出山泉\n(纸本水墨)\n129 厘米 $\\times 34$ 厘米 1951年齐白石中国现代文学馆藏在中西美术交融碰撞的时代,一些艺术家选择了不同的美术道路,继承和革新中国画的传统。徐悲鸿提倡“中国画改良论”，主张以西方写实绘画改良中国画。他曾留学法国巴黎高等美术学院,学习欧洲写实油画和素描,强调素描是一切绘画的基础，推崇人物画创作。徐悲鸿的美术实践丰富了中国画的表现方法，开拓了中国画的创新道路。同样,留学法国的林风眠,主张中西艺术的融合,他提出“介绍西洋艺术,整理中国艺术,调和中西艺术，创造时代艺术”。\n水上鱼鹰 $($ 纸本设色） 66.9 厘米 $\\times 66.3$ 厘米 1961 年林风眠中国美术馆藏\n临摹吉祥天女图轴（纸本设色） 146.4 厘米 $\\times 71.2$ 厘米 1941 年张大千四川博物院藏\n敦煌莫高窟是一座中国美术的宝库,历代的壁画、彩塑、建筑及装饰图案对于推动 20 世纪中国美术发展产生了不可估量的作用。张大千对敦煌美术情有独钟，他历时近三年在敦煌石窟临习壁画、装饰图案等,探究中国绘画悠久的历史根源。他归纳敦煌艺术的“十大好处”，如人物画的复兴，“线条被重视”，“小巧作风变为伟大”等，主张从中国美术的内部探索中国画变革创新的道路。\n潘天寿坚守中国文化立场,强调中西绘画各有所长,各有自己的艺术高峰,中西艺术应拉开距离,保持各自的艺术特色。他认为,无论是中国画引进西画的技法和技巧，或者是西画引进中国画的技法或技巧,目的都是为了增加各自的高度。在中国山水画创作方面,傅抱石、李可染等人继承了中国绘画的笔墨精髓,同时又不拘于笔墨的程式,将新的生活感受,以及西方绘画的光影、明暗等造型观念和方法融人中国画的笔墨表现中。以陈之佛为代表的工笔画创作,继承了传统的宫廷院体画格律,工致细拭、富丽明朗，又有活泼的山野生活气息。\n## 探究与发现\n在继承中国画传统的杰出画家中，你对哪位画家的作品最感兴趣?请分析这位画家绘画创作的特点。\n灵岩涧一角（纸本设色） 116.7 厘米 $\\times 119.7$ 厘米 1955 年潘天寿中国美术馆藏\n待细把江山图画（纸本设色） 100 厘米 $\\times 111.5$ 厘米 1961 年傅抱石中国美术馆藏\n树杪百重泉\n（纸本设色)\n79 厘米 $\\times 110.5$ 厘米\n1982 年李可染\n北京画院藏\n鸣喜图 ( 纸本设色) 167 厘米 $\\times 93.6$ 厘米 1959 年陈之佛中国美术馆藏\n## 二、反映社会变革的美术\n“文以载道” 的社会审美观是中国自古以来的传统,美术参与社会变革,发挥美术的社会功能,是 20 世纪中国现代美术的突出特征之一。这一方面反映在艺术家积极参与社会革命运动,以美术为武器,宣传鼓舞民族自强与独立的革命;另一方面,艺术家用创作表现新社会的建设成就，用美术再现社会生活的变化，表达社会进步激发的审美情感。\n到前线去 (黑白木刻 ) 20.5 厘米 $\\times 27$ 厘米 1932 年胡一川中国美术馆藏在鲁迅的积极倡导和推动下,20 世纪 30 年代兴起了新兴木刻艺术运动。受西方版画的影响，新兴木刻由传统木刻的“复制” 向“创作” 功能转变。此外,新兴木刻的“新” 还体现在,它紧跟中国社会现实,是为变革社会而产生的美术。新兴木刻是中国革命时期最有效的艺术武器之一,在民族救亡和民主建设中发挥出积极的宣传、鼓动和教育作用,艺术家用木刻表现中国人遭受的苦难与压迫,以及奋起抗争的呐喊与战斗。除木刻外,许多艺术家还用中国画、油画和雕塑再现中国人曾经的苦难和斗争，铭记中国革命历史。\n流民图（局部 ）\n( 纸本设色)\n全卷 200 厘米 $\\times$ 约 2600 厘米 1943 年蒋兆和中国美术馆藏\n艰苦岁月 (青铜 $) 50$ 厘米 $\\times 85$ 厘米 $\\times 83$ 厘米 1957 年潘鹤中国美术馆藏\n马锡五调解婚姻诉讼（黑白木刻） 1943 年古元\n开国大典 (布面油画) 230 厘米 $\\times 405$ 厘米 [现代] 董希文中国国家博物馆藏\n中华人民共和国成立,社会气象更新。董希文的油画《开国大典》，构思宏伟，气度非凡，表现了新中国重大的历史事件。在画中，他吸收敦煌壁画的用色方法,以对比、调和的色彩表现出富丽堂皇、风和日丽的画面气㞣。毛泽东在观赏这幅作品时,盛赞“是大国,是中国”。艺术家还深人社会生活进行创作,新中国许多重大的社会变革及建设成就在美术作品中得到了表现,如西藏实行民主改革,废除封建农奴制度,百万农奴翻身解放,成为国家和社会的主人等。\n社会生活为艺术家提供了丰富的创作内容,用绘画和雕塑再现社会生活,反映社会生活新的变化和国家建设成就,成为艺术家的责任。通俗的风格形式、\n$仓$ 初踏黄金路 (套色版画) 54.2 厘米 $\\times 49$ 厘米 1963年李焕民中国美术馆藏明朗乐观的格调,以及艺术性和思想性相结合,成为新中国成立以来反映社会生活题材的美术创作的重要特征。\n## 三、多样化艺术探索\n改革开放以来,中国社会迎来新的春天,经济繁荣和思想解放,为艺术家提供了更多的探索空间。艺术家既立足于本民族的优秀传统,又放眼世界,大胆吸收和借鉴外国美术的有益经验,进一步挖掘人性的真善美。艺术思潮活跃、题材丰富、表现方式和风格的多样化成为改革开放以来美术创作的重要特点。\n画家罗中立以巨大的尺幅描绘了一位老农民的头像。老人枯黑的脸上布满了车辙似的波纹，眉宇间透出飠切又略带迷茫的神情。在改革开放初期思想解放的大背景下，作品体现出浓浓的人文关怀。\n龟裂的嘴唇、稀疏的胡须、鼻尖的汗珠、仅存的一颗门牙，细致地表现出农民生活的艰辛。父亲 (布面油画) 215 厘米 $\\times 150$ 厘米 1980年罗中立中国美术馆藏\n塔吉克新娘（布面油画） 60 厘米 $\\times 50$ 厘米\n1983 年靳尚谊中国美术馆藏\n金色的土地衬的脸庞。夹在头巾里的圆珠笔提示出指甲缝里的泥划痕都得到了精\n## 探究与发现\n以一幅美术作品为例,谈一谈,美术和社会生活的关系以及艺术家为什么要有社会责任感?艺术能够发挥哪些社会功能？\n潮 (布面油画) 177 厘米 $\\times 196$ 厘米 1984 年詹建俊中国美术馆藏\n春风已经苏醒（布面油画） 96 厘米 $\\times 130$ 厘米 1981 年何多苓中国美术馆藏\n国魂・屈原颂 (布面油彩 ） 189 厘米 $\\times 189$ 厘米 1984 年朱乃正中国美术馆藏\n山音之二 $($ 青铜 $) 500$ 厘米 $\\times 240$ 厘米 $\\times 220$ 厘米 2001 年田世信北京国际雕塑公园藏\n走在美术界思想解放前列的杰出艺术家吴冠中是绘画“形式美” 和“抽象美” 的倡导者和实践者。他认为形式美是可以分析、解剖的,主张研究形式美的科学性,“要用它来总结我们的传统,丰富发展我们的传统”。他吸收西方抽象美术的精华,同时又主张“风筝不断线”,强调作品与生活的情感连线。吴冠中创作的《春雪》是他艺术主张的成功实践。\n中国画的继承与创新继续走向深人，艺术家对传统的认识由文人画延伸至古代工匠创造的装饰性艺术传统等。祝大年吸收了中国古代壁画的形式语言,并坚持以写生的方\n春雪 (纸本设色) 69 厘米 $\\times 137$ 厘米 1983 年吴冠中中国美术馆藏\n玉兰花开 (工笔重彩 ) 112 厘米 $\\times 234$ 厘米 1976年祝大年中国美术馆藏\n哪吒闹海（局部）（壁画） 1979年张仃首都机场\n永远盛开的紫荆花（铜）1997年常沙娜主创香港式取法自然，他的《玉兰花开》典雅、高洁，一枝一叶细致精微，曲尽物态，逼肖其真。他描绘的清撤旖施的自然景象,既是宇宙万物的写照，也体现出他对崇高审美境界的向往。\n中国社会的城市化发展，推动了公共艺术的发展。广场、公园、商业街、火车站、地铁站、机场等城市公共空间中的壁画、雕塑,发挥出美化环境、陶冶情操的功能。公共艺术创作，除了体现艺术家的创作才能之外，还要求艺术家有综合性的环境空间意识，作品要与特定的环境空间相适应,使公共空间得到艺术性提升。重要的公共艺术作品,往往成为城市景观的标志，是城市文化与精神的象征。\n歌乐山烈士纪念碑（局部）（花岗岩） 高 1075 厘米 1985 年江碧波、叶毓山重庆市\n当今,科学技术迅速发展，以信息技术为核心的新一轮科技革命有力推动了社会的发展,让世界变成地球村,人们的生活方式与审美意识也相应发生变化。徐冰用几年时间搜集整理了一套通用的“图形标识语言”,并用它写成《地书》。不同语言文化背景的读者都可以读懂这本书,这是对全球化时代的信息环境与文化环境的回应。从中也可以看出，美术创作正在以跨学科、跨媒介方式展开新的探索。\n地书（局部)（装置艺术） 2012年徐冰\n## 小结\n科学技术延伸了人对世界认识的深度和广度,潜移默化地影响着艺术创作的观念及媒介表达方式。从绘画、雕塑到新媒体影像技术,艺术创作的手段日益丰富,艺术创作从现实世界拓展至虚拟世界,艺术与科学的融合成为末来艺术创新的重要途径。\n继承与创新是中国近现代美术发展的主流。中国美术优秀的传统在近百年得到了延续,同时,西方美术的输人也激活了中国艺术家对传统的再认识,并激励艺术家从多方面进行新的探索。\n## 拓展学习\n你知道多少位 20 世纪以来的中国美术大师?谈一谈你最熟悉的美术大师及其作品。\n## 第三单元\n外国羑枤鉴赏\n## 第11课程 美术的曙光—史前与早期文明的美术\n基本问题\n史前人类为什么要创作美术作品？我们应该如何理解和欣赏人类早期文明的美术作品?\n## 情境导入\n法国南部的拉斯科洞窋深近百米,考古学家在其洞壁与洞顶发现有 6000 余个图像。经检测,这些图像画于公元前 15000 年至公元前 13000 年之间。图像以动物为主,还有少数人物与抽象符号。其中有一幅十分生动: 一头野牛被长予击中,肠子淌了出来,野牛身前有一个鸟首人形的形\n在有文字记载之前的史前时期,美术已经诞生。史前人类用石材与兽骨制造工具,用兽皮与植物制造衣物，他们以洞窋为居室,有时还佩戴饰物、彩绘身体。在生活与劳作中，他们对形态、色彩、材料与空间有了初步感受,这为美术的诞生奠定了基础。距今约 40000 年前,人类开始有意识地描绘现实与想象中的事物,史前美术由此产生。象，身边还放着一根茑首的棍棒。这个图像是在讲一个故事吗?人物头部为什么是鸟形的?更重要的是,为什么一万多年前的原始人会在洞窋中耗时耗力画出这样的图像?\n犀牛、受伤的男子与野牛 ( 洞窋壁画)\n约公元前 15000 -前 13000 年法国拉斯科洞窋\n## 一、原始的冲动\n史前时代留存下来的作品主要有两类：一类是天然洞窋中的壁画，另一类则是用石头、象牙、畣骨制作的小型雕像。\n1994年，人们在法国南部的肖韦洞窟中发现了人类已知最早的洞窟壁画,它们创作于公元前 30000 年至公元前 28000 年。洞中已发现 427 个动物形象,包括狮、熊和野牛等,有的形象长近 2 米。从这些绘画来看,史前艺术家已经能够用阴影来表现质感与体积,用简单的透视来表现前后位置,用线条来表现动势,甚至还会借用石壁的起伏来表现动物的骨骼与肌肉。洞壁上虽然只有简略的形象,却有兽群狂奔的隆隆之势。\n野牛、朸和犀牛（洞窋壁画）\n约公元剈 30000 一剈 28000 年法国肖韦洞窟\n熊（洞窟辟畐 ）约公元前 30000 -前 28000 年法国肖韦洞窟\n野牛（洞窋辟画）约公元前 12000 年西班牙阿尔塔米拉洞窟\n西班牙北部的阿尔塔米拉洞窟壁画最初被发现时，因它的画法十分成熟甚至被怀疑为现代伪作。其中有一幅表现了一头受伤倒地的野牛。史前艺术家用黑色勾勒轮廓，描画出牛的角、足、尾等，再用褐色与红色绘出躯干。野牛的结构与动态十分准确,其蜷缩着躯体痛苦挣扎的情态更是栩栩如生，让人感受到生命的庄严。\n史前洞窟壁画有几个突出特征。第一,动物基本都是侧面的,因为侧面更容易捕捉动物的特征，躯干、四肢、头、尾都不会遗漏,可见史前艺术家非常注重对动物完整形象的表现。第二,洞壁上的图像是不同时间所画,动物形象层层叠加,意味着他们并不追求绘画的保存,而更看重绘画的过程。第三,洞窟中的动物形象大多描述得十分用心,人物形象很少,而且刻画概略,似乎在当时人的心目中动物更为重要。学者们据此推测,这些壁画是交感巫术仪式的结果,史前人类认为通过逼\n## 相关链接\n史前洞窟壁画的材料与制作\n史前洞窟壁画的色彩以红、褐、黄、黑为主,颜料多用䅲石与木炭制成。制作时,先压成粉末,再调以水、唾液、蛋清、油脂或血液等溶剂,通过加温还能改变色彩深浅。若是以涂抺方式作画,则用苔藓与皮毛制作笔刷。若是吹制,则用兽骨或芦苇制成吹管。除此之外，史前人类有时还用刻画方法作画，石质硬用燧石刻，石质软就用手指刻。由于洞窋深处光线不足,还需用盛有动物油脂的石灯进行照明。为了在高处作画，史前人类还会用木头搭起脚手架。真描绘就可以控制动物，从而提高狩猎成功的概率，或是激发大自然的生殖力，获得更多食物。\n史前雕塑也具有同样的功能。如在德国出土的兽首人身像，由猛犸象牙制成，在当时的技术条件下制作十分不易，需在切割、风干、打磨之后，用锋利的燧石刀逐层雕刻完成。因此雕像肯定具有特殊的意义,学者推测这是位巫师,扮成动物是巫术仪式的一部分。\n史前人类认为女性具有保证种族繁衍的能力，因此人物雕塑中女性形象居多,且均是裸体。如在奥地利威伦道夫出土的女子像,手屖细小,头发覆盖住整个面部,而乳房、肚子、臀部、阴部等与生殖相关的部位都得到了夸张表现。这个雕像很可能是一个生殖符咒,在巫术仪式中用来祈求成功的分娩。\n## 探究与发现\n关于美术的起源有多种学说: 1.“模仿说”,认为所有美术都起源于对自然和社会现实的模仿;2.“游戏说”,认为人类将过剩的精力运用到无实用目的的游戏中是美术创作的肇始;3.“表现说”,认为对主观想象与情感的表现冲动是美术的缘起；4.“劳动说”,认为劳动锻炼了人的感觉能力与思维能力,让美术的诞生成为可能;5.“巫术说”,认为早期人类希望通过再现自然界来实现对自然界的控制,因此是巫术催生了美术。试着谈谈你认同哪种学说,并说明原因。\n兽首人身像 (猛犸象牙 ) 高 29.6厘米约公元前 30000 年 [德国 ] 德国乌尔姆博物馆藏\n威伦道夫的女子 (石灰石 ) 高约 11.5 厘米约公元前 28000 年 [奥地利］ 奥地利维也纳自然历史博物馆藏\n我们对数万年前的作品怀有诸多猜测,但可以确定的是,史前人类的壁画与雕塑符合他们对世界运行规律的基本认识。他们是为个体生存与种族繁衍的原始冲动而创作,即便手法巧妙,将对象刻画得栩栩如生,也不是纯粹为了欣赏。二、权力的叙事\n位于今天伊拉克境内的幼发拉底河与底格里斯河流域在公元前 3000年前是一片富饶的土地。那里的居民掌握了灌溉技术,发明了犁、车轮、青铜铸造以及人类最早的文字系统。随着生产力的发展,社会组织渐而复杂,政府权威得以树立。美术开始为政治权力服务,并为此探索出用画面来讲述故事的技巧。同时,由于两河流域地区缺少天然屏障,战乱不断,苏美尔人、阿卡德人、巴比伦人与亚述人相继崛起,武力与军功就成为美术作品的常见主题。\n《纳拉姆辛石碑》记录了阿卡德君王纳拉姆辛的功勋。此前的视觉叙事都是以水平序列为格式,而这块石碑却将人物错落地安排在真实的风景之中,可以看到山峰高生、树木葸郁，这是视觉叙事技巧的一次重大突破。这块石碑也被认为是美术史上最早表现风景的作品。\n## 相关链接\n揳形文字\n约公元前 3000 年由两河流域苏美尔人所创造,主要用于记录行政法案与贸易档案,有时也用来记录文学作品。大约公元前 2900 年,这类象形文字简化成了测形符号,因而称为樱形文字。桶形文字最初自上而下、自右而左书写，逐渐发展出了成熟的语法结构,并成为古代西亚的文化桥梁。随着文字的发\n行政记录泥板（䵒土）\n8.9 厘米 $\\times 10.4$ 厘米 $\\times 2.4$ 里米阿卡徳王朝 [伊拉克］ 美国宾夕法尼正大学博物馆藏明,人类迈出了史前时期\n天空中的三颗明星象征着太阳神,意味着纳拉姆辛的战功得到了神的见证\n的力量与威严\n纳拉姆辛石碑（石灰石）\n高约 1.98 米\n约公元前 2254一前 2218 年 ［伊朗］ 法国巴黎卢浮宫藏\n## 探究与发现\n苏美尔城市乌尔的皇家墓地中发现了一个木盒，上面有四块镶板，由红色石灰石、贝壳和天青石镶嵌在天然沥青中制成。此图是其中一块,从中可看出古代两河流域视觉叙事早期的概貌。在四块镶板中,有两块描绘了动物的活动,另有一块描绘了庆祝活动。请你尝试描述下面这一块镶板的内容,并分析镶板的叙事技巧。\n乌尔皇家旗 ( 木、贝壳、石灰石和天青石 )\n约 20.3 厘米 $\\times 48.3$ 厘米\n约公元前 2600 年 ［伊拉克］\n英国伦敦大英博物馆藏\n汉谟拉比法典石碑 (局部) (闪长石 ) 公元前 1792一前 1750年［伊朗］ 法国巴黎卢浮宫藏在早期文明的美术作品中，艺术家还习惯用人物的身材大小来表示身份的重要程度,巴比伦人就十分巧妙地运用了这一视觉习惯。在刻有《汉谟拉比法典》的石碑上方有一块浮雕，表现了太阳神沙马什为汉谟拉比加冕的场景。太阳神坐在宝座上,背后阳光闪耀，他手持象征公正与权力的量杆与绳环,接受汉谟拉比的致敬。在尺度上,汉谟拉比比太阳神矮小许多,但因他是现世的统治者,创作者用坐与立的差异处理，让两者显得更为平等。\n巴比伦衰落之后，亚述人迅速崛起。亚述人喜好武力，在宫殿墙面上装饰了大量表现狩猎与战争场面的浮雕，形成连续的画面,这类大型叙事性美术作品是前所末有的。例如《猎狮》这件浮雕，创作者捕捉了一个惊心动魄的瞬间：雄狮身中数箭仍凶猛反扑,身体绷成一道弧线,肌肉血管历历可见,君王则临危不惧,镇定地与雄狮搏斗。猎狮在亚述是一项仪式性的活动,将它记录下来,也是为了显示皇室的力量与君王的威猛。\n猎狮（局部）（石灰石 )\n约公元前 645一前 635 年 ［伊拉克］\n英国伦敦大英博物馆藏\n在古代两河流域,艺术家受命于统治者,创作了大量纪\n拉马苏 (石灰石 ) 高约 4.2 米\n约公元前 720 -前 705 年\n［伊拉克］ 法国巴黎卢浮宫藏念性与宣传性的美术作品，叙事是纪念与宣传的共同要求,因而这项技巧得到了长足发展。此外,两河流域的政权更迭虽然频繁,作品的形式处理与叙事方式却非常统一,这是各族文化之间充分交流的结果。\n## 探究与发现\n亚述人建造了宏伟的宫殿,在沙鲁金城宫殿各个大门处都 㖵立着人首、鹰翅、牛身的巨型雕像。左图是亚述文化中的守护神拉马苏,亚述人认为人兽混合的生物具有驱赶恶灵的力量。奇怪的是拉马苏具有 5 条腿,请试着解释一下，这是为什么?\n## 三、永恒的祈愿\n古代埃及受益于尼罗河的滋养,农耕文明发达。在沙漠包围之中,数千年间无外族侵扰,政治与文化都非常稳定。古代埃及人认为人死后灵魂继续存在。他们建造陵墓,认为它是灵魂的住所;塑造死者雕像,认为它是灵魂的躯壳。他们还在墓室墙上描绘丰富的人类活动,为死者提供陪侍与消遣。这些美术作品的形式和内容都寄寓着埃及人对永恒的祈愿。\n金字塔是埃及国王陵墓的成熟形式,它底部为正方形,四个侧面为三角形,内部为国王墓室,惪立在沙漠之中,在白天任何时刻都有一面迎着阳光，一面隐没阴影。其中，位于吉萨的三座大金字塔最为著名,它们分别为国王胡夫、\n大金字塔 $($ 石灰石 ) 约公元前 2601 一前 2515 年\n左起：门卡拉金字塔、哈夫拉金字塔与胡夫金字塔 [埃及]\n哈夫拉和门卡拉修建而成。最大的胡夫金字塔占地 5.3 公顷,目前高约 137 米,规模宏伟。塔身原本覆盖着一层白色石灰石,塔顶还贴着黄金,今已不存。金字塔形态简洁庄严,四条斜边象征着太阳放射的光芒,在古埃及人的信仰中,国王死后会樊着阳光与太阳神会合,实现周而复始的永生。\n雕像也同样充满象征意义。在哈夫拉的雕像\n哈夫拉 ( 内长石 )\n图坦卡蒙内棺\n（黄金、珐琅和宝石 )\n高约 185 厘米\n高约 168 厘米约公元前 2570 -前 2544 年 [埃及] 埃及博物馆藏\n[埃及] 埃及博物馆藏\n奥西里斯前的审判（《死者之书》揷图 )（纸草绘画） 高约39.8厘米约公元前 1285 年 [埃及］ 英国伦敦大英博物馆藏\n乐师与舞者 (壁画） 高约 63 厘米约公元前 1400 一前 1350 年\n[埃及 ] 英国伦敦大英博物馆藏古代埃及绘画中的国王与贵族符合特定的表现程式。他们的头、腰、殿、腿、足都是侧面的，双足都画内侧；眼、肩、胸又都是正面的,这样的姿态不符合视觉透视,但可以表现身体各部分的特征,被称为“正面律”。从公元前 3000 年前到公元前 4 世纪,该程式从末改变。而其他身份的人物则可以摆脱程式,如《乐师与舞者》，衣衫飞舞，身姿摇曳,洋溢着青春的活力。\n古代埃及的艺术家很少求新求变,尤其是对重要人物的表现,更愿意承袭传统观念,尊重传统程式。\n## 小结\n史前与人类早期文明时期,美术的再现、叙事、象征的手法得以发展,并承担起重要的社会功能。\n史前时期,美术可能是巫术仪式的一部分,人们认为模仿与原型之间存在着必然联系。早期文明时期,美术依附于王权与宗教,作品获得了展示的意义,发展出复杂的象征系统与高超的叙事技巧。这一时期的作品并不单纯追求视觉的真实,而希望将概念中的事物完整地呈现出来。只有到了古希腊与古罗马时期，自然再现与概念表达才达成了更精致的平衡。\n纳美尔石板（板岩） 高约 63.5 厘米约公元前 3150 -前 3125 年 [埃及 $]$ 埃及博物馆藏\n## 拓展学习\n《纳美尔石板》创作于公元前 3000 多年前,是古代埃及文明早期的作品,石板两面的浮雕刻画精细,象征意义丰富。根据本课的内容,查阅相关资料,请尝试解读《纳美尔石板》的主题内容,分析它的表现形式。\n## 第12课-- 理想与典范 古希腊与古罗马美术\n基本问题\n为什么说古希腊与古罗马美术奠定了西方古典的审美传统?\n## 情境导入\n《米洛斯的阿芙洛狄忒》是古希腊美术的代表作品,是法国巴黎卢浮宫的镇馆之宝。该雕像两臂已经残缺,仍给人极大的视觉愉悦。这是为什么?为什么在古希腊能诞生这样的作品?\n库罗斯雕像 (大理石 ) 高约 194.6厘米约公元前 600 年 [希腊]\n美国纽约大都会艺术博物馆藏古希腊文明发源于爱琴海沿岸，它吸收了古代两河流域与古埃及的美术成就,逐渐发展出自身的特点。古罗马美术继承并进一步发展了古希腊的遗产。在历史中，西方美术曾经多次回归古希腊与古罗马的传统,它们被称为古典美术,代表着理想与典范。\n## 一、理想的人体\n古希腊人认为“人是万物的尺度”，他们想象的诸神与人同形同性,只是身体更为完美。他们还崇拜英雄,推崇体育,认为健全的心智以完美的体魄为基础。这都让他们对理想的人体表现充满热忱。\n早期希腊艺术家对人体的表现较为简单，仅仅用起伏的线条暗示解剖结构。《库罗斯雕像》中的男子头部简化为卵形，双臂紧贴身体两侧,形象略为呆板。至公元前 450 年之后,人体表现已十分真实自然,且形成了规范。古希腊人认为,理想人体的整体与局部都应符合和谐的比例,手指与手掌、前臂与上臂、四肢与躯干均遵循严格的数学关系。雕塑家波利克里特斯认为人体头部与身高最理想的比例应该是 $1: 7$,他的作品《荷矛者》就是依此创作的。后来的雕塑家将这个比例改进为 $1: 8$,于是造就了《米洛斯的阿芙洛狄忒》优美修长的身姿。理想的人体还建立在张弛有度、动静相宜的姿态塑造之上。《米洛斯的阿芙洛狄忒》的姿态看似是行走中的偶然瞬间,实际经过悉心设计,身体各部分达成了精妙的平衡,兼具稳定与动感,看起来自然放松。这种姿态奠定了人体动态表现的基础。文艺复兴时期的美术巨匠米开朗琪罗的雕塑《大卫》也具有类似的站姿。\n阿芙洛狄忒表情平静,头部微向左转。\n## 探究与发现\n分析并比较《荷矛者》和《赫尔墨斯和年幼的狄奥尼索斯》的比例关系,谈一谈它们分别带给你什么感受。\n仓荷矛者（大理石） 高 210.8 厘米约公元前 450 一前 440 年 ［希腊］ 原作者为波利克里特斯意大利那不勒斯博物馆藏\n赫尔墨斯和年幼的狄奥尼索斯 (大理石) 高215.9厘米约公元前 340年 $[$ 希腊 $]$ 原作者为普拉克西特列斯希腊奥林匹亚考古博物馆藏理想的人体也是健康的。《米洛斯的阿芙洛狄忒》的身材匀称,丰腫而不臃肿,强健而又不失优雅,在衣物覆盖下身姿依旧清晰可辨。古希腊雕塑的衣物塑造也为表现健康的体态服务,其中最精彩的当属帕特农神庙东山墙上的浮雕《三女神》,衣衫如同沾湿了一般包裹着身体,显示出丰盈健美的身材。\n三女神 (大理石 ) 高 129.5 厘米约公元前 438一前 432 年 [希腊] 英国伦敦大英博物馆藏\n## 探究与发现\n分析《䣠铁饼者》的作者是如何对人体姿态进行塑造的。\n掷铁饼者（大理石 ) 高 155 厘米约公元前 450年原作者米隆 [希腊］ 意大利罗马国立博物馆藏\n## 探究与发现\n欣赏雕塑作品《萨莫色雷斯的胜利女神》,谈一谈雕像的衣纹表现，分析衣纹与身体结构的关系。\n此外，古希腊理想化的人体雕像通常面容沉静，察觉不出一丝情绪的波动，因为雕塑家的目的不是为了唤起观者的情感共鸣,而是为了表现超越个体的典型之美。艺术史家温克尔曼称之为“高贵的单纯,静穆的伟大”。\n古罗马人继承了古希腊人对理想人体的表现。同时，他们也尝试组合更为复杂的人物关系。例如奥古斯都和平祭坛上的浮雕,比例、姿态、体型、表情都符合古希腊的理想标准，但在空间层次的刻画上则更胜一筹。\n萨莫色雷斯的胜利女神（大理石 ）高约 328 厘米约公元前 190年 [希腊］ 法国巴黎卢浮宫藏\n女性象征人像（大理石） 高约 160 厘米约公元前 13 一前 9 年 ［意大利］ 意大利罗马奥古斯都和平祭坛\n## 探究与发现\n波利克里特斯有一次同时制作两件雕塑,其中一件按照理想的法则来创作,另一件根据每位观众的意见进行修改。随后他同时展出两件作品，一件为人赞叹,一件令人耻笑。波利克里特斯随即说:“你们取笑的那件是你们自己做的，而你们赞叹的那件,是我做的。” 针对这则故事,谈一谈你对美术创作中理想化手法的看法。\n## 二、建筑的典范\n在西方建筑的历史长河中，梁柱结构与拱券结构一直扮演着非常重要的角色。作为使用这两种结构的先驱,古希腊与古罗马的建筑为西方古典建筑体系奠定了基础。\n## 相关链接\n帕特农神庙中的数学关系\n帕特农神庙在很多方面都符合 $\\mathrm{x}=2 \\mathrm{y}+1$ 的数学公式。例如,神庙长边的立柱为 17 根,短边立柱为 8 根 $-17=(2 \\times 8)+1$。立柱底部的直径与立柱间距的比例为 $9: 4-$ $9=(2 \\times 4)+1$。比例的控制让建筑在视觉上更具整体性\n帕特农神庙（建筑）公元前 447一前 432年 [希腊］ 希腊雅典古希腊建筑的最高成就体现在神庙建筑中。神庙一般为双面坡顶,其下架梁,由柱廊支撑。三角形的山墙与中楣上有浮雕装饰,在内堂则放置神祇的大型雕像。雅典卫城中供奉雅典娜女神的帕特农神庙堪称真峰之作,它空间贯通,比例合度,坐落在城市高处，显得壮丽宏伟。\n经过测量后发现,帕特农神庙的基座不是水平的,而在中间微微凸起;立柱也不是同等粗细,四个角上的立柱要比其他立柱粗壮一些。学者们认为这是古希腊人对人类视错觉的补偿,因为水平的基座在视觉上会有中间凹陷的错觉,而外侧的立柱被光线包围,会显得略细一些。只有经过细微的调整,才会显得平直而均衡。\n## 探究与发现\n古希腊人创造了三种柱式,即多立克柱式、爱奥尼亚柱式和科林斯柱式。三种柱式在柱身比例、凹槽密度、柱头、柱础等很多方面都有区别,请对照下面的图片,描述一下每种柱式的特点。\n多立克柱式\n## 相关链接\n## 柱式的源起\n古希腊的柱式可能受到过古埃及的影响古埃及中王国时期的石窋陵墓中就出现了梁柱结构，而在古埃及的新王国时期,位于卡尔纳克、供奉阿蒙神的卢克索神庙中有一个著名的“多柱式厅”，整个大厅宽约 100 米,进深 50 米,共有 134 根柱子支撑着屋顶，所有的\n多柱式厅 (建筑) 约公元前 1294 一前 1212 年 ［埃及］埃及卢克索柱子上都刻着表现法老和神的浮雕，是古埃及柱式方面的经典作品。\n古希腊三种柱式示意图\n爱奥尼亚柱式\n科林斯柱式\n## 学习提示\n罗马大角斗场等西方古代建筑是人类共同的文化遗产。我们在国外旅游参观时,应自觉保护这些文化古迹,展现中国国民的优秀素质。古罗马建筑继承了古希腊的柱式系统。在罗马大角斗场中,建筑外围有三层立柱,其中最底层采用的是托斯卡纳柱式（多立克柱式的简化变体 )，第二层用的是爱奥尼亚柱式，第三层则是科林斯柱式,自下往上显得越来越轻盈。水平两柱之间是拱券结构。拱券可以以较小的构体实现较大的空间跨度,在结构上非常优越,是古罗马人从伊特鲁利亚人那里借鉴而来。罗马大角斗场采用连续排列的筒形拱券包围起巨大的观众席与角斗场地,最多可容纳 55000 名观众,规模惊人。\n古罗马建筑师还充分开发了火山灰加石子的混凝土材料。与石材相比,混凝土更轻,修造与运输更加便利,可满足大型建筑的需求。借由新技术与新材料的开发应用,古罗马建筑师完成了对古希腊成就的超越。\n罗马大角斗场 ( 建筑 ) 公元 $70-82$ 年 $[$ 意大利 ] 意大利罗马\n罗马大角斗场是专门用来看角斗的露天剧场,体现了古罗马人对生活享乐的热情,建造于古罗马帝国盛期的万神殿则体现出古罗马人对神的敬意。万神殿供奉着古罗马诸神,在平面上分为前庭和正殿两部分,前庭的立面类似希腊神庙,三排科林斯立柱支撑起一个朴素的山墙。神殿最精彩的部分是它的正殿。正殿的平面直径为 43.49米，与高度相等，刚好可容纳一个直径相当的球体，巨大穹顶的顶点处有一个直径 8.7 米的圆形开口，日光倾泻而下，空间氛围神秘庄严。\n万神殿（建筑）约公元 $118-125$ 年 $[$ 意大利］ 意大利罗马\n万神殿内景\n万神殿剖面图\n万神殿还代表了古罗马人建筑工程方面的最高成就。它的穹顶布满了空心格子,不仅美观,还可以减轻重量。穹顶越接近顶部格子越小,墙体越薄,材质越轻。在顶端开口处,混凝土中只是混合了最轻的火山岩碎块。由此,技术与艺术完美统一。\n## 相关链接\n君士坦丁凯旋门\n建造凯旋门的传统开始于公元前 2 世纪初,一般建造在广场上,以纪念战争胜利、修路架桥等重大事件,或是宣扬统治者的功绩。凯旋门以立柱配合拱券为基本结构,门顶部一般树立青铜雕像,门上则以浮雕叙事。君士坦丁凯旋门是所有古罗马凯旋门中最大、最复杂的一座。君士坦丁大帝重新统一了古罗马帝国,还是第一位皈依基督教的古罗马皇帝，凯旋门上记录了他的功绩。\n君士坦丁凯旋门（建筑） 约公元 312-315 年 ［意大利］ 意大利罗马\n## 小结\n古布腊与古罗马美术的最大价值是在理想与自然、理性与感性之间达成了适度的平衡,从中提炼出和谐而又严谨的审美标准，同时又以宽容的心态不断吸纳新材料、新技术与其他文明的美术成果。正因如此,古希腊与古罗马美术成为后世艺术家不断汲取资源与灵感的宝库。在西方美术发展史中，古希腊与古罗马美术奠定的传统从来没有真正断裂过。\n## 拓展学习\n任选一件古希腊或古罗马人体雕塑作品，谈一谈这件作品美在哪里。\n## 第13课宗教的象征—一欧洲中世纪美术\n基本问题\n宗教是如何影响美术的?为宗教服务的中\n世纪美术具有什么样的价值?\n## 情境导入\n在今天的欧洲,几乎每座城市都竿立着大教堂,它们既是城市的地标,也是吸成,装饰有大量精美的雕塑、花窗与绘画引旅行者观光游览的场所。这些大教堂通作品。当时的欧洲人为什么要修建如此雄常耗时数百年,动用大量人力物力修建而\n伟的大教堂?大教堂在人们的社会与文化生活中扮演着怎样的角色?\n《黄金手抄本》封面 (黄金、宝石和珍珠) 42 厘米 $\\times 33$ 厘米约 870 年德国巴伐利亚州立图书馆藏\n《凯尔斯书》内页 ( 犊皮纸、蛋彩 )\n33.0 厘米 $\\times 24.1$ 厘米 8 世纪末 9 世纪初\n爱尔兰都柏林三一学院图书馆藏\n在中世纪的欧洲 (公元 5 世纪至 14 世纪),现代意义上的艺术家尚末出现,从事美术创作的主要是教士和工匠。他们的主要工作就是为教会抄写并装饰典籍,建造宗教活动的场所,塑造宗教人物形象,因此中世纪美术基本上就是基督教美术。恩格斯曾指出：“一切宗教都不过是支配着人们日常生活的外部力量在人们头脑中的幻想的反映，在这种反映中，人间的力量采取了超人间的力量的形式。” 正因如此,基督教美术会给人一种超越世俗的感受。\n## 一、手抄本艺术\n手抄本的封面通常用黄金、宝石、象牙等贵重材料装饰。例如《黄金手抄本》的封面，各色宝石由黄金抓托撑起，底部透光,看上去流光溢彩。\n手抄本的内页装饰通常线条细密,图案复杂,充满了奇异的想象。其中,《凯尔斯书》是手抄本艺术的巅峰之作,在 11 世纪就被称为“西方世界最重要的文化遗产”。书页上所绘的字母“XP” 是基督姓名希腊文的首字母缩写,花纹在字母的框架中曲折盘绕,人物、天使以及猫、鼠、蝴蝶等形象隐藏其中，好像在与读者玩捉迷藏游戏。这些形象对中世纪的读者而言无疑具有确切的象征意义，因而刻画得极为用心谨细。\n## 相关链接\n手抄本制作\n手抄本誊写于羊皮与犊皮纸上,需先切割羊皮或犊皮,用浮石打磨清理,再借用尺子精确地画出界栏。若是绘制揷画，还需研磨颜料，涂绘底色，粘贴金箔，再依据图案分序上色，工序十分复杂。\n## 二、宗教的殿堂,城市的荣光\n11 世纪之后，欧洲进人相对和平安定的时期。人口稳步增长，一些工匠与奴隶脱离封建领主的耕地,聚居形成一个个集贸市场,这是中世纪早期城市的雔形。为举行宗教活动,他们开始在城市中修建教堂。此外,当时欧洲人对朝圣旅行充满热情,途中,朝圣者会涌人当地教堂参加宗教活动,建造更大的教堂变得势在必行。因此,在 11 至 12 世纪，大教堂的修建蔚然成风。\n最初的大教堂采用古罗马建筑中的筒拱与交叉拱的结构,这类教堂被称为罗马式教堂。为支撑石质屋顶,罗马式教堂的墙壁厚实、柱子粗壮,外形端庄沉重。因窗户开得高而小,教堂内光线幽暗,肃穆而神秘。法国南部城市图卢兹的圣塞尔南教堂是罗马式教堂的代表。它建在通往西班牙西北部的朝圣中心的大道旁,其平面是拉丁十字形,长长的中殿和耳堂可容纳大量朝圣的信徒,再往后是圣坛,设有唱诗班的座席,只有教士与随员才可以进人。从教堂的室内可以看出,不断重复的横切圆拱形成了装饰性骨架，结构严整而有力。\n哥特式教堂最早出现在法国，在 13 至 14 世纪流行于欧洲,代表了欧洲中世纪美术的最高成就。在结构上,哥特式教堂用尖拱替代了罗马式教堂的圆拱,用网状的肋拱替代罗马式教堂的交叉拱,并且用飞扶壁在教堂外部提供支撑。这三个结构优化了建筑的支撑系统,使教堂得以修建得更高,柱子可以修造得更纤细,墙壁也可以更加轻薄。由于墙壁的承重作用削弱了,墙上还可以大面积开窗。例如,始\n圣塞尔南教堂平面图\n圣塞尔南教堂（建筑）约 $1070-1120$ 年 [法国] 法国图卢兹\n圣塞尔南教堂内景建于 1163 年的巴黎圣母院,室外的飞扶壁玲珑剔透,尖塔直冲云霄,整个建筑犹如一团跳跃的火焰,不再有罗马式教堂的沉重感。在教堂内,柱子与尖拱反复强调的垂直线营造出向上升腾的感觉。举行仪式时,庄严肃穆的管风琴音乐在基督徒的耳畔回响,光线透过彩色玻璃花窗，色彩斑谰，从而营造出神秘的氛围。\n大教堂是中世纪欧洲人宗教与世俗活动的中心，礼拜、婚姻、丧葬、司法、贸易等事务都在教堂及其附近进行。因此,一座教堂的修建往往倾全城之力、历数代之功。\n在巴黎圣母院的十\n字交叉上方,一座木质的尖塔直揷云霄。\n## 相关链接\n彩色玻璃镶位画\n彩色玻璃是用氧化钴、氧化铜、氧化锰等着色剂添加在玻璃溶液中加工制成。设计者再根据草图切割出相应色彩的玻璃，镶嵌在带槽的铅条中,拼接出繁复的图案。巴黎圣母院与沙特尔大教堂的彩色镶嵌玻璃花窗巨大而精美，充满了神秘感。\n## 探究与发现\n讨论一下，光线对于中世纪的基督教大教堂有哪些意义?\n旧约国王和王后 (石雕 ) 约 1145-1155 年法国沙特尔大教堂\n巴黎圣母院彩色玻璃花窗\n## 三、象征的形象\n中世纪的绘画与雕塑有很大一部分都依附于大教堂。雕塑装饰在立柱、门楣上,绘画以彩色玻璃窗画和祭坛画为代表,其创作目的都是以视觉手法宣扬教义，感染信众，因而十分精美。例如,法国沙特尔大教堂西立面门口侧柱上的雕像，表现的是《圣经 -旧约》里的圣徒。为了与建筑相结合，圣徒的身体限制在圆柱体内，比例修长,造型简洁,形容消瘦。与古希腊理想化的人物雕像相比,这些雕像没有了微妙的姿态转折、丰盈的肉体表现与自然的衣纹刻画,这与基督教逃避现实世界、否定人的价值的本质密切相关。\n在宗教热情支配下，中世纪艺术家有时还刻意牺牲局部细节，改变真实的形体，用象征的手法来塑造形象，从而更充分地表现超自然场景,以获得精神的共鸣。例如在《勒特\n勒特根哀悼基督像\n(彩绘木雕) 高 87.6 厘米约 $1300-1325$ 年 ［德国 ] 德国波恩莱茵河博物馆藏\n哀悼基督 (大理石 ) 高约 174 厘米 1498-1499年米开朗琪罗\n[ 意大利 ] 梵蒂冈圣彼得大教堂藏根哀悼基督像》中,人物形体就发生了变形和夸张,并末遵循真实人体比例。\n从美术史的角度看,埃及人擅长表现“知道” 的形象,他们遵照心中的概念来创作;希腊人擅长表现“看到” 的形象,以展现视觉的真实;而中世纪艺术家更注重表现“感到” 的事物，用象征的手法刻画内心感受到的形象。\n## 小结\n中世纪的基督教美术是为了宣传教义、感化信众而创作的。但在今天看来,它表现出的精工细作、精益求精的工匠精神值得我们今天的美术家借鉴。\n我们今天鉴赏欧洲中世纪美术,并不是为了宣扬宗教,而是把它看作历史上曾经存在的社会文化,了解这一时期艺术家的创造，给历史以正确的评价。\n## 探究与发现\n比较《勒特根哀悼基督像》与文艺复兴时期米开朗琪罗创作的《哀悼基督》,谈一谈这两件作品在形式表现上的不同。\n## 拓展学习\n开一个小型讨论会,针对基督教对美术的影响这个话题展开讨论。可以围绕以下问题依次展开:\n1. 中世纪美术为什么没有延续古希腊古罗马美术的写实成就?2. 中世纪艺术家运用了哪些手法强化美术作品的感染力?\n## 第14课 人性的崛起—一文艺复兴美术\n## 基本问题\n人文主义对文艺复兴美术的影响是什么?\n## 情境导入\n文艺复兴时期是一个巨匠迭出的时代,达‧芬奇、米开朗琪罗、拉斐尔、提香、丢勒等艺术家都取得了辉煌的成就,是什么样的社会文化条件孕育出了这些文艺复兴美术巨匠?\n哀悼基督 ( 湿壁画 $)$\n200 厘米 $\\times 184.8$ 厘米约 1305 年乔托 [意大利] 意大利帕多瓦阿雷纳礼拜堂\n文艺复兴是 14 至 16世纪发生在欧洲的一场思想文化运动。它以资本主义的发展为基础,以人文主义的兴起为特征。人文主义者热衷于学习古希腊、古罗马的文化遗产,反对上帝主宰一切的神权论,主张在世俗经验而非宗教经典中探求知识。人文主义者还坚信人的价值,鼓励个人进取,并强调市民的责任感与道德义务。因此,这一时期的艺术家积极地参与城市建设,更多地描绘世俗生活，更热衷于表现人性。\n意大利是文艺复兴的发祥地。那里有丰厚的古典文化遗产,为人文主义思想的发展提供了有利条件。意大利还是东西方贸易的主要受益者,财富的积累让更多热衷古典文化的贵族、商人赞助美术,促进了美术的繁荣。而欧洲北部的佛兰德斯 (包括今天的法国北部、比利时西部和荷兰南部的部分地区 )、德国等地,与意大利文化交流频繁,同样取得了辉煌的美术成就。文艺复兴美术具有划时代的意义,与古希腊、古罗马美术共同奠定了西方写实艺术的传统。一古典的兩生\n人文主义者热衷于古典文化,却不是为了回到古代,而是利用古代的知识解决当代的问题,在古典的价值基础上展开创新，从而实现对古典文化的超越。\n乔托是文艺复兴绘画的先驱。他融汇了古典与哥特式的绘画语言，在构图、空间、光影与情感表达等多个方面做出了突破性贡献。在帕多瓦阿雷纳礼拜堂的墙壁上,乔托绘制了 38 幅描绘基督生平的湿壁画,其中《哀悼基督》是最好的范例。画中,一块斜向的岩石切分开画面,主要人物分布在岩石下方与左侧,两三成组,或坐或立,既形成稳定的秩序,又具有灵动的节奏。通过光影的表现,人物获得了雕塑般的体积感与重量感。通过枯树、岩石与人物前后关系的刻画,又让画面获得了充分的视觉景深。整幅画最精彩的是对情感的适度表现。人物对基督殉难的情绪反应不尽相同，有人悲恸,有人忧伤,有人关切,乔托都刻画得令人信服,赋孕了画面动人的力量。乔托的表现方式为后来文艺复兴的艺术家提供了典范。\n布鲁内莱斯基是早期文艺复兴建筑领域的杰出代表。他曾去罗马测绘古代遗迹,后来结合所学并运用当时最先进的技术,完成了历史性的工程佛罗伦萨大教堂穹顶的设计建造。穹顶跨度为 42 米,高近60米,尺度巨大。布鲁内莱斯基开创性地以双层中空的穹架为基本结构,减轻了重量,也便于施工与维修。他没有用古典建筑中的圆拱,而以尖拱与肋拱作支撑,从而进一步减轻侧推力,并形成富有弹性的外部曲线。在顶部相当于罗马万神殿圆洞的地方,他设计了一个采光亭,让穹顶在视觉上更具层次,比万神殿更为宏伟。总体而言,布鲁内莱斯基是用哥特式结构原理完成了一件向古典建筑致敬的作品。\n基于对古典价值的重申,文艺复兴艺术家展\n佛罗伦萨大教堂窝顶 $1420-1436$ 年布鲁内莱斯基 ［意大利］ 意大利佛罗伦萨\n## 相关链接\n湿壁画\n创作时,画家需先在墙壁上制作灰泥层,在灰泥潮湿末干时作画，若泥层干固便无法上色。因此,画家需按照每日的工作量制作灰泥层。湿壁画技法源于古埃及，文艺复兴时期创作的大量经典名作均为湿壁画,比如乔托的《哀悼基督》、米开朗琪罗的西斯廷礼拜堂的天顶画以及拉斐尔的《雅典学院》等。\n开了对视觉再现方式的科学研究：为了逼真地再现空间,系\n统总结了线性透视法;为了精准地表现人体，进一步发展了\n人体解剖学。当艺术家能够游刃有余地运用新知识、新技法\n时，文艺复兴就跨人了大师云集的鼎盛时期。\n蒙娜丽莎 (木板油彩 ) 77 厘米 $\\times 53$ 厘米 1503-1505年达・芬奇 ［意大利 ] 法国巴黎卢浮宫藏二、人性的光辉\n达・芬奇、米开朗琪罗和拉斐尔是意大利文艺复兴盛期的代表人物，史称“文艺复兴三杰”。三人性格迵异，媒材、风格各有所长，但他们的作品都是对人性光辉的彰显。\n《蒙娜丽莎》是达・芬奇知名的作品。之前的女性肖像通常在结婚时绘制，多是侧面像，重视华贵衣饰，而不在意个性与神情的表现。达・芬奇则用稳定的金字塔构图，以四分之三侧面描绘人物。画中女子眼神灵动,注视着画外，双手交叉搭在身前。柔和的光线倾泻而下，照亮了她的脸部与手部。以往绘画中的人物，即便刻画再谨细也略显僵硬，达・芬奇则用渐隐法改善了这一状况。画中的明暗过渡十分柔和，形与形的边界并不清晰,仿佛有一层空气遮挡,让人看不尽全貌。可以见到,女子的面部缓缓地隐没到头纱之中，而在神情最丰富的眼角与嘴角，达・芬奇略施阴影，造就了意味深长的“神秘微笑” 最后的晩餐（湿壁画 )\n460 厘米 $\\times 880$ 厘米\n约 $1495-1498$ 年\n达・芬奇 ［意大利］\n意大利米兰马利亚・德烈・格拉契修道院\n## 探究与发现\n参照课文中对乔托《哀悼基督》与达 - 芬奇《蒙娜丽莎》的分析，查阅相关文献，尝试鉴赏达芬奇的另一幅名作《最后的晩餐》，可从构图、空间、人物的动作、神情几个层面展开分析。\n达・芬奇坚信绘画比雕塑高明，因为用二维平面表现三维空间更需要技巧,自由度更大。米开朗琪罗则针锋相对,认为再好的绘画也是对雕塑的模仿,因此他常以雕塑家自居。雕像《大卫》是米开朗琪罗的代表作,表现了大卫对战巨人歌利亚之前的紧张一幕。大卫将投石器靠在肩上,侧身注视着远处的敌人,重心偏向一侧,类似古希腊理想化的雕像姿态。他表情沉静,姿态松他,却又肌肉紧绷,仿佛蓄积着一股强劲的力量。米开朗琪罗认为,大理石是雕像的囚牢,而肉体又是精神的桎梏,艺术家的任务是将它们释放出来。因此他的雕像总是有一种喷薄而出的精神力量,这是古典雕塑所不具备的。\n米开朗琪罗还绘制了西斯廷礼拜堂的天顶画,尽管起初他并不情愿。西斯廷礼拜堂的天顶约有 536 平方米,且有弧度,如何处理透视成为艺术家面对的难题。最后,米开朗琪罗以惊人的毅力在 4 年中总共刻画了三百余位人物,完成了这一鸿篇巨制。《创造亚当》是位于天顶中央的一幅。在画中,上帝在天使的笶拥中飞来,要将生命注人亚当的躯体。上帝飘动的斗篷与亚当凹陷的身\n大卫 $($ 大理石 ) 高 420.7厘米 1501-1504年米开朗琪罗 [意大利 ] 意大利佛罗伦萨美术学院藏\n创造亚当 (湿壁画) 约 279.5 厘米 $\\times 569$ 厘米 1511-1512年米开朗琪罗 [意大利 ] 梵蒂冈西斯廷礼拜堂\n草地上的圣母 ( 木板油彩 )\n113 厘米 $\\times 87$ 厘米 1505 年\n拉斐尔 [意大利 ]\n奥地利维也纳艺术史博物馆藏\n暴风雨（布面油画）\n78.7 厘米 $\\times 73.0$ 厘米约 1510 年乔尔乔内 [意大利］\n意大利威尼斯学院美术馆藏\n酒神祭 ( 布面油画 )\n175 厘米 $\\times 193$ 厘米\n1523-1524年提香 [意大利 ]\n西班牙马德里普拉多美术馆藏体曲线相吻合，强化了飞动的态势,而两人互望的眼神与即将接触的手指则让作品极具戏剧性。可以看出，米开朗琪罗是以雕塑家的眼光来作画,阴影与光线主要为了塑造体积，人物犹如上了色的浮雕。\n拉斐尔比达・芬奇小 31 岁，比米开朗琪罗小 8 岁。他兼收并蓄,在两位前辈的影响下发展出了独立的风格。在《草地上的圣母》中，拉斐尔借用了达芬奇的构图，人物形象却具有米开朗琪罗式的坚实感。年幼的基督、施洗约翰与圣母同处于一片明亮的风景中，两位幼童姿态优雅、皮肤莹润。圣母眉眼低垂,充满了母性的慈爱。拉斐尔用圣母翻卷的斗篷与幼童互动的姿态丰富了金字塔形的稳定构图,色彩比达 - 芬奇的作品更加鲜明,而其中的脉脉温情也与米开朗琪罗的作品相映成趣。拉斐尔所画的圣母成了一种经典范式，被后世竞相模仿。\n由此可见，文艺复兴时期的艺术家并不排斥宗教题材，他们倾力融合了古典文化与基督教文化,在雕塑与绘画中注人了人性的力量。\n## 三、色彩的发现\n达 - 芬奇、米开朗琪罗和拉斐尔的绘画以素描为基础,在形体塑造与构图组织完毕之后才会考虑色彩。在意大利北部的威尼斯，色彩却是统一画面的主要手段。\n威尼斯画家常表现田园牧歌、狂欢宴会。乔尔乔内的《暴风雨》是件谜一样的作品。画面中裸体的年轻女子正在为一个婴儿哺乳,他们是谁?画面左侧那位倚杖的年轻人又是谁?划破天空的闪电预示着暴风雨将至，这与作品的主题有什么关系?事实上，这些问题同样困扰着研究者们。但这些都掩盖不住作品中散发出来的迷人的诗意。画中对风景的表现也是威尼斯画派非常重要的特征之一。\n乔尔乔内英年早逝,提香在威尼斯画派中更负盛名。在《酒神祭》中，提香绘制了一群纵酒狂欢的人物。画面中的人物组成、姿态变化比《田园合奏》复杂得多,色调也更为鲜亮，突出表现了欢快自由的气氛。提香对人体的理想化较为适度,既让人想到古典时代,又力求激起感官的欢愉。\n## 四、细节的胜利\n在精雕细琢的手抄本与哥特式晩期富丽华贵的画风影响下,欧洲北部的文艺复兴绘画尤为讲究细节表现。以扬 -凡 · 艾克为主的一批画家还发明了油画,为精致细悈的材质刻画创造了条件,成为后来画家们最常用的媒材。\n《阿尔诺芬尼夫妇像》是扬・凡・艾克的代表作。画中,阿尔诺芬尼执着妻子的手,正在做婚姻宣誓。屋内所有的物件似都具有象征意义。画家以高超的技艺刻画了各种器物的不同质感,其中最精细处是墙上的镜子。扬・凡・艾克在极小的空间中画出了反向的卧室内景,还添上了两位旁观者,其中一人就是他自己。在镜子上方,画家用优美的字体留下了署名。这幅画是对婚姻的庄严证明，而画家扮演了见证人的角色。\n镜子上方一行文字是画家本人签名：“扬・凡・艾克在此,1434”，使这件作品有了结婚证书的价值。\n在白天的场景中吊灯上仍亮着一根蜡烛,象征着圣灵。\n## 相关链接\n蛋彩画和油画\n中世纪木板绘画最常见的颜料为蛋彩，即用稀释的蛋黄（有的画家用蛋白或整个鸡蛋）来调和颜料粉末。蛋彩画色彩鲜亮,但因颜料层千得快,难以表现色调的渐变。\n油画即用油做颜料调和剂,油性颜料䵑稠、凝固慢,在画面上有透明感,可层层厚涂，易表现微妙的色调变化。\n阿尔诺芬尼夫妇像（木板油彩 $)$\n约 81.3 厘米 $\\times 59.7$ 厘米\n1434年扬・凡・艾克 [尼德兰]\n英国伦敦国家美术馆藏\n拉开的床帘和床头的\n雕像是对分娩的祝福。\n画家利用镜子扩大了画面空间。镜子中倒映着夫妇的背影,而画家自己也作为这一事件的见证人出现在镜子中。\n绿色象征希望,这里代表对孕育新生命的期待;白色的头巾象征纯洁,也是当时已婚女性的特定头饰。\n纪初德国最杰出的画家。他融合了欧洲北部与意大利两地的绘画传统，将理想化的设计与对自然谨细的描摹结合起来。在其版画《骑士、死神和魔鬼》中,死神头戴蛇冠，摇晃着暗示生命流逝的沙漏,骑士身后是手持长柄利刃的魔鬼。骑士身形伟岸,泰然前行,坚定地向自己的目标进发。丢勒用雕刻刀极精细地排线,塑造出丰富的肌理与明暗变化：马䯯 蓬松，树皮粗糙斑驳，铠甲光洁匤亮,而死神形容枯槁。他的作品代表了当时版画艺术的最高成就。\n骑士、死神和魔鬼 (版画 ) 1513 年 $\\quad 24.5$ 厘米 $\\times 19.1$ 厘米\n丢勒 ［德国］ 美国纽约大都会博物馆藏\n## 探究与发现\n丢勒一生画了很多幅自画像,其中这幅最为著名。尝试对这幅画进行鉴赏,并谈一谈为什么艺术家要画自画像。\n自画像 (木板油彩 $) 66.3$ 厘米 $\\times 49$ 厘米 1500 年丢勒 [德国］德国慕尼黑古代绘画陈列馆藏\n雅典学院 $($ 湿壁画） 500 厘米 $\\times 770$ 厘米 $\\quad 1510-1511$ 年拉斐尔 ［意大利］ 梵蒂冈宫签字厅\n## 小结\n当知识生产的重心从天国转到人世,人们眼中的世界也愈发不同了。瑞士学者雅各布布克哈特将文艺复兴的成就概括为“世界的发现和人的发现”,前者体现为对自然美的欣赏，后者体现在对人物面貌、性格、思想、情感全方位的细致刻画。艺术家通过对透视法、人体解剖学、明暗画法等的运用,表现真实的自然景象和生动的人类情感。美术创作虽仍离不开宗教题材，但世俗生活已成为创作的模板，人性成了一股重要的力量。\n## 拓展学习\n查阅相关资料，围绕拉斐尔的《雅典学院》写一篇 500 字左右的鉴赏文章,要求分辨出画中的主要人物,并对透视与构图做出分析。\n## 第15课 权力与理性—17、18 世纪西方美术\n## 基本问题\n17、18世纪,欧洲各国不同美术风格的产生与欧洲社会发展的不均衡有何关系?17、18\n随着封建制度的衰落，17、18世纪欧洲世纪的西方美术在世界美术史上有什么地位?各国的发展很不平衡,天主教统治的国家、\n## 情境导入\n17世纪,意大利罗马很多的宫殿与别墅都君主制国家以及资本主义国家的美术风貌各有不同，呈现出异彩缤纷的面貌。绘有天顶画，通常规模巨大,场景宏伟;而同时期的荷兰,画家却热哀以较小的画幅表现日常生活的琐碎细节，二者为什么有这么大的差别?\n巴尔贝里尼的胜利 (天顶湿壁画）\n1633-1639年考尔托纳 [意大利 ]\n意大利罗马巴尔贝里尼宫大接待厅\n17、18世纪艺术家继承了文艺复兴的美术传统,并发展出新的风格。17世纪巴洛克风格流行于欧洲；18世纪初罗可可风格在法国兴起;18 世纪后期,新古典主义取代罗可可美术，取得了突出成就。\n## 相关链接\n“巴洛克”的词义\n“巴洛克”一词通常认为来自葡蒛牙语中的“barroco” 和西班牙语“barrueco”，意思是“不规则的珍珠” 18 世纪晩期和 19世纪初期,批评家们用这一词来贬低 17 世纪的相关作品,因它们突破了古典美术的理性、和谐,显得奇特、扭曲。随着时间的推移，这种贬义的内涵消失了。\n圣德列萨的沉迷 (大理石 ) 群雕高 350.5 厘米 $1645-1652$ 年贝尼尼 ［意大利］ 意大利罗马维多利亚圣马利亚教堂科尔纳罗礼拜堂\n## 一、教会的权威\n巴洛克美术在意大利诞生。地理大发现之后,通过地中海通往东方的商路被海上商路取代,意大利商品经济发展停滞,封建贵族的势力愈见壮大,天主教教会成为最高权威。教会为了树立威信与地位,大规模赞助美术工程,远离现实生活、宗教色彩浓郁的巴洛克美术获得了教会的支持。\n与文艺复兴美术相比,巴洛克美术追求豪华,强调幻想，充满动感与激情,空间层次更为丰富,并善于利用建筑、绘画与雕塑多种媒介综合地进行表现。如皮耶特罗 • 达・考尔托纳在罗马巴尔贝里尼宫大厅的一幅天顶画,抬头仰望,人们的视线似乎可以直抵苍穹。画中人物如临云端,有的掠过我们的头顶,有的则退到洒满阳光的远处,上下翻飞。这幅画是为颂扬教皇乌尔班八世的功绩所作，因而极尽奢华与宏伟。\n贝尼尼是巴洛克美术的杰出代表。他创作的《圣德列萨的沉迷》表现了 16 世纪西班牙修女德列萨自述的宗教体验。雕塑生动地再现了德列萨梦幻中的感受,小天使将金箭刺向她的胸口,修女的神情既痛苦又陶醉。在雕像背后,金属条如阳光般散落下来,与白色的大理石质感形成鲜明对比。贝尼尼充分利用建筑和雕塑,以及独特的光影效果,为观众营造出充满戏剧性的梦幻分围。\n## 二、皇室的荣耀与贵族的浮华\n17 世纪,西班牙的经济深陷泥沼,帝国统治勉力维持,而法国逐渐成长为欧洲最强大的国家。两国统治者都热心赞助巴洛克风格的美术,以宣扬皇室的权威。\n迭戈・委拉斯贵支是西班牙的宫廷画师,他的名作《宫娥》描绘了皇室的成员。玛格丽特公主与两位女仆站于前景，一位大臣站在远处的门后,站在画布前的正是画家本人,墙上的镜子折射出国王与王后的影像,暗示出他们可能就站\n在观众的位置,也可能这只是左侧画布的投影。画家描绘与暗示出不同空间层次的形象,画前、镜中、屋外的人物拓展了观赏者的想象空间,这是此画的精妙之处。\n## 宫娥（布面油画）\n约 315.5 厘米 $\\times 274$ 厘米\n1656年委拉斯贵支\n［西班牙 ] 西班牙马德里普拉多美术馆藏\n国王菲利浦四世与王后玛丽娜的脸出现在房间远处墙上的镜子中由此可猜测，他们站在画框外左侧的某个地方。画家有可能正在给国王与王后画像\n画家委拉斯贵支表情严肃，胸前佩戴着让他引以为傲的圣地亚哥会的十字勋章。虽身着暗色服装隐退在画面背景中，但画家看起来比画面中其他人物都要高大\n## 相关链接\n“罗可可\"的词义\n“罗可可”一一词来源于法文中的“rocaille”，原意是“贝壳形”，早先用来形容用贝壳等图案做的装饰风格,后被美术史家用来形容这一时期整体的美术风格。背景中开着的门和上升的楼梯把观众的目光引向画室之外。\n侏儒在宫廷中是专门供贵族游戏取乐的。这位侏儒面目丑陃,刻板着脸,神情怪异。画家似乎在此表达了人的尊严受到嘲讽\n小公主玛格丽特位于全画的中心，身边的宫娥、侏儒与狗烘托出她的高贵气质。窗外的光线倾泻在她的衣裙上，丝织品的质感刻画让人信服\n佛兰德斯画家鲁本斯曾为欧洲多个宫廷服务。他为法国亨利四世的遗孀玛丽・美第奇绘制过 21 幅生平组画，其中一幅表现了年轻的王后在马赛港登岸的场景。王后目视前方,庄重地接受众人迎接。而在跳板下面,海神率领着海妖为王后护航，他们扭曲的身体动势十足,衬显出皇室的庄严。此画明暗对比强烈,充满动势又富丽堂皇,健硕的人体可看出米开朗琪罗的影响，而对盔甲、织物、皮肤质感的精准刻画则体现了对北方文艺复兴美术的传承。路易十四时期法国的王权达至巅峰,在他去世之后贵族阶层又重获权力,文化风气为之一变,柔媚轻快的罗可可美术得以风靡。罗可可风格最早体现在室内装饰上，如苏比斯府的公主厅,装饰线条曲折缠绕,金色与白色相互映祇,富丽奢华,纤细繁复甚至令人有矫揉造作之感。在绘画中，华托的《舟发西苔岛》十分典型。画面上,年轻情侣们从密林中缓步走来,金色的小天使们在空中盘旋飞舞,一片欢乐祥和。华托的画色彩朦胧、笔触流畅,人物神情甜美,举止优雅,恰到好处地迎合了大多数法国贵族的品味。\n玛丽・美第奇的抵达 (布面油画 ) 395 厘米 $\\times 292$ 厘米 $1622-1625$ 年鲁本斯 [佛兰德斯 ］ 法国巴黎卢浮宫藏\n## 探究与发现\n分析里戈的作品《路易十四》,谈一谈该画所要表达的主旨是什么。\n路易十四（布面油画）\n约 279 厘米 $\\times 190$ 厘米 1701 年里戈 [法国 ］ 法国巴黎卢浮宫藏\n## 三、市民生活的礼赞\n17 世纪既是荷兰共和国的黄金时期，也是荷兰艺术的黄金时期。经济的繁荣使富有的商人成为荷兰艺术的主要赞助者,他们往往偏爱朴素的肖像、静物、风俗和风景等小幅作品,与意大利和佛兰德斯绘画的炫目与㝜华形成了鲜明的对比。\n维米尔笔下的家庭生活简单而舒适。作品《信》中,女主人在演奏鲁特琴，却被仆人送来的信件打断,随之接信、抬眉、回首,一系列举止真切自然。左侧的窗外透进清冷明晰的光线,照亮略显散乱的室内,而折起的门帘则似乎将观者引到了画中。维米尔是表现光线的大师，质感与光影刻画得微妙细胢,让人叹服。\n信 (布面油画)\n43.8 厘米 $\\times 38.7$ 厘米 1666 年维米尔 $[$ 荷兰]\n荷兰阿姆斯特丹国家博物馆藏\n班宁・柯克射击手连队的出发\n(又名《夜巡》) (布面油画 )\n363 厘米 $\\times 450$ 厘米 1642 年\n伦勃朗 [荷兰 ] 荷兰阿姆斯特丹\n国家博物馆藏\n四、理性的光芒\n17世纪法国美术带有明显的古典主义倾向,主张理性至上,抑制个人情感,在绘画形式上追求均衡的构图和规范准确的素描,画面概括、简练、明确。他们认为真实的大自然并不完美,需经艺术家创造才能展现出理想的状态。法国艺术家大多不喜欢巴洛克美术,鲁本斯留在法国的组画对他们并无太大影响。法国画家普桑就认为艺术家应努力追求启迪心灵而不是唤醒感觉。他的作品《我也在阿卡迪亚》描绘了三位年轻人研究墓碑铭文的场景，一位女子将手搭在年轻人身上，似乎在提醒他们人生的结局。画中的光线均匀、色彩单纯,人物姿态如同古典雕塑一般,显得宁静和谐。普桑推崇神话传说等宏大题材,洛兰则善画风景。洛兰的作品通常气氛恬静、光线柔和,树、水与天空构成的画面秩序均衡,显然经过了理想化处理。这两位画家是 17 世纪法国绘画的杰出代表。\n我也在阿卡迪亚 (布面油画)\n约 119 厘米 $\\times 178$ 厘米 1655 年普桑 [法国 ] 法国巴黎卢浮宫藏\n有牛群和牧人的风景\n(布面油画 )\n106.7 厘米 $\\times 148.6$ 厘米\n1629年洛兰 [法国 ]\n美国费城美术馆藏\n18 世纪后期,艺术家们对慵懒柔靡的罗可可美术越来越不满,并且重新燃起了对古典文化的热情,这一时期的古典风格美术被称为新古典主义，大卫是重要的代表人物。1793 年,革命者马拉遇刺,大卫深感同情,创作了《马拉之死》。画中,暗色的背景使人物形象更为突出,黄色矮桌如同一块为英雄所立的纪念碑。马拉的身体㿈倒在浴缸里,姿势取自古典雕塑中沉睡人物的形象,场面震撼人心,成功地表现出对革命英雄的哀悼。在法国大革命时期,新古典主义美术具有强烈的政治色彩。\n## 小结\n17、18世纪欧洲美术是一个承前启后的阶段，一方面继承了文艺复兴的写实传统，另一方面为 19 世纪美术的变革做了准备。由于欧洲各国处于不同的发展阶段，这一时期的美术风格与题材也多有不同。一些艺术家将眼光放到现实生活与真实事件中,绘画内容得到极大丰富,而伦勃朗、维米尔等人对色彩和光的运用，也为后来的艺术家带来了启迪。\n## 拓展学习\n14 至16世纪的欧洲文艺复兴、17世纪法国的古典美术与 18 世纪后期的新古典主义都推崇古典文化的传统,查阅相关资料，联系本课的内容，尝试分析它们之间的不同，分小组讨论一下。\n## 探究与发现\n《马拉之死》中很多细节都反映了马拉这位法国大革命中雅各宾派成员的品质,查阅相关资料,尝试去解读画中那些细节的含义。\n马拉之死 (布面油画) 162 厘米 $\\times 125$ 厘米 1793 年大卫 [法国 ] 比利时布鲁塞尔比利时皇家美术馆藏\n## 第16课 变革与突破—19 世纪西方美术\n## 基本问题\n19世纪是欧洲美术急剧变化的时期,变革与突破成为欧洲美术发展的主流,具体表现在哪些方面?\n## 情境导入\n凡・高的《向日葵》用丰富明亮的色彩和有力的笔触,表现出花朵灵动的姿态和饱满的质感。向日葵如燃烧一般获得了生命活力。凡 ·高为什么能创作出这样的作品?19世纪一系列的美术变革给予他哪些启示?\n19 世纪,法国是欧洲的艺术中心。1789 年开始的法国大革命不仅引起法国政治经济的巨大变化,也为法国的艺术变革创\n造了条件。一些艺术家热哀于创作把握时代脉搏、反映社会生活的作品。此外,受实证主义思想和光学理论的影响,一些艺术家开始探索光与色表现的各种可能性,专注于开\n向日葵 (布面油画)\n92.1 厘米 $\\times 73$ 厘米 1888 年凡・高 [荷兰 ] 德国巴伐利亚国家绘画收藏馆藏发绘画语言的自身价值,为绘画的发展创造了新的可能。\n## 一、浪漫与自由\n18 世纪末19世纪初，西方世界兴起了一种对主观情感的信仰,浪漫主义美术由此诞生。与崇拜理性的新古典主义不同,浪漫主义艺术家希望彻底解放想象力,用灿烂饱满的色彩来表现热烈奔放的情感。画家德拉克洛瓦就说：“幻想是艺术家们第一个优点。” 在他的名作《自由引导人民》中,画面中央的自由女神手举旗帜,号召起义的巴黎市民向前进,寓意象征与真实场景结合在一起。画作表现了为争取民主、自由而奋起斗争的革命精神。鲜明的色彩、强烈的明暗对比、奔放有力的笔触、动感的不对称构图，充分体现了浪漫主义绘画的特征。\n一、忠于现实\n19 世纪中期，一些艺术家不再寄希望于浪漫主义脱离现实的幻想，而主张客观地表现现实,揭示和批判社会生活的本质。现实主义美术的主将库尔贝曾经说道：“我不能画出一个天使,因为我从末见过。”\n库尔贝的作品带有强烈的批判色彩和时代精神。他的作品《采石工》画了两位与真人等大的采石工人,一位年迈体衰,一位年少力㝏。两人都背对观众,看不清面容,但破旧的衣衫、指甲缝中的泥垢与沉重的工作生动地表现出他们生活的贫苦与艰辛。另一位画家米勒热哀于表现农民的真实生活,在他的《拾穗者》中,三位农妇正在田地里弯腰拾穗,人物造型结实有力,史诗般的构图让画面产生一种庄严、宁静的美感。㝉自由引导人民 (布面油画)\n260 厘米 $\\times 325$ 厘米 1830 年\n德拉克洛瓦 ［法国］\n法国巴黎卢浮宫藏\n## 探究与发现\n查阅相关资料，了解吕德创作《马赛曲》的时代背景,尝试从题材、构图、人物情感表现等方面说一说这件作品给你的感受。\n马赛曲 $($ 大理石 $)$\n1280 厘米 $\\times 790$ 厘米\n1833-1836年\n吕德 [法国］法国巴黎凯旋门\n只有最底层的农民才需要捡拾收获后遗漏在田里的麦穗。背后的收获场景辅助说明了农妇的身份远处是村舍、树木与忙于农活的人群，金色的田野一直延伸到了地平线深处,让前景处三位拾穗的农妇形象显得更加结实有力拾穗者 (布面油画 $)$ 84 厘米 $\\times 111$ 厘米 1857年米勒 [法国 ] 法国巴黎卢浮宫藏\n三位农妇的分布与不同动作,以及蓝、红、黄的衣服配色丰富了画面的视觉节奏。米勒总是避开面部表情细节的表现，而注重表现身体的结构和外形的特点。这让观众对农妇辛苦而单调的劳动更加留意。\n采石工 (布面油画)\n160 厘米 $\\times 259$ 厘米 1849 年\n库尔贝 [法国]\n德国德雷斯顿古代大师美术馆藏\n( 1945 年被毁)\n19世纪 70年代，米勒、库尔贝等现实主义艺术家相继离世,现实主义美术在雕塑家罗丹的创作中得以延续。罗丹的创作强调外在真实与内在真实的和谐统一。他的作品《思想者》,人物蜷曲得像一张弓，仿佛蕴藏着巨大的力量,让人感到他不仅是用脑思考,而是全身的每块肌肉、每根神经都处在紧张的思考之中。\n思想者 (青铜 ) 高 186 厘米 1880 年罗丹 ［法国 ］ 法国巴黎先贤祠罗丹墓\n## 探究与发现\n列宾是俄罗斯 19 世纪巡回展览画派最杰出的代表。尝试从现实主义美术思想的角度,说一说你对《伏尔加河上的纤夫》的理解。\n伏尔加河上的纤夫 (布面油画） 131.5 厘米 $\\times 281$ 厘米 $1870-1873$ 年列宾 [俄国 ]\n俄罗斯国家博物馆藏三、色彩革命\n罗丹初出茅庐之时,正当印象派的盛期。印象派画家认为,户外光线的不断变化会导致景物色彩和气氛的变化,必须以直接的笔触准确捕捉到瞬息变幻的光与色,才能描绘出真实而又鲜活的印象。在《印象・日出》中，莫奈用色彩来构筑整个画面，景物的体积与轮廓都消失了,大面积的蓝色、绿色与橘色的日光形成对比,真实地展现了天色破晓时港口晨雾缭绕、水光潋洈的瞬间印象。\n印象·日出 (布面油画 ) 50.5 厘米 $\\times 60$ 厘米 1872 年莫奈［法国 ] 法国巴黎马尔莫坦美术馆藏雷诺阿是另一位色彩大师,他的《红磨坊街的舞会》将阳光透过树丛空隙投射到人们脸上、身上、桌上、地面上所产生的光色闪烁的效果淋漓尽致地表现出来，洋溢着一派欢乐的气氛。\n在印象派画家中，德加始终保持着对形体结构的关注。芭蕾舞是他最喜爱的题材。《芭蕾排练》中,舞者在后台楼梯旁刻苦排练,其中一位蹲在地上休息,精神萎靡、肌肉肿胀的模样丝毫没有了台前的光鲜优雅。德加采用了照相机快照般的手法来组织画面,这种没有中心情节和主要人物的做法是印象派最典型的特征之一。\n红磨坊街的舞会 ( 布面油画)\n约 130 厘米 $\\times 173$ 厘米\n1876年雷诺阿 [法国 ]\n法国巴黎卢浮宫藏\n芭蕾排练 (布面油画)\n58 厘米 $\\times 84$ 厘米 1874 年\n德加 [法国 ］ 英国格拉\n斯哥布雷尔美术馆藏\n四、现代主义的源头\n19世纪80年代,以塞尚、凡・高、高更与修拉为代表的一批画家认为印象派过分注重对客观世界外在表象的描绘,缺乏对对象的理性分析,也缺乏对内在情感的表达。因此,他们走上了不同的美术道路,从根本上突破了西方美术的写实传统，开启了西方现代主义美术的篇章。\n塞尚不大注重光的表现,而主张揭示事物内在的结构,常用简化、变形和几何化的方法来描绘对象。他的静物画常用厚涂的颜料塑造水果坚实的形体,空间关系让人困惑,但画面的每个局部之间达成了精致的平衡。画家修拉的作品是用原色的点块有规律地排列而成,如同\n有苹果和桃子的静物 (布面油画 ) 81 厘米 $\\times 100$ 厘米 1905 年塞尚 ［法国 ] 法国巴黎奥塞美术馆藏马赛克镶嵌,当观者站在远处,互补的色彩会在视网膜中混合,显得更加鲜亮。凡・高擅长用夸张的色彩表达自己的内心世界，在《星夜》中，云朵像波浪一样翻滚,星辰散发着耀眼的光,一棵大树火焰般地向空中升腾,我们可以真切地感受到画家心中的不安。高更常用色彩平涂的手法创作,作品充满神秘象征的意味。他的《我们从哪里来?我们是谁?我们要到哪里去?》是一则人生寓言，画中人物无忧无虑地生活在䓤郁的热带树林中，作品如同一张精致的挂毯。\n这些画家被称为后印象派，他们的作品昭示了现代主义美术的三种趋势：塞尚与修拉影响了抽象艺术的发展，画中\n大碗岛星期日的下午 $($ 布面油画） 约 200 厘米 $\\times 300$ 厘米 $1884-1886$ 年修拉 $[$ 法国 ] 美国芝加哥艺术学院藏\n## 探究与发现\n尝试解读《星夜》这幅作品,从艺术表现手法的角度进行分析。\n星夜（布面油画）\n73 厘米 $\\times 92$ 厘米 1889 年\n凡・高 $[$ 荷兰 $]$\n美国纽约现代艺术博物馆藏\n我们从哪里来?我们是\n谁?我们要到哪里去?的形象越来越趋于简化;凡・高则影响了表现主义美术,色彩与造型 (布面油画 )\n139.1厘米 $\\times 374.6$ 厘米为表达情感可以自由变化;高更的作品开启了幻想的潮流，想象与梦 1897年高更 [法国］境成为创作的主题。\n美国波士顿美术馆藏\n## 小结\n从浪漫主义、现实主义,到印象派、后印象派，19世纪的美术经历了从传统向现代的转变,美术语言日趋丰富,抽象、表现和幻想成了现代主义美术的三种趋势,我们无法再用同样的标准来欣赏艺术家的作品。到了 20 世纪，这种变革显得更加剧烈。\n## 拓展学习\n英国作家毛姆以高更为原型写出了名著《月亮和六便士》,阅读该书并搜集相关资料，谈谈你对高更及其作品的看法。\n## 第17课 实验与多元—20 世纪以来的西方美术\n基本问题\n20 世纪西方艺术家开展了大胆的美术实验与多元的美术探索。我们应该怎样看待 20 世纪的西方美术?\n## 情境导入\n1964 年,美国波普艺术家沃霍尔在纽约马厩画廊展出了作品《布里洛盒子》。“布里洛”是一个美国洗涤剂品牌,沃霍尔用木板对其包装盒进行仿制,并利用丝网印刷技术逼真再现\n了盒子上的图案。画廊展出的这件作品和超市里摆放的包装盒看起来没有任何差别。你怎样看待这件美术作品?20 世纪,科学技术不断发展,各种社会思潮层出不穷,西方美术中新风格、新运动此起彼伏,形式与观念都发生了急剧的变革。美术是否是对客观世界的视觉再现?生活中的日用品可否不经修改直接成为一件美术作品?20 世纪西方艺术家不停地追问，拓展了美术的领域,也丰富了人们对美术的理解。\n## 一、色彩解放与内在表达\n野兽派是西方 20 世纪最早出现的先锋美术运动。1905年,马蒂斯等 9 位青年画家在巴黎秋季沙龙展出了一批色彩与造型十分大胆的绘画,评论家看后极为震惊,将它们戏\n布里洛盒子 (木板丝网印刷 )\n43.2 厘米 $\\times 43.2$ 厘米 $\\times$\n35.6 厘米 (单个)\n1964年沃霍尔\n［美国 ] 美国费城美术馆藏\n## 舞蹈 (布面油画)\n260 厘米 $\\times 391$ 厘米\n1910年马蒂斯 [法国]\n俄罗斯圣彼得堡冬宫博物馆藏\n称为“野兽”。野兽派因此得名。\n马蒂斯是野兽派的领军人物。他喜用纯粹的色彩组织画面,不表现沉重的主题,认为美术就是精神的“安乐椅”与“镇静剂”。在《舞蹈》中,绿色的草坪、红色的舞者、蓝色的天空对比鲜明,视觉冲击十分强烈。舞者的造型则概略古朴,受到非洲雕刻与希腊瓶画的影响。\n野兽派将色彩从描绘功能中解放出来，用色彩来表达内心感受,启发了德国的表现派艺术家。他们的作品通常形象扭曲、轮廓粗䊁,充满紧张焦虑的情绪,表达了对工业化社会中人类生存境遇的反思。例如基希纳的《德累斯顿的街道》,空间逼大,人物表情麻木,亮橘翠绿和粉红色相互冲撞,画面显得阴森可怖。同样,在马尔克的《动物的命运》中,动物急奔哀嚎,仿佛一股强大的破坏力量正在迫近,尖锐的形体与交错的线条也让观者感到不安。德国表现派艺术家希望通过视觉形象来唤起观众强烈的情感共鸣。\n德累斯顿的街道 ( 布面油画)\n150.5 厘米 $\\times 200.3$ 厘米 1908 年基希纳 [德国 ] 美国纽约现代艺术博物馆藏\n动物的命运 (布面油画) 195 厘米 $\\times 268$ 厘米 1913 年马尔克 [德国 ] 瑞士巴塞尔美术馆藏\n亚威农少女（布面油画） 243.8 厘米 $\\times 233.7$ 厘米 1906年毕加索 [西班牙 ] 美国纽约现代艺术博物馆藏二、构成与抽象\n德国表现派注重主观情感的表达，立体派艺术家则热衷于对空间关系进行重组。在毕加索的《亚威农少女》中，女子形象由棱角分明的几何体组成,左边三个女子是古典造型的变体，右边两个女子却五官错位，好似戴着面具，从中可以看出塞尚与非洲雕刻对他的影响。毕加索说,他画的是心中所想,而非眼中所见，因而画中的女子会同时呈现出左面四分之三、右面、正面三个视角，显然这是对文艺复兴以来单点透视视觉传统的背离。\n勃拉克是立体派的另一员主将，他更注重对空间中体积与平面的表现。他的《葡萄牙人》将人物隐藏在几何块面中,轮廓若隐若现,用模具印上去的字母和数字好像漂浮在背景上，观者无法从中找到一处确定的空间。\n立体派的出现标志着现代艺术进人了一个新的领域。意大利末来派继承了它的形式语言,但又不满足于立体派对静止物体的表现，更推崇对速度与力量的表达。比如波丘尼的雕塑《在空间中连续的独特的形》,人物的运动轨迹,甚至动作激起的气流波动都得到了充分表现。葡萄可人（布面油画）\n115 厘米 $\\times 80.2$ 厘米 1911 年\n勃拉克 [法国] 瑞士巴塞尔美术馆藏\n红、蓝、黄的构成 (布面油画 )\n50.8 厘米 $\\times 50.8$ 厘米 1930 年\n蒙德里安 [荷兰]\n构图 8，260号（布面油画）\n140 厘米 $\\times 201$ 厘米 1923 年\n康定斯基 [俄罗斯]\n美国纽约古根汉姆博物馆藏\n当立体派已走到抽象美术的边缘，康定斯基和蒙德里安则做出进一步的探索,完全摒弃了画面中的具象元素。康定斯基认为艺术家可以纯粹用形式元素来传达精神内容。他的《构图 8,260号》利用点线面营造出音乐似的节奏,没有任何的情节联想,传达出欢快浪漫的气氛。蒙德里安则追求极简化的形式,他的作品通常只有三个原色 (红、黄、蓝)、三个调子 (黑、白、灰) 和两个方向 (水平和垂直),均衡而不失变化,《红、蓝、黄的构成》就属于此类作品。\n## 探究与发现\n《格尔尼卡》是毕加索1937年为巴黎世界博览会西班牙馆绘制的壁画。这件作品是根据什么历史事件创作的?利用前面所学知识,谈一谈你对这件作品的理解。\n格尔尼卡（布面油画）约 350 厘米 $\\times 780$ 厘米 1937 年毕加索 [西班牙] 西班牙㝍德里普拉多博物馆藏\n## 三、荒诞与梦境\n第一次世界大战使人类文明遭受了空前劫难,一批艺术家对文明的进程产生了悲观情绪,他们自称达达派,认为科技与理性赋予战争巨大的破坏力,因此蔑视传统的观念与价值,将荒诞当作创作的主旨,作品带有浓郁的虚无主义色彩。\n达达派很快就解体了,其成员纷纷加人超现实主义团体,转而热衷于探索梦境与无意识的表现。达利在《记忆的永恒》中用逼真的细节表现了一个诡异的梦境: 时钟如熔化了一般挂在树枝上,蚂蚊爬满了表盘,远处是一片荒芜的土地。不合逻辑的事物并置在画面中,处处都透着神秘与不安。超现实主义这种荒诞、神秘的表现手法对今天的美术创作仍有深刻影响。\n记忆的永恒（布面油画） 24.4 厘米 $\\times 33.3$ 厘米 1931年达利 [西班牙] 美国纽约现代艺术博物馆藏 $仓$ 薰衣草之雾：第一号（布面油\n画） 221 厘米 $\\times 299.7$ 厘米 1950年波洛克 ［美国］ 美国华盛顿国家美术馆藏\n## 探究与发现\n美国的抽象表现主义绘画,集 20 世纪欧洲现代主义美术实验的成就于一身。波洛克是抽象表现主义的代表人物。仔细观察他的《薰衣草之雾: 第一号》,想一想他是如何创作出来的。\n## 四、消费文化的图像\n第二次世界大战之后，美国经济繁荣，消费文化盛行，人们的日常生活中充斥着名人照片、商业广告、连环漫画等流行图像。艺术家们发现他们身处的视觉环境变了，开始反思消费文化的机制,反思高雅与庸俗的趣味区隔,并且直接用流行图像进行创作,波普艺术运动随之兴起。\n沃霍尔是波普艺术的旗帜性人物。在电影明星玛丽莲・梦露去世几周后,他创作了《玛丽莲双联画》,将梦露的一张宣传照重复排列,平涂上艳俗的色彩。显然,宣传照中的是大众熟识的明星,却不是真实生活中的梦露。流行图像遮蔽了人物真正的境遇与性格,可见沃霍尔对消费文化的敏锐洞悉。汉森的雕塑显然也受到了波普艺术的启发。他的《超市购物者》用逼真的写实技法,以真人尺寸再现了一位典型的美国中产阶级妇女,臃肿的身材与堆满的食品揭示出美国消费文化的一个侧面。\n## 小结\n沃霍尔的《布里洛盒子》在 20 世纪后期引起了理论家的广泛讨论,“什么是美术”变成了一个越来越难回答的问题。理论的困境其实也折射出 20 世纪美术实验与多元的特征。虽然,不是每种实验性的探索都具有持久的价值，但艺术家勇于创新的精神是美术发展永恒的动力。\n玛丽莲双联画（布面丙烯、油彩、丝网印刷 ) 205.4 厘米 $\\times 289.4$ 厘米 1962年沃霍小 [美国] 英国伦敦泰特美术馆藏\n超市购物者（着色聚酯树脂、玻璃钢、手推车、衣物、货物）真人尺寸 1970 年汉森 [美国 $]$ 德国亚琛路徳维希国际之艺榑物馆藏\n## 拓展学习\n20 世纪的西方美术中,你最喜欢哪个流派,为什么?尝试查阅资料进一步了解这个流派,并向大家介绍一下你对它的理解。\n## 第18课 多彩的文明—亚非拉美术\n## 基本问题\n不同的自然环境和社会文化孕育出不同的美术样式,它们之间会以怎样的方式相互影响?\n## 情境导入\n从 17 世纪开始，欧洲刮起了一股“中国风”，从日用器物到园林建筑无不受到中国的影响，18世纪罗可可的审美趣味中也有“中国风”的明显痕迹。然而，19世纪后期以来,西方美术却更多受到日本美术和非洲美术的影响。这是为什么?\n红梅图\n( 纸本水墨、金银箱 )\n156.5 厘米 $\\times 172.4$ 厘米\n1710-1716年尾形光琳\n[日本 ] 日本静冈救世热海美术馆藏美术是在自然、社会与人文环境中诞生的硕果。世界各地文明发展的阶段与路径各不相同，政治制度、经济生活、宗教信仰与风俗习惯多有差异,世界美术因此呈现出丰富多彩的面貌。亚洲、非洲与拉丁美洲的美术各具特色,在近代广泛的文化艺术交流中有着举足轻重的地位。\n## 一、日本美术\n日本美术在公元 5 世纪之后主要受亚洲大陆文化影响,明治维新后又开始大范围学习西方美术。在江户时代 (1615-1868年 )，日本文化相对独立,发展出特色鲜明的美术。\n琳派兴起于这个时期，是日本装饰性绘画的高峰。艺术家结合绘画传统与工艺技法,常用金银泥与金银箔作画，画面色彩华丽、秩序简明,在写实描绘与图案式抽象之间寻找到平衡。如尾形光琳的《红梅图》,溪岸的曲线分割开画面,溪水的波纹如同织物图案,蜿蜒舒展;溪畔,一棵幼壮的红梅生机勃勃。树上的色彩采用了琳派标志性的“溜込” 技法,即在上一层色彩半干时再施墨上色,使多层色彩自然混合,变化细微而丰富。琳派绘画多以花鸟为题材,高贵典雅，气质沉静，抒发对自然的情思。与之相比,浮世绘以浴女、俳优、浪人等市井人物、集市渡口等世俗场景为题材,自由清新,平易近人。因它对世事百态、社会万象的写实性记录，被誉为“江户时代形象的百科全书”,反映了日本新兴市民阶层人生漂浮、人世行乐的世界观。\n浮世绘风靡了 200 余年,极盛时女性是占主导地位的主题。到了晩期,风景画异军突起,其中以葛饰北斋与歌川广重最负盛名。《神奈川冲浪里》是葛饰北斋的代表作。画中海浪汹涌,飞溅起龙爪般的水花,几条小船在浪中艰难前进，富士山在浪谷处露出积雪的山头。前景的紧张与后景的祥和形成了鲜明对比。歌川广重的《东海道五十三处 - 蒲原》则描绘了三位旅人雪夜行路的场景,将迎风踏雪的艰辛刻画得惟妙惟肖。此画的构图同样别致,两道流畅的弧线勾勒出山坡,区分开前景与中景;积雪的屋顶参差错落,层次\n## 相关链接\n浮世绘的技法\n早期浮世绘类似风俗画，手绘而成,称为肉笔画浮世绘。之后由于明清木板揷图的影响，木版画技术得到发展，浮世绘也多由木版套色印刷而成。木版套色制作费时费力,但成本低廉,为浮世绘广泛传播提供了可能。制作时,先由艺术家画好图样，雕刻师再据此制作木板，每块木板对应一种颜色，一幅画有时需要 20 余块木板,最后印在同一张纸上,因此各道工序要尽善尽美,以避免颜色的重叠\n神奈川冲浪里 (套色木刻版画） 25.5 厘米 $\\times 38.2$ 厘米 1831 年\n葛饰北斋 ［日本］ 美国波士顿美术馆藏\n《$ 富岳三十六景》描绘了不同地点远眺富士山的景色,此画为其中之一。富士山为日本最高峰，是日本的国家象征\n大大小小散落的水花让画面更为丰富画家描绘了一个紧张的瞬间：如山一般的海浪扑向海面,小船冲向浪㠱頁，船员奋力划桨，形势十分危急。\n几道简洁的弧线勾勒出海浪的形态,同时也奠定了整幅画的构图。\n东海道五十三处・蒲原 (套色木刻版画) 8.8 厘米 $\\times 13.8$ 厘米约 1833-1834年歌川广重 ［日本 ] 美国波士顿美术馆藏\n## 探究与发现\n奥地利画家克里姆特的《阿黛尔 - 布洛赫一鲍尔肖像 I》中明显可见日本画家尾形光琳的《红梅图》(本书 148 页) 的影响。请仔细观察这两件作品，并进行比较分析。\n阿黛尔 - 布洛赫一鲍尔肖像 I\n（布面油画、金银箔） 138 厘米 $\\times 138$ 厘米\n1907年克里姆特 [奥地利］ 美国纽约新美术馆藏分明;夜幕中点点雪花㑟纷落下,画面显得十分灵动。\n日本的民族美术特色并非闭门炼成,琳派上承中国花鸟画中的没骨画法 (不用墨线勾勒而直接点染色彩的技法 ),葛饰北斋画中低矮的地平线效法西画的透视。而 19 世纪后期日本美术传人西方之后,其单纯鲜明的色彩、无阴影的平涂造型、简洁大胆的构图让欧美艺术家赞叹不已。\n## 二、印度美术\n印度是世界四大文明发祥地之一，起源于公元前 2000 多年前的印度河流域,随后文明中心逐渐东移至恒河流域,发展出多民族、多宗教的印度文化。佛教美术起源于印度,后传人亚洲诸国。印度教则塑造了印度文化的主流。13世纪之后,伊斯兰教美术也在印度发展壮大。\n佛教诞生于公元前 6 世纪至公元前 5 世纪，早期佛教美术用轮子、树叶等象征符号来暗示佛陀,至公元前后才开始用人像表现佛陀。最早的佛像有两种风格,一种发源于古代印度西北部的犍陀罗。因在东西方文化交汇之地,其佛像受到希腊、罗马美术的影响，一般身披类似罗马长袍的通肩式袈裟，衣纹流畅；面部多有深目、高鼻的希腊雕像特征,突出冥想内省的精神境界。犍陀罗佛像对中亚与我国新疆地区的佛陀造像有较大影响。另一种佛像成熟\n马图拉佛陀立像\n(红砂岩)\n高 183 厘米约公元 5 世纪前半叶 ［印度］ 印度新德里总统府藏于新德里南面的马图拉,其佛像本土民间气息较浓,粗壮浑圆、孔武有力,较少沉静肃穆的气质,并在笈多时期（约公元 $320-550$ 年 ) 逐渐发展出衣薄透体的“湿衣佛像”。马图拉的佛像传人中国后，被改变成一种中国化的风格。\n印度教从公元前 9 世纪形成的婆罗门教演变而来,它崇拜宇宙生命,以梵天、毗湿奴、湿婆为三大主神。其中湿婆主宰世界的创造与毁灭,因其双重性格,美术作品中面貌也较为多样。其中,三眼、四臂、裸体的舞王湿婆形象在南印度非常流行。他一手持沙漏小鼓,象征创造,一手持一团火焰,象征毁灭,一手前伸作无畏印,抚慰教众,一手指向左脚,暗示皈依者可以在那里寻求庇护。右脚踏着象征无知的侏儒,寓意用舞蹈消除无知。整件雕像象征了生命永恒不息\n舞王湿婆铜像 ( 青铜 $)$ 高 98 厘米约 11 世纪 ［印度］ 印度新德里国立博物馆藏的流转变化。而抛开宗教含义,雕像的节奏、韵律也让人叹服。\n泰姬陵是国王沙 - 贾汉为其宠妃修建的陵墓,是印度伊斯兰建筑的最高成就。陵墓主体建筑为八角形,全部用白色大理石建造,如琼楼玉宇一般和谐典雅。设计师对各部分比例进行了严格把控,建筑的高度与宽度完全相同,穹顶与正门的高度也完全一致,以达成水平与垂直的平衡。同时,四角的塔楼让建筑在视觉上更为稳定,而拱门的形状又将观者视线引向穹顶,增加了向上的动势。\n泰姬陵（建筑） $1632-$ 1848 年 [ 印度 ］印度阿格拉\n## 三、拉丁美洲美术\n拉丁美洲在地域上包括墨西哥、中美洲和南美洲。在哥伦布发现美洲大陆之前,拉丁美洲美术以墨西哥、玛雅和安第斯地区三个古代文化中心最为发达。\n大地女神雕像（安山岩） 高约 350.5 厘米约 15 世纪晩期 ［墨西哥］ 墨西哥城国家人类学博物馆藏\n墨西哥文明诞生于公元前 1200 年前后，大约在 15 世纪后期，阿兹特克人逐步统一了整个墨西哥地区,并融合了各地的美术传统。其美术作品大多关乎生命与死亡。例如这件阴森狰狞的大地女神雕像,头部由两个响尾蛇蛇头构成,胸前挂着人类手掌、心脏、头部串成的项链,蛇身相互缠绕编成短裙,手脚都长有利爪，用来剥食人肉。阿兹特克人认为女神既温柔又具有野性,既代表破坏的力量,又唤醒新的生命。他们所有的宗教仪式都要用活人做祭品,在高大的神庙顶上挖取心脏，鲜血淋漓。这件令人不寒而栗的大地女神雕像与宗教仪式可能存在关联。\n玛雅文化分布在今危地马拉、洪都拉斯、萨尔瓦多等中美洲国家,其美术繁荣于公元 3 世纪到 16 世纪。玛雅城市规模很大,在城中常建造大量神庙。因宗教仪式\n蒂卡尔一号神庙（建筑） 高约 70 米约7世纪 [危地马拉] 危地马拉蒂卡尔\n马丘比丘城约 1500 年 [秘鲁］ 秘鲁库斯科附近\n多在露天举行,建筑更侧重外观设计，又因当地气候多雨,为避水患,神庙建得十分高牛。蒂卡尔是玛雅的宗教中心。那里的一号神庙占地约 1000 平方米,高度约 70 米,十分险峻。一号神庙由塔基、塔身与顶部的台庙组成: 塔基安葬着统治者的遗体,九层陡峭的平台叠成塔身,一条狭窄的梯道通向台庙,其上装饰着统治者的灰泥雕像。宗教在玛雅人的生活中占有非常重要的地位,城市中几乎所有的道路都通向神庙。\n安第斯文化指的是南美洲西侧安第斯山中部地区的文化,因高山阻隔,文化分支较多,直到印加人建立起庞大的帝国。印加人大规模修建民用与军事工程。其马丘比丘城建在海拔 2743 米的山脊上,整座城市与群山融为一体,从山谷完全看不到城中的建筑。所建房屋的门窗总是正对着山峰,不仅便于观景，还利于观测天文事件。\n## 相关链接\n奥尔梅克文明\n约公元前11世纪至前3世纪,墨西哥湾附近地区出现了奥尔梅克文明。这一文明创造出了象形文字,推算出最初的历书,还创造出独特的建筑和雕塑作品，其中包括巨大的金字塔建筑和一些雕像等,被称作“中美洲文化之母”。阿兹特克与玛雅美术等都受到过奥尔梅克文明的影响。\n诺克头像（赤陶）高约 35 厘米约公元前 200 年 [尼日利亚 ] 尼日利亚国家博物馆藏\n伊费国王奥尼头像 $($ 青铜 $)$ 高约 36 厘米 $12-15$ 世纪 [ 尼日利亚 $]$ 英国伦敦大英博物馆藏\n贝宁母后头像（青铜 $)$ 高约39厘米约 16 世纪初 [尼日利亚 $]$ 英国伦敦大英博物馆藏\n## 四、古代非洲雕刻\n在非洲散哈拉沙漠以南分布着几百个部落群体,他们语言不同、文化不同，但核心的美术观念却是基本一致的，他们都将雕像当作祖先崇拜与图腾崇拜的偶像,也将统治者视同为神，为他塑像。这些雕像大多没有表情与动作，体现了永恒的观念。由于沙漠阻隔，外来影响较少，撒哈拉大沙漠以南的非洲美术具有鲜明的本土特色。\n在今尼日利亚扎里亚地区诺克村发现的赤陶雕塑是目前已知西非最古老的雕塑作品。诺克的人物雊塑五官粗大、刻画分明，瞳孔、臬孔与嘴都被表现为孔洞，嘴唇外翻，眼睛呈倒三角状。雕像可能为部落祖先或酋长的理想化形象。这些特征程式化地出现在很多作品中，颇具代表性。\n在诺克文明消失了几个世纪之后，尼日利亚西南部出现了另一个以雕塑闻名的王国一一伊费王国。伊费的堆像追求自然主义，主要塑造皇室人物。例如这件《伊费国王奥尼头像》，艺术家精心塑造了繁复的头饰，面部的肌肉结构逼真，稳重安详的神态经过了理想化处理。几乎所有的伊费皇室雕像都具有这般沉静的气质。\n伊费的青铜铸造技术可能来自伊斯兰工匠。在 13 世纪，伊费的艺术家已能熟练应用失蜡法。而在 13 世纪以后，伊费东南的贝宁在锝造技术与雕塑水准上都超越了伊费。如这件《贝宁母后头像》形象逼真,轮廓线条富有律动。而下页左面那高约26厘米的象牙面具，则写实地刻画出当地人宽鼻梁和\n厚嘴辰的特征。胠颈与头饰上的大胡子人物刻画的是葡萄牙人。在贝宁人看来，他们具有神奇的海上航行能力，还曾帮助贝宁王国击退过外敌，因此得到了贝宁人的爱戴。由此可看出，撒哈拉沙漠以南的美术与外部世界存在千丝万缕的联系。\n## 小结\n世界各地不同文化之间的相互传播、相互影响造就了今天丰富而多元的美术格局。19世纪后期，西方艺术家认为日本美术和散哈拉少漠以南的非洲美术中有一种纯真天然的特质，恰好可\n贝宁面具 (象牙) 高 25.5 厘米约 16 世纪初\n[尼日利亚 $]$ 英国伦敦大英博物馆藏\n以弥补西方美术的不足,因此对它们十分青睐。由此可见,在跨文化传播中,接受一方总是基于自己的需求来理解与借鉴他国的文化。\n如今,全球化进程加速,借助便捷的信息渠道,任何一件美术作品都能迅速传播,造成全球性影响,任何一位艺术家都可以从其他民族的美术中获得创作的灵感与资源。各民族的美术加速融合,成为相互联系、不可分割的整体。中国正向着建设社会主义文化强国宏伟目标阔步前进,我们要有充分的文化自信与文化自觉,主动包容、理解与欣赏他国美术,在沟通交流中发展中华民族美术,向全球展示中华民族特色,并积极参与到全球美术新体系的建构中去。\n## 拓展学习\n以文化全球化时代中国美术发展的机遇与挑战为题，举行一次小型讨论会。\n你认为在中华民族伟大复兴的时代背景下,面对如此丰富多彩的亚非拉美术,我们可以从中吸收哪些值得借鉴的元素?\n## 探究与发现\n意大利艺术家莫迪利亚尼的创作曾受到非洲雕刻的启发，比较以下两件作品,分析莫迪利亚尼在哪些方面借鉴了非洲木雕的形式处理。\n面具（木）高 66 厘米\n19 世纪 [加蓬］ 法国巴黎卢浮宫藏\n女子头像（大理石 $)$ 高 68.3 厘米 1912 年莫迪利亚尼 [意大利 ] 美国纽约现代艺术博物馆藏\n## 简明中外美术史对照年表\n## 延伸阅读书目\n| 序号 | 书名 | 作者 | $\\begin{array}{l}\\text { 作者 } \\\\ \\text { 国籍 }\\end{array}$ | 译者 | 出版社 | 为版年代 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 中国绘画通史 | 王伯敏 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 生活・读书・新知 } \\\\ \\quad \\text { 三联书店 }\\end{array}$ | 2008 年 |\n| 2 | 中国美术史简编 | 贺西林、赵力 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 高等教育 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2009 年 |\n| 3 | 外国美术史简编 | 张敢 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 高等教育 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2008 年 |\n| 4 | 极简中国书法史 | 刘涛 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 人民美术 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2014 年 |\n| 5 | 中国工艺美术史新编 | 尚刚 | 中国 | | $\\begin{array}{l}\\text { 高等教育 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2015 年 |\n| 6 | 外国工艺美术史 | 张夫也 | 中国 | | $\\begin{array}{l}\\text { 高等教育 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2006 年 |\n| 7 | 中国古代建筑史 ( 第二版) | 刘敦桢主编 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 中国建筑工业 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2005 年 |\n| 8 | 中国民间美术史 | 王树村 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 岭南美术 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2004 年 |\n| 9 | 土木金石一传统人文环 境中的中国雕塑 | 李松 | 中国 | | $\\begin{array}{c}\\text { 陕西人民美术 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2005 年 |\n| 10 | 艺术的故事 | 贡布里希 | 英国 | 范景中 | $\\begin{array}{c}\\text { 广西美术 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2008 年 |\n| 11 | 詹森艺术史 | H.W.詹森著 J.E. 戴维斯等修订 | 美国 | 艺术史组合翻译实验小组 | $\\begin{array}{c}\\text { 世界图书 } \\\\ \\text { 出版公司北京公司 }\\end{array}$ | 2013 年 |\n| 12 | 加德纳艺术通史 | 克雷纳 马米亚 | 美国 | 李建群等 | $\\begin{array}{c}\\text { 湖南美术 } \\\\ \\text { 出版社 }\\end{array}$ | 2012 年 |"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":190,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCxlVbj_NFzfG0aS"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章\n## 自然环境与人类社会\n人类利用自然环境提供的服务创造了一个满足人类生存和发展需求的家园,维系着高度发达的现代文明。然而,以破坏自然环境为代价的发展是不可持续的。如何处理好人类社会发展与自然环境的关系,是当今人类社会面临的巨大挑战。\n在本章，我们重点探讨以下问题:\n- 如何理解自然资源是人类社会发展的物质基础?- 自然资源的数量、质量与分布具有什么特征?- 自然资源的特征如何影响人类的生产和生活?\n-人类开发利用自然资源带来的环境问题有哪些危害?\n## 第一节\n自然环境的服务功能\n图 1.1 树的价值\n2015年 3 月 12 日植树节，人民日报公众号从 64 个方面介绍了一棵树的价值：一棵 50 年树龄的大树，除去花、果实和木材的价值，价值在百万元以上。为什么一棵大树的价值如此之高呢?除了生产氧气、涵养水源、提供栖息地等价值,树木还有哪些价值?\n图 1.2 自然环境的服务功能示例自然环境服务功能的类型\n自然环境是人类生存和发展的基础。人类不仅从自然环境中获得食物、淡水、木材、各种矿产...... 还享受了自然环境提供的质量良好的空气、舒适的气候以及娱乐和审美体验等。这些人类从自然环境中获得的各种益处,就是自然环境的服务功能，具体包括供给服务、调节服务、文化服务和支撑服务等 ( 图 1.2)。自然环境的供给服务主要是为人类提供自然资源，满足人类生存和发展的空间与物质、能量需求。随着经济的发展,人类从自然环境中获取自然资源的种类和数量不断增加。\n自然环境的调节服务为人类提供相对适宜的生存环境,如自然界中的水能够调节温度的波动幅度、净化空气、容纳和降解人类排放的废弃物等。人类社会发展带来的许多环境问题，需要通过自然环境的调节服务化解。\n自然环境的文化服务是指人类从自然环境中获得的精神享受、审美体验等非物质收益,可以陶冶人们的情操,丰富人类的精神世界。\n自然环境支撑服务的作用是维持自然环境自身的相对稳定状态。自然环境的支撑服务是供给服务、调节服务和文化服务的基础和前提,并通过这些服务间接为人类提供服务。如果自然环境的支撑服务功能出现问题,其他服务功能也会受到影响,就像人的体温偏离正常值会影响人体各系统功能的正常运转一样。例如,森林是许多动物的栖息地,如果一个地区的森林被破坏了,这些动物也将无法继续在该地区生存。\n自然环境的各种服务功能是同时存在的。例如,一片森林,不仅要计算它作为林产品的经济价值,也要计算其\n## 思考\n人类如何合理选择利用森林的服务功能?试举例说明。\n作为空气“净化器”、土壤“稳定器”、洪涝“控制器”\n生物栖息地、旅游休㕷地等的生态和文化价值 (图 1.3 )。\n调节服务：调节气\n供给服务：提供森林资源、动物资源等。\n支撑服务：作为生物的栖息地、维持生物多样性、增加土壤肥力等。\n候、净化空气和水质、涵养水源等。\n文化服务：提供美丽的风景，也供人类旅游休憇、获得精神享受等。\n图 1.3 森林的多种服务功能\n## 可持续利用自然环境的服务\n如果人类利用自然资源的数量和速度超过自然环境的供给能力，就会使自然资源的供给难以为继；如果排放的废弃物超过自然环境的调节能力，有毒、有害物质就不能完全得到净化;如果自然环境的支撑服务功能受到损害，有可能打破自然环境的稳定状态，甚至使环境向不利于人类生存的方向变化,自然环境的供给和调节服务功能也会受到影响。因此，人类获取各种服务,需要控制在自然环境允许的范围内，不能超出自然环境服务功能的极限,特别是不能超出自然环境的支撑服务功能的极限。\n人类获取的自然环境的不同服务有时是相互冲突的，人类从一种服务获益时，可能危及其他服务。人类需要对自然环境提供的不同服务，进行综合权衡，在不损害自然环境以保证自然环境服务功\n(1) 活动能可持续利用的前提下，选择最优的利用方案。\n## 讨论修建水坝对自然环境服务功能的可能影响\n人类通过修建水坝获得水能资源,调节水资源的供应量,提高应对旱涝灾害的能力,但同时也会对自然环境的其他服务功能造成一些影响（图 1.4 ）。\n图 1.4 水坝对自然环境服务功能的可能影响 1. 水坝可以强化自然环境的哪些服务功能?同时又会对哪些服务功能造成不利影响?\n2. 为了保障河流的运输功能,修建水坝应注意什么?如果要保证河流中鱼类的洄游,又应当如何修建水坝呢?\n自然资本：自然环境及其服务\n假设把 10 万元钱存入银行,每年可获得约 $2 \\%$ 即 0.2 万元的利息收益。如果每年支出 2 万元，不仅会花掉所有利息，还需要用掉一部分本金，这种状况下，不到 6 年，10 万元就会使用殆尽。如果每年支出 1 万元，大概 12 年以后,10 万元也所剩无几。因此，只有把每年的支出费用控制在 0.2 万元以内，才能保证资产的持续与增值。\n如果把自然环境类比为存入银行的资本,则利用自然环境与从银行支出的道理是一样的。自然环境的总量 (“本金”) 是有限的,所能提供的服务 (“利息”) 也是有限的。如果人类索取的自然环境服务控制在自然环境的供给范围之内,不仅可以可持续地享受自然环境的服务,还能保证自然环境的正常运转。然而,如果在发展经济的同时,也在快速消耗自然资本,就像是在动用这笔银行存款的“本金” 而不仅是“利息”，肯定将耗尽自然环境的“本金”，陷入不可持续的危机之中。\n## 第二节\n自然资源及其利用\n图 1.6 沈括使用石油制墨北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载，他在陕西延州 (今延安) 当知州期间，看到有人用石油点灯，冒出的烟把白布都熏黑了。他从中受到启发,尝试用烟灰制作墨块,结果比用松木燃烧制作的松烟墨效果更好,且可以减少松树砍伐,于是广泛推广使用。与北宋时期相比,现代社会石油的主要用途和用量发生了什么变化?造成变化的原因是什么?\n## 自然资源及其属性\n自然环境供给服务功能的突出体现，是为人类提供自然资源。自然资源是指在一定经济技术条件下，从自然环境中获得并能满足人类生产和生活需求的物质和能量,如水、土地、植物、动物、石油、铁矿、稀土等。它们中有些是可再生的，有些是非可再生的。自然资源主要包括气候资源、生物资源、水资源、土地资源和矿产资源等（表1.1）。\n## 表 1.1 自然资源的主要类型\n资源类型\n气候资源\n生物资源\n水资源\n土地资源\n矿产资源\n能源资源\n## 含义\n指能为人类生活和生产活动提供可开发利用的气候要素的物质、能量和现象的总体,包括太阳辐射、热量、降水、空气及其运动等\n指生物圈中植物、动物与微生物组成的各种有生命现象的资源,包括动物资源、植物资源和微生物资源\n指可供人类直接利用、有一定数量并能不断更新的淡水，包括浅层地下水、湖泊淡水、土壤水、大气水和河流水等\n指在当前和可预见的将来可为人类利用的土地,是由地形、土壤、植被、岩石、水文和气候等因素组成的自然综合体\n指由地质作用形成的，在当前和可预见将来的技术条件下，具有开发利用价值的，呈固态、液态和气态的自然矿物\n指自然界中能够提供热、光、动力和电能等各种形式的能量的物质资源，包括煤炭、石油、天然气、风、流水、潮汐、太阳能等\n水化合物、海洋能以及海洋空间等\n注：表中的几种资源类型是国土开发利用中常见的资源类型，并不是同一分类体系下的资源类型。\n自然环境中的物质和能量要成为自然资源，一是要能满足某一时期人类社会的需求，二是需要人类具备相应的开发利用能力。自然资源可作为生产原料通过生产过程变成有价值的产品，也可直接被人们消费而体现其价值。\n一方面,自然资源的数量、质量和空间分布遵循一定的客观规律；另一方面,人类如何利用自然资源，受不同历史时期人类的需求及社会发展水平的影响。因此,自然资源具有自然和社会双重属性。例如，陕北具有丰富的石油资源，这些资源是在地质历史时期形成的；北宋时期延州（今延安 ）的石油被用来点灯照明和制墨等，需求量较小;目前陕北的石油被大规模工业化开采，陕北已成为我国重要的石油生产基地之一。\n## 活动\n说明工枚化牛奶生产对自然资源的消耗\n我们饮用的牛奶绝大部分来源于工业化生产，需要经历饲料生产、奶牛养殖、牛奶加工、运输配送等环节,其中的每一环节都消耗自然资源（图 1.7 )。以能源消耗为例,用于奶牛养殖的能源仅占很小比例,大量的能源被消耗在饲料生产和牛奶的加工、运输配送等环节。\n饲料生产奶牛养殖\n图 1.7 工业化牛奶生产到消费的过程\n1. 指出工业化牛奶生产的各个环节需要的自然资源。2. 分析现代工业社会需要更多自然资源的原因。\n## 自然资源的数量特征\n自然资源数量是有限的。在一定时间和空间范围内,自然环境能够提供的自然资源,如矿产资源、水资源,都有一定的数量限制;同时,由于人类利用资源的能力受技术条件限制,人类能够从自然环境中获取的自然资源数量更为有限。尽管随着人类认识水平和社会经济技术的发展,人类能够从自然环境中获取更多的自然资源,但不能突破自然环境供给资源的极限（图 1.8、图 1.9）。\n图 1.8 非可再生资源的储量与可利用量示意\n非可再生资源是地质历史时期形成的，总量不会增加。其中，人类目前能利用的非可再生资源是已经查明且在当前技术条件下具有经济开采价值的部分。\n可再生资源数量和更新能力，在一定时空范围内存在极限,人类利用数量不能超过这种极限。森林的自然更新速度会因树种和所处地区的不同而有所变化。例如,图示地区的森林自然更新速度大约为 25 年。\n图 1.9 森林资源的更新与可利用量的关系示意\n随着社会的发展,人类利用自然资源的数量不断增加。但受自然资源有限性的制约,自然资源供给不能无限度地满足人类需求,因此自然资源具有稀缺性。\n“物以稀为贵”，当自然资源出现稀缺时，其价格往往会上涨，进一步引起人类社会在供给和需求两方面的一系列连锁反应（图 1.10 ）。良性的响应会优化资源配置,从而弥补资源稀缺所带来的限制。\n图 1.10 理想状况下市场对资源稀缺的响应模式\n## 思考\n1. 自然资源稀缺可能引起供给和需求两方面的哪些变化?2. 价格上升为什么会引起自然资源供给增加?3. 如何看待技术革新对解决资源短缺问题的积极作用和局限性?\n## 自然资源的质量特征\n自然资源的质量是有优劣高低之分的。通常用各种自然资源满足人类需求的优劣程度,或从中获取经济、社会和生态效益的多少衡量自然资源的质量特征。在一定的经济技术条件下，自然资源只有达到某一质量标准，才能被人类利用。\n自然资源的质量可用一定的指标刻画。例如,铁矿通常根据品位高低,分为富铁矿和贫铁矿;石油根据含硫量 ${ }^{\\mathbb{2}}$ 多少,分为高硫石油、含硫石油和低硫石油;我国耕地根据生产能力的高低、土壤健康状况好坏等指标,分为优等地、高等地、中等地和低等地。\n不同质量的自然资源开发利用成本是有差别的。例如,矿石品位高的矿产资源,开发利用的经济和环境成本相对较低。人类技术水平的提高,能帮助人类逐渐利用那些曾经因质量低而难以利用的资源，但相应的经济成本和环境成本可能会增加。\n(1) 矿石品位指单位体积或单位质量矿石中有用组分或有用矿物的含量,一般以质量百分比表示。\n(2) 含硫量指矿产资源中所含硫（硫化物或单质硫）的百分比，是衡量矿产资源对环境造成污染的重要指标之一。\n## 利用“提铁降硅”技术提高铁矿石的品位\n我国铁矿资源总储量居世界前列,但大部分都是品位较低的贫矿,铁矿石需要经过选矿加工成为铁精矿后才能用于炼铁生产。2001年我国采用“提铁降硅”选矿技术,从铁矿石中直接提取硅等杂质,从而间接提高铁矿的品位,有效地提高了铁精矿的质量，使国产铁精矿质量达到与国外进口铁矿石相当的水平。此外,“提铁降硅” 后的铁精矿减少了高炉炼铁讨程中废气、废渣的排放,降低了煤和焦炭的使用量,大大提高了经济效益和环境效益。\n不同质量的自然资源，因人类需求的差异而有不同的用途。例如，不同质量的煤炭资源，具有不同的用途（图 1.11 )。\n褐煤\n烟煤\n无烟煤\n褐煤、烟煤和无烟煤是在不同的自然环境下形成的，所含热量、含碳量依次增大且其中杂质的含量依次降低,具有不同的用途：褐煤通常被用于直接燃烧发电,烟煤主要用于栋焦、作燃料或化工原料等,无烟煤可用于炼铁、生产化肥等。\n图 1.11 不同质量煤炭资源的用途\n## 自然资源的空间分布特征\n自然资源在空间上的分布是不均匀的，但有规律可循。各种可再生资源受地球表面水热条件空间分异的影响,它们的分布一般具有明显的地带性特征。例如,我国北方早地多、热量少、水分少，南方水田多、热量多、水分多。矿产资源的形成受地质演化历史的制约，它们往往富集在某些特定地区。例如，我国北方多煤，南方多磷。\n自然资源分布的空间差异，是导致社会经济发展区域差异的重要因素之一。例如，降水分布的空间差异，使我国湿润、半湿润地区以种植业为主，干旱、半干旱地区以畜牧业为主。有些自然资源高度集中的地区，可形成具有战略意义的资源优势，如中东的石油、中国的稀土等。自然资源组合较好的地区,常常得到优先开发,成为同时期人口集中分布、社会经济发展水平较高的地区。例如，农业文明时期的文明中心，都拥有相对优越的水资源和耕地资源。\n自然资源空间分布不均匀，使不同地区间形成资源调配与贸易的需求，导致资源在空间上的流动,也促进了区域间的联系和全球化进程。一些资源可以通过经济、技术手段直接在不同地区与国家间进行流动。例如，缺水地区可以通过调水工程进行跨区域调水,石油缺乏国家和地区可以通过国际市场购买石油。有些自然资源可以通过产品贸易间接进行流动。例如，通过水果、粮食等农产品贸易，实现不同地区间土地、水等资源的再分配。\n## 活动\n分析水资源和供水量的空间差异\n北京和湖北分别位于我国北方、南方，受自然环境、产业结构和经济发展水平等影响，水资源总量和供水量差异大（表1.2)。\n表 1.2 北京和湖北水资源状况（2020）\n| 地区 | $\\begin{array}{c}\\text { 水资源 } \\\\ \\text { 总量 } / 10^{8} \\mathrm{~m}^{3}\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 人均水资源量 } \\\\ \\left(\\mathrm{m}^{3} \\cdot \\text { 人 }^{-1}\\right)\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 人均用水量，} \\\\ \\left(\\mathrm{m}^{3} \\cdot \\text { 人 }^{-1}\\right)\\end{array}$ | 供水量 $/ 10^{8} \\mathrm{~m}^{3}$ | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | | | 总量 | 地表水 | 地下水 | 其他 |\n| 北京 | 25.8 | 117.8 | 185.4 | 40.6 | 8.5 | 13.5 | 18.6 |\n| 湖北 | 1754.7 | 3006.7 | 477.9 | 278.8 | 273.8 | 4.6 | 0.4 |\n注：数据引自《中国统计年鉴 $2021》。$\n1. 绘制北京、湖北水资源总量与供水总量柱状图 (图 1.12a ),以及供水结构饼状图 (图 1.12b )。\na. 水资源总量与供水总量\nb. 供水结构\n图 1.12 北京和湖北的水资源供需对比\n2. 比较北京、湖北水资源总量、供水总量与人均水资源量的差异。3. 北京供水总量为什么超出当地的水资源总量?4. 为什么湖北的人均用水量比北京高得多?5. 根据以上分析,对北京和湖北水资源保障的稳定性作简要评价。\n## 第三节环境问题及其危害\n图 1.13 DDT在食物链中的传递由于合成了一种高效的有机杀虫剂DDT ( 二氯联苯三氯甲烷 ),瑞士化学家米勒获得了 1948年度诺贝尔生理学或医学奖。从 20 世纪70年代开始,一度被广泛使用的DDT逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。为什么DDT被禁止使用?DDT的广泛使用到禁止过程，带给我们哪些启示?\n## 环境问题的产生\n自然环境是一个复杂的系统。它由太阳能持续供给能量,物质能够从无机环境进人生命体,最终又回到无机环境,从而完成物质的循环与能量的流动,同时自然环境能够通过自我调节维持稳定。人类对自然环境的改变要限制在自然环境的可承受范围之内,不能损害自然环境的服务功能。\n人类从自然环境中获取大量自然资源，维持城市、农田等人类系统的运行,将所形成的废弃物排人自然环境 (图 1.14 )。工业革命前,人类对自然环境的影响有限,地球的大气、土地和水能够满足人类的生产和消费需要,人类排放的废弃物能够被自然环境降解。工业革命后,资源的消费和废弃物的排放数量剧增。人类对自然环境的影响已在某些方面超过自然环境的调节能力,损害自然环境的支撑服务功能,使自然环境偏离应有的稳定状态,从而发生大气污染、水污染、生态退化、全球变暖等环境问题。\na. 白然系统\n## 思考\n1. 在物质和能量的来源、流动方向、生物多样性等方面，自然系统和人类系统有什么不同?2. 你认为哪种系统能维持稳定状态?请说明理由。\nb. 人类系统\n图中红色箭头代表进入系统的太阳能及以热的形式散失的能量,深蓝色箭头代表自然系统的物质循环，黄色箭头代表人类系统单向的物质与能量流动。\n人类系统靠从自然大量获取物质和能量 (自然资源) 及向自然排放废弃物维持,物质和能量是单向流动的，物质无法实现循环。其中，人类获取自然资源会造成自然环境的改变并对自然循环过程产生影响;人类活动所造成的物质和能量流动中,只有一部分物质能够通过自然循环过程得到消纳,末被消纳的部分排放到自然环境中，会造成环境污染，甚至导致全球环境变化。\n图 1.14 自然与人类系统的物质和能量流动示意\n人类对环境的影响与人口数量、人均资源消费量和技术水平密切相关 ( 图 1.15 )。人口数量增加，所需要的自然资源数量和排放的废弃物数量也会增加。人均资源消费量越高，对环境的影响越大。由于经济发展水平的不同，人均资源消费量具有显著的区域差异。技术进步对环境的影响具有两面性。技术越发达，人类对自然环境影响的程度越大;人类通过研发环境友好技术,能够提高资源利用率和废弃物处理能力,降低对自然环境的负面影响。\n人口数量 $\\times$ 人均资源消费量 $\\times$\n单位数量资源使用所造成的环境影响\n环境影响\n发达国家\n人均资源消费量随着社会经济发展水平的提高而不断增加，在世界不同国家和地区之间有着很大的差异。例如，发达国家的人均资源消费量和废弃物排放量远远高于发展中国家。\n图 1.15 影响环境问题的主要因素\n## 环境问题的危害\n对于人类社会而言,环境问题的出现，意味着自然环境的服务功能受到损害。自然环境的供给服务功能下降,使人类难以获得足够的自然资源，导致自然资源稀缺甚至枯竭。自然环境的调节服务功能失常,使环境污染与生态退化加剧，并增加自然灾害的风险。自然环境的文化服务功能降低,会降低人的舒适感、审美体验等。\n- 影响生活质量,危害人类健康大气、水、固体废弃物和噪声等污染,会直接损害人的生活质量和健康。例如,人类排放的大量细颗粒物等在不利的气象条件下形成雾霾天气,影响人们的户外活动,诱发多种疾病 ( 图 1.16 )。有些污染物质会残留或富集在农产品和工业产品中,危害人类的身体健康。例如,20 世纪 60 年代,科学家发现 DDT在环境中非常难降解,并能通过食物链在生物体内富集，最终危害人体健康。因此，20世纪 70 年代以后 DDT 被许多国家禁止使用。\n图 1.16 雾霥对公众健康的危害示例\n多种疾病\n气管炎\n雾䨪常发生于寒冷季节或者气温突然变化时,诱发气管炎\n- 环境问题制约社会经济发展环境问题不仅直接造成生命财产的损失,也对自然环境的服务功能造成损害,进而制约社会经济发展。例如,许多贫困地区生态脆弱,发展经济容易导致自然环境退化,退化的环境反过来又制约经济的发展,构成贫困和环境退化的恶性循环（图 1.17)。为了控制和治理环境问题,人类社会可能会付出高昂的成本。\n图 1.17 毁林开荒引起的恶性循环\n## 日本玨琶湖的污染治理\n琵琶湖是日本最大的淡水湖,被誉为日本的“母亲湖” (图 1.18 )。自 20 世纪 60 年代开始,琵琶湖附近人口大量增加,工厂大量出现。由于大量生活污水和工业污水直接排放到湖中,琵琶湖出现严重富营养化,水质恶化,并在1971年至1972年达到高峰。水质恶化导致玨琶湖丧失了水资源和渔业资源的供给能力，也损害了琵琶湖的调节服务和文化服务功能，芦苇、河边森林的减少表明琵琶湖的支撑服务功能也受到危害。1972 年起,日本政府开始制定琵琶湖治理的相关政策,控制工业污染和农业污染,组织全民参与琵琶湖的治理,同时注重对水源地的保护和自然生态系统的恢复。日本政府对琵琶湖周边生活污染源、农业污染源和工业污染源实行了综合整治。当地政府通过修建城市下水道、农村生活排水设施、联合处理净化槽,处理生活污水;通过制定鼓励环保型农业政策,与当地农民协商减少 $50 \\%$ 的化肥使用量,减轻农业对环境的污染；通过在重点污染行业生产中大力推广可再生和再循环使用的产品和材料,降低工业污染；还采取多种措施，如疏浚河底污泥、在河流入口种植芦苇等水生植物，对入湖河流直接净化。\n经过三十多年的治理，投资总计超过 28600 亿日元（截至 2006 年 )，在国家、地方政府和民众的共同努力下,琵琶湖的水质得到改善。日本政府计划将琵琶湖水质恢复到 1965 年以前的水平。\n图 1.18 日本琵琶湖\n## 活动\n讨论环境与发展的关系\n历史上，许多地区的发展都经历了“先污染、后治理” 的过程,有学者用环境库兹涅茨曲线概括这一过程 (图 1.19 )。该曲线显示，环境质量在前期会随着经济增长而逐渐恶化,但到达某个临界点之后环境污染的程度会逐渐降低。\n1. 环境库兹涅茨曲线出现拐点可能的原因是什么?\n图 1.19 环境库玄涅茨萌线\n2. 环境“先污染、后治理” 是不是一个区域社会经济发展必然经历的过程?查找相关资料,用事实说明你的观点。3. 区域经济发展如何避免经历“先污染、后治理” 的过程?\n## 春天何以寂静\n美国海洋生物学家蕾切尔.卡森从小就对大自然、野生动物有浓厚的兴趣,出版了多部既科学严谨又优美抒情的科普著作。1958年，卡森接到朋友的求助信。信中称当地政府租用飞机喷酒DDT 以消灭蛟子，结果导致了许多鸟儿的死亡，为此希望卡森帮忙呼吁不再喷酒DDT。卡森得知后非常震惊，开始酝酿写作并在 1962 年出版了环境保护科普著作《寂静的春天》。书中向人们展示了过度喷洒DDT等杀虫剂所带来的环境后果：害虫虽被杀死了,但其他益虫、鸟类、鱼类等所有的生物也因此深受其害，以致在曾经生机盎然的田间山野，春天因无鸟鸣而显得寂静。这是首次由一位科学权威人士向美国和全世界揭示环境污染的后果：无限制地滥用化学制品将对我们的生活造成危害。\n《寂静的春天》的问世，在当时的美国社会引起了巨大反响和争议。特别是经济利益相关方，指责卡森女士过分夸大杀虫剂的负作用。卡森所遭受的诋毁和攻击是空前的，但她所坚持的思想终于为人类环境意识的启蒙点燃了一盙明灯。在此之后，人们的环境保护意识被唤醒，并掀起了环境保护的新浪潮。1962 年《寂静的春天》第一次出版时，公共政策中还没有“环境” 这一项，但仅仅 10 年后，环境保护已成为全世界的共识。《寂静的春天》的出版也被公认为是环保运动的里程碑,\n图 1.20《寂静的春天》( 中译本 ) 的封面该书是 20 世纪极具影响力的环保书籍之一。\n## 1. 本章要点\n1. 自然环境的服务功能包括供给服务、调节服务、文化服务和支撑服务,人类可持续地利用自然环境的服务不能突破服务功能的极限。2. 自然资源具有自然属性和社会属性。自然资源的数量、质量和空间分布影响人类活动和人类社会的发展，人类需要综合权衡才能更好地利用自然资源。3. 环境问题多因人类活动而产生,环境问题会对自然环境的服务功能、人类的健康和经济社会发展产生重要的影响。\n## 问题研究\n## 我们的生态足迹有多大\n我们的衣、食、住、行等生活和生产活动都需要消耗地球上的资源,并且产生大量的废弃物,生态足迹就是用来评估人对地球生态系统和环境的影响的。我们的日常生活会对地球造成多大的影响呢?让我们测测自己的生态足迹吧！\n对于这一课题的探究，建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 什么是生态足迹\n生态足迹又叫生态占用,是用来评估人类对地球生态系统和环境的影响的核算体系。在生态足迹计算中,一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,二氧化碳排放量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林面积等。因此,生态足迹可以形象地被理解成负载着人类和人类所创造的城市、工厂、铁路等的巨脚踏在地球上时留下的一只脚印（图 1.21 )。\n所需的林地面积\n图 1.21 生态足迹示意\n## 碳吸收用地\n表示扣除海洋碳吸收贡献后，吸收化石燃料燃烧排放二氧化碳所需的森林面积\n建设用地\n表示交通、住房、工业构筑物、水电站水库等人类基础设施所占用的土地面积。渔业用地\n表示支持水产品生产所需的水域面积。\n## 资料分析\n1. 说明生态足迹大小与资源消耗量的关系。2. 生态足迹大小如何影响自然环境的服务功能?\n## 资料 2 全球生态足迹\n全球生态足迹是地球上所有人生态足迹的总和。对全球生态足迹的估算有多种算法,用不同算法计算的结果有所差异,图 1.22 给出的是其中一种计算结果。\n按目前的生产和生活方式,到 2030 年 6 月 28 日人类约需要 2 个地球;若碳排放减少 $30 \\%$，到 2030 年 9 月 16 日还能维持低于 1.5 个地球的水平。\n图 1.22 全球生态足迹\n## 资料分析\n1. 描述全球生态足迹的变化特点,指出全球生态足迹超出地球的承载力的年代。2. 生活方式选择对末来生态足迹的变化趋势有什么影响?\n执行任务\n## 步骤 1 计算个人生态足迹\n上网查找“个人年生态足迹计算器”,根据居所、食物、交通、直接能源、水资源、废弃物等方面信息计算自己的生态足迹。本网站为您免费提供便捷的生态足迹计算器与碳足迹计算器，帮助您了解不同消费行为对地球施加的生㚐影晌。适用于任何个人，家廂与组织。“个人年生态足迹”模块为您同时提供生态足迹与碳足迹计算功能！您只需花费几分钟的时间，就可以知道您的消费模式的生态影响是多少，还可以知道如果世界每个人像您这样生活，雰要几个地球?\n## 个人年生态足迹计算器\n图 1.23 个人年生态足迹计算器网页截屏\n## 步骤 2 制订减小个人生态足迹的行动方案\n如果我们每个人都减小自己的生态足迹,那么全球的生态足迹就会减小。根据自己的生态足迹计算结果,从居所、食物、交通、直接能源、水资源、废弃物等方面,制订一个减小个人生态足迹的行动方案。\n## 步骤 3 交流与分享\n与同学交流自己的生态足迹的计算结果和减小个人生态足迹的行动方案。\n## 第二章资源安全与国家安全\n现代人类社会是靠大量开发利用自然资源来维持的如果人类索取自然资源的数量和速度超过自然环境的供给能力,使自然环境遭到破坏,不仅会造成资源供给难以为继，而且会导致资源安全问题。如果那些事关国家与人类社会生存发展的战略资源安全出现问题，可能直接或间接地影响国家安全\n在本章，我们重点探讨以下问题：\n- 我国能源供需的时空变化有何特点?- 石油、煤炭等资源如何影响我国的能源安全?- 我国耕地资源的分布及开发利用有何特点?- 耕地资源保护对我国粮食安全有何影响?\n・海洋空间资源开发对国家安全有何影响?\n## 第一节\n## 资源安全对国家安全的影响\n## 资源安全问题\n现代人类社会是靠庞大而复杂的资源供给维持的。两位教授之赌的背后是关于世界资源安全前景的悲观论和乐观论两种观点之争。悲观论者认为,随着人口的迅速增长及经济的不断发展,全球性的饥荒和资源耗竭将很快到来，资源价格亦将随之日益鐢升。乐观论者认为，资源不会枯竭;资源短缺会吸引大量的投资来开发替代产品，而科技进步又为这种开发提供了无限的可能性;资源价格不但不会飙升，反而会下降。\n资源安全是一个国家或地区乃至整个人类社会发展所需的自然资源供给能够得到满足的状态或能力。资源安全意味着,资源的供给不低于各种用途所需的最低数量和质量要求,且是稳定、及时和经济的;资源的开发和使用不破坏自然环境的供给服务功能。\n如果因资源供给量少于资源需求量而造成的资源短缺超过某个限度，就会发生资源安全问题，影响生产、经济和社会的正常运行,甚至危及人类社会赖以生存的物质基础，引发灾难性的后果。资源安全问题源于资源供给与需求的失衡。从发展的角度看,资源需求增长过快或资源供给能力降低过多,都可能导致资源安全问题（图 2.2)。\n1. 什么情况下,人类对资源的需求会增加?2. 什么情况下，人类的资源供给会减少?\n$\\mathrm{A}$ 为供需平衡的安全状态;$\\mathrm{B}$ 为需求增加导致的不安全状态;$C$ 为供给减少导致的不安全状态。\n图 2.2 资源供需的平衡与失衡示意\n资源安全问题的发生是自然环境与人类社会共同作用的结果,其影响因素主要包括资源禀赋、资源生产与供给能力、资源消费需求 (图 2.3),其中资源禀赋是指资源类型、数量、质量、分布等总体状况。\n## 资源禀赋问题\n受制于资源的有限性和地域性,表现为因资源供给数量达到极限或不稳定造成的资源绝对短缺。\n- 可开采非可再生资源减少乃至枯竭\n- 可再生资源的利用超过其最大更新能力\n- 资源量波动幅度超过安全范围\n## 资源生产与供给能力问题\n资源开发、购买、调配受技术、经济和社会等条件制约,表现为技术不足或经济、社会成本过高。\n๑资源开发技术和经济能力不足 - 跨区域资源调配工程的技术风险和区域冲突\n。资源贸易的市场、经济和运输风险资源消费需求问题\n受人类对资源消费的数量和质量需求影响,表现为因资源的需求量超过资源供给能力而造成的资源相对短缺。\n- 口增长造成的短缺\n- 消费水平提高造成的短缺\n- 消费质量标准提高造成的短缺\n图 2.3 资源安全问题产生的主要影响因素\n## 活动\n以我国水资源为例，说明消费对水资源供需关系的影响\n水资源严重短缺是我国水资源安全面临的突出问题之一。1949年以来，我国每年由降水提供的水资源的总量基本稳定,但随着经济发展和人口增长,水资源消费量不断增加 （图 2.4 ）,导致水资源短缺问题日益突出。\n图 2.41949 年以来我国人口与用水量的变化\n1. 从图中分别读出 1949 年、1980 年和 2010 年我国的水资源使用总量和人口数量,计算 3 个年度我国的人均水资源使用量。2. 估算从1949年到 2010 年,我国用水总量、人口和人均用水量增加的倍数。3. 说明人口数量和人均用水量对用水总量变化的影响。\n## 资源安全问题影响国家安全\n传统意义上的国家安全指一个主权国家领土、财产等不受侵犯，主要包括政治安全和军事安全，称为常规国家安全。现代社会将资源安全、环境安全、经济安全、文化安全、科技安全等非常规国家安全纳人国家安全体系中,强调国家总体安全。在国家总体安全体系中,每一个具体领域的安全,虽然各有侧重点,但都与其他领域的安全相互关联、密不可分。\n资源安全在国家安全体系中居于基础地位。按重要程度，资源安全可分为战略资源安全和非战略资源安全。战略资源是指事关国计民生、社会发展全局和经济安全的自然资源，这些资源具有稀缺性且无可替代。例如，淡水、土地、石油、铁矿、稀土等都是现代社会所必需的战略资源。战略资源严重短缺导致的资源安全问题，能够动摇国家经济社会发展的物质基础。\n## 瑙鲁一一富也资源贫也资源的国家\n位于候鸟迁徙路线上的南太平洋中的岛国瑙鱼（图 2.5 ),在漫长的历史岁月中地表积累了大量的鸟粪，瑙鲁丰富的磷酸盐矿就源自这些鸟粪沉积。\n磷酸盐矿是生产化肥的主要原料之一，在 20 世纪六七十年代,瑙鲁因向全球出售磷酸盐矿而一度经济繁㭉。瑙鲁曾在 1976 年被誉为“世界上最富裕的国家”。但粗放的磷矿开采和出口成为瑙鲁唯一的经济支柱,露天开采的方式对当地环境破坏极大，岛国居民几乎所有的燃料、食品、饮用水都依赖进口。\n随着磷酸盐资源在 20 世纪 80 年代末陷入枯竭,瑙鲁的社会经济受到严重冲击,连年的财政赤字和银行倒闭让瑙鲁政府陷入危机。这个曾经最富裕的国家陷入贫困，国家安全受到严重威胁。\n图 2.5 瑙鲁地理位置及磷酸盐矿开发造成的环境退化\n资源安全问题可通过触发和放大环境、经济、军事甚至政治等领域的国家安全危机，间接影响国家安全。例如，区域性的资源安全危机影响生产、经济和社会的正常运行，触发重大社会危机,引发全国性的政局动荡和武装冲突;国家间的各种资源冲突（图 2.6 ),有可能导致多国的经济与政治纠纷或武装冲突,成为多国的安全问题。\n1948-1999年\n2000-2008年淡水冲突，指共享淡水资源的国家因水资源分配和开发利用而产生的冲突。\n图 2.6 1948-1999 年和 2000-2008 年世界国家间淡水冲突的类型及比例\n## 保障资源安全\n1. $1948-1999$ 年和 $2000-2008$ 年排在前 3 位的淡水冲突的类型分别是什么?2. 与 1948-1999 年相比,$2000-2008$ 年哪些冲突的比例增加了?哪些减少了?\n人类可以有针对性地采取技术、经济和政策措施，调节资源供给与消费需求之间的平衡，保障资源安全（图 2.7 )。\n$\\mathrm{A}$ 为资源供需失衡的不安全状态;\n$B$ 为通过增加资源供给实现安全;\n$\\mathrm{C}$ 为通过减少资源需求实现安全\n图 2.7 资源供需失衡的解决途径示意\n在资源供给方面，主要通过四种途径增加资源供给和保障能力（图 2.8 ）。其中，挖掘资源潜力与开发替代资源,可增加区域自身的资源供给能力，但高度依赖于技术的进步;增加区外资源调配与贸易，要求资源的供给渠道保持稳定，经济成本可接受，且有相应的技术或市场机制作为保障；有效管控战略资源，可以在资源数量不增加的情况下，保障资源供给的持续稳定。增加资源供给和保障能力\n- 挖掘资源潜力\n- 开发替代资源\n- 增加区外资源调配与贸易\n- 有效管控战略资源节约和优化资源利用\n- 提高资源使用效率，降低资源消耗\n- 使用效益最大化\n- 规避各种利用风险\n## 案例\n## “不用从地里长出来的布”\n“的确良”是一种服装原料，在 20 世纪七八十年代引领了当时我国的服装风潮。正是这种“不用从地里长出来的布”，帮助中国人解决了棉布原料供应紧张的问题。在此之前,人们穿的大多是棉布衣裤,而有限的土地顾得了吃 (种粮食),就顾不了穿 (种棉花),纺织品异常紧缺，布匹需要凭布票购买（图 2.9)。\n“的确良”是一种化纤产品，20世纪 50 年代在国际上开始流行，60年代初开始在京津沪小批量试制。70 年代,我国通过引进石化装备,发展化纤工业全产业链,陆续建成上海石油化工总厂等大厂，使曾是高档商品的“的确良” 逐渐普及,服装原料有了替代品,缓解了我国种棉花与种粮食争地的矛盾。进入 80 年代,“的确良” 等化纤产品的产量增加,加之棉花连年增产,纺织品生产已经能够满足老百姓的\n图 2.9 布票需要。1983 年 12 月 1 日起全国临时免收布票,1984 年不再新印发布票，通行 30 年的布票终于废止。在资源消费方面，主要通过节约和优化资源利用降低资源需求（图 2.8)。其中，降低资源消耗主要通过减量、重复使用和循环利用实现（图 2.10 );使用效益最大化意味着用最小的资源消耗获得最大的经济、环境或社会效益;在资源使用过程中有效规避各种风险，可减少不必要的资源消耗。所有这些都高度依赖于技术、管理水平和消费观念的进步。\na. 重力流动式灌溉：大多数灌溉系统属于这一类型，它的特点是从水井或地表水渠引水,水依靠重力顺坡流动,并且常流经末加防渗祇垫的田间沟渠,只有 $50 \\%-60 \\%$ 的灌溉水到达田间，加上蒸发损失,实际灌溉效率只有 $30 \\%-40 \\%$。\nb. 滴灌：在地表或地下设置多孔管道网,使水能在接近农作物根部以滴流的形式释放出来，灌溉效率可以达到 $80 \\%-90 \\%$，但是所需费用较高\nc. 旋转式喷灌：用石从地下抽取水,并用可移动设备向农作物喷酒水,灌溉效率为 $70 \\%-80 \\%$。\n图 2.10 通过改进灌溉方式提高水资源利用率示意\n维持资源安全还需要避免衍生其他安全问题（图 2.8)。一方面要权衡资源开发利用与自然环境之间的关系,无论是增加资源供给还是降低资源消费,都不能危害自然环境及其可持续供给资源的能力;另一方面要权衡与其他国家或地区之间的关系，不能危害其他国家或区域的资源安全,应避免因资源争夺引发国家或地区间的冲突。\n## 第二节\n中国的能源安全\n20 世纪 50 年代末到 60 年代初,北京、上海等城市的一些公交车车顶都安装着一个橡胶做的大气袋。大气袋里面装的是常压下的煤气,北京老百姓称为“大气包”。当时的公交车为什么要背着这样的“大气包”?“大气包”与我国的能源安全有何关系?\n图 2.11 当年北京公交车上的“大气包”\n## 中国能源供需特点\n石油、天然气、煤炭等化石能源是重要的战略性矿产资源 ${ }^{\\mathbb{D}}$,提供了现代社会发展所需的 $85 \\%$ 以上的能量。然而,化石能源是非可再生资源,其供应的紧张程度日趋增加,难以满足全球能源需求的高速增长,加之化石能源消费带来的环境污染与全球气候变化等严重环境问题,使能源安全问题成为包括我国在内的世界各国共同面临的挑战。\n我国是经济快速增长的发展中大国,能源资源具有“富煤、少油、缺气、丰水、多风” 的禀赋,这两方面共同决定了我国能源供需具有以下特点。\n- 能源生产与消费总量大、增长快 21 世纪以来,我国能源生产量和消费量占世界的 $1 / 5$ 以上，均位居世界第一;消费量的增长大于生产量的增长 ( 图 2.12)。\n(1) 2016年我国首次将铁、铬、铜、铝等 14 种金属矿产资源,磷、钾盐等 4 种非金属矿产资源,石油、天然气、煤炭等 6 种能源矿产资源列人战略性矿产资源目录。\n图 2.12 中国能源生产量和消费量的变化\n- 能源消费结构以煤炭为主煤炭约占我国能源消费总量的 57\\%，与世界上以石油和天然气为主的能源消费结构有明显的差别 ( 图 2.13 )。\n煤炭消费量石油消费量天然气消费量\n水电消费量可再生能源消费旦\n2020 年世界能源消费结构\n2020年中国能源消费结松\n图 2.13 中国与世界能源消费结构对比\n- 油气资源相对短缺我国石油和天然气探明储量分别只约占世界的 1\\%和 2\\%。我国的石油和天然气消费量分别约占世界的 $1 / 8$ 和 1/20。2017年我国石油消费约 $70 \\%$ 依赖进口，已超过国际上公认的 50\\% 的安全警戒线；天然气约 $40 \\%$ 靠进口（图 2.14 )。\na. 石油\nb. 天然气\n注：对外依存度 $=$ 进口量/总消费量\n图2.14 中国石油、天然气的产量、进口量和对外依存度\n- 能源供给与消费空间配置错位我国能源主要消费区集中于东南沿海地区，而煤炭和石油“北多南少” (图 2.15 ),天然气和水能“西多东少”，形成北煤\na. 煤炭\n图 2.15 中国煤炭和石油的生产和消费的空间格局\n## 石油供需与我国能源安全\n基于能源供给和消费的特点,我国确定了“以煤为主自给,以引进油、气为重心” 的能源安全战略。其中石油是我国能源安全的晴雨表,其供需关系变化是我国能源安全变化的缩影。\n石油是在特定地质历史环境下形成的非可再生能源。20 世纪上半叶，世界上盛行“中国贫油论” 观点,当时估计我国的石油储量不超过 2 亿吨。1958 年,我国对石油资源量的大胆预测只有 15 亿吨。20世纪 60 年代之前,我国的石油和石油产品主要依赖进口。因为缺少石油,北京等城市的公交车多以煤气作为燃料。当时没有煤气压缩技术，只能在常压下将煤气储存在公交车车顶上的大气袋中，俗称“大气包”。\n1959年中华人民共和国成立 10 周年前夕，我国在松嫩平原发现了中国第一大油田，命名为“大庆油田” ( 图 2.16 )。继大庆油田之后,我国又相继发现了胜利、大港、任丘、迣河等多个储量在亿吨以上的大油田。2015年全国石油累计探明地质储量为 371.76 亿吨，剩余经济可采储量为 25.69 亿吨。\n大庆油田等大油田的开发,不仅为我国的经济发展提供了充足的能源，也为我国石油工业从无到有并快速发展提供了原料。“贫油”的中国在 1964 年实现了石油基本自给,在 20 世纪 70 年代到 90 年代初成为自给有余的净出口国。\n20 世纪 90 年代以来，一方面我国对石油的需求快速增长；另一方面我国传统大油田经过长期开采,面临战略储量减少、稳产难度加大等问题,石油新增探明储量有限。2015年年末的石油剩余储量按当年的生产水平只可开采 11.9年。我国石油生产量的增长明显低于消费量的增长（图 2.17 ),1993 年我国再次成为原油净进口国,目前已成为世界第一大石油进口国。\n1. $1990-2015$ 年我国石油生产量和消费量有哪些变化?2. 对比供给与消费,我国存在怎样的石油安全风险?\n图2.17 中国石油生产、消费与自给率变化目前,我国进口的石油主要来自俄罗斯以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家和地区。石油供给对国际石油市场的高度依赖、石油长距离运输,均可能给我国的能源安全带来威胁。例如,出口国社会动荡导致可进口石油数量减少,国际石油市场价格垄断导致进口成本增加，运输通道不畅导致石油不能够及时运达。\n## 煤炭开发利用与我国能源安全\n我国煤炭资源丰富，在数量上足以满足保障我国能源安全的需求。与煤炭相关的能源安全风险，主要来自供需空间明显错位导致的运输安全风险，以及煤炭生产、消费所造成的环境问题对煤炭开发利用的限制。\n我国煤炭的主要消费区在东部地区,而主产区分布于生态脆弱的西北地区和黄土高原地区,煤炭运输距离长、成本高,能源输送环节的安全保障十分重要。\n煤炭开发利用所造成的各种环境问题（图 2.18），严重制约我国煤炭的生产和消费，成为我国能源安全的重大隐患。因此,需要在保障能源安全与保护环境之间作出权衡。\n| 消费过程 |\n| :---: |\n| 产生一氧化碳、二 |\n| 氧化硫、氮氧化物、粉 |\n| 尘、有毒永等污染物,|\n| 造成酸雨和严重雾霍,|\n| 危害人体健康。|\n| 释放大量二氧化碳,|\n| 导致全球变暖。|\n生产过程\n占用耕地，破坏植被，导致水土流失、地表塌陷。\n破坏和污染地下水和地表水，产生粉尘、甲烷等废气，污染大气环境，危害人体健康。\n图 2.18 煤炭生产和消费过程造成的环境问题\n分析能源结构对碳排放的影响\n在消耗相同数量能源的情况下,不同类型能源所排放的二氧化碳量存在差别。燃烧单位能源所产生的碳排放数量称为碳排放系数。碳排放系数越大,排放量越多。优化能源结构，可以有效减少碳排放。消费某种能源 $i$ 的碳排放量计算公式为: $A_{i}=B_{i} \\times C_{i}$\n式中,$A_{i}$ 为 $i$ 类能源碳排放量;$B_{i}$ 为 $i$ 类能源碳排放系数;$C_{i}$ 为 $i$ 类能源消费量。\n各类能源的碳排放系数：煤炭为 0.7,石油为 0.54,天然气为 0.39,非化石能源约为 0。\n表 2.1 中国与世界能源结构（2020）\n| 主体 | 各类能源所占比例 $/ \\%$ | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | 煤炭 | 石油 | 天然气 | 非化石能源 |\n| 中国 | 56.5 | 19.3 | 8.3 | 15.9 |\n| 世界 | 27.2 | 31.2 | 24.7 | 16.9 |\n1. 消耗相同数量的煤炭、石油和天然气时，煤炭、石油和天然气碳排放的比例关系怎样?试简要计算。2. 根据表2.1的数据，如果我国的能源消费结构调整到世界平均水平,可减少多少比例碳排放?\n## 我国末来能源需求与能源安全\n世界能源发展呈现能源生产、储存、输送等技术创新活跃，能源利用向清洁、低碳、高效方向转型,能源需求总量增长变缓等趋势。\n在此大背景下，作为世界上最大的能源消费国，我国末来的能源消费主要表现为以下特点 (图 2.19)。\n- 能源消费总量将继续增长,但增速降低。\n1. 我国主要能源消费类型的末来变化与我国资源特点之间有怎样的关系?2. 煤炭的使用预期何时达到峰值？煤炭消费减少对改善我国环境有哪些意义?\n图2.19 2005-2050年中国能源结构变化示意 - 煤炭在很长一段时间内仍然是最主要的能源,但其在能源结构中的比例将不断降低,消费总量也将在率先达到峰值后持续下降。\n- 核能、水电、太阳能和风能等非化石能源在能源结构中的占比将显著提高。- 石油、天然气消费量将进一步增长,但受我国油气资源储量和生产能力限制,末来相当长的时期内对国外石油和天然气资源高度依赖的状况可能难以得到根本改善。\n保障我国末来的能源安全,需要采取以下措施。\n- 充分发掘常规能源的资源潜力,通过转变发展方式、调整产业结构、发展节能技术、提倡节约消费等途径,提高能源利用率。- 改善能源结构,大力发展低碳能源,包括可再生能源（水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能、垃圾能源化利用等)、核能和天然气等 (图 2.20)。- 开辟多元、稳定的国际能源供应市场,确保能源运输通道畅通;加强国家战略能源储备,提高应对国际能源市场冲击的能力。\n风能、太阳能发电 (内蒙古乌兰察布)\n潮汐电站（浙江温岭）\n核电（广东台山）\n可燃冰 ( 南海可燃冰钻井平台)\n图 2.20 主要低碳能源类型示例\n## 理论创新帮助中国摘掉“贫油国”的帽子\n20 世纪 40 年代末之前,世界发现的油气田主要分布在地质时期的海洋沉积地层 (称为海相沉积) 中，由此总结、升华形成的石油成因理论，称为“海相生油理论”。\n中国缺少可生成石油的海相沉积地层。因此,在 20 世纪 $20-40$ 年代国内外盛行“中国贫油论”的悲观论调，认为“中国绝不会生产大量石油”。\n然而,从 20 世纪三四十年代开始,中国地质学家就一直尝试在陆地上的沉积物 (称为陆相沉积) 中寻找石油。1955年,我国正式在东部中生代、新生代陆相沉积盆地进行石油勘探,1959 年国庆前夕，在松辽盆地发现大庆油田，从而宣告“中国贫油论”终结，并由此总结、升华形成了“陆相生油理论”\n中国科学家建立和发展的陆相生油理论是与海相生油理论并列的重要理论体系,是对石油地质学的极大丰富和完善。在陆相生油理论指导下，我国继大庆油田之后,在华北平原、江汉平原等陆相沉积盆地中，又发现了胜利、大港、任丘、辽河、东墣、南阳等多个储量在亿吨以上的大油田。\n图 2.21 中国主要油气盆地分布第三菖\n## 中国的耕地资源与粮食安全\n1994年美国的莱斯特・布朗发表报告《谁来养活中国》，预测到 2030年，中国的粮食缺口将达到 3.69 亿吨,不仅中国无法养活自己,世界市场也负担不起,并预言“粮食的短缺危机将使中国的经济奇迹过早结束”。20多年过去了,中国的粮食问题显然没有沿着布朗所担心的方向发展，这是否意味着布朗的担忧是杞人忧天?我国粮食安全面临哪些挑战?\n## 粮食生产安全的资源基础\n粮食安全是指保证人们能够及时得到生存和健康所需要的足够食物。粮食生产、储备、流通、进出口四个环节中，任何一个环节出现问题，都可能危及粮食安全。\n对我国这样一个人口大国而言,粮食安全是国家安全的基本物质保障。作为对布朗及国际社会担忧的回应,我国国务院于1996年发布了《中国的粮食问题》白皮书,明确阐述了我国“立足国内资源,实现粮食基本自给” 的一贯立场。这意味着,我国把粮食安全建立在国内粮食生产的基础之上，需要粮食总产量与粮食需求量大致持平。\n粮食生产以水稻、小麦、玉米、大豆等作物种植为基础,粮食总产量是耕地面积与单位耕地面积产量的乘积,不仅与耕地的数量和质量有关,还与耕地所在区域的热量、水和光照等资源的时空配置有关。我国人口众多,季风气候显著、干早区面积广大、多丘陵山地，耕地资源与粮食生产能力具有以下特征。\n- 人均耕地少，后备耕地资源有限。尽管我国的耕地面积约占世界的 $9.5 \\%$,但人均耕地面积仅有世界平均水平的 40\\%。随着人口持续增长和各类建设用地的扩展,人均耕地面积不断减少；可开发的后备耕地资源数量少、质量低，开发难度大。- 耕地质量总体欠佳,退化和污染问题严重。我国约 $70 \\%$ 的耕地为中、低产田（图 2.23。。已民耕地存在水土流失、荒漠化、土袞肥力降低等问题,并遭受“三废”、化肥和农药残留、农膜等污染。\n■ 优等地\n1.哪些自然环境\n高等地因素影响我国的耕地\n■ 中等地质量?低等地\n2. 哪些人类活动影响我国的耕地质量?\n耕地质量等级反映了由土地自然因素和社会经济条件所决定的土地质量差异。从优等地到低等地，土地生产能力从高到低。中等地和低等地一般称为中、低产田。\n图 2.232015 年我国各质量等级耕地占总面积的比例\n- 耕地空间分布不均，水土资源配置不佳。我国约 $90 \\%$ 的耕地分布在季风气候区，东部平原丘陵地区集中了我国 70\\%以上的耕地。南方地区水热资源充足，耕地以水田为主，集中了全国 $90 \\%$ 以上的优等地和高等地,是城镇化与工业化占用优质耕地最为严重的地区。北方地区水热资源有限，耕地以旱地为主，分布着全国 75\\%的中等地和 $90 \\%$ 的低等地，是我国新增耕地的主要分布区,但新增耕地往往都是质量较低的耕地（图 2.24 ）。西北地区耕地仅分布在水资源条件相对较好的绿洲。\n我国每个省级行政区优等地、高等地、中等地和低等地所占的比例不同。平均耕地等级最高为高等地,最低为低等地。香港、澳门特别行政区和台湾省缺少数据。\n图 2.24 中国各省级行政区耕地平均质量\n## 思考\n1.我国耕地分布有哪些特点?\n2. 气候和地形是如何影响我国耕地分布的?- 农业气象灾害频发,粮食产量年际波动大。受季风气候影响，我国农业气象灾害种类多、频率高、强度大，平均每年约有 $30 \\%$ 的播种面积受灾。在重大水旱灾害发生的年份，我国粮食总产量减少 $10 \\%$ 以上。\n## 实现粮食安全的途径\n建立在国内粮食生产基础之上的粮食安全，意味着需要不断增加粮食总产量,以满足人口和消费水平增长带来的粮食消费需求。1949-2015 年,我国粮食产量增加速度约为人口增加速度的 2.2 倍，粮食安全状况得到了显著改善。1996年以来，我国人均粮食产量超过 400 千克,基本上实现了粮食供需平衡。\n扩大耕地数量和提高单位面积产量是增加粮食总产量的两个基本途径。1949年以前的数千年中,我国主要通过扩大耕地面积实现粮食总产量的增加。1949年以后,耕地数量增加有限,20 世纪 80 年代以后耕地面积和播种面积总体呈减少趋势,粮食总产量的增加主要是通过提高单位面积产量实现的（图 2.25)。\n图 2.25 1949-2020年中国粮食作物播种面积、粮食单产与总产量的变化\n提高粮食单位面积产量,主要依靠增加人力、物质和技术投人，从耕地利用率、养分和水热资源保障能力、作物品种和栽培技术以及田间管理水平等各个环节,挖掘提高粮食单位面积产量的潜力 (图2.26)。扩大农田灌溉面积与防洪排涝，平整土地\n大力施用农家有机肥和增施化肥\n使用农药防治病虫害\n培育推广粮食高产品种，研发综合配套栽培技术\n提高耕地复种指数，发展间作套种\n发展农业机械化\n图 2.26 提高单位面积产量的主要手段\n## 思考\n每种措施如何影响粮食单位面积产量?\n在粮食生产对粮食安全的基本保障基础上,我国还通过跨区域调剂、国际贸易和粮食储备等手段对粮食安全进行调节。\n- 通过粮食的跨区调剂，解决粮食生产与消费空间配置不均衡问题。20世纪六七十年代,我国维持着“南粮北调” 的格局，从有余粮的南方调拨大米到北方，主要用于保障北方缺粮地区居民的食用粮需求。自 1985 年起，我国粮食供需的空间调配演变为“北粮南运”,从北方余粮区流向南方缺粮区的粮食以玉米为主,主要是适应畜牧业发展对饲料用粮的需求。我国粮食净调出区主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、河南、安徽等省级行政区。然而,这些省级行政区都易受农业气象灾害影响,如果同时或大部分遭受重大自然灾害,将严重威胁国家粮食安全。- 充分利用国际粮食（包括谷物和大豆）市场，是我国保证粮食安全的重要辅助手段之一。20 世纪 90 年代中期以前,我国以净进口谷物为主,主要通过进口小麦,解决我国食用粮总量不足与结构性短缺的问题。20 世纪 90 年代中期到 21 世纪初,我国粮食进出口大体平衡。21 世纪以来,我国粮食净进口量持续增加,其中进口大豆约占进口粮食总量的 $60 \\%$,占大豆消费总量的 $80 \\%$ 以上 (图 2.27 )。进口大豆可以充分利用国外自然资源,但过度依赖进口会导致我国大豆和以大豆为原材料的产品受制于他国，在一定程度上影响粮食安全。\n注: 大豆对外依存度 $=$ 大豆净进口量 / 大豆生产量 + 大豆净进口量 $)$\n图2.27 1980-2014年我国大豆的产量、净进口量和对外依存度\n- 建立粮食储备。在我国独具特色的现代粮食安全保障体系中,最为重要的就是“统购统销” 政策和国家粮食储备制度,它们充分体现了我国古代“量人为出,食陈储新” 的思想。其中，粮食储备是维护我国粮食安全的基本制度,对国家的粮食安全起着“蓄水池” 的作用。现代粮食储备除延续历史上的救荒功能外，还具有调节国内外粮食市场秩序、应对突发事件等功能。\n(1)“统购统销” 是指国家对粮食的统一计划收购和计划供应政策,从 20 世纪 50 年代初开始实行,到 80 年代之后,随着我国粮食供应能力的提高，该项政策被取消。\n## 我国的中央储备粮\n中央储备粮,是我国中央政府储备的粮食和食用油,用于调节全国粮食供求总量,稳定粮食市场,以及应对重大自然灾害或者其他突发事件等情况（图 $2.28)$。其目标主要是抑制全国性的市场波动和重大突发事件引发的局部市场波动,主要功能属于战略储备,兼顾部分调剂市场的后备储备功能。根据我国《中央储备粮管理条例》,出现以下三种情况时,才能动用中央储备粮: 一是全国或者部分地区粮食明显供不应求或者市场价格异常波动;二是发生重大自然灾害或者其他突发事件需要动用中央储备粮;三是国务院认为需要动用中央\n调节粮食市场\n救灾备荒\n应对战争等突发事件图 2.28 我国中央储备粮的主要功能储备粮的其他情形。\n## 活动\n讨论规避粮食进口给我国带来粮食安全风险的措施\n在全球化背景下,通过国际贸易进口粮食是满足粮食需求的重要手段之一。鉴于我国耕地紧张、农业生产成本高,有人建议我国维持粮食安全应充分利用国际粮食市场。但如果直接从国际市场大量进口粮食，一来可能会引起国际粮价大幅上涨，即“大国效应”，导致“买得贵”;二来国际市场贸易量有限，末必能满足我国庞大的需求，导致“买不到”。近些年世界粮食储备降到了 30 年来的最低点,国际粮价大涾已在 30 多个国家诱发粮食危机，甚至损害了这些国家的经济增长并危及其政治安全。\n综合考虑影响粮食安全和国家安全的各方面因素，收集有关资料,讨论以下问题。\n1. 除“买得贵” 和“买不到” 风险外,利用国际粮食市场还可能存在哪些风险?2. 为了能够在保障国家安全的前提下充分利用国际粮食市场，你认为我国可采取怎样的措施?\n## 末来粮食安全的耕地保障\n我国已将粮食安全上升到国家安全战略高度,确立了“以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑” 的国家粮食安全战略，目标是“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”。\n但末来 10-20年,我国人口规模在达到峰值之前将持续增加，即使饮食结构将随着生活水平的提高而发生重大调整,粮食总需求量仍将增加。我国末来粮食安全面临众多挑战（图 2.29)。\n粮食需求刚性增长,粮食供求将长期处于勉强平衡状态\n受耕地、水资源、气候等因素的影响，粮食产量继续增长难度越来越大\n粮食品种结构和生产布局矛盾突出\n国际市场粮食价格大幅波动，宏观调控难度加大\n图 2.29 我国粮食安全面临的主要挑战\n在一定技术条件下，耕地的数量和质量决定粮食综合生产能力。耕地的数量、质量和生态安全必须支撑我国的粮食安全。人多地少的国情,决定了我国保障国家粮食安全,不能通过扩大耕地面积增加粮食产量,而是要保护耕地资源,确保我国的耕地数量和生产能力。\n为确保粮食安全所必需的耕地资源,我国实行了最严格的耕地保护政策,划定了具有法律效力的耕地红线,确保耕地保有量在 18 亿备 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 以上，确保基本农田不低于 15.6 亿亩。守住耕地红线,首先要做到已经确定的耕地红线绝\n(1) 亩为我国市制土地面积单位,1 亩 $=1 / 15$ 公顷。不能突破,已经划定的城市周边永久基本农田绝不能随便占用。其次要做到建设占用多少基本农田,就要补充多少数量和质量相当的基本农田,做到占补平衡。\n耕地红线不仅是数量上的,也是质量上的。为保护与改善耕地质量和可持续利用能力,实现以质换量、藏粮于地,我国实施了高标准农田建设以及耕地质量保护与提升、耕地重金属污染治理、水土保持与坡耕地改造、高效节水等一系列水土资源保护项目,以实现高产田的稳产保育和中、低产田的地力提升,增加粮食单位面积产量,减小对耕地数量需求的压力。针对各区域中、低产田存在的突出问题，我国确定了各区域的耕地质量提升任务（图 2.30、表2.2)。\n图 2.30 我国不同类型的中、低产田主要问题区域表 2.2 我国不同区域中、低产田的主要问题与质量提升的重点任务\n| 区域 | 主要问题 | 农田质量提升的重点任务 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 东北及内蒙古 } \\\\ \\text { 地区 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 中、低产田集中分布，黑土地土 } \\\\ \\text { 壤退化严重 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 黑土区用养结合，防治水土流失，改良培肥;} \\\\ \\text { 风沙盐碱区实施保护性耕作，推广滴 (喷) 灌 } \\\\ \\text { 和水肥一体化技术，增施有机肥 }\\end{array}$ |\n| 华北平原地区 | $\\begin{array}{l}\\text { 中、低产田分布较广,耕层变 } \\\\ \\text { 浅,土壤蓄水保肥能力下降,地 } \\\\ \\text { 下水超采 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 发展节水灌溉技术,增施有机肥,秸秆还田,} \\\\ \\text { 改善耕层结构 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 长江中下游及 } \\\\ \\text { 南方区 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 中产田分布较多，土壤酸化日益 } \\\\ \\text { 加剧，污染严重 }\\end{array}$ | 治酸控污,低产坡耕地改造或退耕恢复植被 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 西北和黄土高 } \\\\ \\text { 原地区 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 中、低产田集中分布,干旱缺 } \\\\ \\text { 水,土壤贫痴,耕地退化和次生 } \\\\ \\text { 盐渍化严重,地膜残留污染严重 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 发展节水农业以及退耕还林还草,治理水土流 } \\\\ \\text { 失,防治次生盐渍化,回收残膜 }\\end{array}$ |\n| 青藏高原区 | $\\begin{array}{l}\\text { 中、低产田集中分布,生态脆 } \\\\ \\text { 弱，不利于农业生产 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 开展高原特色生态农田建设,恢复植被,减少,} \\\\ \\text { 水土流失,有效治理土地沙化现象 }\\end{array}$ |\n## 我国古代农业生产中的东方智慧\n土地在我国始终是十分紧缺的资源,我国古代的农业生产一直重视在扩大耕地数量和高强度利用耕地的同时,维护耕地质量、化害为利,创造了一整套独特的精耕细作、用地养地、物质循环利用等方面的技术体系，充分体现了东方智慧。\n- 突破自然限制,不断扩大可崖殖空间: 修建梯田减轻了山地土地开发带来的水土流失,使耕地得以向丘陵山地扩展;建立的基塘生产模式,促进了珠江和长江三角洲地区低湿地区的农业开发，被认为是生态农业的典范。- 精耕细作、保持土壤肥力与提高土地利用率: 精耕细作是一种能够提高产量且对土地破坏更小的、投入尽可能多的耕作模式，是中国传统农业的基本特征之一。精耕细作包括选种育种、合理耕作、施肥、保墑灌溉、田间管理等技术措施;利用多种形式的土地利用方式,提高复种指数;施用以人畜粪便为主的农家肥,保持和增加土壤肥力。精耕细作通过多种经营、农牧结合、兴修水利、革新生产工具等一系列改善生产条件的措施,利用自然界的物质循环,维持生态平衡,在有限的土地面积上获得较高的单位面积产量。- 化害为利: 修建于战国时期的都江堰解决了岷江分流、排沙、控制进水流量等问题，在灌溉的同时消除了水患;养鸭治蝗等利用天敌防治有害生物的方法,在消灭害虫、保护庄稼的同时也促进了养殖业的发展。\n## 第四节\n海洋空间资源开发与国家安全\n图 2.31 海洋漂浮城市设计效果图\n在 2019年中国海洋经济博览会上,由我国企业研发的海洋漂浮城市项目亮相。该海洋漂浮城市通常通过锚索稳定,也可以安装驱动装置,在海上随意移动;设施齐备,可抗击 17 级以上的台风;产生的废弃物都经环保设施统一处理,可实现废物利用。海洋漂浮城市对人类开发海洋空间有什么重要意义?在面临陆地空间过度饱和、人口爆炸、资源枯竭、环境恶化等一系列挑战的今天，海洋空间资源开发对保障国家安全有哪些作用?\n## 海洋空间资源开发\n海洋是人类赖以生存和发展的第二空间。世界人口的迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用越来越受到关注。随着人类开发利用技术的日渐成熟，海洋空间将成为人类活动的重要舞台。\n人类最初对海洋空间资源的开发利用主要为海岸和近海的渔盐之利和舟楫之便，其中滩涂是海洋空间资源中人类开发最早、利用最多的部分。滩涂是位于大潮时高潮线以下、低潮线以上的亦海亦陆的特殊地带，可为人类提供盐田、耕地、水产养殖、旅游等多种服务（图 2.32)。\n滩涂可开辟为盐田，是盐化工原料基地。图为天津长芦盐场。\n滩涂可作为水产养殖场地。图为福建霞浦滩涂养殖。\n图 2.32 滩涂的主要利用方式示例\n排盐后的土地可以用来植树造林、种植粮食和牧草。图为江苏盐城海水稻。\n盐沼湿地等风光可进行旅游开发。图为辽宁盘锦红海滩。\n海洋不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。海面上活动要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动,深海活动要适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境。海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。上述特点使海洋空间资源的开发与利用技术难度大，资金投人大，风险大。\n海洋空间资源的开发利用对于缓解沿海地区人地矛盾、开发海洋资源、扩展人类生存空间具有不可估量的价值。20 世纪 60 年代以来,随着海洋工程技术逐步提高,建筑材料性能不断改善,大规模的海洋空间利用应运而生。目前,海洋空间的开发与利用已成为全球的热点。\n现代海洋空间资源的开发范围逐步向深海及海底延伸,服务于工业、农业、军事、交通运输等多个领域 ( 图 2.33 )。\n图 2.33 海洋空间资源开发与利用示意\n## 思考\n1. 按照海岸、海面、水体、海底的划分，将图中各项空间利用方式进行归类。2. 这些海洋空间利用方式中,哪些属于已广泛采用的,哪些属于设想中的?\n## 对国家资源安全的影响\n在各种条件相同的情况下，国土空间的增大意味着可从中获得更多数量和种类的资源,这对增加一个国家或地区的资源供给十分重要。\n对于拥挤不堪的陆地空间来说，辽阔的海洋空间资源是人类社会当前和末来生存与发展的广阔天地。例如，围海造地、填海造陆、建造人工岛屿或海上城市，可以拓展人们的生产和生活空间，缓解陆上特别是沿海地区土地资源紧张的局面；在海岸、海上或海底修建桥梁、隧道、机场、港口和管线等设施,可以改善岛屿与陆地的通达性 ( 图 2.34)。\n围海造地：荷兰从 13 世纪就开始围海造地,是世界上围海造地极有成效的国家之一。目前,荷兰有 $1 / 5$ 的国土是通过围海造地获得的。通过围海造地，荷兰的耕地面积扩大了 $1 / 3$，跻身欧洲主要农业大国行列。\n人工岛：朱美拉棕榈岛是阿联酋迪拜棕榈岛工程所建的第一个人工岛,目的是解决自然沙滩被开发殆尽的问题。该岛始建于 2001 年，由一个棕榈树干形状的主岛、17个棕榈叶形状的半岛和顶部新月形防波堤三部分组成。棕榈树的形状能最大限度地扩展沙滩面积。\n图2.34 通过海洋空间资源开发拓展陆地空间示例\n填海造陆：香港国际机场位于香港特别行政区赤鱲角,1998 年 7 月启用,占地 1255 公顷,其中 75\\%是填海造陆而成的。2016年4月，香港国际机场第三跑道填海工程获批，计划在现有机场以北填海拓地\n跨海桥隧：港珠澳大桥跨越伶仃洋，东接香港,西接珠海和澳门,总长约 55 千米,是迄今世界上最长的跨海大桥。港珠澳大桥集桥、岛、隧于一体,其中海底隧道约6.7千米。通车后，从香港到珠海的驾车时间由 3 个多小时缩减为半个多小时。\n海洋空间是海洋生物资源、海水化学资源、海洋石油天然气及其他矿产资源等海洋资源赋存的场所。拥有海洋空间,就拥有了对各种海洋资源开发和利用的权利。开发与利用海洋资源,可以丰富资源类型,缓解陆地上资源紧缺的局面，对保障国家资源安全意义重大。海底可为易燃、有毒、有放射性的资源提供储藏场所。海底水温低且变化平缓、压力稳定,用以储存石油、矿石、化工原料、核废料等,不仅可以节省日益紧缺的陆上土地资源,又可以减少这些资源对陆上环境的潜在威胁。\n## 对国家海洋国土安全的影响\n海洋国土是指在国家主权管辖下的特定的海域及其上空和底土,不仅包括一国的内水和领海,还包括该国管辖的专属经济区和大陆架,是内水、领海、毗连区、专属经济区、大陆架等所有管辖海域的总称。\n根据《联合国海洋法公约》,一国的内水、领海属于国家领土的组成部分，国家对其行使主权，对其内的一切人和物享有专属管辖权;而对在毗连区、专属经济区和大陆架上的国土并不享有完全排他的主权，只享有某些事项的管辖权和对自然资源的主权权利。\n0. 案例\n## 《联合国海洋法公约》规定的国家海洋权益\n海洋权益是国家在海洋上依法享有的政治、经济、安全等各方面的权利和利益的总称。《联合国海洋法公约》规定一国在海洋国土范围内主要享有如下权益。\n在毗连区,享有对海关、财政、移民和卫生的管制权;在专属经济区和大陆架，享有勘探开发自然资源的主权权利,享有对海洋环境保护和保全、海洋科学研究、海上人工设施建设的管辖权。\n可依法开发海洋国土范围内的石油、天然气、可燃冰、海底多金属结核等自然资源,发展矿产资源、渔业等海洋经济产业;可依法在海洋国土范围内采取外交、军事等手段,防止发生海上军事冲突,使海洋成为国家安全的国防屏障;可依法在海洋国土范围内开展海洋科学研究、海洋污染防治等活动,以认识海洋自然规律、保护海洋环境\n此外,《联合国海洋法公约》规定，各国享有在公海航行、飞越、捕鱼、科研、敷设电缆管道和建造人工岛屿、设施的自由权利。海洋国土是国土的重要组成部分。中国可主张管辖海域面积约为 300 万平方千米;中国还拥有总长约 1.8 万千米的大陆岸线和总长约 1.4 万千米的海岛岸线,以及大大小小的海岛 11000 多个。这些海域、海岸线和岛屿等一起构成了我国广阔的海洋空间资源。\n开发和利用海洋空间资源,是宣示海洋国土主权、体现和行使海洋权益的重要途径和手段,可以提高国家对海洋国土的管控能力,对保障国家领土和主权完整、确保海上通道安全、扩展战略纵深、维护国家海洋权益等方面均有重要的战略意义。\n随着各国对海洋空间资源开发和利用范围的扩大,相关国家之间产生海洋利益争端的概率也相应增加,尤其是在争议海域进行的空间资源的开发和利用活动,可能会导致国家间的冲突和摩擦,进而影响相关各国的国家安全。如何在《联合国海洋法公约》和相关法律的框架下,通过对话协商的方式和平处理海洋空间资源争端,保障国家安全,需要相关国家的共同努力。\n## 活动\n## 讨论永兴岛开发对我国海洋国土安全的意义\n2012 年,我国为便于对西沙群岛、南沙群岛和中沙群岛进行有效的行政管理,在海南省设立三沙市，把永兴岛作为三沙市市政府驻地（图 2.35）。\n图 2.35 三沙市地图与市政府所在地永兴岛的遥感影像永兴岛是南海诸岛中少数具有供人类长期居住条件的天然岛屿之一。它从珊瑚岛礁演化为有淡水资源和植被、土壤覆盖，适合鸟类、陆地动物乃至人类生存的岛屿,至少经历了数千年的时间。\n自有人在永兴岛上长期生活以来，人们就不断采取措施，克服土地资源紧张、淡水资源匮乏、交通不便等困难,特别是其在成为三沙市政府所在地后，永兴岛上的面貌发生了巨大变化（图 2.36）。\n-采用吹沙造陆的方式填海造地，扩大永兴岛的陆地面积。扩建后的永兴岛与石岛连为一体。\n-在扩建后的岛上，建设海港、机场、通信设施、学校、医院、银行、邮局、超市等基础设施。其中，岛上3000米长的机场跑道可起降中型客机，码头可停靠 5000 吨级船只。\n-修建、扩建柴油发电、太阳能发电装置,有效保障岛上的电力供给。\n- 修建雨水收集设施、海水淡化厂，满足岛上居民的生产和生活用水需求，并对城市污水进行处理再利用。- 通过水培、无土栽培方式种植蔬菜，实现居民蔬菜基本自给。\n500 千瓦独立光伏智能微电网\n蔬菜无土栽培\n海水淡化厂\n处理后的污水用来浇灌植物\n图 2.36 三沙市永兴岛人工改造示例 1. 永兴岛的陆地空间发生了哪些变化?\n2. 保障岛上居民生活所需的饮水、食物、电力等正常供应所面临的困难是什么?如何克服这些困难?3. 新建机场和港口对维护国家海洋领土安全有什么重要意义?\n## 2. 本章要点\n1. 资源安全问题源于资源需求与供给关系的失衡,其主要影响因素包括自然界供给资源的能力,人类发现、获取、调节资源的能力,人类社会对资源需求的数量和质量等。2. 我国能源生产量和消费量均居世界前列,主要以煤炭为主。目前存在能源供给与消费空间配置错位、油气资源后备储量不足、煤炭资源利用导致的环境问题严重等问题。3. 石油自给率的逐渐降低是我国能源安全存在的主要风险。发掘能源潜力、改善能源结构、加强战略储备等是保障我国能源安全的主要途径。4. 我国粮食安全的保障途径主要有扩大耕地数量、从技术等层面提升单位面积产量、适当进行跨区调配等。18 亿亩耕地红线是我国粮食安全的重要保障。\n5．海洋空间资源开发通过影响资源安全、领土安全等影响国家安全。\n## 问题研究\n## 如何“藏粮于地”\n我国是一个人口众多的大国,解决好吃饭问题始终是治国理政的头等大事。万物土中生,有土斯有粮。实施“藏粮于地” 战略,是保障我国粮食安全的重要战略举措之一。如何理解“藏粮于地”，如何才能做到“藏粮于地”?\n## 理解“藏粮于地”的分析提出“藏粮于地” 剖析历史和现实中“藏提出当地“藏粮于地” 含义战略的原因粮于地” 的案例的可行方案\n## 知识拓展\n## 资料 1“藏粮于地” 的含义\n“藏粮于地” 强调的是可持续的粮食生产能力，广义上看，它有三层含义。一是确保具有粮食生产能力的耕地面积。这些具有生产能力的耕地可以暂时不种但不可以减少。二是同等面积的耕地要生产更多的粮食,也就是保护和提升耕地的质量,不能使耕地生产能力减退或受到破坏。三是在粮食生产相对充足的情况下，让退化的耕地休养生息，从而保障和提升耕地的生产力；一旦出现粮食紧缺的状况，这些耕地可很快恢复粮食生产，满足国内粮食需求。\n## 资料分析\n1.“藏粮于地” 与“藏粮于仓”的粮食储备强调的重点有何差别?\n2. 从决定粮食总产量的因素来看,在已划定 18 亿亩耕地红线的前提下，“藏粮于地”的关键是什么?\n## 资料 2 实施“藏粮于地” 战略的背景\n“藏粮于地” 基于以下认识：一是粮食供应充足,可以有富余的耕地用来休养生息;二是耕地质量降低的问题突出,确实需要提高耕地生产能力。\n我国长期以来实行的“藏粮于仓、以丰补歉”的策略有效地保障了我国的粮食安全。自 20 世纪 90 年代后期以来,我国总体上末出现粮食供给不足的问题。\n然而,在过去数十年中,为解决温饱问题,我国农业生产一直沿循高投人、高产出模式。在我国粮食生产连年增产的同时,耕地长期高强度、超负荷利用,化肥农药过量使用,造成土壤有机质含量偏低、耕地生产力下降等退化问题。进行高标准农田建设,使耕地从质量不高的“亚健康” 状态中得到恢复,对于提高我国粮食安全的可持续保障能力至关重要。\n目前,我国又面临粮食产量、粮食库存量和粮食进口量“三量齐增”的局面。国内粮食库存增加导致仓储补贴负担较重;粮食生产成本高于进口成本,使国内外市场粮价倒挂明显。利用现阶段国内外市场粮食供给充足的时机,调减粮食种植面积,在部分地区实行耕地轮作休耕,既有利于耕地休养生息和农业可持续发展,又有利于平衡粮食供求矛盾、稳定农民收人、减轻财政压力。\n## 资料分析\n1. 我国实施“藏粮于地”有哪些有利条件?2.“藏粮于地”对解决保障粮食安全与耕地质量之间的矛盾有什么作用?3. 如何理解“藏粮于地” 对解决粮食储备成本与粮食稳定供给之间矛盾的意义?\n## 资料 3 如何“藏粮于地”\n“藏粮于地”的前提条件是必须拥有足够数量的优质耕地。耕地在我国始终是十分紧缺的资源，在耕地数量不足的情况下，质量就显得尤为重要。\n“藏粮于地” 可以借鉴我国古代农业生产的智慧。我国传统农业的优点就是通过施肥和精耕细作,使土地越种越肥,复种指数和单位面积产量不断提高,特别是通过施肥,使物质得到循环利用,从而达到持续发展的目的。此外,我国古代还采取修筑梯田、基塘生产、兴修水利工程、作物轮作等措施改进和维护耕地质量。\n在现代,提升耕地质量,可以从以下几个方面着手：建设高标准农田、提升土壤肥力、减少农田环境污染和改善农业生产条件。全国各地针对各自耕地质量存在的问题，因地施策。\n- 吉林省颁布黑土地保护条例,规定对质量严重退化或者污染严重的黑土地,实行轮耕、休耕或者退耕还林、还草、还湿地,同时采取土壤工程技术等污染防治措施,推进连片治理。- 辽宁铁岭县对 6000 多公顷农田实施秸秆粉碎还田、增施有机肥、玉米大豆轮作等黑土地保护利用综合措施。3年后项目区耕层厚度、土壤有机质含量和粮食单位面积产量,均有所增加。- 黄淮海地区的土地盐碱化问题十分严重。这里的人们采取引淡淋盐、井灌井排、营造防护林等综合治理措施，调节和控制土壤中的水盐运动，使耕地质量得到显著提升。- 江苏张家港善港村农民以前大量使用化肥农药,对环境造成严重污染。如今他们不用农药、不用化肥、不用除草剂、不用生长激素,在农作物收割后的田里种上红花草、苕子等绿肥作物,待其长大后将其翻压在土中,以增加土地肥力。- 甘肃玉门六墩乡昌河村原是一个土壤盐碱化严重的“碱窝子”,经过多年的改良,可以种庄稼了。尤其是经过拉沙换土和麦草翻地后,土壤有机质含量不断提高,农作物单位面积产量也得到增加。\n## 资料分析\n1. 中国传统农耕文化对“藏粮于地”有什么借鉴意义?2. 在现代耕地质量提升的案例中,选择两个案例,说明当地耕地质量提升方式与自然环境及耕地资源特点的关系。\n## 执行任务\n步骤 1 收集“藏粮于地” 的现实案例\n收集本省级行政区实施“藏粮于地” 战略的现实案例,重点说明其提升耕地质量的方式，并剖析其与区域自然环境及耕地资源特点的关系。\n## 步骤 2 提出“藏粮于地”的可行建议\n针对你家乡维持可持续粮食生产能力的主要需求,运用相关地理知识,提出“藏粮于地”的可行建议。\n## 步骤 3 交流与分享\n与同学交流你收集的案例以及提出的“藏粮于地” 的可行建议。\n## 第三章\n## 环境安全与国家安全\n人类活动造成的环境污染、生态破坏、全球气候变化等环境问题,会损害自然环境的服务功能。如果这些问题的严重程度超过某个限度,就会演化为威胁人类社会的环境安全问题。各类环境安全问题分别以不同的方式对国家安全产生重大影响。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n- 环境污染如何影响环境安全和国家安全?- 跨境突发环境事件及其应对方式如何影响国家安全?- 建立自然保护区等生态保护措施对国家生态安全的意义是什么?- 全球气候变化与人为碳排放有何关系?- 全球气候变化对国家安全有哪些影响?应该如何应对?\n## 第一节环境安全对国家安全的影响\n图 3.1 巴西朗多尼亚州热带雨林破坏后的遥感影像在上一章讲到的两个教授打赌的故事中，赌输了的埃尔里奇联合同事，于 1995 年就事关环境与人类末来的趋势再次与西蒙打赌。埃尔里奇虽然认为末来全球气温将升高、大气污染将加剧、热带雨林将缩减等，但还是希望自己是打赌中输掉的一方。埃尔里奇为什么希望在打奢中输掉?我们赖以生存的环境是不是越来越不安全?\n## 环境安全问题\n当今人类生存与发展面临着日趋严重的环境污染、生态退化、物种减少或灭绝、全球气候变化等诸多环境问题。两位教授第二次打赌尚无最终结果，但体现了人类对末来环境安全状况的担忧。\n环境安全又称生态安全，是指自然环境受到的破坏与威胁处于环境或社会经济可承受的范围之内。从自然角度看,环境安全意味着自然环境及其服务能力处于良好的状况或没有遭到难以恢复的破坏。从人类社会角度看,环境安全意味着环境问题的危害程度与解决环境问题付出的代价，不至于严重影响社会经济发展。如果环境问题的严重程度超过某个临界值,就会成为环境安全问题（图 3.2)。\n图 3.2 环境安全临界值示意\na. 安全：小球在临界值的范围内摆动\nb. 临界：小球处于临界点上，向左运动重新回到安全范围，向右运动面临失衡风险。\nc. 不安全: 越讨临界值的球失去平衡，向下滚动不同的人类活动,对自然环境服务的需求不同,所要求的环境安全临界值不同。以水质安全为例,生活饮用水及水产养殖的最低水质标准高于其他行业 ( 图 3.3 )。如果水质劣于相应等级，就会产生与各受害主体相关的环境安全问题。\n图 3.32021 年我国地表水质状况及各主体安全用水范围\n有些环境安全问题具有突发性,是由超高浓度污染物排放、危险化学品泄漏、核泄漏等突然发生的严重环境污染事件导致的。这类环境安全问题能够在短时间内造成重大危害,需要采取应急响应措施。大多数事件的影响随着事件的结束而消失,环境重新回到安全状态 (图 3.4a)。但是,有些事件的影响可能几年甚至几十年内都无法彻底消除,导致环境长期处于不安全状态。例如，1986年切尔诺贝利核泄漏带来的影响至今尚末完全消除。\n有些环境安全问题是由污染物不断累积或生态退化逐步加剧导致的,它们需要经历很长时间的累积才能达到产生重大危害的程度。这类环境安全问题一旦发生,其影响会长期存在（图 3.4b )。例如,农田土壤中的坔、镉、铅等重金属长期累积,使土壤污染程度不断加重,最终导致粮食中的重金属含量超过食用安全标准。\na. 突发性环境安全问题\nb. 累积性环境安全问题\n图 3.4 不同类型的环境安全问题随时间演化的过程\n## 活动\n## 分析空气质量对不同人群身体健康的影响\n我国空气质量指数（AQI）是将常规监测的细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等空气污染物浓度简化成为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况（表3.1）。\n表 3.1 空气质量标准及对健康的影响\n| $\\mathrm{AQI}$ 数值及对应级别 | $\\begin{array}{c}\\text { 空气质量 } \\\\ \\text { 状况 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 对健康情况 } \\\\ \\text { 的影响 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 建议采取 } \\\\ \\text { 的措施 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}0-50 \\\\ \\text { 一级 }\\end{array}$ | 优 | | |\n| $\\begin{array}{l}51-100 \\\\ \\text { 二级 }\\end{array}$ | 良 | | |\n| $\\begin{array}{l}101-150 \\\\ \\text { 三级 }\\end{array}$ | 轻度污染 | 敏感人群有反应 | $\\begin{array}{l}\\text { 儿童、老年人减少长时间、高 } \\\\ \\text { 强度的户外活动 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}151-200 \\\\ \\text { 四级 }\\end{array}$ | 中度污染 | $\\begin{array}{l}\\text { 敏感人群反应明显,} \\\\ \\text { 一般人群出现眼睛不 } \\\\ \\text { 适、气喘、咳嗽、痰 } \\\\ \\text { 多等症状 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 儿童、老年人避免长时间、高 } \\\\ \\text { 强度的户外活动,一般人群适 } \\\\ \\text { 当减少户外活动 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}201-300 \\\\ \\text { 五级 }\\end{array}$ | 重度污染 | $\\begin{array}{l}\\text { 健康人群出现明显 } \\\\ \\text { 症状 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 儿童、老年人停止户外活动 } \\\\ \\text { 一般人群减少户外活动 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}>300 \\\\ \\text { 六级 }\\end{array}$ | 严重污染 | $\\begin{array}{l}\\text { 健康人群提前出现某 } \\\\ \\text { 些疾病 }\\end{array}$ | 所有人群避免户外活动 |\n1. 收集所在城市站点或最近城市站点当年或前一年1月和 7 月逐日的空气质量指数数据,统计各级别空气质量出现的天数，并绘制直方图。2. 比较敏感人群 (儿童、老人)、一般人群和健康人群在 1月和7月出现明显症状天数的差别,并运用相关地理知识,解释天数差别的形成原因。3. 当地是否出现过重度以上的污染情况?如果出现，对正常生产和生活有什么影响?\n## 环境安全问题对国家安全的影响及其应对\n环境安全在国家安全体系中居于十分重要的基础地位。国家安全需要具有支撑国家生存发展的自然环境,以及应对重大环境问题的能力。\n环境安全问题既可能通过危及生命和财产安全、损害自然环境的各种服务功能影响国家安全；也可能成为经济、政治和军事等安全问题的触发器和放大器,影响国家安全。\n环境安全问题在局地、区域乃至全球都可能发生。能够威胁一国的国家安全的环境问题,可能产生于本国,也可能来自其他国家,还可能是全球环境问题导致的。那些能够影响国家安全的环境安全问题虽然发生概率很小,却能造成重大损害或威胁,影响范围可能波及全国。\n为保障环境安全,必须维护作为国家或区域社会经济可持续发展自然基础的自然环境的服务功能，妥善应对涉及环境的重大问题。\n环境安全风险既与环境问题的严重程度有关,也与人类及自然环境本身对环境问题损害或威胁的敏感程度及抵抗能力有关。因此,应对环境安全问题、降低环境安全风险可从两个途径人手：一方面是加强环境保护,改善环境的调节功能,减少环境问题出现的概率,降低环境问题演变成为环境安全问题的可能性；另一方面人类要尽量避免在高环境安全风险区从事生产和生活活动,提高承受环境安全风险和应对环境安全问题的能力（图 3.5 )。\n降低环境安全风险的基本途径：(1)降低环境问题严重程度。图中左下圆从虚线到实线,代表采取措施后环境问题严重程度减小。(2)减少人类社会受损害的可能性。图中右下圆从虚线到实线,代表采取措施后人类社会受损害的可能性减小。\n图 3.5 降低环境安全风险的基本途径合理有效地应对环境安全问题，不但能够化解危机，还可增强社会响应能力，降低甚至消除此类环境安全风险。\n“黑天鹅事件”与“灰犀牛” 式危机\n17 世纪之前的欧洲人相信一件事一一所有天鸥都是白色的,“黑天鸦”曾经是欧洲人言谈与写作中的惯用语,用来指不可能存在的事物。但随着 1697 年英国探险家约翰-拉森在澳大利亚西部发现了黑天鸫,这个不可动摇的信念崩溃了,黑天鸥在欧洲人眼里变成了不吉利的象征。2007年美国学者纳西姆 - 塔勒布在《黑天鹅: 如何应对不可知的末来》一书中,把不可预测但又可能产生重大影响的小概率事件,称为“黑天鹅事件”。该书指出:“黑天鹔的存在喻示着不可预测的重大突发事件,它在意料之外,却又改变一切,但人们总是对它视而不见,并习惯于以自己有限的生活经验和不堪一击的信念来解释这些意料之外的重大冲击，最终被现实击溃。”“黑天鸦事件” 具有三个特征：稀有性,发生可能性微乎其微;不可预测性,发生是随机的;冲击性,一旦发生可能会造成人员伤亡、财产损失、环境破坏及心理影响等严重后果。原油泄漏、核电灾难等难以预料的突发环境事件是环境安全领域的“黑天捣事件”。\n如果说“黑天鸦” 是小概率的突发灾难，那么“灰犀牛” 就是大概率的潜在危机。灰犀牛生活于非洲草原,体型笨重,反应迟缓。人们长年看得见成群的灰犀牛在远处吃草，很少担心其靠近并造成伤害。然而，一旦成群的灰犀牛向你狂奔而来，你会猝不及防，直接被踩倒在地。美国学者米歇尔 - 渥克于 2013 年 1 月在达沃斯全球论坛上首次用“灰犀牛” 比喻大概率且影响巨大的潜在危机，后来又在其著作《灰犀牛：如何应对大概率危机》中作了进一步阐述。“灰犀牛”带来的危机往往具有极大的破坏性，在爆发前往往有明显迹象，并非毫无征兆。但不幸的是，人类总是抱着侥幸甚至傲慢的心态看待这些征兆，直至大规模危机最终爆发。“灰犀牛”式危机背后的原因是人们忽视末来风险,不愿意为避免可能的灾难而付出眼前的代价。在环境安全领域，生态退化、土壤重金属污染等问题都具有“灰犀牛”式危机的特点。\n## 第二节环境污染与国家安全\n2010年 4 月20日，英国石油公司庆祝获得美国政府 2009 年度安全奖的当天，该公司租赁的“洕水地平线” 海上石油钻井平台在黑西哥湾水域发生爆炸并沉没，导致美国历史上最严重的漏油事件。在美国政府的压力下,英国石油公司为墨西哥湾溢油事故付出了数百伧美元的代价。这类穴发环境事件的危龶有什么特点?是否会影响国家安全?\n图 3.6 墨西哥湾的原油泄漏\n## 突发环境事件影响国家安全\n在导致环境安全问题的环境污染中，突发环境事件较累积性环境污染更有可能影响国家安全。\n突发环境事件是指由自然或人为因素导致的、突然爆发并造成严重影响的重大环境污染事件,如突发性的大气污染、水污染、海洋污染,以及石油、化学品和危险物质（废弃物 ）泄漏等。2010 年英国石油公司在墨西哥湾的原油泄漏事故，就属于突发环境事件。突发环境事件具有发生的随机性和瞬时性、成因与形式的多样性、危害的广泛性和严重性等特点，需要采取紧急措施孕以应对。\n突发环境事件一般发生在局地或区域，强度和规模有限或能够得到及时应对，不至于对国家安全造成严重影响。但少数特别重大的突发环境事件，造成的危害巨大，如果应对不得当或不及时，可能通过以下途径触发经济和社会危机，威胁国家安全。- 在短期内严重威胁生命财产安全和基础设施安全,导致重大健康损害及人员伤亡，造成严重经济损失。\n- 使区域自然环境的各种服务功能在短期内受到严重损害,甚至导致一定时期内区域环境质量或宜居性恶化、经济发展衰退乃至难以为继。- 导致公众对环境恶化的担忧和不满情绪，诱发环境群体性事件 ${ }^{\\mathbb{D}}$ ( 图 3.7 )，使环境安全问题转化为公共安全问题,从而威胁正常经济秩序和社会稳定。\n2011 年 3 月 11 日，日本福岛发生核泄漏事故后,反对使用核能的抗议浪潮夢延至日本各地。图为 2012 年 7 月 29 日,示威者在日本东京国会议事堂附近,举行反核示威游行。\n图3.7 环境群体性事件示例\n施案例\n## 伦敦烟雾事件及其对英国国家安全的影响\n1952 年 12 月 5 日至 9 日,受不利气象条件影响,大量工业和市民取暖燃煤排放的废气,在伦敦上空形成厚达上百米的浓雾,总悬浮颗粒物和二氧化硫平均含量剧增 (图3.8)，发生了震惊世界的“伦敦烟雾事件”。\n图 3.8 伦敦地区 1952 年 12 月上半月死亡人数与大气污染的关系\n(1) 环境群体性事件是由环境污染、生态破坏等现实或潜在问题因素引起的社会公众生活环境恶化或公众对生活环境恶化的担忧，进而诱发社会公众抗争的群体性事件的统称。在烟雾持续的 5 天时间里,共有 4000 余人丧生,数周后又有 8000 多人相继死亡,超过 10 万人感染支气管炎和肺炎等疾病。烟雾事件还严重影响了正常的社会经济秩序,大批航班取消,公路交通受到影响，人们的室外活动基本停止;在此期间，抢劫、盗芴案件增多，社会治安混乱。\n起初英国政府推玤责任，否认人员伤亡及经济损失与烟雾之间有直接联系，引起民众不满和批评质疑。烟雾事件引发政治危机,政府内阁出现争议,反对党发起了对政府的不信任动议，英国王室也对政府施压。\n众多生命换来的教训,最终转变为英国政府长期的治理历程,并收到显著的成效( 图 3.9)。\n- 伦敦烟雾事件・清洁空气。污染控制法。汽车燃料法。环境保护法 ・环境、食品\n- 比佛委员会法案修订成立\n- 清洁空气法案\n- 清洁空气\n委员会成立\n- 污染检察局道路车辆和乡村事务部\n成立监管法成立\n- 建立自动。环境法\n监测系统 - 清洁空气法案\n- 空气质量标准 $\\quad(1993$ 年修订 $)$\n-大伦敦政府法案\n- 污染预防和\n控制法案\n图 3.9 1950-2000年伦敦空气中污染物浓度变化和相应的法规措施\n## 污染物跨国转移影响国家安全\n污染物跨国转移能够将环境污染的影响从一个国家扩散到其他国家。污染物跨国转移有以下几种方式（图 3.10)。\n- 污染物跨国传输一个国家排放的污染物，可通过大气环流、河流径流等自然过程传输到其他国家。- 废弃物跨国转移一个国家通过正常贸易或非法人境的手段,将在本国产生的固体废弃物输送到其他国家。- 含有毒有害物质的产品贸易有毒有害物质超标或含有尚末被认识的有毒有害物质的产品，通过国际贸易从一个国家进人其他国家。\n污染物跨国传输\n罗马尼亚奥拉迪亚金矿事件: 2000 年 1 月 30 日，罗马尼亚边境城镇奥拉迪亚一座金矿发生氧化物废水泄漏，废水流入河流，并扩散到下游的匈牙利、塞尔维亚境内,导致河中 $80 \\%$ 的鱼类死亡。图为蒂萨河中因氱化物污染而死亡的鱼\n废弃物跨国转移\n巴西“洋垃圾”退运事件: 2009年 7 月 22 日,巴西环境部门从英国进口的、标记为塑料袋的 41 个集装箱中检查出 1400 吨生活垃圾和医疗垃圾,其中包括电池、衣物、尿布、针管、血袋等。3 名英国人因非法贩运此批垃圾而被捕,此批垃圾于 2009 年 8 月被退回英国。\n图 3.10 污染物跨国转移示例\n废弃物跨国转移\n科特迪瓦毒污泥倾废事件: 2006 年 8 月 19 日，荷兰托克公司的货船将 530 余吨毒污泥倾倒在科特迪瓦阿比让，造成十几人死亡,10 万余人因头痛、皮肤和肺重度灼伤等症状就医。该事件引发民众示威与骚乱，科特迪瓦政府内阁宣布解散。图为倾倒在科特迪瓦阿比让的毒污泥\n含有毒有害物质的产品贸易\n英国疯牛病牛肉事件: 1996 年 3 月,在英国出口的牛肉中检出疯牛病病毒,英国有 8 人因该病毒导致脑衰竭而死亡。事件引发进口英国牛肉或牛骨粉的欧盟各国及其他 30 多个国家的恐慌,各国相继宣布禁止进口英国牛肉。英国肉牛被大量宰杀,牛肉销量下降 $70 \\%$。图为英国养牛业者正在烧毁牛肉。通常情况下,通过自然过程跨国传输的污染物浓度一般在安全范围内,不至于对输人国造成严重的威胁,但突发环境事件可能在短时间内造成高浓度的污染物跨国传输,威胁输人国的环境安全。在经济全球化的背景下,国家间产品贸易日趋频繁,各国之间的联系日益密切,通过废弃物跨国转移和含有毒有害物质的产品贸易方式导致的污染物跨国转移问题也日渐增多。\n以某种跨境转移方式输人到其他国家或地区的污染物，可能对输人国家或地区的环境安全造成威胁,进而引发跨境环境污染物输出国与输人国之间的矛盾或外交争端,甚至演变为政治、经济和军事冲突,对双方的国家安全均造成影响。\n案例\n## 莱茵河跨境污染事件引发的国际争端\n1986年 11 月 1 日,位于瑞士巴塞尔的桑多斯化学公司的仓库发生火灾,装有大约 1250 吨剧毒农药的钢罐爆炸,大量硫、磷、坔等有毒化学物质排入莱茵河,形成一条长达 70 千米的微红色恐怖“飘带”,向下游流去。次日,化工厂用塑料管堵塞下水道,8 天后由于塞子脱落导致数十吨有毒物质流入莱茵河,造成二次污染。\n此次污染事件导致莱茵河巴塞尔下游约 160 千米范围内多数鱼类死亡,约 480 平方千米内的井水受到污染不能饮用。瑞士、德国、法国、荷兰四国沿岸城市自来水厂全部关闭,改用汽车向居民定量供水。荷兰将与莱茵河相通的河闸全部关闭，同时开启莱茵河下游水闸，将污染水流加速排入北海（图 3.11）。\n大约 1 万名愤怒的抗议者在巴赛尔游行,对事件责任公司和瑞士政府提出批评。德国、法国、荷兰等国家向瑞士提出了赔偿要求。沿河国家在短时间内召开了 3 次部长级会议,讨论莱茵河污染及损害赔偿问题。\n此次事件后,莱茵河沿河国家加强合作,共同制订了治理莱茵河的长期计划。\n图 3.11 1986年莱茵河跨境污染事件\n## 跨国污染问题的应对\n为避免国家安全受到来自跨国污染的威胁,需要从污染物的源头防范、事中风险控制、事后治理等环节采取措施（图 3.12)。\n- 对通过自然过程产生影响的跨国污染源,要加强监测预警,通过国际合作机制促进污染物来源国的污染治理。一旦发生跨国污染事件,要及时采取应急响应,控制影响范围,消除危害,并做好生态恢复、赔偿损失等善后处理工作。- 对废弃物跨国转移、含有毒有害物质的产品贸易类型的跨国污染问题，需要严格环境准人，从源头上控制境外污染物的输人。严格禁止有毒有害物质严重超标的产品和高污染固体废弃物人境，严格打击走私和私自夹带高污染固体废弃物等行为；对一些因国内经济发展、就业、资源短缺等原因必须进口的有污染的废弃物和产品,应加强无害化处理,积极发展国内替代以逐步减少进口;对已经产生的跨国污染,要强化污染治理,及早消除污染危害。\n治标措施是亡羊补牢，尽量减少跨国环境污染造成的危害；治本措施是曲突徙薪，从源头上消除跨国环境污染造成的环境安全隐患，使其不再发生。\n图 3.12 跨国污染问题的应对措施\n案例\n我国禁止“洋垃圾” 入境从源头上控制境外污染物的输入\n“洋垃圾” 泛指由国外进入我国的高污染固体废弃物。固体废弃物出口,既可减少本国的环境污染,节省大量垃圾处理费用，又可获得可观的贸易收入。受此驱动，发达国家不断寻求固体废弃物出口渠道,把固体废弃物转移到包括我国在内的许多发展中国家。\n我国制造业曾将国外的固体废弃物和废料作为可回收原材料的廉价来源。发达国家向我国出口固体废弃物开始于 20 世纪 80 年代,其数量增长迅速。2017年之前的十年间,我国平均每年进口的“洋垃圾” 超过 4000 万吨。“洋垃圾” 存在严重的环境安全隐患,是我国环境问题的重要源头之一。\n“洋垃圾” 夹杂物量大、成分复杂,增加了国内环境和健康风险。进口固体废弃物运输和储存时期可能会产生霉变及重金属泄漏。\n“洋垃圾” 处理过程中会产生大量污染物。焚烧产生的有害气体会污染大气环境;酸浸、水洗废弃物则会危害水体、土壤环境。\n部分“洋垃圾” 没有得到再生利用,其焚烧和填埋造成了额外的环境污染及土地资源占用,加重了我国环境治理负担。\n“洋垃圾” 流向“散乱污”加工企业集中的地区,污染当地环境,威胁居民健康,使当地面临极高的环境安全风险。\n2017 年 7 月,我国发布《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》,明确提出分批分类调整进口固体废物管理目录,逐步有序减少固体废弃物进口种类和数量。\n2017 年年底,我国已将生活来源废塑料、末经分拣废纸、废纺织品、钔渣等 4 类 24 种固体废弃物（图 3.13 ) 调整为禁止进口。这对我国加强国内固体废弃物无害化处理、改善环境质量、维护国家环境安全具有重要作用,并有助于促进在全球范围内减少固体废弃物的跨境转移。\n图 3.13 我国将4类 24 种固体废弃物调整为禁止进口 ( 2017 年年底) 污染物跨国转移将环境安全风险转嫁到其他国家，可能引发跨国环境安全问题。国家之间应对跨国环境安全问题有冲突与合作两种方式。环境安全冲突是指环境安全问题的责任国与受害国之间出现的紧张关系,或政治、经济、外交等敌对行为,甚至军事冲突,使相关国家的国家安全受到影响。环境安全合作是指各国均严格遵守相关国际环境公约和双边协定，如联合国《控制危险废料越境转移及其处置的巴塞尔公约》${ }^{\\mathbb{1}}$，不以邻为堔，不故意将污染物转移到其他国家;一旦发生跨境的突发环境事件,责任国与受害国要密切合作，联合应对突发的环境安全危机，以控制其危害，避免威胁其他领域的国家安全。\n在应对国家间环境安全问题上，冲突和合作两种方式不是截然分开的。减少冲突、加强合作有利于国家安全,反之不利于国家安全 (图 3.14 )。\n图 3.14 应对国家间环境安全问题的合作与冲突示意\n## 活动\n分析松花江跨境污染事件中的中俄合作应对\n2005 年 11 月 13 日,位于吉林省吉林市的一家化工企业发生爆炸事故,约 100 吨苯类物质（苯、硝基苯等）流入松花江,形成长达 80 千米的污染带，引发流域重大水污染事故。位于下游的俄罗斯对此表示关注并采取相应措施,中俄两国政府通过合作成功化解了此次危机（图 3.15)。\n(1)《控制危险废料越境转移及其处置的巴塞尔公约》简称《巴塞尔公约》,1989年获得通过,1992年 5 月正式生效。该公约要求缔约国把危险废料数量减到最低限度,用最有利于环境保护的方式尽可能就地储存和处理危险废料。\n## 中方的应对措施:\n11.22 外交部向俄方知会松花江污染事故\n11.26 外交部长向俄方通报松花江水质污染状况及中国政府应对措施\n11.29-12.16 向俄方无偿提供水质监测仪器及大量活性炭\n12.7-12.9 国家领导人表明中方对此次污染事故负责任的态度\n12.16-12.21 中国在黑龙江抚远修筑控制坝，成功拦截污染带外移\n图 3.152005 年松花江污染事件\n## 俄方的应对措施:\n11.22 俄塔社等媒体关注松花江污染事故\n11.23 俄自然资源部成立专门小组\n11.25 哈巴罗夫斯克地区进入紧急状态\n11.26 俄驻华大使对污染事故造成的影响表示关注\n12.5 俄方在阿穆尔河及其三角洲地区实行禁渔令,并限制鱼类产品流通\n1. 归纳中俄双方应对此次跨境污染事件的互动过程。2. 分析此次事件中我国所采取的应对措施对降低国际争端风险的作用。第三节\n## 生态保护与国家安全\n图 3.16 人民日报对马永顺事迹的报道黑龙江省小兴安岭林区的马永顺曾经是伐木英雄，在 20 世纪 50 年代创造了手工年伐木 1200 立方米的全国记录,相当于 1 个人完成 6 个人的工作量。马永顺算过一笔账一一这么多年,他大约采伐了 36000 多棵树。马永顺下决心还上这笔“砍伐账”。至 2000 年去世前,他带领全家义务植树 5 万多棵,成为植树模范。伐木英雄和植树模范这两个看似矛盾的角色为什么会融合在马永顺身上?我国发展战略转变对保障生态安全有什么意义?\n## 生态退化及其对国家安全的影响\n随着工业化进程和人口快速增长,人类对自然的干预和破坏不断加强,其后果之一就是导致生态退化,如森林破坏、土壤侵蚀、土地荒漠化、物种灭绝等。生态退化通常是长期渐进的,不同区域表现各异（图 3.17)。\n乌干达的土地沙化\n贵州的石漠化\n印尼加里曼丹岛热带雨林被破坏\n美国亚利桑那州鲍威尔湖萎缩\n图 3.17 生态退化的主要类型示例\n生态退化会导致自然环境服务功能逐步下降。自然环境的调节服务功能降低,会导致干早、洪涝等自然灾害发生的频率与强度增加等后果；供给服务功能降低,会造成可再生资源的数量短缺、稳定性降低和更新障碍等问题。\n生态退化的危害是逐步累积的,一旦严重到某种程度,就会动摇国家安全的自然环境基础，演变为威胁人民福祉、经济社会可持续发展的区域乃至国家安全问题。\n为避免或减缓生态退化问题对国家安全的威胁,需要根据各区域生态系统的自然条件、受人类影响与破坏程度的差异,设定不同的生态功能、环境质量及资源利用保护目标，并相应地采取生态修复、建立自然保护区等措施。\n## 活动\n## 分析我国的土壤侵蚀问题\n土壤侵蚀是我国生态退化问题的突出表现。图 3.18 显示了我国土壤侵蚀的分布情况。\n图 3.18 中国土壤侵蚀的分布\n1. 说出我国土壤侵蚀的主要类型及其分布范围。2. 你所在省级行政区存在哪类土壤侵蚀问题?强度如何?分析其产生的主要原因和影响。3. 结合所在省级行政区的自然环境特点,提出解决土壤侵蚀问题的建议。\n## 实施生态修复\n生态修复是指利用自然环境自身恢复能力或辅以人工措施，使受损的生态系统逐步恢复或趋向良性循环。生态修复分为自然恢复与人工修复。\n自然恢复主要是通过消除或减少人为干扰，使末完全崩溃的生态系统依靠自我调节能力，从退化或破坏状态中逐步恢复，维持其可更新能力，如我国沿海及江湖实行的休渔制度、林区进行的封山育林、退化草场进行的围栏封育（图 3.19）等。\n呼伦贝尔大草原积极推行围栏封育构建草原“生态网”，草原又现生机。\n图3.19 围栏封育\n昔日江苏盐城大丰区斗龙河畔的盐碱荒滩，通过整理水系、疏浚河道、植树造林等多种生态修复措施，变成综合性旅游景区\n图 3.20 人工修复\n人工修复主要是通过采取一定的生物、工程等措施,加快生态系统的恢复速度,或帮助丧失自我调节能力的生态系统恢复到安全水平。其中，工程治理措施见效快、成效好，是很多国家治理生态退化的主要方式（图 3.20 )。\n我国是较早开展生态修复工作的国家之一，先后实施了一系列自然恢复、人工修复或两者相结合的重要生态工程,如天然林资源保护工程（图 3.21 )、退耕还林 ( 草)、退牧还草、矿山生态修复等，极大地促进了我国的生态系统的恢复。\n木材产量，有计划分流安置林区职工等措施，解决\n主要天然林区的休养生息和恢复发展问题。\n■图 3.21 天然林资源保护工程分布\n## “林都”伊春的觉醒\n位于小兴安岭的黑龙江省伊春市素有“红松故乡”之称（图 3.22 ),是我国重要的木材生产基地之一。由于长期忽视森林生态价值及自然更新规律,不合理采伐超过了森林最大更新能力，伊春市原始红松林遭到严重破坏,仅残存于丰林等自然保护区内。由于森林资源大量减少，森林生态系统涵养水源、净化空气、保持水土等功能下降严重，区域内旱涝、火灾等自然灾害频繁发生。\n图 3.22 伊春市和丰林自然保护区的位置\n20 世纪 80 年代末以后，伊春林区陷入“资源危机、经济危困”的“两危”局面,所属林区的 17 个林业局中有 12 个无林可采,影响国家木材资源安全。林区 4.9 万人需要转岗安置,工资、养老保险、医疗费等拖欠现象一度十分严重,社会稳定面临考验。\n伊春是我国森林生态退化和资源枯竭的缩影。直到我国采取“天保”工程等森林保护措施，伊春等林区森林退化问题才得到有效抑制。\n“天保” 工程实施以来,伊春经历了从限伐到全面禁伐的过程,采取了封山育林和植树造林、林场撤并和生态移民等生态修复措施。伊春的森林覆盖率和木材蓄积量大幅提高,森林涵养水源、防治土壤侵蚀、改善大气质量等生态效益日益显著。伊春通过发展生态旅游和林下经济等多种措施,解决林区职工的生计问题,实现了生态修复和社会经济发展的共赢。\n“天保”工程等森林保护措施，有效地抑制了我国森林退化问题。但我国木材进口规模迅速扩大，国家木材资源安全深受国际市场的影响，面临新的挑战。\n## 建立自然保护区\n自然保护区指对自然界中有代表性的保护对象所在的区域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。自然保护区保护的对象主要包括自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等。\n建立自然保护区属于最严格的生态保护措施。在自然保护区中,对末经改造或轻微改造的生态系统，禁止人类活动干扰与破坏，使其继续保持自然状态；对已遭受破坏的生态系统,停止继续破坏,将人为干扰降到最小,通过科学管理使其恢复到原生或次生的稳定状态，维持生态系统的健康。\n按国际惯例，自然保护区可划分为核心区、缓冲区和实验区，分别执行不同的生态保护标准，采取不同的保护措施（图3.23）。\n图 3.23 自然保护区功能区划分的概念模型\n我国将自然保护区分为自然生态系统、野生生物、自然遗迹 3 个类别 9 个类型 (表 3.2$)$。截至 2017 年年底,我国已建立自然保护区 2750 处，约覆盖我国陆地面积的 $15 \\%$，其中国家级自然保护区 463 个（图 3.24）。\n表 3.2 我国自然保护区类型划分\n| |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 自然 } \\\\ \\text { 生态 } \\\\ \\text { 系统类 }\\end{array}$ | |\n| | 草原与草甸生态系统类型 | $\\begin{array}{l}\\text { 河北围场红松洼自然保护区 (草原生态系统) } \\\\ \\text { 内蒙古锡林郭勒草原自然保护区 (草甸草原) }\\end{array}$ |\n| | 荒漠生态系统类型 | 甘肃连古城自然保护区 (沙生植物群落) |\n| | 内陆湿地和水域生态系统类型 | 吉林查干湖自然保护区 (湖泊生态系统) |\n| | 海洋和海岸生态系统类型 | $\\begin{array}{l}\\text { 辽宁丹东鸭绿江口湿地自然保护区 (沿海滩涂湿地) } \\\\ \\text { 海南拲港红树林自然保护区 (红树林生态系统) }\\end{array}$ |\n| 类别 | 类型 | 示例（保护对象） |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 野生 } \\\\ \\text { 生物类 }\\end{array}$ | 野生动物类型 | $\\begin{array}{l}\\text { 黑龙江扎龙自然保护区（丹顶鹤） } \\\\ \\text { 福建厦门文昌鱼自然保护区（文昌鱼） }\\end{array}$ |\n| | 野生植物类型 | 广西上岳自然保护区（金花茶） |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 自然 } \\\\ \\text { 遗迹类 }\\end{array}$ | 地质遗迹类型 | $\\begin{array}{l}\\text { 湖南张家界自然保护区 (砂岩峰林) } \\\\ \\text { 黑龙江五大连池自然保护区 (火山地貌) }\\end{array}$ |\n| | 古生物遗迹类型 | 山东山旺自然保护区 ( 生物化石 ) |\n我国自然保护区范围内，分布有 3500 多万公顷天然林和约 2000 万公顷天然湿地，保护着 $90.5 \\%$ 的陆地生态系统类型、85\\%的野生动植物种类和 $65 \\%$ 的高等植物群落,保护了 300 多种重点保护的野生动物和 130 多种重点保护的野生植物。\n图3.24 我国国家级自然保护区的分布\n建立自然保护区是保护自然环境和生物多样性的有效措施，是维护国家生态安全、促进生态文明、实现经济社会可持续发展的重要保障。\n- 自然保护区涵盖的森林、草原和湿地等生态系统，具有维持水循环、净化水质、调节气候、降解污染、蓄洪防早、防风固沙、固定二氧化碳等重要调节功能,在遏制生态恶化、维持自然环境稳定等方面发挥着重要作用。- 自然保护区能够有效拯救珍稀、濒危野生动植物,保护典型原生生态系统和生物多样性，保障国民经济发展的潜在战略资源需求。- 自然保护区为生物、生态、农林等学科提供了良好的生态监测和科学研究基地,是生态保护、人工种苗繁育和生态修复技术研发的基地。- 自然保护区是培养公众生态文明观、提高公众环境保护意识和科学文化素质的重要科普与宣传教育平台。\n## 案例\n## 丰林国家级自然保护区\n始建于 1958 年的丰林国家级自然保护区地处黑龙江省伊春市境内（图 3.22 ),属小兴安岭山地丘陵以红松为主的针阔混交林区。丰林自然保护区保存着东北地区仅存的完整原始红松林（图 3.25 )，是亚欧大陆东北亚地区北温带特有的最古老、最丰富、生物最多样的森林生态系统。保护区中有茑、兽、鱼、昆虫以及两栖类等野生动物和野生植物近 1500 种，其中国家 I 级保护动物 10 种\n保护区在其核心区、缓冲区及实验区分别执行相应的保护标准，并采取绝对保护、生态监测与研究、母树林 ${ }^{1}$ 管理维护、发展生态旅游等措施,对红松林生态系统进行有效保护。\n丰林自然保护区的建立，保存了完整原始红松林，为东北地区的生物多样性保护提供了丰富的天然物种资源基因库;改善了其涵养水源、保育土壤、固碳制氧、净化环境等调节服务能力。\n丰林自然保护区开展的生态监测与研究工作，为东北地区森林生态系统修复提供科学与技术支持，促进了森林资源整体恢复进程。\n图 3.25 丰林国家级自然保护区及红松母树林\n(1) 在选择优良天然林或种源清楚的优良人工林的基础上,为生产遗传品质较好的林木种子而培育的采种林。\n## 第四节\n7全球气候变化牛国家安全\n图 3.26 马尔代夫水下内阁会议\n2009年 10 月 17 日,时任马尔代夫总统及内阁成员头戴水下呼吸器,身穿黑色潜水服，在 6 米深的海底召开了世界上首次水下内阁会议。会议采用手势和书写板表决的方式,一致通过并签署了《来自前线的紧急呼救》的文件,呼吁世界各国关注全球气候变化,并积极减缓温室气体排放。为什么马尔代夫要在海底召开这次呼吁关注全球气候变化的会议?全球气候变化会对国家安全造成哪些影响?\n## 全球气候变化与人为碳排放\n20 世纪以来,全球正经历以变暖为突出特征的气候变化。全球气温虽有波动,但总体上呈现上升的趋势,20 世纪 50 年代以来的增温尤其明显。科学家认为,全球变暖趋势与大气中二氧化碳等温室气体浓度变化密切相关（图 3.27)。\n图 3.27 全球气温和大气中二氧化碳浓度的变化 ( $1880-2020$ 年 )\n全球气温变化与二氧化碳浓度变化有什么共同点和不同，点？大气的温室效应是决定地球平均气温的关键过程之一。大气中的水汽、二氧化碳、甲烷等温室气体可以强烈地吸收地面长波辐射,使地球接收的太阳能不会马上散失掉,形成温室效应，对地球起到保温作用。工业革命以来的人类活动，使大气的温室效应增强,被认为是 20 世纪以来全球变暖的主要原因。\n大气中的二氧化碳、甲烷等温室气体的含量受自然界中碳循环过程调控。碳循环是指碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。例如，大气中的二氧化碳通过光合作用被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过呼吸和分解过程重新返回大气。自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。\n工业革命以来,人类活动主要通过使用化石燃料和改变土地利用两种方式极大地改变了全球碳循环过程。化石燃料的使用，将漫长地质时期固定的碳以二氧化碳等形式重新释放到大气中。森林砍伐和焚烧、农田开垦等土地利用的变化将陆地植被和土壤中的碳以二氧化碳等形式释放到大气中。人类通过以上两种方式排放到大气中的二氧化碳,部分通过碳循环过程被海洋和陆地吸收,其余部分会在大气中长期停留（图 3.28）,使大气中二氧化碳含量不断增加。\n图 3.28 全球碳循环示意\n## 全球气候变化对国家安全的影响\n全球变暖可通过多种自然过程对人类造成不利影响，危害自然环境的各种服务功能，甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转（图 3.29 )。例如，海平面上升，导致岛屿和沿海低地被淹，造成环境难民问题;极端天气事件增多，导致高温热浪和旱涝灾害加剧，造成疾病、死亡人数增加。\n## 全球变暖\n自然玨境\n海平面上升极端天气事件增加气温和降水分布变化土壤和植被变化\n自然环境的服务功能\n海岸渔业资源破坏海岸侵蚀和洪水泛滥 $\\quad$ 疾病曼延 $\\quad$ 水污染、洪水泛滥\n干旱加剧灌溉需求增加作物种植区和产量变化森林退化、面积减少\n野生物种栖息地和物种资源丧失\n人类社会\n图 3.29 全球变暖对自然系统和人类社会影响的主要表现如果当前全球变暖的趋势得不到遏制，其对自然环境和人类社会的影响程度还将进一步加大,会对一些国家的安全造成影响。\n- 生存空间的丧失是气候变化对国家安全最为严重的影响。例如，因全球变暖导致海平面上升，马尔代夫、图瓦卢等大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险。- 加剧资源危机或自然灾害而影响国家安全。气候变化可能导致水、耕地等战略资源的数量减少和稳定性降低。当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时,就会在国家内部出现资源危机；当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时，可能引发经济或政治危机。这两种情况都会威胁国家安全。- 激化国家间的资源争端而影响国家安全。当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时,可能引起国家间的资源争夺,进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾，甚至导致武装冲突。- 受其他国家波及而间接影响国家安全。气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响，通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家，间接威胁这些国家的国家安全。\n案例\n## 计划举国搬迁的南太平洋岛国图瓦卢\n图瓦卢是南太平洋上的一个岛国（图 3.30 ),陆地最高海拔不超过 5 米。全球变暖导致的海平面上升严重威胁图瓦卢的国家安全。1993-2009年,因海平面上升，图瓦卢陆地国土面积缩小了 $2 \\%$。预计到 2050 年左右，图瓦卢 $60 \\%$ 以上的陆地国土将被海水淹没。\n21世纪以来，图瓦卢政府多次公开表示，他们对抗海平面上升的努力已经失败，计划举国搬迁，呼吁世界各国接纳图瓦卢的“环境难民”。但多年来的各方奔走和努力并没有收到积极的效果,目前仅有新西兰政府愿意接收图瓦卢的撤离者,并严格限定了每年的接收人数。\n图3.30 图瓦卢的位置与富纳富提环礁的海岸线\n## 应对全球气候变化\n以全球变暖为突出特征的全球气候变化,是人类社会可持续发展面临的巨大挑战之一。国际社会已达成的共识是,如果末来二氧化碳排放继续增加,使全球平均气温比工业革命前升高超过 $2^{\\circ} \\mathrm{C}$,将改变气候资源的空间配置,增加自然灾害的发生概率,加大自然生态系统不稳定的风险,对淡水资源、粮食生产、人类健康和城市设施等多个方面造成严重威胁,从而给人类社会带来灾难性影响。为应对全球变暖的不利影响,避免灾难的发生，国际社会正在采取减缓和适应措施（图 3.31)。\n减少碳排放 (减排),如降低能耗、使用清洁能源、改善产业结构、征收碳税、倡导节约消费等;增加碳汇 (增汇,即吸收碳排放),如减少森林破坏、植树造林、将二氧化碳封存到地下或海洋等。\n提高适应能力,如采取预防措施、建设抗御水旱灾害的水利工程、开展灾害保险业务、改种高热量资源需求的作物类型或品种等。\n图 3.31 人类应对全球气候变化的主要措施\n减缓措施主要包括减少人为温室气体排放和增加温室气体吸收两个方面，目的是通过有效控制大气中的温室气体含量，减缓全球变暖速度，避免全球气温超过危险水平。人类减缓措施的有效性，将直接影响升温幅度能否被控制在人类预期目标之内。\n适应措施以趋利避害为目标,根据对全球气候变化的认识，通过改变人类社会自身，降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。例如，农业生产可通过改变作物种植结构、发展节水灌溉等措施，适应气候变化。\n全球变暖是全球尺度的问题，是全人类面临的共同挑战。但各国对导致全球变暖的碳排放所应承担的责任和受全球变暖影响的程度各异。各国所处发展阶段不同，对减排与经济发展的诉求存在明显的分歧。应对全球变暖,需要世界各国开展有效和公平的国际合作。资金和技术是实现减缓和适应的重要保障，减缓、适应、资金和技术四个方面被认为是应对气候变化的关键，是国际合作关注的重点。\n- 各国都要基于《联合国气候变化框架公约》所确立的“公平原则” 和“共同但有区别的责任” 原则,采取共同但有区别的减排行动,特别是对全球变暖负主要责任的发达国家要率先减排，以实现减缓气候变化的目标。- 发展中国家是全球变暖的主要受害者,但缺少应对全球变暖的资金和技术,需要通过国际合作获得资金和技术的支持,发达国家向发展中国家提供资金、技术转让和能力建设支持,是发展中国家实现减排与适应气候变化的基本保证,其他国家也应在自愿的基础上提供援助。- 各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作,减少对全球变化科学认识上的不确定性，协商解决各国对减排、适应与经济发展诉求的分歧，建立国际共同应对的机制。\n## 案例\n## 应对全球气候变化的国际合作\n全球气候变化是人类社会可持续发展面临的共同挑战。在应对全球气候变化的国际合作中，世界各国通过协商取得了一系列重要成果。\n1992 年 6 月，联合国环境与发展大会上与会各国签署了《联合国气候变化框架公约》(下文简称《公约》),明确了发达国家应承担率先减排和向发展中国家提供资金、技术支持的义务。《公约》确立的“共同但有区别的责任” 原则，成为开展气候变化国际合作的基础。\n1997年 12月,《公约》缔约方通过了为发达国家设立强制减排目标的《京都议定书》,这是人类历史上第一个具有法律约束力的国际环保协议。根据这份议定书,从 2008 年到 2012 年,主要工业发达国家的温室气体排放量要在 1990 年的基础上平均减少 5.2\\%。\n2015 年 12 月,《公约》缔约方达成《巴黎协定》( 图 3.32),为 2020 年后全球应对气候变化行动作出安排。根据《巴黎协定》，不再强制性分配温室气体减排量，所有缔约国将以“自主贡献” 的方式参与全球应对气候变化行动，即每个国家根据本国国情，承诺自己的减排目标。全球已有 186 个国家递交了国家自主贡献方案，但尚不足以实现 $2{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的升温控制目标。要实现 $2^{\\circ} \\mathrm{C}$ 的升温控制目标，需要国际社\n图 3.32《巴黎协定》达成现场会更进一步的努力。\n## 活动\n辨析人为累积碳排放与全球变暖幅度的关系\n图 3.33 显示 1870 年以来人类累积碳排放与全球升温幅度的关系,可作为制订末来减\n图中粉色区域,为根据不同模式计算的 1870 年以来全球二氧化碳累积排放总量对应的升温幅度范围；黑色实心椭圆,代表 2000-2009年观测到的二氧化碳累积排放总量与全球升温幅度及不确定性;蓝色空心椭圆,代表某一模式下升温幅度与对应的二氧化碳累积排放总量及不确定性。\n图3.33 全球二氧化碳累积排放总量与全球气温上升关系\n1. 说明全球升温幅度随二氧化碳累积排放量变化的总体趋势。2. 如果末来温度比 1870 年升高 $2^{\\circ} \\mathrm{C}$,与之对应的大气中二氧化碳累积排放量是多少?3. 有哪些措施可以减少大气中二氧化碳累积的数量?\n冰川对气候变化响应的树木年轮记录\n山地冰川随气候冷暖变化发生进退。当气候变冷时,冰川末端会前进;当气候变暖时,冰川末端会后退。如何精确推算冰川进退的时间点,是研究冰川进退的难题之一。根据树木在生长过程中每年都会形成一圈年轮的特点,科学家想到了通过树木年轮推断冰川进退时间的方法。在冰川随气候变冷而前进的过程中，其所挟带和搬运的大量巨大砾石等堆积物可能会研伤或压弯其前进路径上的树木 (图 3.34a ),并在这些树木年轮上留下伤疤或痕迹(图 3.34b)。通过采集这些受伤树木的年轮,找到有研伤痕迹的年轮,并确定其具体年份,即可由此推断该次冰川前进的年份。科学家也可以通过生长在冰川末端沉积物上的树木年轮，推断冰川后退的大致年份。\n在地理学中,这样一门利用树木年轮研究过去冰川变化的学科被称为树轮冰川学\n图为被西藏米堆冰川挟带的巨大砾石研伤的树木\n紧邻树皮年轮的年份是树木年轮样品采集的当年或前一年,根据从此轮到箭头所指年轮的轮数,可以推断该冰川前进到此的年份\n图 3.34 根据树轮推断冰川前进时间\n## 3. 本章要点\n1. 从环境问题到环境安全问题,再到国家环境安全问题,发生概率越来越小,危害程度越来越大。2. 突发环境事件会严重危害公众生命和健康、基础设施、经济发展、社会稳定,发生在境内的或跨境的突发环境事件都可能威胁国家安全。3. 污染物跨国转移方式有污染物跨国传输、废弃物跨国转移、含有毒有害物质的产品贸易。4. 因地制宜地设定保护基准,并采取建立自然保护区、生态修复等措施,是维护我国环境安全的重要途径。5. 全球气候变化可能威胁某些国家的生存空间,加剧资源危机或自然灾害影响,并可能引发源于资源争夺的不同国家间矛盾与冲突。6. 碳排放等人类活动是全球变暖的主要原因,加强温室气体减排等领域的国际合作是理性的“无悔”选择。\n## 问题研究\n## 是否应该发展核能\n核能被认为是清洁、高效的能源,利用核能既可减少现代社会对化石能源的依赖,又能避免化石能源所带来的环境污染和全球气候变化问题。大力发展核能对维护国家资源安全和环境安全似乎是双赢的选择。但核能也不是绝对安全的，特别是核能利用历史上发生的数次核泄漏事故对人类和自然环境均产生了巨大的危害。因此，自核能诞生以来，有关核能安全性和潜在危害的争论和质疑从末停止过。发展核能到底有哪些优势和风险?我们是否应该发展核能?\n对于这一课题的探究，建议采用以下思路。\n了解发展核能的主要优势认识发展核能的潜在风险分析不同国家对核能的选择情况探讨人类是否应该发展核能\n## 知识拓展\n## 资料 1 发展核能的主要优势\n核能是一种单位体积能量巨大的能源。1千克核原料铀完全裂变释放的能量相当于燃烧 2400 吨标准煤。1 升海水中的氜通过核聚变释放的能量相当于 300 升汽油燃烧释放的能量。对于高耗能的产业和部门来说,使用煤炭、石油、天然气等化石燃料作为能源，往往需要预留充裕的空间存储燃料,并采用火车或船舶等大运量的交通工具进行运输。而核燃料对存储的空间和运输的运力需求相对较小。与传统火力发电相比,虽然核电站的建设投资大、技术要求高，但核能平均发电成本低于传统的火力发电。\n与当前人类能源消费结构中占主导的化石能源相比,核能属于清洁能源,在开发和利用过程中,既不会产生污染环境的二氧化硫和氮氧化物等有害物质,也不会产生使全球变暖的二氧化碳等温室气体。\n相较于可能枯竭的化石能源，地球上现已探明的铀、钍、钚等核资源相对丰富;如果末来有更加成熟、稳定的核聚变技术,海水中的氜和氚还将为人类提供大量的核燃料。有人认为，核能是目前为止唯一能够大规模替代化石能源的能源。\n## 资料分析\n1. 同化石能源相比，核能的优势体现在哪些方面?2. 清洁能源还有哪些?这些清洁能源能否大规模替代化石能源?\n## 资料 2 发展核能的弊端\n尽管目前核电技术日臻成熟，但在核能开发和利用过程中还存在着诸多隐患。\n核能的开发和利用对技术的要求很高,这些技术不是每个希望发展核电的国家都能轻易获取的。特别是核资源的开采和浓缩技术与核武器的开发技术相类似,技术扩散的途径或渠道往往会受到严格限制。核裂变发电产生的核废料仍具有一定放射性,因此不能随意丢弃。目前核废料处置是一项世界难题，大部分国家通过深埋至人迹罕至的深山或大洋底的方式封存和放置核废料。核电站还会向周边环境释放大量的热量,造成热污染。\n核能发电最大的风险在于核泄漏事故。人类和平利用核能至今一共发生了近 10 次严重的核泄漏事故，尤其是发生在 1986年苏联切尔诺贝利（今乌克兰境内 ）和 2011 年日本福岛的两次等级为 7 级（最严重级别）的核泄漏事故，对自然环境和人类社会危害巨大，其影响至今仍末完全消除。\n## 资料分析\n1. 归纳开发利用核能存在的安全隐患。2. 自查资料,分析切尔诺贝利或福岛核泄漏事故对资源安全、环境安全和国家安全造成的影响。\n## 资料 3 世界核电发展历程\n世界核电发展主要经历了以下几个阶段: 20 世纪 50-60年代的起步阶段，诞生了世界上最早的一批核电站;20 世纪 70 -80年代中期的迅速发展阶段，核电技术趋于成熟,外加世界石油危机的影响,核电得到迅猛发展;20 世纪 80 年代中期至 21 世纪初的缓慢发展阶段,发展速度较前期放缓;21 世纪以来的发展停滞阶段,总发电量达到峰值后不再增加，甚至有所减少（ 图 3.35 )。\n资料分析\n1. 据图概括世界核能发电总量变化的特点,并说明切尔诺贝利和福岛等核泄漏事故对世界核能发展阶段性转折的影响。2. 根据图中 6 个地区核能发电量的变化，比较其核能发电变化过程的差别。\n■图3.35 1970-2020年世界核电发电量\n## 资料 4 不同国家的核电发展选择\n近年来，不同国家核电发展呈现不同的变化特点（图 3.36 )。针对核能的优势和弊端以及国情，有的国家选择暂停或放弃原有的核电发展计划，而有的国家则继续加快核电站的建设。\n■图3.36 2007一2020年美国、法国、日本和巴基斯坦四国核电占总发电量的比例\n## 资料分析\n1. 比较 4 个国家 2007 年以来核电发展的差异。2. 从上述 4 个国中任选 1 个国，通过自查该国能源禀赋、能源消费量、经济发展水平等方面的资料，分析影响该国当前核电发展的因素。3. 你认为在发展核电的过程中，能源安全和环境安全能否兼顾?如何权衡?\n## 第四章\n## 保障国家安全的资源、\n环境战略与行动\n资源、环境问题是人类社会面临的全球性问题。要保障资源、环境领域的国家安全,促进自然环境服务可持续利用和人类社会可持续发展,实现人与自然和谐共生,需要各国采取相应的战略和行动,并加强国际合作。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n-人地和谐的资源与环境安全观有什么特点?\n- 资源与环境领域政策、措施与国家安全的关系是什么?- 推动资源与环境领域的公众参与有哪些主要途径?- 国际合作对于保障资源、环境领域国家安全的重要意义是什么?\n## 第一节\n走向生态文明\n图 4.1 安吉县余村昔日矿山变公园\n20 世纪 80 年代中后期,作为贫困县的浙江省安吉县,利用当地矿产资源优势,走上工业立县之路。大家的钱袋子鼓起来了,但山秃、气浊、水浑却成了安吉新的烦恼。1998年,安吉县开始整治污染企业和矿山,走上生态立县之路。如今的安吉,呈现一幅青山绿水、美丽和谐的生态画卷。安吉为什么要从工业立县转向生态立县?安吉这种发展方式的转变是个案还是一种时代潮流?\n## 从工业文明向生态文明转变\n在漫长的历史进程中,人类对自然环境的利用和影响的程度，受技术条件和人地关系思想的共同影响。\n在早期的采集渔猎时代,由于生产力低下并且发展缓慢,人类改造环境的能力微弱,环境对人类的制约作用较强。那时,人类与环境保持着一种原始的平衡关系,人类对环境既崇拜又依赖,把一切自然现象及其对人类生产与生活的影响归结为某种超自然力量的作用。\n进人农业社会,生产力水平有了很大提高,耕作和灌溉技术的发展,使食物供应变得稳定而可靠,人口开始迅速增长。人类开始大规模地开发利用土地、水等资源，与环境的对抗性明显增强，环境遭到破坏。在这一时期，尽管技术水平制约了文明程度的进一步提升,但是人类对人地关系开始有了朴素的科学认识。例如,在古代中国,逐步形成因地制宜地主动适应和保护自然环境等思想。\n工业社会时期,人类利用和改造自然的能力空前增强，创造了前所末有的物质财富,人口数量急剧增加,社会文明程度大幅提升。与此同时,大量的资源开发利用和废弃物排放，使人与自然的矛盾越来越尖锐。资源、环境问题对国家安全乃至人类生存与发展已构成现实威胁。\n由此可见，不同社会阶段的生产方式、资源基础、环境问题、人与自然关系都不尽相同（表4.1）。每一个新的社会阶段的出现,都源于技术的进步和生产方式的变革,并伴随着人地关系的演变。\n## 表 4.1 人类社会发展史\n| 社会阶段 | 主导产业 | 资源基础 | 环境问题 | $\\begin{array}{c}\\text { 人与自然的 } \\\\ \\text { 关系 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 原始社会 | 采集、狩猎 | 自然植物、动物 | 对自然的破坏较小且发生在局地 | 依附自然 |\n| 农业社会 | 种植、养殖 | $\\begin{array}{l}\\text { 作物、驯化动物、} \\\\ \\text { 土壤、气候 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 对自然的破坏有限,出现区域性 } \\\\ \\text { 生态危机 }\\end{array}$ | 半依附自然 |\n| 工业社会 | $\\begin{array}{l}\\text { 工业 } \\\\ \\text { 现代农业 } \\\\ \\text { 服务业 }\\end{array}$ | 矿产资源 | $\\begin{array}{l}\\text { 对自然资源掠夺式开发,在全球 } \\\\ \\text { 尺度上改变自然环境 }\\end{array}$ | 征服自然 |\n现代,人类不可能退到筑巢而居、靠天吃饭的生活方式,也不能继续对自然一味地征服、索取和破坏,需要改变不可持续的增长方式和消费方式,走可持续发展道路,由工业文明向生态文明转变。生态文明意味着人与自然是生命共同体,人类既要开发利用自然,也要遵循自然规律,协调人口、资源、环境与发展的关系，实现人与自然和谐共生。\n目前,我国将生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设一道,纳人中国特色社会主义建设的总体布局,明确建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。浙江省安吉县就是我国生态文明建设的缩影。\n## 活动\n## 比较被动屋与主动屋\n被动屋，也叫被动式房屋、被动式超低能耗绿色建筑，是集高舒适度、低能耗、经济性于一体的节能建筑 (图 4.2)。之所以称其为被动屋,是因为它不需要主动向外界索取能源，更没有传统意义上的空调和暖气，基本上依靠被动收集的热量就可以使屋内一年四季保持舒适的温度。在理想状态下，被动屋正常运作时，通过合理的设计和合适的材料，只靠人体和室内电器余热,就能保持室温 $25^{\\circ} \\mathrm{C}$ 左右,大幅降低冬季采暖与夏季制冷的能耗。\n被动屋 1991 年源于德国法兰克福。作为低能耗和高舒适度的节能建筑,被动屋已在包括我国在内的世界各地开始推广。一般而言,被动屋比普通建筑可节省高达 $90 \\%$ 的能耗，理论上可将采暖和供热能耗降低到零或接近零的水平。\n被动屋\n主动屋\n图4.2 被动屋与主动屋加热的对比\n个人上网查阅资料，分小组讨论以下问题。\n1. 和主动屋相比，被动屋主要有哪些减少能耗的途径?2. 你还能举出其他体现生态文明的生产或生活方式的实例吗?\n## 生态文明下的资源、环境与国家安全\n人与自然和谐共生的资源与环境安全观是生态文明的一种具体体现。这种资源与环境安全观强调：资源、环境安全的本质就是寻求自然环境服务的可持续利用和服务效益最大化的平衡;应在地球资源、环境所允许的边界内,避免资源短缺和环境问题对人类社会可持续发展构成威胁;应避免资源安全和环境安全问题对国家安全、区域稳定和国际安全构成威胁。\n要保障资源、环境领域的国家安全,从根本上讲需要牢固树立人与自然和谐共生的资源与环境安全观,以生态文明建设为目标,变革发展模式。首先，要推进生产方式的绿色化（图 4.3)，构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构，大力发展绿色产业,培育新的经济增长点;其次,要推进生活方式的绿色化,加快形成勤俭节约、绿色低碳、文明健康的生活方式和消费模式。\n农业生产资源利用节约化\n农业生产过程清洁化\n农业废弃物处理资源化和无害化，加强农业废弃物综合利用绿色工业\n绿色开采\n提高资源利用率\n推行清洁生产,对排放的废弃物进行环保处置绿色服务业\n发展低消耗低污染的服务业\n服务过程清洁化\n流通领域节能减排\n优化运输结构\n图4.3 生产方式绿色化示例\n## 思考\n你身边生产方式的绿色化程度怎么样?你能想到什么改进措施吗?\n## 可持续发展经典读物―《我们共同的末来》\n1983 年 12 月，受联合国第 38 届大会秘书长的委托，挪威前首相布伦特兰夫人组织并领导了一个独立的、临时性的“世界环境与发展委员会”，该委员会由来自 21 个国家的社会活动家和科学家组成。委员会成员用了近三年的时间，在全世界范围内，收集了有关经济、人口、医疗、教育、军事、资源、环境、生态等各方面的材料与数据,广泛听取了政府官员、科学家、社会组织以及成千上万的个人一一农民、棚户区居民、青年、企业家、原住民等对环境和发展问题的意见，在此基础上完成了一篇里程碑式的报告—《我们共同的末来》。该报告于 1987 年 2 月在日本东京召开的第八次世界环境与发展委员会上获得通过。\n《我们共同的末来》把环境与发展这两个紧密相联的问题作为一个整体加以考虑。人类社会的可持续发展,只能以生态和自然资源的持久、稳定的支撑能力为基础,而环境问题也只有在经济的可持续发展中才能够得到解决。因此,只有正确处理眼前利益与长远利益、局部利益与整体利益的关系,协调经济发展与环境保护的关系,才能使人类社会长远发展。\n《我们共同的末来》首次使“可持续发展” 的理念成为国际社会的共识。报告指出：世界各国政府和人民必须从现在起对经济发展和环境保护这两个重大问题负起自已的历史责任,制定正确的政策并付诸实施;错误的政策和漫不经心都会对人类的生存造成威胁;必须立即行动起来,加以改变。以可持续发展为基本纲领,该报告从保护和发展环境资源、满足当代和后代的需要出发,提出了一系列政策目标和行动建议，对各国政府和人民的政策选择具有重要的参考价值。\n该报告在第 11 章“和平、安全、发展和环境” 中专门阐述了环境与安全的相互 关系，指出环境压力既是政治紧张局势和武装冲突的起因，也是它们的结果。国家间 常常为争夺原材料、能源、土地、河流流域、海上航道和其他重要的环境资源的控制 权而发生武装冲突。随着资源的减少和竞争的加剧,这种冲突也可能加剧。\n图 4.4《我们共同的末来》( 中译本 ) 的封面\n## 第二节\n国家战略与政策\n图 4.5“公地悲剧”\n美国西部大开发时期，涌入西部大草原的人口越来越多，草原上放牧的牲畜也越来越多。由于产权不明晰，草原成为免费的公用牧场。那些肥美的草场不久便因过度放牧退化为荒地，形成“公地悲剧”。怎么办?人们开始划分牧场，并用铁丝网把自己的牧场围起来，草场\n退化的问题因此得到解决。为什么用铁丝网分隔草场就能避免草场的退化?你还知道解决类似“公地悲剧” 问题的其他措施吗?它们可为保障资源、环境领域的国家安全提供什么借鉴?\n## 保障资源领域国家安全\n划分牧场明晰了牧场主们各自的产权，建立铁丝围栏使各自的产权得到了保障，美国西部大草原“公地悲剧” 问题因此得到解决。这说明人类可以通过制定相关政策、采取有效措施，解决所面临的资源、环境问题。\n国家资源环境战略、政策和措施体现了一个国家在处理资源、环境与发展关系方面的基本态度和行动方向，不仅对资源开发利用、环境保护活动产生直接作用，而且也会对一个国家的经济、社会、技术等产生全面的影响。\n保障资源领域的国家安全，意味着保障经济社会发展所需的资源能持续、可靠和有效地供给，其中战略资源的开发、储备和运输尤为重要。\n- 有效管控战略资源的开发通常,根据本国的资源储量和消费需求,结合国际市场，国家制定战略资源开发的战略，并通过具体的规划进一步细化该战略（图4.6）。\n图4.6 我国的能源战略和规划体系\n## 我国《能源生产和消费革命战略（2016-2030)\n2016 年我国制定《能源生产和消费革命战略 $(2016-2030)》$,提出把推进能源革命作为能源发展的国策,明确我国推进能源生产和消费革命的战略取向是坚持安全为本、节约优先、绿色低碳、主动创新。该战略提出我国能源生产与消费的目标:\n$\\bigcirc 2020$ 年,清洁能源成为能源增量主体,能源结构调整取得明显进展,非化石能源占比 $15 \\%$；能源自给能力保持在 $80 \\%$ 以上。\n$\\bigcirc 2021-2030$ 年,可再生能源、天然气和核能利用持续增长,高碳化石能源利用大幅减少;能源消费总量控制在 60 亿吨标准煤以内,非化石能源占能源消费总量比重达到 $20 \\%$ 左右，天然气占比达到 $15 \\%$ 左右。\n展望 2050 年，能源消费总量基本稳定，非化石能源占比超过 $50 \\%$。\n- 加强战略资源储备以保障国家安全为宗旨,储存对国家安全和国民经济可持续发展具有深远影响和作用的战略资源，以备非常时期利用。制定战略资源储备政策,需要根据本国战略资源的特点,综合分析各方面的因素，明确储备资源的种类及其储备规模（ 图 4.7 )。\n图 4.7 制定战略资源储备政策需要考虑的因素\n## 石油储备制度\n世界许多国家把建立石油战略储备作为保障石油供应安全的首要措施。石油储备能够保障供应、减少风险、稳定价格,有助于在国际政治关系和激烈的市场竞争中取得主动,避免受制于人。在特殊时期,可能有钱在国际市场上也买不到石油,有了石油储备，可以做到“手中有油，心中不慌”。\n为应对石油供应中断可能带来的安全风险,部分发达国家在 1974 年成立国际能源署。目前国际能源署成员国规定,战略石油储备的最低量相当于 90 天的石油净进口量。\n我国于 2004 年正式规划建设国家石油战略储备基地。截至 2017 年年底,我国已在浙江舟山等地建立了9个国家石油储备基地（图 4.8 ),以保障我国石油供应安全。\n图4.8 中国石油储备基地分布\n- 完善资源运输战略通道建设和安全保护措施资源运输战略通道建设和安全保护措施对资源安全影响巨大。在资源进口运输通道单一且安全保障能力不足的情况下，一旦遭遇封锁、禁运,国家资源安全将会受到严重冲击。世界主要能源进口国为保障石油运输安全,采取了一系列措施 ( 图4.9)。\n掌控强大的油轮船队\n一支规模适当、结构合理的大型油轮船队，不仅为国家进口石油提供海上运输保障,而且在途运输本身就构成国家石油储备的一部分。\n运输通道多元化\n最大限度地发挥海运、陆运、管运等多种运输方式的优势，避免某一方式受制时危及石油运输安全。\n紧急状态下的军事保障\n坚实的海洋国防力量,能够防范海上石油运输风险，保障石油运输安全。\n图4.9 主要能源进口国的石油运输安全保障措施\n## 保障环境领域国家安全\n保障环境领域的国家安全,需要保障人民赖以生存发展的大气、水、土壤等自然条件不受威胁和破坏，这就要求做好环境的常规保护、环境风险的预警防控、突发环境事件的应对等工作。\n- 划定生态保护红线生态保护红线所圈定的空间范围是具有重要生态功能、必须强制性保护的区域（图 4.10 )。在生态红线内的区域，不能进行大规模的生产活动和工程建设。\n图 4.10 生态保护红线划定区域主要类型示意 - 强化环境风险的预警和防控风险预警是通过对风险信息的分析、推断，发布具有警示性的信息以及相关的对策建议。风险防控是根据风险预警的结果采取相应的应对措施，以提升应急响应水平和风险规避水平。许多国家都建立了环境风险预警和防控体系。例如,我国已建立大气、水等环境污染监测网络,对常规污染指标进行监测预警。\n- 妥善处置突发环境事件健全突发环境事件应对工作机制,建立系统、严格和规范的环境应急管理制度,是妥善处置突发环境事件的基础。应急管理制度一般规定了规范的流程 ( 图4.11) 和相应的责任主体，以实现科学、有序、高效地应对突发环境事件。\n图4.11 我国突发环境事件处置流程\n案例\n我国发布《国家突发环境事件应急预案》\n2005 年,我国首次发布《国家突发环境事件应急预案》,用以指导我国境内的突发环境事件应对工作。在 2005 年发生的松花江水污染特别重大突发环境事件中,我国启动了突发环境事件应急预案,成立了应急指挥部统一领导、组织和指挥应急处置工作。《国家突发环境事件应急预案》发布之后,我国突发环境事件显著减少，基本稳定在每年 500 次以下,比 20 世纪 90 年代的平均水平减少 $2 / 3$ 以上,重大突发环境事件比例不断降低。\n2014 年,我国印发修订后的《国家突发环境事件应急预案》(以下简称新《预案》)。新《预案》吸纳了近年来突发环境事件应对工作的经验,重点在突发环境事件的定义和预案适用范围、应急指挥体系、监测预警和信息报告机制、事件分级及其响应机制、应急响应措施等方面作出调整。经过修订,新《预案》结构更加合理,定位更加准确，应急响应流程更加顺畅，指导性、针对性和可操作性也更强了。\n## 活动\n## 编制学校突发环境事件应急预案\n应急预案是为了迅速、科学、有序应对突发事件，最大程度减少突发事件及其造成的损害而预先制订的工作方案。以饮用水污染为例,以小组为单位为你所在的学校编制饮用水污染应急预案，并在班级展示。\n预案编制可参考以下要点（图4.12）。\n图 4.12 应急预案编制要点\n## 推动公众参与\n资源、环境与每个公民息息相关。参与防治环境污染和解决资源、环境问题行动是公民的社会责任。制定相关的政策、措施，引导公众树立正确的资源观、环境观，推动公众参与资源和环境保护行动，是保障资源、环境领域国家安全的重要途径。\n- 推动公众履行相关法律义务许多国家都制定相应的法律法规,对公众参与环境保护作出规定,明确提出保护环境是公民的法定义务,要求每个公民认真履行相关法律义务,并将节约资源、保护环境的意识转化到日常行为中,用法律和相关制度规范自己的行为。\n## 《中华人民共和国环境保护法》规定的公众环保义务\n在《中华人民共和国环境保护法》中，规定了公众在以下方面的环保义务。\n一切单位和个人都有保护环境的义务。（第 6 条第 1 款 )\n公民应当增强环境保护意识,采取低碳、节俭的生活方式,自觉履行环境保护义务。(第 6 条第 4 款 )\n国家鼓励和引导公民、法人和其他组织使用有利于保护环境的产品和再生产品，减少废弃物的产生。( 第 36 条第 1 款)\n公民应当遵守环境保护法律法规,配合实施环境保护措施,按照规定对生活废弃物进行分类放置，减少日常生活对环境造成的损害。(第 38 条)\n- 培养公众的环境意识通过宣传教育,使公众认识节约资源、保护环境是每一个人不可推卸的责任和义务,资源、环境法律和政策才能得以顺利实施,维护资源、环境领域的国家安全才能变成每个人的自觉行动 $($ 表 4.2$)$。\n## 表 4.2 公民生态环境行为规范示例\n| 类别 | 具体内容 |\n| :---: | :---: |\n| 节约能源资源 | $\\begin{array}{l}\\text { 合理设定空调温度 (夏季不低于 } 26^{\\circ} \\mathrm{C} \\text {,冬季不高于 } 20^{\\circ} \\mathrm{C} \\text { ),及时关闭电 } \\\\ \\text { 器电源,多走楼梯少乘电梯,人走关灯,一水多用,节约用纸,按需点 } \\\\ \\text { 餐不浪费 }\\end{array}$ |\n| 践行绿色消费 | $\\begin{array}{l}\\text { 优先选择绿色产品,尽量购买耐用品,少使用一次性用品和过度包装商路,不跟风购买更新换代快的电子产品,外出自带购物袋、水杯等,闲 } \\\\ \\text { 置物品改造利用或交流捐赠 }\\end{array}$ |\n| 选择低碳出行 | $\\begin{array}{l}\\text { 优先选择步行、骑行或公共交通出行,多使用共享交通工具,家庭用车 } \\\\ \\text { 优先选择新能源汽车或节能型汽车 }\\end{array}$ |\n| 分类投放垃圾 | $\\begin{array}{l}\\text { 学习并掌握垃圾分类和回收利用知识,按标志单独投放有害垃圾,分类 } \\\\ \\text { 投放其他生活垃圾,不乱扔、乱放 }\\end{array}$ |\n| 减少污染产生 | $\\begin{array}{l}\\text { 不焚烧垃圾、秸秆,少烧散煤,少燃放烟花爆竹,抵制露天烧烤,减少 } \\\\ \\text { 油烟排放,少用化学洗涤剂,少用化肥、农药,避免噪声扰民 }\\end{array}$ |\n| 呵护自然生态 | $\\begin{array}{l}\\text { 爱护山水林田湖草生态系统,积极参与义务植树,保护野生动植物,不 } \\\\ \\text { 破坏野生动植物栖息地,不随意进人自然保护区,不购买、不使用珍稚 } \\\\ \\text { 野生动植物制品,拒食珍稀野生动植物 }\\end{array}$ |\n- 推动公众参与资源、环境事务的社会监督采取各种有效措施，保障公众依法享有获取环境信息、参与和监督环境保护的权利,推动公众参与资源、环境事务的社会监督（表4.3）。\n## 表 4.3 推动公众参与资源、环境事务社会监督的主要措施\n| 主要措施 | 具体内容 |\n| :---: | :---: |\n| 加强宣传动员 | $\\begin{array}{l}\\text { 培育公众参与资源、环境保护的热情,广泛动员公众参与资源、环境侙 } \\\\ \\text { 护事务,维护自身的环境权益 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 推进资源、环境信息 } \\\\ \\text { 公开 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 通过政府门户网站、政务微博等便于公众知晓的方式，公开资源、环境 } \\\\ \\text { 管理信息和环境质量信息。定期公布重点企业污染物排放情况 }\\end{array}$ |\n| 畅通公众表达及诉求渠道 | $\\begin{array}{l}\\text { 建设政府、企业、公众三方对话机制，开辟有效的意见表达和投诉渠 } \\\\ \\text { 道，搭建公众参与和沟通的对接平台 }\\end{array}$ |\n| 完善法律法规 | 建立健全环境公益诉讼机制,加大公众参与资源、环境保护的司法保障 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 加大对相关社会组织的 } \\\\ \\text { 扶持力度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 对相关社会组织及其成员进行专业培训;积极支持社会组织开展资源 } \\\\ \\text { 环境保护宣传教育、咨询服务、环境违法监督和法律援助等活动,鼓厉 } \\\\ \\text { 社会组织为完善资源、环境保护法律法规和政策制定积极建言献策 }\\end{array}$ |\n## 第三节国际合作\n2016年年初,越南南部的湄公河三角洲遭受百年来最严重的早灾。应越南的请求,我国于 2016年3 月15日至 4 月 10 日从位于湄公河 (澜沧江) 上游的景洪水库向下游实施应急补水,帮助越南及湄公河流域其他国家缓解了早情。在保障资源、环境领域国家安全方面,为什么需要国际合作?怎样才能更好地进行国际合作?\n## 国际合作的必要性和途径\n实现资源的可持续开发利用，保护和改善全球环境，是人类的共同愿望,也是人类面临的共同挑战。不同国家所处的发展阶段和发展需求不同,对资源、环境问题的历史和现实责任有别,应对资源、环境问题的能力差异巨大。世界各国和国际社会需要本着公平、共同但有区别等原则通力合作，共同应对挑战。\n- 有些资源、环境问题具有全球性,如资源短缺、全球气候变暖、臭氧层破坏、生物多样性减少等,单靠一个国家无法解决,需要全球共同行动。- 有些资源、环境问题具有跨国、跨地区的影响,如国际河流的水资源分配、有毒化学品和危险废弃物越境转移等,需要开展双边或多边的区域合作。2016年景洪水库开闸向下游的越南紧急补水就是国家合作的成功案例。- 在全球化时代,任何一个国家都要有国际视野,在保障本国资源、环境领域国家安全时,都不能以邻为敹,不能以牺牲他国的安全为代价。\n当前资源、环境安全领域的国际合作具有意愿高、涵盖面广、影响面宽、活动频繁等特点。国际社会围绕共同关心的资源、环境问题,实施了多种途径的国际合作（图 4.14 )。有些国际合作进展良好,有些国际合作虽进展有限但仍在艰难前行（表4.4)。\n每种途径的国际合作对保障资源、环境领域国家安全有什么作用?\n图 4.14 资源、环境安全领域国际合作的主要途径\n表 4.4 有关大气问题国际合作示例\n| 进展程度 | 大气问题 | 协议 | 进展良好或不好的主要原因 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 进展 } \\\\ \\text { 良好 }\\end{array}$ | 平流层“臭氧空洞” |《维也纳公约》| $\\begin{array}{l}\\text { - 关注度高 } \\\\ \\text { - 问题复杂度低 } \\\\ \\text { - 解决问题的成本低 } \\\\ \\text { - 解决问题的收益超过其成本 }\\end{array}$ |\n| | |《蒙特利尔议定书》| |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 有一定 } \\\\ \\text { 进展 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 空气污染与空气质量 } \\\\ \\text { - 硫化物污染 } \\\\ \\text { - 氮化物污染 } \\\\ \\text { - 颗粒物 } \\\\ \\text { - 对流层及地表臭氧 } \\\\ \\text { - 跨界空气污染 }\\end{array}$ |《世界卫生组织指南》| $\\begin{array}{l}\\text { - 关注度高 } \\\\ \\text { - 问题的复杂度高,解决颗粒 } \\\\ \\text { 物与对流层臭氧问题成本高 } \\\\ \\text {-一些地区的设备较其他地区 } \\\\ \\text { 完备 }\\end{array}$ |\n| | |《欧盟指令》| |\n| | |《控制长距离越境空气污染公约》| |\n| | |《哥德堡议定书》| |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 进展 } \\\\ \\text { 有限 }\\end{array}$ | 气候变化 |《联合国气候变化框架公约》| $\\begin{array}{l}\\text { ・关注度不一致 } \\\\ \\text { •问题复杂度高 } \\\\ \\text { •解决方案成本高 } \\\\ \\text { •温室气体减排的承诺不足 } \\\\ \\text { •采取行动到取得效果的时间 } \\\\ \\text { 间隔较长 }\\end{array}$ |\n| | |《京都议定书》| |\n| | |《巴黎协定》| |\n## 活动\n模拟联合国气候变化谈判\n气候变化谈判的核心是全球温室气体控制目标和各国应在其中承担的责任、采取的行动。在历次气候变化谈判中,存在着发达国家和发展中国家两大阵营。前者要求发展中国家共同承担减排义务,而后者则强调发达国家应该率先减排，并提供资金和技术支持。同时,发达国家阵营和发展中国家阵营内部也存在分歧（图 $4.15)$\n由世界上最贫困的国家组成。极度贫困和落后,自身排放低;但因防御和救治能力低下,受气候变化的不利影响也最大。这些国家希望得到更多的资金和技术援助，以应对气侯变化。\n清洁能源比重较高，一直试图主导并推进气候变化谈判议程,积极敦促其他国家共同减排,主张将升温幅度控制在 $2{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 内\n由以美国为首的发达国家组成,因这些国家在地图上的分布像一把伞而得名。这些国家化石能源使用比重较高,试图以各种理由逃避减排责任\n由小岛屿和低海拔沿岸国家组成,随时面临海平面上升而被淹没的危机,对遏制气候变暖态度坚决,主张将升温幅度控制在 $1.5^{\\circ} \\mathrm{C}$ 之\n巴西、南非、印度、中国简称“基础四国”，处于高速发展时期，虽然愿意承担减排责任，但认为发达国家应该率先减排和承担更多历史排放责任\n图4.15 气候变化国际谈判各方立场\n请分别扮演主持人、各集团代表、记录员等角色,结合上述各方观点和自查材料,在明确各方核心诉求和利益底线的基础上,模拟一次联合国气候变化谈判。\n谈判主题:\n1. 全球温室气体控制的目标是什么,即应将气温较工业化前水平升高控制在多少摄氏度以内?2. 在确定全球温室气体控制目标后,如何去实现这一目标?各国在其中承担什么责任?\n## 中国在行动\n在资源、环境安全领域的国际合作中，我国作为一个负责任的大国,一向持积极态度,愿意承担合理的国际义务,作出应有的贡献。我国已经从环境保护国际合作的一个学习者、参与者、受益者，逐步变成分享者、推动者、贡献者。\n我国批准了关于臭氧、气候变化、生物多样性、持久性有机污染物、危险废弃物跨境转移等的一系列环境公约和议定书，履行国际环境公约成效显著。例如，在《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》框架下,我国累计淘汰的消耗臭氧层物质占发展中国家淘汰总量的 50\\%以上，受到国际社会高度肯定。\n我国与世界许多国家开展了资源、环境领域的国际合作，已经形成高层次、多渠道、宽领域的合作局面。例如，我国通过与美国、日本、德国等发达国家的环保合作，借鉴先进的环保理念和经验,促进环保技术水平提升和环保产业的发展;积极倡导和推动资源、环境领域的南南合作,为发展中国家提供支持,共同促进可持续发展;在金砖国家、上海合作组织等合作框架下，积极开展区域环境合作，贡献中国力量。\n近年来，我国提出的建设生态文明、推进绿色发展等一系列新发展理念，不仅有利于解决自身资源、环境问题，还将为其他国家提供可资借鉴的经验，受到国际社会的高度重视，对建立新的全球环境治理体系产生了积极影响。\n## 案例\n## 我国积极推动全球气候变化国际合作\n我国本着“互利共赢，务实有效”的原则积极参加和推动与各国政府、国际组织、国际机构的务实合作，为促进国际社会合作应对气候变化发挥着积极的建设性作用。\n拓展与国际组织合作。我国加强与相关国际组织和机构的信息沟通、资源共享和务实合作,签署一系列合作研究协议,实施一批研究项目,内容涉及气候变化的科学问题、减缓和适应、应对政策和措施等。\n加强与发达国家务实合作。我国与美国、意大利、德国、挪威、英国、法国、澳大利亚、加拿大、日本等国家建立气候变化领域对话和合作机制，签署相关联合声明、谅解备忘录和合作协议等，将气候变化作为双方合作的重要内容。\n深化与发展中国家务实合作。我国与南非、印度、巴西等国家签署相关的联合声明、谅解备忘录和合作协议等,建立气候变化合作机制,加强在气象卫星监测、新能源开发利用等领域的合作，为发展中国家援建 200 个清洁能源和环保项目。\n积极推动气候变化谈判取得进展。2015 年在巴黎召开的第 21 届联合国气候变化大会期间,我国代表团本着负责任、合作精神和建设性态度,积极推动谈判取得进展,为促成巴黎大会达成协议作出重要贡献。这充分展现了我国在应对气候变化问题上负责任的大国担当。在巴黎大会上,我国向国际社会承诺末来控制温室气体排放的国家目标：于 2030 年前后使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030 年单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 $60 \\%-65 \\%$,非化石能源占一次能源消费比重达到 $20 \\%$ 左右，森林蓄积量比 2005 年增加 45 亿立方米左右。\n## 末来地球计划\n2012 年,国际社会科学联盟理事会等组织提出了为期 10 年的“末来地球计划” (2014-2023),其核心思想是加强自然和人文社会科学的交叉与融合,为人类生存的地球可持续发展提供科学支撑。“末来地球计划”是一个国际科学合作平台,通过学者、政府、企业、资助机构、用户等利益攸关者协同设计、共同实施、共享科研成果和解决方案,打破学科壁垒,重组国际全球变化科研项目与资助体制,填补全球变化研究和实践的鸿沟,使自然科学与社会科学研究成果更积极地服务于应对全球环境变化和可持续发展的挑战（图 4.16 )。满足全球对水、能源和食物的需求,建立水、能源与食物之间的协同和平衡管理\n实现社会经济系统低碳化,以稳定气候\n保护支橖人类福祉的陆地、淡水和海洋自然资源\n建设健康发展、弹性强、生产力旺盛的城市\n促进农村末来的可持续发展,以满足人类日益增长的需求\n促进农村未来的可持续发展，以满足人类日益增长的需求\n改善人类健康\n提高社会应对末来威胁的弹性,建立适应性治理系统\n图4.16 全球可持续发展的八大挑战“末来地球计划”将回答下列几个基本问题：全球环境如何以及为什么发生变化?末来可能的变化有哪些?这些变化对人类发展和地球生物多样性的影响是什么?为此,该计划设置了3 个研究方向: (1) 动态地球,侧重于认识全球和区域环境变化的事实,了解这些机制在过去的相互作用以及在末来可能发生的变化;(2) 全球发展,聚焦人类实现可持续发展目标所迫切需要的知识,认识全球环境变化与人类福祉和发展之间的联系;(3) 向可持续发展转变,解决社会通过变革应对全球环境与可持续性挑战方面所迫切需要的知识空白。\n“末来地球计划”的实施,有助于人类在全球范围内更好地应对资源、环境安全问题，促进人类社会的可持续发展。\n## 4. 本章要点\n1. 生态文明的核心是处理好人与自然的关系,对自然环境获取有度,既要利用又要保护,促进人口、资源、环境与发展的动态平衡，不断提升人与自然和谐相处的文明程度。2. 保障资源、环境领域的国家安全，需要树立人地和谐的资源与环境安全观。3. 保障资源领域国家安全需要做到有效管控战略资源的开发、加强战略资源储备、完善资源运输战略通道建设和安全保护措施。4. 划定生态保护红线、强化环境风险的预警和防控、妥善处置突发环境事件是保障环境领域国家安全的重要内容。5. 国家安全和每个公民息息相关，维护国家安全需要全社会的共同努力。6. 保障资源、环境安全是人类面临的共同挑战,但不同国家所处的发展阶段、历史责任和能力不尽相同,因此需要加强国际社会的和平协商和互助合作。\n## 问题研究\n## 如何做中学生资源、环境安全意识问卷调查\n问卷是精心设计的用来测量人们行为、态度和社会特征的问题表格,是社会研究中用来收集资料的一种常用工具。请按下列步骤,设计和发放关于中学生资源、环境安全意识的问卷，撰写研究报告。\n## 知识拓展\n资料 1 问卷设计的一般要求\n问卷一般包括标题、说明、问题与答案等内容。\n(1) 标题。每份问卷都有一个研究主题,问卷的标题应一目了然,增强调查对象的兴趣和责任感。\n(2) 说明。问卷前面应有一个说明,可以是一封告知调查对象的信,也可以是指导语，说明这个调查的目的和意义、填答问卷的要求和注意事项。\n(3) 问题与答案。问题与答案是问卷设计的主要内容。问卷中的问题可分为开放式与封闭式两大类。开放式问题不设答案,允许回答者充分自由地发表意见;封闭式问题则在提出问题的同时,给出若干答案,要求回答者进行选择。\n例 1 自然环境的服务功能包括（）(多选 )\nA. 供给服务\nB. 调节服务\nC. 文化服务\nD. 支撑服务\nE. 不知道\n例 2 资源安全和环境安全属于（（）(单选 )\nA. 常规安全\nB. 非常规安全\nC. 经济安全\nD. 非战略安全\nE. 不知道\n例3 你认为减缓和适应全球气候变化的重要性如何?(单选)\nA. 非常重要\nB. 重要\nC. 一般\nD. 不重要\nE. 不知道\n例4 如果有分类垃圾箱,你会有意识地对生活废弃物进行分类放置吗?（单选 )\nA. 经常\nB. 偶尔\nC. 从不\nD. 不记得\n## 执行任务\n1. 以“中学生资源、环境安全意识”为研究主题,设计一份大约 20 道题的问卷。问卷以封闭式问题为主,主要从知识、态度、预期行为三个方面编制题目,从不同角度反映中学生的资源、环境安全意识水平。建议全班分为四个小组,针对本教材的内容设计问题与答案,每组负责教材的一章,每一章设计 5 个题目。问卷可设置 $1-2$ 道开放式问题。2. 问卷应在适当位置添加受访者的基础信息,如性别、学段、是否选修《资源、环境与国家安全》、是否参加过环保社团等。\n## 资料 2 调查问卷的发放和回收\n按调查对象的选取划分,问卷调查可以分为全面调查和抽样调查。全面调查是对所有调查对象进行调查;抽样调查是从全部调查对象中抽选一部分进行调查,并据此对全部调查对象作出估计和推断。全面调查能全面反映调查对象状况,但一般需要耗费大量的人力、物力和时间。相比之下,抽样调查是一种更加经济的调查方法,因而被广泛采用。抽样调查用样本指标代表总体指标会产生误差,所以在进行抽样调查时,人们常常采取简单随机抽样、分层抽样、整群抽样等方式降低误差。\n问卷设计好以后,一般采用访问、邮寄、统一发放等方法给选定的调查对象发放问卷，并进行相应的问卷回收。\n## 执行任务\n1. 本着可操作的原则,在学校范围内确定问卷调查的对象,建议选择同年级的所有学生作为调查对象。2. 确定调查问卷发放和回收的方法,可以通过学校或年级统一发放和回收纸质问卷,也可以通过邮件或在线问卷调查平台发放和回收电子问卷。\n## 资料 3 问卷分析\n通过问卷调查所获得的信息,需要经过整理加工,才能得出科学的结论。问卷在回收以后,首先,要对这些资料进行审核,消除原始资料中的虚假、差错、短缺、兄余等现象,以保证资料真实、可信、完整;其次,要对问卷资料进行汇总与初步加工,使之系统化和条理化,并以集中、简明的方式反映调查对象的总体情况（可用图、表的形式 );最后,进行思维加工,揭示事物的本质和内在联系,把研究主题上升到理性认识。\n## 执行任务\n1. 对回收的问卷做统计分析,并撰写调查报告。报告应对一些关键问题进行深入分析。例如,同年级选修和末选修“资源、环境与国家安全” 的学生在资源、环境安全意识上存在差异吗？为什么?2. 根据调查情况,思考并提出关于增强中学生资源、环境安全意识的建议。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":191,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCxlVbj_NFzfG0aT"},"content":{"kind":"string","value":"奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序幕,还使人们认识了这种神奇的“力”。很快,人们就在实验中发现了通电导线在磁场中会受到力的作用。电流表、扬声器、电动机中都有这种作用力。\n现在，这种力还能应用到交通工具上,让电动车行驶在街头;应用到发射台上,射出数倍音\n速的炮弹……未来的某一天，可能还会应用到发射塔上,发射航天器 $\\cdots \\cdots$\n在这一章里,就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!电和磁的实验中最明显的现象是,处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此,把这些现象化为科学形式的第一步就是,确定物体之间作用力的大小和方向。\n## 1) 磁场对通电导线的作用力\n在右图中,当导体棒中有电流流过时,导体棒就会因受力而发生运动。这个力的方向该如何判断?它的大小除了与磁感应强度有关外,还与哪些因素有关?\n图 1.1-1 观察安培力的方向在必修课中，我们已经知道了磁场对通电导线有作用力,并从这个现象人手定义了物理量—一磁感应强度 $B$。安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力 (Ampère's force ),把电流的单位定为安培 ${ }^{\\mathbb{D}}$。\n## 安培力的方向\n如图 1.1-1 所示，把一段导体棒悬挂在蹄形磁体的两极间,通以电流。研究安培力的方向与哪些因素有关。\n(1) 安培也是国际单位制的基本单位之一。真空中相距 $1 \\mathrm{~m}$ 的两根无限长且圆截面可忽略的平行直导线内通过等量恒定电流，当两导线之间产生的力在每米长度上等于 $2 \\times 10^{-7} \\mathrm{~N}$ 时，每根导线中通过的电流就是 $1 \\mathrm{~A}$。\n## 安培力的方向\n按照图 1.1-1 所示,组装好器材,进行实验,观察导体棒受力方向。\n1. 上下交换磁极的位置以改变磁场的方向,观察导体棒受力方向是否改变。2. 改变导体棒中电流的方向，观察受力方向是否改变。\n实验现象表明，通电导体棒受力方向与磁场方向、电流方向有关。你能尝试把各种情况下三者的方向画出来,进行归纳分析，找到规律吗?\n众多事实表明，通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直 (图 1.1-2)。安培力的方向可用以下方法判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向 ( 图 1.1-3)。这就是判定通电导线在磁场中受力方向的左手定则 (left-hand rule )。\n图 1.1-2 安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直\n图 1.1-3 左手定则\n磁场、安培力的问题,在很多方面都与电场、库仑力的问题相似。然而,安培力要比库仑力复杂。研究库仑力时,受力的物体是点电荷,点电荷受力的方向与电场的方向相同或相反;但在研究安培力时,受力的物体是通电导线,通电导线受力的方向与磁场的方向、电流的方向不但不在一条直线上,而且不在一个平面里。因此,研究安培力的问题要涉及三维空间。\n## 安培力的大小\n在必修课的学习中我们已经知道，垂直于磁场 $B$ 的方向放置的长为 $l$ 的一段导线,当通过的电流为 $I$ 时,它所受的安培力\n$$\nF=I l B\n$$\n其中力 $F$、电流 $I$、导线长度 $l$、磁感应强度 $B$ 的单位分别为牛顿 $(\\mathrm{N})$、安培 $(\\mathrm{A})$、米 $(\\mathrm{m})$、特斯拉 $(\\mathrm{T})$。\n当磁感应强度 $B$ 的方向与通电导线的方向平行时，导线受力为 0。\n## 思考与讨论\n当通电导线中的电流方向与磁场方向既不垂直也不平行时,我们应该如何计算安培力呢?\n图 1.1-4 $B$ 与电流方向的关系\n图 1.1-5 $B$ 与电流方向夹角为 $\\theta$ 时的受力情况\n若磁感应强度 $B$ 的方向与电流方向成 $\\theta$ 角，根据矢量的运算法则,$B$ 可以分解为与电流方向垂直的分量 $B_{\\perp}$ 和与电流方向平行的分量 $B_{/ /}$(图 1.1-4 )\n$$\n\\begin{aligned}\n& B_{\\perp}=B \\sin \\theta \\\\\n& B_{/ /}=B \\cos \\theta\n\\end{aligned}\n$$\n其中 $B_{\\| /}$对通电导线没有作用力,导线所受的安培力只是 $B_{\\perp}$ 产生的。由此得到\n$$\nF=I l B \\sin \\theta\n$$\n这就是一般情况下安培力的表达式,$F$ 的方向如图 1.1-5 所示。\n## 磁电式电流表\n图 1.1-6 展示了我们实验中常用的磁电式电流表的结构,它所依据的物理学原理就是通电线圈因受安培力而转动。\n磁电式电流表最基本的组成部分是磁体和放在磁体两极之间的线圈。线圈在磁场中受力的情况如图 1.1-7所示。当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用。由左手定则可以判定,线圈左右两边所受的安培力的方向相反,于是\n图 1.1-6 磁电式电流表的结构安装在轴上的线圈就要转动。\n图 1.1-7 通电线圈在安培力的作用下发生转动\n图 1.1-8 极靴和铁质圆柱使磁场沿半径方向\n线圈转动时,图 1.1-6 中的螺旋弹簧变形,以反抗线圈的转动。电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也就越大,线圈偏转的角度也越大,达到新的平衡。所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。\n从前面的分析可知,安培力总与磁感应强度的方向垂直。电流表的两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。这样,极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,如图 1.1-8 所示。线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,线圈左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等。\n线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变。所以,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。\n磁电式电流表的优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线很细,允许通过的电流很弱 (几十微安到几毫安)。如果要用它测量较大的电流,就要根据在必修第三册中学到的方法扩大其量程。\n## “电学中的牛顿” 一安培\n安培最有影响的科学工作是在电磁学领域。他在得知奥斯特发现电流磁效应的实验后,第二天就开始实验,并有了新的发现。安培把导线绕成圆筒状,制成螺线管。尽管螺线管不是用铁丝而是用铜线绕成的,但是接通电源以后却能够吸引小铁钉。今天几乎任何电子仪器都离不开线圈，可见安培这一发现的重要性。\n安培做了通电平行导线间相互作用的实验,证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样,也会发生相互作用。他用不同形状的通电导线进行了许多精巧的实验,结合严密的数学推演,得出了关于两条通电导线之间相互作用力的大小和方向的公式。\n安培对电磁学的贡献不仅是多方面的,而且是奠基性的，麦克斯韦把安培称作“电学中的牛顿”。安培之所以能够取得重大的研究成就，是与他的数学修养分不开的。近代科学的重要特点之一是定量分析。数学是科学的语言。系统地应用数学来研究物理学,是 19 世纪物理学发展的重要特点之一,这为有数学才能的物理学家创造了用武之地。今天,数学在科学研究中的作用更为重要。\n安培十分重视学术交流。他能敏感地从他人的工作中提出前瞻性的课题，抓住机遇迅速进入新的研究领域。安培完美的逻辑推理、巧妙的科学实验和精美的数学表达，令后人赞叹不已。今天,在各种电器的铭牌上常常可以看到安培名字的第一个字母 $\\mathrm{A}$，那是人们用电流的单位来纪念安培。\n## 练习与应用\n1. 图 1.1-9 的磁场中有一条通电导线,其方向与磁场方向垂直。图 1.1-9甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中的两个量的方向，试画出第三个量的方向。( 本书用“・”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里,“$\\odot$ ”表示电流垂直于纸面向外,“$$ 表示电流垂直于纸面向里。)\n乙\n丙图 1.1-9\n2. 在图 1.1-10 中画出通电导体棒 $a b$ 所受的安培力的方向。\n甲磁场垂直于水平面\n乙磁场与水平面成 $\\theta$ 角\n丙磁场垂直于斜面\n图 1.1-10 3. 图 1.1-11 所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为 $n$,线圈的水平边长为 $l$,处于匀强磁场内,磁感应强度 $B$ 的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流 $I$ 时,调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变。这时需要在左盘中增加质量为 $m$ 的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。\n（1）导出用 $n、m、l、I$ 表示磁感应强度 $B$ 的表达式。\n（2）当 $n=9,l=10.0 \\mathrm{~cm},I=0.10 \\mathrm{~A}$,$m=8.78 \\mathrm{~g}$ 时，磁感应强度是多少?\n图 1.1-11 4. 有人做了一个如图 1.1-12 所示的实验: 把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触,观察通电后的现象。请你分析一下，通电后有可能发生怎样的现象?\n图 1.1-12\n## （磁场对运动电荷的作用力\n## 问题\n我们知道,磁场对通电导线有作用力;我们还知道,带电粒子的定向移动形成了电流。那么，磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的呢?\n## 洛伦兹力的方向\n## 演示\n观察电子束在磁场中的偏转\n抽成真空的玻璃管左右两个电极分别连接到高压电源两极时，阴极会发射电子。电子在电场的加速下飞向阳极。(1)\n没有磁场时，电子束的径迹呈一条直线。如果在电子束的路径上施加磁场,电子束会发生弯曲（图 1.2-1)。改变磁场方向,使其与原来方向相反,电子束会向相反方向弯曲。\n图 1.2-1 电子束在磁场中受力偏转\n洛伦兹（Hendrik Lorentz，18531928 )\n实验表明，电子束受到磁场的力的作用,径迹发生了弯曲。运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力 ( Lorentz force )。通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。运动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向，与运动方向和磁感应强度的方向都垂直。洛伦兹力的方向可以依照左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇\n(1) 挡板上有一个扁平的狭缝,电子飞过挡板后可以形成一个扁平的电子束。长条形的苂光板稍稍倾向轴线,可以让电子束掠射到苂光板上,显示出电子束的径迹。指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 (图 1.2-2)。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。\n## 洛伦兹力的大小\n导线中电流的方向与磁场的方向垂直时,安培力的大小为 $F=I l B$。这种情况下,导线中电荷定向运动的方向也与磁场的方向垂直。既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,那么我们是否可以由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式?\n图 1.2-2 判䉼洛伦玄阘的方向\n## 思考与讨论\n如何由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式?建议你沿以下逻辑线索思考。\n1. 设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是 $v$,单位体积内的粒子数为 $n$。算出图 1.2-3 中一段导线中的粒子数,这就是在时间 $t$ 内通过横截面 $S$ 的粒子数。粒子的电荷量记为 $q$,由此可以算出 $q$ 与电流 $I$ 的关系。2. 写出这段长为 $v t$ 的导线所受的安培力 $F_{\\text {安。}}$。3. 求出每个粒子所受的力,它等于洛伦兹力 $F_{\\text {洛。这 }}$ 时，许多中间量，如 $n、S、t$ 等都应不再出现。\n推导时仍然可以认为做定向运动的电荷是正电荷，所得结果具有普遍性。\n图 1.2-3 运动电荷所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力\n电荷量为 $q$ 的粒子以速度 $v$ 运动时,如果速度方向与磁感应强度 $B$ 的方向垂直（图 1.2-4)，那么粒子受到的洛伦兹力为\n图 1.2-4 v与 $B$ 垂直\n图 1.2-5 $v$ 与 $B$ 不垂直\n$$\nF=q v B\n$$\n式中力 $F$、磁感应强度 $B$、电荷量 $q$、速度 $v$ 的单位分别为牛顿 $(\\mathrm{N})$、特斯拉 $(T)$、库仑 $(C)$、米每秒 $(\\mathrm{m} / \\mathrm{s})$。\n仿照上节对于安培力大小的讨论可以知道，在一般情况下,当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为 $\\theta$ 时 ( 图 $1.2-5$ ),电荷所受的洛伦兹力为\n$$\nF=q v B \\sin \\theta\n$$\n## 电子束的磁偏转\n图 1.2-6 显像管电视机\n洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向垂直，当粒子在磁场中运动时，因受到洛伦兹力的作用，就会发生偏转。显像管电视机（图 1.2-6 ) 中就应用了电子束磁偏转的原理。\n显像管中有一个电子枪,工作时它能发射高速电子。撞击苂光屏，就能发光。可是，很细的一束电子打在苂光屏上只能使一个点发光，要使整个苂光屏发光，就要靠磁场来使电子束偏转了。\n## 思考与讨论\n图 1.2-7 显像管原理示意图 ( 俯视图 )\n从图 1.2-7 中可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的 $O$ 点。为使电子束偏转,由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。\n1. 要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的 $A$ 点，偏转磁场应该沿什么方向?2. 要使电子束打在 $B$ 点，磁场应该沿什么方向?3. 要使电子束打在荧光屏上的位置由 $B$ 点逐渐向 $A$ 点移动，偏转磁场应该怎样变化?\n实际上，在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化,因此电子束打在苂光屏上的光点就像图 1.2-8那样不断移动,这在显示技术中叫作扫描 ( scanning)。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫作一场,电视机中的显像管每秒要进行 50 场扫描,所以我们感到整个苂光屏都在发光。\n图 1.2-8 电子束在苂光屏上扫描\n## 科学漫步\n## 正电子的发现\n在粒子物理研究中,带电粒子在云室等探测装置中的径迹是非常重要的实验证据。根据对不同粒子径迹的分析和比较，科学家可以得到粒子的带电情况、运动情况等许多信息，甚至可以发现新粒子。\n1930 年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了电子的反粒子的存在，这个反粒子就是正电子。正电子与电子质量相同,但是带等量的正电荷,也可以说,它是带正电荷的电子。\n1932 年，美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子。他利用放在强磁场中的云室来记录宇宙\n图 1.2-9 安德森记录的正电子的径迹线粒子,并在云室中加入一块厚 $6 \\mathrm{~mm}$ 的铅板,借以减慢粒子的速度。当宇宙线粒子通过云室内的强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图 1.2-9所示。\n由于所加铅板降低了粒子的运动速度,粒子在磁场中偏转的轨道半径就会变小,所以根据铅板上下粒子径迹的偏转情况，可以判定粒子的运动方向（图 1.2-9 中的粒子是由上向下运动的）。这个粒子的径迹与电子的径迹十分相似,只是偏转方向相反。由此,安德森发现了正电子,并由于这一发现，获得了 1936 年的诺贝尔物理学奖。\n在安德森这一发现之前不久,约里奥 - 居里夫妇也在云室照片中发现了与电子偏转方向相反的粒子径迹。如果他们意识到这个粒子所带电荷与电子相反,就会把研究工作引向正电子的发现。但遗憾的是,他们没有认真研究这一现象,只是提出了一个经不住推敲的解释,就把这一特殊现象放走了。他们认为,这是向放射源移动的电子的径迹,而不是从放射源发出的正电子的径迹。他们没有思考,向放射源移动的电子来自何处,也没有设法判断这个粒子的运动方向。得知安德森的发现后，约里奥一居里夫妇证实，他们使用的钋加铍源发射的射线能够产生正负电子对。他们后来也记录到了单个正电子的径迹。\n正电子的发现证明了反物质的存在，对反物质世界的探索现在仍是物理学的前沿之一。1. 电子的速率 $v=3.0 \\times 10^{6} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$,沿着与磁场垂直的方向射入 $B=0.10 \\mathrm{~T}$ 的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力多大?\n2. 试判断图 1.2-10 所示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向。\n丙图 1.2-10\n3. 在图 1.2-11所示的平行板器件中,电场强度 $E$ 和磁感应强度 $B$ 相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来,所以叫作速度选择器。试证明带电粒子具有速度 $v=\\frac{E}{B}$ 时,才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。\n图 1.2-11 4. 一种用磁流体发电的装置如图 1.2-12 所示。平行金属板 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 之间有一个很强的磁场，将一束等离子体 (即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，$\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 两板间便产生电压。如果把 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 和用电器连接,$\\mathrm{A}$、$\\mathrm{B}$ 就是一个直流电源的两个电极。\n( 1 ) $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 板哪一个是电源的正极?\n（2）若 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 两板相距为 $d$,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为 $B$,等离子体以速度 $v$ 沿垂直于 $B$ 的方向射入磁场,这个发电机的电动势是多大?\n图 1.2-12\n5. 我们已经知道,垂直于匀强磁场磁感线的通电导线所受的安培力 $F=I l B$,由此,我们用 $B=\\frac{F}{I l}$ 来定义磁感应强度。同样,运动方向垂直于匀强磁场磁感线的带电粒子所受的洛伦兹力 $F=q v B$,由此也可以用洛伦兹力来定义磁感应强度,这样得到磁感应强度的定义式是怎样的?把这个定义式与电场强度的定义式 $E=\\frac{F}{q}$ 进行对比,这两个定义式的差别在哪里？通过对这两个定义式的对比,你能获得哪些认识?\n## 3 带电粒子在匀强磁场中的运动\n## 带电粒子在匀强磁场中的运动\n要分析上述问题中带电粒子的运动,就需要分析粒子的受力情况。我们知道,带电粒子在磁场中运动要受到洛伦兹力的作用。由于带电粒子初速度的方向和洛伦兹力的方向都在与磁场方向垂直的平面内,所以粒子在这个平面内运动。\n洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小。由于粒子速度的大小不变,粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力的大小也不改变,洛伦兹力对粒子起到了向心力的作用。所以，沿着与磁场垂直的方向射人磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆\n图 1.3-1 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动周运动（图 1.3-1）。\n## 思考与讨论\n垂直射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，圆周的半径可能与哪些因素有关?周期可能与哪些因素有关?\n## 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期\n考虑到粒子所受的洛伦兹力提供了它做匀速圆周运动的向心力,列出方程来就不难得到几个物理量之间的关系式。然后就可以分别判断粒子的速度和磁场的强弱对圆半径的影响。\n假设一个电荷量为 $q$ 的粒子,在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中以速度 $v$ 运动,那么带电粒子所受的洛伦兹力为\n$$\nF=q v B\n$$\n洛伦兹力提供向心力\n$$\nq v B=m \\frac{v^{2}}{r}\n$$\n由此可解得圆周运动的半径\n$$\nr=\\frac{m v}{q B}\n$$\n从这个结果可以看出，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比,与电荷量、磁感应强度成反比。\n## 演示\n观察带电粒子的运动径迹\n图 1.3-2 是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。\n分别预测下列情况下带电粒子的运动径迹，然后用洛\n图 1.3-2 洛伦兹力演示仪示意图伦兹力演示仪进行检验。\n1. 不加磁场。2. 在玻璃泡中施加沿两线圈中心连线方向、由读者指向纸面的磁场。3. 保持出射电子的速度不变,改变磁感应强度。4. 保持磁感应强度不变,改变出射电子速度的大小和方向。在前面的实验中，不加磁场时,电子束的径迹是一条直线（图 1.3-3)。加磁场后电子束的径迹是一个圆 (图 1.3-4 )。当电子束出射速度不变,磁感应强度变大时,这个圆的半径变小;当磁感应强度不变,电子束出射速度变大时,这个圆的半径变大。\n我们还可以根据圆周运动的知识分析带电粒子做匀速圆周运动的周期。匀速圆周运动的周期 $T=\\frac{2 \\pi r}{v}$,将 $r=\\frac{m v}{q B}$ 代人，可得\n$$\nT=\\frac{2 \\pi m}{q B}\n$$\n由此可见，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速度无关。这是一个很重要的结论,下一节介绍的回旋加速器就是依据这个原理制成的。\n图 1.3-3 没有磁场时电子束沿直线运动\n图 1.3-4 施加垂直于纸面的磁场后,电子束沿圆轨道运动\n## 【例题】\n一个质量为 $1.67 \\times 10^{-27} \\mathrm{~kg}$、电荷量为 $1.6 \\times 10^{-19} \\mathrm{C}$ 的带电粒子,以 $5 \\times 10^{5} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的初速度沿与磁场垂直的方向射人磁感应强度为 $0.2 \\mathrm{~T}$ 的匀强磁场。\n(1) 求粒子所受的重力和洛伦兹力的大小之比。\n( 2 ) 求粒子在磁场中运动的轨道半径。\n(3) 求粒子做匀速圆周运动的周期。\n分析依据所给数据分别计算出带电粒子所受的重力和洛伦兹力,就可求出所受重力与洛伦兹力之比。带电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力并做匀速圆周运动,由此可以求出粒子运动的轨道半径及周期。\n解 (1) 粒子所受的重力\n$$\nG=m g=1.67 \\times 10^{-27} \\times 9.8 \\mathrm{~N}=1.64 \\times 10^{-26} \\mathrm{~N}\n$$\n所受的洛伦兹力\n$$\nF=q v B=1.6 \\times 10^{-19} \\times 5 \\times 10^{5} \\times 0.2 \\mathrm{~N}=1.6 \\times 10^{-14} \\mathrm{~N}\n$$\n重力与洛伦兹力之比\n$$\n\\frac{G}{F}=\\frac{1.64 \\times 10^{-26}}{1.6 \\times 10^{-14}}=1.03 \\times 10^{-12}\n$$\n可见,带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力远大于重力,重力作用的影响可以忽略。\n( 2 ) 带电粒子所受的洛伦兹力为\n$$\nF=q v B\n$$\n洛伦兹力提供向心力,故\n$$\nq v B=m \\frac{v^{2}}{r}\n$$\n由此得到粒子在磁场中运动的轨道半径\n$$\nr=\\frac{m v}{q B}=\\frac{1.67 \\times 10^{-27} \\times 5 \\times 10^{5}}{1.6 \\times 10^{-19} \\times 0.2} \\mathrm{~m}=2.61 \\times 10^{-2} \\mathrm{~m}\n$$\n（3）粒子做匀速圆周运动的周期\n$$\nT=\\frac{2 \\pi r}{v}=\\frac{2 \\pi m}{q B}=\\frac{2 \\times 3.14 \\times 1.67 \\times 10^{-27}}{1.6 \\times 10^{-19} \\times 0.2} \\mathrm{~s}=3.28 \\times 10^{-7} \\mathrm{~s}\n$$\n## 练习与应用\n1. 电子以 $1.6 \\times 10^{6} \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$ 的速度沿着与磁场垂直的方向射入 $B=2.0 \\times 10^{-4} \\mathrm{~T}$ 的匀强磁场中。求电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期。2. 已知気核的质量约为质子质量的 3 倍,带正电荷,电荷量为一个元电荷;$\\alpha$ 粒子即氦原子核,质量约为质子质量的 4 倍,带正电荷,电荷量为 $e$ 的 2 倍。现在质子、氧核和 $\\alpha$ 粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比:\n(1) 它们的速度大小相等。\n(2) 它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。\n3. 如图 1.3-5 所示,一个质量为 $m$、电荷量为 $q$ 的带负电荷的粒子,不计重力,从 $x$ 轴上的 $P$ 点以速度 $v$ 射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于 $y$ 轴射出第一象限。已知 $v$ 与 $x$ 轴成 $60^{\\circ}$ 角,$O P=a$。\n(1) 求匀强磁场的磁感应强度 $B$ 的大小。\n(2) 求带电粒子穿过第一象限所用的时间。\n图 1.3-5\n## (4) 质谱仪与回旋加速器\n在科学研究和工业生产中，常需要将一束带等量电荷的粒子分开,以便知道其中所含物质的成分。利用所学的知识,你能设计一个方案,以便分开电荷量相同、质量不同的带电粒子吗?\n## 质谱仪\n我们知道,电场可以对带电粒子施加作用力,磁场也可以对运动的带电粒子施加作用力。可以利用电场和磁场来控制带电粒子的运动。利用电场让带电粒子获得一定的速度,利用磁场让粒子做圆周运动。由 $r=\\frac{m v}{q B}$ 可知,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与质量有关,如果 $B、v$ 相同,$m$ 不同,则 $r$ 不同,这样就可以把不同的粒子分开。\n19 世纪末，汤姆孙的学生阿斯顿就按照这样的想法设计了质谱仪,并用质谱仪发现了氖 -20 和氖 -22,证实了同位素的存在。后来经过多次改进,质谱仪已经成为一种十分精密的仪器,是科学研究和工业生产中的重要工具。\n如图 1.4-1 所示,质量为 $m$、电荷量为 $q$ 的粒子,从容器 $\\mathrm{A}$ 下方的小孔 $\\mathrm{S}_{1}$ 飘人电势差为 $U$ 的加速电场,其初速度几乎为 0,然后经过 $S_{3}$ 沿着与磁场垂直的方向进人磁感应\n图 1.4-1 质谱仪工作原理强度为 $B$ 的匀强磁场中，最后打到照相底片 D上。\n粒子进人磁场时的速度 $v$ 等于它在电场中被加速而得到的速度。由动能定理得\n$$\n\\frac{1}{2} m v^{2}=q U\n$$\n由此可知\n$$\nv=\\sqrt{\\frac{2 q U}{m}}\n$$\n粒子在磁场中只受洛伦兹力的作用,做匀速圆周运动,圆周的半径为\n$$\nr=\\frac{m v}{q B}\n$$\n把（1）式中的 $v$ 代人 (2) 式,得出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径\n$$\nr=\\frac{1}{B} \\sqrt{\\frac{2 m U}{q}}\n$$\n如果容器 A 中粒子的电荷量相同而质量不同,它们进人匀强磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，因而被分开,并打到照相底片的不同地方。\n实际工作中，往往让中性的气体分子进人电离室 $\\mathrm{A}$,在那里被电离成离子,这些离子从电离室的小孔“飘” 出,从缝 $\\mathrm{S}_{1}$ 进人加速电场中被加速。然后让离子垂直进人匀强磁场中做匀速圆周运动,最后打在照相底片 $\\mathrm{D}$ 上。从离子打在底片上的位置可以测出圆周的半径 $r$,进而可以算出离子的比荷 $\\frac{q}{m}$。\n## 回旋加速器\n要认识原子核内部的情况,必须把核“打开”进行“观察”。然而，原子核被强大的核力约束，只有用极高能量的粒子作为“炮弹” 去车击,才能把它“打开”。产生这些高能“炮弹” 的“工厂” 就是各种各样的粒子加速器。\n由于库仑力可以对带电粒子做功,从而增加粒子的动能,因此,人们首先想到加速器中一定要用到电场。加速电压越高,粒子获得的动能就越高。然而产生过高的电压在技术上是很困难的,于是人们就会进一步设想,能不能采用多次 (多级) 加速的方法呢?在图 1.4-2 所示的多级加速器中,各加速区的两板之间用独立电源供电,所以粒子从 $\\mathrm{P}_{2}$ 飞向 $\\mathrm{P}_{3}$、从 $\\mathrm{P}_{4}$ 飞向 $\\mathrm{P}_{5} \\cdots \\cdots$ 时不会减速。由于粒子在加速过程中的径迹为直线,要得到较高动能的粒子,其加速装置要很长。人们进一步思考,如果带电粒子在一次加速后又转回来被第二次加速,如此\n图 1.4-2 多级加速器往复“转圈圈” 式地被加速,加速器装置所占的空间不是会大大缩小吗？而磁场正好能使带电粒子“转圈圈”！于是,人们依据这个思路设计出了用磁场控制轨道、用电场进行加速的回旋加速器 (cyclotron)。\n回旋加速器的工作原理如图 1.4-3 所示。$\\mathrm{D}_{1}$ 和 $\\mathrm{D}_{2}$ 是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差 $U_{\\circ} A$ 处的粒子源产生的带电粒子,在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后,当粒子再次到达两盒间的缝隙时,这时控制两盒间的电势差,使其恰好改变正负,于是粒子经过盒缝时再一次被加速。如此,粒子在\n接交流电源\n图 1.4-3 回旋加速器的原理做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝,而两盒间的电势差一次一次地改变正负,粒子的速度就能够增加到很大。\n## 思宏与讨论\n假如粒子每两次经过盒缝的时间间隔 ${ }^{(1}$ 相同,控制两盒间电势差的正负变换是比较容易的。但是粒子的运动越来越快,也许粒子走过半圆的时间间隔越来越短,这样两盒间电势差的正负变换就要越来越快,从而造成技术上的一个难题。实际情况是这样吗?\n带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 $T=\\frac{2 \\pi m}{q B}$。对一定的带电粒子和一定的磁场来说,这个周期是不变的，尽管粒子的速率和半径一次比一次大，运动周期却始终不变。这样,如果在两盒间加一个交变电场,\n(1) 指粒子经过半圆轨道所用的时间。盒缝宽度远小于盒半径（图 1.4-3 夸大了缝的宽度)，粒子通过盒缝的时间可以忽略。使它也以同样的周期往复变化,那就可以保证粒子每经过电场时，都正好赶上适合的电场方向而被加速。\n回旋加速器加速的带电粒子,能量达到25 30 MeV 后,很难再加速了。原因是,按照狭义相对论,粒子的质量随着速度增加而增大，而质量的变化会导致其回转周期的变化,从而破坏了与电场变化周期的同步。\n## 练习与应用\n1. A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比,使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 在磁场中运动轨迹的直径之比是 $1.08: 1$,求 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 的质量之比\n2. 回旋加速器 $\\mathrm{D}$ 形盒的半径为 $r$,匀强磁场的磁感应强度为 $B$。一个质量为 $m$、电荷量为 $q$ 的粒子在加速器的中央从速度为 0 开始加速。根据回旋加速器的这些数据,估算该粒子离开回旋加速器时获得的动能。3. 如图 1.4-4所示,一束电子以垂直于磁感应强度 $B$ 并垂直于磁场边界的速度 $v$ 射入宽度为 $d$ 的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为 $\\theta=60^{\\circ}$,求电子的比荷和穿越磁场的时间。4. 回旋加速器两个 $\\mathrm{D}$ 形金属盒分别和一高频交流电源两极相接,两盒放在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为 $q$,质量为 $m$,粒子最大回旋半径为 $R_{9}$\n(1) 粒子在盒内做何种运动?\n(2) 求所加交流电源的频率。\n(3) 求粒子加速后获得的最大动能。\n图 1.4-4\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1. 有人说：“通电导线放在磁感应强度为 0 的位置上,所受的安培力一定为 0,因此,当某位置的通电导线不受安培力时,该位置的磁感应强度一定为 0。” 你认为他说的话对吗？为什么?2. 把一根通电的硬导线放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形,如图 1-1所示。导线可以在空中自由移动和转动,导线中的电流方向由 $a$ 向 $b$。\n（1）描述导线的运动情况。\n（2）虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，它可能是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管、直线电流。请你分别按每种可能考虑,大致画出它们的安放位置\n图 1-1\n3. 如图1-2所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁体 $\\mathrm{N}$ 极附近,磁体的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图示方向的电流后,线圈的运动情况怎样?请用以下两种方法分析:\n（1）把整个线圈看成一个通电螺线管。\n（2）把线圈截成许多小段，每小段视为通电直导线,分析磁场对各小段导线的作用力。\n图 1-2 4. 如图 1-3 所示,长为 $2 l$ 的直导线折成边长相等、夹角为 $60^{\\circ}$ 的 $\\mathrm{V}$ 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 $B$。当在导线中通以电流 $I$ 时,该 $\\mathrm{V}$ 形通电导线受到的安培力为多大?\n图 1-3\n5. 一束粒子中有带正电的，有带负电的，还有不带电的。要想把它们分开,可以用哪些办法?6. 质子和 $\\alpha$ 粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动。求质子的动能和 $\\alpha$ 粒子的动能之比\n7. 如图 1-4 所示,质量为 $m$、长为 $l$ 的直导线用两绝缘细线悬挂于 $O、O^{\\prime}$，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 $x$ 轴正方向的电流 $I$,且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 $\\theta$。有以下三种磁感应强度方向:\n（1）沿 $z$ 轴正方向;（2）沿y轴正方向;(3) 沿悬线向上\n请判断哪些是可能的,可能时其磁感应强度大小是多少？如果不可能，请说明原因。\n图 1-4\n## $B$ 组\n1. 如图 1-5 所示,金属杆 $a b$ 的质量为 $m$,长为 $l$,通过的电流为 $I$,处在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为 $\\theta$ 角斜向上,结果 $a b$ 静止于水平导轨上。\n(1) 求金属杆 $a b$ 受到的摩擦力。\n（2）求金属杆对导轨的压力。\n图 1-5\n2. 如图 1-6所示,宽为 $l$ 的光滑导轨与水平面成 $\\alpha$ 角,质量为 $m$、长为 $l$ 的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路总电流为 $I_{1}$ 时，金属杆恰好能静止\n（1）磁感应强度 $B$ 至少有多大?此时方向如何?\n(2) 若保持 $B$ 的大小不变而将 $B$ 的方向改为竖直向上,应把回路总电流 $I_{2}$ 调到多大才能使金属杆保持静止?\n图 1-6\n3. 利用学过的知识,请你想办法把下面的带电粒子束分开: a. 速度不同的电子;b. 具有相同动能的质子和 $\\alpha$ 粒子（ $\\alpha$ 粒子由两个质子和两个中子组成,质子与 $\\alpha$ 粒子的比荷不同 )。4. 真空区域有宽度为 $l$、磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场,磁场方向如图 1-7 所示,$M N$、$P Q$ 是磁场的边界。质量为 $m$、电荷量为 $q$ 的粒子 (不计重力) 沿着与 $M N$ 夹角 $\\theta$ 为 $30^{\\circ}$ 的方向射入磁场中,刚好没能从 $P Q$ 边界射出磁场。求粒子射入磁场的速度大小及在磁场中运动的时间。\n图 1-7\n5. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图 1-8 所示,$\\mathrm{A}$ 为粒子加速器,加速电压为 $U_{1};\\mathrm{B}$ 为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为 $B_{1}$,两板间距离为 $d;\\mathrm{C}$ 为偏转分离器,磁感应强度为 $B_{2}$。今有一质量为 $m$、电荷量为 $e$ 的正粒子 (不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。\n(1) 粒子的速度 $v$ 为多少?\n(2) 速度选择器两板间电压 $U_{2}$ 为多少?\n(3) 粒子在 $B_{2}$ 磁场中做匀速圆周运动的半径 $R$ 为多大?\n图 1-8\n第二章\n## 电磁感应\n朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。\n两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。\n这首人们耳熟能详的唐诗,曾给我们带来多\n少愉悦和幻想呀!如今,诗人笔下的三峡,不仅风景秀丽依然,更在为祖国的建设作着巨大的贡献。三峡水电站安装着 32 台巨型发电机,总装机容量 2250 万千瓦。千年流淌的滚滚长江,正在焕发着青春。\n电厂里巨大的发电机怎么会发出这么多电来?磁生电有什么规律呢?这一章我们将进一步去认识电与磁的规律。\n在他（法拉第 ) 的眼中,华丽的宫廷和布拉顿高原上的雷雨比起来,算得了什么?皇家的一切器具和落日比较起来,又算什么?我之所以说出雷雨和落日，因为这些现象在他的心里，都可以挑起一种狂喜.....\n一铎尔 ${ }^{1}$\n## 1 楞次定律\n## 问题\n线圈与电流表相连,把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时,电流表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转的方向不同,这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪此因素有关?\n## 影响感应电流方向的因素\n我们知道,穿过闭合回路的磁通量变化是产生感应电流的条件，看来感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。\n## 实验\n## 探究影响感应电流方向的因素\n在上面的实验中，条形磁体的 $\\mathrm{N}$ 极或 $\\mathrm{S}$ 极插入闭合线圈时，穿过线圈的磁通量增大,$\\mathrm{N}$ 极或 $\\mathrm{S}$ 极抽出时,穿过线圈的磁通量减小。想一想,感应电流的方向与磁通量的变化之\n(1) 丁铎尔 (John Tyndall,$1820-1893$ ),英国物理学家,法拉第的学生和朋友,《作为一个发现者的法拉第》一书的作者。间有什么关系呢?\n在纸上画出上面实验的草图,记录磁极运动的四种情况（图 2.1-1)。根据实验结果,分别标出不同情况下磁体的 $\\mathrm{N}$ 极、$\\mathrm{S}$ 极的运动方向以及感应电流的方向。\n甲\n乙\n丙\n丁\n图 2.1-1 研究感应电流方向的实验记录\n实验现象表明，穿过线圈的磁通量都在增大时，如果磁场方向不同（图2.1-1甲、乙)，感应电流的方向并不相同。而穿过线圈的磁通量都减小时，如果磁场的方向不同 (图 2.1-1丙、丁)，感应电流的方向也不同。看来,实验并不能直接显示出感应电流的方向与磁通量变化的关系。\n感应电流的方向与磁通量变化不容易建立起直接的联系,那么应该如何转换一个角度来研究这一问题呢?\n进一步分析可以想到,磁体周围存在磁场，感应电流也会产生磁场。感应电流磁场的磁通量与磁体磁场的磁通量有没有联系呢?\n由于线圈的横截面积是不变的,磁通量的变化可以用磁场的变化来体现。感应电流的方向与磁场的方向有关,我们应该选择磁体的磁场和感应电流的磁场进行分析。\n下面用表格来比较图 2.1-1 中的信息。由于这几幅图标出了感应电流的方向,所以根据右手螺旋定则就能判定感应电流的磁场方向。\n我们分别研究穿过线圈的磁通量增大和减小的情况。\n表1 磁通量增大时的情况\n| 图号 | 磁体磁场的方向 | 感应电流的方向 | 感应电流的磁场方向 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 甲 | 向下 | 逆时针 ( 俯视 ) | 向上 |\n| 乙 | 向上 | 顺时针 (俯视 $)$ | 向下 |\n比较表 1 中的数据,可以发现,当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。表2 磁通量减小时的情况\n| 图号 | 磁体的磁场方向 | 感应电流的方向 | 感应电流的磁场方向 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 内 | | | |\n| $丁$ | | | |\n根据实验结果填写表 2,比较表 2 中的数据。当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体磁场的方向是相同的，还是相反的?是有助于磁通量的减小，还是阻碍了磁通量的减小?\n概括以上的实验结果，能得出什么结论?\n## 楞次定律\n1834 年，俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这就是楞次定律 (Lenz's law)。\n感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果。我们知道,由于电阻的存在,感应电流在闭合回路中流动时将产生热量。根据能量守恒定律,能量不可能无中生有,这部分热量只可能从其他形式的能量转化而来。在上述实验中,把磁极插人线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做机械功,做功过程中消耗的机械能转化成感应电流的电能。\n## 思考与讨论\n如图 2.1-2,用绳吊起一个铝环,用磁体的任意一极去靠近铝环,会产生什么现象?把磁极从靠近铝环处移开,会产生什么现象？解释发生的现象。\n图 2.1-2 磁体靠近或远离铝环\n用楞次定律可以判定感应电流的方向。下面我们通过实例来了解处理这类问题的思路。\n## 【 例题 1】\n法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图 2.1-3 所示。软铁环上绕有 $\\mathrm{M}、\\mathrm{~N}$ 两个线圈,当线圈 $\\mathrm{M}$ 电路中的开关断开的瞬间，线圈 $\\mathrm{N}$ 中的感应电流沿什么方向?\n分析与解答首先明确,我们用楞次定律研究的对象是线圈 $\\mathrm{N}$ 和电流表组成的闭合导体回路。\n线圈 $\\mathrm{M}$ 中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的 (图 2.1-4 ),这些磁感线穿过线圈 $\\mathrm{N}$ 的方向是向下的,即线圈 N 中原磁场 $B_{0}$ 的方向是向下的。\n开关断开的瞬间,铁环中的磁场迅速减弱,线圈 $\\mathrm{N}$ 中的磁通量减小。\n图 2.1-3\n图 2.1-4\n感应电流的磁场 $B_{\\mathrm{i}}$ (图 2.1-4 中没有标出) 要阻碍磁通量的减小,所以,$B_{\\mathrm{i}}$ 的方向与 $B_{0}$ 的方向相同，即线圈 $\\mathrm{N}$ 中 $B_{\\mathrm{i}}$ 的方向也是向下的。\n根据右手螺旋定则，由 $B_{\\mathrm{i}}$ 的方向判定，线圈 $\\mathrm{N}$ 中感应电流 $I_{\\mathrm{i}}$ 应沿图 2.1-4所示的方向。\n## 【例题2 】\n如图 2.1-5 所示,在通有电流 $I$ 的长直导线附近有一个矩形线圈 $A B C D$,线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时,其中产生了 $A \\rightarrow B \\rightarrow C \\rightarrow D \\rightarrow A$ 方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断: 线圈在向哪个方向移动?\n图 2.1-5\n图 2.1-6\n根据楞次定律,感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者,是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。\n## 右手定则\n我们用楞次定律进行分析,看一看当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时,怎样判定感应电流的方向。\n## 思考与讨论\n图 2.1-7 判定感应电流的方向在图 2.1-7 中，假定导体棒 $C D$ 向右运动。\n1.我们研究的是哪个闭合导体回路?\n2. 当导体棒 $C D$ 向右运动时,穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小?3. 感应电流的磁场应该是沿哪个方向的?4. 导体棒 $C D$ 中的感应电流是沿哪个方向的?\n图 2.1-8 右手定则\n可以用右手的手掌和手指的方向来判断导线切割磁感线时产生的感应电流的方向（图 2.1-8),即：伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则（righthand rule )。\n## 科学方法\n## 归纳推理\n归纳推理是从一类事物的部分对象所具有的某种属性出发，推理出这类事物的所有对象都具有共同属性的推理方法，也就是由具体结论推理出一般规律的方法。楞次定律的得出就运用了归纳推理。通过研究不同磁极插入和拔出线圈等的实验现象，逐步归纳推理得出反映感应电流方向的规律。与演绎推理不同的是，归纳推理是从物理现象出发研究问题，而演绎推理则是由已知物理规律出发研究问题。1. 在图 2.1-9中,线圈 $\\mathrm{M}$ 和线圈 $\\mathrm{P}$ 绕在同一个铁芯上。\n（1）当闭合开关 $\\mathrm{S}$ 的一瞬间,线圈 $\\mathrm{P}$ 中感应电流的方向如何?\n（2）当断开开关 $\\mathrm{S}$ 的一瞬间,线圈 $\\mathrm{P}$ 中感应电流的方向如何?\n图 2.1-9\n2. 在图 2.1-10 中 $C D E F$ 是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体 $M N$ 向右移动时,请用楞次定律判断 $M N D C$ 和 $M N E F$ 两个电路中感应电流的方向。\n图 2.1-10\n3. 如图 2.1-11所示,导线 $A B$ 与 $C D$ 平行。试判断在闭合与断开开关 $\\mathrm{S}$ 时,导线 $C D$ 中感应电流的方向,说明你判断的理由。\n图 2.1-11 4. 如图 2.1-12 所示,在水平放置的条形磁体的 $\\mathrm{N}$ 极附近,一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置 $B,\\mathrm{~N}$ 极附近的磁感线正好与线圈平面平行，$A、B$ 之间和 $B、C$ 之间的距离都比较小。试判断线圈在位置 $A、B、C$ 时感应电流的方向,说明你判断的理由。\n图 2.1-12\n5. 图 2.1-13 中的 $\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{B}$ 都是铝环,$\\mathrm{A}$ 环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时,用磁体的任意一极移近 $\\mathrm{A}$ 环，$\\mathrm{A}$ 环都会被推斥，把磁体远离 $\\mathrm{A}$ 环，$\\mathrm{A}$ 环又会被磁体吸引。但磁体移近或远离 $\\mathrm{B}$ 环时,却没有发现与 $\\mathrm{A}$ 环相同的现象。这是为什么?\n图 2.1-13\n## (2) 法拉第电磁感应定律\n在用导线切割磁感线产生感应电流的实验中，导线切割磁感线的速度越快、磁体的磁场越强,产生的感应电流就越大。在向线圈中插人条形磁体的实验中，磁体的磁场越强、插人的速度越快，产生的感应电流就越大。这些现象向我们提示,当回路中的电阻一定时,感应电流的大小可能与磁通量变化的快慢有关,而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。也就是说,感应电流的大小与磁通量的变化率有关。\n## 做一做\n实验装置如图 2.2-1所示,线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落,穿过线圈。分别使线圈距离上管口 $20 \\mathrm{~cm}、30 \\mathrm{~cm}、40 \\mathrm{~cm}$ 和 $50 \\mathrm{~cm}$,记录电压表的示数以及发生的现象。\n分别改变线圈的匝数、磁体的强度,重复上面的实验,得出定性的结论。\n图 2.2-1\n## 电磁感应定律\n电路中有感应电流,就一定有电动势。如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势 (induction electromotive force)。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。\n德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,于 1845 年和 1846 年先后指出: 闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。因法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献,后人称之为法拉第电磁感应定律 (Faraday's law of electromagnetic induction )。\n如果在极短的时间 $\\Delta t$ 内,磁通量的变化量为 $\\Delta \\Phi$,磁通量的变化率就是 $\\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}$。用 $E$ 表示闭合电路中的感应电动势，那么电磁感应定律就可以表示为\n$$\nE=k \\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}\n$$\n式中 $k$ 是比例常量。在国际单位制中,电动势 $E$ 的单位是伏 $(\\mathrm{V})$、磁通量 $\\Phi$ 的单位是韦伯 $(\\mathrm{Wb})$、时间 $t$ 的单位是秒 ( $\\mathrm{s})$,这时 $k=1$。于是\n$$\nE=\\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}\n$$\n闭合电路常常是一个匝数为 $n$ 的线圈,而且穿过每匝线圈的磁通量总是相同的。由于这样的线圈可以看成是由 $n$ 个单匝线圈串联而成的,因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的 $n$ 倍，即\n$$\nE=n \\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}\n$$\n- 这几个公式只表示感应电动势的大小。至于感应电流的方向,可以用上节学到的楞次定律判定。\n## 导线切割磁感线时的感应电动势\n根据法拉第电磁感应定律,只要知道磁通量的变化率,就可以算出感应电动势。一种情况是,导线做切割磁感线运动而使磁通量变化,这时法拉第电磁感应定律可以表示为一种更简单、更便于应用的形式。\n如图 2.2-2 所示,把矩形线框 $C D M N$ 放在磁感应强度\n图 2.2-2 计算导线切割磁感线时的感应电动势为 $B$ 的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 $M N$ 的长度为 $l$,它以速度 $v$ 向右运动,在 $\\Delta t$ 时间内,由原来的位置 $M N$ 移到 $M_{1} N_{1}$。这个过程中线框的面积变化量是\n$$\n\\Delta S=l v \\Delta t\n$$\n穿过闭合电路的磁通量的变化量则是\n$$\n\\Delta \\Phi=B \\Delta S=B l v \\Delta t\n$$\n根据法拉第电磁感应定律,$E=\\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}$,由此求得感应电动势\n$$\nE=B l v\n$$\n在国际单位制中，磁感应强度 $B$、导线长度 $l$、速度 $v$ 的单位分别是特斯拉 $(\\mathrm{T})$、米 $(\\mathrm{m})$、米每秒 $(\\mathrm{m} / \\mathrm{s}),E$ 的单位是伏 ( V )。\n如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有一个夹角 $\\theta$ (图2.2-3),速度 $v$ 可以分解为两个分量：垂直于磁感线的分量 $v_{1}=v \\sin \\theta$ 和平行于磁感线的分量 $v_{2}=v \\cos \\theta$。后者不切割磁感线,不产生感应电动势。前者切割磁感线,产生的感应电动势为\n$$\nE=B l v_{1}\n$$\n考虑到 $v_{1}=v \\sin \\theta$，因此\n$$\nE=B l v \\sin \\theta\n$$\n导线的横截面\n图2.2-3 导线运动方向不与磁感线垂直时的情况\n## 惫拦与讨论\n如图 2.2-4,导体棒 $C D$ 在匀强磁场中运动。自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向?为了方便,可以认为导体棒中的自由电荷是正电荷。\n导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么?导体棒哪端的电势比较高?\n以上讨论不必考虑自由电荷的热运动。\n图 2.2-4 导体棒做切割磁感线运动\n一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源,通过上面的分析可以看到,这时的非静电力与洛伦兹力有关。在图 2.2-2 中,由于导体棒运动产生感应电动势,电路中有电流通过,导体棒在运动过程中会受到安培力的作用。可以判断,安培力的方向与推动导体棒运动的力的方向是相\n- 如果感应电动势是由于导体运动而产生的,它也叫作动生电动势反的。这时即使导体棒做匀速运动,推力也做功。如果没有推力的作用,导体棒将克服安培力做功而消耗本身的机械能。\n## 练习与应用\n1. 有一个 1000 匝的线圈，在 $0.4 \\mathrm{~s}$ 内通过它的磁通量从 $0.02 \\mathrm{~Wb}$ 增加到 $0.09 \\mathrm{~Wb}$,求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是 $10 \\Omega$,把一个电阻为 $990 \\Omega$ 的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大?2. 当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机速度相同，两者用导电缆绳相连。这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验。\n现有一绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机的正上方,它与航天飞机之间的距离是 $20.5 \\mathrm{~km}$,卫星所在位置的地磁场 $B=4.6 \\times 10^{-5} \\mathrm{~T}$，沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度都是 $7.6 \\mathrm{~km} / \\mathrm{s}$,求缆绳中的感应电动势。\n3. 动圈式扬声器的结构如图 2.2-5 所示。线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中,能够\n图 2.2-5 在空隙中左右运动。音频电流通进线圈,安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接,随着线圈振动而发声。\n这样的扬声器能不能当作话筒使用?也就是说,如果我们对着纸盆说话,扬声器能不能把声音变成相应的电流?为什么?\n4. 如图 2.2-6,矩形线圈在匀强磁场中绕 $O O^{\\prime}$ 轴匀速转动时,线圈中的感应电动势是否变化?为什么?设线圈的两个边长分别是 $l_{1}$ 和 $l_{2}$,转动时角速度是 $\\omega$,磁场的磁感应强度为 $B$。试证明: 在图示位置时,线圈中的感应电动势为 $E=B S \\omega$，式中 $S=l_{1} l_{2}$,为线圈面积。\n图 2.2-6\n5. 图 2.2-7 是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成,空间有匀强磁场。当管中的导电液体流过磁场区域时,测出管壁上 $M$、$N$ 两点间的电势差 $U$,就可以知道管中液体的\n图 2.2-7\n流量 $Q$ 一单位时间内流过管道横截面的液体体积。已知管的直径为 $d$,磁感应强度为 $B$,试推出 $Q$ 与 $U$ 关系的表达式。假定管中各处液体的流速相同。\n电磁流量计的管道内没有任何阻碍液体流动的结构,所以常用来测量高秥度及强腐蚀性流体的流量。它的优点是测量范围宽、反应快、易与其他自动控制装置配套。\n6. 一长为 $l$ 的导体棒在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中绕其一端以角速度 $\\omega$ 在垂直于磁场的平面内匀速转动 (图 2.2-8),求 $a b$ 两端产生的感应电动势。\n图 2.2-8\n## 3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动\n## 电磁感应现象中的感生电场\n麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场。这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的,我们把它叫作感生电场 (induced electric field)。如果此刻空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动,产生感应电流,也就是说导体中产生了感应电动势。\n现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图 2.3-1 甲所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。\n从图 2.3-1 甲中可以看到，磁场方向由下向上，如果从上向下看 (2.3-1乙),电子沿逆时针方向运动。电子带负电,它在电场中受力的方向与电场方向相反。所以为使电子加速,产生的电场应沿顺时针方向。根据楞次定律,为使真空室中产生顺时针方向的感生电场,磁场应该由弱变强。也就是说,为使电子加速,电磁铁线圈中的电流应该由小变大。- 如果感应电动势是由感生电场产生的,它也叫作感生电动势。\n图 2.3-1 电子感应加速器\n## 涡流\n当某线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,附近的另一个线圈中可能会产生感应电流。实际上,这个线圈附近的任何导体,如果穿过它的磁通量发生变化,导体内都会产生感应电流,如图 2.3-2 中的虚线所示。如果用图表示这样的感应电流,看起来就像水中的漩浴，所以把它叫作涡电流，简称涡流（eddy current)。\n图 2.3-2 导体中产生浴流\n图 2.3-3 真空冶炼炉\n图 2.3-4 电磁炉加热食物\n金属块中的浴流会产生热量。用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 (图 2.3-3 ),炉外有线圈,线圈中通入迅速变化的电流，炉内的金属中产生浴流。涡流产生的热量使金属熔化。利用浴流冶炼金属的优点是,整个过程可以在真空中进行,能防止空气中的杂质进人金属,可以冶炼高质量的合金。\n本节问题中，迅速变化的电流通过电磁炉面板下方的线圈时,线圈周围产生迅速变化的磁场,变化的磁场使面板上方的铁锅底部产生涡流,铁锅迅速发热,从而达到加热食物的目的（图 2.3-4 )。\n电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的浴流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。因此,我们要想办法减小浴流。途径之一是增大铁芯材料的电阻率,常用的铁芯材料是硅钢,它的电阻率比较大。另一个途径就是用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯（图 2.3-5)。\n一种探测地雷的探雷器是利用浴流工作的。土兵手持一个长柄线圈在地面扫过 (图 2.3-6),线圈中有变化着的\n图2.3-5 用硅钢片做变压器的铁芯\n图 2.3-6 探雷\n电流。如果地下埋着金属物品,金属中会感应出浴流,浴流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警。这种探雷器可以用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷。\n机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品,道理是一样的。\n## 电磁阻尼\n## 思考与讨论\n如图 2.3-7 所示,一个单匝线圈落入磁场中,分析它在图示位置时感应电流的方向和所受安培力的方向。安培力对线圈的运动有什么影响?\n磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上（图 2.3-8)。假定仪表工作时指针向右转动，铝框中的感应电流沿什么方向?由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力。安培力是沿什么方向的?安培力对铝框的转动产生什么影响?\n图 2.3-7\n图 2.3-8\n当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。\n## 做一做\n取一只微安表,用手晃动表壳,观察表针相对表盘摆动的情况。用导线把微安表的两个接线柱连在一起 ( 图 2.3-9),再次晃动表壳,表针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同?怎样解释这种差别?为什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起?\n图 2.3-9\n## 电磁驱动\n## 演示\n图 2.3-10 铝框的运动\n观察铝框的运动\n如图 2.3-10 所示,一个铝框放在蹄形磁体的两个磁极间,可以绕支点自由转动。转动磁体，观察铝框的运动。怎样解释铝框的运动?\n如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用常常称为电磁驱动。\n交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。配置的三个线圈连接到三相电源上,就能产生类似上面演示实验中的旋转磁场,磁场中的导线框也就随着转动 ( 图 2.3-11)。就这样,电动机 (图 2.3-12 ) 把电能转化成机械能。\n图 2.3-11 产生旋转磁场的装置\n图 2.3-12 电动机\n## 练习与应用\n1. 有一个铜盘,轻轻拨动它,能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘,但并不与铜盘接触 (图 2.3-13 ),铜盘就能在较短的时间内停止。分析这个现象产生的原因。2. 如图 2.3-14 所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁体。将磁体托起到某一高度后放开,磁体能上下振动较长时间才停下来。如果在磁体下端放一个固定的闭合线圈，使磁极上下振动时穿过它,磁体就会很快地停下来。分析这个现象的产生原因,并说明此现象中能量转化的情况。\n图 2.3-13\n图 2.3-14 3. 在科技馆中常看到这样的表演：一根长 $1 \\mathrm{~m}$ 左右的空心铝管竖直放置 ( 图 2.3-15 甲),把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。根据一般经验，小圆柱自由下落 $1 \\mathrm{~m}$ 左右的时间不会超过 $0.5 \\mathrm{~s}$,但把小圆柱从上端放入管中后,过了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时,没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦,把小圆柱靠着铝管,也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆柱在铝管中缓慢下落呢?如果换用一条有裂缝的铝管 ( 图 2.3-15乙),圆柱在铝管中的下落就变快了。这又是为什么?\n甲\nZ 图 2.3-15\n4. 人造卫星绕地球运行时,轨道各处的地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时,外壳中总有感应电流。分析这一现象中的能量转化情形。它对卫星的运动可能产生怎样的影响?5. 如图 2.3-16所示,水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁体。请通过分析形成以下结论: 条形磁体沿水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力,驱动力的方向跟条形磁体运动的方向相同。\n## (4) 互感和自感\n问题?\n两个线圈 $\\mathrm{A}、\\mathrm{~B}$ 之间并没有导线相连，线圈 $\\mathrm{A}$ 与手机的音频输出端连接,线圈 $\\mathrm{B}$ 与扩音器的输入端连接。把线圈 $\\mathrm{A}$ 插入线圈 $\\mathrm{B}$ 时就能在扩音器上听见由手机输出的声音,这是为什么?\n## 互感现象\n在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中，两个线圈之间并没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫作互感 (mutual induction),这种感应电动势叫作互感电动势。\n利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,因此互感在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器就是利用互感现象制成的。\n互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅可以发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要设法减小电路间的互感。\n## 自感现象\n当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感 (selfinduction),由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。\n## 观察两个灯泡的发光情况\n在图 2.4-1 的电路中,两个灯泡 $\\mathrm{A}_{1}$ 和 $\\mathrm{A}_{2}$ 的规格相同,$\\mathrm{A}_{1}$ 与线圈 $L$ 串联后接到电源上,$\\mathrm{A}_{2}$ 与可调电阻 $R$ 串联后接到电源上。\n先闭合开关 $\\mathrm{S}$,调节电阻 $R$,使两个灯泡的亮度相同,再调节可调电阻 $R_{1}$,使它们都正常发光，然后断开开关 $\\mathrm{S}$。\n重新接通电路。注意观察,在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。\n图 2.4-1 开关闭合时观察灯泡的发光情况\n图2.4-2 感应电动势阻碍电流的增加\n在图 2.4-1 的电路中，闭合开关的瞬间，电流从无到有，线圈 $L$ 中产生感应电动势。根据楞次定律,感应电动势会阻碍电流的增加（图 2.4-2），所以灯泡 $\\mathrm{A}_{1}$ 较慢地亮起来。\n## 演示\n观察开关断开时灯泡的亮度\n按图 2.4-3 连接电路。先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。\n1. 电源断开时,通过线圈 $L$ 的电流减小,这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈 $L$ 中的电流减小得更快些还是更慢些?2. 产生感应电动势的线圈可以看作一个电源,它能向\n图 2.4-3 开关断开时观察灯泡的亮度外供电。由于开关已经断开,线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？3. 开关断开后,通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致?\n4. 开关断开后,通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大?为了使实验的效果更明显，对线圈 $L$ 应该有什么要求?\n## 做一做\n用电流传感器显示自感对电流的影响\n电流传感器的作用相当于一个电流表,本书就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合不仅即时反映电流的迅速变化，还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像\n1. 按图 2.4-4 甲连接电路 (图 2.4-5 是实物连接图),可以看到,开关闭合时电流是逐渐增大的。为了说明这一点,可以拆掉线圈 (图 2.4-4乙) 再测一次,看看两次测得的电流一时间图像有什么不同。2. 将线圈 $L$ 与电阻 $R$ 并联后接到电池的两端 (电路与图 2.4-3 相仿),测量通过电阻 $R$ 的电流,可以看到,开关断开前后通过电阻 $R$ 的电流方向不同。\n甲\n图 2.4-4 显示通电时线圈对电流影响的实验\n图 2.4-5 实物连接图\n变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至会引起人身伤害。因此,切断这类电路时,必须采用特制的安全开关,避免出现电火花。\n## 自感系数\n自感电动势也是感应电动势,同样遵从法拉第电磁感应定律，即\n$$\nE=n \\frac{\\Delta \\Phi}{\\Delta t}\n$$\n实验表明,磁场的强弱正比于电流的强弱,也就是说,磁通量的变化正比于电流的变化。因此,自感电动势正比于电流的变化率，即\n$$\nE \\propto \\frac{\\Delta I}{\\Delta t}\n$$\n写成等式,就是\n图2.4-6 各种线卷\n$$\nE=L \\frac{\\Delta I}{\\Delta t}\n$$\n式中 $L$ 是比例系数,叫作自感系数,简称自感或电感。它与线圈的大小、形状、匝数,以及是否有铁芯等因素有关。电感的单位是亨利 (henry),简称亨,符号是 $\\mathrm{H}$。常用的单位还有毫亨 $(\\mathrm{mH})$、微亨 $(\\mu \\mathrm{H})$。图2.4-6中,不同的线圈，电感大小不同。\n## 磁场的能量\n在图 2.4-3 的实验中,开关断开后,灯泡的发光还能维持一小段时间,有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯\n-有时自感电动势会大于原来电路中的电源电动势。泡的能量是从哪里来的?\n开关断开以后，线圈中的电流并末立即消失，线圈中有电流,有电流就有磁场,能量储存在磁场中。当开关闭合时,线圈中的电流从无到有,其中的磁场也是从无到有,这可以看作电源把能量输送给磁场,储存在磁场中。\n当线圈刚刚接通电源的时候,自感电动势阻碍线圈中电流的增加;当电源断开的时候,自感电动势又阻碍线圈中电流的减小。线圈的自感系数越大,这个现象越明显,线圈能够体现电的“惯性”。\n## 练习与应用\n1. 图 2.4-7是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈 $\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{B}$。线圈 $\\mathrm{A}$ 跟电源连接,线圈 B 两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关 $\\mathrm{S}$ 的时候，弹簧 $\\mathrm{K}$ 并不会立刻将衔铁 $\\mathrm{D}$ 拉起而使触头 $\\mathrm{C}$ (连接工作电路) 离开,而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。\n图 2.4-7\n（1）请解释: 当开关 $\\mathrm{S}$ 断开后,为什么电磁体还会继续吸住衔铁一小段时间?\n(2) 如果线圈 B不闭合,是否会对延时效果产生影响?为什么?\n2. 李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻,以判断它是否断路。刘伟为了使李辉测量方便,没有注意操作的规范,用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度,李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时,刘伟突然惊叫起来,觉得有电击感 ( 图 2.4-8)。李辉很奇怪,用手摸摸线圈两端,没有什么感觉，再摸摸多用电表的两支表笔,也没有什么感觉。这是什么原因?\n图 2.4-8\n3. 如图 2.4-9所示,$L$ 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为 0。$\\mathrm{A}$ 和 $\\mathrm{B}$ 是两个相同的小灯泡。\n( 1 ) 当开关 $S$ 由断开变为闭合时，$A、B$ 两个灯泡的亮度将如何变化?请作出解释\n(2) 当开关 $\\mathrm{S}$ 由闭合变为断开时，$A、B$ 两个灯泡的亮度又将如何变化?请作出解释。\n图 2.4-9\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1. 如图 2-1 所示,条形磁体以某一速度 $v$ 向螺线管靠近,此时螺线管中是否产生感应电流?如果产生,感应电流的方向是怎样的?\n图 2-1\n2. 如图 2-2 所示，在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒 $a b$ 以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小和方向会发生变化吗?说明理由。\n图 2-2\n3. 有一个边长 $l=0.1 \\mathrm{~m}$ 的正方形导线框 $a b c d$,质量 $m=10 \\mathrm{~g}$,由高度 $h=0.2 \\mathrm{~m}$ 处自由\n图 2-3 下落,如图 2-3 所示。其下边 $a b$ 进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到其上边 $d c$ 刚刚开始穿出匀强磁场为止,此匀强磁场区域宽度也是 $l$。求线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。$g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。\n4. 如图 2-4 所示,在匀强磁场中有一个线圈。\n(1) 当线圈分别以 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 为轴按逆时针方向转动时,在图中位置,感应电流的方向各是怎样的?\n（2）当角速度恒定时,上述两种情况下感应电流的大小有什么关系?\n(3) 若角速度恒定,在图中位置,感应电动势的大小跟线圈面积有何关系?\n(4) 设磁感应强度 $B$ 为 $0.15 \\mathrm{~T},A B$ 为 $10 \\mathrm{~cm}$,$B C$ 为 $4 \\mathrm{~cm}$，角速度 $120 \\mathrm{rad} / \\mathrm{s}$,求以 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 为转轴时感应电动势的最大值。\n图 2-4\n5. 如图 2-5 所示,$a、b$ 两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为 10 匝,半径 $r_{\\mathrm{a}}=2 r_{\\mathrm{b}}$,\n图 2-5 图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀減小。\n(1) $\\mathrm{a}、\\mathrm{~b}$ 线圈中产生的感应电动势之比 $E_{\\mathrm{a}}: E_{\\mathrm{b}}$ 是多少?\n(2) 两线圈中感应电流之比 $I_{\\mathrm{a}}: I_{\\mathrm{b}}$ 是多少?\n6. 如图 2-6 所示,电阻 $R_{a b}$ 为 $0.1 \\Omega$ 的导体棒 $a b$ 沿光滑导线框向右做匀速运动,线框中接有电阻 $R$ 为 $0.4 \\Omega$。线框放在磁感应强度 $B$ 为 $0.1 \\mathrm{~T}$ 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面。导体棒 $a b$ 的长度 $l$ 为 $0.4 \\mathrm{~m}$,运动的速度 $v$ 为 $5 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}$。线框的电阻不计。\n（1）电路 $a b c d$ 中哪部分相当于电源?电动\n图 2-6\n$B$ 组\n1. 国庆阅兵时,我国的 $\\mathrm{JH}-7$ 型歼击生炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过。该机的翼展为 $12.7 \\mathrm{~m}$,北京地区地磁场的竖直分量为 $4.7 \\times 10^{-5} \\mathrm{~T}$,该机水平飞过天安门时的速度为声速的 0.7 倍，求该机两翼端的电势差。哪端的电势比较高?2. 如图 2-8,单匝线圈 $A B C D$ 在外力作用下以速度 $v$ 向右匀速进入匀强磁场,第二次又以 $2 v$ 匀速进入同一匀强磁场。\n(1) 求第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比\n（2）求第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比势多大?内阻多大？哪个位置相当于电源的正极?哪一部分相当于闭合电路中的外电路?\n(2) $a b$ 棒向右运动时所受的安培力有多大?\n(3) $a b$ 棒所受安培力的功率有多大?电阻 $R$ 的发热功率有多大?电阻 $R_{a b}$ 发热功率有多大?从能的转化和守恒角度说一说这三个功率关系的含义。\n7. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图 2-7 甲所示,磁场向上为正。当磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 按乙图变化时,请画出导体环中感应电流随时间变化的图像。\n甲\n乙\n图 2-7 （3）求第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。\n图 2-8\n3. 如图 2-9所示,固定在匀强磁场中的正方形导线框 $a b c d$ 边长为 $l$,其中 $a b$ 边是电阻为 $R$ 的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线,匀强磁场的磁感应强度为 $B$,方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与 $a b$ 边相同的电阻丝 $P Q$ 架在线框上,并以恒定速度 $v$ 从 $a d$ 边滑向 $b c$ 边。$P Q$ 在滑动过程中与导线框的接触良好。当 $P Q$ 滑过 $\\frac{l}{3}$ 的距离时,通过 $a P$ 段电阻丝的电流是多大?\n图 2-9\n4. 如图 2-10 所示,$M N$ 和 $P Q$ 是两根互相平行、坚直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长,且电阻不计。$a b$ 是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆,金属杆具有一定质量和电阻。开始时,将开关 $\\mathrm{S}$ 断开,让杆 $a b$ 由静止开始自由下落,过段时间后,再将 $\\mathrm{S}$ 闭合。若从 $\\mathrm{S}$ 闭合开始计时,请画出金属杆的速度随时间变化的可能图像,并结合图像对金属杆的受力和运动变化情况作出解释。\n图 2-10\n5. 图 2-11 中的 $\\mathrm{A}$ 是一个边长为 $l$ 的方形导线框,其电阻为 $R$。线框以恒定速度 $v$ 沿 $x$ 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域,磁感应强度为 $B$。如果以 $x$ 轴的正方向作为安培力的正方向,线框在图示位置的时刻开始计时,请通过计算作出线框所受的安培力随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值。\n图 2-11\n6. 图 2-12是法拉第圆盘发电机的示意图: 铜质圆盘安装在水平铜轴上,圆盘位于两磁极之间,圆盘平面与磁感线垂直。两铜片 C、D 分别与转动轴和圆盘的边缘接触。使圆盘转动,电阻 $R$ 中就有电流通过。\n(1) 说明圆盘发电机的原理。\n(2) 圆盘如图 2-12 方向转动,请判断通过 $R$ 的电流方向。\n(3) 如果圆盘的半径为 $r$,匀速转动的周期为 $T$,圆盘处在一个磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场之中。请讨论这个发电机的电动势与上述物理量的关系。\n图 2-12\n## 第三章\n## 交变电流\n公路旁、旷野上，坚实的钢架托着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去….\n这些由发电厂、变电站而来的输电线,将电能输送到乡村、工厂,输送到千家万户。电,每时每刻都在为人类作着巨大的贡献。\n来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它?这一章我们就来学习与此相关的内容\n把高压电流在能量损失较小的情况下通过普通电线输送到迄今连想也不敢\n想的远距离，并在那一端加以利用……这一发现使工业几乎彻底摆脱地方条件所规定的一切界限,并且使极遥远的水力的利用成为可能,如果在最初它只是对城市有利，那么到最后它终将成为消除城乡对\n## 1) 交变电流\n立的最强有力的杠杆。(1)一恩格斯\n用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形,再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。这两种波形各有什么特点?\n## 交变电流\n如图 3.1-1 所示，在显示屏上显示的电压（或电流） 随时间变化的图像,在电工技术和电子技术中常常叫作波形图。\n我们已经学过了恒定电流。在恒定电流的电路中,电源的电动势不随时间变化,电路中的电流、电压也不随时间变化。但是在供给工农业生产和日常生活用电的电力系统中,发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的,因而,很多用电器中的电流、电压也随时间做周期性变化,这样的电流叫作交变电流（alternating current,$\\mathrm{AC}$ ),简称交流。方向不随时间变化的电流称为直流 ( direct current,DC ）。电池供给的电流方向不随时间变化，所以属于直流。\n(1) 引文摘自《马克思恩格斯全集》第 35 卷第 446 页,人民出版社 1971 年第 1 版。\n图 3.1-1 交流电压随时间变化的图像交变电流经过电子电路的处理,也能变成直流,学校实验室的学生电源就有这种功能。日常使用的各种充电器能把交变电流变成低压直流。\n## 演示\n观察交变电流的方向\n把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正、负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端 ( 图 3.1-2)。转动手柄,两个磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。\n实验现象说明了什么?\n图 3.1-2 教学用发电机能够产生交变电流\n## 交变电流的产生\n教学用发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种交变电流。图 3.1-3 是交流发电机的示意图。装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,为了便于观察，图中只画出了其中的一匝线圈。线圈的 $A B$ 边连在金属滑环 $\\mathrm{K}$ 上,$C D$ 边连在滑环 $\\mathrm{L}$ 上;导体做的两个电刷 $\\mathrm{E}、$ $\\mathrm{F}$ 分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。\n甲\n乙\n肉\n丁\n图 3.1-3 交流发电机示意图\n## 思考与讨论\n假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 3.1-3 所示。我们考虑下面几个问题。\n1. 在线圈由甲图转到乙图所示位置的过程中,$A B$ 边中电流向哪个方向流动?2. 在线圈由历图转到丁图所示位置的过程中,$A B$ 边中电流向哪个方向流动?3. 转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大?\n可以根据右手定则来判断线圈运动时，$A B$ 边或 $C D$ 边上感应电流的方向。因为 $A B$ 边或 $C D$ 边运动时,垂直于磁感线方向的速度不断变化,所以感应电动势也在变化,感应电流同时发生变化。假设电流从 $\\mathrm{E}$ 经过负载流向 $\\mathrm{F}$ 的方向记为正，反之为负,在横坐标轴上标出线圈到达图 3.1-3中甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻 ( 图 3.1-4),大致画出感应电流随\n图3.1-4 线圈转动时产生的感应电流时间变化的曲线。\n## 交变电流的变化规律\n从图 3.1-1 看出,学生电源中的交变电流似乎在按照正弦函数的规律变化,实际情况正是如此。\n对于图 3.1-3 所示的发电机,设 $t=0$ 时线圈刚好转到中性面 (如甲图 ) 位置,此时导线 $A B$ 的速度方向刚好与磁感线平行,因此感应电动势为 0。设线圈旋转的角速度为 $\\omega,A B$ 和 $C D$ 的长度为 $l,A D$ 和 $B C$ 的长度为 $d$,则经过时间 $t$,线框转过的角度 $\\theta=\\omega t$,如图 3.1-5 所示。线框旋转\n图 3.1-5 线圈转到任意位置\n图 3.1-6 正弦式交变电流随时间的变化\n甲正弦式电流\n乙三角形脉冲\n丙矩形脉冲\n图3.1-7 几种交变电流的波形过程中 $A B$ 和 $C D$ 的速度 $v=\\omega \\frac{d}{2}$,与磁感线垂直的速度为 $v \\sin \\theta$,即 $\\frac{\\omega d}{2} \\sin \\omega t$。根据法拉第电磁感应定律,线框上产生的感应电动势\n$$\ne=2 B l v \\sin \\theta=\\omega B l d \\sin \\omega t=\\omega B S \\sin \\omega t\n$$\n其中，$S$ 表示线框的面积。\n设 $E_{\\mathrm{m}}=\\omega B S$，可知线框的电动势是随时间按正弦函数规律变化的，为\n$$\ne=E_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t\n$$\n式中 $E_{\\mathrm{m}}$ 是常数，表示电动势可能达到的最大值。对于单匝线圈,$E_{\\mathrm{m}}=\\omega B S$;如果线圈匝数为 $N$,则 $E_{\\mathrm{m}}=N \\omega B S$。\n由于图 3.1-3 所示发电机的电动势按正弦规律变化，所以当负载为电灯等纯电阻用电器时,负载两端的电压 $u、$ 流过的电流 $i$,也按正弦规律变化,即\n$$\n\\begin{aligned}\nu & =U_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t \\\\\ni & =I_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t\n\\end{aligned}\n$$\n式中 $U_{\\mathrm{m}}$ 和 $I_{\\mathrm{m}}$ 分别是电压和电流的最大值，也叫峰值 ( peak value )，而 $e、u、i$ 则是相应的物理量的瞬时值。这种按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流,简称正弦式电流 ( sinusoidal current)。图 3.1-6 是正弦式交变电流电动势 $e$、电流 $i$ 和电压 $u$ 随时间变化的图像。\n正弦式电流是最简单、最基本的交变电流。电力系统中应用的大多是正弦式电流 (图 3.1-7甲)。在电子技术中也常遇到其他形式的交流,如图 3.1-7乙、丙所示。\n## 交流发电机\n发电厂里的交流发电机的构造比图 3.1-3 复杂得多,但是基本组成部分也是两部分,即产生感应电动势的线圈 （通常叫作电枢）和产生磁场的磁体。电枢转动，磁极不动的发电机,叫作旋转电枢式发电机。如果磁极转动,电枢不动,线圈中同样会产生感应电动势,这种发电机叫作旋转磁极式发电机。不论哪种发电机,转动的部分都叫转子,不动的部分都叫定子。旋转电枢式发电机转子产生的电流,必须像图 3.1-3那样经过裸露的滑环和电刷引到外电路,如果电压很高,可能发生火花放电,滑环和电刷很快会烧坏。同时,转动的电枢无法做得很大,线圈匝数也不可能很多,所以产生的感应电动势也不能很高。这种发电机输出的电压一般不超过 $500 \\mathrm{~V}$。旋转磁极式发电机克服了上述缺点,能够产生几千伏到几万伏的电压,输出功率可达几百兆瓦。所以,大多数发电机是旋转磁极式的。\n发电机的转子 ( 图 3.1-8) 由蒸汽轮机、水轮机等带动。蒸汽轮机、水轮机等将机械能传递给发电机,发电机将机械能转化为电能,输送给外电路。\n图3.1-8 三峡电站一台正在吊装的发电机转子\n## 练习与应用\n1. 有人说,在图 3.1-3 中,线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大，因而线圈中的感应电动势最大;线圈平面跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量为 0,因而感应电动势为 0。这种说法对不对?为什么?2. 图 3.1-3 中,设磁感应强度为 $0.01 \\mathrm{~T}$,单匝线圈长 $A B$ 为 $20 \\mathrm{~cm}$,宽 $B C$ 为 $10 \\mathrm{~cm}$,转速 $n=50 \\mathrm{r} / \\mathrm{s}$,求线圈转动时感应电动势的最大值。3. 一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值 $E_{\\mathrm{m}}=400 \\mathrm{~V}$,线圈匀速转动的角速度 $\\omega=314 \\mathrm{rad} / \\mathrm{s}$,试写出电动势瞬时值的表达式 (设 0 时刻电动势瞬时值为 0 )。如果这台发电机的外电路只有电阻元件,总电阻为 $2 \\mathrm{k} \\Omega$,电路中电流的峰值为多少?写出电流瞬时值的表达式。4. 如图 3.1-9 所示,$K L M N$ 是一个竖直的矩形导线框,全部处于磁感应强度为 $B$ 的水平方向的匀强磁场中,线框面积为 $S,M N$ 边水平,线框绕某一坚直固定轴以角速度 $\\omega$ 匀速转动。在 $M N$ 边与磁场方向的夹角到达 $30^{\\circ}$ 的时刻（图示位置),导线框中产生的瞬时电动势 $e$ 的大小是多少?标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。\n图 3.1-9\n## 2) 交变电流的描述\nאhans\n## 问题\n正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化,那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？\n## 周期和频率\n交变电流与振动和波一样具有周期性。与任何周期性过程一样，交变电流也可以用周期或频率表示其变化的快慢。在图 3.1-3 中,线圈转动一周,电压、电流都发生一次周期性变化。我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫作它的周期,通常用 $T$ 表示,单位是秒。交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用 $f$ 表示,单位是赫兹。根据定义可以知道\n$$\nf=\\frac{1}{T} \\text { 或 } T=\\frac{1}{f}\n$$\n根据三角函数的知识可以知道,在 $i=I_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t$ 的表达式中,$\\omega$ 等于频率的 $2 \\pi$ 倍,即 $\\omega=2 \\pi f$。\n## 思考与讨论\n一交变电流的电压随时间的变化图像如图3.2-1\n所示，这个交变电流的周期是多少?频率是多少?\n图 3.2-1 交变电流的 $u-t$ 图像\n## 峰值和有效值\n交变电流的峰值 $I_{\\mathrm{m}}$ 或 $U_{\\mathrm{m}}$ 可以用来表示电流的强弱或电压的高低。例如,把电容器接在交流电路中,就需要知道电压的峰值。电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿。\n## 思考与讨论\n图3.2-2 是通过一个 $R$ 为 $1 \\Omega$ 的电阻的电流 $i$ 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。\n1. 怎样计算通电 $1 \\mathrm{~s}$ 内电阻 $R$ 中产生的热量?2. 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻 $R$，也能在 $1 \\mathrm{~s}$ 内产生同样的热，这个电流是多大?\n图 3.2-2 某种交变电流的波形\n让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流的电流与电压分别为 $I、U$,我们就把 $I、U$ 叫作这一交变电流的有效值 (effective value )。计算可得,图3.2-2 所示的电流通过 $1 \\Omega$ 的电阻时，在 $1 \\mathrm{~s}$ 内产生的热量为 $2.8 \\mathrm{~J}$,相当于一个电流为 $1.67 \\mathrm{~A}$ 的恒定电流通过这个电阻时,在 $1 \\mathrm{~s}$ 内产生的热量。因此,图 3.2-2所示的交变电\n从有效值的定义看,“有效”指的是电流热效应的等效。流的有效值是 $1.67 \\mathrm{~A}$。\n理论计算表明,正弦式交变电流的有效值 $I、U$ 与峰值 $I_{\\mathrm{m}}、U_{\\mathrm{m}}$ 之间有如下关系\n$$\n\\begin{aligned}\n& I=\\frac{I_{\\mathrm{m}}}{\\sqrt{2}}=0.707 I_{\\mathrm{m}} \\\\\n& U=\\frac{U_{\\mathrm{m}}}{\\sqrt{2}}=0.707 U_{\\mathrm{m}}\n\\end{aligned}\n$$\n- 这两个关系式只适用于正弦式电流。\n人们通常说家庭电路的电压是 $220 \\mathrm{~V}$,是指有效值。使用交流的电气设备上,标出的额定电压和额定电流都是有效值,一般交流电压表测量的数值也是有效值。以后提到交变电流的数值，凡没有特别说明的，都指有效值。\n图 3.2-3 正弦式交变电流 $u-t$ 图像\n## 正弦式交变电流的公式和图像\n我们已经知道,可以用交变电流的周期和频率来描述 电流 (或电压) 的变化快慢,用峰值来描述变化过程中的 最大值。如果要详细描述交变电流的情况可以用公式和图 像（图3.2-3）两种方式，这两种描述可以全面记录和反映 电流 (或电压) 每个时刻的情况。如果已知一交变电流的 周期 $T$ 或频率 $f$,又知道它的电压的有效值或峰值，那么可 以对第1节中的（2）式作进一步表达。\n由 ( 2 ) 式 $u=U_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t$,可得\n$$\nu=U_{\\mathrm{m}} \\sin \\frac{2 \\pi}{T} t=\\sqrt{2} U \\sin \\frac{2 \\pi}{T} t\n$$\n## 拓展学习\n图 3.2-4 电感器阻碍交流\n图 3.2-5 扼流圈电感器和电容器对交变电流的作用\n我们知道,电阻会对直流起阻碍作用,同样,电阻对交流也会起阻碍作用。由于交流的大小和方向时刻在做周期性变化,因此当一个线圈接入交流时,就会产生电磁感应现象,这种现象会对交流起什么作用呢?而一个电容器又会对交流起什么作用呢?\n电感器对交变电流的阻碍作用如图3.2-4所示,把带铁芯的线圈 $L$ 与小灯泡串联起来,先把它们接到直流电源上 (甲图),再把它们接到交流电源上 (乙图)。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等，可以发现，接交流电源时灯泡要暗一些。\n在直流电路中，当电压一定时，影响电流强弱的只是电阻;但把线圈接入交流电路时,除了线圈自身的电阻对交变电流有阻碍作用外，还有由于线圈与交变电流之间的电磁感应作用所引起的阻碍作用，这叫感抗。实验和理论分析都表明,线圈的自感越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大。\n扼流圈 (图3.2-5) 是电工技术和电子技术常用的元件,它利用了电感器对交流的阻碍作用,分为高频把流圈和低频扼流圈\n交变电流能够通过电容器如图3.2-6所示,把小忊泡和电容器串联起来,先把它们接到直流电源上 (甲图)，再把它们接到交流电源上 (乙图)，分别观察小灯泡的发光情况直流不能通过电容器,所以接直流电源的灯泡不亮。当电容器接到交流电源两端时,由于电容器两端电压不断变化而不断地充电和放电,电路中就有了充、放电的电流，表现为交流“通过”了电容器。\n电容器对交变电流的阻碍作用在图 3.2-6乙的实验中,如果把电容器从电路中取下来,使小灯泡直接与交流电源相连,小灯泡要比有电容器时更亮。这表明,电容器对交流有阻碍作用。电容器对交流阻碍作用的大小叫容抗。实验和理论分析都表明,电容器的电容越大,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用就越小，即容抗越小。\n图 3.2-6 交流能够通过电容器\n## 练习与应用\n1. 我国电网中交变电流的周期是 $0.02 \\mathrm{~s},1 \\mathrm{~s}$ 内电流的方向发生多少次变化?2. 一个电容器,当它的两个极板间的电压超过 $10 \\mathrm{~V}$ 时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是 $9 \\mathrm{~V}$ 的电路两端?为什么?3. 一个灯泡，上面写着“220 V $40 \\mathrm{~W}$ ” 当它接在正弦式交流电源上正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少?4. 图3.2-7是一个正弦式交变电流的波形图。根据 $i-t$ 图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。\n图 3.2-7\n5. 有一个电热器,工作时的电阻为 $50 \\Omega$,接在电压 $u$ 为 $U_{\\mathrm{m}} \\sin \\omega t$ 的交流电源上，其中 $U_{\\mathrm{m}}$ 为 $311 \\mathrm{~V},\\omega$ 为 $100 \\pi \\mathrm{s}^{-1}$。该电热器消耗的功率是多大?6. 有 $A、B、C$ 三条导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图3.2-8所示。这三个电压中，它们的峰值有什么关系?它们的周期有什么关系?\n图 3.2-8\n7. 电流 $i$ 随时间 $t$ 变化的关系如图3.2-9 所示,该电流的有效值是多少?\n图 3.2-9\n## 3 变压器\n## 问题\n生产生活中有各种变压器,有的把低压升为高压,有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢?\n图 3.3-1 变压器的示意图\n## 变压器的原理\n变压器 ( transformer) 是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的（图 3.3-1)。一个线圈与交流电源连接,叫作原线圈 ( primary coil ),也叫初级线圈;另一个线圈与负载连接,叫作副线圈 ( secondary coil),也叫次级线圈。\n互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。\n在输人的交流电压一定时，原线圈、副线圈取不同的匝数,副线圈输出的电压也不一样,变压器由此得名。变压器原、副线圈两端的电压与线圈帆数之间有什么关系呢?\n## 实验\n探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系\n| 实验思路\n根据电磁感应定律，通过分析，你认为线圈两端的电压与线圈的匝数可能有什么关系？请你设计一个方案来验证你的猜想。实验中要注意控制变量,例如,原线圈输入的电压是一定的,那么副线圈上的电压与线圈帆数之间存在什么样的关系呢?\n可以利用教学用的可拆变压器进行探究。可拆变压器能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈（图 3.3-2)。\n甲可拆变压器零部件\n乙组装后的变压器\n图 3.3-2 教学用可拆变压器\n保持原线圈输入的电压一定,改变原、副线圈的匝数,测量副线圈上的电压,试着找出它们之间的关系。\n## 物理量的测量\n这个实验主要测量和记录的物理量有哪些?怎样设计记录数据的表格?\n1. 先写出操作步骤,画出电路图。建议先保持原线圈的帆数不变,改变副线圈的币数,研究其对副线圈电压的影响。然后再保持副线圈的匝数不变,研究原线圈的币数对副线圈电压的影响。\n电路图上要标出两个线圈的匝数、原线圈欲加电压的数值。要事先推测副线圈两端电压的可能数值。操作前要画好记录数据的表格。\n2. 连接电路后要由同组的几位同学分别独立检車,并经过确认。只有这时才能接通电源。3. 为了保证人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过 $12 \\mathrm{~V}$;即使这样,通电时也不要用手接触裸露的导线、接线柱。4. 为了保证多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。\n## | 数据分析\n1. 用表格的形式把原、副线圈的匝数与电压进行比较,寻找它们之间的关系。\n2.得出探究的结果后,要力求用准确而精练的语言把它表述出来。如果可能,最好用数学关系式来表述。从上面实验中我们发现,如果变压器原、副线圈的帆数之比不同,原、副线圈上的电压之比也不一样。那么,原、副线圈上的电压之比是否等于它们的凧数之比呢?数据没有严格遵从这样的规律。为什么呢?\n其实，变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；此外,交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内。所有这些,使得变压器工作时有能量损耗。但有些变压器的能量损耗很小,可以忽略。我们把没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。理想变压器也是一个理想化模型。\n## 电压与匝数的关系\n- 你能推导出理想变压器原、副线圈中电流大小与它们的线圈匝数之间的关系吗?\n甲变电站中的大型变压器\n乙小家电中的变压器\n图 3.3-3 变压器实验和理论分析都表明,理想变压器原、副线圈的电压之比，等于原、副线圈的帉数之比，即\n$$\n\\frac{U_{1}}{U_{2}}=\\frac{n_{1}}{n_{2}}\n$$\n变压器的输出功率与输人功率之比,叫作变压器的效率。实际上变压器的效率都是比较高的,特别是电力设备中的巨大变压器,在满负荷工作时效率可以超过 95\\%。所以，在精度要求不太高的情况下可应用上式来计算。\n如果副线圈的电压比原线圈的电压低,这样的变压器叫作降压变压器,反之则叫升压变压器。实际应用中需要改变交流电压的情况是很多的。大型发电机发出的交流电压为几万伏,而远距离输电却需要几十万伏以上的电压。各种用电设备所需的电压也不相同。电灯、电饭锅、洗衣机等家用电器需要 $220 \\mathrm{~V}$ 的电压,机床上的照明灯需要 $36 \\mathrm{~V}$ 或 $24 \\mathrm{~V}$ 的安全电压。手机的锂电池电压一般为 $3.7 \\mathrm{~V}$,而老式电视机显像管却需要 $10 \\mathrm{kV}$ 以上的高电压。由于有了变压器（图 3.3-3),交流的电压容易改变,所以交流得到了广泛的应用。\n## 思考与讨论\n我们知道导线可以输送电能,变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接,却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的?\n变压器能输送电能是利用了电磁感应。在原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场,即电场的能量转变成磁场的能量；通过铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，于是在副线圈上产生了感应电流,磁场的能量转化成了电场的能量。\n## 科学漫步\n## 无线充电技术\n我们知道,变压器能通过电磁感应输送电能。当原线圈中由变化的电流激发了一个变化的磁场，电场的能量就转变成磁场的能量；当这个变化的磁场在副线圈上产生感应电流，磁场的能量就转化成了电场的能量,这样电能就从原线圈不必经过导线直接连接就转移到了副线圈。\n无线充电是近年发展起来的新技术,其中一种就是基于这样的道理而产生的,只不过变压器磁场的回路是铁芯,而无线充电装置磁场的回路是空气。无线充电技术通过分别安装在充电基座和接收能量的装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如果移动电话中有无线充电装置，那么把移动电话直接放在充电基座上就可以充电（图 3.3-4)。对于一个没有无线充电功能的移动电话，也可以通过在移动电话端连接一个无线充电接收器，将接收器放在无线充电基座上来进行充电。打开无线充电接收器，就可\n图 3.3-4 对移动电话进行无线充电\n图 3.3-5 无线充电接收器中的线圈以看到其内部有一个接收线圈（ 图 3.3-5）。\n目前已经有移动电话、数字照相机、电动牙刷等电子产品采用无线充电技术。随着新能源汽车的快速发展，无线充电技术在电动汽车中也将会有广泛的应用。\n相比有线输电技术，无线充电器与用电装置之间不用电线连接，因而具有使用方便、减少触电危险、不易老化磨损等优点。但目前无线充电技术也存在着传输距离短、成本高、能量损耗大等不足。因此，无线充电技术还需不断地改进、发展。\n## 练习与应用\n1. 变压器为什么不能改变恒定电流的电压?2. 有些机床 (图 3.3-6) 为了安全,照明电灯用的电压是 $36 \\mathrm{~V}$,这个电压是把 $380 \\mathrm{~V}$ 的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是 1440 匝,副线圈是多少匝?在某次实际工作时输入电压只有 $220 \\mathrm{~V}$，则输出电压是多少?\n图 3.3-6\n3. 当变压器的一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其他线圈的匝数: 把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交变电流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有 400 匝,把原线圈接到 $220 \\mathrm{~V}$ 的交流电路中，测得副线圈的电压是 $55 \\mathrm{~V}$,求原线圈的匝数。4. 变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么?5. 图3.3-7是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻用 $R_{0}$ 表示,变阻器 $R$ 代表用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于 $R$ 的值减小 (滑动片向下移)。如果变压器上的能量损耗可以忽略,当用户的用电器增加时,图中各表的读数如何变化?\n图 3.3-7\n## (4) 电能的输送\n我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区,而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中,如何减少电能的损耗?\n用导线把电源和用电设备连起来,就可以输送电能了,这是电能的一个突出优点。\n输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。可靠,是指保证供电线路可靠地工作,故障少。保质,就是保证电能的质量一电压和频率稳定。各种用电设备都是按照一定的工作电压设计的,电压过低或过高,用电器都不能正常工作,甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。经济,则是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗少。\n以下重点讨论怎样在输电过程中减少电能的损耗。\n## 降低输电损耗的两个途径\n设输电电流为 $I$,输电线的电阻为 $r$,则输电线上的功率损失为 $P=I^{2} r$。由此可知,有两个途径能减少输电损耗。\n一个途径是减小输电线的电阻。在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选用电阻率小的金属材料,例如铜、铝来制造输电线（图 3.4-1)。此外,还要尽可能增加导线的横截面积。但是,导线横截面积的增加是有一定限度的。过粗的导线会耗费太多的金属材料,而且输电线太重、太粗也给铺设工程带来困难。\n甲输电线\n乙输电线截面\n图 3.4-1一种用于远距离输电的钢芯铝绞线另一个途径是减小输电导线中的电流。为此,我们讨论下面的问题。\n## 思考与讨论\n假定输电线路中的电流是 $I$,用户端的电压是 $U$,两条导线的总电阻是 $r$。在图 3.4-2 中,导线的电阻集中画为一个电阻 $r^{(1)}$。\n1. 怎样计算输电线路损失的功率?2. 在输电电流一定的情况下,如果线\n图 3.4-2 输电电路图路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?\n3. 通过第 2 步的两项计算,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效?4. 怎样计算用户消耗的功率 $P$?5. 在用户的用电功率一定的前提下,怎样才能减小输电电流?\n远距离输电时,为了降低输电线路中的损耗,就要减小输电电流；为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。现代远距离输电的电压都很高。目前我国远距离输电采用的电压有 $110 \\mathrm{kV}$、$220 \\mathrm{kV}、330 \\mathrm{kV}$,输电干线已经采用 $500 \\mathrm{kV}$ 和 $750 \\mathrm{kV}$ 的超高压，西北电网甚至达到 $1100 \\mathrm{kV}$ 的特高压。\n输电电压也不是越高越好。电压越高,对输电线路绝缘性能的要求就越高,线路修建费用就会增多。输电电压越高,变压器上的电压也越高,对变压器的要求也相应提高。实际输送电能时,要综合考虑各种因素,如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等,依照不同情况选择合适的输电电压。\n(1) 实际上发电厂供给的电能要经过多次转换才能到达用户,这里只讨论原理,所以把问题简化了。\n## 电网供电\n一般发电机组输出的电压在 $10 \\mathrm{kV}$ 左右，不符合远距离送电的要求。因此,要用升压变压器升压到几百千伏后再向远距离送电。到达数百千米甚至数千千米之外的用电区之后,先在“一次高压变电站” 降到 $100 \\mathrm{kV}$ 左右,在更接近用户的地点再由“二次高压变电站” 降到 $10 \\mathrm{kV}$ 左右。然后,一部分电能送往用电量大的工业用户,另一部分经过低压变电站降到 $220 \\mathrm{~V} / 380 \\mathrm{~V}$,送给其他用户 (图 3.4-3 )。\n现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一” 的供电方式,而是通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网。\n采用电网送电,是输电技术的重要发展。这样可以在一次能源产地使用大容量的发电机组,降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益。电网可以减小断电的风险,调剂不同地区电力供需的平衡。使用电网,可以根据火电、水电、核电的特点,合理地调度电力,这就使得电气化社会的主要能源――电力的供应更加可靠,质量更高。\n图 3.4-3 输电过程示意图\n## STSE\n## 输电技术的发展\n1882 年,爱迪生在美国修建了第一个电力照明系统,用直流电点亮了几千盙电灯。那时,输电距离很近,每隔 $3 \\mathrm{~km}$ 左右就要建立一个发电厂，否则灯泡因电压过低而不能发光。同一年,一个法国工程师修建了第一条远距离输电电路,将一个水电站发出的电送到 $57 \\mathrm{~km}$ 之外的慕尼黑,在博览会上用来驱动一台水石，造了一个人工喷泉。\n1886 年，发明家威斯汀豪斯利用变压器成功地在 $6 \\mathrm{~km}$ 的线路上实现了交流输电。\n1891 年，德国建成 $170 \\mathrm{~km}$ 的 $15 \\sim 30 \\mathrm{kV}$ 的高压输电线路,效率高达 $70 \\% \\sim 80 \\%。1893$ 年,美国修建尼亚加拉水电站时，经过反复论证，决定采用交流供电系统。1909～1912年，美国、德国建造 $100 \\mathrm{kV}$ 的高压输电线路，从此高压输电技术迅速普及\n随着电力系统的扩大，交流输电遇到了一些技术困难。例如，用甲、乙两台交流发电机给同一条线路供电，如果某时刻甲达到正的最大值时，乙恰好是负的最大值，它们发的电在电路里恰好互相抵消，不仅电路无法工作，甚至会烧毁设备。要使电路正常工作，给同一条线路供电的所有发电机都必须同步运行,即同时达到正的最大值,同时达到负的最大值。现代的供电系统是把许多电站连成一个电网,要使电网内的许多发电机同步运行,技术上有一定困难。此外,长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响也不能忽略，有时它们引起的电能损耗甚至大于导线电阻引起的电能损耗。\n为了减少感抗和容抗，在输电这个环节可以使用直流，但发电机产生的仍是交流，用户使用的也主要是交流 ( 图 3.4-4 )。为此，在送电端有专用的“整流” 设备将交流变换为直流，在用户端也有专用的“逆变” 设备再将直流变换为交流。制造大功率的整流和逆变设备在过去有很大困难，目前已经逐步解决，因此直流输电技术已得到应用。\n图 3.4-4 现代直流输电示意图我国继三峡至常州 $\\pm 500 \\mathrm{kV}$ 直流输电工程之后,又建成了宁夏至山东 $\\pm 660 \\mathrm{kV}$ 和四川至上海 $\\pm 800 \\mathrm{kV}$ 的直流输电工程。另外,新疆昌吉至安徽古泉新建了 $\\pm 1100 \\mathrm{kV}$ 特高压直流输电工程 ( 图 3.4-5)。这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础。\n## 练习与应用\n1. 采用 $110 \\mathrm{kV}$ 高压输电,输送电功率为 $4800 \\mathrm{~kW}$ 的电能,输电导线中的电流是多少?如果用 $110 \\mathrm{~V}$ 电压输送同样功率的电能,输电导线中电流是多少?\n我们在初中曾经做过类似的题目,那时是用直流电路的知识来处理的。在纯电阻的交流电路中,同样有公式 $U=I R$ 和 $P=U I$。想想看,这里的 $U$ 和 $I$ 的含义与初中有什么不同?\n2. 以下是一段关于输电线损失功率的推导。将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率。设输电电压为 $U$,则功率损失为\n$$\n\\begin{aligned}\n& P_{\\text {撄 }}=U I \\\\\n\\text { 而 } & U=I R\n\\end{aligned}\n$$\n将 ( 2 ) 式代入 (1) 式，得到\n$$\nP_{\\text {损 }}=\\frac{U^{2}}{R}\n$$\n由（3）式可知，要减小功率损失 $P_{\\text {损 }}$，就应当用低压送电和增大输电线的电阻 $R$。\n这段推导错在哪里?3. 从发电站输出的功率为 $200 \\mathrm{~kW}$,输电线的总电阻为 $0.05 \\Omega$,用 $1100 \\mathrm{~V}$ 和 $11 \\mathrm{kV}$ 两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。\n4. 如果用 $220 \\mathrm{~V}$ 和 $11 \\mathrm{kV}$ 两种电压来输电,设输送的电功率、输电线上功率损失、导线的长度和电阻率都相同,求导线的横截面积之比\n5. 某个小水电站发电机的输出功率为 $100 \\mathrm{~kW}$，发电机的电压为 $250 \\mathrm{~V}$。通过升压变压器升压后向远处输电,输电线的总电阻为 $8 \\Omega$,在用户端用降压变压器把电压降为 $220 \\mathrm{~V}$。要求在输电线上损失的功率控制在 $5 \\mathrm{~kW}$ ( 即用户得到的功率为 $95 \\mathrm{~kW}$ )。请你设计两个变压器的匝数比。为此,请你计算:\n(1) 降压变压器输出的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?\n(2) 输电线损失的电压为多少?升压变压器输出的电压是多少?\n(3) 两个变压器的匝数比各应等于多少?\n## 复习与提高\n## $A$ 组\n1. 下列各情况中,线圈都以角速度 $\\omega$ 绕图 3-1 中的转动轴匀速转动,能产生交变电流的是哪些?请简述理由。\n甲\n丙\nZ\n丁图 3-1\n2. 有一台教学用的可拆变压器,它的原、副线圈外部还可以绕线。现在要测定原、副线圈的匝数,除有一根足够长的绝缘导线外,还需要什么器材？简要说明实验过程和原理\n3. 在有效值为 $220 \\mathrm{~V}$ 的交流电路中,接入 $50 \\Omega$ 的电阻,电流的有效值和最大值各是多少?这时消耗的功率是多少?4. 晩会上装饰着 120 个彩色小电灯，每个小\n## $B$ 组\n1. 面积均为 $S$ 的两个电阻相同的线圈,分别放在如图 3-3 甲、乙所示的磁场中。甲图中是磁感应强度为 $B_{0}$ 的匀强磁场,线圈在磁场中以周期 $T$ 绕 $O O^{\\prime}$ 轴匀速转动;乙图中磁场变化规律为 $B=B_{0} \\cos \\frac{2 \\pi}{T} t$,从图示位置开始计时。请比较两个线圈:\n（1）磁通量的变化规律;\n(2) 感应电动势的变化规律。\n甲\n乙图 3-2\n$O^{\\prime}$\n甲\n乙图 3-3\n2. 图 3-4 甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图 3-4乙所示的正弦交流电压,并加在一台理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}、n_{2}$,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于 $5000 \\mathrm{~V}$ 时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。\n（1）图中开关闭合时电压表的示数是多少?\n(2) 变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火?\n甲乙\n图3-4\n3. 如图 3-5 所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为 $3: 1$,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为 $220 \\mathrm{~V}$ 的正弦交流电源上。\n(1) 求副线圈回路中电阻两端的电压。\n(2) 求原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。\n图 3-5\n4. 图 3-6为某人设计的电吹风电路图,$a$、$b、c、d$ 为四个固定触点。可动的扇形金属触片 $\\mathrm{P}$ 可同时接触两个触点。触片 $\\mathrm{P}$ 处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。$n_{1}$ 和 $n_{2}$ 分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。\n| 热风时输入功率 | $460 \\mathrm{~W}$ |\n| :---: | :---: |\n| 冷风时输入功率 | $60 \\mathrm{~W}$ |\n| 小风扇额定电压 | $60 \\mathrm{~V}$ |\n| 正常工作时小风扇输出功率 | $52 \\mathrm{~W}$ |\n（1）吹冷风时触片 P位于怎样的位置?请在图中标注\n(2) 由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少?\n(3) 变压器原、副线圈的匝数比 $n_{1}: n_{2}$ 是多少?\n图 3-6\n5. 有一条河流，河水流量为 $4 \\mathrm{~m}^{3} / \\mathrm{s}$，落差为 $5 \\mathrm{~m}$。现利用它来发电,水电站的总效率为 $50 \\%$，发电机的输出电压为 $350 \\mathrm{~V}$。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为 $4 \\Omega$,允许输电线上损失的功率为发电机输出功率的 5\\%,用户所需要电压为 $220 \\mathrm{~V}$ 假定所用的变压器都是理想变压器,求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比,$g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。6. 如图 3-7所示,矩形线圈面积为 $S$,匝数为 $n$,线圈电阻为 $r$,在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中绕 $O O^{\\prime}$ 轴以角速度 $\\omega$ 匀速转动,外电路电阻为 $R$。当线圈由图示位置转过 $90^{\\circ}$ 的过程中，求:\n（1）通过电阻 $R$ 的电荷量 $q$;\n（2）电阻 $R$ 上所产生的热量 $Q$。\n图 3-7\n## 第四章\n## 电磁振荡与电磁波\n旅行者 1 号探测器是目前离地球最远的人造天体，它给我们发回了上万张神秘宇宙的照片。1990 年 2 月 14 日，已经完成主要任务的旅行者 1 号在距离地球 60 亿千米之外接到了来自地球的指示,调转照相机,朝着地球的方向拍摄了一组照片。在传回地球的照片中，我们的地球是一个极小的暗淡蓝点，看不出与其他星球的区别。时至今日，我们仍然能够接收到 200 亿千米之外旅行者 1 号发来的信息。；\n电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展，极大地改变了人们的生活，开阔了我们的视野。他（麦克斯韦 $)$ 从这组公式里算出了电磁波的速度,发现跟那时已知的光波的速度是一样的,所以他就肯定：光就是电磁波。这是 1860 年的一个重大贡献，这一发现把物理学中关于电、磁、光之间的关系整个地改观了。\n―杨振宁\n## 1 电磁振荡\n## 问题\n水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟渏,但是要形成持续的水波,则需要不断地击打水面。电视、广播接收的是电磁波,要产生持续的电磁波,需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢?\n要产生持续变化的电流,可以通过线圈和电容器组成的电路实现。\n## 演无\n观察振荡电路中电压的波形\n把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图 4.1-1甲连成电路。把电压传感器 (或示波器) 的两端连在电容器的两个极板上。\n先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线圈放电。观察计\n甲电路图\n乙计算机显示的电压波形\n图 4.1-1 观察振荡电路中电压的波形 b振荡电流实际上就是交变电流，不过习惯上指频率很高的交变电流。\n甲电磁振荡过程\n乙振荡电路电流的周期性变化\n丙电容器极板上电荷量的周期性变化\n## 电磁振荡的产生\n在前面的实验中，电路的电压发生周期性的变化，电路中的电流也发生周期性的变化。像这样大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流（oscillating current )，产生振荡电流的电路叫作振荡电路（oscillating circuit )。\n图 4.1-1 甲中，当开关置于线圈一侧时，由电感线圈 $L$ 和电容 $C$ 组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为 $L C$ 振荡电路。\n在开关掷向线圈一侧的瞬间,也就是电容器刚要放电的瞬间（图 4.1-2 甲 a ),电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多。\na\n$\\mathrm{b}$\n$\\mathrm{d}$\n图 4.1-2 $L C$ 振荡电路及电流、电荷量的变化\n电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由 0 逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时 ( 图 4.1-2 甲 b),放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷。\n电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流并不会立即减小为 0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小。由于电流继续流动,电容器充电,电容器两极板带上与原来相反的电荷,并且电荷逐渐增多。充电完毕的瞬间,电流减小为 0,电容器极板上的电荷最多 (图 4.1-2 甲 $\\mathrm{c}$ )。\n此后电容器再放电（图4.1-2甲 $\\mathrm{d}$ )、再充电 (图 4.1-2 甲 e )。这样不断地充电和放电,电路中就出现了大小、方向都在变化的电流，即出现了振荡电流。\n在整个过程中,电路中的电流 $i$ (图 4.1-2乙)、电容器极板上的电荷量 $q$ (图 4.1-2丙)、电容器里的电场强度 $E$、线圈里的磁感应强度 $B$，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。\n## 电磁振荡中的能量变化\n## 思考与讨论\n电磁振荡与机械振动虽然有着本质的不同,但它们还是具有一些共同的特点。在机械振动中,例如在单摆的振动中,位移 $x$、速度 $v$、加速度 $a$ 这几个物理量周期性地变化。在电磁振荡中,电荷量 $q$、电流 $i$、电场强度 $E$、磁感应强度 $B$ 这几个物理量也在周期性地变化\n在机械振动中,动能与势能周期性地相互转化。那么,在电磁振荡中,能量是如何转化的?\n从能量的观点来看,电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能;在放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能;之后,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能;到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。\n如果没有能量损耗,振荡可以永远持续下去,振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中总\n图 4.1-3 等幅振荡会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样，振荡电路中的能量就会逐渐减少，振荡电流的振幅也就逐渐减小，直到最后停止振荡。\n如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡（图 4.1-3)。实际电路中由电源通过电子器件为 $L C$ 电路补充能量。\n## 电磁振荡的周期和频率\n电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。\n## 思考与讨论\n电容较大时,电容器充电、放电的时间会长些还是短些?线圈的自感系数较大时,电容器充电、放电的时间会长些还是短些?根据讨论结果,定性分析 $L C$ 电路的周期 （频率）与电容 $C$、电感 $L$ 的关系。\n理论分析表明,$L C$ 电路的周期 $T$ 与电感 $L$、电容 $C$ 的关系是\n$$\nT=2 \\pi \\sqrt{L C}\n$$\n由于周期跟频率互为倒数,即 $f=\\frac{1}{T}$,所以\n$$\nf=\\frac{1}{2 \\pi \\sqrt{L C}}\n$$\n式中的周期 $T$、频率 $f$、电感 $L$、电容 $C$ 的单位分别是秒 $(\\mathrm{s})$、赫兹 $(\\mathrm{Hz})$、亨利 $(\\mathrm{H})$、法拉 $(\\mathrm{F})$。\n由以上两式可知,适当地选择电容器和电感线圈，就可以使振荡电路的周期和频率符合我们的需要。也可以用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或线圈的电感，振荡电路的周期和频率就会随着改变。\n## 【例题】\n在 $L C$ 振荡电路中,线圈 $L$ 的自感系数为 $30 \\mu \\mathrm{H}$,可调电容器 $C$ 的可调范围为 $1.2 \\sim 270 \\mathrm{pF}$。求振荡电路的频率范围。\n解根据 $L C$ 振荡电路的频率公式\n$$\n\\begin{aligned}\n& f_{1}=\\frac{1}{2 \\pi \\sqrt{L C}}=\\frac{1}{2 \\pi \\sqrt{30 \\times 10^{-6} \\times 1.2 \\times 10^{-12}}} \\mathrm{~Hz}=2.65 \\times 10^{7} \\mathrm{~Hz} \\\\\n& f_{2}=\\frac{1}{2 \\pi \\sqrt{L C}}=\\frac{1}{2 \\pi \\sqrt{30 \\times 10^{-6} \\times 270 \\times 10^{-12}}} \\mathrm{~Hz}=1.77 \\times 10^{6} \\mathrm{~Hz}\n\\end{aligned}\n$$\n此振荡电路的频率范围是 $1.77 \\times 10^{6} \\sim 2.65 \\times 10^{7} \\mathrm{~Hz}$。\n图4.1-4 石英电子钟里的晶体振荡器如果没有能量损耗，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。\n现代的实际电路中使用的振荡器多数是晶体振荡器 （图 4.1-4 )，其工作原理与 $L C$ 振荡电路的原理基本相同。\n## 练习与应用\n1. 一个 $L C$ 电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间,纵坐标轴既表示电流又表示电压,试在同一坐标系内,从某一次放电开始,画出该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 $i-t$ 图像和 $u-t$ 图像。2. 在上题图像中的一周期内,哪段时间电场能在增大?电场能最大时电流和电压的大小有什么特点?哪段时间磁场能在增大?磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点?3. 某收音机中的 $L C$ 电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生 $535 \\mathrm{kHz}$ 到 $1605 \\mathrm{kHz}$ 的电磁振荡。可调电容器的最大电容和最小电容之比是多少?4. 为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容 $C$ 置于储罐中,电容 $C$ 可通过开关 $\\mathrm{S}$ 与电感 $L$ 或电源相连，如图4.1-5 所示。当开关从 $a$ 拨到 $b$ 时，由电感 $L$ 与电容 $C$ 构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下,平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时,电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时,所测得的 $L C$ 回路振荡电流的频率如何变化?\n图 4.1-5\n## 电磁场与电磁波\n## 问题\n电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,那么,这些电磁波是怎样产生的?\n>“变化的磁场产生电场”，这实际上是个假设。这个假设基于电磁感应现象，是很自然的。\n→“变化的电场产生磁场”，这是另一个假设。这个假设没有直接的实验做基础，它出于对自然规律的洞察力,是很大胆的，但却更具有创造性\n## 电磁场\n在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。麦克斯韦从场的观点出发,认为电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了电场,正是这个电场促使导体中的自由电荷做定向运动,产生感应电流。他将这种用场描述电磁感应现象的观点,推广到不存在闭合电路的情形,即变化的磁场产生电场（图 4.2-1)。这是一个普遍规律,跟闭合电路是否存在无关。\n图 4.2-1 变化的磁场产生电场\n图 4.2-2 变化的电场产生磁场静止的电荷,它产生的是静电场,即空间各点的电场强度不随时间变化。当电荷从静止到运动时,电场就发生变化,即空间各点的电场强度将随时间变化。运动的电荷在空间要产生磁场。从场的观点出发,麦克斯韦假设：变化的电场就像运动的电荷,也会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。例如,在电容器充、放电的过程中,不仅导体中的电流产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化的电场也产生磁场（图 4.2-2 )。根据麦克斯韦的上述两个观点可以得出,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场。如果在空间某区域有周期性变化的电场,就会在周围引起变化的磁场,变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。\n## 电磁波\n在机械波中，振动的传播需要具有弹性的介质,而电磁波则不需要任何介质,在真空中也能传播,这是由电磁波的本性所决定的。因为电磁波的传播,靠的是电和磁的相互“感应”，而不是靠介质的机械传递。\n麦克斯韦从理论上预见,电磁波在真空中的传播速度等于光速 $c$,由此,麦克斯韦预言了光是电磁波!他说:\n- 在机械波中,位移这个物理量随时间和空间做周期性变化。而在电磁波中,电场强度 $E$ 和磁感应强度 $B$ 这两个物理量随时间和空间做周期性变化。“我们有充分的理由断定,光本身是 $\\cdots \\cdots$ 按电磁波规律传播的一种电磁振动。”\n根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度 $E$ 与磁感应强度 $B$ 互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直。图4.2-3 表示做正弦变化的电场或磁场所引起的电磁波在某一时刻的图像。\n1886年，赫兹在做放电实验时发现附近末闭合的线圈\n图 4.2-3 沿 $z$ 轴传播的电磁波也出现了电火花。于是他制作了一套仪器,试图用来发射和接收电磁波 (图 4.2-4)。仪器中有一对抛光的金属小球,两球之间有很小的空气间隙。将两个球连接到产生高电压的感应圈的两端时,两球之间就出现了火花放电。\n图 4.2-4 仪器的另一部分是弯成环状的导线,导线两端也安装两个金属小球,小球之间也有空隙。当把这个导线环放在距感应圈不太远的位置时，他观察到：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。\n这是一个令人振奋的现象！电磁波从发射器到达了接收器。这个过程是怎样发生的呢?\n当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出感应电动势,使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。\n在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速 $c$,证明了电磁波与光的统一性。这样,赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。赫兹的实验为无线电技术的发展开拓了道路,后人为了纪念他，把频率的单位定为赫兹。\n根据电磁场理论,电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程,传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。当法拉第提出“力线” 和“场” 的概念时，它们还仅仅被看作是一种描述电磁力的方法，但是当麦克斯韦提出电磁场理论并被赫兹的实验证实以后，电磁场就像光一样真实了。由此,人们认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。\n## 科学漫步\n## 麦克斯韦电磁场理论的建立\n法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近烶生了。他从小热爱科学,喜欢思考。1854年从剑桥大学毕业以后，他精心研读了法拉第的著作。麦克斯韦被法拉第关于“场” 和“力线” 的思想深深吸引，但他也看到了法拉第定性表述的弱点。因此，这位初出茅庐的科学家下定决心,要把法拉第的物理思想用数学公式定量化地表达出来。\n1860 年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第。两人虽然在年龄上相差 40 岁，在性情、爱好、特长方面也问然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在用数学解释我的观点,而应该突破它!”\n在麦克斯韦研究电磁现象的时候,科学家的研究已经从静止的、恒定的特殊情形扩展到运动变化的普遍情形;从孤立的电作用、磁作用扩展到彼此的联系。在这些研究的基础上，麦克斯韦历时 10 年终于建立了普遍的电磁场理论。\n麦克斯韦首先从类比研究入手,借用适当的数学工具表述法拉第的“力线”;后来,为了进一步说明“力线” 的分布和性质,他转而建立新的模型并提出位移电流与电磁波的概念;最后，他把电磁场作为客体放在核心位置,总结出麦克斯韦方程组 ( 图 4.2-5)，建立了完整的电磁场理论。\n麦克斯韦电磁场理论的意义足以跟牛顿力学体系相媲美,它是物理学发展中一个划时代的里程碑。电磁波的发现使得我们进入了无线电科学与技术的时代,从对电磁波的利用中诞生了收音机和电视机，再到后来的卫星通信、互联网和移动电话。\n图 4.2-5 麦克斯韦方程组\n## 练习与应用\n1.“变化的磁场产生电场”,这是麦克斯韦电磁场理论的重要支柱之一。请你通过相关的实验事实和一定的逻辑推理，说明这个结论的正确性。2. 赫兹在 1886 年做了一个有名的实验,证明了电磁波的存在。他把环状导线的两端各固定一个金属小球，两小球之间有一很小间隙，他把这个装置放在一个距离正在放电发生电火花的感应圈不远的地方,令他振奋的现象发生了。他当时看到了什么现象?为什么说这个现象让他捕捉到了电磁波?3. 你能否用生活中的例子说明电磁波的存在?\n4.我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。请你小结一下：声波和电磁波有哪些地方是相同的?有哪些地方存在着差异?\n## (3) 无线电波的发射和接收\n在普通的 $L C$ 振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能主要是在电路内互相转化,辐射出去的能量很少,怎样才能有效地发射电磁波呢?\n## 无线电波的发射\n研究表明,要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下两个特点。\n>电磁波的频率与振荡电路中电磁振荡的频率相同。\n第一,要有足够高的振荡频率。振荡电路向外界辐射能量的本领,与振荡频率密切相关。频率越高,发射电磁波的本领就越大。\n因此,要发射电磁波,就需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡。\n第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。\n甲\n乙\n丙\n图4.3-1 由闭合电路变成开放电路\n因此,要改造“问题” 图中的 $L C$ 振荡电路,像图 4.3-1甲、乙那样,将电容器两个极板拉开,增大电容器极板间的距离,减小极板间的正对面积,从而使电场和磁场扩展到电容器的外部。这样的振荡电路叫作开放电路。开放电路甚至可以演化成为一条导线 (图 4.3-1丙),这样就可以有效地把电磁波发射出去了。\n实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。\n为了利用电磁波传递信号,例如传递声音、电视图像,就要让高频的电磁波随着被传递的信号而改变。这种用来携带信号的高频电磁波叫作载波。在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制 (modulation)。\n一种调制的方法是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变,这种调制叫作调幅 (AM,图 4.3-2丙);另一种调制的方法是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变,这种调制叫作调频 (FM，图 4.3-2丁)。\n## 无线电波的接收\n电磁波在传播时如果遇到导体,会使导体中产生感应电流。因此,空中的导体可以用来接收电磁波,这就是接收天线。\n世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通信设备,它们不断地向空中发射各种频率的电磁波,这些电磁波弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来,那必然是一片混乱的信号。所以,接收电磁波后首先要从诸多的信号中把需要的信号选择出来,这就要设法使我们所需的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。\n在无线电技术中，利用电谐振可以达到这个目的。当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫作电谐振,相当于机械振动中的共振。\n使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 ( tuning),图 4.3-3 是收音机的一种调谐电路。- 这里描述的天线用于长波、中波、短波的无线电广播和通信。电视广播和微波通信的天线，在结构和原理上都与这种天线不同。\n甲載波\n乙信号\n丙调幅波\n图 4.3-2 电磁波的调制\n图 4.3-3 调诣电路调节可调电容器的电容改变电路的固有频率,使它跟要接收的电磁波的频率相同,这个电磁波在调谐电路中激起较强的感应电流,于是就选出了这个电台。由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频电流，还不是我们需要的声音或图像信号,因此还要把声音或图像信号从高频电流中还原出来。这个过程是调制的逆过程,所以叫作解调 (demodulation)。调幅波的解调也叫检波。\n解调之后我们得到原来的信号,经过放大就可以在扬声器或显示器中重现了。\n## 电视广播的发射和接收\n电视广播信号也是一种无线电信号。在现代电视发射系统中,首先通过摄像机的感光器件将景物的光信号转变为电信号。这种电信号可以通过线路直接传输,但是由于传输失真、损耗等原因，很难远距离传播。因此，需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播。\n目前,高频电视信号的传播方式主要有三种,即地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输。不同的传播方式使用不同频率范围的电磁波，采取不同的调制方式。\n在电视接收端,接收到高频电磁波信号以后,经过解调处理,就可以将得到的电信号通过显示设备转变为图像信息。接收天线收到的电磁波除了载有图像信号外,还有伴音信号。伴音信号经解调后送到扬声器。\n## 练习与应用\n1. 有 4 个容易混淆的名词：调制、调幅、调频、解调。请设计一个结构图来表明它们的关系，并说明调幅与调频的区别。2. 请向你的同学描述：调幅波（经调幅后的电磁波) 图像的形状是怎样的?描述时,要求用到“载波”“音频信号”这两个名词。3. 我国第一颗人造卫星用 $20.009 \\mathrm{MHz}$ 和 $19.995 \\mathrm{MHz}$ 的电磁波发送信号，求这两种电磁波的波长\n4. 某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台,他应该增加还是减少线圈的匝数?说明理由。\n## (4) 电磁波谱\n## sss\n问题\n太空中的太阳动力学观测台 (SDO) 可以拍摄到紫外线波段的太阳图像。通过这些图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动。对比波长为 $211 \\mathrm{~nm}$ 的紫外线和可见光的图像可以看出,它与我们常见的太阳大不相同。\n除了可见光和紫外线,你还知道太阳能发出哪些波段的电磁波吗?\n我们知道电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、$\\gamma$ 射线等。太阳辐射中就包含了波长不同的各种各样的电磁波。不同电磁波具有不同的波长 ${ }^{(1)}$ ( 频率 ),具有不同的特性。电磁波谱就是按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱。\n## 无线电波\n技术上把波长大于 $1 \\mathrm{~mm}$ ( 频率低于 $300 \\mathrm{GHz}$ ) 的电磁波称作无线电波,并按波长 (频率) 划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不尽相同，因此各有不同的用途。无线电波的波段划分如表 1 所示。\n表 1 无线电波的波段划分\n| 波段 | 波长 $/ \\mathrm{m}$ | 频率 $/ \\mathrm{MHz}$ | 传播方式 | 主要用途 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 长波 | $30000 \\sim 3000$ | $0.01 \\sim 0.1$ | 地波 | 广播、导航 |\n| 中波 | $3000 \\sim 200$ | $0.1 \\sim 1.5$ | 地波和天波 | |\n(1) 描述电磁波谱的不同区段时,可以用波长,也可以用频率。对于无线电波,特别是微波以外的无线电波,习惯上用频率;对于其他电磁波,习惯上用波长。续表\n图4.4-1 雷达天线\n图 4.4-2 射电望远镜\n无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。\n广播电台和电视台都有发射无线电波的设备，雷达也是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备（图4.4-1)。电磁波遇到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长短的电磁波,由于衍射现象不明显，传播的方向性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微波。\n移动电话也应用了无线电波。每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的信息转变为高频电信号发射到空中;同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方送来的信息。\n许多自然过程也辐射无线电波。天文学家用射电望远镜 （图 4.4-2 ) 接收天体辐射的无线电波,进行天体物理研究。\n## 做一做\n移动电话经常使用 Wi-Fi 联网，也会用蓝牙传输数据。但是,由于 $\\mathrm{Wi}-\\mathrm{Fi}$ 和蓝牙使用了相同频段的无线电波,两者可能互相千扰。请你利用移动电话中的应用程序检查一下,在连接蓝牙鼠标或蓝牙音响后,移动电话的上网速度会不会受到影响（图 4.4-3 ）。再查一查 Wi-Fi 和蓝牙所使用的电磁波的频率是多少。\n图 4.4-3\n## 红外线\n红外线的波长比无线电波短,比可见光长。所有物体都发射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射,这是夜视仪器和红外摄影的基础 (图4.4-4)。用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线,然后用电子电路对信号进行处理,可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人\n图4.4-4 用红外触发相机拍摄到的东北豹体也在发射红外线,体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。\n## 做一做\n许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以“看到” 物体。查一查哪些动物有这方面的功能。\n## 可见光\n能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波,称为可见光。可见光的波长为 $400 \\sim 760 \\mathrm{~nm}$。科学研究发现,波长（频率） 范围不同的光表现为不同的颜色，如表 2 所示 ${ }^{1}$。不同波长的单色光组合也能产生不同的颜色,我们看到的阳光就是由各种色光组成的（图4.4-5)。人类的眼睛正是通过这一波段\n图4.4-5 大气中的水滴把阳光分解为色光的电磁波，获得了外部世界的大量信息。\n## 表 2 各色光在真空中的波长和频率\n| 光的颜色 | 波长 $/ \\mathrm{nm}$ | 频率 $/\\left(10^{14} \\mathrm{~Hz}\\right)$ | 光的颜色 | 波长 $/ \\mathrm{nm}$ | 频率 $/\\left(10^{14} \\mathrm{~Hz}\\right)$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 红 | $760 \\sim 630$ | $3.9 \\sim 4.8$ | 青 | $500 \\sim 450$ | $6.0 \\sim 6.7$ |\n| 橙 | $630 \\sim 600$ | $4.8 \\sim 5.0$ | 蓝 | $450 \\sim 430$ | $6.7 \\sim 7.0$ |\n| 黄 | $600 \\sim 570$ | $5.0 \\sim 5.3$ | 紫 | $430 \\sim 400$ | $7.0 \\sim 7.5$ |\n| 绿 | $570 \\sim 500$ | $5.3 \\sim 6.0$ | | | |\n(1) 不同的人对光的感觉不完全一样,因此对不同人群测量所得的数据也不完全一样。\n## 紫外线\n图 4.4-6 紫外线消毒\n图4.4-7 利用X射线拍摄的人体组织照片人眼看不到比紫光波长更短的电磁波。在紫光之外，波长范围为 $5 \\sim 370 \\mathrm{~nm}$ 的电磁波是紫外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。因此，可以利用紫外线灭菌消毒 (图4.4-6)。太阳光中有许多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能促进钩的吸收，改善身体健康状况。但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤。\n许多物质在紫外线的照射下会发出苂光，根据这一点可以设计防伪措施。\n## X射线和 $\\gamma$ 射线\n波长比紫外线更短的电磁波就是 $X$ 射线和 $\\gamma$ 射线了。人们用 $X$ 射线管来产生 $X$ 射线。X射线对生命物质有较强的作用，过量的 $X$ 射线辐射会引起生物体的病变。$X$ 射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变 (图4.4-7)。在工业上,利用 $X$ 射线检查金属构件内部的缺陷。机场等地进行安全检查时,X射线能轻而易举地探测到箱内的物品。\n波长最短的电磁辐射是 $\\gamma$ 射线，它具有很高的能量。$\\gamma$ 射线能破坏生命物质。把这个特点应用在医学上,可以摧毁病变的细胞,用来治疗某些癌症。$\\gamma$ 射线的穿透能力很强，也可用于探测金属构件内部的缺陷。\n## STSE\n寻找地外文明\n人类探索自然奥秘的活动从来没有停止过。20 世纪，“外星人”成了科幻小说的主题之一。1960 年美国国立射电天文台执行了一项计划：寻找“外星人”。他们使用一台直径 $26 \\mathrm{~m}$ 的射电望远镜,接收 $21 \\mathrm{~cm}$ 波长的无线电信号。宇宙中最多的元素是氢,$21 \\mathrm{~cm}$ 波长是氢原子辐射的波长之一。如果存在着任何智慧生物，他们都会对氢元素作透彻的研究。同年 4 月 8 日，这架射电望远镜开始搜索。遗憾的是，至今没有发现什么有价值的信息。研究人员又在 $1972 \\sim 1975$ 年用两台直径更大的射电望远镜和更精宓的仪器,在同一波段对 660 颗与太阳类似的恒星进行无线电监听，结果仍然没有新的发现。\n我国在贵州建造的世界最大的球面射电望远镜FAST 正在开展对地外文明的探索。\n除了千方百计接收来自太空的“外星人来电” 之外,地球上的人也主动向宇宙发射过几次无线电信号。1974年 11 月 16 日,设在波多黎各的一个天文台用波长 $12.6 \\mathrm{~cm}$ 的调频电磁波第一次向银河系发送了人类对外星人的问候 ( 图 4.4-8)。\n时至今日,人们虽然已经发现了太阳系外的行星,但还没有找到地外文明。目前已知的文明星球只有一个 — 地球。生活在地球上的人们应该更加爱护自己的地球母亲。\n图4.4-8 人类在 1974 年发给外星人的电报的内容\n## 练习与应用\n1. 我们根据什么说电磁波是一种物质?2. 波长为 $0.6 \\mu \\mathrm{m}$ 的红光,从 $10 \\mathrm{~m}$ 外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?这个距离是波长的多少倍?3. 某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经 $200 \\mu \\mathrm{S}$ 后收到反射波;隔 $0.8 \\mathrm{~s}$ 后再发出一个脉冲,经 $198 \\mu \\mathrm{S}$ 收到反射波。求飞机的飞行速度。4. 除了可见光外,红外线、紫外线、无线电波（中波、短波、微波)，X射线、$\\gamma$ 射线，都是电磁波大家族的成员。请在这些看不见的电磁波中,每种选一个与你关系最密切的,或者令你印象最深的实例,按照波长由长至短的顺序列举出来。5. 能够引起人的视觉的电磁波波长范围是多少?在长长的电磁波谱中，能够引起人的视觉的只是很窄的一部分。有趣的是，这部分正处于太阳辐射最强的范围内。这是“巧合” 吗？请说出你的猜想。\n## 复习与提高\n## A组\n1. 如图 4-1 所示,在磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化的以下四种磁场中,哪些是能产生电场的?哪些是能产生电磁波的?说明你判断的理由。\n甲\n丙\n乙\n丁图 4-1\n2. 广播电台的短波、家用微波炉的微波、DVD机的激光 ( 可见光)、人体透视用的 $\\mathrm{X}$ 射线,它们的频率分别为 $f_{1}、f_{2}、f_{3}、f_{4}$,请将它们按照频率由小到大排列。3. 如图 4-2 所示,$i-t$ 图像表示 $L C$ 振荡电路的电流随时间变化的图像。在 $t=0$ 时刻,回路中电容器的 $\\mathrm{M}$ 板带正电。在某段时间里,回路的磁场能在减小,而 $\\mathrm{M}$ 板仍带正电，则这段时间对应图像中哪一段?\n图 4-2\n4. 已知手机单端天线的长度为载波波长的 $\\frac{1}{4}$ 时,其感应电动势在天线中将达到最大值。如果手机接收信号的载波频率为 $8.00 \\times 10^{8} \\mathrm{~Hz}$,这种手机的天线应设计为多长?\n## $B$ 组\n1. 如图 4-3 所示,线圈的自感系数 $0.1 \\mathrm{H}$,电容器的电容 $40 \\mu \\mathrm{F}$,电阻 $R$ 的阻值 $3 \\Omega$,电源电动势 $1.5 \\mathrm{~V}$,内阻不计。闭合开关 $\\mathrm{S}$,待电路达到稳定状态后断开开关 $\\mathrm{S}，L C$ 电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从 $a$ 到 $b$ 为正,断开开关的时刻 $t=0$,请画出电感线圈\n图 4-3 中电流 $i$ 随时间 $t$ 变化的图像，并标明关键点的坐标值。\n2. 回旋加速器中的磁感应强度为 $B$,被加速的粒子的电荷量为 $q$,质量为 $m$,用 $L C$ 振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源,电感 $L$ 和电容 $C$ 的数值应该满足什么条件?3. 有波长分别为 $290 \\mathrm{~m}、397 \\mathrm{~m}、566 \\mathrm{~m}$ 的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到 $756 \\mathrm{kHz}$ 时，问:\n(1) 哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强?\n(2) 如果想接收到波长为 $290 \\mathrm{~m}$ 的无线电波,应该把调谐电路中可调电容器的电容调大一些还是调小一些?\n4. 如图 4-4,$L C$ 电路中,电容 $C$ 为 $0.4 \\mu \\mathrm{F}$,电感 $L$ 为 $1 \\mathrm{mH}$。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关 $\\mathrm{S}$ 断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关 $\\mathrm{S}$ 闭合时,灰尘在电容器内运动,$g$ 取 $10 \\mathrm{~m} / \\mathrm{s}^{2}$。\n(1) 从 $\\mathrm{S}$ 闭合开始计时,经 $2 \\pi \\times 10^{-5} \\mathrm{~s}$ 时,电容器内灰尘的加速度大小为多少?\n(2) 当灰尘的加速度多大时,线圈中电流最大?\n甲\n乙图4-5\n图4-4\n没有今日的基础科学，就没有明日的科技应用。\n## 1 认识传感器\n小盒子 $\\mathrm{A}$ 的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。如果把磁体 B放到盒子上面,灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄灭。\n盒子里有什么样的装置,才能出现这样的现象?\n原来，小盒子中有一种叫作“干簧管”的元件（图 5.1-1 甲)，它的结构很简单,玻璃管内封人了两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时 (图 5.1-1乙 ),两个簧片被磁化而接通,所以干簧管能起到开关的作用,操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。干簧管是一种能够感知磁场的传感器。那么,到底什么是传感器?\n## 神奇的传感器\n下面我们来看几个生活中的实例。\n晩上，当我们进人黑洞洞的楼道时，一跺脚，楼道灯自动开启,但是这种情况在白天却不会发生。这是为什\n甲\n乙\n图 5.1-1 干簧管么?这是因为楼道的灯安装了“声控一光控”开关。这个开关会感知环境的明暗和声音的强弱。只有环境的亮度低于某一数值,同时声强高于某一数值时,声控一光控开关\n(1) 李政道 $(1926$ - ),美籍华裔物理学家,1957 年与杨振宁共同获得诺贝尔物理学奖。\n图 5.1-2 自动门\n图 5.1-3 酒精浓度检测\n图 5.1-4 人的感觉器官与传感器的类比\n才会接通，灯才会亮。\n一些宾馆安装了自动门（图 5.1-2 ),当人走近时,门会自动打开；当人离开时,门会自动关闭。自动门为什么会这样“懂礼仪”呢?原来,有的自动门装有一种装置,当人走近时,可以检测出人体向外辐射的红外线,从而发出使自动门开关启动的命令。这种装置就是红外线传感器。\n交通警察在检查司机是否酒后开车时，会让司机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会显示呼出气体中的酒精浓度 ( 图 5.1-3 )。这是因为检测仪上装有“乙醇传感器”,它能感知乙醇的浓度。\n上述例子中都应用了传感器,传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。人类是借助感觉器官从外界获取信息的，并由神经系统将这些信号传递给大脑，在人脑中将这些信息进行处理,然后发出命令传递给肌体,做出动作。如果用机器完成这一过程,计算机相当于人的大脑,执行机构相当于人的肌体,传感器就相当于人的“五官” ( 图 5.1-4 )。实际上,有些传感器还具有“超人”的本领。这里所说的“超人”的本领是指传感器不仅可应用于高温、高压、辐射等恶劣环境,还可检测出人类五官不能感知的各种信息,如微弱的磁、电、离子和射线的信息等。利用传感器的这些本领,可以制成形形色色的机器人,承担人类难以直接完成的任务。\n在现代技术中,传感器（sensor）是指这样一类器件或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。\n## 思玜与讨论\n传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适。生活中，你还发现哪些地方使用了传感器?\n请你根据需要大胆地设想：在家里、学校和生活的社区,什么地方应该安装传感器?这些传感器要起什么作用?\n## 传感器的种类\n传感器的种类很多 ( 图 5.1-5),作为一门知识密集型技术，它与许多学科有关: 有的利用物质的物理特性或物理效应制作而成,如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器;有的利用电化学反应原理,把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号,如离子传感器、气体传感器等化学传感器;有的利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质,如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。\n甲利用温度传感器制成的电子体温计\n乙利用压力传感器制成的电子秤\n丙利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器\n丁利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪\n图 5.1-5 各类传感器\n在林林总总的传感器世界中,大多数传感器是以物理原理为基础制作的。这类传感器种类最多,应用领域也最广泛。例如,一部普通的智能手机中就安装有十几种传感器 (图 5.1-6),能感受声音、图像、压力、磁场、加速度\n图 5.1-6 智能手机中的部分传感器等各种信息。它们原理各异,分类方法也不同。根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器;根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。\n## 传感器的组成与应用模式\n传感器种类繁多,工作原理各异,外观和结构也千差万别,但是,传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。\n图 5.1-7 热电偶温度计\n敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分;转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。它们分别完成检测和转换两个基本功能。\n应该指出的是,并不是所有传感器都能够明显地区分敏感元件和转换元件。如果敏感元件直接输出的是电学量,它就同时兼为转换元件。这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。例如,热电偶（图 5.1-7)、压电晶体等都是这种形式的传感器。\n被测非电学量信号经敏感元件和转换元件作用后,所输出的电信号一般都很微弱,难以带动执行机构去实现控制动作,因此要通过信号调整与转换电路把这个电信号放大。如果需要远距离传送,还要把它转换成其他电信号以抵御外界干扰。\n如何应用从传感器获得的信号呢?可以用指针式电表或数字屏等显示测量的数据;也可以用来驱动继电器或其他元件,来执行诸如打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作;还可以由计算机对获得的数据进行处理,发出更复杂的指令。概括起来,传感器应用的一般模式可如图 5.1-8所示。\n图 5.1-8 传感器应用的一般模式\n## 思考与讨论\n话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器 (图 5.1-9 甲)。图 5.1-9乙是电容式话筒的组成结构示意图,话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层,膜片后相距几十微米有一个金属片（固定电极),它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗?\n甲\n乙\n图 5.1-9 电容式话筒\n声波使振动膜片发生振动，振动膜片作为敏感元件,感受声音信号的变化，与固定电极组成的电容器相当于转换元件,将声音信号的强弱转换成电容器的电容变化。把电容器接人含有电阻、电源的转换电路中,由于电容器的电容不断发生变化,电容器产生充、放电电流,加载在电阻 $R$ 两端的电压也随之变化。这样,信号最后经过转换电路就被输出为便于测量和处理的电压信号,用于显示、记录等。\n## 科学漫步\n## 机器人\n1920 年,捷克斯洛伐克作家卡佩克在一部科幻小说中构思了一个机器人,名字叫 Robot。它可以不吃饭,却能不知疲倦地工作,展现了人类持续多年的一种愿望。\n1947 年,世界上第一个机器人在美国诞生。这是一台为反应堆搬运核燃料的简单机器,代替人来从事危险的工作。此后，由于现代制造业的需求，有关机器人的研究迅速发展起来。图 5.1-10是几个机器人的实例。\n甲机器人在下水道里探测水下管网\n乙服务型机器人\n丙我国自主研发的探索号自治式水下机器人\n图 5.1-10\n根据机器人的结构和功能,可以粗略地把它们分为三代。第一代机器人对外界没有感觉,只能按照编好的程序,由内部的计算机安排它的动作,例如汽车生产线上用于点焊的机器人。第二代机器人有了感觉,它身上安装的传感器能起到人的感官的作用。例如,利用光传感器能让机器人沿着地面上画出的白色轨迹运动;利用图像传感器能让机器人产生视觉来识别烧杯和铁块,当它的手拿着烧杯时,力传感器产生触觉会使它的手指感知压力和滑动,从而既能拿住又不会捏碎。第三代是智能机器人,是人们梦寈以求的,也是当前正在努力发展的。它以人工智能理论和现代信息技术为基础，能够自主地从经验中学习，不断完善自身的程序，增强自己的功能。\n机器人的种类很多。应用最广泛的是工业机器人,它们能把人从繁重的体力劳动和危险的环境中解放出来,极大地提高了生产率。服务型机器人主要用于清洁、加油、导盲、抢险等方面。它们通常具有一个移动平台,其上有操作臂,还安装了触觉、视觉、听觉及超声测距等传感器,能够识别周边的环境、判断自己的运动。医疗机器人是近些年来发展迅速的一个新领域。医疗机器人能够帮助医生做复杂的手术,减轻医生的疲劳,保证手术的精确和成功。空间机器人是最复杂、最昂贵的机器人,用于探测太空,我国探月工程中使用的玉兔号巡视器 (章首图) 就是一个典型代表。\n随着机器人技术的发展与进步,机器人变得越来越“聪明”,它们是否有一天会完全取代人类的工作?人类的前途是否㻣忧?实际上，科技本身并没有好坏之分，是人类决定了如何去使用它。面对科技进步，人类应该衡量和思考,该如何运用这些技术才会对社会更有益,使世界变得更加美好。\n## 练习与应用\n1. 什么是传感器?它的作用是什么?简述一下你对传感器的认识和理解。2. 请列举一个你认为很“神奇” 的利用传感器工作的例子,简单说明它的原理。3.以下工作中,你认为要用什么传感器?\n( 1 ）让孵化器在一定温度下孵化禽蛋;\n（2）电梯超出负载时，发出报警提示;\n(3) 使汽车排放符合国家标准的尾气。\n## (2) 常见传感器的工作原理及应用\n我们知道,传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量,并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么,常见的传感器是怎样感知非电学量,并将其转换为电学量的呢?利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？\n## 光敏电阻\n有一些物质,例如硫化镉,电阻率与所受光照的强度有关。把硫化镉涂敷在绝缘板上,在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的梳状电极,这样就制成了一个光敏电阻（图 5.2-1)。硫化镉表面受到的光照强度不同时,两个电极间的电阻也不一样。光敏电阻是光电传感器中常见的光敏元件。\n图 5.2-1 光敏电阻\n## 实验\n## 观察光敏电阻特性\n将一只光敏电阻接到多用电表的两端,选择开关置于倍率为 $\\times 100$ 的电阻挡 (图 5.2-2)。在室内自然光的照射下,电阻约有多大?用手掌遮光时电阻又是多少?用阳光直接照射呢?\n换用一只普通的电阻,小心地把它表面的漆层除去一些，使里面的导电膜露出来接受光照。重做上述实验，结果相同吗?\n甲光敏电阻在暗环境中,电阻很大\n乙光敏电阻在强光照射下,电阻很小\n图 5.2-2 观察光敏电阻的特性\n图 5.2-3 光电计数的基本原理\n光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，原因是：硫化镉是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能差;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好。\n光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。\n光敏电阻有许多应用。例如,在产品生产的流水线上,常需要对产品计数。图 5.2-3 是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中 $\\mathrm{A}$ 是发光仪器,$\\mathrm{B}$ 是接收光信号的仪器,$\\mathrm{B}$ 中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由 $\\mathrm{A}$ 射向 $\\mathrm{B}$ 的光信号时,光敏电阻的阻值较小,供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由 $\\mathrm{A}$ 射向 $\\mathrm{B}$ 的光信号时,光敏电阻的阻值变大,供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理,就会转化为相应的数字,实现自动计数的功能。\n## 金属热电阻和热敏电阻\n除了光照以外，温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。金属热电阻和热敏电阻就是传感器中常见的感知温度的敏感元件。\n1 金属热电阻 2 热敏电阻\n图 5.2-4 电阻随温度的变化关系金属的电阻率随温度的升高而增大（图 5.2-4 中的图线 1 )。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。常用的一种热电阻是用铂制作的,可用来做电阻温度计。与金属不同,有些半导体在温度上升时导电能力增强（图 5.2-4 中的图线 2)，因此可以用半导体材料制作热敏电阻。有一种热敏电阻是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的,它的电阻随温度的变化非常明显。与热敏电阻相比,金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。\n金属热电阻和热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。观察热敏电阻特性\n将多用电表的选择开关调到电阻挡（注意选择适当的倍率）,然后仿照图5.2-2所示的方法,将一只热敏电阻连接到多用电表表笔的两端。\n分别用手和冷水改变热敏电阻的温度,观察电阻的变化情况。\n利用金属热电阻和热敏电阻的阻值与温度之间的对应关系，除了可用来测量温度，还可以有其他用处。如图 5.2-5 所示，一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位。若给热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热。当液面高于热敏电阻的高度时,热敏电阻发出的热量会被液体带走,温度基本不变,阻值较大,指示灯不亮（图 5.2-5 甲）。当液体减少、热敏电阻露出液面时，发热导致它的温度上升、阻值较小,指示灯亮 (图 5.2-5乙)。通过判断热敏电阻的阻值变化，就可以知道液面是否低于设定值。\n甲\nZ\n图 5.2-5 液位报警示意图\n## 电阻应变片\n电阻应变片 ( 图 5.2-6) 是一种使用非常广泛的力敏元件。我们知道,电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。当金属丝受到拉力时,长度变长、横截面积变小,导致电阻变大；当金属丝受到压力时,长度变短、横截面积变大,导致电阻变小。金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短) 时,其电阻随着它所受机械形变的变化而发生\n图 5.2-6 电阻应变片变化的现象,称为金属的电阻应变效应。金属电阻应变片就是利用这一原理制成的。除了金属电阻应变片外,常用\n图 5.2-9 力传感器的应用的电阻应变片还有半导体电阻应变片，它的工作原理是基于半导体材料的压阻效应 ${ }^{1}$。\n电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。\n我们经常见到的电子秤,它所使用的测力器件是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的,其结构如图 5.2-7所示,称为应变式力传感器。\n图 5.2-7\n图 5.2-8 应变片测力原理这种力传感器的工作原理如图 5.2-8 所示。弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片。在梁的自由端施力 $F$,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩，上表面应变片的电阻变大,下表面应变片的电阻变小。力 $F$ 越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端的电压变大,下表面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出。力 $F$ 越大,输出的电压差值也就越大。\n力传感器除了可以测量重力外 (图 5.2-9)，应变式力传感器也用来测量其他各种力,如汽车和卷扬机的牵引力等。\n通过前面的学习可以知道,光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片等电阻式传感器的工作共性是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化。与之类似,电容器的电容 $C$ 决定于极板的正对面积 $S$、极板间的距离 $d$ 以及极板间的电介质这三个因素。如果某个物理量的变化能引起上述某个因素的变化,从而引起电容的变化,那么，通过测定电容器的电容就可以确定这个物理量的变化,由此可以制成电容式传感器。电容式传感器有非常广泛的应用。\n(1) 当单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时,其电阻率发生变化的现象,称为压阻效应。\n## 思考与讨论\n如图 5.2-10所示，当被测物体在左、右方向发生位\n移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测\n出了电容的变化,就能知道物体位置的变化。用什么方法可以检测电容的变化?\n电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。\n图 5.2-10 电容式位移传感器\n## 拓展学习\n## 霍尔元件\n除了之前我们接触的干簧管以外,霍尔元件也是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成。\n1879 年,美国物理学家霍尔观察到,在匀强磁场中放置一块矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体中能够自由移动的带电粒子在洛伦兹力的作用下,向着与电流、磁场都垂直的方向漂移，继而在该方向上出现了电势差（图 5.2-11）。后来大家把这个现象称为霍尔效应,所产生的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压。\n除导体外，半导体也能产生霍尔效应，而且半导体的霍尔效应要强于导体。在一个很小的矩形半导体 (如砷化铟) 薄片上制作四个电极,它就成了一个霍尔元件 (图5.2-12甲)。在电极 $\\mathrm{E}、\\mathrm{~F}$ 间通入恒定的电流 $I$,同时外加与薄片垂直的磁感应强度为 $B$ 的磁场,则在电极 $\\mathrm{M}、\\mathrm{~N}$ 间可出现霍尔电压 $U_{\\mathrm{H}}$ (图 5.2-12乙)。通过分析可知,霍尔电压 $U_{\\mathrm{H}}$ 与磁感应强度 $B$ 有线性关系,因此利用霍尔元件可以测量磁感应强度的大小和方向。\n霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。\n图 5.2-11 霍尔效应\n甲\n图 5.2-12 霍尔元件\n霍尔元件除了可以检测磁场及其变化，还可以在各种与磁场有关的场合中使用。图 5.2-13就是利用霍尔元件进行微小位移的测量。在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件,当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度 $B$ 为 0,霍尔电压 $U_{\\mathrm{H}}$ 为 0,可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着 $\\pm z$ 方向移动时,则有霍尔电压输出,且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量。\n图 5.2-13 利用霍尔元件测量微小位移\n## 练习与应用\n1. 按照你对以下几种传感器的理解,填写下面的表格。\n| 传感器名称 | $\\begin{array}{c}\\text { 输入的 } \\\\ \\text { 物理量 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 输出的 } \\\\ \\text { 物理量 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 光敏电阻 | | |\n| 热敏电阻 | | |\n| 金属热电阻 | | |\n| 电阻应变片 | | |\n| 电容式位移传感器 | | |\n2. 图 5.2-14是一种电感式微小位移传感器的原理图。1 是待测位移的物体,3 是空心线圈，软铁芯 2 插在线圈 3 中并且可以随着物体 1 在线圈中左右平移。这种传感器可以把被测物体位移的大小转换为线圈自感系数的大小,请定性说明它的工作原理,并尝试设计与线圈 3 相连的电路。\n图 5.2-14\n3. 电饭锅中应用了温度传感器,它的主要元件是感温铁氧体,其特点是: 常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约 $103{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。电饭锅的结构如图 5.2-15 所示,请结合温度传感器的特点回答以下问题:\n(1) 开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示状态?为什么?\n（2）煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分时,为什么锅的温度会保持 $100^{\\circ} \\mathrm{C}$ 而不会持续升高?\n（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?\n（4）如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?\n图 5.2-15\n## (3) 利用传感器制作简单的自动控制装置\n传感器是构成自动控制系统的必要环节。如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠的捕捉和转换，那么一切控制将无法实现。\n本节提供了两个利用传感器实现简单自动控制的实验,同学们可以根据兴趣和器材条件从中选择一个。只有自己动手进行组装和调试,才会对传感器的作用有更深切的体会。\n## 实验1 门窗防盗报警装置\n门窗防盗报警装置具有自动提示报警的功能。在睡觉前连接好电路,启动防盗报警装置。当门窗紧闭时,蜂鸣器不响,指示灯亮;当门窗被打开时,蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。\n怎样才能实现上述功能呢?利用干簧管在磁场中的特性是不错的选择。图 5.3-1 是一个简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。门的上沿嵌人一小块永磁体 $\\mathrm{M}$,门框内与 $\\mathrm{M}$ 相对的位置嵌人干簧管 SA,并将干簧管接人报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。\n实验器材和装置\n图 5.3-2 是可实现上述功能的简易报警电路,采用干簧管作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在。继电器（虚\n图 5.3-1 门窗防盗报警装置\n图 5.3-2 门窗防盗报警装置电路图线方框部分 ) 作为执行装置。发光二极管 LED 作为电路正常工作提示。发光二极管和普通二极管一样具有单向导电性,而且在导电时还能发光,有红、绿、黄等多种颜色 ( 图 5.3-3)。它小巧、省电,因此许多家用电器上都用它作指示灯。$R$ 为发光二极管的限流电阻,起保护作用。蜂鸣器 $\\mathrm{H}$ 作为报警提醒。实验中具体选取的元件参数可参考表1。\n图 5.3-3 发光二极管表 1 基本元件及参数\n| 序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 千簧管 SA | 常开型 | 1 |\n| 2 | 继电器 | JQX-14FC $5 \\mathrm{~V}$ | 1 |\n| 3 | 发光二极管 LED | 绿色 | 1 |\n| 4 | 电阻 $R$ | $330 \\Omega$ | 1 |\n| 5 | 蜂鸣器 $\\mathrm{H}$ | 有源型 | 1 |\n| 6 | 电源 | 干电池 $6 \\mathrm{~V}$ | 1 |\n| 7 | 小磁体 | | 1 |\n| 8 | 开关 | | 1 |\n电路工作原理\n闭合电路开关 $\\mathrm{S}$,系统处于防盗状态。当门窗紧闭时,磁体 $\\mathrm{M}$ 靠近干簧管 $\\mathrm{SA}$,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈 $\\mathrm{K}$,使继电器工作。继电器的动触点 $\\mathrm{c}$ 与常开触点 $\\mathrm{a}$ 接通,发光二极管 LED 发光,显示电路处于正常工作状态。当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电。继电器的动触点 $\\mathrm{c}$ 与常闭触点 $\\mathrm{b}$ 接通,蜂鸣器 $\\mathrm{H}$ 发声报警。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,继电器则相当于一个自动的双向开关。\n实验操作\n(1) 连接电路前,要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管,观察簧片能否正常动作。\n（2）确定各元件可以正常工作后,按照图 5.3-2 所示连接电路。\n(3) 接通电源后,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察实验现象。\n## 实验 2 光控开关\n光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。怎样能够在天色暗到一定程度时让路灯自动开启,而在天明时自动熄灭?我们可以利用光敏电阻来完成这一任务。下面提供两种模拟的光控开关电路,用发光二极管或小灯泡代表路灯。\n实验器材和装置\n在控制电路中,由于光敏电阻的工作电流很微弱,不能直接驱动执行机构工作,因此一般都需要配置一定的放大电路实现控制。晶体三极管是半导体基本元件之一,具有电流放大作用,在控制电路中常用作电子开关。本实验采用三极管配合光敏电阻完成光控开关的任务。三极管由三个电极组成,分别是发射极 $\\mathrm{e}、$ 基极 $\\mathrm{b}$ 和集电极 $\\mathrm{c}$,有 NPN型和PNP 型两种 (图 5.3-4)。三极管的一个重要特性是,从基极输人一个较小的电流,就会在集电极获得较大的电流。此外,三极管还具有完成断路和接通的开关作用。\n实验电路如图 5.3-5 所示。光控电路用发光二极管 LED 模仿路灯,$R_{\\mathrm{G}}$ 为光敏电阻,$R_{2}$ 为发光二极管的限流电阻。可调电阻 $R_{1}$ 与光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ 组成串联分压电路,把光敏电阻因光照而发生的电阻变化,转换为电压的变化,加载到三极管VT 的基极 $\\mathrm{b}$ 上 ( 图 5.3-5 甲)。当基极电压达到一定程度后,三极管被导通,从而使得由电源正极经电阻 $R_{2}$、发光二极管、三极管集电极和发射极到达电源负极的回路被导通。可调电阻 $R_{1}$ 的作用是调整、设定电路对周边光亮度的反应,在电路中能够控制三极管的基极电流。如果把 $R_{1}$ 阻值调得更大些,就会在天更暗时才点亮路灯。\n甲\n乙\n图 5.3-5 光控开关电路\n为了能够驱动更大功率的负载,如采用小灯泡模仿路灯,就要使用继电器来启、闭另外的供电电路,图 5.3-5乙中 $\\mathrm{K}$ 为继电器的线圈,$\\mathrm{S}$ 为它的常开触点。为了防止继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏三极管,必须给线圈并联一只二极管 D,以提供自感电流释放的通路。实验中具体选取的元件参数可参考表 2。\n- 传感器的工作离不开其他电子元件。要想更好地应用传感器实现一些简单的电子技术方面的制作，还要在更多的资料中找到自己需要的知识和信息。\nNPN型三极管～PNP型三极管\n图 5.3-4 三极管电路符号及实物图表 2 基本元件及参数\n| 序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | 可调电阻 $R_{1}$ | 最大电阻为 $51 \\mathrm{k} \\Omega$ | 1 |\n| 2 | 限流电阻 $R_{2}$ | $330 \\Omega$ | 1 |\n| 3 | 光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 暗电阻 }>1 \\mathrm{M} \\Omega \\\\ \\text { 亮电阻 }<3 \\mathrm{k} \\Omega\\end{array}$ | 1 |\n| 三极管 $\\mathrm{VT}$ | 8050 | 1 | |\n| 5 | 发光二极管 $\\mathrm{LED}$ | 红色 | 1 |\n| 6 | 继电器 | $\\begin{array}{c}\\mathrm{HRS} 1 \\mathrm{H}-\\mathrm{S} 5 \\mathrm{~V} \\text { 或 } \\\\ \\text { JQX-14FC } 5 \\mathrm{~V}\\end{array}$ | 1 |\n| 7 | 小灯泡 $\\mathrm{L}$ | $6 \\mathrm{~V} 0.3 \\mathrm{~A}$ | 1 |\n| 8 | 二极管 $\\mathrm{D}$ | $1 \\mathrm{~N} 4001$ | 1 |\n| 9 | 电源 | 于电池 $6 \\mathrm{~V}$ | 1 |\n电路工作原理\n当环境光比较强时,光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ 的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡 $\\mathrm{L}$ 不亮。\n当环境光比较弱时,光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ 的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡 $\\mathrm{L}$。\n实验操作\n(1) 按照图 5.3-5 所示连接电路,检查无误后,接通电源。\n（2）让光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ 受到白天较强的自然光照射,调节电阻 $R_{1}$ 使发光二极管 LED 或小灯泡 L刚好不发光。\n（3）遮挡 $R_{\\mathrm{G}}$,当光照减弱到某种程度时,就会看到发光二极管 $\\mathrm{LED}$ 或小灯泡 $\\mathrm{L}$ 发光。\n（4）让光照加强,当光照强到某种程度时,则发光二极管 LED或小灯泡 L熄灭。\n如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻，再进行观察。\n## 练习与应用\n1. 某同学设计了一个加速度计,如图 5.3-6 所示。较重的滑块 2 可以在光滑的框架 1 中平移,滑块两侧用弹簧 3 拉着;$R$ 为滑动变阻器,4 是滑动片,它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池 $E$ 的电压相同。按图连接电路后,电压表指针的零点位于表盘中央,当 $P$ 端的电势高于 $Q$ 端时,指针向零点右侧偏转。\n将框架固定在运动的物体上,当物体具有图示方向的加速度 $a$ 时,电压表的指针将向哪个方向偏转?简述你分析的过程。\n图 5.3-6\n2. 双金属温度传感器是将两种具有不同热膨胀系数的金属贴合在一起制成的。当它温度升高时，两种金属伸长不一样而发生弯曲变形,使触点接通或断开。日光灯启动器里就有一个双金属温度传感器（图 5.3-7)。取一个报废的日光灯启动器,去掉外壳,在充有氝气的玻璃泡内，有一个 $\\mathrm{U}$ 形的双金属片，其旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点。常温下两触点是分离的,温度升高时,双金属片因形变而与金属丝接触。\n敲碎氖泡的玻璃，调节两触点之间的距离，使温度升高到 $60{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时两触点恰好接通。请你利用这个双金属温度传感器,设计一个电热水器自动加热的控制方案。当水温低于 $600^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时自动通电加热,高于 $60^{\\circ} \\mathrm{C}$ 时自动断电。\n图 5.3-7\n3. 工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故,工厂中大都是利用光电控制设备来避免事故发生的。如图 5.3-8 所示为光控继电器的示意图,它由电源、光电二极管（当有光照射时,二极管导通,没有光照时,二极管截止)、放大器、电磁继电器等几部分组成。这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即带动开关,使机床停止工作,避免事故发生。请简述光控继电器的原理。\n图 5.3-8\n## 复习与提高\n## A组\n1. 在公共场所装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘于。你认为,手靠近干手机使传感器工作,可能的原因是什么?简述你的理由。2. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器?简述你的理由。A. 温度传感器\nB. 压力传感器\nC. 生物传感器\nD. 红外线传感器\n3. 有一种路灯自动控制装置,用光敏电阻作为传感器,自动控制路灯的接通与断开。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强 (如白天) 时电阻几乎为 0;照射光较弱 (如黑天) 时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑夜打开。电磁开关的内部结构如图 5-1 所示。1、2 两接线柱连接励磁线圈，3、4 两接线柱相\n图 5-1 当于路灯的开关,分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于某个值时,电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开;当励磁线圈中电流小于某个值时，3、4接通。\n现有以下器材: 励磁线圈电源 $E_{1}$、路灯电源 $E_{2}$、路灯灯泡、励磁线圈限流保护电阻 $R_{0}$、光敏电阻 $R_{1}$、电磁开关、导线、开关等。\n利用以上器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。画电路图时,光敏电阻\n符号是，电磁开关符号是，其他\n器材使用规范的电路符号。\n4. 图 5-2 为电熨斗构造的示意图,其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电尉斗的构造,并回答下列问题:\n(1) 常温下,电熨斗的上下触点应当是接触的还是分离的?当温度过高时双金属片将怎样起作用?\n（2）㞕鿄棉麻衣物需要设定较高的温度,熨鿄丝绸衣物需要设定较低的温度,这是如何利用调温旋钮来实现的?\n图 5-2 1. 调查你家里的用电器,填写下列各用电器中可能选用的传感器 (用“V”表示选用),说明它们各自的作用。\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 电 } \\\\ \\text { 视 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 冰 } \\\\ \\text { 箱 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 洗 } \\\\ \\text { 衣 } \\\\ \\text { 机 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 热 } \\\\ \\text { 水 } \\\\ \\text { 器 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 微 } \\\\ \\text { 波 } \\\\ \\text { 炉 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 煤气 } \\\\ \\text { 用具 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 空气 } \\\\ \\text { 净化 } \\\\ \\text { 器 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 温度 } \\\\ \\text { 俪感 }\\end{array}$ | | | | | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 光传 } \\\\ \\text { 感器 }\\end{array}$ | | | | | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 压力 } \\\\ \\text { 传感器 }\\end{array}$ | | | | | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 湿度 } \\\\ \\text { 传感器 }\\end{array}$ | | | | | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 气体 } \\\\ \\text { 传感器 }\\end{array}$ | | | | | | | |\n2. 为了节能和环保,一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为 $1 \\mathrm{x}$。某光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ 在不同照度下的阻值如下表:\n| 照度/ $1 \\mathrm{x}$ | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 电阻/ $\\mathrm{k} \\Omega$ | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |\n(1) 根据表中数据,请在图 5-3 甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。\n(2) 如图 5-3乙所示,当 $1、2$ 两端电压上升至 $2 \\mathrm{~V}$ 时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给 $1、2$ 两端提供电压,要求当照度降低至 $1.0 \\mathrm{~lx}$ 时启动照明系统。在虚线框内完成电路原理图（不考虑控制开关对所设计电路的影响)。提供的器材如下: 光敏电阻 $R_{\\mathrm{G}}$ ( 阻值见上表 );\n直流电源 $E$ (电动势 $3 \\mathrm{~V}$,内阻不计);\n定值电阻: $R_{1}=10 \\mathrm{k} \\Omega,R_{2}=20 \\mathrm{k} \\Omega,R_{3}=$ $40 \\mathrm{k} \\Omega$ (限选其中之一并在图中标出 );\n开关 $\\mathrm{S}$ 及导线若干。\n中\n乙\n图 5-3\n3. 许多会议室和宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器。有一种火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的。如图 5-4 所示，带孔的罟子内装有发光二极管 LED、光电三极管（也是一种晶体管，有三个电极,当光照强弱变化时，电极间的电阻随之变化）和不透明的挡板。平时,光电三极管接收不到 LED 发出的光,呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报。\n你能说说类似这种光电式传感器还能在哪些场合应用吗?\n甲实物图乙结构和原理图图 5-4 烟雾散射式火灾报警器 4. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤,原理示意图如图 5-5 所示。用理想电压表的示数指示物体的质量,托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器 $R$ 的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指在变阻器的最上端,此时电压表示数为 0。设变阻器总电阻为 $R$,总长度为 $l$,电源电动势为 $E$,内阻为 $r$,限流电阻阻值为 $R_{0}$,弹簧劲度系数为 $k$,不计一切摩擦和其他阻力。试推导出电压表示数 $U$ 与所称物体质量 $m$ 的关系式。\n图 5-5\n5. 如图 5-6所示,一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中,当导体板通过一定电流,且电流与磁场方向垂直时,在导体板的上侧面 $A$ 和下侧面 $A^{\\prime}$ 之间会产生一定的电势差 $U_{\\mathrm{H}}$,这\n图 5-6 就是前面介绍过的霍尔效应。\n(1) 若图中的电流 $I$ 是电子的定向运动产生的,则导体板上、下两个侧面中,哪个电势高?\n(2) 设该导体板单位体积中自由电子的个数为 $n$,导体板的宽度为 $d$,通过导体板的电流为 $I$,磁感应强度为 $B$,电子电荷量为 $e$。试证明：发生霍尔效应时，导体板上、下侧面间的电势差 $U_{\\mathrm{H}}=\\frac{B I}{n e d}$。\n(3) 由上问的结论可知,在 $I、n、e、d$ 都相同的情况下,$U_{\\mathrm{H}}$ 与 $B$ 成正比,由 $U_{\\mathrm{H}}$ 的数值可以比较 $B$ 的大小,因此可以把这种导体板做成磁敏元件。试问：用这种磁敏元件探测某空间的磁场时,磁敏元件摆放的方向对 $U_{\\mathrm{H}}$ 是否有影响?如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示,用它做成的磁传感器的示数是否跟被测磁感应强度有线性关系?\n6. 当前大量使用的磁敏器件是霍尔元件与集成电路制作在一起的磁传感器,它有以下两种。\n（1）一种是“线性” 的。它是将霍尔元件和放大器集成在一个芯片内,其输出的电压与感受到的磁感应强度成正比地连续变化。请你提出一种方案,利用它来测量电流的大小。\n（2）另一种叫作“开关型” 的。当磁场增强到一定程度时它才会输出高电势,而在磁场弱到一定程度时输出低电势,它只能像开关一样在高、低电势之间跃变。请你提出一种方案,利用它来测量物体的转速。\n## 课题研究\n## 研究样例\n## 半导体薄膜压力传感器特性的实验研究\n## 问题的提出\n半导体薄膜压力传感器 (图研-1) 是一种易于网购、价格不贵的电学元件。它的工作原理是半导体材料的“压阻效应”。压阻效应是指当半导体材料沿某一方向受到外力作用时,其电阻率发生变化的现象。\n图㓈 -1\n本课题的目的是了解半导体薄膜压力传感器在受到不同压力作用时其电阻是怎样变化的,这种变化有什么规律,以及这种规律在生产生活中的应用。\n| 实验装置\n如图研 -2 所示,取 RFP602型半导体薄膜压力传感器一片，将其圆形敏感区域固定在铁架台支架平面上，用一个圆柱体质量块 (砝码) 压在该敏感面上。为使应变片受力均匀,在圆柱体与应变片之间垫一个面积相当于有效区域的聚氨酯橡胶垫片。把一个 $\\mathrm{U}$ 形金属框架的上沿压在圆柱体上并固定，框架下端悬吊钩码。\n调整U形金属框架、橡胶垫片和压在传感器敏感面上圆柱体的总质量,使其恰好为一只钩码的质量,即 $50 \\mathrm{~g}$。重力加速度 $g$ 近似取 $10 \\mathrm{~N} / \\mathrm{kg}$ 时,所对应压力的大小为 $0.5 \\mathrm{~N}$。\n图研 -2\n传感器的两根引线跟数字多用电表两表笔相连。数字多用电表选用电阻挡,可以直接测量传感器的电阻。改变钩码的数量,就改变了传感器所受的压力。该装置可以测量不同压力下传感器的电阻值。在仅有 $\\mathrm{U}$ 形金属框架、橡胶垫片和压在敏感面上的圆柱体时,压力 $F$ 的大小为 $0.5 \\mathrm{~N}$,记录此时电阻 $R$ 的示数,作为第 1 组数据。然后每悬吊（增加 )一个钩码得到一组对应数据，填在下表中。\n表半导体薄膜压力传感器在不同压力下的电阻\n| 压力/ $\\mathrm{N}$ | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 电阻 $/ \\mathrm{k} \\Omega$ | 55.52 | 34.63 | 27.17 | 25.26 | 24.14 | 22.12 | 20.77 | 18.96 |\n| 压力/ $\\mathrm{N}$ | 4.5 | 5 | 5.5 | 6 | 6.5 | 7 | 7.5 | 8 |\n| 电阻 $/ \\mathrm{k} \\Omega$ | 18.32 | 17.65 | 17.00 | 15.33 | 15.09 | 14.74 | 13.98 | 13.58 |\n## 数据分析\n以传感器所受的压力 $F$ 为横轴、传感器电阻 $R$ 为纵轴建立直角坐标系,用表中的 16 组数据在坐标系中描点,将这些点用光滑曲线连接起来（图研-3)。\n图研 -3\n从图中可以看出：随着压力的增大,传感器的电阻不断减小;在压力小于 $2 \\mathrm{~N}$ 的区间,曲线较陡，电阻随压力变化比较显著;压力大于 $2 \\mathrm{~N}$ 以后,曲线变化趋于平缓。\n压力为 $1 \\mathrm{~N}$ 时曲线的斜率为 $24 \\mathrm{k} \\Omega / \\mathrm{N}$ (蓝色虚线),压力为 $5 \\mathrm{~N}$ 时曲线斜率已减小到 $1.9 \\mathrm{k} \\Omega / \\mathrm{N}$ (红色虚线),前者是后者的 13 倍，斜率越大，灵敏度就越高。由此可见，同一规格的半导体薄膜压力传感器,当所承受的压力不同时,其灵敏度存在着较大的差异。要使传感器比较灵敏,就应使之工作在灵敏度较大的区间。本实验中,小于 $1.5 \\mathrm{~N}$ 的区间内传感器的灵敏度较大,$1 \\mathrm{~N}$ 左右区间灵敏度比较合适。实际生产生活中需要控制的压力大小随着不同的情境千变万化,要使受控压力为 $1 \\mathrm{~N}$ 左右,可以采用类似杜杆的机械,通过力臂的设计,把现实情境中的被控压力进行放大或缩小,使作用在传感器上的压力变为 $1 \\mathrm{~N}$ 左右。\n## |应用案例分析\n图研 -4 是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以 $O_{1}$ 为转动轴的杜杆上，杜杆末端压在半导体薄膜压力传感器 $R_{1}$ 上。调节托盘秤压在杜杆上的位置，使质量等于分拣标准的大苹果经过托盘秤时,杜杆对 $R_{1}$ 的压力为 $1 \\mathrm{~N}$ 左右,处在应变片最灵敏的压力区间。调节可调电阻 $R_{2}$,可改变 $R_{1}、R_{2}$ 两端的电压比,使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时,$R_{2}$ 两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该放大电路中包含保持电路,能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。\n当小苹果通过托盘秤时,$R_{1}$ 所受的压力较小,电阻较大,$R_{2}$ 两端的电压不足以激励放大电路发生吸动电磁开关的动作,分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态,小苹果进人上面通道;当大苹果通过托盘秤时,$R_{1}$ 所受的压力较大因而电阻较小,$R_{2}$ 两端获得较大电压,该电压激励放大电路并保持一段时间,使电磁铁吸动分拣开关打开下面通道,让大苹果进人下面通道,达到把大、小苹果按一定质量标准自动分拣的目的。\n图研 -4\n## 参考选题\n## 热敏电阻特性的实验研究\n图研 -5 |研究内容\n热敏电阻价格低廉,为研究热敏电阻的特性提供了良好的器材条件。\n如图研-5，把热敏电阻浸在水中（应保证热敏电阻的电极与水绝缘),将热敏电阻的两根引线与多用电表的表笔相连,把多用电表调在电阻挡测量热敏电阻的阻值。通过加兄热水改变水温,测量不同温度下热敏电阻的阻值,绘制电阻一温度曲线,描述热敏电阻的阻值随温度变化的规律。\n根据实验研究的结论，提出一项用热敏电阻进行自动控制的设想，并介绍这一设想的原理。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":192,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LCxlVbj_NFzfG0aU"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章技术及其性质\n技术是指从人类需求出发,秉持一定的价值理念,运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等,实现一定使用价值的创造性实践活动。\n那么,怎样正确理解技术?为什么要学技术?技术从何而来?有什么用?技术如何发展?技术的价值是如何实现的?技术与人、自然和社会是怎样的关系?\n通过本章的学习,能帮你找到这些问题的答案,并且在学习和实践过程中,培养或形成技术意识、工程思维等通用技术学科核心素养。\n## 第 1 节 走进技术\n## 学习目标\n1. 感知生活中技术现象的普遍性和重要性。2. 了解技术的体系结构。3. 知道技术的来源，技术发展的机制和规律。\n从刀耕火种的时代开始,技术就与人类的生活息息相关。利用技术制造的产品满足了人类不断发展变化的需求或愿望。远古时期,钻木取火使人类的祖先掌握和发展了烹饪、制陶、冶炼等技术。中国古代的造纸术、活字印刷术、指南针和火药等重要发明,不仅满足了当时人类书写、传播知识等需求或愿望,而且极大地推动了人类文明向前发展。近现代以来,经过蒸汽提供动力技术、电力驱动技术、电子与信息技术等工业革命,人类文明再一次向前大发展。技术引领我们进入现代社会,如图1-1所示。\n图 1-1 技术引领我们进人现代社会\n## 1 现代技术\n## 一、身边的技术\n技术与我们的生活休戚与共。我们的衣食住行、工作、学习、娱乐都离不开技术,如图 1-2 所示。\n我们身上的衣服是利用现代纺织技术制造的布料缝制而成的;我们吃的食物是利用现代农业技术栽培或养殖的;我们的住房是利用现代建筑技术建造的;我们乘坐的交通工具是利用现代交通运输技术制造的;我们用的手机、计算机是利用现代电子与信息技术生产的,还有机器人、自动化设备等智能产品,使人们的工作和学习更加高效，从而有更多的娱乐时间。\n我们生活在一个丰富多彩的技术世界里。\n图 1-2 丰富多彩的技术世界\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们思考和讨论身边有哪些技术和技术产品,分别满足了人们的哪些需求,并举例说明,完成表 1-1。\n## 表1-1 身边的技术举例\n| 技术名称 | 技术产品 |\n| :---: | :---: |\n| 交通运输技术 | 汽车、高铁、飞机等 |\n| | |\n| | |\n满足了人的需求\n满足出行方便、快捷、舒适等需求,飞机还实现了过去人们的飞翔愿望\n## 二、现代技术的发展历程\n技术具有时代性,现代技术是相对以前的技术而言的。现代技术是在现代科学基础上开发的技术,它起源于 20 世纪 40 年代,与以前的技术有明显的不同。现代技术越来越多地运用科学发展的成果,使科学研究与技术开发合为一体,形成了科学、技术与生产的一体化过程。\n20 世纪初,物理学家提出了量子概念,建立了量子力学。美国贝尔实验室的研究人员经过多年的努力,终于在 20 世纪 40 年代末将量子力学中的原理物化,成功开发晶体管。在晶体管微型化的基础上,用半导体材料制作成组件及集成电路,形成了半导体技术。半导体技术为智能技术的发展提供了元器件上的保证,使计算机、智能手机等智能产品性能突飞猛进。智能技术的发展又使工业生产的自动化程度越来越高,形成如图 1-3所示的智能制造生产线,并且推动人工智能技术的形成。\n现代技术发展的特点和趋势是：一方面，渗透到现代人类生活的方方面面,提升人们的生活品质,改变人们的生活方式;另一方面,向高精尖技术方向迅速突进,形成核心技术。\n图 1-3 智能制造生产线\n## 三、现代技术的重要性和应用\n现代技术，特别是核心技术，是国家核心竞争力，是国家安全的保障。核心技术必须靠自力更生。只有把核心技术掌握在自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。\n制造业是现代技术的综合应用,它是国民经济的主体，是立国之本、强国之基。为了推动我国制造业的发展，国务院发布实施从制造大国到制造强国的产业转变战略部署,如图 1-4所示。\n在国际上，现代技术的应用也受到各国政府的重视。例如，德国政府在 2013年4月的汉诺威工业博览会上正式提出的“工业 4.0” ( Industry 4.0 ),其目的是提高德国工业的竞争力，使德国在新一轮工业革命中占领先机。工业 4.0 是指利用信息物理系统 (Cyber Physical System，简称 CPS ) 将生产中的供应、制造、销售信息数据化和智慧化,最后达到快速、有效、个性化的产品供应。工业 4.0 概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。\n图 1-4 中国制造\n## 案例\n## 工业从1.0到4.0的历程\n工业1.0：第一次工业革命，其特征是机械化,首先发生于英国,从 18世纪60年代开始。蒸汽技术提供动力支持,推动了机器的普及、大工厂制的建立和交通运输领域的革新。开创了以机器代替手工劳动的时代。这次工业革命促进了近代城市化的兴起。\n工业2.0: 第二次工业革命,其特征是电气化,发生在19世纪中期,电力驱动技术代替蒸汽技术,人类进入了“电气时代”。出现了新兴工业,如电力工业、化学工业、石油工业和汽车工业等。\n工业3.0: 被认为是第三次工业革命,其特征是信息化,20世纪70年代以来,电子与信息技术飞速发展，使制造过程持续实现自动化。它是人类文明史上，继蒸汽技术革命和电力技术革命之后，科技领域里的又一次重大飞跃。电子信息控制技术不仅极大地推动了人类文明的发展，而且也改变了人类的生活方式和思维方式。随着科技的不断进步，人类的衣、食、住、行、用等日常生活的方方面面也发生了重大的变革。\n工业4.0: 工业4.0概念诞生于德国,由德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出。主要内容是将互联网、大数据、云计算、物联网等新技术与工业生产相结合,通过 CPS 实现工厂智能化生产,让技术产品直接与消费需求对接。“技术”一词的意思是技能、技巧和技艺。中国古籍《考工记》记载：“知者创物，巧者述之、守之，世谓之工。”大意是：智慧的人发明创造，巧干的人应用发明成果，并将其经验、技艺、技巧传给后代。这里的经验、技艺、技巧就是古代的技术。\n“技术”的英文单词 technology 源于希腊文 techne (工艺、技能) 和 logos (词、讲话)。\n对技术含义的理解，存在多种学术观点，例如,欧美学者从单纯技术或人文主义角度去理解技术;日本学者从方法论、劳动工具、知识应用去理解技术,形成“方法技能说”“劳动手段说”“知识应用说”。马克思、恩格斯认为技术是人“自然的肢体” 的延长,是“人对自然的实践关系”。他们说：“工艺学揭示出人对自然的能动关系。”“工艺学” 发展到现在就是“技术科学”;“能动” 发展到今天,人类上可达太空、下可达深海,并有能力进行“原子操控”“量子操控”。根据马克思主义技术观,技术来源于实践又回到实践活动中去,是人对自然的本质力量,是人创造人工自然过程的能力和手段。\n综上所述，只有不断地学习、体会、理解和思考，才能更深刻地把握技术的含义、技术的本质和技术的性质，培养自己的技术意识和工程思维。\n## 2 技术的体系结构\n一、技术的种类\n可以说，技术是人类对自然界物质运动形态及其转化的操作和控制手段。自然现象是自然界物质运动的表现形式。自然界中的现象一般可分为物理、化学、生物等现象。因此,技术可分为物理技术、化学技术、生物技术等。物理技术包括力技术、热技术、电技术、磁技术、光技术、声技术、核技术等。\n## 二、技术体系的构建\n随着人类文明的发展，技术经历了由简单到复杂、由低级到高级、由单一技术向多种技术组成体系的变化过程。\n从宏观的角度来看,技术体系是根据技术原理、自然规律,由互相依存、相互作用的各种技术以一定方式构成的系统。换句话说,技术体系是由物理技术、化学技术、生物技术等各项技术根据系统整体功能需要,经过集成和组合构建起来的。\n## 案例\n## 北斗卫星导航系统的技术构成\n中国北斗卫星导航系统 (BeiDou Navigation Satellite System,BDS ) 是中国自主研发的全球卫星导航系统,如图 1-5所示。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，提供覆盖全球地表范围的导航、定位、授时等服务。\n北斗卫星导航系统是极其复杂的技术系统,其建造、发射与运行工程技术仍然都是各种技术的集成和应用。例如，卫星的发射升空，火箭燃料燃烧产生巨大的推力利用了化学技术与物理技术中的热技术和力技术的集成;运载火箭的控制利用了电技术、磁技术等;导航、定位、授时等涉及光技术、电技术、磁技术等的集成和应用。\n图 1-5 中国北斗卫星导航系统\n## 讨论 \\& 交流\n在青少年科技活动中,有一种循迹小车如图 1-6所示。在电池动力作用下,循迹小车能沿着黑色跑道自动行驶,它不仅生动有趣,还涉及机械结构、电子技术基础、传感器原理、自动控制等诸多学科知识和技术。在循迹小车中，传感模块用红色（或其他颜色) 的LED (发光二极管) 作为光源，由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，所以可以探测反射光的强弱来判断道路，并将道路信息转换成数字信号传递给控制模块;控制模块接收传感模块的不同信号，转换为不同的控制信号,传递给驱动模块;驱动模块根据控制模块传递过来的控制信号实现负载电动机的接通或断开,驱动车轮使小车前进或转弯,这样,小车就能始终沿着跑道行驶了。\n请同学们从技术分类的角度，讨论和交流在循迹小车中有哪些技术或技术组合，并完成\n图 1-6 循迹小车表 $1-2。$\n表1-2 循迹小车中的技术种类\n| 盾迹小车模块 | 技术种类 |\n| :---: | :---: |\n| 电池 | |\n| 红外探测 | |\n| 控制模块 | |\n| 电动机 | |\n循迹小车模块\n技术种类\n驱动轮\n从动轮\n## 科学与技术\n科学与技术是两个不同的概念。日常生活中,人们习惯把科学和技术两者连在一起,统称为科学技术,或简称为科技。在漫长的人类发展历史进程中,人类通过实践活动,认识大自然,利用大自然,积累了大量的知识、经验、技巧、技能等,形成了科学和技术。\n科学源于对自然现象的认识和理解。例如,人类对火的认识和理解。当物体的温度升高达到物体的燃点,与氧气混合,就会燃烧,出现火。这里的物体、温度、燃点、氧气、燃烧等是科学提出的术语、概念;温度高于燃点的物体遇到氧气就然烧,是科学揭示的自然规律。科学是反映自然、社会等客观规律的知识体系。科学一般表现为概念、理论、规则、定律、原理等;通过实验验证理论假设,或有所发现。从事科学研究工作,并取得一定成就的人,称为科学家。\n技术源于人类的创新性实践活动。通过观察或模仿自然现象,人类能够利用工具再现一些自然现象。这里的自然现象,包括人体感知的自然现象、科学实验揭示或发现的自然现象。例如,人类认识和理解电、磁,通过科学实验揭示和发现了电磁波;人们通过对电磁波现象的操控,掌握了无线通信技术。技术是在漫长的人类发展历史进程中,人类通过实践活动,掌握积累了大量的自然现象的人工再现方法和丰富的技术知识,而形成的一门学科。对科学各分支学科发现的现象、概念、规律的物化,就产生多个技术分支,例如,对物理学的技术化就有了力技术、热技术、电技术、磁技术、光技术、声技术等。从事技术工作并掌握了专门技术知识的人员,称为工程师。\n科学认识现象,提出概念,揭示规律,并通过科学实验再发现新的现象。技术对现象操控,对科学概念、规律物化,并用于生产工具、机器、装备等技术产品,这些技术产品又反过来对科学实验起支撑作用。科学与技术互为基础、互相联系、互相促进、互相制约、互相融合。科学技术是第一生产力,科技水平代表了国家核心竞争力。\n## 3 技术的产生和发展\n一、技术的产生\n## 1. 技术产生于人类的实践活动\n早期，人类为了生存，在大自然中进行捕猎和采撷，刚开始全靠双手来完成。人类在长期的实践活动过程中,逐渐学会了使用和制造工具。并且,通过观察或模仿自然现象,人类能够利用工具再现一些自然现象,例如,钻木取火。这些对自然现象人工再现的手段和技能逐渐演化成为技术。\n## 从圆木柱子到轮子技术\n轮子技术是人类在长期的实践活动中逐渐发明的。早期人类在移动重物的实践活动中,把一根根的圆木柱子垫在物体下面来移动重物。这根圆木柱子就是轮子的维形。中国古籍《淮南子》中记载:“见飞蓬转而知为车”。这就是早期的轮子技术,如图 1-7 ( a ) 所示。\n随着工业革命的兴起,人们开始大量制造耐用的金属轮子。在金属轮子的外围加上橡胶轮胎,就是今天我们使用的车轮,如图 1-7 (b) 所示。把金属轮子的外围加工成齿形,就是齿轮。齿轮不仅能够传递运动,而且还可以改变运动的方向,如图 1-7 ( c ) 所示。为了支撑轮子、减小其运动过程的摩擦系数，人类发明了轴承,如图 1-7 (d) 所示。\n车轮、齿轮、轴承等轮子技术已经被广泛用于人们的生活、生产过程等。例如,在汽车中,它们的应用如图 1-7 ( e ) 所示。\n( a )\n( b )\n$(\\mathrm{c})$\n$(\\mathrm{d})$\n( e )\n图 1-7 轮子技术与应用\n## 2. 技术是对科学概念、规律的运用\n将科学中的概念、规律技术化，是技术产生的另一种途径。现代技术主要来源于科学提出的概念、揭示的规律的技术化。\n## 从量子概念到量子信息技术\n量子概念,在 1900 年,由德国科学家普朗克提出。在此基础上,形成了量子力学。将量子力学原理技术化,对量子态进行操作和控制,就是量子信息技术。它主要包括量子计算机、量子通信等技术。\n量子计算机与现行的计算机完全不同。现行计算机用比特编码数据,例如,利用晶体管的开通与关断表示比特 0 和 1 两种状态;而量子计算机用量子比特,利用量子态表示。由于量子态的叠加特性,使量子计算机处理数据的能力是现行计算机的 $2^{n}$ 倍 ( $n$ 为比特数 )。\n量子通信也是利用对量子态的操控,分发量子纠缠态到两个不同地点,实现两个地点之间的信息交互。它可以完成现行通信不能完成的任务,例如,完全保密、完全不可窈听等。2016年8月,为了星地间量子通信技术试验,我国发射了一颗量子科学实验卫星“墨子号”,如图 1-8所示。量子通信技术实验任务顺利成功完成。\n图 1-8“墨子号”量子通信实验示意图\n## 二、技术发展的规律和机制\n技术发展有其内在的规律，技术目的与技术手段之间的矛盾是技术发展的直接动力，解决这种矛盾会导致新技术的诞生。例如,人类飞翔、飞天的技术目的与实现这一目的技术手段之间的矛盾，导致飞机、火箭的发明,诞生了航空航天技术。\n技术发展的机制就是来自技术内部的功能提升、结构深化或应用领域的拓展。这种内部功能提升可能是新材料的应用或新模块的替换,结构的深化就是技术模块的增减等,拓展应用就是将该技术用于其他领域或作其他用途。\n## 从火到灯的技术发展\n人类掌握了取火技术后,发现火除了能言饪食物,还可以照明,于是出现了火把。在火把上蘸上动物油脂,火把能维持更长时间,如果蘸上松脂油,则产生的烟雾更少。这样,照明技术得到改进。从技术的发展机制来看,这种改进是技术内部新材料的应用,即油脂代替了木头的燃烧。将油脂倒在空心石头或者贝壳里点燃,就有了原始意义上的“油脂灯”。这一进步是结构的深化,即空心石头、贝壳等模块被利用并加入技术系统。经过漫长的岁月,人类学会了提炼植物油,并以此为原料制成蜡烛,蜡烛照明被推广。随着采矿、化工业的发展,人类又获得了煤油、煤气等更干净的燃烧材料,于是煤油灯、煤气灯问世。至此,照明技术的发展就是不断应用新的燃烧材料替代技术内部旧的材料。\n19世纪,通过对电的认识,人类掌握了控制尖端放电现象的技术。1809年,戴维发明电弧光灯,其技术来源就是尖端放电现象。弧光灯耗电大,寿命短。人们需要耗电小、寿命长、发光效率高的电灯,然而,当时的技术手段还不能实现这一技术目的。这就是技术目的与技术手段之间的矛盾。经过大量的探索和试验,1879年,人们发明了白炽灯,1890年,休伊特发明了日光灯。从此,人类进入了电照明时代。利用现代技术人们又制造了更高效率的节能灯和LED灯。从技术的发展规律来看,白炽灯、日光灯、节能灯和LED灯的发明都是为了解决耗电小、寿命长、发光效率高的技术目的与实现这种技术目的的技术手段之间矛盾的结果。\n灯除了用于照明,还可以有其他用途,如蚊、消毒、取暖等,这些就是应用领域的拓展,使灯的技术得到进一步发展,特别是用于科学研究领域。从火到灯的技术发展路径如图 1-9所示。\n图 1-9 从火到灯的技术发展示意图\n## 课外实践\n本书封面是上海光源俯瞰图,请同学们实地参观上海光源,它位于上海市浦东新区张江高科技园区张衡路 239 号,或访问上海光源官网,查阅有关资料,了解上海光源工程应用的技术,以及它在我国科学研究和技术研发中的作用。\n## 智能技术\n技术的发展有其内在的机制和规律。智能技术,一般是围绕志片和操作系统发展起来的。例如,计算机、智能手机等都需要芯片和操作系统。\n志片就是高度集成的电子控制电路。操作系统就是管理硬件资源和控制其他程序运行,并为用户提供交互操作界面的系统软件集合,任何应用软件都必须在操作系统的支持下才能运行。\n志片可分为两大主流志片。其一，x86架构,由志片巨头英特尔 (Intel) 设计制造的志片统称,主要用于个人计算机 ( personal computer,PC )。其二，英国ARM公司设计的志片，其特点是体积小、低功耗、低成本、高性能、指令执行速度快和效率高,广泛用于智能手机。操作系统也分为两大主流：用于 $\\mathrm{PC}$ 机的 Windows 系统和智能手机的 Android 系统。\n芯片与操作系统结合,就形成了Wintel ( Windows \\& Intel ) 和 $\\mathrm{AA}$ ( Android \\& ARM ) 两大主流智能技术生态,其他应用软件、外围设备等都围绕这两大技术生态研发,使智能技术“迭代式”更新快速发展。\n在智能技术方面,我国成立了国家集成电路产业投资基金和基础软件国家科技专项。通过改革科技管理机制,实施核心技术攻坚战略,推动高性能计算、移动通信、量子通信、核心志片、操作系统等的研发和应用取得重大突破,我们正在努力构建属于自己的核心技术生态。\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们查阅并整理有关工业 4.0 的资料。在班级中研讨它的技术成因，分析它的主要内容、技术体系结构、技术发展趋势和技术特征,并畅想它对末来人类社会发展有何重要影响,以及对我们末来生活方式可能产生的变革。\n## 第 2 节 技术的性质\n## 学习目标\n1. 理解技术的实践性、目的性和两面性。2. 了解技术的综合性、创新性和专利性。\n技术已经成为影响人们生活和社会发展的重要因素。那么,技术究竟来源于何处?怎样认识和使用技术?技术创新又如何保护?在这一节里,通过学习技术的性质,我们将学会正确认识和理解这些问题,学会把握技术的基本性质和辨析技术的其他性质，形成积极的技术价值观、对待技术的积极态度和使用技术的责任意识。\n## 1 技术的基本性质\n## 一、技术的实践性\n实践活动是人类存在的方式,人类为了生存必然要从自然中获取生存资料,从而建立了一种与自然的关系。人类在长期的实践活动中,掌握了劳动技巧、技能、技艺,形成了专门的技术学科。技术的实践性表现在它从实践活动中来,又回到实践活动中去。\n## 案例\n## 瓦特蒸汽机的产生与应用\n1757年,瓦特被聘为格拉斯哥大学实验员,专门制作和修理教学仪器。大学实验员的工作为瓦特提供了良好的学习与实践的机会。1763-1765年,瓦特在修理纽科门蒸汽机时发现纽科门蒸汽机有许多缺陷,主要是效率低,燃料耗费量太大,笨拙,应用范围有限,只能用于矿井抽水和农田灌溉。瓦特决心发明一台比它更好的蒸汽机。经过大量试验,1765年,瓦特取得了关键性的进展,他将冷疑器与气缸分离开来,提高效率,并在此基础上建造了一个可以连续运转的模型。\n经过反复实践,1774 年,瓦特发明的蒸汽机终于投入生产。1776年,第一批新型蒸汽机制造成功,如图1-10所示,并应用于实际生产。1782年,他又成功地制造了双向式蒸汽机。1784年,瓦特对它进行了改进，增加了自动调节蒸汽机速率装置,使它能适应各种机械运动。从此,纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、陶瓷业等工业,都先后采用蒸汽机作为动力。1807年,美国人富尔顿把瓦特的蒸汽机装在轮船上,开启了蒸汽动力轮船时代。1814年,英国人史蒂芬逊把瓦特的蒸汽机装在火车上,铁路运输的蒸汽时代开始了。\n第一次工业革命以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志,这就是“蒸汽时代”,即工业1.0。\n图 1-10 瓦特蒸汽机\n## 二、技术的目的性\n人类的实践是有目的的活动，因此，技术是人类有意识、有目的活动的成果。技术的产生和发展总是从具体目的开始的，针对某个具体问题，形成解决方案,为制造产品提供先进的手段和工具。制造的产品用于满足人类的需求或愿望。\n## 案例\n## 莱特兄弟的飞翔梦\n鸟在空中自由飞翔的现象,使人类产生了飞行的愿望。为了实现这一愿望,人类开始了有目的的实践活动,制造能够飞行的工具。美国人莱特兄弟在前人的基础上,先后进行了多次飞行试验,不断改进技术。终于在1903年,他们用轻质木头和帆布为基本材料、以汽油活塞发动机为动力推动螺旋桨的双翼飞机制造成功,即“飞行者”号。“飞行者”号被公认为世界上的第一架真正意义上的飞机。这种类型的螺旋桨双翼飞机如图 1-11所示。\n如今,飞机已经成为人们远距离出行的重要交通工具。现代航空技术可以制造各种类型的飞机，满足人类的不同需求。\n图 1-11 双翼飞机\n## 人类的飞天梦\n飞天是人类的梦想。在中国传说故事中，有打造“北斗”卫星导航系统、中国空间站“天宫” 嫦娥奔月、万户飞天等。据传说，有一位被朱元和“嫦娥”工程，如图 1-12所示。\n璋封为万户的人，名叫陶成道。他想利用风筝、冲天炮将人送上蓝天，实现人类的飞天梦。为此，陶成道做了充分的准备。一天，他手持两个大风筝,坐在一辆捆绑着四十七支冲天炮的蛇形飞车上。然后，点燃冲天炮,顷刻间，飞车离开地面，徐徐升向半空。突然，一声爆响，悲剧发生了。只见蓝天上陶成道乘坐的飞车变成了一团火，他从燃烧着的飞车上跌落下来,摔在地上。虽然飞天失败了，但是，陶成道的飞天试验得到了后人的发展。\n今天，中国人民不仅将人送入太空，实现了万户的飞天梦，而且，正在\n图 1-12 中国航天工程\n## 三、技术应用的两面性\n在实践活动中，技术的应用在满足人类的物质需求、发展经济、推动社会发展的同时,可能也会产生负面影响。例如,交通运输技术为人们提供便捷、快速的出行工具,但是也可能发生车祸、空难;原子能技术可以用于核电站发电,为人类提供电力,但也可能被用来研制核武器，用于战争，给人类带来毁灭性灾难。\n在利用自然、满足人类的需求或愿望的同时，技术的应用也可能会破坏环境、干扰自然生态和给人类带来灾难。\n技术应用的两面性，告诫我们在技术发明和使用过程中，应该避免急功近利,坚持发展绿色技术,坚持人与自然和谐共生,坚持绿水青山就是金山银山的发展理念和坚持技术是用于造福人类的信念。\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们举出日常生活中的例子，讨论技术应用的两面性，并开展辩论赛。\n## 2 技术的其他性质\n## 一、技术的综合性\n现代技术产品中，小到保温杯，大到空间站，都是多个学科的多方面知识、多种技术的综合应用。例如，保温杯银色的杯胆能反射热的辐射，杯胆和杯身之间的真空绝热层能阻断热的传导，密封的杯身阻止热的对流。内胆的制作涉及胆壁抛光、裏铝箔、镀铜、镀银等化学工艺知识。制作成圆柱形是因为在同等截面积下圆形周长最小,在使用方便的同时,节省材料,这涉及数学知识。可见,保温杯的技术涉及热力学知识、化学工艺知识和数学知识等。\n技术的综合性除了是多个学科的多方面知识、多种技术的综合应用，还涉及政策、协议、人才、金融、资本、市场等其他要素。因此，技术的综合性表现在它是多种科学知识的交叉、是多种技术的组合、是多种其他要素的集合。\n## 案例\n## 芯片技术的综合性\n芯片 ( Integrated Circuit,IC ) 是现代智能技术产品的“心脏”。目前,指甲盖大小的芯片里能集成约 150 亿个晶体管。芯片的科学知识涉及计算机科学、化学、材料科学及物理学众多学科交叉的多个分支。芯片的产业技术涉及上、下游产业技术。上游涉及众多半导体支撑产业的技术，下游涉及众多应用领域,根据不同的应用要求,提出设计不同功能的芯片,如图 1-13所示。除了上、下游产\n图 1-13 芯片制造上、下游产业链业技术，芯片生产过程本身又涉及众多技术，例如，芯片设计软件技术、制造技术 ( 图 1-14) 和封装技术。\n芯片的制造还涉及政策、协议、人才、金融、资本、市场等其他要素,特别是需要前期投入大量资金，是资本密集型产业。\n从芯片技术可见，技术的综合性表现在它是多种科学知识的交叉,是多种技术的有机组合,也是多种其他要素的集合。\n图 1-14 芯片制造技术\n## 二、技术的专利性\n技术创新是技术的生命力，是技术发展的核心驱动力。技术创新一般表现为两种形式,即技术革新和技术发明。技术革新是在现有技术的基础上的变革或改进,例如,在前面的案例“从火到灯的技术发展” 中，从火把到煤油灯,都是技术革新,而电灯是技术发明。技术发明是新技术的产生，是技术创新的核心组成部分。\n技术的创新是技术革新和发明者劳动与智慧的结晶,它的成功应用,会带来社会价值和经济价值。这就涉及技术创新的保护问题。\n技术创新的保护一般有两种途径,其一是保密或加密，如新材料合成工艺、医药配方、软件等;其二是法律保护,即通过相关法律保护技术创新成果，如《中华人民共和国专利法》。\n这类通过人的脑力活动创造的智力成果专有权利,通常称为知识产权,它包括专利权、著作权、商标权等。技术创新获得法律保护,需要经过专利申请。专利在我国又分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。专利权的取得必须向国家知识产权局提交申请,经法定的审批程序,审定是否授予申请人专利权,如图 1-15 所示。\n专利具有三个特性。其一,独占性。谁先申请获批，谁就拥有专利权,受相关法律保护,其他人不得侵权。其二,时间性。专利只在规定的一段时间内受法律保护,保护期限结束或专利权人中途丧失权利,就不再受法律保护,其他人就可以无偿使用。其三,地域性。在哪个国家申请获得专利,就由哪个国家授予专利权,此专利就只在该国受法律保护。1. 请求书\n2. 摘要及附图\n3. 权利要求书\n4. 说明书及附图\n申请专利\n撰写专利申请文件\n文件送达及受理\n图 1-15 申请专利的途径和流程\n## 思考 \\& 练习\n请同学们根据自己的成长经历,自主选择一个技术案例,分析它的基本性质和其他性质,并加以归纳。通过分析理解技术的性质，说一说你形成了什么积极的技术价值观。\n技术案例:\n基本性质：\n其他性质：\n技术价值观:\n## 第 3 节 技术的应用\n## 学习目标\n1. 了解设计不仅实现技术的价值,还促进技术的发展;设计是一种实践活动,也是人类智慧的展示。2. 知道依靠技术可以实现人与自然的和谐关系。3. 理解技术对社会发展的作用,以及技术与人的关系。\n技术是人类利用自然满足需求或愿望的手段。那么,如何将技术的价值体现出来?技术作为应用手段,它与自然、社会是怎样的关系?它给人类和社会带来怎样的变化?在这一节里,通过学习技术的应用,我们将学会正确认识和理解这些问题,把握技术与人类文明的有机联系，形成对技术文化的理解与主动适应。\n## 1 技术与设计\n一、技术价值的实现\n设计，这里特指技术产品的设计，是根据人的需求将一种或多种技术加以组合利用，实现技术的价值；在本书中，技术产品的设计称为技术设计或简称设计。设计是人类的一种实践活动，其目的是满足人的需求或愿望,它也是人类智慧的展示。技术的价值通过设计来实现。\n## 案例\n## 自动翻转卸料装置设计\n单个的活塞、气缸和杆,看起来很平常。但是,通过设计将它们巧妙地组合起来,就能产生巨大的力量。我们先将两个杆用铰链组合起来,形成铰链曲柄。把铰链曲柄的一杆作为活塞杆与活塞连接,形成活塞- 铰链曲柄组合。如果将这种设计的活塞-铰链曲柄组合安装在卡车上,并用车厢代替杆 1,将气缸的另一端与车载液压机连接,这样就构成了自动翻转卸料车,如图 1-16所示。当自动翻转卸料车的车载液压油被压入气缸3中,液压油推动活塞杆 2 运动时,通过铰链 $\\mathrm{C}$ 使车厢 1 绕 $\\mathrm{B}$ 倾转。当车厢倾斜达到一定角度时，物料就自动卸下。\n活塞和气缸杆\n铰链曲柄\n活塞-铰链曲柄组合\n图 1-16 自动翻转卸料装置设计\n## 课外实践\n## 简易活塞式抽水机\n如果将活塞-铰链曲柄组合装置用于手动抽水,这样就构成了手动活塞式抽水机。同学们可以利用硬塑料圆筒或自行车打气筒外筒、自行车内胎、铁垫圈、橡皮管或塑料管、金属杆等材料,制作简易活塞式抽水机（图 1-17）。请同学们探究利用其他材料制作多种类型的简易活塞式抽水机。\n图 1-17 活塞式抽水机\n## 二、设计促进技术发展\n设计不仅实现了技术的价值，还促进了技术的发展。\n设计促进技术发展，是通过设计将技术有机地、巧妙地组合和应用，或使技术的部分组件被更换、新材料被应用、结构被深化，使技术发挥巨大作用。例如，在自动翻转卸料装置设计中，活塞、杆、铰链单一的技术并不能发挥大的作用。但是,通过设计,将这些个体按照整体功能需要,巧妙地组合,发展成为能够自动翻转卸料的机械技术。\n## 三、设计受到现有技术的制约\n设计受到现有技术的制约。超出现有技术水平的概念设计难以达到实用的程度。例如，图 1-18 所示的会飞的汽车概念设计，在现有技术条件下，难以达到实用的程度。会飞的汽车价格高,需要机场起降，并不能解决城市道路拥堵等问题。\n图 1-18 会飞的汽车\n## 2 技术与自然\n一、技术是实现人与自然和谐共生的手段\n大自然是人类存在的基础,人类为了生存需要大自然提供的资源。技术,特别是绿色技术,是人类利用自然的有力手段。从古至今，有许多典型的事例证明了，技术是实现人与自然的和谐共生关系的手段。\n## 案例\n## 机场选址与种青引鸟\n20 世纪90年代,在浦东国际机场选址时,陈吉余院士建议把机场建在海堤外的潮滩上,这样可以为上海节约大量土地,而且不会对周边居民区造成噪声污染。建议被采纳,机场场址向东平移640 米，利用滩涂围崖造地技术，少占用农田约 7488 亩,也为国家节约大量资金。\n陈吉余院士又提出，机场占用的堤外湿地是鸟类迁徙路线上的一个重要驿站，既然占了鸟类的地,就应该在附近的某个地方“种青引鸟”,作为对鸟类的生态补偿。人类不能只管自己,不管自然,要追求人与自然的和谐。造机场把鸟赶跑了,就得为它们另安排一个去处。这个为鸟类着想的“种青引鸟”工程建议也得到了采纳。研究人员在机场附近地区进行了水文、气象、植被、鸟类活动等调查,确定将浦东国际机场以东约11公里处的九段沙辟为种青引鸟地区,并将芦苇等促淤植物引入新生成的沙岛。如今,这里有 3000亩的芦苇高滩,还有 12000 多亩的上沙、中沙草滩。水草丰茂的九段沙湿地,已成为鸟类迁徙路上的一个新乐园。浦东机场就像白色的大鸟凭海而立,小鸟栖息于对岸沙洲的碧树绿草从中,如图 1-19所示。“种青引鸟”对防止飞鸟撞机和保护生态环境起到了积极作用。人们依靠技术实现了人与自然的和谐共生。\n图 1-19 上海浦东国际机场和九段沙湿地\n## 一、技术的局限性\n人类依靠技术利用自然资源满足或实现人们的需求和愿望。但是，技术并不是万能的，也有其局限性。古今中外，有许多典型的案例，证明了技术的局限性。\n## 案例\n## 塔科马海㚘大桥坍塌事故\n桥梁垮塌的事故时有发生,有存在质量问题在建造时就垮塌的,有通车不久被超载货车压垮的,有被洪水冲垮的,还有年久失修垮塌的。你肯定没有想到,有座桥建造质量合格,验收通过,通车不久,却被一股风吹垮了。这就是历史上著名的美国塔科马海峡大桥 ( Tacoma Narrows Bridge ) 坍塌事故。\n大桥启用后,桥面在微风中便开始上下摆动,就像麻花一样来回扭动。建成通车仅四个月的大桥被一股不太强的风吹垮了，大桥主体车然坠入塔科马海峡。\n事故调查委员会最终得出结论,这场灾难源于一种风现象。当风吹过时,由于桥的断面阻碍风的自由通过，在桥面的上、下产生两排非对称、旋转方向相反的旋涡。当风形成的高速旋涡不断从桥身两边离开时,对桥身产生一个交替的侧向力。卡门涡街是有规律的周期性现象,这就是说旋涡的形成和侧向力的作用具有一定的频率。塔科马海峡大桥本身也有自己的频率,当这两个频率接近相等的时候，就会发生共振。共振产生巨大的破坏力，从而导致大桥坍塌。\n现在的桥梁建造技术,都要考虑风致振动问题,特别为风预留通道,即风嘴,用来提高桥梁断面抗风稳定性，减少强风对桥面结构引起的谐振。\n## 3 技术与社会\n## 一、技术推动社会发展\n人类社会从刀耕火种时代到今天，技术不断进步。技术的进步推动人类社会发展,从远古到石器、从石器到青铜、从青铜到铁器、从铁器到信息时代,如图 1-20所示。人类文明一路走来，技术是其重要的推动力。技术与科学、设计一起综合应用于制造技术产品,技术产品满足人类的需求或愿望。人类不断发展变化的需求或愿望又反馈于科学、技术和设计等实践活动。如此循环往复,推动人类社会向前发展。\n图 1-20 技术推动社会发展\n## 二、技术与社会价值及多元文化\n技术与社会关系的另一方面问题，就是它与社会价值观、文化和美学等之间的关系问题。技术不反映社会价值观及多元文化,技术也不含有文化特性和美学特征。但是,技术产品是科学、技术和设计的综合应用,是用来满足人的需求或愿望的。设计人员,在技术产品设计过程中,针对不同人群,不同文化背景、不同价值观的人,引人不同文化、美学等元素,赋予技术产品文化特性和美学特征，融人了社会价值观及多元文化。\n## 上海世博会中国馆\n第41届世界博览会于2010年5月1日至 10月31日在中国上海市举行。\n中国馆作为永久性建筑保存下来,如图 1-21所示。中国馆的设计建造除了引入了当时最先进的科技成果,例如,太阳能薄膜、低辐射镀膜玻璃、生态技术隔热等,还将中国的文化、价值观、美学等元素融入建筑物中,赋予建筑物文化特性和美学特征。\n图 1-21 上海世博会中国馆\n中国馆外形看起来像商周时期的青铜器,喻义国之重器、鼎盛中华;它也像古时的米斗,取意天下粮仓、富庶百姓；它还像古人头上的冠帽，故此得名“东方之冠”。这些就是中国馆的中华文化气息。\n中国馆的颜色是那一抺亮丽的“中国红”。红色有很多种,不同明度、不同艳度、不同色相的红色有上干种,究竟哪种红颜色才是“中国红”?红色是中国人日常生活中最常见的颜色,但也是最难于把握的颜色,这可难倒了设计人员。设计师们请来美术专家参与选色,经过艰难的研究、调色,终于找到我们今天看到的“中国红”,它赋予了中国馆沉着而不失艳丽,温暖又带着正气的美丽色彩。\n中国馆建筑物本身融合了中国哲学思想,如天人合一、和谐共生、道法自然等。它有四根粗大的方柱,托起斗状的、红色的主体结构。斗拱是层叠挑高、雄浑古朴、秩序井然,倒锥体造型,看似零碎的部件,却有难以估量的承载力,可以托起干钧重量,象征了中国人民团结、协作的伟大精神力量。\n从中国馆建筑物可以看出,通过设计引入文化、美学等元素,可以赋予产品文化特性和美学特征。这就是技术产品融入了社会价值观及多元文化。\n## 拓展阅读\n## 技术活动的构成要素\n在技术活动中，人是活动的主体，除此之外，还有经验、知识、技巧、工艺、工具和机器等众多要素。这些技术活动要素一般分成三类。经验、知识等是技术的知识形态，技巧、工艺等是技术的操控形态，工具、机器等是技术的实物形态。我们可以从这三个维度来理解技术，如图 1-22 所示。\n在技术发展的不同历史阶段,这三类要素所起的作用和表现形态也不尽相同。\n在人类历史早期,技术主要是人类直接地或\n图 1-22 技术活动的构成要素利用简单工具作用于自然,就是经验、技巧的表现。因此,古代技术是以手工技巧操作为核心技术要素的单一模式结构,它是技术的实物形态和知识形态发展的基础。\n近代以来,随着社会需求和自然科学的快速发展，以及蒸汽机、精密镗床的发明，逐渐诞生了和古代手工工具有着本质区别的新的机器设备的实物技术形态。因此,近代技术呈现以机器设备、工艺控制为基础的双相技术形态模式结构,它奠定了现代工业化的技术基础。\n现代技术发生深刻的变化,技术要素出现新的特点,这就是技术知识处于更加突出的重要地位。例如,数控装备引起以技术科学为基础的知识形态的发展，工人不再是生产过程的主要承担者,而是站在旁边监控自动设备的运行,这就需要工人深刻理解技术的原理、理论知识。因此,现代技术是以技术理论为基础的,知识形态起着核心作用和主导地位,结合实物形态、操控形态构建的三相技术形态模式结构。\n纵观技术的发展史,这三类形态的技术要素不是孤立存在的,它们在技术活动中构成一个有机整体。各类技术要素之间既独立又关联,例如,古代弓弩的发明就需要丰富的经验和发达的智力,近代工匠的技能、经验促进了机器的发展和技术知识的积累,现代技术科学的物化发明了大量的机器设备、数字装备,培养了懂科学、有技术的新型劳动者。但是,工具、机器代替不了技能,技能代替不了知识,这是技术要素的独立性表现。各技术要素在技术发展过程中还存在主导性、互补性、稳定性、变异性和不平衡性。例如,经验的积累会转化为技术知识;在主导性要素发展变化后,其他要素也会发展变化,原来的稳定性就会被打破,并形成新的、更高级的技术构成要素平衡。技术要素之间的这些关系,不仅表现为它们在技术活动中组成一个整体并发挥各自的作用,而且彼此之间的矛盾是技术发展的直接动力。\n## 课外实践\n## 钻木取火技术体验\n## 一、准备材料\n1. 木杆。干燥,硬木,尽量直,长短合适方便操作,一端做成圆锥形。2. 木板。干燥,软木,板面上有凹槽或带缺口的圆坑。3. 千燥引燃物，如枯草、千叶、椑树皮、松针、松脂、细树枝、线毛、棉花等。\n## 二、取火方法\n如果板面上有凹槽,先在凹槽下边放一些引燃物，然后把木杆插入木板凹槽，并快速往返移动;如果板面上有带缺口的圆坑,先在圆坑缺口下边放一些引燃物,然后把木杆插入木板圆坑里,并快速转动。由于摩擦生热而出现燃烧的粉末,燃烧的粉末落在引燃物上,用嘴吹气输氧,引燃易燃物,使其冒出火花,然后取火成功。\n三、安全提示\n戴上手套防止手受伤，注意防范火灾等。\n四、技术体验感悟\n我们进行钻木取火技术体验操作时,很难成功。这是为什么呢?请同学们从技术活动的构成要素在不同历史阶段所起的作用和表现形态来分析不易成功的原因。我们从中深度学习技术要素之间的关系，可以培养或形成哪些学科核心素养?\n## 本章小结\n人类在长期的实践活动中,积累了大量的经验和知识,形成了现代文明社会。人类对自然现象的认识形成了科学。科学提出概念、揭示规律,通过实验验证假设和有所发现。从事科学研究并有所成就的人,称为科学家。人类对自然现象的人工再现形成了技术。从事技术工作并掌握专门技术的人员，称为工程师。人类对单个或多个技术,按照整体系统功能需要,巧妙地组合利用就形成了技术范畴的设计。从事技术产品设计，并具有设计专业知识的人员，称为设计师。\n科学概念、规律的技术化。技术的价值通过设计来实现,设计反过来又促进技术的发展。技术的进步支撑新的科学实验,通过科学实验发现新现象、提出新概念、揭示新规律。科学、技术和设计彼此之间既相互促进又相互制约，并且它们又都反作用于自然。\n科学、技术和设计综合应用于制造技术产品,产品用来满足人类的需求或愿望。并且设计人员在技术产品设计过程中,针对不同文化背景、不同价值观的人群,引入不同的元素,赋予技术产品文化特性和美学特征。技术产品融入了社会价值观及多元文化。\n不断发展变化的人类需求或愿望反馈于设计，进入系统再循环。如此循环往复，推动人类文明向前发展，如图 1-23 所示。\n循环往复，螺旋式上升，推动人类文明向前发展。\n人的需求或愿望\n( 发展变化 )\n图 1-23 技术、设计与人、自然等的关系\n## 本章学习评价表\n学科\n核心\n素养课程内容/实践项目\n走进技术\n技术\n意识\n技术的性质\n技术的应用\n北斗卫星导航系统\n思维\n创新\n设计\n自动翻转卸料装置设计\n感知技术现象的普遍性 (举例)\n感知技术现象的重要性 (举例)\n了解技术的种类\n了解技术的体系是如何构建的\n理解技术的实践性、目的性和两面性\n了解技术的综合性、创新性和专利性\n了解什么是技术设计\n知道技术与自然的关系\n理解技术与社会的关系\n知道北斗卫星导航系统由哪三部分组成\n了解活塞-铰链曲柄组合还可以用于哪些产品\n能制作简易活塞式抽水机\n物化\n简易活塞式抽水机\n能力\n钻木取火技术体验\n评价方式\n| 自 | 互 | 师 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 评 | 评 | 评 |\n## 第二章技术设计及表达\n在技术活动中,技术设计起着核心作用,它是技术活动的基础。技术设计是一种实践活动,设计中形成的技术产品是设计者智慧的结晶。\n那么，技术设计从哪里来?如何进行技术设计?技术设计一般有哪些过程?技术设计有哪些基本的原则和方法?如何表达技术设计方案?\n在本章中,我们会学习技术设计的过程、原则、分析、完善和优化等,并且学习如何通过图样、模型等技术语言来表达技术设计意图,培养或形成创新设计、图样表达、工程思维和物化能力通用技术学科核心素养。\n## 第1节 技术设计的一般过程\n第 2 节 技术设计原则、分析与优化\n第3 节 技术设计的表达\n## 第 1 节 技术设计的一般过程\n## 学习目标\n1. 熟悉技术设计的一般过程,学会如何明确问题。2. 了解构思方案的一般过程。3. 知道技术设计表达的一般方法。4. 了解模型的作用和制作步骤。5. 知道撰写技术设计说明的一般格式。\n技术设计是在进行技术应用与实践过程中，把意图或设想通过合理的构思形成方案,用适宜的方式表达出来的过程。换句话说，技术设计是指在具体的技术应用或实践过程中，完成某项任务或解决某个问题的过程。\n任何一个技术设计过程都有其明确的步骤和方法，技术设计一般过程包含发现与明确问题、构思设计方案、表达设计意图、制作模型或原型和编写设计说明五个步骤。\n图 2-1 爬楼梯手拉车设计思考\n## 1 发现与明确问题\n技术从人类需求出发,它的根本目的是解决人类需求的实际问题,而设计正是产生解决需求问题方法的主要途径。在设计的一般过程中，首要过程就是发现与明确技术产品存在的问题或对新产品的需求,从而提出改进产品设计或设计新产品,更好地满足人们的需要,其实质是发现与明确产品设计需求的问题。\n## 一、发现需求的问题\n（1）开放式需求。面对现实困难或问题,尚末有针对性的解决方法,希望由设计者来提出一个比较适合的解决方案。例如,上海高中生在老年人需求调查中发现,随着年龄的增长,居住在多层住宅中的老年人提东西上楼比较困难,希望能在平面手拉车基础上设计一辆人力拖曳的小车,既可以在平整地面上拉动，也可以爬楼梯时使用。如图 2-1 所示。（2）封闭式需求。客户已有对问题或需求的具体解决方案、产品或结果,要求设计者以一个特定的封闭式设计方案解决这个问题。例如,完全按照样板房的形式进行房屋装饰设计。\n一明确需水的问题\n将需求转化为设计前,需要明确需求的问题,即进一步细化、拆分需求。对需要解决的问题形成明确具体的思路,并厘清方案设计中的主要方面。\n初学者可以运用“框架式设计结构”来明确需求的问题。框架式设计结构是从问题、方案、材料、可行性、创新性等方面给出通识性的问题框架。框架式设计结构如下。\n（1）解决什么问题?\n（2）方案的效果如何?\n（3）方案如何实现?\n（4）方案是否可行?\n（5）是否能够获得所需要的材料?\n（6）方案实现是否价廉物美?\n（7）是否有充分的时间实现设计?\n（8）设计是否具有创新性?\n运用框架式设计结构,能够帮助初学者梳理设计思路,快速进人设计过程。\n思考 \\ 练习\n请以设计一辆可以爬楼梯的手拉车为例,运用“框架式设计结构”进一步明确设计需求,完成表 $2-1$。\n## 表2-1 爬楼梯手拉车的设计需求\n| 序号 | 框架式设计结构 | 明确设计需求 |\n| :---: | :--- | :---: |\n| 1 | 解决什么问题?| 设计一辆手拉车,可以平面拖曳,也可以爬楼梯 |\n| 2 | 方案的效果如何?| |\n| 3 | 方案如何实现?| |\n| 4 | 方案是否可行?| |\n| 5 | 是否能够获得所需要的材料?| |\n## 三、信息收集与处理\n## 1. 收集\n为了满足需求,在技术设计时需要收集与设计主题相关的信息。在信息收集的过程中,根据设计需求中的关键词收集信息,可以提升信息的准确性、针对性和有效性。其中,生产厂家、行业专家和潜在用户的意见尤其值得被关注，收集目前的行业标准和国家规定等一些相关信息也是必不可少的。\n## 2. 处理\n收集到的信息是原始信息，在应用前必须处理、笑选出可以用于设计的信息。常见的信息处理方法如下。\n(1) 归纳比较法。把收集的信息按性质、内容等分类归纳整理,对同类信息进行对比分析。\n(2) 去伪存真核对法。对收集的信息进行鉴别，审核查对，区分真伪，提高可用信息的可靠性。\n(3) 文献分析法。查阅文献，分析信息的先进程度。\n（4）其他方法。例如，逻辑分析法、信息评估法、调查研究法等。\n## 安例\n## 爬楼梯手拉车信息收集与处理\n对设计一辆爬楼梯手拉车的需求进行思考和梳理,大体上能获得“楼梯”“手拉车”“爬” 三个关键词。通过对这三个关键词信息的收集与处理,得到以下相关信息。\n(1) 楼梯\n(1) 楼梯坡度范围是 $20^{\\circ} \\sim 45^{\\circ}$,也就是高宽比范围是 $1: 2.75 \\sim 1: 1$。\n(2) 住宅楼梯台阶踏步的高度和宽度应按楼梯的坡度和人脚的大小来设计。台阶踏步宽度不应小于 $260 \\mathrm{~mm}$,台阶踏步高度不宜大于 $175 \\mathrm{~mm}$,也不宜小于 $140 \\mathrm{~mm}$,各级踏步高度均应相同。\n(3) 住宅楼梯台阶的宽度不应小于 $1100 \\mathrm{~mm}$，6层及以下一边设栏杆的台阶宽度可为 $1000 \\mathrm{~mm}$。(2) 手拉车\n(1) 应有车轮 2 个或者 2 组以上。\n(2) 拉动方便,小车高度应该在 $1000 \\mathrm{~mm}$ 左右。\n(3) 爬\n在“楼梯”和“手拉车”信息基础上,找到的爬楼梯手拉车车轮方案,如图2-2所示。\n履带式爬楼梯方案组合轮式爬楼梯方案\n图 2-2 爬楼梯手拉车方案信息收集\n## 2 构思设计方案\n一、构思设计的方法\n## 1. 组合法\n组合法就是把两种及两种以上物品进行重新组合，产生一种新物品或具有新功能的方法。例如,瑞士军刀、房车,如图 2-3 所示。这种组合法可以是多种物品的功能、材料、原理、结构等组合,具体组合方法如表2-2所示。\n瑞士军刀\n房车\n图 2-3 功能结构组合的产品\n## 表2-2 构思设计的组合法\n| 名称 | 目的 | 举例 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 功能结构组合 | 一物多用 | $\\begin{array}{l}\\text { 带橡皮头的铅笔,集烧、烤、焖于一身的 } \\\\ \\text { 微波炉,瑞士军刀,房车等 }\\end{array}$ |\n| 材料组合 | 不同性质的材料组合,聚集其优点 | $\\begin{array}{l}\\text { 羊毛与涤纶组合成毛涤,铝塑窗户,防弹 } \\\\ \\text { 玻璃,复合地板,磁性橡胶等 }\\end{array}$ |\n| 原理组合 | 不同技术原理结合实现某一种功能 | $\\begin{array}{l}\\text { 电吉他运用了电磁学原理与弦线机械振动,} \\\\ \\text { 把电流通过电子音箱还原时,就成了电吉 } \\\\ \\text { 他的声音 }\\end{array}$ |\n| 名称 | 目的 | 举例 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 物与物组合 | $\\begin{array}{l}\\text { 物体、部件等之间的组合,同时具 } \\\\ \\text { 备各物体、部件的功能 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 保温杯是杯子与保温瓶胆的组合,音乐贺 } \\\\ \\text { 卡则是音乐发生器与贺卡的组合 }\\end{array}$ |\n| 技术与技术组合 | 把几种技术组合起来 | 豆浆机将粉碎、洗浆、烧煮结合在一起 |\n| 重组组合 | $\\begin{array}{l}\\text { 相同功能的部件或组件通过新的组 } \\\\ \\text { 合方式组合起来 }\\end{array}$ | 三轮车,电动自行车 |\n## 2. 列举法\n列举法就是把某一物品、领域或集合中的要素一一列举出来,并从这些要素中找到改进和创新的方法。例如,修枝剪、望远镜、杯子都是使用列举法创新设计的产品,其中杯子使用了特性列举法,如图2-4所示。这种构思设计方法如表 2-3 所示。\n修枝剪\n望远镜\n图 2-4 列举法构思设计产品\n## 表2-3 构思设计的列举法\n| 名称 | 目的 | 举例 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 缺点列举法 | $\\begin{array}{l}\\text { 以现有物体为研究对象,逐一把缺点列出,进行改造和创新 } \\\\ \\text { 的方法 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 修枝剪，带挂线的耳 } \\\\ \\text { 机等 }\\end{array}$ |\n| 希望点列举法 | $\\begin{array}{l}\\text { 把某物体和末来的希望一一列举出来,并以这些希望为发明 } \\\\ \\text { 创新的技法。这一方法是从发明者的主观意愿出发而提出各 } \\\\ \\text { 种新的设想,它可以不受原有物的束缚,是一种积极、主动 } \\\\ \\text { 的创造发明方法 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 千里眼一望远镜,万 } \\\\ \\text { 里耳一电话,报时电 } \\\\ \\text { 子表,盲人电话机等 }\\end{array}$ |\n| 特性列举法 | $\\begin{array}{l}\\text { 对研究对象的特性进行分析,并一一列举出来,然后探讨能 } \\\\ \\text { 否进行改进及怎样改进的方法 }\\end{array}$ | 杯子 |\n## 3. 其他方法\n创新性设计是一种脑力劳动,是集智力、智慧、经验、知识等于一体的技术活动。构思设计不要因循守旧、照搬照抄，要注意训练创新思维、明确创新设计的方向。这样才能提高自己的创新设计能力。例如: 在构思设计时,打破常规的思维方式,通过强化信息刺激,将思维展开、扩散诱发创新性设想,即“头脑风暴法”;通过多角度提出问题,寻找思路,进而获得创新性设想的“设问法”;通过观察、研究自然界的生物,仿制它们的形状、结构、功能等获得设计，即“仿生法”。\n二、构思过程\n构思设计方案是技术设计过程中进行设计创新的关键阶段。构思的过程一般分为准备期、酝酿期、明朗期、验证期,每一阶段有不同的构思内容,如表2-4所示。\n## 表2-4 构思过程的阶段和构思内容\n| 阶段 | 构思内容 |\n| :---: | :---: |\n| 准备期 | 发现需求,收集充分的资料,初步分析问题,明确目标 |\n| 酝酿期 | $\\begin{array}{l}\\text { 继续收集资料,通过思考和试验,寻求满足设计目的要求的技术原理以及各种方案,} \\\\ \\text { 并使用变换、分解、组合等创新技法,对需要解决的问题进行探究 }\\end{array}$ |\n| 明朗期 | $\\begin{array}{l}\\text { 经过一段时间的酝酿和潜伏，受到某种启发，脑海中闪现灵感，茅塞顿开，使问题的解 } \\\\ \\text { 决一下子溶然开朗，呈现出清晰的设计方案，这时候可以用草图的形式表达设计方案 }\\end{array}$ |\n| 验证期 | 对具有创意的构思进行验证和证明 |\n## 案例\n## 爬楼梯手拉车的设计方案构思\n## 1. 准备期\n在明确需求的过程中,发现爬楼梯手拉车,与一般手拉车的不同是车轮具有爬楼功能。因此,爬楼梯手拉车的创新关键被聚焦在车轮的设计上。\n## 2. 酝酿期\n仔细观察人上楼梯的动作,我们发现人上楼梯是一条腿支撑身体的重量,另一条腿迈上一级台阶踏步,再移动身体重心,交替上楼梯。因此,平面手拉车单边一个轮子需要改进,至少变成两个以上的组合轮,才可能实现爬楼梯的功能。于是,单个车轮可以由 2 个轮子、3个轮子或更多轮子组合成一个大的车轮。根据收集到的信息,获得启发和灵感,寻找、酝酿可能的多种组合和方案。\n3. 明朗期\n经过初步权衡与比较,选择三支架组合轮作为车轮设计方向。假定台阶踏步高度为 $175 \\mathrm{~mm}$,台阶踏步宽度为 $260 \\mathrm{~mm}$,并且假定市场上购买的单个轮子直径为 $100 \\mathrm{~mm}$,构思出车轮大致功能图,如图 2-5所示。那么,利用勾股定理就可以计算出任意两个轮子之间的中心距离约为 $182 \\mathrm{~mm}$。根据尺寸标注规则,以毫米为单位时,图中可以不标注单位。\n图 2-5 车轮功能图\n## 4. 验证期\n制作爬楼梯手拉车车轮简易模型,验证设计可行性。显然,图2-5所示的三支架组合轮设计方案,能够满足楼梯标准内 $(140 \\sim 175 \\mathrm{~mm})$ 所有台阶踏步高度的爬楼梯功能要求。\n## 3 表达设计意图\n在技术设计中，通常用设计草图、三视图和计算机辅助绘图等\n图 2-6 草图 表达设计意图。本章第3节会专门学习技术设计的表达和识读。这 里,以爬楼梯手拉车车轮的设计表达为例,选择三支架组合轮方案,呈现车轮设计方案中的部分草图、三视图和计算机辅助绘图。\n## 一、草图袁起\n草图是根据形状、比例，徒手绘制的图样。例如，爬楼梯手拉车车轮草图，如图 2-6所示。\n## 一、三视图表达\n三视图是在一个空间中对同一物体从三个不同方向进行投影后形成的视图。三视图可以用二维平面图的形式表达物体的三维具体形态与结构，如图 2-7所示。\n## 三、计算机辅助制图表达\n计算机辅助制图是借助计算机辅助设计软件来进行设计和表达的一种方式，如图 2-7、图 2-8 所示。\n图 2-7 计算机辅助绘制的支架和轮子三视图\n图 2-8 立体图\n从上述三种常见的表达设计意图的图样中,可以看出技术设计的表达有以下三个特点。\n（1）内容简单明确。\n（2）表达形象、直观，通俗易懂。\n(3) 格式规范、统一。\n## 4 制作原型或模型\n一、原型与模型\n制作原型或模型是技术设计过程中的重要环节,是对设计方案的检验和完善。模型是根据实物、设计图样或构思,按比例、特征制成的与实物相似的形体。原型是一个能反映设计产品全部功能的形体,有时候原型就是设计的最终作品。在大多数情况下,由于条件、成本等要素的限制，一般不制作原型。\n## 1. 模型的作用\n模型是设计方案的空间立体展示，它在设计中的作用如表2-5 所示。\n## 表2-5 模型在设计中的作用\n## 作用\n具体化设计对象\n分析设计的可行性\n交流设计思想说明\n模型形象地表达了设计的产品,是委托者或用户、生产者和设计者之间直接沟通、全面认识理解设计方案的有效途径\n设计方案和图纸能提供设计意图,很难把握设计的可行性;如果直接生产,一旦失败,损失惨重。设计必须经过模型制作进行可行性试验\n设计图纸具有很强的专业性,非专业人员不易看懂和理解。模型可以称得上是能形象、具体展示设计者的思想、理念的一种语言\n## 2. 模型的分类\n模型有多种类型,如大型建筑物,我们只能按比例制作模型,在设计的不同阶段制作不同模型。模型的分类有多种方法,例如,按照功能、材料、类型、加工手段等进行分类。表2-6是几种常见的模型分类。\n## 表2-6 几种常见的模型分类\n| 分类 | 说明 |\n| :---: | :---: |\n| 全尺寸模型 | $\\begin{array}{l}\\text { 如果设计的产品尺寸较小,或者涉及人机工程学等,可制作全尺寸能够全面反型。全尺设计的产品功能、形态和性能等,对设计者来说是非常有价值的 }\\end{array}$ |\n| 比例模型 | $\\begin{array}{l}\\text { 比例模型是按照实际产品的尺寸比例、线型、色彩、材质等制作的模型。它是大型 } \\\\ \\text { 产品设计分析和展示的一种方法 }\\end{array}$ |\n| 仿真模型 | $\\begin{array}{l}\\text { 利用计算机辅助设计和虚拟现实（VR）技术,将产品的结构、功能等进行动态仿真填和身临其境地观察设计的效果,可以缩短新产品开发周期、降低成本等,特别是在 } \\\\ \\text { 一些危险领域,如核电站、飞行器可避免实物模型造成的风险 }\\end{array}$ |\n| 阶段模型 | $\\begin{array}{l}\\text { 在设计过程的不同阶段,制作不同模型。例如,产品造型设计阶段,采用草模,即 } \\\\ \\text { 用简单立体模型表达构思意图。制作概念模型表达产品造型的整体概念。结构、功的能模型用于研究产品造型与结构、部件匹配等关系。展示模型作为产品的样品,为 } \\\\ \\text { 用户提供实物体验 }\\end{array}$ |\n二、模型制作步骤\n## 1. 选择模型种类\n根据产品尺寸或设计的阶段需要,选择适当的模型种类。例如,在设计构思阶段,模型的作用主要是用简单立体形状表达构思意图,方便研讨,制作草模就可以了;在设计方案验证阶段，就需要制作结构、功能模型,或者全尺寸模型、比例模型等。如果有计算机辅助设计软件,而且设计者又有很强的软件应用操作能力,也可以制作动态仿真模型。\n## 2. 准备材料\n根据设计方案，准备制作模型的材料。常用的模型制作材料有油泥、黏土、石膏、胶片、硬纸板、木材、塑料等。在制作模型时,一般不选用金属材料,因为金属加工、成型和连接难度较大。\n## 3. 工具与工艺选择\n制作质量合格、做工精细、性能优良的模型,必须有适合的工具、设备和工艺。例如,制作硬纸板模型常用的切割工具有美工刀、裁剪刀、手术刀等,测量工具有钢直尺、三角尺、钢卷尺、游标卡尺等，连接工具有订书机等。\n## 4. 加工制作\n按照设计方案中零件尺寸规格和质量要求，在相应的材料上仔细画线,然后使用适当的工具进行加工。在模型加工制作中,根据模型选用的材料不同,采用不同的加工技术。例如，木材采用木工技术加工,电子电工采用标准安全的电工和焊接技术进行加工等。\n## 5. 组装调试和表面处理\n对加工制作的零部件,按照设计方案进行组装成型和功能调试。全部完成后,还需要对其表面进行处理,例如,表面打磨、上漆等。\n## 三、爬楼梯手拦车车轮的模型制作实践\n## 1. 用简单的纸板、积木制作概念模型\n可以用纸板或积木制作爬楼梯手拉车车轮概念模型，如图 2-9 所示。通过模型制作可以发现连接、传动等一些相关问题。例如,用纸板制作的车轮模型不能体现部件的连接和机械传动。在学习本教材第三章,掌握了木工、金工等工艺以后，可以根据设计图纸,选择合适的材料、加工工艺等,用木板、金属等材料制作车轮的结构、功能模型。\n图 2-9 爬楼梯手拉车\n车轮概念模型\n## 2. 计算机辅助设计仿真模型\n通过计算机辅助设计的方式设计仿真模型，模拟现实场景进行分析,如图 2-10 所示。可以直接把计算机辅助设计软件中的电子文件传输到三维打印机中，进行模型的三维打印成型。\n图 2-10 模拟分析仿真\n## 5 编写设计说明\n技术设计说明是对技术设计背景、设计意图、技术实现方法及技术设计结果进行展示、说明和交流的重要文本。\n## 一、常见的技术设计说明格式\n在规范的设计说明文件中，常用的格式相对固定，下面是一个常见格式模板。\n## 题目/题名\n题目要归纳出本技术设计需要说明的基本内容,要求用词简明、准确。\n## 作者单位姓名\n## 一、摘要及关键词\n技术设计说明中的拉要,需要概括性地说明技术问题解决的目的、解决中用到的试验材料和技术方法,以及得出该技术问题的解决结果和最终结论等。\n关键词是表达本说明的概念性词汇,可供他人检索和查阅。关键词一般可以从标题和摘要中获取,比如技术设计问题解决中涉及的关键概念、核心性能和技术突破点等,一般选取 3 4个为宜。\n## 二、正文\n## 1. 引言\n引言主要呈现本技术设计的背景、缘起和意图,也表述本设计中他人的结果和末能解决的问题，以及本研究的技术手段和目的。\n## 2. 试验与方法\n需要详细写出本技术设计所用的试验材料、技术实现的方法和手段,以及具体的研究过程和步骤。\n## 3. 结论与讨论\n结论部分需要客观描述技术应用的结果,有条件的话,用实物图、表格或曲线图等,清楚表述本技术设计的最终成果和试验数据。\n讨论部分需要对本技术设计结果的价值、作用、意义做出客观的判断,说明本设计能解决什么现实问题,在哪些方面可能还存在限制。\n## 4. 产品的使用说明\n主要介绍产品的作用、性能等技术指标,应用范围、操作步骤等使用说明，维修保养、故障排除等维护方法。\n## 三、致谢\n主要表达技术设计实现过程中得到的帮助和辅导。这些帮助可能来自导师、家长或者某些公司的设计师，甚至是身边的同学和伙伴。\n## 四、参考文献\n需要罗列出与本技术设计直接相关的技术发明、类似产品、国家的法律法规、已经发表的文献等。\n## 二、技术设计过程与设计说明格式的对应\n仔细分析设计说明模板的内容,可以发现技术设计说明与技术设计一般过程是彼此呼应和对照的，具体对应关系，如图 2-11 所示。\n图 2-11 设计说明格式与设计过程对应关系\n本节以爬楼梯手拉车为载体，进行了初步的技术设计体验，展示了技术设计的全过程。技术设计是一个动态发展的过程。在具体的设计中，某些阶段或步骤可能会发生改变，步骤之间不是简单的单向关系，可能会出现循环、反复等。因此，不能把技术设计的过程完全简单化、模式化,而应该根据具体的问题需求、具体的技术设计进行灵活处理。\n## 设计 \\& 操作\n制作一辆简易的循迹小车,首先需要设计一个底板,用来安装车轮、电路控制板等。请同学们设计循迹小车底板,画出设计草图,并完成表 2-7的评价和编写循迹小车底板设计说明。要求循迹小车底板上至少能够安装一对驱动轮、一个从动轮、一块带红外探测功能的电路板和电池盒，如图 2-12 所示。\n左驱动轮右驱动轮\n图 2-12 循迹小车底板安装部件\n## 表2-7 循迹小车底板设计评价\n| 序号 | | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | | 自评 | 互评 | 师设 |\n| 1 | 明确设计需求 | 驱动轮位置 | | | |\n| 2 | | 从动轮位置 | | | |\n| 3 | | 电路板位置 | | | |\n| 4 | | 电池盅位置 | | | |\n| 5 | 构思设计方荰 | 考虑征动㸰安装要求 | | | |\n| 6 | | 考虑红外探测距离要求 | | | |\n| 7 | | 考虑从动轮位置要求 | | | |\n| 8 | | 考虑电池盅空间要求 | | | |\n| 9 | 表达设计意图 | 画对称中斩线 | | | |\n| 10 | | 图样表达拟范 | | | |\n| 11 | | 贝才标注 | | | |\n| 12 | 创新点 | (1) | | | |\n| 13 | | (8) 1.12 | | | |\n| 14 | | ๑ | | | |\n等级标准：$\\mathrm{A}$ 优秀、$\\mathrm{B}$ 良好、$\\mathrm{C}$ 合格、$\\mathrm{D}$ 待改进。\n## 循迹小车底板设计说明\n## 第 $\\sum$ 节技术设计原则、分析与优化\n## 学习目标\n1. 知道技术设计的一般原则。2. 学会设计分析的方法和过程。3. 熟悉设计方案优化的方法,理解方案优化贯穿于产品设计、生产、使用全过程。\n技术设计是技术活动的基础，它在技术活动中起着核心作用。那么，除了我们学习过的设计的一般过程或步骤,设计人员在设计过程中还要遵守哪些设计原则?如何进行设计分析与优化?这一节,我们将学习技术设计的一般原则、分析方法与优化途径。\n## 1 设计原则\n设计的技术产品用于满足人的需求或愿望,技术设计作为一种实践活动,必然要遵循自然规律。在长期的设计实践中,人们逐渐总结出技术设计的一般原则,这些原则成为指导技术设计过程的基本准则，如图 2-13 所示。\n技术设计必须遵守自然科学规律,这就是设计的科学性原则。产品设计的目的就是要满足人的需求,因此,设计始终以实用性为原则。使用产品时必须保证人员的安全,产品设计必须考虑安全性问题。物美价廉是产品的市场竞争优势,产品的设计要考虑美观性、经济性问题，这就是设计的美观性原则和经济性原则。\n图 2-13 设计的一般原则\n## 2 设计分析\n我们需要从不同的方面对设计进行分析、论证等,才能找到不断完善、优化设计的思路和方法,使之成为最佳的设计方案。本节以爬楼梯手拉车的设计为例,对选择三支架组合轮方案进行设计分析的应用与体验。\n## 一、根据设计原则进行设计分析\n在长期的设计工作中，设计原则已经成为设计师设计过程中的基石。作为初学者,要养成从技术设计原则的角度进行设计分析的习惯，分析设计的产品是否满足设计的一般原则。\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们从设计原则的角度对爬楼梯手拉车三支架组合轮进行设计分析，并完成表2-8。\n## 表2-8 爬楼梯手拉车三支架组合轮设计分析\n## 二、通过制作模型进行设计分析\n在设计分析的过程中，通过制作模型来分析设计的可行性，以检验设计方案是否达到性能、结构等要求。\n在设计构思分析阶段，只需要制作草模进行设计分析，即简单地表达设计的立体模型，供设计人员深人研讨使用，如图 2-14所示,通过模型清楚地表达设计者的构思意图。三个成 $120^{\\circ}$ 夹角的直杆连接三个车轮组合成一个可转动的大轮子。在平面上，三个小轮子中任意两个就可以在地上滚动。在遇到台阶时,最下面的轮子被台阶阻挡不能滚动，紧邻的车轮刚好可以在上一级台阶踏步上滚动，实现车轮爬楼梯的功能。\n对设计的产品进行整体分析时,需要在草模的基础上制作概念模型，以表现产品的造型、布局等。对设计的产品进行结构、功能分析时,需要制作结构模型、功能模型,它们可被用于研究产品造型与结构的关系和连接方法,以及研究产品的各种性能和分析、检查各部分组件的相互匹配关系等，如图 2-15 所示为房屋结构模型。\n图 2-14 组合车轮草模\n图 2-15 房屋结构模型\n图 2-16 飞机风洞试验\n## 三、根据技朴试验进行设计分析\n技术试验就是从技术的角度对材料、零部件、技术产品进行测试和检验。技术试验是技术活动中的一项重要内容,本书将在第四章中详细讲解。技术试验所获得的曲线、数据、图表等是技术设计分析的重要依据。它不仅是对技术设计成功与否的直接验证，更是发现问题、分析设计缺陷等的关键。例如，飞机、高铁等设计的风洞试验，如图 2-16 所示。\n## 案例\n## 圆珠笔\n圆珠笔的笔芯试验设计分析是一个典型的设计分析案例。在圆珠笔诞生之初,设计的笔芯和钢笔墨水管是差不多粗细的。由于笔头的耐磨性不好,在使用后期会发生漏油现象。设计改进的技术思路是用耐磨材料提高笔头的耐磨性。由于耐磨材料的价格高,圆珠笔不能满足大众化的市场需求。试验发现圆珠笔一般是写到两万个字母才开始漏油。根据这一试验数据进行设计分析,获得另外一种技术设计改进方案就是笔芯细化,装油量减少,一支笔芯的使用寿命控制在书写 15000 个字母范围内。\n## 设计 \\& 操作\n讨论爬楼梯手拉车三支架组合轮（图 2-17) 爬楼梯时的受力情况,在不考虑材料影响的条件下，定性分析其结构的强度和稳定性。\n讨论结果：\n强度：\n稳定性：\n如果需要增强这个三支架组合轮的强度和稳定性，请在下面的方框中绘制出其改进方案草图。\n图 2-17 三支架组合轮\n## 四、根据技术标准进行设计分析\n图 2-18 椭圆形飞机舷窗\n关于技术产品的设计,国内外制定了相关技术标准或规范。例如,国际标准、国家标准、行业标准、团体标准和企业标准等。技术标准是根据科技水平和实践经验,针对具有普遍性和重复出现的技术问题提出的最佳解决方案。\n根据技术标准进行设计分析,保证设计的产品满足技术标准。在设计产品时,各行各业都有一些技术标准或规范,必须严格遵守。例如,如图 2-18 所示,商用客机的舷窗都是有很大圆角的，这绝不是出于美观考虑。因为，方形舷窗的拐角通常较为脆弱，在高空遇到强气流时方形舷窗拐角处会出现破碎或裂缝，导致飞机解体；而大圆角（椭圆形）舷窗，能够平均分散压力，降低了窗户破碎或裂缝的可能性。曲线形舷窗已经成为飞机舷窗企业标准。\n五、通过交流、评价进行设计分析\n设计分析的另外一个重要方面就是交流、评价。针对设计方案与专家、用户和潜在用户等典型人群进行交流和评价,咨询、调查、征集具体的反馈意见，从而改进设计的不足和缺陷。改进产品设计,使设计的产品更适合市场和发展趋势。\n## 六、根据人机工程学进行设计分析\n## 1. 人机工程学\n人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学,涉及人在某种环境中的解剖学、生理学、心理学等,并将其理论、原理、数据和方法应用于设计,以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。人机工程学的研究主要是解决人、机、环境三大要素之间的关系,为人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法,它的发展历程如表2-9所示。\n## 表2-9 人机工程学发展历程\n发展历程古代人机关系近代人机关系现代人机关系\n人机工程迅速发展时期弹性人机关系\n## 时间\n跨越石器、青铜、农耕时代\n19 世纪 $80 \\sim 90$ 年代\n20 世纪 $30 \\sim 40$ 年代\n20 世纪 $60 \\sim 80$ 年代\n20 世纪 80 年代后说明\n人类开始发明和使用工具,人和器具的关系就诞生了最原始的人机关系。该阶段的人机关系停留在感性阶段,缺乏科学的研究和设计方法\n在 19 世纪 $80 \\sim 90$ 年代,工业化兴起,出现了人与机器的关系。工业化的生产,使人要适应机器,开始研究人和机器匹配问题。通过研究人的操作与机器、人的动作与时间的关系,提出最佳人机匹配,使人适应机器。例如,著名的泰勒铁钬试验。人机工程处于萌芽时期\n在第二次世界大战期间,机器不断发展,人不可能无限制地适应机器。各个国家开始重视工业与工程设计中“人的因素”,从而使“人适应机器” 变为“机器适应人”。此后,各个国家相继成立人机工程学会。科学的人机工程学诞生\n第二次世界大战后,军事领域的继续发展和太空竞赛的促进,以及从军事领域转向民用领域,并对残疾人、妇女、儿童等特殊人群关注,出版了大批人机工程著作,使人机工程学迅速发展\n随着计算机的普及,数字产品诞生。数字产品和人机交互界面,更关注人的价值\n## 2. 设计与人机工程学\n设计与人机工程学有着千丝万缕的联系。设计的目的是设计出来的产品能够满足人的需求或愿望。因此,在设计产品时,要充分考虑人的因素,这就涉及人机工程学。认识设计与人机工程学的关系，可以从如下几个方面展开。（1）理论层面的一致性。人机工程学关注的焦点是人、机、环境之间的关系,目标是人的效能、寻求人一机一环境系统的优化和最佳匹配,方法是系统的、科学的实验和分析。设计是为环境中的人设计他们使用的物品，是以环境为限制和约束、以人为基础和目标、以物为对象和结果。人机工程学为设计提供相关理论基础和数据参数的科学依据,设计的进步反过来推动人机工程学的发展。\n（2）为设计提供科学依据。设计涉及人的因素,就需要人体尺寸参数。人机工程学利用人体测量学的方法,对人体结构和机能特征进行研究,可以提供人体尺寸、活动范围等各种特征参数,还可以提供各类感觉器官的特征分析。例如,如图 2-19和表2-10所示是 $18 \\sim 60$ 岁中国男性人体头部尺寸（数据来源于 GB 10000-88《中国成年人人体尺寸》)。在头盔、耳机、眼镜等产品设计中,就要利用这些人体头部尺寸数据。利用这些尺寸数据,参考头型和形态等,就可以为这些产品造型设计提供所需要的科学依据。\n图 2-19 18 60岁人体头部尺寸\n## 表2-10 $18 \\sim 60$ 岁人体头部尺寸 ( 男 )\n单位：$\\mathrm{mm}$\n(3) 为设计产品提供切人点。在产品设计中,用户需求是第一位的。怎样使产品与人和谐交互,符合用户的身心要求呢?在产品的功能布局设计上,人机工程学可以为产品设计提供切人点。例如,图 2-20 所示的明清时期的椅子,人坐姿的脊柱弯曲程度为椅背的形态提供切人点,手和手臂的放置位置、弧线美感为椅子的造型提供了切人点。\n## 3. 产品设计中的人机工程学\n在产品设计中，应该把人与机作为一个整体考虑，实现最优、\n图 2-20 明清时期的椅子协调、高效的功能分配。人在操作和使用产品过程中,追求健康、舒适、安全等原则。产品设计时,还要充分考虑普通人群和特殊人群、静态的人和动态的人、生理和心理等需求。\n## 案例\n## 削皮刀设计中的人机工程学\n如图2-21所示是一款削皮刀,相比于传统水果刀的单方向削皮刀刃,这款削皮刀采用可旋转的刀刃,可以在果蔬的棱角处轻松旋转削皮,削皮更加彻底,并且充分利用了人机工程学原理。下面从削皮刀的四个部分,分析设计细节中的人机工程学。\n图 2-21 一款削皮刀\n图 2-22 椭圆手柄\n椭圆手柄\n人机工学：椭圆手柄是抓握舒适的理想形态。材质采用合成弹性氯丁橡胶,当表面粘水时仍然有足够的摩擦力,如图2-22所示。\n美学造型：手柄以椭圆形为主,在鳍形态上有所差别，色彩使用不易显脏的黑色。\n加工工艺：几何形态，容易注塑和成型。\n## 鳍片\n人机工学：鳍片增加摩擦力的同时相对较软,增加食指和中指把握的舒适度。还可以作为提供操作方式说明和指示,如图 2-23所示。\n美学造型: 鳍片弧形与椭圆形手柄相呼应,在视觉上减轻手柄的重量感,显得轻巧。\n图 2-23 鳍片加工工艺：在保证氯丁橡胶结构的整体性加工上,需要一定的技术，体现出产品的品质和高档次定位。\n埋头孔\n人机工学：孔径较大,并且为锥度曲面,外大内小,不需要精细动作,就能悬挂,如图 2-24所示。\n美学造型：相对于等径通孔,锥度曲面的变化增加了产品的细节,更显精致、高雅。\n加工工艺: 减少用料,降低成本。\n图 2-25 遮护板和型芯遮护板和型芯\n图 2-24 埋头孔\n人机工学: 遮护板在刀片之外,形成保护结构,既防止操作时对人伤害的发生,又能够保护刀片不至于损坏,如图2-25所示。\n美学造型：遮护板的曲线设计与鳍片、椭圆手柄形状相呼应，而且相对于手柄要细小，在视觉上使整体更显沉稳庄重。\n加工工艺: 增强手柄强度,减少金属用料,降低成本,同时也给刀片足够的支撑，保证刚性。\n这款削皮刀，每一个细节设计,都充分考虑到了人的需求,最大化体现了人机工程学原理在产品设计中的应用。\n## 3 设计优化\n技术设计方案形成后,还需要进一步优化,这是一个渐进的过程，可以借助一些方法和手段来完成。\n## 一、方案比较、权衡和决策\n设计方案是指在具体的技术应用或实践过程中，完成某项任务要求或解决某个具体产品需求问题的方法。解决一个问题可以有多种方法或途径。因此，一个具体产品的设计，存在多个设计方案。通过比较、权衡和决策,设计者可以从中选出最优方案。设计方案比较、权衡和决策的具体方法和内容,如表 2-11所示。\n| 名称 | 说明 |\n| :---: | :---: |\n| 方案比较 | $\\begin{array}{l}\\text { 将各方案的设计性能、结构功能、技术指标、外形尺寸、外观造型、成本造价、材料 } \\\\ \\text { 匹配、加工工艺等要素列表,逐一分析和比较 }\\end{array}$ |\n| 方案权衡 | $\\begin{array}{l}\\text { 在比较的基础上,根据市场需求的偏好和产品需求人群的兴趣、爱好等,从总体上权 } \\\\ \\text { 衡各方案的优劣 }\\end{array}$ |\n| 方案决策 | $\\begin{array}{l}\\text { 通过比较和权衡,综合考虑,择优选取一个方案。对该方案进一步完善,并且吸收其 } \\\\ \\text { 他方案的优点 }\\end{array}$ |\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们以信息收集中爬楼梯手拉车车轮三个方案为例,如图 2-26所示,从爬楼能力、结构功能、成本造价、加工难易程度等进行方案比较、权衡和决策，并完成表2-12的内容。\n方安\n方案二\n方安三\n图 2-26爬楼梯手拉车车轮方案\n表2-12 三个方案进行比较、权衡、决策\n| 序号 | 爬楼能力 | 结构功能 | 外观造型 | 成本造价 | 加工难度 | 市场偏好 | 权衡决策 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 方案一 | | | | | | | |\n| 方案二 | | | | | | | |\n| 方案三 | | | | | | | |\n## 二、设计优化的方法\n技术设计方案决策完成后，还需要进行优化，使其成为最佳方案,然后,才能进人方案的实现、产品的生产过程。在设计阶段,方案优化的一般方法是按照设计原则优化、按照设计分析优化、通过比较和权衡优化、产品外观优化等,如图 2-27所示。\n图 2-27 设计优化的一般方法\n## 三、产品的改进和拓展\n方案优化不应局限在设计阶段,而应贯穿设计、生产、试用和使用全过程。选定优化设计方案后，就进人设计方案的实现、产品制作及产品试用和使用阶段。在这些环节中，仍然可以对方案进行改进、完善。例如，在产品制作中，发现原方案在材料、加工、安装、调试等环节存在设计缺陷或不足,就需要改进设计。在产品试用和使用过程中，产品的功能发挥、环境的适应性、技术指标的稳定性等都会受到检验,产品的问题也会暴露出来。这些也需要通过改进设计方案来解决。例如，图 2-28就是自行车设计改进过程。改进后的现代型自行车，女性骑起来还是不方便，需要进一步改进设计。设计降低中间的横杜，这种改进型女式自行车，女性骑起来就方便多了。\n产品的设计,通常是从低级到高级,从简单、单一功能到复杂、多功能逐步拓展起来的。例如,手机的发展,从单一的移动通话到能通话和发短信,再到如今通话、短信、拍照、摄像、放映、上网、办公等集于一身。\n图 2-28 自行车的设计改进过程\n## 四、爬楼梯手拉车车轮的设计优化实践\n在最初的爬楼梯手拉车车轮的设计构思中,用三个成 $120^{\\circ}$ 夹角连接的车轮组成一个大的轮子,如图 2-29 甲所示。试验分析发现这种设计方案的车轮强度和稳定性不足,改进设计使用稳定、牢固的三角形支撑架取代三个直杆,即用三角形支撑架连接三个车轮,如图 2-29 乙所示,尺寸按照我国住宅台阶踏步高度的最大允许值 $175 \\mathrm{~mm}$ 来进行设计，如图 2-29丙所示。此设计能满足手拉车爬楼梯的要求。\n图 2-29 完善构思方案\n然而,在生活实际中,居民楼的楼梯台阶踏步高度并不完全相同,为了保证车轮对国家标准下的台阶踏步高度都适用,必须对车轮进行设计完善。根据之前的信息收集,台阶踏步的高度不宜大于 $175 \\mathrm{~mm}$，也不宜小于 $140 \\mathrm{~mm}$。当台阶踏步高度是最小允许值 $140 \\mathrm{~mm}$ 时，车轮和台阶䠌步的关系，如图 2-30所示。\n图 2-30 车轮设计需要改进\n从图中可以看出,组合车轮的支撑架,在爬楼梯过程中,会与台阶踏步发生碰撞，所以对于高度是 $140 \\mathrm{~mm}$ 的台阶踏步高度，之前的轮子设计并不合理。需要调整车轮支架的形状，吸收图 2-26方案三将直边改为弧线边的设计优点。在保持两轮中心距离 $182 \\mathrm{~mm}$ 不变的情况下，把支架的直边改成半径为 $224 \\mathrm{~mm}$ 的圆弧线，修改后的设计方案，如图 2-31 所示，能满足国家标准范围内台阶踏步高度的爬楼梯要求。\n图 2-31 改进设计后的车轮\n通过强度测试,发现组合轮支架强度不够。对支架进行整体化的设计改进后,采用弧形实体组合三角板代替弧形三角形,并使用铝合金材料,修改后的支撑架，如图 2-32所示。\n图 2-32 进一步完善设计后的车轮\n从上述车轮方案的设计完善实例中可以看出,在最终设计方案完成之前,设计过程的每一个步骤不是简单的线性过程,而是复杂交织、循环往复、相互促进的演化历程。从构思环节开始,后续环节都可以通过设计原则分析、改进、完善、优化技术设计方案,如图 2-33 所示。\n图 2-33 完善设计方案演化历程\n## 设计 \\& 操作\n请同学们利用本节学习的设计原则、设计分析与优化方法,完善你在第 1 节中设计的循 迹小车底板，并完成表 $2-13$ 的评价。\n## 表2-13 循迹小车底板完善设计评价\n| 序号 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 1 | 符合设计的一般原则 | | | |\n| 2 | 图样齐全、尺寸合理 | | | |\n| 3 | 图样表达符合规范 | | | |\n| 4 | 设计思路清晰 | | | |\n| 5 | 比较、权衡设计方案 | | | |\n| 6 | 设计美观、实用 | | | |\n| 7 | 加工制作容易 | | | |\n| 8 | 材料、加工、成本性价比高 | | | |\n| 9 | 创新设计 | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 第 3 节 技术设计的表达\n## 学习目标\n1. 了解技术设计常见的表达形式,能识读简单图样。2. 掌握草图的绘制方法。3. 能运用手工绘图工具绘制简单三视图。4. 学会通过绘图软件绘制简单设计图。\n技术设计的表达是通过技术语言完成的。技术语言是技术活动中用来进行交流、表达和沟通的工具。技术语言与生活语言、艺术语言一样，具有沟通、表达、交流等功能,但是,由于应用的场合和目的不同,它们各自又有不同的特征。例如,车间工人拿着一张零件图,就能准确无误地加工出符合设计要求的产品。此时,这张零件图就是设计人员与生产人员进行交流的技术语言。常见的技术语言有图样、图表、模型、符号等，如表2-14所示。\n## 表2-14 常见的技术语言\n| 种类 | 说明 |\n| :---: | :---: |\n| 图样 | $\\begin{array}{l}\\text { 在工程技术中最常用的一种表达、交流工具。例如,零件图、施工图、布线图、电子 } \\\\ \\text { 电路图、徒手草图等 }\\end{array}$ |\n| 图表 | 通常用于统计数据的表达。例如,表格、柱形坐标式图表、饼形图表等 |\n| 模型 | 用于验证设计结果。例如,建筑模型、测试模型等 |\n| 符号 | 在电子电路图中应用较多。例如,开关、电阻、三极管等 |\n## 1 简单图样识读\n图样是一种技术语言。图样在技术设计过程中有着重要的作用和地位。在构思设计之初,可以用图样把构思设计意图清晰、完整地表达出来，便于进一步优化、完善设计方案。在整个技术设计过程中,常常用图样进行设计意图的交流与展示。在加工制作过程中,更是需要运用图样清晰、直接地表达技术设计方案。\n## 一、机械零件图\n机械零件图是运用相关的标准和规范绘制而成的指导生产加工实践的图样。如图2-34所示,零件图是表示零件结构、大小及技术要求的图样，根据它可以加工制造零件。\n技术要求：\n1.棱边倒角，表面无刮伤痕迹。2、本色阳暗㨃化。\n图 2-34 支架零件图\n识读机械零件图,要了解它的组成部分。机械零件图一般由三部分构成：标题栏及说明、三视图及尺寸标注和其他的辅助图（如局部放大图、剖面图等）。从标题栏中可以了解零件的名称、比例、图号、需要的材料和数量等基本信息。分析三视图及尺寸标注可获得产品的形状和大小。其他的辅助图帮助我们更清楚地了解三视图不能完全表示的产品形状。在技术要求说明中,我们可以了解加工的技术要求，如表面粗䊁度、尺寸公差等质量指标。\n## 一、电子电路图\n电子电路图是反映电源、开关、电子元器件、仪器仪表等电路结构和电气连接情况的图纸。电子电路图可以指导人们尽快熟悉电子设备的电路结构及工作原理。例如,循迹小车电路原理图,如图 2-35 所示;常见的电路符号，如表 2-15 所示。\n图2-35 循迹小车电路原理图\n## 表2-15 常见的电路符号\n在识读电路图时,首先,要认识图中符号代表的元器件;其次,找出电路的功能单元及其工作原理，每个功能单元可以用框图表示;然后,找出电路的主要信号,根据信号流向将各单元功能框图连接起来，从整体上识读电路图。例如，在图2-35中，传感模块探测信号传递给控制模块;控制模块将信号处理后,传递给驱动模块;驱动模块根据接收到的信号驱动小车直行或拐弯。这就是循迹小车的工作原理。\n## 三、效果图\n效果图是用来表达设计的作品预期达到的效果图片。它是能够将设计意图以最直观、生动的方式传递给人们的一种技术表达语言。效果图使人们能够进一步地认识和理解设计人员的设计理念和设计思想。效果图一般用于建筑、装饰等行业，如图 2-36所示。\n效果图是一个虚拟空间,它与现实结果可能存在差距。因此,在识读效果图时,要特别注意空间立体感,从整体上把握空间布局,从局部了解物体摆放的细节。\n## 四、装配图\n装配图是用于表达机器或部件的工作原理、运动方式、零件之间的连接及其装配关系的图样。装配图主要用于指导人们进行产品零部件的组装,如图 2-37所示。\n在识读装配图时,要注意各部件的安装位置及安装顺序。有些装配图附有安装流程及注意事项。\n图 2-36 装饰效果图\n图 2-37 循迹小车装配示意图\n## 2 草图\n一、徒手草图基础\n绘制徒手草图对于技术设计人员来说是一种非常重要的技能,特别是在构思设计的开始阶段,常用徒手草图的方式绘制各种构思的设计方案。\n草图是估计形状、比例,徒手绘制的图样。绘制徒手草图是指徒手作图,不依赖绘图工具,但并不意味着潦草、随意乱画。徒手草图的线条粗细、基本的平直、长短比例、线型等需要符合国家标准。\n在绘制草图的各种图线时,手腕要悬空,小指接触纸面,草图图纸可根据需要转动适当角度。例如,画斜线时,可以转动图纸呈一定角度,方便绘制。为了便于控制图形大小、比例和各图形之间的关系，可利用网格纸画草图。\n## 二、基本图形绘制方法\n## 1. 线的绘制\n画水平线和坚直线时,执笔不宜过紧、过低。画短线时，图纸可以放得稍斜，对于固定的图纸，则可适当调整身体位置。徒手画坚直线时,应自上往下画。图线应该一次画成,对于较长的直线,可以分段画出。如图 2-38 所示。\n图2-38 线的绘制方式\n## 2. 圆的绘制\n先选定圆心位置,过圆心画对称中心线。画小圆时,可根据半径先在对称中心线上截取 4 个点,然后分 4 段圆弧连接成圆。画大圆时,可加画一对十字线,并截取 8 个点,过这 8 个点画圆。如图 2-39所示。\n图 2-39 圆的绘制\n## 3. 简单立体图形的绘制\n复杂的物体一般是由简单的物体组合而成的。因此,复杂物体的图形可以通过一些基本的几何图形来表达。例如,平面的正方形、长方形、圆,以及三维的圆柱体、正方体、雉体等。学会基本图形的绘制是画复杂图形的前提。图2-40 是基本立体图形的绘制方法。\n(1) 画两个正等测圆。\n( a ) 画圆柱体\n(b ) 画立方体\n( c ) 画雉体\n图 2-40 基本立体图形的绘制\n## 三、产品形体草图绘制\n（1）在方格纸上按照构思好的设计方案,画出产品的外观比例关系。例如,手绘制一对高脚杯草图,如图 2-41 (a) 所示。\n(2) 在准备好的透视网格纸上,画出产品的透视线,先画淡一些，等画完图形后，再描深轮廓，如图 2-41 (b ) 所示。\n（3）画产品的色彩。色彩过渡要自然,细致描绘产品的阴影、亮光等,突出形体的立体感,如图 2-42 所示。\n( a )\n$(\\mathrm{b})$\n图 2-41 高脚杯的外观比例和轮廓\n图 2-42 高脚杯的细致色彩呈现立体形态\n## 设计 \\& 操作\n请同学们在网格纸上,重新绘制图 2-40、图 2-41和图 2-42 草图,并完成表 2-16的评价。\n## 表2-16 基本图形绘制评价\n| 序号 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 1 | 线的绘制 | | | |\n| 2 | 圆的绘制 | | | |\n| 3 | 曲线的绘制 | | | |\n| 4 | 轮廓的绘制 | | | |\n| 5 | 比例 | | | |\n| 6 | 阴影 | | | |\n| 7 | 亮光 | | | |\n| 8 | 色彩过渡自然 | | | |\n| 9 | 立体感强 | | | |\n| 10 | 图样表达符合规范 | | | |\n| 11 | 图样表达能力 | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 3 三视图\n三视图是为了满足人们用平面图的方式准确表达三维物体形状的需求而形成的图样。三视图是在一个空间中对同一物体从三个不同方向进行投影后形成的图形。三视图可以用二维平面图的形式表达物体的三维具体形态与结构。\n随着交流和应用的增多，三视图能真实、清晰、准确地表达物体基本形状和尺寸的优点,被越来越多的领域认可,三视图逐渐成为技术设计中最重要的技术表达方式之一。\n学习三视图的表达方式,需要了解物体方位空间的约定、视角和投影等基础知识。物体存在于三维空间，通常用物体所在位置的空间方位来定义物体的长、宽、高。习惯上，把物体左右之间的尺寸叫长，上下之间的尺寸叫高，前后的尺寸叫宽。\n## 一、三视图的形成\n## 1. 视角\n视角可以简单理解为人们观察物体的角度。用三个两两垂直的\n所示。\n图 2-43 视角\n我国使用的三视图视角是第 I 视角,让物体在第 $\\mathrm{I}$ 视角空间进行投影,进而得到三张视图。日本和美国使用的视角是第 III视角的三张视图。\n## 2. 投影\n人站在阳光下或灯光下，会在地面或墙面上投下人的影子,这是一种自然现象。对这一自然现象进行科学的总结和抽象,提出了投影法。\n（1 ）投影法基本知识。在图 2-44 中,点 $S$ 称为投射中心,直线 $S A$ 称为投射线,平面 $P$ 称为投影面,$S A$ 与 $P$ 的交点 $a$ 称为点 $A$ 的投影或投影图。投影法是投射线通过物体,向选定的面投射,并在该面上得到图形的方法。投射中心是所有投射线的起源点。投射线是发自投射中心并通过被表示物体上各点的直线。投影面是在投影法中得到投影的面。投影中心或投射线、被投影物体、投影面是形成投影的三要素。\n（2）中心投影法。投射中心位于有限远,投射线汇交于一点的投影法,称为中心投影法,如图 2-44所示。中心投影法所得的投影称为透视投影、透视图或透视。它通常用于绘制富有逼真感的建筑物或产品立体图。\n图2-44 中心投影法示意图 (3) 平行投影法。如果投射中心位于无限远,投射线彼此平行,如图 2-45 所示,这种投射线都相互平行的投影法,称为平行投影法,所得到的投影称为平行投影。平行投影法又分为正投影法和斜投影法。在图 2-45 中，投射线与投影面倾斜的称为斜投影法，所得的投影称为斜投影或斜投影图;投射线与投影面垂直的称为正投影法,所得的投影称为正投影或正投影图。正投影能够反映物体的真实形状和大小，度量性好，作图简便，在工程中普遍采用。\n斜投影\n正投影\n图 2-45 平行投影法示意图\n## 3. 视图\n视图是根据有关标准和规定,用正投影法所绘制出物体的图形。为了表达物体的真实形状和尺寸,在绘制视图的时候一般不画阴影,而更多地关注物体轮廓线的表达。\n在第 I 视角三投影面体系中，三个投影面上的视图分别叫作主视图、俯视图和左视图，统称为三视图。\n(1) 主视图。由前向后投影所得的视图称为主视图。在第 I 视角中如图 2-46所示形状的物体，不考虑阴影，只把对物体从前向后正投影时能看得到的轮廓线都表示出来，便得到了如图 2-46所示的主视图 (V投影面)。\n(2) 俯视图。由上向下投射所得的视图称为俯视图。在第 I 视角中,把对物体从上向下正投影时能看得到的轮廓线都表示出来,便得到了这一物体的俯视图 ( $\\mathrm{H}$ 投影面)。\n(3) 左视图。由左向右投射所得的视图称为左视图。在第 I 视角中,把对物体从左到右正投影时能看得到的轮廓线都表示出来,便得到左视图 (W投影面)。\n在三投影面体系中,得到的三张视图分别在三个平面上,并且,这三个平面两两垂直。为了方便平面表达,将图 2-46所示的 Y轴剪开,并展开 $\\mathrm{H}$ 和 $\\mathrm{W}$ 平面,就可以在同一个平面上表示物体的三视图,如图 2-47所示。\n图 2-46 第 I 视角内的三视图\n图 2-47 三视图的平面展开\n## 二、三视图投影规律\n主视图、俯视图和左视图都是来自同一个物体的不同方向的投影，因此三张视图之间必然存在关系，这种关系就称为三视图投影规律,也是设计表达的规范和读图的重要依据。\n图形展开之后，如图 2-48所示，物体的原有位置不移动，投影图形所对应的物体空间方位不发生变化。\n主视图中的四个方位是：上、下、左、右。\n俯视图中的四个方位是：后、前、左、右。\n左视图中的四个方位是：上、下、后、前。\n图 2-48 平面图中的空间方位体现\n根据空间方位，从尺寸和位置两个方面，对三张视图进行分析,可以得到如图 2-49所示的三视图投影规律。\n(1) 长对正: 左右之间的尺寸是长,在不同的视图中,长这个尺寸不变,而且从视图的展开过程可以看出,俯视图的位置在主视\n图 2-49 三视图投影规律图的正下方。\n（2）高平齐：物体上下之间的尺寸是高,在主视图与左视图中,高的数值不变,位置关系是左视图在主视图的右侧。\n（3）宽相等：俯视图与左视图前后之间的尺寸表示宽,这个数值不变,位置关系如图 2-49所示。\n三视图投影规律是：长对正、高平齐、宽相等。这个投影规律不但反映尺寸关系，还反映视图之间的位置关系。\n## 三、三视图的绘制\n## 1. 三视图中的线型规定\n（1）线型及应用。为了让视图的表达更为明确规范，在视图的表达中，规定用不同的线型来表达不同的图形内涵。这里介绍常用的粗实线、细实线、细虚线和细点画线的图线型式、图线宽度及其主要应用，如表 2-17所示。\n## 表2-17 国家标准规定的图线规则\n| 用线名称 | 图线型式 | 图线宽度 | 主要应用 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 粗实线 | -1 | $d=0.5 \\sim 2 \\mathrm{~mm}$ | 可见轮廓线 |\n| 细实线 | $\\longrightarrow$ | 约 $d / 2$ | 尺寸线、尺寸界线、引出线、剖面线 |\n| 细虚线 | $\\cdots-\\cdots-\\cdots-\\cdots-\\cdots$ | 约 $d / 2$ | 不可见轮廓线 |\n| 细点画线 | $-\\cdot--\\cdots \\cdot--1$ | 约 $d / 2$ | 轴线、对称中心线 |\n(2) 图线的画法。图 2-50用正误对比说明图线画法的要点。\n在同一张图样中，同类型图线的宽度应基本一致。\n细虚线的短画长度和间隔应各自大小相等。\n细点画线的短、长画的长度和间隔应各自大小相等，并且首、末两端应是长画。在较小的图形上绘制细点画线时，可用细实线代替。\n绘制圆的对称中心线时，圆心应为长画的交点。\n轴线、对称线、中心线应超出轮廓线 $2 \\sim 5 \\mathrm{~mm}$。\n细点画线、细虚线和其他图线相交时，不应在间隔或点处相交，而都应该在长画、短画处相交。\n当细虚线处于粗实线的延长线时，细虚线应留有间隔，而粗实线应画到分界点。当虚线直线与虚线圆弧相切时,虚线直线应留有间隔，而虚线圆弧的短画应画到切点。\n当两种或两种以上图线重叠时,要按照可见轮廓线、不可见轮廓线、轴线和对称中心线的顺序依次画出所需图线。\n( a ) 正确\n（b）错误\n图 2-50 图线画法正误对比示例\n## 2. 三视图的绘制实例\n( 1) 直立圆柱体三视图，如图 2-51 所示。\n(2) 平放六棱柱三视图,如图 2-52 所示。\n图 2-51 直立圆柱体三视图\n(3) 组合体视图，如图 2-53 所示。根据图线使用规则，组合体的通孔，在主视图可以看见，画实线；俯视时，通孔虽然看不见，但存在不可见轮廓线，在俯视图中画虚线。如果两个视图就能够清楚地表达物件的形体，就不需要再画出第三个视图。\n图 2-52 平放六棱柱三视图\n图2-53 组合体视图\n## 3. 三视图绘制要点\n（1）三视图是用来表达物体形态和结构的工具,以明确和清楚地表达为目标。如果一个视图就可以把物体的形态及结构完全表达清楚,则不需要再绘制第二、第三个视图;如果三个视图还不能完全把物体的形态及结构表达清楚,则可以增加其他辅助视图。\n(2) 零件的放置位置及主视方向的选择对三视图的呈现有一定的影响。零件的放置以自然平稳为原则,并使其表面相对于投影面尽可能多地处于平行或垂直的位置。主视图投影方向,要选择最能反映零件形体特征及各个基本体之间的相互位置,并能减少俯、左视图上虚线的方向。\n（3）每一个三视图，无论整体还是部分，都需要满足“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律。\n## 思考 \\&练习\n请根据尺寸要求,在网格纸上绘制如图 2-54、图 2-55 所示物件的三视图。(单位: $\\mathrm{mm}$ )\n图 2-54 物件形体图 1\n图 2-55 物件形体图 2\n四、识读三视图\n绘制三视图是根据投影规律、图线原则用三视图把已有物体的形体和结构表达出来。识读三视图则是把已有的三视图看懂,说出、想象或画出物体的形体。绝大部分人都能一眼辨识出图 2-56 中的两个三视图分别是简单几何体中六棱柱和圆柱体的三视图。\n图 2-57 中所呈现的三视图,究竟是什么形体呢?如果不能一眼就能从三视图中识别出形体的组合体,可以采用形体分析法来识读组合体三视图。\n图 2-56 六棱柱和圆柱体的三视图\n图 2-57 组合体三视图\n形体分析法读三视图基本方法及步骤如下。\n( 1 ）判断物体是基本几何体还是组合体。\n( 2 ) 如果是组合体，从特征明显的视图人手读图，把组合体分解成基本几何体，并判断组合体的组合形式。\n叠加：分析所叠加物体的形状、位置、衔接部分的线条。\n切割：分析外轮廓形状及切除部分。\n（3）用三视图投影规律检查核对，想出他们的形状。\n对于图 2-57所示的三视图，根据形体分析法进行识读，发现该物体是组合体。根据三个视图的对应关系,大致可以分为三个部分,组合形式以叠加为主,如图 2-58 所示。在图 2-58 ( a ) 中,红线和蓝线组成的形体叠加,如图 2-58（b ) 所示；再叠加图 2-58（a ) 中的黑线构成的形体,如图 2-58 ( c ) 所示。\n( a )\n(c)\n图 2-58 识读三视图\n## 思考 \\& 练习\n请运用形体分析法识读图 2-59所示的三视图表示的物件形体。\n图2-59 三视图五、剖视图\n三视图中规定不可见轮廓线用虚线来表示，而内部结构复杂的零件,其视图会出现过多虚线,影响视图的清晰度。在三视图的表达中,通常会使用剖视的方法进行辅助表达,以便更清晰地表达内部结构,降低识读图样的难度。剖视图是用假想平面把零件剖开,将处在剖面和观察者之间的部分移去,其余部分向投影面投影形成的视图。\n## 1. 剖视图形成过程\n（1）用假想平面将物体剖开，移去观察者与平面之间的部分,如图 2-60所示。\n图 2-60 剖视图形成过程\n（2）其余部分向投影面投影，被剖切到的部位用剖面符号表示,如图 2-61 所示。\n图 2-61 剖视图\n## 2. 剖视图特点\n（1）如果一个视图已经把零件的内部形状表达清楚,其他视图的虚线可以省略。\n(2) 在剖视图上,剖面线方向、间距应该一致。\n(3) 剖视图为假想视图,剖切视图不影响其他视图的完整性。如图 2-62所示是一个零件的剖视图。\n图 2-62 零件剖视图\n## 六、尺寸标注\n零件的视图能表达其形状和结构关系,若要确定各结构的真实大小和位置关系,则需要对视图进行尺寸标注。\n## 1. 尺寸标注的基本规定\n(1) 物体的真实大小以数据尺寸为依据,与图形大小及绘图的准确度无关。\n(2) 图样中的尺寸,以毫米为单位时,不需要标注计量单位,\n图 2-63 尺寸标注如果使用其他单位表示则必须标明。\n（3）图样中所标的尺寸表示的是加工完成后的成品尺寸。\n（4）零件的每一个尺寸，只标注一次，并应标注在反映该结构的最清晰的视图上。\n## 2. 尺寸的组成要素\n尺寸标注由尺寸界线、尺寸线、箭头和数字组成。\n标注直径的时候,应该在前面增加符号“$\\phi$ ”,在标注半径时,应在尺寸数字前加“$R$ ”,如图 2-63 所示。\n## 3. 常见的标注\n尺寸标注的基本要求是正确、齐全、清晰、合理。常见的标注方式有线性、半径、直径和角度标注等。\n(1) 线性标注的样式如图 2-64所示。\n(2) 半径标注的样式如图 2-65 所示。\n图 2-64 线性标注\n图 2-65 半径标注\n(3) 直径标注的样式如图 2-66所示。\n(4) 角度标注的样式如图 2-67所示。\n图 2-66 直径标注\n图 2-67 角度标注\n## 思考 \\& 练习\n请根据尺寸要求,在网格纸上绘制如图 2-68所示物件的三视图,并标注尺寸。\n图 2-68 物件形体图\n## 4 计算机辅助制图\n在计算机高度普及、计算机软件快速发展的今天,计算机辅助设计制图已经取代了手工制图,成为设计师的重要工具。CAD ( Computer Aided Design) 是计算机辅助设计。CAD软件具有较强的数据运算能力和高效的图形数据加工处理能力,利用各种设计信息,将草图变为工作图,继而对不同的设计方案进行计算、分析和比较,以决定最优设计方案。CAD广泛应用于机械设计、机器人、软件开发、电子电路、工业自动化、建筑规划、服装等各个领域。\n在初学阶段,使用 CAD软件,通过设计、绘制如图 2-69所示的循迹小车底板图为例,初步了解计算机辅助设计方法和过程。图 2-69中的尺寸仅供参考,可以根据电路控制板、车轮、电池盒等实际大小调整尺寸。\n图 2-69 循迹小车底板\n## 一、设置循迹小车底板的草图设计环境\n(1) 启动一款 $\\mathrm{CAD}$ 软件,点击开始按钮,弹出下拉菜单,单击“新建”,选择“图形”,出现对话框后单击“选择样板”,在制图模板里找到“acad.dwt” 文件,创建一个新的文件,出现“Drawing1” 窗口后保存并命名文件为“小车底板”。\n(2) 设置蓝图草图设计环境,一般按照 $1: 1$ 比例就可以输出 $\\mathrm{A} 3$ 或 $\\mathrm{A} 4$ 纸张打印。对于循迹小车底板的图样，可以设置制图区域为 $210 \\mathrm{~mm} \\times 297 \\mathrm{~mm}$。其次,设置图层特性管理,包括对名称、颜色、线型、线宽、箭头及标注等基本图层特性进行设置,如图 2-70 所示。\n| 半. | 名称 | 开 | | 钢... | 자술 | 啚型 | 畢 | 迩明完 | f][क]... | 打.. | 新. 说 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\square$ | 0 | 9 | e. | in | $\\square \\in$ | CONTI... | - 默 | 0 | Color 7 | 듬 | ge |\n| $a$ | CEN | 9 | e. | In | $\\square$ 红 | CENTER | -20 | 0 | Color_1 | | F. |\n| $=$ | CENTER | | غ: | [ | $\\square$ 红 | CENTER | $-\\mathrm{AU} \\mathcal{X}$ | 0 | Color_1 | $\\doteqdot$ | $\\mathbb{F}_{4}$ |\n| $a$ | $\\mathrm{cl}$ | 1 | $\\phi$ | of | $\\square$ 红 | CENTER | - $\\mathrm{A} \\mathcal{X}$ ن | 0 | Color_1 | 三 | $F_{e}$ |\n| | 8 |\n| - | DEFPOINTS | 1 | c: | on | [白 | CONTI... | $-\\mathrm{NH}$ | 0 | Color 7 | | $F_{0}$ |\n| $=$ | DIM | 1 | c. | in | $\\square$ 水 | CONTI... | - 㟝访 | 0 | Color_3 | 三. | $F_{6}$ |\n| $=$ | PVC | $\\varphi$ | e. | in | Q 洋交 | CONTI... | - 哇认 | 0 | Color_6 | ㅡㅡㄴ | $F_{0}$ |\n| - | TEXT | 1 |;. | in | 口青 | CONTI... | - $\\mathrm{PA}^{2}$ | 0 | Color 4 | $\\therefore$ | $F_{0}$ |\n图 2-70 基本图层特性\n（3）创建尺寸标注,对标注箭头、文字、精度等基本特性进行设置,系统默认的样式名称为 Standard。具体操作步骤为在命令行输人“D”,然后按回车键,打开“标注样式管理器” 对话框,点击“修改”,出现“修改标注样式” 后,利用该对话框定制和浏览尺寸标注样式，设置尺寸线和尺寸界线的线型、线宽、符号和箭头形式、大小及符号、文字样式及高度、主单位及公差等。\n## 二、循迹小车底板草图设计与绘制\n(1) 将原点作为图形起点,点击“绘图” 中的“矩形”，绘制 $100 \\mathrm{~mm} \\times 160 \\mathrm{~mm}$ 的矩形。根据矩形长和宽,绘制循迹小车底板中心轴线 (一般用图层名称为 CENTER的红色中心线)。需要注意的是，在制图过程中，应首先绘制零部件中轴线，其他分区的轴线可以后续再画。循迹小车底板的中轴线如图 2-71 所示。\n(2) 进行循迹小车底板的设计。以中轴线为参照，使用“直线” 和“修剪” 功能绘制凹槽，根据尺寸情况精确绘出左侧缺口处的尺寸约束,随后利用“镜像” 功能绘制右侧缺口约束,如图 2-72 所示。\n(3) 绘出左上侧和右上侧圆角。定位左上侧圆心中心线,绘制“圆”，输人半径“5 ”,用“修剪” 绘制功能绘制圆弧,用“镜像” 功能绘制右上角圆角,如图 2-73所示。\n图 2-71 循迹小车底板中心线\n图 2-72 循迹小车底板左右侧缺口\n图 2-73 循迹小车底板左右上侧圆角 （4 ）绘制左下方倾斜角处尺寸约束。使用“直线” 和“修剪” 功能绘制左下角,再用“镜像” 功能绘制右下角约束,如图 2-74所示。\n图2-74 循迹小车底板左右下角约束\n(5) 绘制上半部直径为 3.5 的 7 个圆孔和下半部直径为 4 的 4 个圆孔，如图 2-75 所示。\n图 2-75 循迹小车底板圆孔绘制图\n## 三、尺寸标注与文字注释说明\n在进行尺寸标注时,并不需要对循迹小车底板每个尺寸都进行标注,只需要清楚标注能确定图形的尺寸和相关辅助线即可,部分注释可用线段与文本的组合。图 2-76为标注后的循迹小车底板图。\n图2-76 循迹小车底板标注图\n## 四、自定义图框并插入\n根据图纸的大小,选择合适的图框。如图 2-77所示,插人自定义的图框，将尺寸设置为 $210 \\mathrm{~mm} \\times 297 \\mathrm{~mm}$。\n图 2-77 循迹小车底板设计图\n## 本章小结\n本章首先以爬楼梯手拉车为载体,经历和感受了明确设计需求、构思设计方案、表达设计意图、制作模型或原型以及撰写设计说明五个部分。设计过程的每个步骤不是简单线性过程,而是复杂交织、循环往复、相互促进的演化历程。从构思环节开始，后续环节都可以反复来改进、完善、优化技术设计方案。\n技术设计的原则、分析与优化是完善技术设计方案的关键。技术设计的原则是指导技术设计的依据。利用这些原则进行设计分析,并且通过技术试验数据、制作模型或原型、交流、评价等进行设计分析;经过方案比较、权衡和决策、方案改进与拓展、方案优化等获得最佳技术设计方案。通过草图、三视图和计算机辅助制图等技术语言表达技术设计方案。如图2-78所示。\n图 2-78 技术设计过程\n## 本章学习评价表\n学科\n核心\n素养课程内容/实践项目\n技术设计的一般\n过程\n设计的原则、分析与优化\n## 评价指标\n知道设计的一般步骤\n了解常用的构思设计方法\n了解模型在设计中的作用\n设计的作品有创新点\n知道技术设计的一般原则\n学会设计分析的方法\n熟悉设计方案优化的方法\n能识读简单图样\n能绘制线、圆、曲线\n能手绘简单产品形态草图\n能绘制简单的三视图\n能识读简单的三视图\n能正确标注尺寸评价方式\n| 自 | 互 | 师 |\n| :--- | :--- | :--- |\n| 评 | 评 | 评 |\n知道爬楼梯三支架组合轮的创新点\n知道爬楼梯三支架组合轮是如何优化的\n能优化设计的循迹小车底板\n学会用一种简易绘图软件制图\n能对三种方案进行比较、权衡与决策\n能根据需要安装的部件要求构思设计\n能制作爬楼梯手拉车组合轮模型\n等级标准：A优秀、B 良好、C合格、D 待改进。\n## 第三章工艺及方案实现\n中国古籍《天工开物》记载：“金木受攻而物象曲成”“水火既济而土合”。技术产品必须通过适当的材料和恰当的工艺来制造，这个过程就是技术设计方案的实现。\n制作技术产品的适当材料如何选择?这就需要学习材料的分类、常见材料的性能、材料的选择以及常用材料的连接方式等。\n常见的加工工艺或技术有哪些呢?一般有金属加工技术、木工加工技术、电子电工技术和数字加工技术等。\n根据设计方案恰当选择加工工艺,加工所得的产品零部件,通过组装和调试,成为技术产品,最终完成技术设计方案的实现过程。\n在这一章中,我们通过动手实践,学习如何实现技术设计方案,进一步培养或形成物化能力、图样表达、工程思维和创新设计通用技术学科核心素养。\n## 第 1 节 方案实现的材料\n## 学习目标\n1. 了解材料及其分类。2. 知道常见材料的性能及应用。3. 能根据设计方案选择和规划材料。4. 掌握一些常用材料的连接方法。\n方案的实现,首先需要合适的材料。例如,在第二章中,设计了循迹小车底板,要实现这个设计方案,就要考虑小车底板选什么材料的问题。这就需要我们学习什么是材料,材料有哪些种类、特性,以及如何根据方案选择和规划材料等。\n## 1 材料及分类\n一、材料\n材料是天然的或人工合成的资源，任何技术产品均由材料构成。材料是造型的要素之一,是实现技术设计方案的必要条件。技术设计的功能或形态都必须由加工后的材料实现。\n## 二、材料的分类\n早期，人类能找到的材料都是末经加工的天然材料。例如，木材、藤条、兽皮、石头、天然金块等。木材、藤条、兽皮等属于有机材料。石头、天然金块等属于无机材料。石头与金块的特性又有很大的不同,金块之类的材料属于金属材料,石头之类的材料属于无机非金属材料。\n有机材料现在一般指高分子材料,它主要由碳、氢、氧、氮、硅等元素形成的大量高分子长链聚集而成。分子链中的原子之间通过共价键连接,链与链之间一般通过弱的分子间力结合。金属材料主要由金属元素组成,内部原子通过金属键结合在一起。无机非金属材料主要有金属与非金属元素间的化合物,以及一些非金属的单质或化合物,如氧化物、硅酸盐、磷酸盐、氮化物、碳化物等,它的内部原子以离子键、共价键或它们的混合键结合为主。\n随着科技的发展,人类掌握了将不同材料加工混合成新材料的方法。这种混合的、性能更优的新材料都属于复合材料。于是,材料就可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等，如图3-1 所示。\n图 3-1 材料的分类\n除上述分类外,材料还有多种分类方法,例如，按照材料的成分、用途、性能等进行分类。\n## 2 材料的性能\n一般情况下，设计师不会用皮毛材料去造房子，也不会用橡胶材料制作日常服装的主体。这是因为不同的材料具有不同的性能和用途。设计师根据不同材料的性能来实现设计方案中各个不同部件的功能。\n## 一、材料的使用和加工性能\n材料在使用和加工过程中表现出来的特性，称为材料的性能,如图3-2 所示。\n## 1. 材料的使用性能\n材料的使用性能是指材料在工作条件下所具备的性能，它包括物理性能、化学性能和机械性能等。物理性能是指材料在各种物理条件下所表现出来的性能，包括密度、熔点、导热性、导电性和磁性等。化学性能是指材料在室温或高温条件下抵抗外界环境化学侵蚀的能力，包括耐蚀性、抗氧化性和还原性等。\n材料的机械性能,又被称为力学性能,是指材料在外力作用下\n图 3-2 材料的性能\n表现出来的抵抗能力,是工程材料最主要的使用性能,主要包括强度、弹性、硬度、㓞性及延展性等。\n（1）强度。\n材料的强度是指材料在外力作用下抵抗过度变形和断裂破坏的能力。强度是材料机械性能的一个重要指标,根据受力种类的不同主要分为以下几种。\n(1) 抗压强度: 材料承受压力的能力。\n(2) 抗拉强度：材料承受拉力的能力。\n(3) 抗弯强度：材料抵抗弯曲不断裂的能力,主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。\n(4.) 抗剪强度：材料承受剪切外力的能力。\n( 2 ) 弹性。\n材料的弹性是指材料在外力作用时产生了变形,当外力移除后能恢复原先形状及尺寸的能力。钢材和木材都是高弹性材料。( 3 ) 硬度。\n材料的硬度是指材料抵抗其他硬度更高的物体压人其表面的能力。比如铅笔上的型号 $6 \\mathrm{~B}、5 \\mathrm{~B}、\\mathrm{HB}、\\mathrm{H}、6 \\mathrm{H}$ 等表示铅笔芯的硬度,$B$ 是 BLACK的缩写,意为黑度,代表石墨的含量;$\\mathrm{H}$ 是 HARD 的缩写,意为硬度。型号 B前的数字越大代表石墨的含量越高,铅笔就越黑越软;型号 $\\mathrm{H}$ 前的数字越大代表黏土的含量越高,铅笔就越硬越浅；HB 硬度介于中间。\n（4）㓞性。\n材料的㓞性是指材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力，是材料在发生断裂前进行一定塑性变形的特性。金、铝、铜等金属是高㓞 性材料，玻璃、石墨则是低㓞性材料。\n（5）延展性。\n材料的延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下,断裂前承受一定塑性变形的特性。常见金属都具有延展性。\n## 2. 材料的加工性能\n材料适应实际生产工艺要求的能力，称为材料的加工性能，包括铸造性能、钗造性能、焊接性能、切削性能等。通过对材料进行加工,可以获得某些优于原材料的性能。例如,经过锻造后的钢材,会具有更高的硬度和弹性。\n## 二、常用材料的性能与应用比较\n生活中有很多常见材料,本节主要从应用的角度介绍部分常见材料的性能，如表 3-1 所示。\n表3-1 常见材料的主要性能与应用\n质感\n质地坚硬,表面\n光滑,有金属光\n泽。常给人理性、坚定等感觉\n质地粗䊁，有纹理。常给人自然、古典等感觉\n## 使用性能\n强度高,硬度大,延展性强,密度、熔点高,导电性、导热性强,部分金属的化学性质活泼\n㓞性、弹性大,顺纹方向与横纹方向的机械性能差别大。导热性、导电性弱,遇火燃烧但有一定耐火性能。部分刨花板、密度板等合成木材料含有甲醛,天然木材耐蚀性弱\n## 应用举例\n机械零部件,建筑材料，导线等\n家具,装饰,建筑材料等\n塑料材料\n玻璃材料\n橡胶材料\n质感\n质地轻、脆，表面光滑有纹理。常给人细拭、柔 㓞等感觉\n质地轻便,色彩丰富。常给人优雅、俭朴等感觉\n质地脆，色彩多,透光性非常好。常给人高雅、精致等感觉\n质地软、高弹,耐磨,无光泽。常给人稳重、忍耐等感觉横向和纵向的强度和㓞性等都不同,一般情况下,抗拉强度和抗弯强度高,抗压强度和抗剪强度低。密度、熔点低,导热性、导电性弱。一般纸张的抗氧化性比较弱\n抗压强度、抗拉强度、抗弯强度高,抗剪强度低,㓞性、弹性大。密度低,导热性、导电性弱。化学性能稳定\n硬度很大,抗拉强度远低于抗压强度,是典型的脆性材料。导热、导电性弱。化学性能稳定\n日常温度下㓞性、弹性大,抗振动效果较强。熔点低,导热性、导电性弱。抗氧化性、耐腐蚀性弱应用举例\n报纸,书画,纸艺,纸板箱等\n日常生活和办公用品，工业生产,医疗卫生用品等\n门窗,日用品,艺术品,医疗用具,化学仪器,电子仪表等\n轮胎,防振部件,䵑合剂，胶带软管,电线电缆的绝缘层等\n## 思考 \\& 练习\n除了上述表格中的材料,还有哪些你了解的新材料?可以查阅相关资料后,在表 3-2 中进行相应补充。\n## 表3-2 新材料的性能与应用举例\n## 3 材料的选择与规划\n设计方案是通过材料物化实现的。虽然,科技已经达到可以根据特殊设计需要来研发新材料的水平,但是,一般技术设计方案的实现，还是在现有材料中进行选择和规划。\n## 一、选择材料\n在技术设计方案的实现过程中,能否正确、合理地为每个零部件选择材料,直接影响技术产品的性能、成本、外观、制作流程等。\n## 1. 选择材料的一般原则\n产品是用来满足人的需求的,产品方案实现的选材要保障其在生产和使用过程中的安全性。材料选择还要从节约利用、减少环境破坏与污染等方面考虑，尽量选取再生、可再生和储藏量丰富的材料资源。制作产品的原材料还要符合国家的政策和法规要求。在保证实用功能的同时,合理运用材质自身的表面特征,努力使产品的实用与审美达到和谐统一。同时,还要分析材料的经济因素，优先选用价格低廉、运输及回收处理费用低的材料。并且,尽可能选用产品使用者的社会文化认同的材料,契合他们的文化特征。选择材料的一般原则如图 3-3 所示。\n图 3-3 选择材料的一般原则\n## 2. 选择材料的方法\n除了选择材料的一般原则，还可以从产品的使用性能及材料的加工性能等方面进行综合分析和试验,以此作为选择材料的依据。必要时还要通过力学计算,才能准确选择所需材料。\n## 案例\n## 轴类零件材料选择\n轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一,它主要用来支撑传动零部件、传递扭矩和承受载荷,按轴类零件结构形式不同,一般可分为转轴 (如图3-4所示,笔记本电脑翻开和闭合的轴)，心轴 (如图3-5所示,自行车前轮轴) 和传动轴 (如图 3-6所示,机动车驱动轴) 等。\n图 3-4 转轴\n图 3-5 心轴\n图 3-6 传动轴\n(1) 轴类零件工作条件分析。\n转轴在工作时,承受弯曲和扭转应力的复合作用,心轴只承受弯曲应力,传动轴主要承受扭转应力。此外,轴还会承受一定程度的过载和冲击。\n(2) 轴类零件的主要失效形式。\n(1) 断裂,大多是疲劳断裂。\n(2) 磨损,轴的相对运动表面的过度磨损。\n(3) 形变,发生过量扭转或弯曲变形。\n(4) 腐蚀,有时可能会发生腐蚀失效。\n( 3 ）轴类零件的主要性能要求。\n(1) 具有足够的强度及良好的㓞性,以防止断裂及过量变形。\n(2) 具有高的疲劳强度,防止疲劳断裂。\n(3) 在相对运动的摩擦部位，应具有较高的硬度和耐磨性。\n(4) 具有一定的淬透性 (可硬化性),保证轴的淬透深度为半径的 $1 / 3 \\sim 1 / 2$。\n(4) 轴类零件的材料选择及处理工艺。\n根据工作条件、失效形式及性能要求的分析,不同种类的轴选择的材料及处理工艺如表3-3所示。\n## 表3-3 轴类材料的选择及处理工艺\n| 轴的种类 | 选择的材料 | 处理工艺 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 轻载、低速的轴 | $\\begin{array}{l}\\text { 可选Q235、Q255、Q275 等型 } \\\\ \\text { 号钢 }\\end{array}$ | 通常不进行热处理 |\n| 中等载荷且精度要求一般的轴 | $\\begin{array}{l}\\text { 可选优质碳素结构钢,如 } 35 \\text {、} \\\\ \\text { 40、45、50等型号钢 }\\end{array}$ | 一般要进行热处理 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 受较大载荷或要求精度高的轴 } \\\\ \\text { 以及处于强烈摩捋擦或劣高、条件下工低温 }\\end{array}$ | 应选合金钢 | $\\begin{array}{l}\\text { 根据合金钢的种类应采用复杂 } \\\\ \\text { 的热处理 }\\end{array}$ |\n等恶劣条件下工作的轴\n在现代生活和生产中，人们越来越多地使用标准件，而不是用原始材料从头加工。标准件是指结构、尺寸、画法、标记等各个方面已经完全标准化,并由专业工厂生产的常用的零 (部) 件,如螺纹件、键、销、滚动轴承等。\n常用标准件包括标准化的紧固件、连接件、传动件、密封件、液压元件、气动元件、轴承、弹簧等机械零件,如表 3-4所示。\n标准件的使用可以极大地节省产品的制造成本,同时，对于产品的维护和维修也提供了便利。所以设计人员在对零件进行选材时,应首先选择标准件。\n## 表3-4 常用标准件\n紧固件\n密封件\n连接件\n液压元件\n传动件\n气动元件\n轴承\n弹簧\n## 三、规划材料\n规划材料一般是指在满足设计、加工等要求的前提下，将所有需要的零件,按照尺寸大小及形状规格,在选定的板材上进行科学的排列,以最小面积或最短长度排出用料定额。其目的就是提高材料的利用率，降低产品成本。\n规划材料按照从外向内、先大后小、先主后次的顺序进行规划,排列时“平直对平直、凹形对凸形” 合理排放。对于木材料或服装面料等有纹理朝向或图案的材料，要预估好成品的纹理一致、图案对称等要求，避免不必要的损失。\n规划材料的常用方法有复写纸法、样板法、直接画法、计算机辅助设计等，如图 3-7至图 3-10所示。\n图 3-7 复写纸法\n图 3-9 直接画法\n图 3-8 样板法\n图 3-10 计算机辅助设计\n## 设计 \\& 操作\n如图 3-11 为钥匙收纳盒的实物图及零件图,请参考该图纸,分别在 2 块规格为 $160 \\mathrm{~mm} \\times$ $100 \\mathrm{~mm} \\times 5 \\mathrm{~mm}$ 及 1 块规格为 $190 \\mathrm{~mm} \\times 130 \\mathrm{~mm} \\times 5 \\mathrm{~mm}$ 的桐木板上规划材料,并说明制作此钥匙收纳盒选用哪种规格的桐木板更合理。\n注：单位均为 $\\mathrm{mm}$。\n图 3-11 钥匙收纳盒\n## 4 常见材料的连接\n技术产品的物化过程中，材料和材料之间需要用一些固定或者半固定的方式连接起来。采用什么样的连接方式,需要根据材料性质、使用场合及技术产品的功能等决定。常见材料的连接方式如表 3-5 所示。\n## 表3-5 常见材料的连接方式\n## 拓展阅读\n## 榫卯连接\n椎卯连接是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫椎,凹进部分叫卯,椎和卯咬合,起到连接作用。椎卯是中国传统的一种木匠工艺,充分体现了我国劳动人民的智慧和创造精神。它是中国古代建筑、家具及其他器械的主要连接方式,十分稳固和牢靠,并避免了钉子对木材的破坏。椎卯作为中国传统文化的一部分,最早可追洪到浙江省余姚市的河姆渡文化遗址,其出土文物证实我国在七千年前的新石器时代,就在大量的木构件中使用了椎卯结构。椎卯组成的斗拱结构不但可以承受较大的荷去的 600 年间,经受住了多次地震。故宫专题纪录载，而且在外力冲击下会产生一定的变形，起到减片《紫禁城的秘密》中，科学家运用故宫模型，仿震缓冲的作用。北京故宫，如图3-12 所示，在过真验证了复杂的椎卯斗拱结构能使建筑物在 10 级地震中㞤然不动,再现了先辈们的智慧。\n图 3-12 故宫的椎卯斗拱结构\n图 3-13 拼接和插接\n## 设计 \\& 操作\n请写出循洂小车各部件选用的材料以及选择原因，并在表 3-6中填写可能会用到的材料连接方式。\n表3-6 循迹小车各部件的材料及连接方式选择\n| 小车部件 | 材料 | 选择材料原因 | 连接方式 |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n| 车身外观 | $\\begin{array}{l}\\text { 纸板 } \\\\ \\text { 木材 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 1. 有一定防撞弹性 } \\\\ \\text { 2. 便于后期美工制作 }\\end{array}$ | 插接、螺纹连接 |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n## 第 2 节 工艺技术基础\n## 学习目标\n1. 掌握简易金工、木工、电子电工常用工具的一些使用方法。2. 学会根据设计方案和产品用途选择与规划材料,以及选择适当的加工工艺。3. 了解激光切割机、三维打印机等数字化加工设备的使用方法。\n工艺是指劳动者利用生产工具,按不同的设计要求,对原材料或半成品进行加工和处理,以达到预期要求的各种科学方法和技术的统称。当循迹小车底板的材料确定好之后,就要根据不同材料选择相关工艺进行加工，才能制作出符合设计要求的底板。这一节,我们将学习工艺技术基础知识和掌握基本操作技能。\n## 1 金属加工技术\n金属加工简称金工,是一种把金属材料加工成为物品、零件、组件的工艺，被广泛应用在科学、工业、艺术品、手工艺等不同的领域。\n本节介绍金属加工中的基础工艺一钳工。钳工是切削加工、机械装配和修理作业中的手工作业,主要工艺包括划线、锯削、锉削、钻孔加工等。\n## $\\rightarrow \\quad$ 刬线\n划线是指根据图样或实物的尺寸,使用划线工具,准确地在工件表面划出加工界线的操作。\n## 1. 常用钳工划线工具\n划线一般在划线平台上操作。划线时,为了能在工件表面留下清晰的痕迹,要使用划针或者划规,用直尺或角尺等工具辅助,在工件上划出符合设计要求的线条。高度尺和方箱不但可以辅助划平行线或垂直线,也是检验平行度和垂直度的主要工具。划线后一般还要用样冲在某些关键位置打出样冲眼,以使标记更加清晰、明确,便于加工。表3-7展示了钳工划线的一些主要工具。\n## 表3-7 钳工划线工具\n角尺\n划针\n高度尺\n划规\n方箱钢直尺\n样冲\n## 2. 钳工划线的一般步骤\n(1) 检查毛坏,去除不安全毛坏刺。\n（2）根据图纸确定划线基准。\n图3-14 划线盘和工件安放 (3) 在工件表面涂色。\n(4) 正确安放工件。\n工件的安放以方便划线操作为原则。形状规则的工件注意水平,形状不规则的工件注意定位，如图 3-14 所示。\n(5) 选用划线工具划线。\n根据工件划线部位及要求,选择不同的划线工具进行划线。例如,划针用来划直线或曲线,划规用来划圆弧,角尺在划线时用作划垂直线或平行线的导向工具,工件上某些水平线可以借助高度尺来划线,如图3-15 所示。\n( a ) 划平行线\n( b ) 划垂直线\n(c) 平面划线\n(d) 立体划线\n图3-15 划线工具的选择用划针划线时针尖要紧靠导向工具 (如钢直尺 ) 的边缘,并用手压紧导向工具。划针向划线方向倾斜一定角度,如图 3-16 甲所示;划针上部倾斜与水平垂直方向成 $15^{\\circ} \\sim 20^{\\circ}$ 夹角,如图 3-16乙所示。\n(6) 检查划线的精度以及线条有无遗漏。\n( 7 ) 在线条上打样冲眼。\n在线条上打样冲眼可以使加工线更加明确,交叉、转折处必须打上样冲眼,打样冲眼时样冲尖应对准所划线条正中,如图 3-17 所示。\n申\n图 3-16 针尖位置\nZ\n图 3-17 样冲的用法\n## 讨论 \\& 交流\n请参考图 3-18,分析划线误差过大和划线划歪的原因。\n图 3-18 划线误差过大与划线划歪\n## 设计 \\& 操作\n请参照图3-19所示的循迹小车底板加工图纸，在铝金属薄板上，选择划线基准，完成底板外轮廓划线操作，并根据表 3-8 所列项对操作进行评价。图 3-19标注的尺寸仅供参考,请根据电路控制板、车轮、电池盒等实际大小调整尺寸。\n图 3-19 循迹小车底板的划线操作\n## 表3-8 划线操作评价表\n| 序号 | 操作内容 | 要求和效果 |\n| :---: | :--- | :--- |\n| 1 | 检查毛坏，去除不安全毛坏刺 | 没有伤手锐边、尖角及毛坏刺 |\n| 2 | 根据图纸确定划线基准 | 你选择的划线基准是 |\n| 3 | 在工件表面涂色 | 涂色均匀并与工件颜色有反差 |\n| 4 | 正确安放工件 | 你划线的工件安放方式是 |\n| 5 | 选用划线工具进行划线 | 你选用的划线工具是 |\n| 6 | 检查划线的精度以及线条有无遗漏 | 你一共需要划线 |\n| 7 | 在线条上打样冲眼 | 在线条交叉处打样冲眼 |\n| 8 | 划线完成后工具整理 | 划线完成后工具回归原位 |\n## 讨论 \\& 交流\n若给孔的位置划线应该怎么划?底板外轮廓划线时能否把孔的位置一起划出?此时一起划线的利与弊各是什么?\n二、锯削\n锯削是运用锯切工具把工件加工成所需形状的切削方法。\n## 1. 锯削的主要设备及工具\n(1) 台虎钳。\n台虎钳是钳工中的重要设备，台虎钳的构造如图 3-20所示。\n图 3-20 台虎钳构造图 (2) 手锯。\n锯削的常用工具手锯由锯弓和锯条组成,如图 3-21所示。安装锯条时锯齿应向前,松紧应适当,不能有歪斜和扭曲,否则锯削时锯条易折断。\n图 3-21 可调锯弓式手锯\n锯削要根据加工材料的硬度和厚薄选择不同的锯条,如图 3-22 所示。锯削铝、铜等软材料或厚材料时，应选用粗齿锯条。锯削硬钢、薄板及薄壁管子时,应该选用细齿锯条。锯削软钢、铸铁及中等厚度的工件则多用中齿锯条。厚度 $1 \\mathrm{~mm}$ 以下的薄板一般不适合锯削加工。\n## 2. 钳工锯削的一般步骤\n( 1 ）工件装夹。\n锯削操作,因为需要使用较大强度的力,通常用台虎钳夹持工件。如图 3-23 所示，夹持工件时，工件伸出台虎钳钳口不应过长,锯线距台虎钳侧边缘 $10 \\sim 20 \\mathrm{~mm}$，防止工件在锯削时产生振动；锯割线应和钳口垂直,惯用右手的操作者应把工件装大在台虎钳的左边,以便操作。工件装大时,既要大紧,又要防止变形和夹坏已加工表面。\n软、厚材料\n(粗齿锯条)\n大于 $4 \\mathrm{~mm}$\n硬、薄材料\n( 细齿锯条)\n小于 $4 \\mathrm{~mm}$\n图 3-22 锯条的选择\n图 3-23 工件的装夹 (2) 起锯。\n起锯是锯削工作的开始,良好的起锯可以提高锯削效率。在钳\n图 3-24 起锯工锯削时,一般从工件远离自己的一端起锯,起锯倾斜角度以不超过 $15^{\\circ}$ 为宜,锯齿逐步切人材料,不易被卡住,这种方式称为远起锯。为使起锯的位置准确和平稳,起锯时可用左手大拇指挡住锯条的方法来定位,如图 3-24所示。起锯的位置应在锯割线外 $1 \\sim 2 \\mathrm{~mm}$ 处,以保证锯削后留有足够的加工余量,便于后续加工。起锯时行程要短,压力要小,当锯齿切人工件 $2 \\sim 3 \\mathrm{~mm}$ 后,才能开始正常锯割。\n(3) 运锯。\n图 3-25 运锯\n起锯完成后便进人了使用手锯往复运动进行锯削的运锯阶段。手锯推出时为切削行程,应施加压力,如图 3-25 所示,返回行程不切削,不施加压力做自然拉回。运锯速度以每分钟往复 20 40 次为宜，速度过快锯条容易磨钝，反而会降低切削效率。运锯时一般推拉锯弓的往复长度不应小于锯条长度的三分之二并且始终以锯割线为参考,保证锯路的直线度。\n## (4) 收锯。\n工件将要被锯断时压力要小，避免压力过大使工件突然断开,手向前冲造成事故。此时要用左手扶住工件断开部分,避免掉下砆伤脚或损坏工件。锯削完毕,应将锯条放松保存,不要卸下锯条,以免锯弓零件丢失。\n## 拓展阅读\n## 锯削姿势\n锯削时站立姿势：身体正前方与台虎钳中心线成约 $45^{\\circ}$ 角,右脚与台虎钳中心线成 $75^{\\circ}$ 角,左脚与台虎钳中心线成 $30^{\\circ}$ 角，如图3-26所示。锯削时握锯姿势：右手握柄,左手扶与，如图3-27所示。推力和压力的大小主要由右手掌握，左手压力不要太大。\n图 3-26 锯削站立姿势\n图 3-27 握锯姿势\n## 设计 \\& 操作\n请根据已完成划线的底板进行锯削操作，去除多余的金属材料,如图 3-28所示,并根据表 3-9对操作进行评价。\n图 3-28 循迹小车底板的锯削操作\n表3-9 锯削操作评价表\n| 序号 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 1 | 工件装夹合理牢固 | | | |\n| 2 | 起锯准确 | | | |\n| 3 | 运锯速度和锯条往复长度合理 | | | |\n| 4 | 收锯规范 | | | |\n| 5 | 锯缝与所划线条平行 | | | |\n| 6 | 保留 $1 \\mathrm{~mm}$ 左右的加工余量 | | | |\n| 7 | 操作规范安全 | | | |\n| 8 | 操作后清理场地 | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进\n## 讨论 \\& 交流\n请同学们讨论和交流循迹小车底板外轮廓两侧凹槽如何锯削。\n## 三、锉削\n锉削是使用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到设计要求的尺寸、形状和表面粗糙度的操作。\n## 1. 锉削的主要工具及种类\n1 锉刀面 2 锉刀边 3 底齿 4 锉刀尾 5 木柄 6 锉刀舌 7 面齿 8 锉身\n图 3-29 锉刀的构造\n(1) 锉刀。\n锉刀基本由锉身和锉柄两部分组成，其中锉身包括锉刀面、锉刀边、底齿、面㱑，如图 3-29所示。钳工锉还有锉刀尾、锉刀舌等部分。\n（2）锉刀的种类\n在全属加工中，平面、曲面、外表面、内孔乚、沟槽和各种形状复杂的表面都需要针削加工,这就要求操作者能根据不同的加工要求，合理选挂如表3-10 所示的不同的锉刀进行加工,，以达到加工要求。\n## 表3-10 锉刀的种类\n## 2. 锉削方法\n（1）工件装夹方法。\n锉削时，工件应尽量装在台虎钳中间位置，工作面朝上距钳口 $5 \\sim 10 \\mathrm{~mm}$,伸出部分不可过高,如图 3-30所示。工件夹持要牢固,但不能将工件夹至变形。特殊几何形状的工件，大持时要加衬垫。\n图 3-30 工件装夹\n( 2 ） 锉刀的握法。\n如图 3-31所示,不同型号的锉刀有不同的握法,正确握持钯刀有助于提高锉削质量。锉刀必须装柄使用,以免刺伤手腕，松动的锉刀柄应装紧后再用。\n(a) 大锉刀的握法\n(b) 中锉刀的握法\n（c）小锉刀的握法\n(d) 更小锉刀的握法\n图 3-31 锉刀的握法\n(3) 脞削姿势。\n锉刀的平直运动是针削的关键,锉削时两手压力大小的变化要保持对工件的力矩相等,确保锉刀平直运动。锉削时速度一般为每分钟 30 60次,过快,操作者容易疲劳,且锉齿易磨钝;过慢,切削效率低。如图 3-32所示,锉削过程中的正确姿势,能减轻操作者的疲劳,并可提高锉削质量和效率。\n(a ) 开始锉削\n(b) 锉刀推出 $1 / 3$ 行程时\n(c) 锉刀推出 $2 / 3$ 行程时\n(d) 锉刀行程推尽时\n图 3-32 锉削过程身体的姿势 (4) 锉削方法。\n根据加工面的不同,锉削分为平面锉削、弧面锉削、球面锉削等。平面锉削是锉削加工基本类型,平面锉削的方法有顺向锉、交叉锉、推锉等，如图 3-33 所示。\n(a ) 顺向锉\n(b ) 交叉锉\n( c ) 推锉\n图 3-33 平面锉削的方法\n平直度检查\n顺向锉是锉刀沿着工件表面横向或纵向移动，锉削平面可得到正直的锉痕，比较美观。适用于平面的精锉或小平面的锉平。\n交叉锉是以交叉的两个方向顺序地对工件进行锉削。由于锉痕是交叉的，容易判断锉削表面的不平程度，因此也容易把表面锉平，交叉锉法去屑较快，适用于平面的粗锉。\n推锉是两手对称地握着锉刀，用两大拇指推锉刀进行锉削。这种方式适用于在较窄表面且已锉平、加工余量较小的情况下,修正\n垂直度检查和减少表面粗䊁度。\n( 5 ) 锉削中的质量检查。\n钳工操作的精度要求主要由锉削加工来实现。在锉削过程中要根据加工图纸要求,需要随时检查技术要求的达标程度。平面锉削加工中常用角尺进行平直度和垂直度检查,如图 3-34所示。检验过图 3-34 质量检查程中避免用手接触脞痕，防止汗迹或油污影响后续锉削。\n## 讨论 \\& 交流\n如果要求工件平面钘削加工后其锉面平直或垂直，但是用角尺检测锉削面的情况如图3-35所示，请同学们分析以下锉面的形成原因,谈谈如何避免和修正。\n图 3-35 不合格脞面 ( 6 ) 锉屑的处理。\n锉削会产生很多金属锉屑,有时会导致锉刀堵塞,影响锉削效果。在锉削过程中或锉削结束整理中需要清理锉屑时，应用钢丝刷顺着锉刀锉纹方向刷去锉屑，台虎钳和桌面上的锉屑可用毛刷刷去。禁止用嘴吹或用手擦除锉屑，以免造成伤害。\n## 设计 \\& 操作\n请对已锯割完成的底板进行钘削操作,锉去多余的金属材料,如图3-36所示,包括倒角(锉掉过于尖锐的棱角)。锉削过程中要随时进行质量检测,以达到设计图纸的尺寸要求。完成操作后,请按照表3-11进行评价。\n图 3-36 循迹小车底板的锉削操作\n## 表3-11 锉削操作评价表\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。四、钻孔\n钻孔是用钻头在实体材料上加工孔的操作。\n## 1. 钻孔的设备和工具\n(1) 钻床。\n钻床设备有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床三种。常见的台式钻床简称台钻,是一种在工作台上使用的小型钻床,主要用于加工小型工件上的各种小孔。\n(2) 钻头。\n图 3-37 不同直径大小的钻头\n钻头是钻孔用的切削工具,常用高速钢制造。钻头的直径大小需要根据设计图纸要求进行选择,如图 3-37所示。钻孔前需要选择合适的钻头及型号,将其坚直装夹在钻夹头上,并用紧固扳手紧固钻头。\n(3) 夹具。\n夹具用于工件的装夹。钻孔操作时常用的夹具除前文介绍的台虎钳外,还有平口钳、V型铁和压板等,如图 3-38所示。\n图 3-38 常用工件夹具\n## 2. 钻孔的一般步骤\n(1) 划线定位。\n钻孔前,需要用划线工艺进行孔中心划线,并应将孔中心的样冲眼用样冲再冲大一些,使钻头的横刃可以落人样冲眼的雉坑中,这样钻孔时钻头不易偏离孔的中心,如图 3-39所示。\n(2) 工件装夹。\n需要钻孔的小型工件一定要用合适的夹具装夹,方能进行钻孔\n图3-39 划线定位操作。\n(3) 起钻。\n起钻是正式钻孔前,让钻头对准孔中心的定位样冲眼后,扳动钻床手柄,施加小力在孔中心钻一个浅雉坑。起钻能帮助钻头在钻孔时不偏离孔的中心。如起钻后的浅坑与所划中心孔位置有一定偏移,可以移动工件的位置再次起钻,或在正方向上再打样冲眼的办法来纠正。\n(4) 进给和排屑。\n扳动钻床手柄,让钻头对准孔中心后启动台钻,加压进给。钻小孔或深孔时,应及时退钻排屑,以免长条切屑旋转伤人,或孔被钻屑堵塞甚至折断钻头。通孔将要钻穿时,必须减小进给量,避免钻头抖动折断或使工件转动发生事故。\n## 3. 钻孔的注意事项\n钻床是钳工操作为数不多的电动机械,安全操作一定要放在首位。\n（1）操作钻床时不可戴手套,袖口必须扎紧,女生必须戴工作帽。\n（2）工件必须夹紧,特别是在小工件上钻削较大直径的孔时装夹必须牢固，孔将钻穿时,要尽量减少进给量。\n（3）钻孔时不可用手和棉纱或用嘴吹来清除切屑,必须用毛刷清除,钻出长条切屑时,要用钩子钩断后除去。\n(4) 操作者的头部不得与旋转着的主轴靠得太近,停车时应让主轴自然停止,不可用手去扶,也不能用反转制动。\n( 5 ) 严禁在开车状态下装拆工件,检验工件和变换主轴速度,须在停车状态下进行。\n## 设计 \\& 操作\n请对已完成锉削的底板进行钻孔操作,如图 3-40所示,并根据表 3-12对操作进行评价。\n图 3-40 循迹小车底板的钻孔操作\n## 表3-12 钻孔操作评价表\n| | | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 序号 | 评价指标 | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 1 | 钻孔工件装夹合理 | | | |\n| 2 | 根据图纸要求,合理选用钻头 | | | |\n| 3 | 钻孔定位准确 | | | |\n| 4 | 钻孔方法运用恰当 | | | |\n| 5 | 钻孔过程规范安全 | | | |\n| 6 | 加工完成后保持场地整洁 | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 2 木工技术\n木工技术是指以木材料或木制品为加工对象的加工技术。我国在春秋战国时期的木工就已经达到了很高的水平，被后世尊为木斦鼻祖的公输班（鲁班）就是其中的杰出代表。\n随着技术的不断发展,机械化加工设备大大提高了木工生产效率和产量,也降低了木工工人的劳动强度。但与此同时,随着我国整体文化和生活水平的提高,人们开始意识到机械量产的木工产品在质量方面存在诸多不足。如今大部分的高品质木工产品,仍会选用传统木工工艺进行加工。\n## 一、木工工艺流程\n传统木工工艺流程如图 3-41 所示。随着材料工艺的改进以及胶 䵑剂性能的提高,在简单木工制品制作中,也常常使用简易加工流程，如图 3-42 所示。\n图 3-41 传统木工工艺的一般流程\n图 3-42 木制品的简易加工流程\n## 思考＆练习\n传统木工工艺的一般流程和木制品的简易加工流程有什么联系和区别?\n## 拓展阅读\n随着科技的发展,木工工具的种类、功能不断完善,出现了电动、智能木工工具。但是,传统木工工具仍然有其价值,例如,制作简易木制品、简单木工维修等,仍然使用传统木工工具。表 3-13列举了一些传统木工工具及其使用方法。\n## 表3-13 传统木工工具和使用方法\n## 传统木工工具\n墨斗由,墨仓、线轮、墨线（包括线锥）、墨签四部分构成\n框锯由工字形木框架、绞绳、绞片与锯条等组成\n平刨由刨身、刨刀、手柄、哭木、盖铁等部分组成使用简介\n1. 画长直线: 将染墨后的墨线一端固定,拉出墨线牵直拉紧在需要的位置,再提起中段弹下即留下线痕\n2. 画短直线或者做记号: 配合墨签和拐尺使用\n3. 画坚直线: 运用重力当铅坠使用\n在使用框锯前,先用旋钮将锯条角度调整好,并用绞片将绞绳绞紧,使锯条平直。框锯的使用方法有纵割和横割两种推包吋两手应华握创柄,食指向前伸出,大拇指须加大推力,食指略加压力,双手平行用力向前推进,中途用力要均匀,一直推到手臂伸直为止\n## 图示\n## 1. 机械木工设备\n锯磨组合机床由锯床和磨床组合而成,如图 3-43 所示。锯床可以进行锯割加工，磨床结合平面磨和侧面磨，可打磨平面，也可以磨各种圆角直边。\n1 直流电源线 2 导轨 3 锯平台 4 锯条 5 调速开关 6 保险丝 7 砂圈 8 防护罟 9 平面磨平台 10 砂皮 11 侧磨平台\n图 3-43 锯磨组合机床\n## 2. 锯磨组合机床的操作方法\n(1) 锯割。\n在锯床上以左手大拇指与四指松紧适度地捏紧锯平台上的加工件,左手拇指越靠近锯条越要压紧工件,右手用来控制加工件的进退,如图 3-44 ( a ) 所示。锯割时要保持锯条在工作状态中的垂直,进行平稳锯割。\n( a ) 锯割操作\n(b ) 平面磨操作\n( c ) 侧面磨操作\n图 3-44 锯磨组合机床的操作 (2) 打磨。\n打磨平面时,如图 3-44 ( b ) 所示,将工件平放在磨床平台上,压紧平推即可,可反复进行多次操作,达到所需的尺寸要求。利用侧面磨打磨工件端面的圆角时,如图 3-44 ( c ) 所示,可在工件上先确定一个中心点,然后缓缓地转动，直至打磨到加工线；打磨直边时，在侧面磨上缓缓推进，保持手的平稳，这样磨出的直边会平直。\n## 设计 \\& 操作\n请根据图 3-45 所示的天鹅摆件,自行设计作品的长、宽、高尺寸,然后用相应规格的桐木板材料进行加工。加工完成后,请根据表3-14对操作进行评价。\n图 3-45 天鹅摆件加工参考图\n## 表3-14 木工加工操作评价表\n| 序号 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 － － | 互评 | 师评 |\n| 1 | 合理使用材料 | | | |\n| 2 | 正确使用加工工具 | | | |\n| 3 | 各项尺寸达到设计图纸的精度要求 | | | |\n| 4 | 注意操作安全 | | | |\n| 5 | 保持施工场地慗洁 | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 设计 \\& 操作\n请同学们参考图 3-11钥匙收纳盒的零件图,分别以桐木板和亚克力板（一种塑料板） 为材料,恰当选择加工工艺,按照板材厚度修改相关尺寸。小组内一部分同学合作完成制作桐木板的钥匙收纳盒,另一部分同学合作完成制作亚克力板钥㓳收纳盒,完成如图 3-46所示的作品，并填写表 3-15。\n( a ）桐木板材质钥匙收纳盒\n( b ) 亚克力板材质钥匙收纳盒\n图 3-46 不同材质的钥匙收纳盒\n## 表 3-15 不同材质钥㫐收纳盒加工工艺比较\n## 3 电子电工技术\n电子电工技术，是电子技术和电气工程技术的综合技术。本节介绍电子电工技术中的常用工具及手工锡焊的操作方法。一、电子电工技术工具\n## 1. 常用的简单工具\n验电笔、电工刀、螺丝刀等是电子电工技术中结构简单、应用普遍的常用工具，其图示及使用注意事项如表3-16所示。\n## 表3-16 常用的简单电子电工工具\n| 工具 | 使用注意事项 | 工具 | 使用注意事项 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l} \\\\ \\text { 验电笔 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 使用前须检验验电笔本身是否正常工 } \\\\ \\text { 作,并严格按照验电笔允许测量电压 } \\\\ \\text { 范围及测量方法进行操作 }\\end{array}$ | 电工刀 | 使用时注意切入导线深度，不要伤及导线芯线，使用完毕后必须折叠，切记不能割带电导线 |\n| 螺丝刀 | 应根据旋紧或者松开的螺钉头部的槽宽和槽形选用适当的螺丝刀，例如，不可以用较小的螺丝刀旋拧较大的螺钉 | 镊子 | 使用中切勿过度用力，不可利用镊子的尖头去戳、扎其他物体，保持好镊子头部的形状，轻微形变要及时修理 |\n| 钢丝钳 | $\\begin{array}{l}\\text { 注意保护绝缘手柄不受损伤,根据不 } \\\\ \\text { 同的用途要选用不同规格的钢丝钳,} \\\\ \\text { 钢丝钳不可以当榔头使用 }\\end{array}$ | 斜口钳 | $\\begin{array}{l}\\text { 斜口钳不可以用来剪切钢丝、钢㜽 } \\\\ \\text { 绳和过粗的铜导线、铁虫，否则容容致钳子崩牙和损坏 }\\end{array}$ |\n| 尖嘴钳 | $\\begin{array}{l}\\text { 钳头比较尖细,且经过热处理,所以 } \\\\ \\text { 钳夹物体不可过大,用力时不可过猛,} \\\\ \\text { 防止损坏钳头 }\\end{array}$ | 剥线钳 | $\\begin{array}{l}\\text { 选择的切口直径必须大于线芯直径 } \\\\ \\text { 不能用小切口剥大直径的导线，} \\\\ \\text { 免切伤芯线 }\\end{array}$ |\n## 2. 万用表\n万用表又叫多用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻及半导体器件的一些参数等。万用表可分为指针式万用表和数字式万用表，如图 3-47 所示。\n（1）在使用指针式万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没\n图 3-47 万用表有被测电量时，检查表针是否停在表盘左端的零位，如有偏离，可用小螺丝刀轻轻转动表头上的机械零位调整旋钮,使表针指零。\n（2）在使用指针式万用表时,必须水平放置,以免造成误差。同时,不论数字式万用表还是指针式万用表,都要注意避免外界磁场对万用表的影响。\n(3) 在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分,这样一方面可以保证测量的准确性,另一方面也可以保证人身安全。(4) 在测量某一电量时,不能在测量的同时换挡,否则会使万用表毁坏。如需换挡,应先断开表笔,换挡后再进行测量。\n（5）万用表使用后,应拔出表笔,将选择开关旋至“OFF”挡,若无此挡,应旋至交流电压最大量程挡。长期不用的万用表,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。\n## 3. 电烙铁\n电烙铁是手工锡焊的主要工具。\n( 1 ） 常用电烙铁。\n电烙铁主要由烙铁头和烙铁芯两部分组成,烙铁芯直接用 $220 \\mathrm{~V}$ 交流电源加热。常用电烙铁分内热式和外热式两种。一般印刷电路板的焊接通常选用 $20 \\mathrm{~W}$ 或 $25 \\mathrm{~W}$ 的内热式电烙铁。\n( 2 ）电烙铁的握法。\n( a ) 握笔法\n(b ) 正握法\n( c ) 反握法图 3-48 电烙铁握法\n电烙铁有三种握法,如图3-48所示。握笔法,适用于轻巧型的小功率电烙铁,焊接散热量小的被焊件。一般在操作台上焊接元器件及维修电路板时,多采用握笔法。正握法适用于中功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作,多用于电路板垂直桌面情况下的焊接。反握法适用于大功率电烙铁的操作，焊接散热量大的被焊件。\n( 3 ) 电烙铁使用注意事项。\n(1) 电烙铁的加热体主要部分为铂铬电热丝,通电后非常脆弱,忌撞古。\n(2) 电烙铁不工作时,不可长期处于烧热状态,以免将烙铁头烧坏，影响其寿命。\n(3) 使用中的电烙铁要放置在烙铁架上,要注意导线尤其是电烙\n1 清洁海伯 2 烙铁手柄 3 烙铁座 4 手柄接口 5 显示屏区域 6 控制按钮 7 电源开关\n图 3-49 电焊台铁的电源线等物不要碰烙铁头。\n(4) 烙铁头一般用紫铜制成,对于有镀层的烙铁头，一般不要锉或打磨。\n## 4. 电焊台\n电焊台是一种常用于电子焊接工艺的手动工具,如图 3-49所示,具有防静电、节约能源、烙铁头使用寿命长、温度调节方便等特点。电焊台烙铁手柄一般为直流 $24 \\mathrm{~V}$ 加热，安全可靠,不仅适合工业化生产，也适合学生实习操作。\n## 1. 手工锡焊的操作步骤\n焻接前,电烙铁要充分预热并上锡,然后对被焊接物体的金属表面进行清洁处理，如在引线上镀一层锡或清除焊接部位的氧化物等。\n初学者一般用“五工序法” 进行焻接操作，如图3-50所示。准备时,充分预热电烙铁。送烙铁时,同时加热元件引脚和覆铜片。送焊丝时，焻丝在元件引脚和覆铜片连接处遇热熔化,渗人连接处间隙充填。晘锡达到适量后快速移离焊丝。移烙铁时，电烙铁沿元件引脚上提。\n准备\n送烙铁\n送焻羔\n移焻丝\n移烙铁\n图 3-50 五工序法\n## 2. 焊点的质量分析\n对焻点的质量要求，包括电接触良好、机械结合牢固和外观光洁整齐三个方面。一个好的焊点应是光亮而圆润、焊件紧密结合、焊锡不多但能浸没接头,如表3-17所示。\n## 表3-17 常见焊点及质量分析\n外观及锡焊结果\n外形对称均匀,锥形光洁美观,连接可靠焊料面呈凸形，焊料过多，可能暗藏缺陷焊料过少，机械强度不足\n焊料不均匀，末流满焊盘，机械强度不够\n外形拉出尖刺，易造成桥接\n焊接处松动,电路导通不良或不导通\n## 原因分析\n焊料适当，焊接温度恰当，焊,点自然成圆锥形\n焊锡撤离过迟\n焊锡撤离过早\n焊锡流动性不好，加热不均匀\n烙铁撤离角度不当\n焊锡末凝固前引线移动,或者引线氧化层末处理好\n## 设计 \\& 操作\n用提供的电子元件、工具和材料，用万用表选择正确的元件，焊接制作一个简易双闪灯电路,如图 3-51所示,接通 3 V直流电源后两个LED交替闪烁。焊接完成后,请根据表 3-18 对操作进行评价。\n图 3-51 简易双闪灯电路\n表3-18 电子锡焊操作评价表\n| | 评价指标 | 评价方式 | |\n| :---: | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 序号 | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 1 | 万用表检测元件正确 | | |\n| 2 | 电子元器件安装位置准确、插装方式合理 | | |\n| 3 | 焊点光亮而圆润 | | |\n| 4 | 焻接操作安全规范 | | |\n| 5 | 电路工作正常、效果良好 | | |\n| 6 | 保持焊接场地整洁 | | |\n等级标准：$\\mathrm{A}$ 优秀、$\\mathrm{B}$ 良好、$\\mathrm{C}$ 合格、$\\mathrm{D}$ 待改进。\n## 4 数字化加工设备\n随着信息化技术的发展,出现了越来越多的加工设备,可以将图像等复杂多变的信息转变为可以度量的数字等数据,便于人们进行各种技术加工。\n数字加工设备种类繁多,功能各异。本节选取了激光切割机及三维打印机两种设备进行简单介绍,使同学们对数字加工设备有一个初步了解。\n## 一、激光切割机\n激光的英文名称是 LASER ( Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation )。激光切割机是使用激光器发射出的高功率密度的激光束,将光束到达处的工件材料局部加热至熔点或沸点,并随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工用光束代替了传统的机械刀,具有精度高、切割快速、不受切割图案限制、切口平滑、加工成本低等特点，将逐渐取代传统的切割工艺设备。\n激光切割可以理解为是边缘的分离。激光切割机的操作,首先应在平面设计软件里将图形做成矢量线条的形式,然后存为相应的 PLT、DXF 等格式，用激光切割机操作软件打开该文件，根据所加工的材料进行能量和速度等参数的设置再运行即可。激光切割机在接到计算机的指令后会根据软件产生的飞行路线进行自动切割。如图 3-52 所示。\n激光切割机的应用越来越普及，在钣金加工、广告标牌字制作、高低压电器柜制作、机械零件、厨具、汽车等行业都得到了广泛应用。图 3-53 为激光切割机加工的木质拼接作品。\n图 3-52 激光切割机工作中\n(b) 拼接完成的作品\n( a ) 激光切割机切割的板材\n图 3-53 激光切割机加工的木质拼接作品\n## 课外实践\n请用计算机软件设计循迹小车底板,输出与激光切割机格式匹配的文件,并进行激光切割。与木工和金工制作进行比较，归纳激光切割技术的优点和缺点。\n## 二、三维打印机\n三维打印是以数字模型文件为基础,通过逐层打印特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可黏合材料制造三维物体的技术。也叫3D (3 dimensional) 打印。这项技术概括地讲就是“分层制造,逐层叠加”。三维打印技术属于快速成型技术的一种，又称为增材制造。\n3D打印机,又称为数字技术材料打印机,是实现3D立体打印的载体和设备。常在工业设计等领域用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造。该技术在汽车、航空航天、医疗产业、教育、土木工程等领域都有越来越多的应用。\n3D打印前,要先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型转换为 3D打印机程序的文件,从而使用打印机逐层打印。\n3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机有金属、陶瓷、塑料、砂土等不同的打印材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把打印材料一层层叠加起来,如图3-54所示,最终把设计的蓝图变成实物。图3-55 为3D打印作品及部分涂色后作品的效果。\n图 3-54 3D打印机工作中\n图 3-55 3D打印作品\n## 课外实践\n请用计算机软件设计循迹小车徽标或者车身外观,输出为 3D 打印通用的 STL 格式文件,进行3D 打印成型。与木工和金工制作进行比较,归纳 3D打印技术的优点和缺点。\n## 第了节技术产品的组装与调试\n## 学习目标\n1. 了解技术产品组装和调试的基础知识。2. 知道技术产品组装的流程及要求。3. 掌握技术产品调试方法。\n完成底板制作后,汇总循迹小车材料包中的所有材料,如图 3-56所示。有些是组成循迹小车这一技术产品的最小单元,称为零件,例如,黑色的盒子和电池极片等。将若干零件组合在一起并具有一定功能的组合,称为组件,例如,将电池极片插入黑色的盒子中,就组成了电池盒,那么电池盒就是组件。将一些零件、组件组合成的能完成某种功能的组合体就是部件,例如,齿轮箱和电路控制板等。接下来我们将要学习如何将一些零件、组件以及部件组装成一个技术产品。\n图 3-56 循迹小车零件\n## 1 技术产品的组装\n技术产品的组装分为部件组装和整机组装。部件组装是指组合组件或部件的过程。整机组装是指将组成整机的各零件、组件和部件,经单元测试、检验合格后,按照设计要求进行装配、连接,再经整机调试、检验而形成一个合格的、功能完整的整机产品的过程。\n## 一、整机组装的一般工艺流程\n产品的整机组装不但对场地、组装人员有严格要求，对组装工艺流程也有要求,整机组装一般工艺流程,如表3-19所示。\n## 表3-19 整机组装的一般流程\n| 序号 | 工艺 | 说明 |\n| :---: | :--- | :--- |\n| 1 | 配套准备 | 整机组装前,对所有准备好的零件、组件、部件进行调试,调试合格后进 <br> 入整机配过程 |\n| 2 | 整机装配 | 将零件、组件、部件全部安装在一个基准零件上,一般确定整机底板或机 <br> 等为基准零件 |\n| 3 | 整机调试 | 各项性能指标的初步调试,调试合格进入合拢总装 |\n| 4 | 合拢总装 | 将配件、机壳等部件进行装配 |\n| 整机检验 | 检验整机的各种电气性能、机械性能和外观质量 | |\n| 5 | | |\n## 设计 \\& 操作\n将循迹小车的全部零件填入表3-20 中。\n## 表3-20 循迹小车零件一览表\n零件名称\n循迹小车控制板规格型号\n- 数量\n1 二、整机组装的基本要求\n(1) 进行整机组装的零件、组件和部件要经过检验合格。\n(2) 认真阅读工艺要求等文件,严格遵守工艺规程,装配完成后的整机应符合图纸和文件的要求。\n(3) 严格遵守整机组装的顺序要求，前道工序不得影响后道工序的安装、后道工序不改变前道工序的装接原则。\n(4) 整机组装过程中不损伤元器件和零部件,保证安装正确,保证产品的电性能稳定、机械强度和稳定度。\n( 5 ) 整机组装中每一个阶段都要有严格的检验。\n## 设计 \\& 操作\n1. 参考循迹小车装配图,如图 3-57所示,尝试将组装内容等要求填入表3-21中。\n## 表3-21 循迹小车组装要求表\n| 组装内容 | $\\begin{array}{c}\\text { 辅助材料 } \\\\ \\text { 和工具 }\\end{array}$ | 达到标准 | 检验手段 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 车轮安装在齿 } \\\\ \\text { 轮箱的轴上 }\\end{array}$ | 热溶胶和胶枪 | $\\begin{array}{l}\\text { 轴与车轮紧 } \\\\ \\text { 密连接 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 齿轮箱通电 } \\\\ \\text { 转动 }\\end{array}$ |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n| | | | |\n图 3-57 循迹小车装配示意图\n2. 请将组装内容排序,设计循迹小车组装流程并尝试组装,然后根据表 3-22 对操作进行评价。\n## 表3-22 循迹小车组装操作评价表\n| | | | | 评价方式 | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 序号 | 评价指标 | 自评 | 互评 | 师评 | |\n| 1 | 组装流程合理 | | | | |\n| 2 | 正确安全使用工具 | | | | |\n| 3 | 各部件连接达到技术要求 | | | | |\n| 4 | 保持操作场地整洁 | | | | |\n等级标准：A 优秀、B 良好、C 合格、D 待改进。\n## 2 技术产品的调试\n机械产品的整机调试，一般都是出厂之后，经过一段时间的走合之后进行的。在出厂前,机械部分调试也称装配检验。保证各连接部件紧固合理,无松动现象;保证传动部分运转正常,无卡、滞现象。电子技术产品的整机调试,通常是伴随着产品的整机组装而分步进行的。下面我们以电子产品为例,学习技术产品的整机调试。\n## 一、电子产品的调试内容\n（1）通电检查及电源调试。通过观察判断有无短路、断路等故障,对电源部分进行调试,使之达到设计要求。此内容一般是对样机进行的调试。\n（2）分级分板调试。在整机组装前，按照产品功能模块，逐级进行调试，使之达到设计要求。\n（3）整机性能指标调试。整机组装后，按照设计要求对整机进行的调试。如果是样机则分整机联调（调功能）和整机细调（调性能 ) 两项内容。\n（4）整机通电老化。按照设计要求,连续工作一定时间,对整机性能进行检验。这个过程也叫“考机”。\n（5）参数复调。整机通电老化后,再次调整各项参数,使产品性能达到设计要求。\n（6）环境试验。按要求抽取一定比例的产品,进行严寒、酷暑、潮湿、干燥等极端天气条件下的测试。二、电子产品的调试过程\n电子产品的调试一般是样机产品整机调试,如图 3-58所示。样机产品不仅指电子产品试制过程中制作的样机,而是泛指各种试验电路。样机产品整机调试不是一道生产工序,而是产品设计的过程之一，是产品定型和完善的必经之路。\n图3-58 样机的整机调试过程\n## 拓展阅读\n## 循迹小车的调试\n一、循迹小车功能介绍\n循迹小车电路控制板由三个模块组成,分别模块和驱动模块均由左、右两个单元组成,如图 3-59 所示。为传感模块、控制模块和驱动模块。其中,传感\n图 3-59 循迹小车电路控制板\n每一个传感模块可以将黑、白颜色不同光反射转换成数字信号,传递给控制模块;控制模块接收传感模块的不同信号,转换为不同的高低电平信号,传递给驱动模块;驱动模块用控制模块传递过来的电平信号实现负载电动机的接通和断开。也就是说,小车在某一侧探测到白色表面时,同侧电动机转动;探测到黑色表面时,该电动机停止。循迹小车就在左、右电动机不断接通和断开的摇摆中实现了依黑色线条前行。\n二、循迹小车整机调试的步骤\n循迹小车的整机调试可以参照“样机产品的整机调试”相关内容来进行。\n## 1. 通电前检查\n通电前除了检查电路元器件的焊接质量，还要检查连线和电池极性，必要时用万用表在电池盒接线柱两端测量电源电压。\n## 2. 通电调试\n打开开关,调节电位器,在室内光环境下,使传感单元探测到白色表面时,同侧电动机转动；探测到黑色表面时，该电动机停止。\n## 3. 整机性能调试\n把小车放在黑色轨道上进行整机性能调试。调节电位器，及控制板和地面的距离,使小车能顺利循着黑色线条前行，如图3-60 所示。\n图 3-60 循迹小车运行中\n## 设计 \\& 操作\n对组装好的循迹小车进行调试,使小车能顺利依循着黑色线条前行,如图3-61所示。调试完成后,根据表3-23 对操作过程进行评价。\n图 3-61 循迹小车运行轨道\n表3-23 循迹小车调试操作评价表\n| 序号 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师讯 |\n| 1 | 正确使用工具 | | | |\n| 2 | 调试中的问题解决 | | | |\n| 3 | 小车能循黑色线条前行 | | | |\n| 4 | 保持操作场地整洁 | | | |\n等级标准：$\\mathrm{A}$ 优秀、$\\mathrm{B}$ 良好、$\\mathrm{C}$ 合格、$\\mathrm{D}$ 待改进。\n## 本章小结\n材料是实现技术设计方案的必要条件。不同的材料有不同的特性,应根据技术设计方案和产品用途,选择和规划合适的材料,以及恰当的连接方式,使材料的性能与产品及部件的功能取得良好的匹配。\n每一种材料的加工技术和工艺都蕴含着古往今来工匠们的经验和智慧。在本章中，我们学习了锉削、锯割、电子手工锡焊等基础操作,经历了每一个技能技法的体验和练习,以及了解了激光切割机和三维打印机。我们还学习了利用合适的工具和工艺进行材料加工、制作技术作品或部件，实现技术设计方案。\n产品的制作过程要经过零件或者部件的装配才能完成。在装配过程中，整机组装是装配工艺的重要组成部分。整机组装的零配件必须经过严格检验。整机组装的过程,伴随着检验和调试。技术产品的设计性能能否最终实现,整机组装和调试至关重要。本章内容框图如图 3-62所示。\n图3-62 技术设计方案的实现\n## 本章学习评价表\n学科\n核心素养\n课程内容/实践项目方案实现的材料技术意识工艺技术基础\n技术产品的制作、组装与调试\n方案实现的材料\n工程思维\n工艺技术基础\n技术产品的制作、组装与调试\n方案实现的材料\n创新\n设计\n工艺技术基础\n技术产品的制作、组装与调试\n方案实现的材料\n图样\n表达\n工艺技术基础\n技术产品的制作、组装与调试\n方案实现的材料\n物化能力\n工艺技术基础\n技术产品的制作、组装与调试\n## 评价指标\n能结合某一材料的发展,分析其对当前及今后的社会、文化、经济、环境等可能产生的影响\n能在某一加工过程中,恰当处理人技关系,形成规范、安全的技术习惯\n能结合某一加工工艺的分析,形成对技术的理性态度和评价能结合循迹小车组装过程的分析,形成对技术的理性态度和评价\n通过材料选择的过程,初步进行设计方案的多因素分析,了解比较、权衡、优化等系统分析方法\n在某一类技术加工体系中,能解释某一具体工艺环节对加工质量是如何影响的,形成初步的工程意识与思维\n在循迹小车的调试过程中,能分析影响小车循迹的因素,尝试通过改变输入和干扰等对循迹效果进行优化\n能尝试用不同的材料解决同一个技术问题,并能说明理由能尝试用不同的加工工序解决同一个技术问题\n能选择用适当的方法解决循迹小车组装与调试中出现的问题能识读简单的机械图,辨析材料的连接形式\n能识读机械零件图和电子电路图等,并能完成加工\n能识读一般的机械零件图和简单的电子电路图等,按照简单的装配图进行装配\n在实施设计方案的过程中,能从环境、经济、质量、美学等方面考虑材料的使用\n能结合金工或木工等某一技术领域,掌握一些特殊材料的属性及加工方法,根据方案设计要求选择材料和工具,确定方案实现的时序和工序\n能分析设计方案,并根据方案设计要求选择合适的材料,具有初步的工具思维和工匠精神,完成天㧴摆件、锋匙收纳盒等作品的制作\n能分析设计方案,并根据方案设计要求选择合适的材料,具有初步的工匠精神,完成循迹小车的装配评价方式\n$\\begin{array}{lll}\\text { 自 } & \\text { 互 } & \\text { 师 } \\\\ \\text { 评 } & \\text { 评 } & \\text { 评 }\\end{array}$\n等级标准：A优秀、B良好、C合格、D待改进。\n## 第四章技术交流与评价\n在技术发明、技术革新和技术推广的活动中，需要通过技术交流提前发现设计的瑕疪、了解市场需求;需要通过技术标准保证设计思想、技术方案和技术产品在交流中的协同性和规范性;更需要通过技术试验及评价进一步发现问题、深化认识、推动技术进步与设计创新。\n通过本章的学习,你将理解设计中技术交流的意义、方式和内容,了解技术标准在技术革新、产品升级和抢占市场等活动中的关键作用,并学会通过技术试验对技术设计或技术产品进行检验和改进。在实践中学会如何从功用性、可靠性、创新性、文化性等角度来评价技术产品,并能认识到技术产品具有经济价值和社会价值,进而初步形成知识产权的保护意识,进一步培养或形成技术意识、工程思维通用技术学科核心素养。\n## 第 1 节 技术交流\n第 2 节 技术标准及试验\n第 3 节 技术评价\n## 第 1 节 技术交流\n## 学习目标\n1. 了解技术交流的意义。2. 知道技术交流的常用语言。3. 了解技术交流的内容。\n开放交流是实现彼此取长补短、相互促进、共同提高的重要途径,即你有一个思想，我有一个思想,交流后我们各有两个思想。技术交流是技术人员或组织之间相互提供、传递、利用科技成果和先进技术的活动，其目的是使技术方法、思想、观点得到沟通和交流。这一节,我们将学习技术交流的常用语言以及技术交流的内容,特别是技术产品的说明书。\n## 1 技术交流的意义\n技术交流是技术提供者、专家、用户等之间相互展示、沟通、交换技术成果的活动。\n在技术交流过程中，技术提供者需要准确、简明、完整地表达设计思想，展示技术方案的模型或原型，甚至是技术产品；倾听者也会对技术成果发表自己的观点和看法。\n通过技术交流可以找到设计的不足,发现存在的隐患,完善优化设计方案。通过技术交流还可以了解市场需求,面向社会推广技术成果，使其成为服务于社会的产品。\n## 2 技术交流的语言\n在技术活动中，实现展示、沟通、交换、借鉴的工具或方式,统称为技术交流的语言。其主要特征是表达形式直观、形象、通俗易懂；表达内容简单、明确；表达格式规范、统一；表达途径多种多样。常见的技术交流的语言种类及其应用汇总如表4-1所示。\n## 表4-1 技术交流语言种类及其应用汇总\n| 名称 | 应用 | 名称 | 应用 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 口头语言 | 面对面交流 | 文本语言 | $\\begin{array}{l}\\text { 各种技术文件,产品说明书,用户手 } \\\\ \\text { 册,药品说明书等 }\\end{array}$ |\n| 手语 | $\\begin{array}{l}\\text { 重噪声环境下或无法言语的人 ( 即聋 } \\\\ \\text { 业 ) 互相交际和交流思想 }\\end{array}$ | 旗语 | $\\begin{array}{l}\\text { 古代通信方式,现在是世界各国海军 } \\\\ \\text { 通用语言 }\\end{array}$ |\n| 技术图纸 | $\\begin{array}{l}\\text { 呈现复杂产品的设计方案和对设计进 } \\\\ \\text { 行详细说明（规范、直观、准确） }\\end{array}$ | 程序语言 | 用于人与计算机之间通信的语言 |\n| 模型或原型 | $\\begin{array}{l}\\text { 用于建筑物、建筑群的表示,以及地 } \\\\ \\text { 理、军事上的沙盘模型 (形象、直观) }\\end{array}$ | 技术图表 | $\\begin{array}{l}\\text { 用于统计数据的表达,呈现构思方 } \\\\ \\text { 案、比较方案等 }\\end{array}$ |\n| 技术演示 | $\\begin{array}{l}\\text { 常以计算机为载体,用多种媒体进行 } \\\\ \\text { 交流和表达的工具 (动态化、虚拟 } \\\\ \\text { 化、直观) }\\end{array}$ | 技术符号 | $\\begin{array}{l}\\text { 用规定的标志、符号来表示一些特殊 } \\\\ \\text { 的对象和要求 }\\end{array}$ |\n## 讨论 \\& 交流\n1. 想一想你日常生活中都接触过哪些技术交流语言?请你选择一种与传统的生活语言进行比较。2. 多样化的技术交流语言给人类文明发展带来了怎样的影响?请谈一谈你对此的看法和理解。\n## 3 技术交流的内容\n技术交流预期达到的两个目标是提前发现设计的不足和存在的隐患,以及了解市场需求和推广技术成果。因此,技术交流的内容需要从以下三个方面开展。\n## 一、交流设计思想\n由于参加交流的人员知识背景、经验和分析问题角度的不同,通过彼此的思想交流极有可能提前发现设计的不足和存在的隐患。交流设计思想实现的途径主要为技术方案讨论和演讲汇报，如图 4-1 所示是交流设计思想。\n图 4-1 交流设计思想\n## 二、交流技术成果\n当设计者或技术人员完成了其设计的预期产品时,他们需要将产品的具体功能和应用场景与潜在的用户进行交流,达到了解市场需求和推广技术成果的目标。实现的途径主要有样机、模型、产品、设计文档、正式论文、报告、产品说明书等。其中产品说明书是与用户交流的最常用、最可靠的方式。\n## 三、产品说明书\n传递产品的详细技术信息,可以通过产品说明书或用户手册。让用户正确地使用产品、全面地了解产品功能和注意事项。因此,产品的生产者必须提供产品说明书或用户手册。\n产品说明书一般由标题、正文和其他信息组成,具体如表4-2 所示。\n## 表4-2 产品说明书结构和内容\n| 结构 | 包含的具体内容 |\n| :---: | :---: |\n| 标题 | 商标、型号、货名以及“说明书”或“使用说明书” |\n| 正文 | 一般包括构造、性能、适用范围、技术参数、安装、使用方法、注意事项等 |\n| 其他信息 | 商标、厂家名称、地址、电话、邮编、代号或批准文号、照片或图片等 |\n感谢您使用本产品!使用产品之前请仔细阅读本产品使用说明书,以便您正确合理地使用产品。请妥善保管好产品使用说明书。\n## 1. 安装说明\n将旋转拖把的面板平整地放置在地上,然后将拖把盘对准拖把头,以垂直状态按下,用脚轻轻踩下拖把盘，当听到咔嚓一声响的时候，即可完成旋转拖把的安装工作。\n产吕实物图\n拖把结构示意图\n水桶结构示意图\n## 2. 使用说明\n使用前请确认拖把杆各部件、组件之间结合严密。使用旋转拖把打扫房间时可以自行调整角度为 $45^{\\circ}、90^{\\circ}、180^{\\circ}$ 等,轻轻松松就可以把死角清理干净。\n## 3. 清洗和脱水说明\n将旋转拖把放到水龙头下冲洗干净,然后放到附带的水桶里,轻踩踏板,就能快速把水用干。\n## 4. 更换布条\n旋转拖把使用一段时间后,布条可能会出现磨碎的现象,需要及时更新布条。用脚踩住上圆盘边缘的布条,方向一定要和螺丝的方向相同,然后紧握住拖把朝身体反方向推动,就可以让圆盘和布盘分离开了。\n## 5. 旋转拖把的保养\n（1）使用旋转拖把后，一定要搓洗干净并拧干放置通风处，以免发臭，产生异味。\n（2）使用旋转拖把后,如果发现拖把上有毛发桼住,请使用刷子协助清理干净,或等到拖把干燥时再用胶带黍除。\n(3 ) 为保持居家清洁卫生,建议每2 3个月更换一次拖把头。\n## 思考＆练习\n按照表4-2产品说明书的结构和内容要求,并参考上述产品说明书案例,请你给爬楼梯手拉车或循迹小车编写作品说明书。\n## 第 2 节 技术标准及试验\n## 学习目标\n1. 了解技术标准的定义、分类及其适用范围。2. 知道技术试验的内涵和分类,学会设计简单的技术试验方案并实践。3. 学会记录试验数据,并能够运用恰当的方法进行数据分析。4. 掌握试验报告的写作格式,知道内容要求。\n技术成果的推广应用是技术创新的最终目的，也是衡量一个技术开发创新项目成败的尺度。新技术成果能被大范围应用的前提是必须遵守该领域产业化的相关标准和规范,这是创新产品进入市场的保证。同时,新技术成果能否进入应用需要足够多的试验与试用,反复验证技术的可靠性、稳定性。这一节,我们将学习技术标准及试验,了解技术标准的种类,学会结合技术设计进行简单试验,以及试验数据记录和处理等。\n## 1 技术标准\n社会的进步和生产的发展提出了标准化需求并推动着标准化向前发展。人们的生活越来越依赖于标准。从日常的家居生活、科技创新、企业管理到国际市场、公共管理、环境保护，无一不与标准密切相关。但标准究竟是什么?本小节学习涉及标准的基本知识、概念。\n## 一、标准化\n标准化是指为了在既定范围内获得最佳秩序，促进共同效益,对现实问题或潜在问题确定共同使用和重复使用的条款以及编制、发布和应用文件的活动。标准化活动确立的条款,可形成标准化文件,包括标准和其他标准化文件,例如,GB/T 14692-2008《技术制图投影法》。标准化的主要效益在于为了产品、过程或服务的预期目的改进它们的实用性，促进贸易、交流以及技术合作。例如，汽车轮胎坏了,只需要去汽车修理店更换一个新轮胎,而不是报废整辆汽车。这就是标准化带来的效益。对标准化的本质可以从如下几个方面进一步理解。\n1. 标准化目的。标准化是为了在既定范围内获得最佳秩序,促进共同效益。“既定范围内” 表明了标准化活动范围,例如,国际标准化是指在全球范围内的标准化,国家标准化是在一个国家范围内的标准化,企业标准化是在一个企业范围内的标准化。标准化关注的是“共同效益”，而企业标准化不仅要促进共同效益，更关注企业自身的效益。2. 标准化对象。标准化对象包括两个方面，现实问题或潜在问题，且具有共同使用和重复使用的特征。现实问题是指已经发生或存在的问题需要标准化,而潜在问题是指还没有发生或存在某些隐患的问题需要标准化。例如,对转基因潜在问题的标准化研究。3. 标准化活动。标准化不是一个孤立的事件,它是一项有目的、有组织的活动。活动是有过程的,且过程是循环往复、螺旋式上升的。每经过一个循环，标准的水平就提高一步。4. 标准化原则。标准化活动过程需要遵循简化、统一、协调、优化等一般性原则。当标准化对象的多样性范围过大时,简化消除多余、可替换、低功能的环节就非常必要。在标准化活动过程中,需要消除不必要的多样化而造成的混乱，建立共同遵循的统一秩序。为使整体功能最佳,系统中一个功能单元必须与其他功能单元进行协调。标准系统的构成因素及其关系通常有特定目标和限制条件,需要进行优化，使之达到最佳效果。5. 标准化成效。标准化活动的结果是产生标准，包括技术规程、规范等。制定标准、组织实施标准,以及对标准制定、实施进行监督是标准化活动的主要任务。标准化效果是通过标准的实施来完成的。一个好的标准要在生活、生产实践中得到应用或者实施，才能发挥它的实际价值。\n## 二、标准及其种类\n标准是指通过标准化活动，按照规定的程序经协商一致制定,为各种活动或其结果提供规则、指南或特性，供共同使用和重复使用的文件。对标准概念可以从如下几个方面进一步理解。\n1. 标准来源。标准是人类对客观事物规律认识的经验结晶，是科学、技术和经验的综合成果。这里的“经验” 是成功经验,失败的经验不能写到标准里去。“协商一致” 是要求执行标准各方达成一致,一般要求相关成员四分之三以上通过。这样制定的标准才具有可执行力，得到有关成员方的有效实施。2. 标准时效性。随着科技进步,标准不断发展变化。因此,标准具有一定的时效性。标准不断修订就是要吸收最先进科学、技术成果和成功经验,使标准与科技发展、人类对客观事物规律认识的水平相协调。标准是规则、指南或特性,统一是标准的本质。标准的统一程度应该与现代科技发展水平一致。3. 标准种类。标准具有为各种活动或其结果提供规则、指南或特性,并且具有共同、重复使用的特性。依据活动范围或其结果范围，标准可以分为中国标准、外国标准和国际标准。按照管理层级,中国标准又分为国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准;而依据标准化对象,标准也可以分成基础标准、方法标准、产品标准以及工作标准,如表4-3所示。按照贯彻方式，我国标准还可以分为强制性标准和推荐性标准，分别用“GB” 和“GB/T” 表示。例如,GB 31650-2019《食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量》是国家强制性标准。\n## 表4-3 技术标准的种类\n| 划分方法 | 标准种类 | 说明 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 按照层级管理 | 国家标准 | 由国务院标准化行政主管部门制定,在全国范围内统一的技术要求 |\n| | 行业标准 | 各主管部、委（局）批准发布,在该部门范围内统一使用的标准 |\n| | 地方标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 由省、自治区、直辖市行政主管部门制定,并报国务院相关主管部 } \\\\ \\text { 门备案，在该地区范围内统一使用的标准 }\\end{array}$ |\n| | 团体标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 由团体按照团体确立的标准制定程序自主制定发布,由社会自愿采 } \\\\ \\text { 用的标准 }\\end{array}$ |\n| | 企业标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 由企业制定,由企业法人代表或法人代表授权的主管领导批准、发 } \\\\ \\text { 布的技术标准 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 按照标准化 } \\\\ \\text { 对象 }\\end{array}$ | 基础标～ | $\\begin{array}{l}\\text { 在一定范围内作为其他标准的基础并普遍使用,具有广泛指导意义 } \\\\ \\text { 的标准 }\\end{array}$ |\n| | 方法标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 以试验、检查、分析、抽样、统计、计算、测定、作业等各种方法 } \\\\ \\text { 为对象制订的标准 }\\end{array}$ |\n| | 产品标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部要求所制订的 } \\\\ \\text { 标准 }\\end{array}$ |\n| | 工作标准 | $\\begin{array}{l}\\text { 对标准化领域中需要协调统一的工作事项所制定的标准,或对工作 } \\\\ \\text { 的范围、责任、权利、程序、要求、效果、检查方法等所做的规定,} \\\\ \\text { 或按工作岗位制定的有关工作质量的标准 }\\end{array}$ |\n## 三、标准在产品设计、生产中的作用\n标准是质量之母,质量是企业之魂。经济社会发展的实践证明,标准在提高产品、工程、服务质量,保障人身财产安全健康,促进产业和社会可持续发展，维护市场秩序，促进贸易等方面都发挥着重要作用。例如，我国秦朝时实行“车同轨”“书同文”，统一全国的度量衡制度和币制，是中国古代标准化史上浓墨重彩的一笔，促进了沟通交流和经济贸易，提升了国家治理能力。1841年，英国机械工程师惠特沃思建议采用统一的螺纹尺寸 ( 惠氏螺纹 ) 并很快被英国和欧洲各国采用，为第一次工业革命做出重要贡献。标准在产品设计、生产中的作用具体可归纳为以下几个方面。\n1. 保证质量，保障安全,维护消费者权益。2. 规范市场秩序。3. 促进贸易发展。4. 引导产业发展，优化产业结构。5. 促进科研成果和技术创新成果的推广应用。6. 有利于保护环境和合理利用资源，推动社会可持续发展。\n## 四、标准的发展趋势\n随着经济的发展，社会的进步和科学技术的突飞猛进，标准的对象越来越多，标准的水平越来越高，标准的应用越来越广。标准的发展趋势可归纳为以下几个方面。\n1. 标准的应用领域不断扩大。按照现行《中华人民共和国标准化法》的规定，标准涵盖了工业、农业、服务业和社会事业等领域，不仅仅局限于技术领域。2. 标准走向国际化。随着经济全球化和贸易国际化的发展，各国越来越重视把本国标准和要求提升为国际标准,不断扩大影响,占有市场，维护本国利益。3. 制定、修订标准的速度不断加快,标准的文件形式更加多样。为了适应市场的需求,制定标准机构不断加快制定、修订标准,并采用多样的文件形式,便于用户采用。例如,出版技术规范、技术报告、技术协议等。\n## 移动通信技术标准\n移动通信技术正在给我们的社会生活带来巨大的变化,如图4-2所示。\n智能家居智能农业\n工业控制\n环境监测\n在过去的数十年中,移动通信技术经历 1G、2G、3G和4G等发展阶段,如图4-3所示。从4G 向5G 演变时,5G带来的关键变革主要有更快的速度,同时容纳更多用户的能力,更低的网络时间延迟。它既能够给每个设备提供更快的网络速度,又能满足极高密度设备联网的负荷,同时还能降低数据的网络延迟。\n图4-3 从 $1 \\mathrm{G}$ 到 $5 \\mathrm{G}$\n在移动通信技术的演进历程中，我国依次经历了“2G跟踪，3G突破，4G同步”的各个阶段。在5G 时代,我国立志于占据技术制高点,全面发力开展5G相关工作。在5G 标准制定过程中,我国运营商、设备商占据了主导地位。2016年11月,在第三代合作伙伴计划 ( 3GPP ) 会议的5G 短码方案讨论中,中国华为公司主推的极化码方案,成为 $5 G$ 控制信道场景编码的最终方案。这是我国通信史上举世瞩目的成就。\n在移动通信技术标准领域,竞争还在继续,暗潮涌动之下是各国在技术实力、凝聚力、知识产权等综合实力的较量。\n## 讨论 \\& 交流\n请你结合移动通信技术标准,谈一谈技术标准对国家的重要意义、价值和关键作用。\n## 2 技术试验\n技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动属于技术试验。\n技术试验与科学实验有共同之处，它们都是人类认识自然、利用自然的探索性实践活动。\n## 一、常见技术试验的种类\n在技术发展的漫长历史中，人们总结了许多成熟的技术试验方法，常见技术试验的种类如表 4-4 所示。\n## 表4-4 常见技术试验的种类\n试验种类\n优化条件试验\n状态预测试验\n结构功能试验\n信息试验\n模拟试验\n移植试验\n## 说明\n已知被试对象的性质、结构和所预期的表现状态，寻求最佳条件或条件组合。例如，袁隆平进行杂交水稻的培育\n已知被试对象的结构、性质和输入条件的变化，预测对象将发生什么变化。例如，天气预测\n改变对象的结构,寻求表现状态或功能的变化。例如，桥梁的静力加载试验\n主要用于分析测量、识别精度，以及选择、处理方法对试验结果的直接影响。例如,机器人功能试验\n通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。例如，汽车整车碰撞试验\n在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一个物体移植到另外一个物体。例如，果树嫁接，移花接木\n技术试验是从多方面、多角度地检验材料和产品性能的技术手段。同一个试验，从不同的角度分析也可能同时属于不同的试验类型，例如，汽车碰撞试验既是模拟试验，又是结构功能试验，同时也是破坏性试验。当然,试验方法也不局限于上面提到的方法。二、技术试验在设计中的作用\n技术试验不仅是为技术研究和技术开发提供重要科学资料和各种数据的重要环节,更是对设计方案的检验。它在设计过程中的核心作用如图4-4所示。\n图4-4 技术试验在设计中的作用\n案例\n嫦娥探月工程试验\n我国的月球探测工程，如图4-5所示,以嫦娥命名,嫦娥工程分三期，简称为绕、落、回。绕月，即发射我国第一颗月球探测卫星，实现首次绕月飞行，这一目标于2007年 10 月由嫦娥一号卫星的发射顺利实现;落月,即发射月球软着陆器,并携带月球巡视勘察器 (俗称月球车) 在着陆器落区附近进行就位探测,2019年1月 3 日嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极区域的冯·卡门环形山,实现了人类探测器首次在月球背面软着陆;返月，就是返回月球表面特定区域并进行采样然后将月球样品带回地球,在地面上对样品进行详细研究。截至目前,中国的嫦娥系列月球探测试验均完成了卫星关键技术研究和论证工作,为人类和平使用月球迈出了新的一步。\n图4-5 中国探月工程\n## 三、技术试验的实施\n进行试验时要按照图 4-6所示的步骤实施,这样才能确保技术试验顺利进行。技术试验是一个尝试、探索等实践性活动，实施时可能会经历许多次的失败,因此开展试验者必须具备颂强的毅力和严谨的态度。\n## 制订计划\n## 抽取样本可反映试验情况，抽取样本具有随机性和代表性\n进行为了数据准确,重复试验多次;出现异常现象,重复验证\n记录应保证完整性、真实性、科学性;出现异常数据,做明显标记和详细记录\n图4-6 技术试验过程流程\n## 案例\n## 应用拉伸试验判断橡皮筋质量\n一些简单的机械装置常利用橡皮筋拉伸、扭曲产生的弹性势能作为动力源,如橡皮筋动力小车 ( 图4-7) 和橡皮筋动力飞机 ( 图4-8)，具有取材方便、价格低廉、容易制作、易于调整的特点。同时整体装置的重量相对较轻、动力强劲,例如,在短距离竞速车模型中,橡皮筋动力车模型可以说是所有动力车模型中速度较快的。\n图 4-7 橡皮筋动力小车\n图 4-8 橡皮筋动力飞机\n但在实际应用中,橡皮筋动力车提供动力的时间不够长,车上不宜安装复杂的设备,其行驶的距离由橡皮筋的弹性势能存储能力决定,影响因素包括: 橡皮筋质量好坏、粗细规格和长度 (或绕圈数目),特别是橡皮筋 (易老化)的质量直接关系到提供动力的可靠性。请按照上面的试验实施步骤设计一个测试橡皮筋质量和弹性势能存储能力的技术试验。\n1. 试验目标\n(1) 探究弹力和橡皮筋伸长的定量关系,甄别所选橡皮筋质量的好坏,为确定车子行驶指定距离需要缠绕多长橡皮筋提供定量参考。\n(2) 学会利用列表法、图像法分析研究技术试验中测量数据间的关系。\n2. 测试工具\n橡皮筋、砝码若干或已知重量挂物、铁架台(可选)、毫米刻度尺等。\n## 3. 测试方案及内容\n一种简单的试验测试装置示例如图4-9所示。试验时,将橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增减已知重量挂物，例如硬币。\n## 4. 进行试验\n测试不同原长和不同直径橡皮筋的形变特性。每增减一个挂物均记下对应的橡皮筋伸长量,并设计合理的表格记录试验数据。\n5. 记录分析数据\n根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量 $\\Delta l$ 与拉力 $F$ 关系的图像,同时拟合分析试验测试结果。\n6. 得出结论\n根据试验数据,分析不同长度和直径的橡皮筋伸长与所受拉力关系的测试结果,并判断橡皮筋质量的好坏和估算弹性势能存\n图 4-9 试验测试装置示例储能力。\n## 设计 \\& 操作\n## 测试循迹小车直线行驶试验\n前期课堂上,大家设计并加工组装出了循迹小车,如图 4-10所示,且实现了沿轨道循迹行驶的功能。如果需要循迹小车直线行驶,那么循迹小车在前行中可能出现跑偏的情况,\n图 4-10 循迹小车正面图\n图 4-11 循迹小车反面结构图跑出一段距离之后偏离原来直线。一般产生该情况的可能原因是什么呢?下面通过试验,来分析产生非直线行驶的原因,并通过直线行驶,调试有关参数,使循迹小车调整到最佳状态。\n请参考下面的试验步骤，测试你制作的循迹小车是否达到预期的直线行驶的技术试验。\n1. 试验目标\n（1）测试制作的循迹小车直线行驶性能，并分析非直线行驶产生的原因。\n(2) 学会利用列表法、图像法分析研究技术试验中测量数据之间的关系。\n2. 测试工具\n循迹小车、平整大桌台、游标卡尺、卷尺等。\n3. 测试方案及内容\n调试循迹小车某一个参数,例如,左、右车轮偏离底板中心线的距离 $\\Delta L R=L-R$,左、右轮子的周长误差值 $\\Delta S$,左、右轮子安装位置是否平行（两齿轮箱相邻边前、后端之间距离差 $\\triangle A B=A-B$ ) 等（图 4-11)。试验测试示例如图4-12 所示。试验时,初始设定循迹小车沿着直线运动,让循迹小车运行一段固定距离,根据形成的轨迹可以定量表征小车的非直线行驶特性。\n图 4-12 试验测试示例\n## 4. 进行试验\n调试或固定循迹小车某一个参数,用直尺或卷尺测量循迹小车每次行驶 $x$ 距离,偏离预定直线的偏移量 $\\Delta x=L^{\\prime}-L_{0}$ ( 图 4-12)，将测试数据填入表 4-5。\n以下步骤 5 和 6 请在学习了“2.3 试验数据记录与分析”以后再完成。\n5. 记录分析数据\n根据测量数据,作出测试循迹小车行驶距离与偏移量 $\\Delta x$ 的图像,同时拟合分析试验测试结果。\n## 6. 得出结论\n根据试验数据,分析非直线行驶产生的可能原因,并给出你的解决思路或方案。\n## 表4-5 循迹小车行驶距离 $x$ 与偏移量 $\\Delta x$ 的测试数据\n## 3 试验数据记录与分析\n一、试验数据的记录\n数据记录要遵循真实性与科学性的原则。真实性要求记录的数据必须是末经篡改的原始数据,记录必须清晰准确。科学性要求严格按照程序进行试验,试验方法正确,测量过程规范,记录的数据符合要求,注意有效数字的读取。\n试验前要熟悉掌握各种测试工具的使用,试验中除记录数据外,还要记录试验环境的温度、所用仪器的型号与编号、试验过程中遇到的问题与故障等。\n## 二、试验数据的分析\n丰富的科学信息往往隐藏在原始数据中，如何正确分析数据进而揭示出其背后的规律至关重要。\n## 1. 测量与误差\n测量是指将待测量与选作标准的同类量对比,得到倍数关系的过程,该倍数称为测量值。测量值除数值外,还必须有单位。测量值与其真实值之差称为误差,误差有正有负。由于真实值不可能确切知晓,一般是用同等条件下多次重复测量的算术平均值来代表真实值。\n## 2. 数据处理方法\n对原始数据进行正确处理,才能发现隐含其中的规律和可能存在的问题,因而数据处理非常重要。数据处理方法有多种,常见的有列表法、作图法、曲线拟合。下面以测量两根弹性橡皮绳 ( 原长均为 $60.00 \\mathrm{~cm}$,直径分别为 $0.50 \\mathrm{~cm}$ 和 $0.60 \\mathrm{~cm}$ ) 在不同拉力下的伸长量为例来说明。\n(1) 列表法。\n列表法是将原始数据填人二维表格,可简单明了地表示出两组测量量之间的关系。表4-6为多次测量的原始数据,从中可看出列表法有如下要点。\n(1) 根据试验内容设计合适的表格,并给出标题。\n(2) 写明每组数据的意义,并给出单位。\n(3) 数据本身要符合读数规范,正确反映有效数字。\n## 表4-6 橡皮筋伸长量与拉力关系测量数据\n| 砝码质量/g | 第 $n$ 次测量直径 $0.50 \\mathrm{~cm}$ 橡皮筋的伸长量 $/ \\mathrm{cm}$ | | | | | 第 $n$ 次测量直径 $0.60 \\mathrm{~cm}$ 橡皮筋的伸长量 $/ \\mathrm{cm}$ | | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | $n=1$ | $n=2$ | $n=3$ | $n=4$ | $n=5$ | $n=1$ | $n=2$ | $n=3$ | $n=4$ | $n=5$ |\n| 200 | 1.89 | 1.99 | 1.89 | 1.89 | 1.99 | 0.51 | 0.61 | 0.69 | 0.65 | 0.62 |\n| 300 | 3.72 | 3.51 | 4.03 | 3.79 | 3.75 | 1.71 | 1.79 | 1.81 | 1.69 | 1.81 |\n| 400 | 5.81 | 5.79 | 5.79 | 5.85 | 5.79 | 2.79 | 2.83 | 2.81 | 2.99 | 3.11 |\n| 500 | 7.89 | 7.99 | 7.99 | 8.29 | 8.21 | 4.75 | 4.79 | 4.59 | 4.72 | 4.69 |\n| 600 | 10.77 | 10.81 | 10.75 | 10.79 | 10.81 | 6.71 | 6.81 | 6.79 | 6.82 | 6.69 |\n| 700 | 14.99 | 14.89 | 14.81 | 14.79 | 14.75 | 9.31 | 9.49 | 9.29 | 9.35 | 9.39 |\n| 800 | 18.29 | 17.99 | 17.99 | 18.25 | 18.49 | 10.89 | 10.79 | 10.75 | 10.49 | 10.79 |\n表4-7 是将五次测量的数据取算术平均值后得到的结果。\n## 表4-7 橡皮筋伸长量与拉力关系\n| 砝码质量 $/ \\mathrm{g}$ | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 拉力 $/ N(g$ 取 $10 \\mathrm{~N} / \\mathrm{kg})$ | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |\n| 伸长量平均值 $/ \\mathrm{cm}$ | 细 $(0.50)$ | 1.93 | 3.76 | 5.81 | 8.07 | 10.79 | 14.85 | 18.20 |\n| | 粗 $(0.60)$ | 0.62 | 1.76 | 2.91 | 4.71 | 6.76 | 9.37 | 10.74 |\n( 2 ) 作图法。\n作图法是将两列数据以图线的形式直接在坐标轴上直观表达出来。作图法直接可视化数据,对于个别明显偏离的数据点,可直观看出,便于分析原因,合理取舍。作图法有如下要点。\n(1) 选取合适的坐标纸,一般为直角坐标纸,确定横纵坐标轴,横坐标代表自变量,纵坐标代表因变量,在坐标轴中部注明测量量名称、符号及单位,单位加在括号内。\n(2) 确定坐标轴比例和分度。坐标纸的最小格应是能精确读取的最后一位。举例来说,由上表数据可知能精确测得的最小分度是毫米，因而坐标纸的最小一格长度应该代表 1 毫米。\n(3) 标出数据点,若有不同数据画在同张表格时,要用不同符号区分，如 $\\odot$ O、+、$x$ 等。\n(4) 连点成线,用直尺将数据点连成一条平滑、细且清晰的直线，尽可能使数据点位于直线上或均匀分布在直线两侧。\n(5) 写出图线名称及必要说明。在坐标纸顶部或横坐标下方写上图名,并在空白处加些必要说明,如试验时的温度。\n(3) 曲线拟合。\n选择合适曲线类型来拟合测量数据并得到两组数据之间定量公式关系的方法称为曲线拟合,它可避免作图法在绘制过程中可能引入的误差。当拟合曲线为直线时,称为线性拟合。线性拟合可在 Word中实现，过程如下。\n(1) 打开Word，点击“插人”下属的“图表”,选择“XY（散点图 )”,并点击“确定”,弹出一个表格。\n(2) 将两组数据填人表格后，关闭表格，双击图表后,点击“添加图表元素”，选择“趋势线”下属的“线性 (L)”。\n图4-13 不同粗细橡皮筋伸长量与拉力关系 (3) 双击图表中出现的直线,在出现的“趋势线选项” 中,勾选“显示公式”即可。\n在图 4-13 中,$y$ 与 $x$ 的关系式是按照上述方法得到的两根不同粗细橡皮筋的伸长量与拉力关系的拟合方程,$x$ 前系数的倒数即表示橡皮筋的劲度系数。在图 4-13 中,线性拟合线不过“0”点,我们在中学物理橡皮筋实验中也观察到这一现象,主要是因为橡皮筋的伸长与它的截面积的减小、拉伸方式等因素有关。\n## 设计 \\& 操作\n请同学们根据学会的试验数据记录与分析,完成在“测试循迹小车直线行驶试验” 中的记录分析数据和得出结论部分。\n## 4 试验报告\n根据前面的试验及数据分析,本节即可完成试验报告。试验报告的内容一般具有如下几个部分，如图 4-14所示。\n- 介绍试验的研究对象及目的\n- 概述需要试验的项目及内容\n- 介绍参与试验的小组成员及分工\n成员组成具体任务分工,如设计试验方案,模型或原型布置,照相与及分■ 摄像，数据记录与整理，数据分析与处理，执笔撰写等\n- 介绍试验标准、试验仪器及用品,相关的试验环境参数（如温度、湿度等 )\n- 试验内容及步骤，数据记录等\n- 分析试验数据,给出试验结果与经过数据处理后的图表\n数据外理\n及分析\n- 对结果进行分析,说明现象,简要分析产生该现象的原因\n- 总结试验得到的结论\n纵论与探穴\n- 对试验中遇到的问题进行讨论与说明\n图 4-14 试验报告主要内容\n## 第了节技术评价\n## 学习目标\n1. 初步学会从功用性与可靠性的角度去评价技术产品。2. 了解从技术的创新性与文化性角度去评价技术产品。3. 知道技术设计产品具有知识产权,理解知识产权的重要性和对其保护的必要性。4. 综合功用性、可靠性、创新性与文化性等评价,初步学会撰写评价报告。\n技术评价是对某项技术进行的全方位整体评价，需要从技术的功用性、可靠性、创新性、文化性等方面,对其潜在的经济价值与社会价值进行评价。产品是技术实现的载体，因而技术评价并不单纯地评价技术，而是贯穿融合在对技术产品及其设计过程的评价之中。\n## 1 技术的功用性与可靠性评价\n一个好的技术产品要能满足人类需求，需达到预定功用，且其功用的实现还要可靠。因此可从功用性与可靠性角度来评价技术。\n## 一、技术的功用性评价\n技术的目的在于应用，在于服务于人，因此功用性是技术评价中必须首要考虑的，是技术存在的根本。\n产品源于需求。从目标导向来看,功用性体现在是否实现了既定目标。如淋浴用防滑垫，如图4-15 所示,对其功用性评价在于是否起到了防滑的作用；又如医用保温箱，如图4-16所示，对其功用性评价在于是否达到设定时长下特定温度的保温作用。在此基础之上，如果要求医用保温箱还具有不间断温度监测、监测数据存储、温度显示及报警功能,则需要对这些增加的功能进行评价。\n图 4-15 淋浴用防滑垫\n图 4-16 医用保温箱\n从问题导向来看,功用性体现了技术产品在多大层面和多高层次上解决了现实中需要解决的问题。如宇航员在太空中需要用笔来记录各种数据，但由于太空环境的特殊性，如何设计出一款太空书写笔成了一个难题。\n## 课外实践\n20 世纪 60 年代美苏太空竞争高峰时期,有个关于航天的趣闻。据说,美国宇航局的科学家知道钢笔、圆珠笔无法在微重力环境下书写,便花费好几年时间及数百万美元,研发出一枝无须重力拉引墨水的原子笔。知道此事后的苏联人笑了笑，给美国宇航局寄了封信，上面写道:“何不试试铅笔?”如图 4-17所示。请思考讨论如下问题。\n1. 美国人是否真的犯了蠢?请通过调研了解此趣闻的真实性。2. 请从问题导向来分析,在太空上写字用笔可能会遇到哪些问题?如何解决?3. 请从功用性角度来评价,普通水笔、圆珠笔和铅笔，哪类能作为太空用笔?\n图 4-17 太空用笔之争\n## 一、技术的可靠性评价\n如果夏天对淋浴用防滑垫进行功用性测试，发现其具有较好的防滑效果,满足了功用性要求,可是到了寒冷的冬天,却发现组成防滑垫的材料性质发生了变化，失去了防滑效果。\n可见仅有功用性评价是不够的,还需要对产品的可靠性进行评价。可靠性体现在产品在一定时间和特定条件下无故障地实现其规定功用性的能力,如图 4-18 所示。\n图4-18 可靠性评价\n## 2. 特定条件\n随着环境和工作条件的改变,产品的可靠性会有所变化。例如,在某些酷热高温天气下,空调可能无法正常工作;同一型号的发动机在青藏高原运行,其可靠性与在上海会有较大不同；同一型号的新能源汽车,其续航里程在夏天和冬天也是不一样的。因此,产品也需要进行极端条件下的试验及破坏性试验。\n## 3. 规定功用\n规定功用指产品必须具备的功能及其技术指标。所要求功能的多少及其技术指标的高低,直接决定了产品可靠性指标的高低。例如,电风扇的主要功能有转叶、摇头和定时,是三个功能都要满足,还是只考虑叶片能转即可,其所得的可靠性评价结果是不同的。\n## 4. 无故障\n无故障要求在实现规定功用性的同时，不引起本身或者其他方面的故障。\n## 拓展阅读\n可靠性评价可以使用概率指标或时间指标来衡量,如可靠度、失效率、平均无故障工作时间等,如图4-19所示。\n可靠度：产品的可靠度是指产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率,是可以量化的指标。\n失效率：也称故障率，用希腊字母 $\\lambda(t)$ 表示,是一个工程系统或产品失效的频率,单位通常用失效次数小时。\n平均无障碍工作时间：即产品在操作使用或\n图4-19 典型故障曲线（浴盆曲线）示意图测试期间的平均连续无故障工作时间。在某些情况下，可靠性低的产品会引起安全问题，造成的危害甚至是致命的，因而可靠性评价不可忽视。\n## 案例\n## “挑战者”号事故及费曼的冰水试验\n美国东部时间 1986年1月28日上午11时39分，在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心上空刚起飞 $73 \\mathrm{~s}$ 的挑战者号航天飞机发生解体,机上7名人员全部遇难。事发后,美国宇航局成立了事故调查委员会,诺贝尔物理学奖获得者费曼教授应邀参与,他发现事故原因为右侧固体火箭助推器的 $\\bigcirc$ 型环密封圈在低温下失效所致。航天飞机发射当天清晨,地面温度仅为 $29^{\\circ} \\mathrm{F}\\left(\\right.$ 约-1.67 ${ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ ),而该 $\\mathrm{O}$ 型环在温度低于 $53{ }^{\\circ} \\mathrm{F}\\left(\\right.$ 约 $11.67^{\\circ} \\mathrm{C}$ ) 时，其㓞性就会发生显著变化。\n火箭上的每个 $\\mathrm{O}$ 型环都经过了耐热的特别设计,但唯独对低温寒冷环境没有特别考虑。在一次面向公众的电视直播会议上,费曼用尖嘴钳将 $\\mathrm{O}$ 型环变形后,置于冰水中,一段时间后取出,发现此时的 $\\mathrm{O}$ 型环失去㓞性,无法复原。这说明在此条件下 $\\bigcirc$ 型环性能的可靠性降低。\n## 讨论 \\& 交流\n1. 通过阅读上述案例,体会可靠性评价的重要性,并与身边的同学讨论一下你所理解的可靠性评价。2. 在功用性评价的思考与讨论中已得出结论,铅笔满足功用性要求,可以作为太空笔使用,而普通的圆珠笔和水笔则无法满足条件。请你再从产品可靠性的角度来评价一下,铅笔是否真的可以作为太空笔供宇航员使用?3. 通过检索查阅,再列举一些由于产品可靠性而导致重大安全问题的实例。\n## 2 技术的创新性与文化性评价\n技术产品除了满足人类的物质需求,还能满足人类精神文化的需求,其在设计过程中也融人了艺术元素,因而具有创新性、文化性等特质,可从创新性与文化性角度对技术产品进行评价。\n图 4-20 创新性评价\n## 一、技术的创新性评价\n创新可理解为利用现有的知识与物质基础,在社会进步和人类发展的需求下，改进或者革新出新元素、新事物、新方法、新产品、新模式的行为。\n技术产品领域的创新可分为技术创新和设计创新,最终目的是实现产品创新,如图4-20 所示。技术创新可以是对已有技术的更新改造，或开发出新技术。设计创新往往来源于理念上的创新，是基于已有的技术成果，通过巧妙构思、组合融合和创新思维，设计出具有新颖性、创造性和实用性的新产品。产品创新可来自技术创新，亦可来自设计创新,还可以来自二者的共同作用。\n## 案例\n## 无叶片风扇和骑栏花盆\n炎热夏季较为常用的日常生活用品为电风扇,无论落地扇、吊扇还是台扇,其最核心部件是电机驱动的叶片。但图4-21给出的电风扇却是无叶片的,具有一定创新度。可分析得到其创新性体现在如下几个方面。\n| 创新度 | $\\begin{array}{c}\\text { 产品视觉 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 独特性 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 安全感 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 环保价值 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 功能先进性 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 具体 } \\\\ \\text { 评价 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 简洁、时 } \\\\ \\text { 尚,流线 } \\\\ \\text { 美、清爽,} \\\\ \\text { 酷炫 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 无传统叶 } \\\\ \\text { 片但有风、} \\\\ \\text { 设计构思 } \\\\ \\text { 新颖 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 不会伤到 } \\\\ \\text { 手指,更 } \\\\ \\text { 安全,更 } \\\\ \\text { 人性化 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 无叶片旋转 } \\\\ \\text { 能耗低,更 } \\\\ \\text { 轻,节省叶 } \\\\ \\text { 片材料,节 } \\\\ \\text { 能环保 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 无须拆卸叶 } \\\\ \\text { 片擦洗灰 } \\\\ \\text { 尘,出风原 } \\\\ \\text { 理不同,风 } \\\\ \\text { 速平稳 }\\end{array}$ |\n图4-21 无叶片风扇\n花盆一般不能放在栏杆上,会有掉落的危险。图4-22是一种名为“骑栏花盆” 的新式设计,具有一定创新度。可分析得到其创新性体现在如下几个方面。\n| 创新度 | $\\begin{array}{c}\\text { 产品视觉 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 独特性 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 安全感 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{c}\\text { 功能先进性 } \\\\ \\text { 创新度 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 具体 } \\\\ \\text { 评价 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 稳重，悬空处独显一抹绿色风景线 } \\\\ \\text { 尚,流线 } \\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 底部分成两侧，中间镂空，养花功能不变 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 若重心降低且有安全扣、仿藤条编织，增大摩擦，搬花时不易滑落 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text {可直接放栏杆上，若为真藤条编织，则透气透水性好，无须底部开孔 }\\end{array}$ |\n图4-22 骑栏花盆\n## 二、技术的文化性评价\n技术产品是人类智慧的结晶,必然蕴含着设计者的美学品位、艺术追求、人文情怀、伦理价值等多方面的文化特性。对技术产品的评价需要从文化性角度来评价。如在第一章曾提到过的被称为\n图4-23 技术产品评价维度“东方之冠”的世博会中国馆，它屹立于黄浦江畔浦江之东，斗拱构造配着中国红，恢宏、大气、厚重，具有浓郁的中国特色，这是产品具有文化性的实例。\n对产品的创新性与文化性评价可概括在图4-23 所示的八个维度中,其中文化性体现在情感/文化创新维度里。每个维度还可以扩展，比如功能创新度，可分为功能喜好性、独特性、齐备性、先进性等，对于情感/文化创新度，可分为审美情趣、情感价值、价值观、语言文化、地域文化等。评价时可以根据具体的产品类型，参考借鉴。\n## 讨论 \\& 交流\n请你找出一些日常生活中的具有一定创新性或文化性的技术设计产品，与同学们交流分享。\n## 3 技术的知识产权与保护评价\n技术及产品的开发需要人力、物力的投人，技术及产品凝聚着发明人和设计者的智慧与劳动,它们的应用必然会带来经济价值和社会价值,必须要对其进行立法保护。这就需要从技术的知识产权与保护的角度对产品设计过程和最终产品进行评价。\n## 一、技术的经济价值\n技术产品的经济价值可以从成本、销售额、市场需求等方面来综合考虑。没有销售额或者销售额很微薄的技术产品没有经济价值。某些销售额小于成本,但市场需求或潜在市场需求很大的技术产品,可能暂时没有开发价值,但具有潜在的经济价值,随着末来科技发展或研发投人增加，可降低其成本，实现它的经济价值。\n## 二、技术的社会价值\n技术具有显著的社会价值，且其社会价值具有综合性，可从对社会文明的推动程度、人员就业、环境保护、伦理文化、艺术人文等方面进行衡量。\n从望远镜的发展历程可知,技术的社会价值可能十分巨大,但却需要时间来显现,要放在历史的长河中看待技术的社会价值。\n## 望远镜及其社会作用\n1608年，德国籍荷兰眼镜商汉斯・利伯希 (Hans Lipperhey ) 发明了一个小仪器一一望远镜。一年后,伽利略自制了一台望远镜并将它指向了天空,如图4-24所示。他发现月亮上竟也有山脉和陨石坑，天体并不完美。他还发现有四颗卫星绕着木星转,原来并不是所有的天体都绕地球转。这些发现进一步支持了哥白尼1543年提出的日心说,动摇了当时还在盛行的地心说以及黑暗中世纪以来的基督神说,客观上为当时的文艺复兴推波助澜,也成为现代科学的开端。谁也不会想到这个在当时看来并不起眼的技术发明竟然革新了人类对自身、对宗教、对宇宙的认识，推动了人类社会的重大变革，激起了人类对宇宙、对自身所处位置的思考。如今人类不仅拥有了从射电 (图4-25) 到X射线、从地基到太空等各波段全方位的望远镜,还拥有探测中微子、引力波等非电磁波的“望远镜”,人类认识宇宙的多信使时代已经来临,而这些全都离不开技术的应用。\n图 4-24 伽利略制造和使用过的望远镜 ( 仿 )\n图 4-25 中国天眼 500米口径球面射电望远镜全景图\n三、知识产权及其保护\n知识产权指权利人对其智力劳动所创作的成果享有的专有财产权利,是知识的所属权,通常只在有限时间内有效。技术的开发凝聚了发明人的智力劳动,因而具有知识产权。技术具有经济和社会价值，需要立法对其加以保护。知识产权保护相当于要给技术“付费”,有利于激发更多创新。2017年 4 月 20 日，我国最高人民法院首次颁布《中国知识产权司法保护纲要 $(2016-2020)》$,足见国家对知识产权保护的日渐重视。\n## 讨论 \\& 交流\n某同学说，通过立法保护知识产权，禁止了对新技术发明的模仿，这不利于新技术发明的推广，阻碍了社会的进步。请你思考为何这样的说法是不对的?你该如何让该同学认识到知识产权保护的必要性?可以小组辩论的形式展开讨论。\n## 4 评价报告\n前面已经学习了如何撰写产品说明书,也知道如何撰写试验报告。基于本节所学,就可以从不同视角和不同维度对技术产品设计过程及最终产品进行整体评价,写出评价报告。评价报告可以是自评报告，但更多的是从第三方的角度来公正、客观地评判技术产品。评价报告中应有定性评述,也要有定量衡量。技术评价报告没有严格统一的格式,对于各行各业的不同技术设计产品,评价报告格式不完全一样。较为完整的评价报告一般包括如图4-26所示的内容。\n- 对产品的简单描述\n产品简介。产品参数概述 (包括尺度、质量等,此部分来源于产品说明书)\n产品性能 •描述产品的性能，用途等\n立品试验简述产品试验,试验结果如何,是否满足要求结果\n图 4-26 完整评价报告的内容\n## 思考 \\& 练习\n请根据此处有关评价报告的内容,分组作业,写出循迹小车的最终评价报告,并在不同组中进行交流分享。\n## 本章小结\n技术设计过程需要通过技术交流来批判和改进，获得对作品客观、全面的评价和反馈。在技术交流活动中，需要运用丰富多彩的技术语言进行交流、表达和沟通，例如产品说明书、技术符号、技术图样、图纸、图表等。\n对于大众用户而言,通常难以与设计者直接交流获得设计产品的详细技术信息,只能通过产品说明书或用户手册来全面地了解产品的功能、注意事项和使用方法,因此要重视产品说明书的编写。\n在技术设计过程中，还需要遵守相关的技术标准,以保证设计产品的通用性、规范性和安全性。同时,技术试验,包括试验数据的记录与分析、试验报告的撰写,是技术设计研究中不可缺少的基本方法和手段,它对技术应用的实现提供了有力保障作用。技术试验可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误降到最低。\n对技术产品的评价是产品设计的最后环节，但也是不可或缺的重要环节。通过学习,要意识到可以从不同的角度和不同的维度来评价技术产品。产品的功用性与可靠性是产品必须达到的最低要求,可理解为满足使用者物质方面的需求,相对而言有较为统一的评价标准。产品的创新性与文化性则是在另一个维度,可理解为满足使用者精神层面的需求，当然创新本身也带来产品功用性、可靠性能方面的提高。相对而言,创新性与文化性评价的标准不唯一,且较难定量,但只要在评价过程中遵循同一标准，还是能够在一定程度上进行评价。\n一项技术产品的问世需要人力、物力的成本，凝聚了发明人的智慧与劳动，具有经济价值和社会价值,需要对其进行知识产权的保护。同学们要深入理解知识产权的保护在实质上是促进而不是阻碍科技文明的进展,进而能在今后自觉尊重他人的知识产权，并形成知识产权自我保护的意识。\n学完全书内容后,同学们要能在前期设计、制作实现、产品试验、评价等基础上,形成对最终产品的整体评价,并写出一份简单的评价报告。本章内容框图如图 4-27 所示。\n图4-27 技术交流、试验与评价\n## 本章学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心 } \\\\ \\text { 素养 }\\end{array}$ | 课程内容/实践项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | | $\\begin{array}{l}\\text { 自 } \\\\ \\text { 评 }\\end{array}$ | $\\frac{\\text { 互 }}{\\text { 评 }}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 师 } \\\\ \\text { 评 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 技术 } \\\\ \\text { 意识 }\\end{array}$ | 技术交流 | 了解技术交流的意义和价值 | | | |\n| | | 知道技术交流的常用语言 | | | |\n| | | 了解技术交流的内容 | | | |\n| | 技术标准及试验 | 了解技术标准的定义及分类 | | | |\n| | | 学会技术试验的数据记录及分析 | | | |\n| | | 掌握技术试验报告的写作格式 | | | |\n| | 技术评价 | 初步学会从功用性和可靠性去评价技术产品 | | | |\n| | | 了解从创新性和文化性去评价技术产品 | | | |\n| | | 初步学会撰写技术产品评价报告 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 工程 } \\\\ \\text { 思维 }\\end{array}$ | 第五代移动通信技术标准 | 了解我国的技术水平和贡献 | | | | | | |\n| | 嫦娥探月工程 | 了解工程分几个阶段及每个阶段的试验目标 | | | |\n| | 天文望远镜发展史 | 了解望远镜利用了哪些技术 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 创新 } \\\\ \\text { 设计 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 应用拉伸试验判断橡 } \\\\ \\text { 皮筋质量 }\\end{array}$ | 能应用拉伸试验判断橡皮筋质量 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 物化 } \\\\ \\text { 能力 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 循迹小车直线行驶 } \\\\ \\text { 试验 }\\end{array}$ | 能完成循迹小车直线行驶试验 | | | |\n等级标准：$\\mathrm{A}$ 优秀、$\\mathrm{B}$ 良好、$\\mathrm{C}$ 合格、$\\mathrm{D}$ 待改进。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":193,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC1lVbj_NFzfG0aV"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章三维打印原理\n三维打印,又称3D（Three-Dimensional）打印。随着三维打印技术的发展,许多应用领域都出现了三维打印的产品,小到钥匙扣,大到航天设备上的某个特殊部件,三维打印产品在我们生产生活中的应用日渐增多,三维打印产品的设计与制造也成为一个新兴产业。\n通过本章的学习,你将了解三维打印技术的原理、发展历程和应用领域,理解三维打印技术应用的普遍性,了解基于熔融沉积成型工艺的三维打印机的运行过程和所受的技术限制,了解获得三维打印模型数据的途径,知道如何正确、安全地操作三维打印机，逐步提升技术意识。\n## 第 1 节 三维打印技术概述\n第 2 节 三维打印机的操作\n## 第 1 节 三维打印技术概述\n## 学习目标\n1. 了解三维打印技术的历史。2. 了解三维打印技术的原理。3. 了解三维打印技术的应用领域。\n任何一门新技术的形成都不是一蹴而就的,都会经历一个从出现到日渐成熟的发展过程。三维打印技术从构想萌芽到快速发展经历了一个多世纪的时间,它将为各行各业带来新的发展机遇。\n目前,运用三维打印技术 (图1-1) 制造产品与传统制造技术 ( 如车、铣、磨、钻等,如图1-2所示) 相比,具有产品造型结构多变、耗材利用率高、生产过程简化、成型速度快等许多优势,但同时也存在生产成本高、打印时间长、材料选择面窄、制造效率不高等一系列的问题。究竟什么样的产品适合运用三维柩印技术制造?\n图 1-1 三维打印技术\n图 1-2 传统制造技术\n判断一个产品是否适合运用三维打印技术制造,首先要了解三维打印技术的原理。\n## 一、三维打印技术的原理\n三维打印技术，又称为增材制造技术，属于快速成型技术的一种。制作蛋糕时的裱花过程就是增材制造的一种形式。三维打印技术是以数字模型文件为基础,通过逐层打印可䵑合材料（如特殊蜡材、粉末状金属或塑料等）构造三维物体，概括地讲就是“分层制造，逐层叠加”。三维打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制、生物、医学等技术相结合,是一种新型的制造工艺。随着时代的发展,利用三维打印技术,可以将虚拟的数字模型快速地制造出来，得到个性化的产品，尤其是形状复杂、结构精细的物体。\n## 拓展阅读\n制造技术除了增材制造技术，还有等材制造\n技术和减材制造技术。等材制造技术是指在制造过程中，基本上不\n改变材料的量，或者改变的量很少。典型的等材\n制造技术有铸造、焊接、锻压等。减材制造技术是指对毛坯进行加工，去除多\n余的材料，使毛坯由大变小，最终形成所需要形状的零件。典型的减材制造技术有车削加工、钻\n削加工、磨削加工等金属切削加工技术。相对于传统的等材或减材制造技术，增材制\n造技术即三维打印技术，是采用将材料逐层累加\n的方法制造实体零件的技术，是一种“自下而\n上”的制造方法。\n## 案例\n## 运用传统手工技术与三维打印技术制作牙冠\n运用传统手工技术制作牙冠 ( 图 1-3 ),首先要根据患者的口腔印模灌注出石膏模型，其次根据石膏模型制作出烤瓷牙的蜡型,最后进行金属牙冠的铸造,主要包括铸道安装、包埋、失蜡、铸造等步骤。\n在加工过程中,制作蜡型的蜡容易收缩变形;在后续的热加工环节,铸造牙冠的金属材料也会产生变形。因变形引发尺寸偏差的牙冠,需要返工,致使患者的就医时间增加,牙冠的加工成本增加。运用传统手工技术制作牙冠的效果主要取决于牙科技师个人技术和经验。\n图 1-3 牙冠\n三维打印技术制作的牙冠采用金属粉末为加工材料,通过数字化口腔模型扫描、建模、三维打印等步骤完成制作。在口腔模型的扫描、建模之后，金属牙冠的生产全部是由数字化技术来完成的。\n传统手工技术与三维打印技术制作牙冠的工艺步骤比较如表1-1所示。\n## 表1-1 传统手工技术与三维打印技术制作牙冠工艺步骤比较\n传统手工技术印模/模型、蜡型、铸道安装、包埋、失蜡、铸造、表面处理、饰面、完成\n## 讨论 \\& 交流\n通过牙冠的制作案例,结合三维打印原理,你认为三维打印产品与传统手工产品在制作工艺上有何区别?\n## 二、三维打印技术的应用领域\n三维打印技术可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或零件,为原型和零件的制作、新设计思想的校验等提供了一种高效率、低成本的实现手段。随着制造业技术的进步，三维打印技术在各行各业中的应用将会越来越广泛。现在，它在消费电子产品、汽车、航空航天、医疗、军工、地理信息、艺术设计等方面都得到了广泛的应用。在不久的将来，三维打印机也会像计算机、手机和互联网一样进人我们的学校和家庭。\n## 案例\n## 行业创新\n## 三维打印乔梁\n2019年1月12日,一座大规模的三维打印㴯凝土桥梁在上海落成启用,如图 1-4所示。这座桥长 $26.3 \\mathrm{~m}$,拱长 $14.4 \\mathrm{~m}$,宽 $3.6 \\mathrm{~m}$,借鉴了我国古代赵州桥的单拱承重结构。该桥采用三维实体建模进行设计，桥体由桥拱、桥栏板、桥面板三部分组成。前期通过三维打印技术耗时 $450 \\mathrm{~h}$ 完成全部构件的打印，后期运用现代施工技术进行拼装。与同等规模的普通桥梁相比，三维打印桥梁的造价只有其三分之二。\n## 三维打印免充气轮胎\n2019年6月,某两家公司联合研发并推出了一款三维打印免充气轮胎 (图 1-5)。这种免充气轮胎,将使轮胎维护大幅度减少,大大地提高车辆的运营能力。\n图 1-4 三维打印桥梁\n图 1-5 三维打印免充气轮胎\n## 拓展阅读\n三维打印技术的核心思想最早起源于 19 世纪末,经过科学家们不解的努力,20 世纪 80 年代,三维打印技术得以实现。回顾三维打印技术的发展历程，大致可以将其分为萌芽期、奠基期和爆发期。\n(一) 萌芽期\n1860 年,弗朗索瓦・威廉 (François Willème ) 用 24 台照相机将物体环绕 360 度并进行拍照,然后使用与切割机相连的比例绘图仪绘制物体轮廓，再进行雕刻。\n1892 年，J. E. 布兰瑟（J. E. Blanther) 将地形图轮廓线印在一系列的蜡片上,并按轮廓线切割蜡片，将其黏结在一起进行处理,得到三维地形图。\n## （二 ) 奠基期\n20 世纪最后 30 年是三维打印技术的奠基期，在此期间科学家们提出了现代快速成型技术的基本概念,形成了现代快速成型的核心技术，为三维打印技术的商业化应用奠定基础。\n19 世纪 80 年代，查尔斯 $\\cdot W$. 赫尔 ( Charles W. Hull ) 获得了立体光固化成型（Stereolithography Apparatus，SLA）的专利,研发了立体光刻 ( Stereolithography，STL ) 文件格式。STL 格式逐渐成为计算机辅助设计 (Computer Aided Design,CAD）及计算机辅助制造 (Computer Aided Manufacturing,CAM) 系统接口文件格式的工业标准。1987年,商用SLA打印机（图 1-6) 推向市场，标志着三维打印商业化的起步。\n1989 年，S. 斯科特・克伦普 $($ S. Scott Crump ) 提交了另一种三维打印工艺一熔融沉积成型 (Fused Deposition Modeling，FDM) 的专利申请。同年，卡尔・R. 德卡德 ( Carl. R. Deckard) 的选择性激光烧结成型（Selective Laser Sintering，SLS ）获得专利。SLS工艺支持多种材料成型，如尼龙、蜡、陶瓷和金属。三维打印生产走向多元化。\n## 思考 \\& 练习\n1. 谈谈你见到过的三维打印产品，借助幻灯片进行一次三分钟的讲解。2. 你还知道哪些应用三维打印技术的案例?请选择一例进行简单介绍。\n图 1-6 商用三维打印机\n1992 年，第一台基于 FDM工艺的三维打印机面世，标志着FDM工艺步入了商用阶段。\n1993 年，伊曼纽尔・M. 萨克斯（Emanuel M. Sachs）的三维印刷工艺（Three-Dimensional Printing,3DP）获得专利,3DP工艺通过黏合剂把金属、陶瓷等粉末黏合成型。\n## （三）爆发期\n2001 年，桌面级三维打印机面世。价格低廉的成型材料使三维打印机更趋于民用化。\n2005 年，第一台高精度彩色三维打印机出现，让三维打印走进了彩色时代。\n2008 年，第一款开源的桌面级三维打印机发布，为三维打印机普及浪潮揭开了序幕。\n2012 年，第一台廉价的高精度 SLA 消费级桌面三维打印机发布。\n2013 年以来，三维打印技术（图 1-7）已进入爆发式增长阶段,新技术、新材料及新型应用成果陆续发布，三维打印领域呈现百花齐放的盛况。\n图 1-7 三维打印实体零件\n## 第 2 节 三维打印机的操作\n## 学习目标\n1. 了解三维打印的实施流程。2. 了解基于FDM工艺的三维打印机的运行过程。\n三维打印技术需要通过三维打印机来实现。三维打印机的运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸上形成二维的平面图,而三维打印机则是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等通过光固化、挤出或喷射黍结剂等方式层层叠加形成三维实体。\n在进行立体几何的教学时,数学教师需要定制一个垂直截面为如图1-8所示的梯形厚度为 $30 \\mathrm{~mm}$ 的几何体模型来做教具。这个教具可以用三维打印技术来制作吗?如果可以，它的实施流程和打印过程又是怎样的?\n根据已学的三维打印原理,可以初步判断,该几何体可以运用三维打印技术实现。但是如何实现?具体操作又是怎样?要解决这些问题,需要先从了解三维打印的实施\n图 1-8 几何体模型垂直截面流程和打印过程入手。\n## 一、三维打印的实施流程\n三维打印是如何将一个数字模型文件变成一个真实立体模型的呢?下面通过图 1-9 来了解一下三维打印的实施流程。\n图 1-9 三维打印的实施流程三维打印的实施流程可细分为十个步骤,这十个步骤又可归纳为三个部分,即获取 STL 文件、模型打印过程、零件加工处理。\n## （一）获取 STL文件\nSTL文件格式,是目前三维打印制造设备使用的通用接口格式。我们可以通过两个步骤获得 $\\mathrm{STL}$ 文件，首先是获得一个三维模型,然后将三维模型转换成 STL文件。通常我们可以通过以下三种途径实现。\n## 1. 通过三维建模获取 STL文件\n大部分三维设计软件,在进行三维模型创建之后,都可以导出 STL 文件。\n## 2. 通过三维扫描获得 STL文件\n三维扫描仪 ( 3D scanner) 是一种科学仪器,主要功能是获取真实空间中实际物体的形状信息,将其数字化后直接输人计算机,通过配套的软件将此数字信息组织和整理后转换成 STL 文件,随后便可进人模型打印环节,如图 1-10 所示。\n## 3. 通过网络下载STL文件\n目前网络上已经有很多比较成熟的三维模型网站，这些网站会提供一些可下载的STL文件。通过网络查找并下载 STL文件是较方便快捷的途径，但是模型的造型也相对单一、模式化。\n图 1-10 三维扫描仪扫描获取物体信息示意图\n## （一）模型打勿过程\n首先，运用专用软件对 STL文件进行切片分析，并生成一个切片文件。\n然后,将切片文件输人三维打印机（图 1-11) 内,操作打印机,使打印机开始预热。显示面板中会显示当前温度,待喷头和打印平台升温至设定温度时,打印平台缓慢上升直至碰到喷头,正式开始打印。打印过程中可观察显示面板，对打印情况进行实时监控。\n最后,打印结束,喷头自动归位。为了便于\n图 1-11 三维打印机取下打印好的模型,可以先将打印平台拆下,然后用专用的铲刀将模型从底部铲起，从打印平台上取下。\n图 1-12 去除打印支撑\n## （三）零件加工处理\n由于三维打印机使用的打印材料以及打印精度不同，一般还需要对打印出来的作品进行简单的后期处理，如去除打印物体的支撑，如图 1-12 所示。如果打印精度不够，物体上会有毛边或多余的棱角,后期处理可以解决这些问题。\n## 二、三维打印机的运行过程\n三维打印技术可以分为很多种,比较常见的有熔融沉积成型 （FDM ）工艺、立体光固化成型（SLA）工艺、选择性激光烧结成型 ( SLS ) 工艺等。在此以FDM工艺为例,介绍一下 FDM 三维打印机的运行过程。\n基于 FDM 工艺的三维打印机运行过程示意可参考图 1-13,具体如下: 将丝状材料由供丝机构送至喷头,加热至熔融状态,然后选择性地涂覆在打印平台上,快速冷却后形成截面轮廓;一层成型完成后,喷头上升一个截面层高度,再进行下一层的涂覆,如此循环，最终形成三维零件。\n图 1-13 FDM三维打印机的运行过程示意图\n## 讨论 \\& 交流\n通过对三维打印的实施流程和三维打印机运行过程的学习,你认为数学教师需要的这个几何体模型应如何用三维打印技术制作?请简述操作过程。\n## 设计 \\& 操作\n请尝试运用 STL文件的三种获取方式中的一种,帮助数学教师获取所需的几何体模型 STL 文件，并用三维打印机打印该模型。\n## 拓展阅读\n进行三维打印操作前，需要对三维模型进行调整。\n首先,是调整模型的放置方向。基于FDM 工艺的三维打印过程是一个自下而上的塑形过程，模型的上层结构必须要有下层部分的支撑,如图 1-14所示,所以一旦被打印模型的某些部位悬空了，打印时就需要设计支撑结构或者改变模型的放置方向,避免悬空部位塌陷。\n其次，是调整模型的尺寸大小。在模型设计的过程中，会出现原始尺寸与打印模型所需的尺寸不一致的情况,我们可以重新设定模型的长宽高,达到我们需要的大小。\n最后，是调整打印的位置。打印位置的调整分 $X、Y、Z$ 个轴线方向上的调整,其中最重要的是 $Z$ 轴方向的调整,它决定了模型与打印平台的贴合程度。如果 $Z$ 轴方向出现问题,就有可能出现悬空打印的情况,导致打印失败。\n图 1-14 有下层部分支撑的模型打印\n## 思考 \\&练习\n1. 在运用三维打印技术完成几何体模型的制作之后,请思考：在打印过程中，有哪些应该注意的问题?有哪些专业网站可以下载STL文件?可以用什么软件对STL文件进行分层切片?2. 请你在图 1-15 中,选择你认为能够一次打印成型的模型,并给出理由。\n( a )\n( b )\n(c)\n( d )\n图 1-15 三维打印模型\n## 本章小结\n三维打印技术与传统制造技术的主要差别体现在制造过程中材料的增减上,三维打印技术的特有优势也体现在增材制造的加工方式上。例如,可以很大程度地利用原材料,制造传统技术无法实现的特殊结构的产品,因节省开模费用而在小批量生产上具有成本优势，在产品研发过程中可以快速制造样机等。\n三维打印技术这些优点无疑是传统制造技术所不具备的。但是,我们还要考虑三维打印在规模制造中的经济性这一关键指标。\n三维打印设备很难做成通用设备,有些场合要根据不同的打印材料更换相应的喷头,甚至打印机。这种非通用的特点削弱了三维打印的分布式制造的优势,毕竟,并不是所有三维打印的支持者,都有经济实力来购置多台三维打印设备。\n既然三维打印技术无法完全替代传统制造技术，那么，从产业高度看，传统制造技术和三维打印技术就应该是互补技术，只不过在不同的制造领域或者制造不同的产品时，两者在制造过程中的工艺占比不同。\n## 本章学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 课程目标/ } \\\\ \\text { 实践项目 }\\end{array}$ | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 三维打印技术概述 | 说出三维打印技术的原理 | | | |\n| | 说出三维打印技术产生的时间 | | | |\n| | 说出一个应用三维打印技术的案例 | | | |\n| 三维打印机的操作 | 画出基于FDM 工艺的三维打印机的运行过程图 | | | |\n| | 说出获取 STL 文件的三种途径 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,$\\mathrm{B} \\longrightarrow$ 良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 第二章三维打印产品技术分析\n我们的世界里有形形色色的三维打印产品,它们使我们的生活更加丰富多彩。生活中的产品有多种制造方式,从这一章开始,我们将重点学习三维打印产品的设计与制造。\n通过本章的学习,你将了解三维打印产品设计与制造方案的构思方法、编制过程,初步学会根据发现与明确的问题构思方案、编制方案、比较与优化方案,最终确定解决方案。你将了解三维打印产品技术分析的方法,并能结合FDM工艺的特点,对三维打印产品进行技术分析,从而形成一定的工程思维,提升分析问题、解决问题的能力。\n## 第 1 节 三维打印产品设计制造方案\n第 2 节 三维打印产品设计分析与打印分析\n## 第 1 节 三维打印产品设计制造方案\n## 学习目标\n1. 了解三维打印产品设计与制造的一般流程。2. 了解三维打印产品设计与制造方案的构思方法、编制过程,初步学会根据发现与明确的问题构思方案、编制方案。3. 初步学会比较、权衡和优化方案,最终确定解决方案。\n三维打印产品的产生需要经历设计与制造两个环节,这两个环节的一般流程是: 发现与明确问题一制订设计制造方案一制作模型一测试、评估及优化一批量生产或个性化制造。\n三维打印产品的设计与制造遵循产品设计与制造的一般流程,但需考虑加工技术与方法、加工设备与材料等方面与传统工艺的区别,要根据设备、材料、工艺、成型特点及价格等综合因素制订设计制造方案。新材料、新技术、新工艺使个性化设计与制造成为可能,使产品更具有个性,突显了概念化、差异化的特征,满足了人们追求多样化的心理需求。请你观察图2-1所示的三维打印产品,它们有什么特点?如果你来设计制造这些产品,制订方案时会考虑哪些因素?\n图2-1 各式各样的三维打印产品\n三维打印产品的设计与制造要基于需求，在发现与明确问题的基础上，通过构思方案,编制方案,比较方案,最终形成设计制造方案,为打印实物奠定坚实的基础。\n## 一、构思三维打印产品设计制造方案\n三维打印产品在构思设计制造方案时,需要考虑产品设计、加工设备及材料等因素,明确制造的条件,以确保构思的产品可以制造。构思的方案应包含方案名称、编制人员、产品要求、产品构思等关键要素。可以用头脑风暴法开展小组讨论,集思广益;可以用列举法罗列研究对象各方面特征;还可以用设问法多角度提出问题,找到解决问题的突破口。从原理、结构、功能、造型、工艺、材料等各个方面突破思维限制，开展设计，构思方案。\n## 案例\n## 构思多功能手机支架设计制造方案\n发现问题: 小明有一个简易的手机支架,这个支架功能较单一,且无法满足小明将手机坚放的时候一边充电一边观看视频的需求。小明想购买或自己设计制造一个不仅能放置手机、迷你平板电脑,还能放几支笔，有充电线插头插入位置的多功能手机支架。\n明确问题: 小明到商店实地查看,发现没有符合他要求的多功能手机支架。小明通过网络查找,发现某网站有各式各样的手机支架,但也没有同时满足这几种功能的手机支架。这说明有必要自己设计制造多功能手机支架。表2-1为小明初步构思的多功能手机支架设计制造方案。\n## 表2-1 构思多功能手机支架设计制造方案\n| 方案名称 | 多功能手机支架 | 编制人员 | 小明 |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n(1) 可放置手机、迷你平板电脑、笔，放置电子设备的位置均有田槽可让充电线插头插入。\n（2）防滑设计，防止手机或迷你平板电脑滑落。\n产品要求 (3) 支架宽度满足安全要求,放置物品后平稳。\n(4) 手机或迷你平板电㷰放置后观看视频角度适中。\n（5）制造周期短，不超过 $6 \\mathrm{~h}$，材料费用不超过 10 元。\n采用列举法罗列研究对象各方面特征。\n(1) 功能: 是否多样化，是否能满足需求。\n基本功能：可放置手机、迷你平板电脑一两侧设计支撑架;有充电线插头插入位置一一两侧设计充电线㕲槽;可放2 3 支笔一一设计笔筒。\n（2）结构造型: 是否稳定、安全。\n对称设计：重心靠下，扩大支撞面。防滑设计：支摸部位两边设计挡板，㑔鈄角度合理。\n产品构思 (3) 材料：是否方便易得、符合环保要求。\n方便易得: 市场可购买 ABS 材料 (丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物)、PLA 材料（聚乳酸)、光敏树脂材料。环保要求: 无毒无味。\n(4) 设计制造: 是否满足软件、硬件条件。\n软件条件：设计软件、切片软件。硬件条件：三维打印机、打印材料、电脑等。\n( 5 ） 打印时间及成本: 是否符合预期。\n打印时间：不超过 $6 \\mathrm{~h}$。打印成本：材料费用不超过 10 元。\n## 常见的三维打印材料\n$\\mathrm{ABS}$ 材料：丙烯腈-丁二烯一苯乙烯共聚物 (Acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS) 是常用的三维打印材料之一,其电绝缘性、耐磨性、尺寸稳定性、染色性都较好,缺点是热变形温度较低、可燃。\nPLA 材料: 聚乳酸（Polylactic Acid,PLA ) 是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,使用可再生的植物资源（如玉米) 所提炼出的淀粉原料制成,可以生物降解,是一种环保的材料。其生物相容性、光泽度、透明性较好。相比 $\\mathrm{ABS}$ 材料,在使用 PLA 时,一般情况下不需要预先加热底板，更简单方便。\n光敏树脂材料: 光敏树脂是SLA工艺的重要原料,由聚合物单体与预聚体组成,其中加有光引发剂 (或称为光敏剂),在一定波长的紫外光照射下会立刻引起聚合反应完成固化。光敏树脂的种类很多，有液态的、半固态的。使用光敏树脂的 SLA工艺成型精度比FDM工艺高,可用于制作生物模型或医用模型。\n亚克力材料: 化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,又叫 PMMA ( Polymethyl Methacrylate ) 或有机玻璃。亚克力材料可以打印出透明和半透明的产品，表面光洁度好。\n尼龙铝粉材料: 尼龙铝粉是 SLS工艺的常用材料。尼龙铝粉是在尼龙的粉末中掺杂了铝粉,使打印出的三维零件有金属光泽。\n不锈钢材料: 不锈钢粉末采用SLS工艺进行三维烧结,具有很好的抗腐蚀性及机械性能,适用于制造功能性原型件和系列零件，被广泛应用于工程和医疗领域。\n除了上面介绍的三维打印材料，目前用到的还有橡胶、陶瓷、石膏、人造骨粉、细胞生物原料、铁铂合金、钛合金以及砂糖等材料。\n## 二、编制三维打印产品设计制造方案\n编制方案是在发现问题、明确问题、构思方案之后,对问题提出系统的、具体的解决方案并进行规划,是解决问题的过程,是设计思路落到实处的体现\n编制三维打印产品设计制造方案需呈现产品的功能、结构、造型、规格、工艺、材料、制造方式等要素。可综合运用表格、文字、草图等编制方案，如表2-2所示。\n## 表2-2 编制三维打印产品设计制造方案\n| 方案名称 | $\\quad$ 编制人员 |\n| :---: | :--- |\n| 产品功能 | (说明产品功能、设计栨解决的问题及创新之处) |\n| 产品加工方式 (制造工艺) | $\\begin{array}{l}\\text { (说明产品加工方式或制造工艺，需要组装的产品要说明组装步骤，如采用 } \\\\ \\text { 新材料、新技术、新工艺要进行备注) }\\end{array}$ |\n| 产品制造条件 | (说明产品制造需要的设备、工具、材料等情况) |\n产品安全环保信息\n## 产品设计准备及其他补充\n产品草图 ( 图样 ) （说明产品安全环保方面的情况）\n( 说明产品设计前期准备工作、预估存在的困难等 )\n(绘制产品草图或图样，展示产品结构与造型，标明尺寸规格等)\n## 案例\n参照表2-2,可编制多功能手机支架设计制造方案,如表2-3 所示,并绘制如图所示的草图。\n## 表2-3 编制多功能手机支架设计制造方案\n方案名称\n产品功能\n产品加工方式\n产品制造条件\n产品安全\n环保信息\n产品设计准备\n及其他补充\n## 编制人员明\n产品功能：可同时支撑手机、迷你平板电脑;可放置 $2 \\sim 3$ 支笔;有充电线插头放置位置，可在手机或迷你平板电脑坚放时边充电边看视频。\n产品创新之处: 除手机支架基本功能外,进行个性化设计制造,不仅可以在电子产品坚放时边充电边观看视频，还可以放置笔。\n产品加工方式主要有数控、手工、三维打印机打印等,这里采用三维打印机打印（FDM 工艺或SLA工艺）的方式进行制作。\n多功能手机支架为一体结构，无须组装。\n打印机：FDM 打印机、SLA 打印机\n打印材料: PLA材料、ABS 材料、光敏树脂材料。\n安全性: 底部平整，重心位置靠下，支㨃部分有防滑设计。\n环保性: 采用可降解材料打印，保证无毒环保。\n前期准备工作: 测量使用的手机、迷你平板电脑的尺寸;测量充电线插头的尺寸;测量笔的直径与高度;测量观看视频时较邻适的倾斜角度范围。\n可能存在的困难：对三维设计软件不熟悉，在设计的过程中可能无法将构思很好地表达出来\n产品草图\n## 讨论 \\& 交流\n上述案例中,多功能手机支架设计制造方案对产品名称、产品功能、产品加工方式、产品制造条件、产品安全环保信息和产品草图等信息进行了说明。你认为这些信息还可以如何改进优化,从而更加完整准确地对设计进行表达。\n## 三、比较三维打印产品设计制造方案\n三维打印产品的产生需要经历设计与制造两个环节。设计的安全性、合理性、创新性，制造的设备、材料、工艺等都将影响产品的质量。\n设计制造方案往往有多种，需要在设计制造时比较权衡，选取满足需求的最优方案。产品优化的途径有许多：可以把复杂的模型进行模块化分解，再进行组装，从而减少打印支撑，降低成本；还可以在满足设计要求的基础上合理地设置填充率，节省打印时间,减少打印耗材。例如,设计一个带盖的茶杯，有以下两种方案。方案 1,把茶杯和盖子合在一起设计打印；方案 2,把茶杯和盖子分开设计，分开打印。方案 1 需要对茶杯内部进行完全支撑，耗费的时间和相应的成本会增加，同时也增加了后期表面处理成本；而方案 2 只在打印杯盖时需要部分支撑,不仅节约材料,而且后期表面处理时间将大幅缩短。再如，设计台灯灯罩时，在保证强度的基础上，应尽量使灯罩薄一些,以减轻重量，同时能够节约打印材料、缩短打印时间,因此可以将填充率设置得低一些。\n## 案例\n## 比较多功能手机支架设计制造方案\n以多功能手机支架设计制造为例,设计制造者可形成多种加工方案,可以选择不同类型的三维打印机打印产品,也可以选择同一台三维打印机,但使用不同的材料打印产品。设计制造者需要对多种方案进行权衡比较,选取最优方案。\n下面，以相同填充率、相同壁厚、不同类型打印机、不同打印工艺的两种设计方案为例进行比较，如表2-4所示。\n## 表2-4 不同方案比较1\n| 打印工艺 | 精细度 | 材料成本 | 打印时间 | 后期处理 | 环保 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| FDM | $0.4 \\mathrm{~mm}$ | 8 元 | $5 \\sim 6 \\mathrm{~h}$ | 去除支撑,容易 | 环保 |\n| SLA | $0.005 \\mathrm{~mm}$ | 55 元 | $7 \\sim 10 \\mathrm{~h}$ | 处理废液,烦琐 | 较环保 |\n通过比较可以得知,FDM打印的产品精细度低,比较粗䊁,但材料成本低,打印时间短,后期去除支撑比较方便,而且环保。SLA打印的产品虽然精细度高,但材料成本高,打印时间较长,后期废液处理较为烦琐。小明对多功能手机支架的精细度没有特殊要求,但对其成本有要求,SLA打印不符合成本要求。因此,可选取FDM打印产品。\n下面,以相同打印机使用不同材料的两种方案为例进行比较,如表2-5所示。\n## 表2-5 不同方案比较2\n| 打印材料 | 强度 | 㓞性 | 预热 | 成本 | 环保 | 其他 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| ABS | 强 | 强 | 需要预热 | 58 元/卷 | 较环保 | 易开裂 |\n| PLA | 强 | 强 | 无须预热 | 39 元/卷 | 环保 | 不易开裂 |\n通过比较可以得知,ABS打印材料与PLA打印材料,均能满足产品强度、㓞性需求,但PLA材料不仅成本较低,而且加工过程中不需要对底板进行预热,打印的产品不易开裂。因此,优先选择 PLA材料进行打印。\n结论：在设计方案相同的情况下,根据加工条件,比较权衡打印工艺与打印材料,发现采用 FDM工艺，选择PLA材料打印产品能达到最优效果。\n上述案例仅比较了工艺与材料两方面信息，实际上，一件产品在制订设计制造方案的过程中,不仅要根据使用者的需求从安全性、规范性、实用性、创新性、稳定性、耐久性等方面考虑，还要考虑加工难易程度、成本、环保等综合因素,才能确定最终解决方案。\n## 思考 \\& 练习\n小明需要一款个性化多功能台灯，要求台灯底部平稳、灯头可自由转动，台灯高度不超过 $60 \\mathrm{~cm}$,且有笔筒、时钟等多种功能。请同学们构思与编制设计制造方案,并利用这节课所学知识与技能进行方案的比较分析。根据完成情况，填写表 2-6。\n| 评价项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 构思与编制 } \\\\ \\text { 设计制造方案 }\\end{array}$ | 构思的方案对主要要素的呈现 | | | |\n| | 编制的方案对主要要素的呈现 | | | |\n| | 从多个角度比较方案 | | | |\n| | 形成合理的解决方案 | | | |\n| | 团队成员分工合作 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B—一良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 第 2 节 三维打印产品设计分析与打印分析\n## 学习目标\n1. 了解三维打印产品技术分析的方法。2. 能结合FDM 的工艺特点,对三维打印产品进行技术分析。\n用三维设计软件设计产品,再用三维打印设备打印制造产品,满足人们的个性化需求,是以新工艺、新设备、新材料为代表的新技术的发展方向。设计的产品是否能满足使用者的需求?制造的产品是否安全、实用?这些需要设计者、制造者对产品进行技术分析。产品的技术分析是优化产品的关键步骤。\n小明利用三维设计软件设计了多功能手机支架三维模型,并用三维打印机打印了三件产品 (图2-2),他想让同学们对产品进行体验并作出评价。如果你是体验者,你觉得应该从哪些方面对它们进行分析?\n( a )\n( b )\n( c )\n图 2-2 多功能手机支架\n对三维打印产品的技术分析可以从设计分析和打印分析两个方面入手。\n## 一、设计分析\n设计分析指对三维打印产品结构、造型等方面的设计进行分析,它决定了产品设计是否能够满足使用者的需求,也影响着产品的质量与效益,是产品设计的关键。\n结构设计分析重点考虑结构是否稳固、安全,是否轻量化、一体化等。在保证安全稳固的基础上,尽量采用一体化设计,减少组装;在保证强度的基础上,尽量采用中空结构或点阵夹芯结构等,减少产品重量，节约制造成本。造型设计分析重点考虑产品是否能满足使用者的需求,同时考虑安全、符合人体工程学、美观、节约材料等因素。在不影响结构或外观的情况下，尽量减少悬挂或减少使用倾斜角度大于 60 度的造型设计。\n## 案例\n## 多功能手机支架设计分析\n结构设计分析：多功能手机支架左右两侧可以分别支撑手机、迷你平板电脑等,中间可以放置 2 3支笔;采用一体化结构,无须组装,底面平整,重心位置靠下,增强了它的牢固度与稳定性。如图2-4所示,利用三维设计软件的应力分析功能对多功能手机支架进行应力分析,在外壳壁厚为 $1 \\mathrm{~mm}$ 时，对如图2-3所示的支撑部分的侧面施加 $10 \\mathrm{~N}$ 的力，对支撑凹槽处的充电线凹槽左右两边各施加 $5 \\mathrm{~N}$ 的力,其安全系数最小值为 6.84,符合安全规范。(应力分析的具体操作,将在下一章进行详细讲解 )\n图2-3 利用三维设计软件对产品进行应力分析\n造型设计分析: 多功能手机支架的两侧支撑部分均设计挡板,防止设备滑落,保证使用安全。两侧的支摚凹槽尺寸合理，能平稳放置不同类型手机或迷你平板电脑，倾斜角度符合人体工程学。中间笔筒深度为 $60 \\mathrm{~mm}$,能安全摆放长度为 $120 \\sim 150 \\mathrm{~mm}$ 的笔。支架两侧均设计充电线凹槽,能插入市面上大部分常见类型的充电线，满足使用者在坚放电子设备时充电的需求。\n## 拓展阅读\n## 以轻量化为目的的三维打印结构设计\n三维打印有很多优点，如生产周期短、产品多样化、节省材料等，其最大优点之一就是能够打印出复杂结构的零件。在对零件结构设计时可充分发挥三维打印的优点，尽量轻量化以节约打印材料。以轻量化为目的的三维打印结构设计主要有以下几种。1. 桁架/刚架结构。桁架是一种由多个刚体杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。刚架结构是结构力学中杆系结构的一种，是由梁、柱等直杆通过结点连接组成的框架结构,其部分或全部结点为钢节点,承受垂直和水平荷载。此类结构，可节省材料，同时满足物理强度、受力稳定性、自平衡性等要求。\n2. 点阵夹志结构。点阵夹志结构是一种模拟分子点阵构型而设计出来的含静定/静不定多孔有序微结构的仿生结构。点阵夹芯结构的特点是在优化结构、减轻重量的同时，保证材料具有足够的强度。3. 中空结构。中空结构是外壳为薄壁、内部中空或内部添加简单支柱的结构。这种结构虽然可以减轻重量、节约材料，但需要内部支撑，且支撑有时难以或无法去除。\n## 二、打印分析\n打印分析指根据 FDM 的工艺特点,对支撑、壁厚、填充密度等打印参数设置及后期处理进行的分析。它凸显了产品制造的细节,同时也影响着产品的质量。\n支撑设置分析重点考虑在产品打印前,切片软件中预设的产品摆放位置及产生的支撑,应以打印时产品稳固及产生尽量少的支撑为原则摆放与设置。如图 2-4 ( a ) 所示,几何体模型大的截面朝上放置时,打印需要更多的支撑,如无支撑则将导致打印失败。而图 2-4（b ) 中，几何体模型大的截面朝下放置时，打印无须支撑。\n( a )\n(b )\n图 2-4 几何体模型不同摆放位置设置的打印效果对比\n壁厚的设置影响产品的强度和重量,应在满足产品结构稳固安全的前提下，设置合理的壁厚。壁厚不能小于打印机喷嘴的直径,否则会出现打印错误或失败的情况。\n填充密度会对产品的强度及打印时间、耗材产生影响。一般情况下，填充密度越大，产品的强度越强，打印时间越长，耗材越多。\n因此,选择FDM工艺进行产品打印,应尽量避免悬空设置,减少支撑。除此之外，要考虑壁厚、填充密度对产品质量和打印时间、打印耗材的影响,设置合适的壁厚及填充密度,力求产品设计的最优化\n## 多功能手机支架打印分析\n支撑设置分析：本产品放置时底面与打印平台贴合，由于中间笔筒设计及手机支架两侧充电线凹槽设计,产生了部分悬空,导致产品内部必须有支撑。采用切片软件默认设置,自动添加支撑。\n壁厚设置分析：本产品用来支撑手机或迷你平板电脑,对强度要求不高,通过应力分析,在达到安全系数的情况下,将壁厚设置为 $1 \\mathrm{~mm}$,既满足了产品强度的要求,保证了产品安全,又节约了材料。\n填充密度设置分析：本产品要便于移动，为使其轻便、耗材少、打印时间短,设置填充密度为 $20 \\%$。产品后期处理分析：本产品由于内部有支撑，所以后期需要去除支撑。用铲刀或手去除支撑，用砂纸对表面进行打磨，最终达到产品表面光滑细致的效果。\n图2-5为多功能手机支架去除内部支撑前后效果对比，合理设置支撑可减少后期处理成本。\n图 2-5 多功能手机支架去除内部支撑前后效果对比\n## 设计 \\& 操作\n设置不同的壁厚、不同的填充密度并打印多功能手机支架模型,列表比较分析它们的重量、支撑情况、打印时间、耗材、光洁度等，选出你认为较合适的一种方案并说明理由。\n总之，产品的设计与制造是相辅相成的，设计水平对制造会产生重大影响。没有好的设计，就没有好的制造。在设计时，结构简单的产品可采用一体化设计，对于结构复杂的产品，可先将其进行模块化分解，便于产品打印制造，同时尽量减少支撑，节约打印与后期处理成本。制造者的制造水平会影响制造结果。三维打印技术通过三维打印机快速成型，虽然对制造者的要求不高，但制造者也应掌握基本的打印技巧，避免产品出现戋边、底部收缩、打印件倾斜或错位、丢失层、裂痕等现象。在打印完成后，制造者还需对产品进行去除支撑物、打磨、组装等后期处理，这些操作也考验着制造者的水平。\n## 讨论 \\& 交流\n小明利用三维打印机打印了多功能手机支架，却发现产品有丢失层现象,而且表面不够精细。是什么原因造成了这种现象?请同学们查阅相关资料,讨论并列举可能存在的原因。\n## 本章小结\n三维打印产品的设计与制造遵循产品设计与制造的一般流程,但还需要考虑设备、材料、工艺、成型特点及成本等多种因素。\n在发现与明确问题的基础上,可通过构思方案，编制方案,比较方案,最终形成设计制造方案。构思的方案应包含方案名称、编制人员、产品要求、产品构思等关键要素。编制方案需呈现产品的功能、结构、造型、规格、工艺、材料、制造方式、产品草图等要素。比较方案则需要设计制造者从安全性、规范性、实用性、创新性、稳定性、耏久性等多方面考虑,还要考虑加工难易程度、成本、环保等综合因素，最终确定解决方案。\n对三维打印产品的技术分析可从设计分析和打印分析两方面入手。设计分析主要对三维打印产品的结构、造型等进行分析;打印分析以FDM工艺为例,主要对产品的支撑、壁厚、填充密度等打印参数及其后期处理进行分析。\n## 本章学习评价表\n| $\\begin{array}{c}\\text { 课程目标/ } \\\\ \\text { 实践项目 }\\end{array}$ | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 构思三维打印产 } \\\\ \\text { 品设计制造方案 }\\end{array}$ | 根据发现与明确的问题提出产品设计要求 | | | |\n| | 罗列产品特征| | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 编制三维打印产 } \\\\ \\text { 品设计制造方案 }\\end{array}$ | 说明产品功能 | | | |\n| | 说明产品加工方式或制造工艺 | | | |\n| | 列举产品制造条件 | | | |\n| | 说明产品环保信息 | | | |\n| | 绘制产品草图 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 比较三维打印产 } \\\\ \\text { 品设计制造方案 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 从结构、功能、工艺、材料、成本等多个角度比较 } \\\\ \\text { 方案 }\\end{array}$ | | | |\n| | 权衡优化方案,最终形成设计制造方案文稿或图样 | | | |\n| 设计分析 | 说出设计分析的定义 | | | |\n| | 列举设计分析重点考虑的问题 | | | |\n| 打印分析 | 说出打印分析的定义 | | | |\n| | 㕷举打印分析重点考虑的问题 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B— 良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 第三章三维模型设计\n三维模型设计是建立在平面和二维设计的基础上,让设计目标更立体化、形象化的一种新兴设计方法。它能用图形将所要设计的产品直观地展示出来,并能方便地进行修改,使之完善,是创意表达的重要途径。\n通过本章的学习,你将了解常用三维设计软件的特点及其功能,初步学会三维数字模型的设计、装配、测试和优化等,并能将三维数字模型转换成二维机械加工图和三维打印机的运行指令文件,逐步培养创新设计和图样表达能力。\n## 第 1 节 简单模型设计\n第 2 节 模型测试与优化\n第 3 节 组合模型设计与切片\n## 第 1 节 简单模型设计\n## 学习目标\n1. 知道三维设计软件界面各按钮的功能。2. 掌握三维设计软件中草图绘制的一般方法,并能将草图转换成三维数字模型。\n在一般的三维设计软件中,草图是三维模型的基础,绘制草图是创建模型结构的第一步。在绘制草图的基础上,使用拉伸、旋转、扫掠、放样等草图特征工具,将二维草图形变成三维模型。数学教师张老师为了让学生了解常见的几何体,决定制造几何体模型作为教具,如图 3-1所示。张老师计划利用三维设计与制造技术来制作这些模型。她首先要利用三维设计软件进行模型设计,然后利用三维打印技术将设计方案物化。你知道张老师的这些模型是如何用三维设计软件设计出来的吗?下面,以一款三维设计软件为例，向大家介绍简单模型设计的方法。\n图 3-1 几何体模型图\n## 一、进入三维设计环境\n## （一）启动三维设计软件\n启动三维设计软件,打开“新建文件” 对话框,如图 3-2 所示。“新建文件”对话框提供了用于创建文件的各种模板，见表3-1,根据需要选择文件模板即可。例如,新建标准零件文件时,选择“Standard.ipt” 模板,创建零件。\n图 3-2“新建文件”对话框\n## 表3-1 常用模板\n| 图标 | $\\square_{\\text {Smendordipt }}$ | 用 | Ssandardide | randed $1 \\mathrm{mog}$ | $\\underset{\\text { randerdipn }}{\\substack{\\text { gan }}}$ | Sheet MetaLipt | Werdmeriam |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 类型 | $\\begin{array}{l}\\text { 标准 } \\\\ \\text { 零件 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 标准 } \\\\ \\text { 部件 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 工程图 } \\\\ \\text { (idw ) }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 工程图 } \\\\ (\\mathrm{dwg})\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 表达 } \\\\ \\text { 视图 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 钣金 } \\\\ \\text { 零件 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 焊接 } \\\\ \\text { 组件 }\\end{array}$ |\n## （ 二 ）工作界面及其功能\n三维设计软件的工作界面包括菜单栏、快速访问工具栏、标题栏、工具栏、浏览器、ViewCube、导航栏、坐标系、状态栏和作图区，如图3-3 所示。\n图 3-3 三维设计软件工作界面\n(1) 菜单栏：用于新建、保存、打开、导出及打印文件等。\n（2）快速访问工具栏: 提供常用的工具,如新建、保存、撤销、恢复等。\n（3）标题栏：显示当前操作文件的名称。\n(4) 工具栏：按照逻辑关系分类存放各种工具,不同类型的工. 具存放在不同的选项卡中。对于零件、部件、工程图等不同环境,工具栏与选项卡也有所不同。\n（5）浏览器：显示特征、零件、部件、工程图等的组织结构层次。对每个工作环境而言,浏览器都是唯一的,并总是显示激活文件的信息。\n( 6) ViewCube：用于选择或调整三维模型的观察角度。\n（7）导航栏：包含平移、缩放、旋转、观察方向等工具。\n( 8 ) 坐标系：显示当前操作状态的坐标范围。\n（9）状态栏：提供关于当前正在窗口中编辑的内容状态以及草图状态等信息。\n（10）作图区：是用户建立图形的区域，用户完成一张设计图的主要工作都是在作图区中进行的。\n## 讨论 \\& 交流\n你了解三维设计和三维设计软件吗?它们经常应用于哪些领域?请结合一个三维设计软件的应用案例,向同学们介绍一款三维设计软件。\n## 二、简单模型设计\n## （一 ）使用拉伸特征生成圆柱体\n## 1. 绘制草图\n（1）进人草图环境。在工具栏“三维模型”选项卡中选择“开始创建二维草图”，选择“XY 平面”作为基准平面创建草图 1。\n（2）绘制草图。在“草图”选项卡中选择“圆心圆”，绘制任意直径的圆。在“草图” 选项卡中选择“尺寸”，对草图进行约束,草图如图 3-4所示。草图中尺寸均默认以毫米为单位。\n（3）退出草图环境。点击“完成草图”按钮,退出草图环境。\n## 2. 拉伸形成实体\n在“三维模型”选项卡中选择“拉伸”,在弹出的对话框中选择“截面轮廓”,点击“草图 1”;在“范围” 内选择“距离”,并输人数值 30;点击“确定”,拉伸形成高 $30 \\mathrm{~mm}$ 的圆柱体。如图 3-5 所示。\n图3-4 绘制草图\n图 3-5 拉伸形成圆柱体\n## 绘制草图\n绘制草图是三维建模的基础,是创建零件的第一步。在创建二维草图时,必须先确定草图所依附的平面，即确定草图坐标系的坐标面。图3-6为绘制草图的工具，其具体说明可参考表3-2。\n图3-6 绘制草图工具\n## 表3-2 绘制草图工具说明\n绘制草图选项\n| 槽 | $\\begin{array}{l}\\longrightarrow \\text { 口 } \\\\ \\text { 中心栖中 } \\\\ \\text { 中到中 }\\end{array}$ |\n| :---: | :---: |\n| | $\\circlearrowright \\begin{array}{l}\\text { 槽 } \\\\ \\text { 整体 }\\end{array}$ |\n| | $\\begin{aligned} \\therefore \\text { 中蓸 } \\\\ \\text { 中心点 }\\end{aligned}$ |\n| | $\\infty \\frac{\\text { 槽 }}{\\text { 三点圆弧 }}$ |\n| | 真心兽挀 |\n| 多边形 | 边形 |\n| 投影 | 影几何图元 |\n| | 投影切割边 |\n| | 影到三担亘至 |\n| 圆角 | 圆角 |\n| 倒角 | . |\n选项说明\n创建由槽中心线、长度及槽宽度定义的线性槽。\n创建由方向、长度及宽度定义的线性槽。\n创建由中心点、槽圆弧圆心的位置及槽宽度定义的线性槽\n创建由三点中心圆弧和槽宽度定义的圆弧槽。\n创建由中心点、两点中心圆弧及槽宽度定义的圆弧槽。\n创建最多可含 120 条边的多边形。\n将现有对象中的边、顶点、定位特征、回路和曲线投影到当前草图平面上。\n将与激活草图平面相交的模型边投影到草图中\n将几何图元从激活的二维草图投影到选定面。\n在拐角或两条线的交点处放置指定半径的圆弧\n在任意两条非平行直线的交点处放置一个倒角\n## 拉伸\n拉伸是为绘制的二维草图添加深度,拉伸特征效果如图3-7所示。草图截面轮廓必须是封闭的，才能创建实体。\n图 3-7 拉伸特征效果\n## （二 ）使用旋转特征生成圆锥体\n## 1. 绘制草图\n（1）进人草图环境。在“三维模型” 选项卡中选择“开始创建\n图 3-8 绘制草图\n二维草图”，选择“YZ平面”作为基准平面创建草图 1。\n（2）绘制草图。在“草图” 选项卡中选择“直线”,绘制直角三角形。在“草图” 选项卡中选择“尺寸”,对草图进行约束,草图如图3-8所示。\n（3）退出草图环境。点击“完成草图”按钮，退出草图环境。\n## 2. 旋转形成实体\n在“三维模型”选项卡中选择“旋转”，在弹出的对话框中选择“截面轮廓”，点击“草图 1”；选择“旋转轴”，点击直角三角形中的长直角边；点击“确定”,旋转形成圆雉体。如图 3-9所示。\n图 3-9 旋转形成圆锥体\n## 拓展阅读\n旋转\n旋转是通过绕轴旋转一个或多个草图截面轮\n廓来创建特征或实体，旋转特征效果如图3-10\n所示。可以将截面轮廓旋转任意角度（最大360度）。旋转轴可以是截面轮廓的一部分，也可\n以在偏离截面轮廓的位置。截面轮廓和旋转轴\n必须共面。\n图 3-10 旋转特征效果\n## （三）使用放样特征生成圆台\n## 1. 绘制草图\n（1）进人草图环境。在“三维模型” 选项卡中选择“开始创建二维草图”,选择“XY平面” 作为基准平面创建草图 1。\n（2）绘制草图 1。在“草图”选项卡中选择“圆心圆”,以坐标原点为圆心，绘制任意直径的圆。在“草图”选项卡中选择“尺寸”,对草图 1 进行约束,草图 1 如图 3-11 所示。\n图3-11 绘制草图 1\n图3-12 创建新的工作平面\n（3）退出草图环境。点击“完成草图”按钮，退出草图环境。\n（4）创建新的工作平面。在“三维模型”选项卡中点击“平面”下方的下拉箭头，选择“从平面偏移”，打开浏览器的“原始坐标系”,选择“XY平面”,输人数值 $30 \\mathrm{~mm}$,即产生了一个距离 $\\mathrm{XY}$ 平面 $30 \\mathrm{~mm}$ 的工作平面 1,如图 3-12 所示。\n（5）进人草图环境。点击工作平面 1,选择“创建草图”，进人新的草图环境,如图 3-13 所示。\n（6）绘制草图2。在“草图”选项卡中选择“圆心圆”,以坐标原点为圆心，绘制任意直径的圆。在“草图” 选项卡中选择“尺寸”,对草图 2进行约束,草图 2如图 3-14所示。\n（7）退出草图环境。点击“完成草图”按钮,退出草图环境。\n图 3-13 进人新的草图环境\n图 3-14 绘制草图2\n## 2. 放样形成实体\n在“三维模型” 选项卡中选择“放样”,在弹出的对话框中选择“截面”，点击“草图 1”;继续选择“截面”,点击“草图 2”。点击“确定”，放样形成圆台。如图 3-15 所示。\n图 3-15 放样形成圆台\n## 讨论 \\& 交流\n开始着手建模之前，对模型的形状结构进行细致的分析很重要。有些模型可以使用不同的特征生成三维立体结构,请举例并说明某一模型结构可以分别使用哪此特征来生成。\n## 拓展阅读\n放样\n放样是在两个或更多草图之间创建过渡形状,放样特征效果如图 3-16所示。\n图3-16 放样特征效果\n## （四）使用扫掠特征生成内六角扳手\n## 1. 绘制草图\n（1）进人草图环境。在“三维模型” 选项卡中选择“开始创建二维草图”，选择“XY平面” 作为基准平面创建草图 1。\n（2）绘制草图 1。在“草图” 选项卡中选择“多边形”,过原点绘制一个正六边形。在“草图” 选项卡中选择“尺寸”,对草图 1 进行约束，草图 1如图 3-17所示。\n图3-17 绘制草图 1\n（3）退出草图环境。点击“完成草图” 按钮，退出草图环境。\n（4）进人草图环境。在“三维模型” 选项卡中选择“开始创建二维草图”，选择“XZ平面” 作为基准平面创建草图 2。\n( 5 ）绘制草图 2。在草图选项卡中选择“直线”,绘制如图 3-18 所示的草图 2。\n图3-18 绘制草图 2 （6）退出草图环境。点击“完成草图”按钮，退出草图环境。\n## 2. 扫掠形成实体\n在“三维模型” 选项卡中选择“扫掠”。在弹出的对话框中选择“截面轮廓”，点击“草图 1”；选择“路径”，点击“草图2”。点击“确定”，扫掠形成实体。如图 3-19所示。\n图 3-19 扫掠形成内六角扳手\n## 拓展阅读\n扫掠\n扫掠是沿选定路径扫掠一个或多个草图截面轮廓,扫掠特征效果如图 3-20 所示。路径可以是开放回路,也可以是封闭回路,但是必须穿透截面轮廓平面。\n图 3-20 扫掠特征效果\n## 讨论 \\& 交流\n观察如图3-21 所示的常见生活用品,说说它们可以用什么特征来生成三维数字模型,并试着在纸上画出它们的草图。\n图 3-21 常见生活用品\n## 设计 \\& 操作\n如图 3-22 所示是一块 U形磁铁，请根据U形磁铁的形状特征，在三维设计软件中生成三维模型，尺寸可查阅参考相关资料。\n图 3-22 U形磁铁\n## 第 2 节 模型测试与优化\n## 学习目标\n1. 学会将设计方案转换成三维数字模型。2. 学会对三维数字模型进行测试和优化。3. 学会将三维数字模型转换成二维机械加工图。\n三维设计软件不仅可以进行三维模型建构,还可以进行应力分析。通过应力分析,设计者能够在设计阶段就知道所设计零件的材料和形状是否能够满足应力要求。此外，三维设计软件还可以把三维数字模型转换成二维机械加工图,从而便于设计者进行工艺的选择和加工。\n第二章中小明构思的多功能手机支架设计制造方案最终能否实现?能否通过方案测试和优化，让支架既能满足设计要求又能节约制造成本?让我们一起根据如图 3-23 所示的草图，帮助小明实现他的心愿。\n图 3-23 多功能手机支架草图\n## 一、模型分析\n## （一）结构组成\n根据草图分析,多功能手机支架主要包含四个功能部分：支架主体、笔筒内腔、挡板和充电线凹槽。\n## （二）结构分析\n（1）支架主体: 前后对称,前后方向上各截面的轮廓一致。绘制草图时，应充分考虑支架各部分的尺寸。\n(2) 笔筒内腔：应充分考虑所需放置笔的数量和长度。\n(3) 挡板：左右各一块,不宜过高而遮挡手机或迷你平板电脑的屏幕。\n（4）充电线凹槽: 左右各一个,位置要合适,方便插、拔充电线,大小应能满足市面上大部分常见手机或迷你平板电脑充电线的要求。\n## 二、模型建构\n## （一）生成支架王体\n新建一个标准零件文件,在二维草图环境中,绘制如图 3-24所示草图 1。\n图 3-24 绘制草图 1\n选择“拉伸”,将草图 1拉伸 $65 \\mathrm{~mm}$,形成支架主体,如图 3-25 所示。\n图 3-25 完成支架主体创建\n## 讨论 \\& 交流\n如上页图3-24 所示,多功能手机支架的侧面倾斜角度是 65 度，这个角度是否合理?在什么情况下需要调整该倾斜角度？应该怎么调整？\n## (二) 生成笔筒内腔\n在支架主体的上表面生成新的二维草图环境,在二维草图环境中绘制草图 2，草图 2 的4条边与上表面相应的棱间的距离均为 $3.5 \\mathrm{~mm}$。如图 3-26 所示。\n图3-26 绘制草图 2\n选择“拉伸”，利用布尔运算“求差”，将草图 2 拉伸 $60 \\mathrm{~mm}$,形成笔筒内腔，如图 3-27所示。\n图 3-27 完成笔筒内腔创建\n## （三）生成挡板\n在支架主体前表面生成新的二维草图环境,在二维草图环境中绘制如图 3-28 所示草图 3。\n图 3-28 绘制草图 3\n选择“拉伸”，将草图 3拉伸 $65 \\mathrm{~mm}$,形成挡板，如图 3-29 所示。\n图 3-29 完成挡板创建\n## （四 ）生成充电线凹槽\n在支架主体前、后表面的正中间创建一个与前后表面平行的新工作平面,并在该平面生成新的二维草图环境,如图 3-30所示。\n图3-30 创建新的工作平面及二维草图环境在二维草图环境中,单击鼠标右键,选择“切片观察”,绘制如图 3-31 所示草图 4。\n图 3-31 绘制草图4\n选择“拉伸”，利用布尔运算“求差”，在“范围”处选择“对称”,将草图 4 拉伸 $16 \\mathrm{~mm}$,形成充电线凹槽,如图 3-32 所示。\n图3-32 完成充电线凹槽创建\n## （五）去除内填充\n选择“抽壳”,去除支架主体的内填充,形成厚度为 $2 \\mathrm{~mm}$ 的支架主体空腔，如图 3-33 所示。\n图 3-33 去除支架主体的内填充\n## 拓展阅读\n抽壳\n抽壳指从零件内部去除材料,创建一个具有指定厚度的空腔，抽壳命令效果如图3-34所示。可以选择要删除的面以创建开口，清除链选面选项以允许选择单个相切的面。\n## 讨论 \\& 交流\n在多功能手机支架的设计中,去除内填充的目的是什么?内填充值是否越低越好?它会对产品哪些方面产生影响?\n## 设计 \\& 操作\n生活中的手机支架造型多样，如图3-35所示。请自主设计一个个性化手机支架，它的个性化既可以体现在外观上，也可以体现在功能上。\n图 3-35 造型各异的手机支架\n## 三、应力分析\n## （一）进入应力分析环境\n在零件环境下，单击“环境”选项卡“开始”面板上的“应力分析”按钮，进人应力分析环境。\n单击“应力分析” 选项卡“管理” 面板上的“创建分析”，打开“新建分析” 对话框，指定名称，单击“确定” 按钮，激活应力分析命令。\n## （二）创建边界条件\n指定材料。单击“应力分析”选项卡“材料”面板上的“指定” 按钮，打开“指定材料”对话框。点击“替代材料”，选择“ABS 塑料”。\n固定约束。单击“应力分析”选项卡“约束”面板上的“固定约束”，打开“固定约束”对话框。单击“位置”，选择手机支架底面作为固定面。如图 3-36所示。\n添加力。单击“应力分析” 选项卡“载荷” 面板上的“力”按钮，打开“力”对话框。单击“位置”,选择支撑部分的侧面,单击“大小”,输人数值 $10 \\mathrm{~N}$,为支撑部分的侧面添加 $10 \\mathrm{~N}$ 的力,如图 3-37所示。用同样的方法,在另一侧添加同样大小、垂直于侧面向下的力;再用同样的方法,为支撑凹槽处的充电线凹槽两侧各添加 $5 \\mathrm{~N}$ 的力。\n图3-36 添加固定约束\n图3-37 添加力\n## （三）查看应力分析结果\n运行分析。单击“应力分析” 选项卡“求解” 面板上的“分析” 按钮，打开“分析” 对话框，点击“运行” 开始进人分析。\n查看分析结果。应力分析结果如图3-38所示,由于目前状态下,支架的安全系数最小值大于等于 15,所以图中末出现颜色变化的区域。同时,还可以在“应力分析” 浏览器中的“结果” 目录下查看其他分析结果。\n图3-38 应力分析结果 1\n## 拓展阅读\n## 应力分析\n应力分析计算的应力结果有等效应力、最大\n主应力、最小主应力等。对用户来说，应力分析\n结果中一个重要的量是“安全系数”。三维设计\n软件应力分析的安全系数是基于计算的等效应力\n结果和已知的材料屈服强度计算出来的。在一个结构中，材料在高应力区，其安全系数就低，在\n低应力区，安全系数就高。当等效应力等于材料\n的屈服强度时，安全系数等于1，材料在该处就\n会发生屈服，结构就会失效。在工程设计中，最\n小安全系数的值一般要求为1.5 ~ 5。\n## 讨论 \\& 交流\n优化是设计中的一个重要环节,借助三维设计软件应力分析提供的参数变化功能,可以帮助设计者进行决策,从而实现设计优化。在保证设计零件符合产品安全要求、满足产品功能之外,也需要考虑成本等其他因素。请同学们思考,在满足产品安全要求的条件下,还可以对手机支架进行哪些优化。\n## 四、模型优化\n## ( 一) 优化参数\n降低手机支架的内部填充率,将外壳厚度由原来的 $2 \\mathrm{~mm}$ 改为 $1 \\mathrm{~mm}$。\n## （二）运行分析并查看分析结果\n保持原有边界条件不变,运行分析,应力分析结果如图 3-39 所示。此时,支架的安全系数最小值为 6.84,图中出现了颜色变化的区域。\n图 3-39 应力分析结果 2\n## 设计 \\& 操作\n经过分析我们发现,外壳厚度为 $1 \\mathrm{~mm}$ 时,支架的安全系数最小值为 6.84,仍能满足产品安全要求。请同学们设计一个方案,测试并分析当手机支架在承受多大重量的物体时,支架零件会失效（最小安全系数接近 1 )。\n## 案例\n## 港珠澳大桥建设中三维建模的应用\n港珠澳大桥 ( 图 3-40) 是连接香港、珠海和澳门的超大型跨海通道,横跨珠江口伶仃洋海域,全长约 $55 \\mathrm{~km}$。\n图 3-40 港珠澳大桥\n由于地质结构复杂、施工环境恶劣、地层与高抗震设防标准存在着巨大差距,桥梁从开工建设到完工通车,一路面临着种种超乎想象的困难与挑战。\n团队利用三维建模技术制作了所有桥梁、隧道和人工岛屿的模型，如图 3-41所示,很好地展示了如何利用参数化技术解决复杂桥梁设计中的技术问题。同时,三维模型直观的显示效果让团队间沟通效率有所提升。\n图 3-41 港珠澳大桥设计效果图\n## 五、二维机械加工图生成\n新建一个工程图文件,进人工程图环境。单击“放置视图” 选项卡“创建” 面板上的“基础视图” 按钮,打开“工程视图” 对话框,在对话框中选择需要创建视图的“多功能手机支架” 零件。在“工程视图” 对话框中,分别设置视图的方向、缩放比例、样式,如图 3-42 所示。\n图 3-42 创建基础视图\n创建好的基础视图如图 3-43 所示。\n图 3-43 多功能手机支架基础视图\n在“标注” 中选择“尺寸”,依次标注零件各个方向上的尺寸。标注好尺寸的二维机械加工图如图 3-44 所示。\n图 3-44 标注多功能手机支架基础视图尺寸\n## 拓展阅读\n## 工程图\n工程图由一张或多张图样构成，每张图样包\n含一个或多个二维工程视图和标注。在实际生产\n中，二维工程图依然是表达零件信息的一种重要\n方式。创建完视图后，需要对工程图进行尺寸标注。它关系到零件的加工、检验和使用各个环\n节。工程视图中的尺寸标注是与模型中的尺寸相\n关联的，模型尺寸的改变会导致工程图中尺寸的\n改变。\n## 思考 \\& 展评\n请根据你的手机尺寸和功能需求,思考并完善该多功能手机支架模型,并对模型进行测试,生成模型的二维机械加工图。再根据表3-3,对模型进行评价。\n## 表3-3 多功能手机支架模型评价表\n| 评价项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 － |\n| 模型设计 | 符合设计要求 | | | |\n| | 造型美观，便于使用 | | | |\n| 测试优化 | 测试方案合理 | | | |\n| | 环保,安全性强 | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 二维机械 } \\\\ \\text { 加工图 }\\end{array}$ | 视图完整 | | | |\n| | 尺寸标注准确 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B—一良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 思考＆练习\n请用本节学习的三维模型建构的方法,设计一个马克杯。并用三维模型测试和优化的方法,测试马克杯的安全性并对其进行优化。\n## 第 3 节 组合模型设计与切片\n## 学习目标\n1. 学会对三维数字模型进行渲染。2. 学会设计简单组合结构的三维数字模型,并对设计好的三维数字模型进行装配。3. 理解切片软件的主要参数,学会使用切片软件对所设计的三维数字模型进行切片，并转换成打印机的运行指令文件。\n三维设计软件不仅可以完成零件的建模,还可以在部件中完成零件的组装,使静态的零件运动起来。\n图 3-45 玩具\n玩具 ( 图 3-45) 在我们生活中随处可见，给人们带来了很多乐趣。在各种玩具中,有一类舞动的玩具 ( 图3-46)，例如,通过摇动手柄就可以使其鼻尖的球上下跳动的海狮，自由旋转的芭蕾舞者等。通过观察我们可以发现，舞动的玩具是由多个不同零件组成的，不同玩具的运动方式也不一样，有上下运动、旋转运动、左右运动等。各个零件是如何装配在一起实现这些不同运动的呢?接下来,让我们一起探索并设计一个舞动的玩具吧。\n图 3-46 舞动的玩具\n## 常见的传动机构\n生活中很多物品都使用了传动机构,如脚踏缝㧅机、自行车、搅拌机等。通过传动机构,可以根据需求,改变动力所提供的运动方式、方向或速度。常用机械传动方式有齿轮传动、带传动、链传动和凸轮机构传动等。\n齿轮传动（图 3-47) 由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互齿合而成,可以实现回转运动和直线运动之间的转换,是机械传动中应用最为广泛的一种传动方式。\n图3-47 齿轮传动\n带传动(图3-48),一般由主动轮、从动轮和传动带组成,利用张紧在带轮上的传动带进行运动或者动力传递。根据工作原理的不同,可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。\n图 3-48 带传动链传动（图 3-49) 由主动链轮、链条和从动闭合链轮组成,工作时主动链轮的齿与链条的链节相啮合,带动与链条相啮合的从动链轮来传递运动和动力。\n图3-49 链传动\n凸轮机构（图3-50）一般由凸轮、从动件和机架组成。凸轮一般为主动件,通过凸轮的回转运动或往复直线运动带动从动件连续或间歇地摆动或移动。\n图 3-50 凸轮机构传动\n## 一、组合模型分析\n假设要制作由手摇杆控制两个舞者上下运动的双人舞玩具,在进行三维建模前,我们需要对其进行结构分析,并完成主要零件的草图绘制。\n首先,我们可以选择通过凸轮机构传动的方式实现舞者的上下运动，需要使用支架、手摇杆、两个凸轮、两个舞者及舞者的支撑件等零件,如图 3-51 所示。\n然后需要对零件进行草图绘制。以主零件支架为例，在设计时,应该考虑到它的形状和尺寸是否都能与其他零件进行合理装配。图 3-52就是一个简易支架的草图设计,既包含了零件的主要尺寸,也在结构上留出了与手摇杆和舞者连接的圆孔。\n最后，使用三维设计软件完成各个零件模型的设计。\n图 3-51 双人舞玩具组成零件\n图3-52 支架草图\n## 讨论 \\& 交流\n1. 从打印的角度来看,图 3-53、图 3-54所示的两个不同造型的支架,哪个造型的支架更容易打印?为什么?\n图 3-53 支架造型 1\n图 3-54 支架造型 2 2. 如图 3-55 所示,如果要实现摇动手摇杆时京剧花旦水平移动的效果,可以使用什么传动机构?需要哪些零件?\n图 3-55 移动的花旦\n## 二、模型渲染\n三维模型的渲染是对模型的美化,可根据具体软件功能和需求,为模型设置相应的外观、材质、光照以及场景等。\n以支架为例,在材料浏览器和外观浏览器里选择“ABS 塑料” 和“黄色”，对支架进行渲染，如图 3-56所示。也可根据喜好，选择自己喜欢的外观。\n图 3-56 支架渲染\n## 三、模型装配\n在三维设计软件中,可以模拟完成多个零部件的装配,提前检验模型安装效果。装配过程中一般需确定一个主要的基准零件,将其固定，然后对其他零部件按照由内到外的原则依次进行位置或者运动方式的约束。\n## （一）装配支架与手摇杆\n新建标准部件,如图 3-57所示,并保存。在创建的部件中,将支架、手摇杆、舞者和凸轮等都放置进来,并在浏览器里右击“支架” 零件，选择“固定”，将支架固定，作为基准零件，如图 3-58 所示。\n图 3-57 创建部件\n图 3-58 固定基准零件\n使用约束,选择“配合约束”,如图 3-59所示,“选择1”为手摇杆表面,“选择 2” 为支架表面,两个面配合偏移量为 $10 \\mathrm{~mm}$。再次选择“配合约束”,“选择 1” 为手摇杆轴线,“选择 2 ” 为支架孔轴线,偏移量为 $0 \\mathrm{~mm}$,完成支架与手摇杆的装配。\n图 3-59 手摇杆与支架约束\n## 拓展阅读\n## 配合约束\n配合约束是将选定的零部件面对面放置或者使其表面齐平，约束效果如图 3-60所示。选择对象通常是一个零部件面,但也可以选择曲线、平面、边或点。\n图 3-60 配合约束效果\n## （二）装配凸轮\n同样使用配合约束的方式完成两个凸轮与手摇杆的装配，如图 3-61 所示。\n图 3-61 凸轮与手摇杆约束\n使用偏移量为 $25 \\mathrm{~mm}$ 的配合约束完成凸轮与支架两侧的位置约束，如图 3-62所示。\n图 3-62 凸轮与支架约束\n使用约束中的“运动”,如图 3-63 所示,“选择 1” 为手摇杆的轴线,“选择 2 ” 为凸轮孔的轴线,传动比为 $1.000 \\mathrm{ul}$,实现两个凸轮与手摇杆的同步运动。\n图 3-63 凸轮与手摇杆运动约束\n## 讨论 \\& 交流\n如果使用运动约束制作时钟,分针和秒针的传动比是多少?\n## 拓展阅读\n## 运动约束\n运动约束主要是指两个转动零件之间的运动关系,通常用于轴承、齿轮和带轮,约束效果如图 3-64 所示。\n图 3-64 运动约束效果\n## （三）装配舞者\n使用配合约束，完成两个舞者与支架的装配，如图 3-65 所示。再使用插人约束，如图 3-66所示，完成舞者与支撑件装配,“选择 1 ”为舞者零件的底面,“选择 2”为支撑件中孔的下表面。\n图 3-65 舞者与支架约束\n图 3-66 舞者与支撑件约束插入约束是将平面配合和轴配合作为单个约束放置在选定的圆柱面或边之间,约束效果如图 3-67 所示。\n图 3-67 插人约束效果\n## （四）装配支撑与凸轮\n使用相切约束,“选择 1”为支撑零件的底面,“选择 2 ”为凸轮的曲面,求解方式为“外边框”，完成支撑与凸轮的装配。\n## 拓展阅读\n## 相切约束\n相切约束用于定位面、平面、圆柱面、球面、圆锥面和规则的样条曲线,使它们相切,约束效果如图 3-68 所示。相切约束将删除一个线性平动自由度。圆柱与平面相切时,它将删除一个线性自由度和一个转动自由度。\n图3-68 相切约束效果角度约束能够控制边或平面之间的角度,约束效果如图 3-69所示。\n图 3-69 角度约束效果\n## 对称约束\n对称约束指根据平面或平整面对称地放置两个对象,约束效果如图3-70所示。\n图 3-70 对称约束效果\n## (五) 检查装配结果\n摇动手摇杆观察运动效果,并选中所有零件,查看有无干涉,如图 3-71 所示。\n图 3-71 干涉检查尝试自主设计一个舞动的玩具,玩具的运动方式、造型等可以多种多样,如图 3-72所示。请根据你的设计,填写表 3-4,并完成各零件的模型设计与组装。\n图 3-72 不同的舞动的玩具\n## 表3-4 舞动的玩具设计表\n舞动的玩具设计表\n作品名称\n功能描述\n传动方式\n草图绘制\n(可附纸)\n其他\n## 四、模型切片\n三维打印机是如何控制模型的打印层数、打印时间和打印路径的呢?其中，需要经过“模型切片” 这一重要环节，计算形成一个打印文件，以片层的方式来描述模型，这个打印文件会精确地定义后续三维打印机工作时每一层模型的具体打印进程。\n模型切片环节需要通过切片软件来完成。切片软件将三维模型细分为可以打印的薄度,然后计算其打印路径,也就是计算三维打印机喷头的运动路径。模型切片后,将得到的文件导人三维打印机,可以控制打印机根据切片软件预先设定好的参数、路径来进行工作。接下来,将以支架模型为例完成切片。\n## （一）生成 STL文件\n点击左上角应用程序菜单中的“导出”,选择“CAD格式”,如图 3-73所示。在弹出的文件对话框中,点击保存类型下拉窗口,在其中勾选“STL文件”,勾选后可以根据需要更改文件名,如图 3-74 所示。点击“选项”,可更改单位等参数,如图 3-75 所示。最后,点击“保存”。\n图 3-73 以 CAD格式导出文件\n图 3-74 生成 STL文件\n图3-75 更改单位等参数\n## （二）切片参数的调节\n目前，市面上的FDM桌面级三维打印机厂商都会提供配套的三维切片软件,以匹配其三维打印机的性能特点。不同品牌、不同型号的三维打印机通常会对应不同的切片软件,但切片过程具有共性。本书以一款开源切片软件为例说明切片过程。\n## 1. 认识切片软件\n(1) 界面: 打开切片软件后,标准模式面板如图 3-76所示,左侧是参数配置面板，右侧是模型显示区域。\n图 3-76 切片软件界面\n(2) 参数配置面板: 在打印模型时,需要设置一些相关参数,这些参数都跟模型的打印效果息息相关,参数设置在切片软件的参数配置面板中完成,如图 3-77所示。\n图 3-77 切片参数设置\n## 2. 切片设置\n图 3-78 读取模型文件\n（1）导人文件。点击“文件”,选择“读取模型文件”,将 STL文件导人进来，如图3-78 所示。\n(2) 调整模型位置和大小。使用旋转工具、缩放工具和镜像/垂直翻转工具,将模型调整到合适的切片位置以及大小,如图 3-79所示。\n（3）设置基础配置。对于支架模型来说，为了缩减打印时间,可以将打印层厚设置为 $0.2 \\mathrm{~mm}$;由于硬度要求不高,可以将底层/ 顶层厚度设置为 $0.6 \\mathrm{~mm}$，填充密度设置为 $20 \\%$；从结构上看,打印不需要支撑，支撑类型选择“None”;底部面积较大,为了避免打印时产生逎边,可以加个底,粘附平台选择“Brim”。如图 3-80所示。\n图 3-79 调整模型位置和大小\n图 3-80 设置基础配置\n## 支撑类型与粘附平台\n支撑类型：在支撑类型设置中，可以选择\n在哪些地方打印模型的支撑。可以选择不要支\n撑（“None”选项），也可以只在需要的地方打印\n支撑（“Touching buildplate”选项），还可以选择\n在任何悬空状态下都打印支撑（“Everywhere”\n选项）。粘附平台：开启这个选项后，三维打印机会在打印的模型下面打印一层底座，用来保证模型\n牢牢地粘附在板子上。这一功能可以在一定程度\n上防止模型底面翘边。“Brim”选项会使打印对\n象在第一层打印时向外围延伸，以扩大接触面，增\n强附着力。“Raft”选项则是指在打印模型之前，额外再打印一片面积比模型底面更大的平板，来\n增大打印对象底部与打印平台的接触面积。\n## （三）生成打印文件\n参数设置完成后，点击软件左上角的“文件”，在下方选择“保\n存Gcode”，生成打印文件。\n## 设计 \\& 操作\n请根据你自主设计的舞动的玩具中各零件的特征,思考适合它们的打印参数,并将它们打印出来进行组装。\n## 思考 \\& 展评\n请根据表3-5，对你自主设计的舞动玩具模型进行评价。\n## 表3-5舞动的玩具模型评价表\n| | | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 评价项目 | 评价指标 | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 产品设计 | 具有创新性 | | | |\n| 模型渲染 | 造型美观 | | | |\n| | 装配完整 | | | |\n| 组装检测 | 运动方式合理 | | | |\n| | 切片参数设置合理 | | | |\n| 切片打印 | | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B—良好,C—合格,D—待改进\n## 思考＆练习\n请用本节学习的三维模型装配和切片的方法,设计一款手脚可活动的机器人玩具,并使用三维打印机完成模型打印。\n## 本章小结\n人类社会及自然界中存在的东西几乎都可以用三维模型表示。人们获取三维模型的途径和方法有很多,最常用的是利用三维设计软件进行三维模型设计。目前,市场上三维设计软件的种类很多,它们的共同特点是利用一些基本的几何元素,如长方体、球体等,通过一系列操作,如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等,来构建复杂的几何场景。\n三维设计软件的建模通常从草图开始,对草图添加特征生成实体,并细化完成零件设计,然后将多个零件装配成一个部件,最后输出工程视图。三维设计软件还能对零件进行应力分析,使设计者能够在设计的阶段就知道所设计的零件的材料和形状是否能够满足应力要求,变形是否在允许范围内等,从而达到改进和优化零件的目标。\n根据零件三维数字模型进行加工制造的方法很多,可以将三维数字模型转换成二维机械加工图,进行工艺的选择和加工,还可以将设计好的三维数字模型转换成三维数据STL文件,在切片软件中进行各项参数设置,并将其转化成打印机的运行指令文件，输入三维打印机进行产品制造。\n## 本章学习评价表\n| 评价项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评|\n| 简单模型设计 | 知道三维设计软件界面各按钮的功能与应用 | | | |\n| | 正确绘制二维草图 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 运用拉伸、旋转、放样和扫掠特征将二维草图转换成三 } \\\\ \\text { 维数字模型 }\\end{array}$ | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 模型测试与 } \\\\ \\quad \\text { 优化 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 从功能、外形和尺寸等角度对产品进行规划设计,并将 } \\\\ \\text { 设计方案转换成三维数字模型 }\\end{array}$ | | | |\n| | 合理创建边界条件,并对三维数字模型进行应力分析 | | | |\n| | 从安全、环保等角度对三维数字模型进行测试和优化 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 将三维数字模型转换成二维机械加工图,并正确标注 } \\\\ \\text { 尺寸 }\\end{array}$ | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 组合模型设计 } \\\\ \\text { 及切片 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 对组合模型的零件组成、造型设计等方面进行结构分析,} \\\\ \\text { 并绘制草图 }\\end{array}$ | | | |\n| | 使用三维设计软件渲染美观的三维数字模型 | | | |\n| | 使用三维设计软件完整地装配组合模型 | | | |\n| | 检测组合模型装配的完整性和运动方式的合理性等 | | | |\n| | 说出切片的主要参数及其作用 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 使用切片软件合理设定切片的主要参数,并输出打印 } \\\\ \\text { 文件 }\\end{array}$ | | | |\n| | 对打印模型进行后期处理,并完成实物组装 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A}-$ 优秀,B— 良好,$\\mathrm{C}-$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 第四章三维打印技术应用\n通过前面的学习,我们已经掌握了三维打印产品设计和打印的一般过程,体会到合理的技术分析能够提高三维打印产品的质量,现在可以应用三维打印技术来实现你自己的设计,解决生活中的实际需求了。生活中遇到的问题往往都不是单一问题,而是综合项目,需要用工程思维进行整体考虑、综合判断。工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。\n本章将带领大家通过对一系列真实情境中可能发生的案例进行设计和制造,体验三维打印技术特有的加工功能,利用三维打印技术解决实际问题,逐步形成工程思维、创新技术能力和物化能力。\n## 第 1 节 组合结构的产品制造 第 2 三节 三维扫描与打印\n## 第 1 节 组合结构的产品制造\n## 学习目标\n1. 初步学会设计并制作一个实用且具有简单组合结构的产品。2. 学会对三维打印的产品进行后期处理、模型组装与功能测试。3. 学会对三维打印的产品进行改进。\n三维打印技术具有一体成型的加工特点,但在三维打印产品的设计过程中,我们却常常遇到具有简单组合结构、甚至是嵌套结构的产品。在使用三维打印技术对创意进行实体化的过程中,针对不同的产品特点与功能需求,需要不断权衡与优化设计方案。“如何将打印对象在打印平台的坐标轴中进行放置?\"“如何优化打印效果?” 都是我们需要考虑的问题。本节我们将通过实例来讲解两个实用且具有简单组合结构的产品的设计与打印。\n哨子是体育课上常用的用品,可以传达体育教师的指令。可是,最近某班体育教师对新购置的哨子却不太满意，觉得它吹出的声音过于刺耳。\n当你们准备开始一局棋类游戏时,却发现丟失了一颗重要的棋子。\n学习时,缺少一款舒适满意的阅读灯。\n在节日里想要为家人、朋友送上一份独一无二的礼物。\n在生活中,遇到各种各样的需求或问题 (图4-1) 时,你们能否运用所学的三维打印技术，探索解决方案呢?\n图4-1 生活中各种场景需求\n## 一、简单组合结构产品设计与打印\n简单组合结构的产品是指由两个以上独立构件组合而成的产品。下面将以带有振动弹子的哨子为例,设计并打印一款音质合适的哨子。\n## （一）哨子的结构分析\n哨子的音质主要取决于声音的音量和音高,即哨声响度的大小和哨声音调的高低。在设计一个音质合适的哨子前,首先需要了解哨子的基本结构与发声原理。但哨子种类多样、用途广泛,其设计构造也各不相同。设计三维模型时,可以挑选一个满足基本功能的哨子作为参照,我们选择最常见的带振动弹子的哨子 (图4-2) 作为建模参照。这\n图4-2 带振动弹子的哨子款哨子的结构主要分为外壳和内部弹子两个部分。外壳部分为壳体结构,含有一个共鸣腔,并设有“进气口” (哨子嘴）和“出气口” 两处开口。\n## 拓展阅读\n哨子的种类多样，发出的声响各有不同，用\n途也很广泛，有的用于演奏音乐，有的用于发出\n信号，有的则是玩具。在不同的划分标准下，哨\n子的种类也不同：按哨子有无核可分为有核哨、无核哨，按哨音所包含的单音数目可分为单音\n哨、双音哨和三音哨，按哨子的制作材料可分为\n金属哨、塑料哨和胶木哨，等等。还可以按哨子\n的样式等分类。哨子的发声与气流的流动有着密切的关系。气流按照哨子的内部形状进行流动，从而使空气振动，发出声音。即哨子的发声原理为气流高速\n地从一个比较窄的缝隙中流过，造成空气振动，从而发出声音。哨子嘴是进气口，主要作用是让气流进入，引起哨子内空气的振动。哨子发出声响时，受到\n挤压的空气会通过出气口流出。影响哨子音质的因素包括哨子的材质、哨孔\n的大小及位置、哨腔内径等多方面，设计时应考\n虑使用质密耐用的材料，同时考虑到哨孔设计的\n合理性。\n## 讨论 \\& 交流\n请你观察实物,收集更多相关资料,在设计之前尽可能多地了解捎子的结构和发声原理。根据你的观察和收集到的资料,针对影响哨子发声的因素提出合理的猜想和假设。\n## （二）哨子的三维模型设计\n## 案例\n## 带振动弹子的哨子的三维模型设计\n以图 4-2中带振动弹子的哨子为例,可以将模型分为内外两部分单独设计。外部结构为具有一定的流线型特征且对称的壳体结构,通过这些特征可以确定在三维设计软件中使用“草图绘制”“抽壳特征”“镜像特征” 等关键建模方法。内部结构为一个简单的球形弹子,与外部结构组合后可得到一个完整的哨子模型。具体绘制流程和建模要点可参照以下建模步骤及图 4-3。\n建模步骤:\n（1）绘制二维草图: 在二维平面上绘制出壳体的大致形状。\n(2) 拉伸草图: 拉伸,将二维草图拉伸至半个壳体的高度。\n(3 ) 抽壳特征: 从模型顶面进行抽壳。\n(4) 添加进气口。\n( 5 ) 添加出气口。\n(6) 倒角特征: 给出气口添加倒斜角和倒圆角特征。\n(7) 倒角特征: 给模型底面的边缘添加倒斜角特征。\n(8) 镜像特征: 将半个壳体模型进行镜像复制。\n(9) 在壳体内部放入弹子。\n(10） 将模型拼合为一个完整的哨子。\n(11) 为哨子添加挂环等细节。\n图4-3 哨子三维模型建模步骤\n## 思考 \\& 练习\n回顾哨子的建模过程，你认为还可以通过其他的建模方式绘制此类哨子模型吗?在你的哨子的三维模型设计中，有哪些创新点可以与同学们分享?\n## （三）哨子模型的打印\n带有振动弹子的哨子模型，在打印时需要重点考虑“弹子部分如何嵌人外部壳体？”“怎样保证球形弹子能够独立活动?” 等问题。\n## 1. 方法一：分三部分进行打印\n在设计哨子模型时，我们采用了“设计一半壳体一镜像复制一放人内部弹子一壳体拼合” 的方式进行建模。其实就相当于在建模软件中完成了一次哨子的组装过程。借鉴这一思路,将哨子模型几部分组合的步骤放至打印后完成,即可达到拼装要求。模型切片预览如图4-4所示。\n图 4-4 分三部分打印切片预览\n## 2. 方法二：选择水溶性支撑进行一体打印\n选择FDM工艺对整个哨子模型进行一体打印的难点在于，哨子的内部支撑无法去除,支撑材料会将内部弹子与外部壳体黏连到一起。\n现在市场上针对复杂模型支撑不好去除的问题，出现了专门为配合高质量打印设计的水溶性支撑材料: 适用于FDM工艺的PVA 材料。这类材料专为形状复杂的零部件在打印时提供支撑，打印对象成型后,将其放人常温水中，一段时间后,PVA材料将完全溶解于水中,留下 PLA或者ABS 材料的打印主体。使用这种支撑材料,需要配备双喷头的三维打印机,两个喷头分别接人普通打印材料 ( PLA 或者 ABS 材料) 和水溶性 PVA材料,两个喷头分别设定为主体打印喷头和支撑打印喷头,协作打印即可。\n在条件允许的情况下，选择双喷头打印机，配合水溶性 PVA材料用于支撑打印,能够快速有效地去除哨子模型的支撑材料。\n## 3. 方法三：利用三维打印机暂停打印功能\n大部分三维打印机带有暂停打印甚至断点续打的功能,利用这一功能同样能够打印出目标对象。将内部弹子和外部壳体分成两\n图4-5 暂停打印并放人弹子个独立模型，分开打印，面临的组装问题将简化为“如何将弹子置人外部壳体?” 这一问题。\n利用基于FDM工艺的三维打印机增材制造、层层叠加的原理,我们可以在打印外部壳体的过程中将弹子放置其中。先打印出弹子模型备用,在外部壳体的打印过程中,暂停三维打印机工作,将弹子放人哨子的壳体中 ( 图4-5)，再继续打印完成即可。\n## 思考 \\& 练习\n在打印出哨子模型后,每位同学检验自己的哨子是否能够发出哨声。如果存在问题,请大家一起寻找失败的原因,并尝试制订解决方案,对这些作品进行调整,并完成表 4-1。\n## 表4-1 哨子模型失败原因及解决方案\n模型末设计开口处\n内部弹子表面不够光滑圆润\n## （四）哨子音质的改进\n哨子的音质取决于声音的响度和音调,响度与音调变化受多种因素影响,如哨子的形状、哨子的内腔尺寸、哨子进气口与出气口的大小等。\n## 拓展阅读\n声音的强弱称为响度。分贝（decibel）是\n人们用来表示声音强弱等级的单位，符号为dB。按照正常人的听觉，我们可以把分贝大致换算为\n一些更容易被我们理解和感知的声音现象，便\n于我们快速地认知、自测声音强弱等级，如表\n4-2。市面上也出现了很多应用程序或者软件，能够更准确地测试环境音的强弱等级，图4-6 即\n一款能够测量声音强弱等级的手机应用程序。通过测试得到哨声的分贝数，能直观地判\n断哨子的音量是否合适。例如：70 dB以下哨声\n过小；70 ~ 100 dB哨声适中；100 dB以上哨声过\n大，会损伤听力。\n## 表4-2 分贝自测表\n| 声音强弱的等级 | 声音示例 |\n| :---: | :---: |\n| $1 \\mathrm{~dB}$ | 刚能听到的声音 |\n| $30 \\mathrm{~dB}$ | 耳语的声音 |\n| $40 \\mathrm{~dB}$ | 冰箱的“嗡嗡”声 |\n| $60 \\mathrm{~dB}$ | 正常交谈的声音 |\n| $70 \\mathrm{~dB}$ | 闹市区的环境音 |\n| $85 \\mathrm{~dB}$ | 汽车穿梭的马路上的声音 |\n| $95 \\mathrm{~dB}$ | 摩托车启动的声音 |\n| $100 \\mathrm{~dB}$ | 电钻的声音 |\n| $110 \\mathrm{~dB}$ | 大声播放音乐的声音 |\n| $120 \\mathrm{~dB}$ | 飞机起飞时的声音 |\n| $150 \\mathrm{~dB}$ | 燃放烟花爆竹的声音 |\n图 4-6 分贝测量应用程序\n## 设计 \\& 操作\n改变哨子模型的某一参数,打印模型后进行试验,探究这一要素对哨子发声的影响,发现并归纳哨子发声的规律。\n运用控制变量法,对影响哨子发声的因素进行试验。在三维设计软件中建立不同规格的哨子模型,将模型打印出来后,通过试吹、试听,感受不同规格模型的音高,记录、比较试听情况,并测算出哨子的平均音量,记录数据。例如,可探究出气口大小对哨子响度及音调的影响，并做如表4-3 的记录。\n## 表4-3 试验数据记录\n| 探究因素 | 尺寸 | 分贝 | 音调情况 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | $2 \\mathrm{~mm}$ | | |\n| | $4 \\mathrm{~mm}$ | | |\n| 出气口 | $6 \\mathrm{~mm}$ | | |\n| 宽度 | $8 \\mathrm{~mm}$ | | |\n| | $10 \\mathrm{~mm}$ | | |\n## 讨论 \\& 交流\n哨子的发声效果受到各种因素的影响。请与同学们讨论交流,是否能够运用哨子的发声规律来改进我们的哨子。\n## 思考 \\&练习\n运用哨声规律改进哨子模型的过程中,你和同学们又有哪些好的创意?是否能够制作出外形独特、音质良好的哨子呢?\n## ?思考 \\& 展评\n请根据哨子模型的设计情况和打印效果，填写表 4-4。\n## 表4-4 哨子模型评价表\n| 评价项目 | | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 哨子模型的 } \\\\ \\text { 设计 }\\end{array}$ | 三维建模思路清晰,操作流畅 | | | |\n| | 所建的模型造型美观,具有一定创新性 | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 哨子模型的 } \\\\ \\text { 打印制作 }\\end{array}$ | 能够选择合理高效的模型打印方式 | | | |\n| | 打印的哨子成品响度、音调适中 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B—一良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 二、组合结构产品设计打印与改进创新\n创意的实现不但需要独特创新的构思，还需要整体考虑、合理规划、具体实施以及后期的调试和优化。例如,设计阅读灯时,需要根据使用者的阅读习惯,针对不同场景,设计个性化、照明范围合适的阅读灯。\n针对不同的场景和个性化需求,市面上出现了各种各样的阅读灯。例如,为无良好照明条件的阅读者,设计了如图 4-7 所示的便携式阅读灯。这款阅读灯既可以在阅读纸书时使用,又可以搭配电子书阅读器使用。\n图 4-7 便携式阅读灯\n针对每天面对电脑的人保护眼睛的需求,设计师设计了如图 4-8所示的可夹在屏幕上的阅读灯。\n图 4-8 可夹在屏幕上的阅读灯\n## （一）台灯的结构分析\n台灯是生活、学习中必不可少的物品,在设计之前,先仔细观察身边常见的台灯 ( 图 4-9),了解其基本结构和部件。\n图 4-9 常见的台灯\n通过观察可知,台灯通常由多个部件构成,所以一般不会将其设计为单一模型,而是分多个零部件进行设计和打印。台灯的结构部件主要可以分为灯头、连接杆和底座三部分,灯泡以外的其他电路元件主要放在底座中。据此,可将台灯分为灯头模型、连接杆模型和底座模型三部分进行设计。\n台灯应有一个较大的底座以保证结构稳固,底座中空,为后续电路元件的安装提供空间。要实现照明功能,灯头部分应考虑灯泡的安装空间,灯罩应较薄。连接杆部分应考虑设计为可活动的连接方式,方便打印后与其他两部分相连。\n依照分析,可以在纸上为预备建模的台灯画出设计草图,如图 4-10 所示,预先考虑好每个零部件的形状、尺寸比例及连接方式。\n图 4-10 台灯结构草图示例\n## （二）台灯的三维模型设计\n根据已有的设计草图,需要在三维设计软件中建立三维模型。在建模时,针对每个部件结构的特点,需要先思考建模方法、确定主要建模步骤,然后再在三维设计软件中进行具体绘制。\n在绘制三维模型时，一般遵循先粗后精、先整体后局部的原则。例如,灯头部件,我们可以参考图 4-11进行建模,将其大致看作长方体和半球体的组合,组合后抽壳就可以得到一个大致的灯罩形状。具体步聚如下。\n(1) 绘制二维草图。在平面上绘制圆形 (直径 $45 \\mathrm{~mm}$ ) 和长方形 $(18 \\mathrm{~mm} \\times 20 \\mathrm{~mm})$ 草图。\n(2) 拉伸草图。将绘制好的草图分别拉伸形成圆柱体 (拉伸 $15 \\mathrm{~mm}$ ) 和长方体 ( 拉伸 $10 \\mathrm{~mm}$ )。\n(3) 进行倒圆角。选择圆柱体的一个底面,进行倒圆角处理,将圆柱体处理为近似半球体的结构。\n(4) 进行布尔运算。调整半球体结构与长方体的位置,将它们组合形成灯头的整体形状。\n(5) 进行抽壳。选择移除面,进行抽壳,选择 $1 \\mathrm{~mm}$ 壁厚,形成一个开放的空腔作为灯头。\n(6) 添加连接孔。在灯头后部两侧对称的位置预留出安放插销或螺钉的插孔（直径 $2 \\mathrm{~mm}$ ）\n图4-11 灯头的建模流程\n对连接杆部件建模时,可以先绘制部件的剖面草图,然后通过拉伸塑造出它的形状。底座部件主要运用的建模方法有草图绘制、拉伸、倒圆角、抽壳和布尔运算。\n## 设计 \\& 操作\n参照表4-5 中的建模思路对台灯各部件进行三维模型设计。在建模时要注意三个部件的尺寸，应使其大小比例保持一致。\n## 表4-5 台灯部件的建模方法\n## 讨论 \\& 交流\n回顾各部件的建模方法和步骤，在实践过程中，你和同学们有哪些改进和完善的建议呢?是否有其他的建模方法能够达到同样的效果?\n## （三）台灯的打印及组装\n建模完成后，就可以进行切片和打印了。每个部件在台灯中承担不同的功能，打印时的关注点也会有所不同。灯头部分主要起到灯罩的作用，应在打印质量允许范围内尽量打印得薄、轻，对应参数应减小壁厚值和填充率;支撑杆需要撑起灯头部分,需要较高的强度，可以增大其填充率;底座部分作为基底,可以通过增加重量来增强整个台灯的稳定性,可以通过增大填充率达到这一要求。具体参数可参照表4-6。\n## 表4-6 建议打印方向及重要参数设置\n| 台灯部件名称 | 建议打印方向 | 切片参数设置 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 灯头 | | $\\begin{array}{l}\\text { 层厚 } 0.2 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 壁厚 } 0.6 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 填充率 } 10 \\%\\end{array}$ |\n| 连接杆 | | $\\begin{array}{l}\\text { 层厚 } 0.2 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 壁厚 } 1.0 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 填充率 } 50 \\%\\end{array}$ |\n| 底座 | | $\\begin{array}{l}\\text { 层厚 } 0.2 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 壁厚 } 1.0 \\mathrm{~mm} \\\\ \\text { 填充率 } 50 \\%\\end{array}$ |\n## 设计 \\& 操作\n结合以上打印建议,在灯头部分的打印过程中,与同学设计试验,记录数据,探寻灯头部分的最佳打印参数。\n各部件打印完成后，对模型进行简单处理，将部件用紧固件组装起来，如图4-12所示，得到一个基本的台灯模型。为台灯模型接入电子元件,完成台灯模型的搭建。\n图4-12 台灯模型组装后效果\n## 思考 \\& 练习\n在设计和打印过程中,或者组装好部件模型后,你是否发现了一些需要解决的问题?能够从哪些方面进行改进与完善?\n## （四）台灯模型的改进与完善\n我们可以从功能、结构和外形等不同角度进行思考,用自己独特的想法有创意地对现有的台灯模型进行设计改进,并自主进行打印和制作，完善作品。\n## 案例\n## 台灯改进方案\n方案一\n改造目标：灵活调整照明范围。\n参考方案：参照陀螺仪的设计,将灯头设计成旋转灯头。将灯头架和灯罩分开打印,预留轴孔的位置,利用轴承配件，实现灯头转动，可参考图4-13。\n图 4-13 旋转灯头设计参考\n## 方案二\n改造目标：灵活调整照明高度。\n参考方案：提升连接杆的收缩灵活性。参照部分台灯连接杆多段可折叠、可调整的特征,将单节长连接杆换为多节短连接杆,增大台灯连接杆的活动空间,如图 4-14 所示。\n方案三\n改造目标：拓展台灯功能，如将台灯改进为光控台灯。\n参考方式: 改建电路,增加所需功能。查找光控灯电路的相\n图4-14 多节短连接杆台灯设计关资料,制作含光控电路的电路板,将电路板嵌入底座部分。参考\n## 讨论 \\& 交流\n与同学们组织一场“产品发布会”,设计师们以产品发布的形式,介绍讲解自己的作品,其他同学作为观众可针对产品进行提问。\n提示：文字介绍、作品展示、多媒体的视频介绍等，都可以作为产品发布会的展示方式。\n## 思考 \\& 展评\n请根据表4-7,对台灯模型的设计、打印和改进完善情况进行评价。\n## 表4-7 台灯模型评价表\n| 评价项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 台灯模型的 } \\\\ \\text { 设计 }\\end{array}$ | 台灯各部件设计合理 | | | |\n| | 三维建模思路清晰,操作流畅 | | | |\n| | 台灯模型整体造型美观,具有一定创新性 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 台灯模型的 } \\\\ \\text { 打印制作 }\\end{array}$ | 正确打印出各部件 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 部件间尺寸相吻合,能正确完成台灯各部件的 } \\\\ \\text { 装配 }\\end{array}$ | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 台灯模型的 } \\\\ \\text { 改进完善 }\\end{array}$ | 改进方案具有创新性 | | | |\n| | 作品达到预设改进目标,且效果良好 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B— 良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进\n## 第 2 节 三维扫描与打印\n## 学习目标\n1. 知道三维扫描仪的基本工作原理和操作步骤。2. 学会利用三维扫描仪获取三维模型数据。3. 理解三维产品设计与制造中逆向工程的作用。\n三维扫描属于逆向工程的一种,指通过扫描实物的外形来获取其数字化模型数据。\n近年,部分博物馆借助三维扫描、虚拟现实 (Virtual Reality,VR ) 等先进技术,推出“VR体验馆” ( 图4-15 ),让游客仿佛突破了时空限制,在历史场景中行走、触摸和体验。某茶艺博物馆要建立一个“VR茶具展览馆”，在线上展出各种不同造型的茶具 ( 图4-16 ),并针对几款茶具推出文化创意产品。你们知道什么技术可以帮助博物馆快速获取茶具虚拟模型，并快速制造文化创意产品吗?\n图 4-15 VR体验馆\n图 4-16 各种不同造型的茶具\n## 一、三维扫描技术\n三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，属于逆向工程的一种。通常使用快速立体测量设备三维扫描仪对实物进行扫描,从而获得物体的形状、外观 (如颜色、表面反照率) 等信息的三维数字模型数据。\n如图 4-17 所示,三维扫描仪搜集到的数据被用来进行三维重建计算,并创建实际物体的数字模型。重建后的三维模型又可以用三维设计软件进行操作,操作后的模型还可以通过三维打印技术进行打印。\n三维扫描仪的重要意义就在于能够将实物的具体信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。\n图 4-17 三维扫描过程示意图\n## 二、三维扫描模型过程\n通过三维扫描仪,能够快速获取各类茶具的三维模型。扫描获取三维模型通常分为以下三个阶段。\n## （一）准备阶段\n步骤 1：确保三维扫描环境稳定。\n进行三维扫描前,首先要确保三维扫描仪在一个稳定的环境中: 三维扫描仪稳固;光环境稳定,避免强光和逆光对射。\n步骤2：三维扫描仪相机标定。\n三维扫描仪要知道自身在什么环境下进行扫描，才能扫描出准确的三维数据。这里的校准行为在三维扫描中通常称为“标定”。标定过程中,会根据三维扫描仪预先设置的扫描模式,计算出扫描设备相对于扫描对象的位置。\n步骤 3：对扫描物体表面进行预处理。\n有些物体由于材质问题不易扫描,如透明、半透明、反光及纯黑色物体。对于透明、半透明、反光物体,需要在表面先喷洒哑光白色显像剂,之后再扫描；对于黑色物体,需要调高亮度再扫描。\n## （二）扫描阶段\n准备工作完成后便可以对物体进行扫描了。用三维扫描仪对扫描物体从不同的角度进行三维数据捕捉,改变物体摆放方式或调整三维扫描仪相机方向,对物体进行全方位的扫描。这里以一个陶杯为例,展示扫描过程,如图 4-18 所示,具体步骤如下。\n（1）确定扫描模式。根据陶杯的大小,确定使用含转台的固定扫描模式,并连接转台。\n(2 ）新建工程。在指定位置新建一个用于存放扫描数据的工程文件。\n(3) 选择纹理。结合扫描物体的特点,确定选择纹理扫描。\n（4）进行第一次扫描。将陶杯倒置于转台上,扫描获取外表面及底部数据。\n（ 5 ）进行第二次扫描。调整陶杯方向,扫描获取内表面数据。\n图4-18 三维扫描陶杯过程\n## （三）后期处理阶段\n首先,进行点云处理。\n在逆向工程中,通过测量仪器获得物体表面每个采样点的空间坐标后,得到的是一个点的集合,这个点数据集合称为“点云”。\n目前市面上主流的三维扫描仪的点云处理方式均为点云自动拼接（图4-19)，无须后期手动拼接，即对物体表面扫描完成后，系统会自动生成物体的三维点云图形，操作人员仅需要对扫描得到的点云数据去除噪点（即多余的点云）以及对其进行平滑处理。\n图 4-19 陶杯点云拼接处理\n然后,进行数据转换。\n点云处理完后，要对数据进行转换，并添加纹理（图 4-20)。目前,系统软件可自动将点云数据直接转换成 STL文件,生成的 STL 文件可以与市面上通用的三维设计软件对接。\n图 4-20 转换为 STL 文件及纹理的添加\n## 设计 \\& 操作\n选择喜欢的茶具进行三维扫描,获取模型的 STL 文件。在三维设计软件中对获取的模型文件进行简单的修改或修饰，设计一款文化创意产品。\n## 讨论 \\& 交流\n请收集更多相关资料,了解三维扫描仪的现有应用领域，并对末来三维扫描仪可能应用的领域提出合理的设想。\n## 本章小结\n生活中遇到的问题往往都不是单一问题,而是综合项目,需要用工程思维,整体考虑,综合判断。工程思维是以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。当我们应用三维打印技术来实现创意、解决问题时,也不仅仅限于单一模型的设计,我们可以从功能、结构和外形等不同角度进行思考。\n在产品的设计与制造中,数字模型的建立应当服务于最终的打印方式和产品效果。在制造过程中,尤其针对具有相对复杂结构的产品设计,需要综合考㤫产品功能、设计的独特性、三维打印技术的特点等一系列因素，进行打印方式的确立。\n三维模型设计是从无到有地设计三维数字化产品，与建模技术关系密切。然而,并非每一件产品都需要从零开始进行设计建模。逆向工程中的三维扫描技术同样能够服务于产品的设计制作。三维扫描技术能通过扫描实物的外形来获取其三维数字模型，这一技术可广泛应用于文物保护、汽车制造、工业检验、医疗等行业,以提高生产效率。\n## 本章学习评价表\n| 评价项目 | 评价指标 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 组合结构产品 } \\\\ \\text { 的认识 }\\end{array}$ | 知道什么是组合结构产品 | | | |\n| | 举例说明如何优化打印效果 | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 哨子的设计与 } \\\\ \\text { 制作 }\\end{array}$ | 说出哨子发声原理,分析哨子结构 | | | |\n| | 流畅地完成哨子模型设计 | | | |\n| | 合理选择哨子打印方式 | | | |\n| | 改善哨子发声效果 | | | |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 台灯的设计、} \\\\ \\text { 制作与改进 }\\end{array}$ | 正确分析台灯的结构 | | | |\n| | 流畅地完成台灯模型设计 | | | |\n| | 正确完成台灯的打印及装配 | | | |\n| | 提出改进方案,达成改进效果 | | | |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 三维扫描技术 } \\\\ \\text { 应用 }\\end{array}$ | 叙述三维扫描技术的基本工作原理 | | | |\n| | 说出三维扫描的一般过程 | | | |\n| | 正确使用三维扫描设备 | | | |\n| | 举例说明三维扫描技术的应用领域及案例 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ 优秀,B——良好,$\\mathrm{C} \\longrightarrow$ 合格,$\\mathrm{D} \\longrightarrow$ 待改进本套教科书根据教育部颁布的《普通高中通用技术课程标准 ( 2017年版)》编写并经国家教材委员会专家委员会审核通过。\n编写过程中,上海市通用技术教学研究基地（上海高校“立德树人”人文社会科学重点研究基地 ) 及基地所在单位华东师范大学等单位给予了大力支持。石生俊参与了本册提纲和内容的讨论。\n在此感谢所有为本套教科书提出修改意见,提供过帮助与支持的单位以及专家、学者、教师和社会各界朋友!"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":194,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC1lVbj_NFzfG0aW"},"content":{"kind":"string","value":"## 第1课 工艺与文化\n## 基本问题\n工艺与生活有什么关系?\n## 情境导入\n中国的传统工艺源远流长,种类繁多,技艺精湛,科学技术高超和文化内涵极为丰富。最初,人们为了生活的便利,因地制宜,就地取材,创造了一些手工制品。手工艺是农耕社会自给自足自然经济的产物,是生活需要的反映,同时也真实地反映了当时文化的发展程度和人们的生活方式。实用功能、生产条件和时代风格构成了手工艺的历史。现在,很多传统手工艺都已被认定为非物质文化遗产。我们要怎么理解这些手工艺背后的历史与文化呢?手工艺对我们今天的生活都有哪些影响呢?\n中国人通常所说的“工艺”，有两种含义。一是“工艺美术” 的简称,通常指的是在外部形式上经过艺术地处理、带有明显审美因素的日常生活用品以及装饰品,即中国古代文献中所说的“百工之艺”;二是如《辞海》中所解释的“利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理（如量测、切削、热处理),使之成为产品的方法”,即通常所说的产品加工的技艺。尽管工艺和技术是两个不完全相同的概念,但它们之间有着密切的联系。可以说,技术自从有人类存在就产生了,在此基础上也就有了工艺。工艺,就其本质而言,最重要的是其核心技术，通过外在形式的附加,成为具有一定技巧性和艺术性的创作活动。它利用系统的工具通过手工操作完成课题,例如木工艺、纸工艺、金属工艺、制陶工艺、纤维工艺等。\n工艺课程是为了帮助我们掌握传统行业中需要保存的技术,同时,运用创新的思维,对它们进行重新定义,设计创造出符合现代需求的作品。通过对这一过程的训练,我们可深刻意识到工艺背后隐藏的文化价值,并培养将这种文化价值转化到日常生活中的能力,这是对传统、对工艺的传承与尊重。所以,通过对本课程的学习,我们将广泛地接触各种材料,掌握各类自然材质的性质和特点,认识功能与形式的关系，提高策划、设计、绘图、制作能力，并形成创造意识。\n文化、生活与工艺\n中国古代璀玷的物质文明建基于传统工艺,可见传统工艺对于民族和社会的发展起着重要的助推作用。石器时代,在石头敲击、拍打中逐渐成形的各类骨针、刃器,为狩猎、取火等基本生存方式提供了必要保障；夏商周时期神秘的饕䬸纹盘旋在青铜器之上,既标示了地位与礼仪,又能让我们洞悉当时人们生活陈设和蒸煮炊具的奢华;隋唐之后迅猛发展的陶瓷技艺，演绎了一曲水、火、土的艺术之歌，至今，在我们的生活中，陶瓷依然继续发挥作用。\n旧石器时代尖状器\n旧石器时代陶器\n商周时期青铜器\n传统工艺遍及社会生活的各个方面,它表达了与社会生活、道德礼仪相一致的价值观念，揭示出一种基于久远、旨在朝向无限末来的文化永续价值。我们生活中所见的所有传世和出土的人工制作的文物，几乎都离不开传统工艺。\n汉代漆器\n明代家具\n## 向经典致敬\n四羊方尊,商代青铜器。尊的肩部四角各有一个卷角羊头，其中羊角是先铸成后合范浇铸而成,因为高超的技术而浑然一体，被史学界称为“㻅 于极致的青铜典范”，是十大传世国宝之一。\n河北蔚县青砂器是纯手工制作的传统工艺品。䒬县西北山一带蕴藏的丰富的天然瓷土是制作青砂器的极好材料。如今我们享受着科学与技术发展带来的便捷,同时也淡化了手工艺在生活中的角色，抺灭了其在历史舞台上的痕迹。标准化、程序化的机器生产,让我们的生活与环境趋向同一化。生活中,渐渐缺失了工艺的手工质感、温暖的人情味和丰富多彩的生活情趣。于是,工艺,特别是手工艺,让我们意识到它们曾经的角色和其背后潜移默化的文化影响力。\n## 工艺的现代启示\n## 拓展思维引领我们走得更远\n工艺，不仅能对动脑能力进行开发训练,还能够培养观察能力和学科交叉运用的能力。由认识工艺到实践活动,不仅需要观察自然、了解材料,还需要不断扩充一些物理学、自然科学等多学科领域的基础知识。在提升综合能力的基础上,眼光更加长远,眼界更加广阔。参与者不仅是以学习者的身份,更是以一个生活创造者的身份,去审视生活中常见的各类工艺品,不断深人对制造艺术的了解,提高自身对创造艺术的表达能力；同时,为将来的生存、立足与发展开辟一条参考路线。可以这样讲，在传统手工艺中，蕴含着现代技术的因素和成分。因而，工艺实践的意义在于不仅能钗炼人的能力,而且能启发人的智慧,使创造思维更加活跃。\n传统榫卯结构与现代家具设计\n传统折扇形态与现代灯具设计\n## 向经典致敬\n《考工记》是中国现存最早的手工技艺汇编典籍，成书于春秋末战国初，记录了官营手工业各工种规范和制造工艺，包括木工、金工、皮革、染色、刮磨、陶瓷 6 大类 30 个工种的内容,反映了当时中国所达到的科技水平及工艺水平。\n黄道婆是宋末元初著名的棉纺织家、技术改革家，由于传授先进的纺织技术以及推广先进的纺织工具而受到百姓的敬仰。\n蔉衣是中国最原始的民间防雨工具，是中国人适应农耕需要创造的手工艺，至少有 1000 多年的历史。在中国的大江南北，蒸衣编织的方法各不相同。\n总之,工艺是一种审美创造活动,兼具实用功能,涉及面非常广泛,与我们的日常生活息息相关。工艺设计内容丰富多彩、包罗万象,真正做到“学以致用” 就需要手脑并用,融设计和工艺为一体,展现物品的设计意图,兼具实用性和工艺性,赋予普通材料以艺术生命力,表现美,创造美。不管是现代设计还是传统工艺,都要求设计感,如能有新颖独特的创意和趣味,更能获得大众喜爱,“老”工艺也能焕发出时代活力。\n陶瓷拉坯与吊灯设计\n竹子编织装置与现代舞\n## 工匠精神\n## 传统工艺的现代价值不容忽视\n随着工业的发展和城市现代化建设,很多传统的手工制作被效率更高的机器生产所取代,很多传统的手工艺已经濒临消失。但是,作为中华民族固有文化重要组成部分的传统工艺,既是弥足珍贵的科学遗产,也是技术基因的载体,连接这一载体的纽带,就是“大国工匠”。中国自古就很重视手工艺者。我国第一部手工技艺汇编典籍、春秋战国时期的《考工记》,开宗明义地说“国有六职,百工与居一焉”,可见工匠的重要地位。他们在创造丰富而精美的作品的同时,也孕育、厚植和传承着一种精神,即“工匠精神”。它体现了人们对人与自然关系的正确认知,对材料的精挑细选,对技术的精益求精，对生活的美好追求。\n我们对传统工艺的珍视与继承,不仅要关注制作技术层面的问题,学其“艺”,练其“术”,还要在思想和修养范畴更进一步,将手工艺与人文精神、审美情趣、思维意境紧密地联系起来。这样,在提高动手能力的过程中,我们对美好生活的追求会更加迫切,并真正成为生活的创造者,使我们的世界更加丰富多彩。在实际学习这门课程时,我们首先要认知各种手工艺品,识别手工艺的品种和鉴赏其艺术特色,理解手工艺和工匠精神,对中国传统手工艺产生兴趣。我们也要通过对各种工艺的实践与操作,了解不同手工艺品的材质、造型、色彩和制作方法,探索其与功能性、审美特征和现代生活的关系,并将宝贵的工匠精神倾注于我们的作品当中。\n## 学习活动\n我们将通过这门课程,认识各种材料的性质和特点,了解工具的类型和作用,完成多种手工艺（如陶瓷工艺、扎染工艺、蜡染工艺、造纸工艺、草编工艺、竹编工艺、纺织工艺、刺绣工艺、皮影工艺、椎卯工艺、木工工艺、刻模工艺、剪纸工艺、花灯工艺、风筝工艺、折扇工艺 ) 的制作,并在最后一课学习装帧工艺,完成一本属于自己的工艺作品集。\n## 知识链接\n椎卯 ( sǔn mǎo),古代中国建筑、家具及其他器械的主要结构方式，是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。\n皮影，中国民间古老的传统艺术，老北京人都叫它“驴皮影”。据史书记载，皮影戏始于西汉，兴于唐代，盛于清代,元代时期传至西亚和欧洲,可谓历史悠久，源远流长。\n## 第2课 陶瓷工艺\n## 基本问题\n瓷土是通过怎样的工艺变成各种陶瓷器物的?\n## 探究与发现\n由历代碗的形态可以看出,随着人们审美水平和制作技法的不断提高,碗在造型、色彩和纹样装饰上越来越讲究。但是我们发现,碗的圆形形状以及砣口直径大小并没有太大变化,都是碗口宽大碗底乍小的构造，这是由它的使用功能决定的,并且圆形的弧度更加适合手掌的承托。\n## 安全提示\n请同学们在使用铲刀、刮刀、修坏刀、环形雕塑刀的时候注意安全。\n## 情境导入\n在日常生活中,我们都离不开的陶瓷器皿是碗,碗的形状是否规整、大小薄厚是否合适、表面是否光滑,都直接影响我们的使用。一个圆形的碗，看似简单，但承载了人们由古至今的智慧。通过完成制作一个最简单的圆形碗的任务,我们来体会陶瓷中蕴含的工艺精神,了解传统工艺与生活之间的关系。\n新石器时代陶制碗唐代碗宋代斗笠碗元代碗\n明代青花碗\n$仓$ 清代五彩碗一、材料和工具的准备\n材料：黏土、水、秞浆、青花料\n拉坏工具: 转轮（转盘)、铉刀、刮刀、钢丝、三角片、陶拍、修坯刀、环形雕塑刀\n施秞工具：竹水句、杯、桶、分\n画坏工具: 毛笔、碟、毛刷二、工艺实践\n## 1. 揉泥\n揉泥有讲究吗?有哪些不同的揉泥方法呢?\n羊头形揉泥法:\n(1) 揉泥: 将泥团由中部推压向台面,使底部形成一层层泥饼,直到黏土干湿程度均匀,外形像羊头。\n(2) 收成柱状: 向下按压的力逐渐减小,使之逐渐形成一个柱体。收成柱状是为了上拉坯机。\n菊花形揉泥法:\n(1) 取一块黏土放在工作台面上,左手扶住作为支点,右手揉压泥团,使泥团以 $45^{\\circ}$ 角倾斜。\n## 2. 拉坯\n(1) 定中心: 来回几次将泥团拉上来再压下抬起，反复几次，定好中心。\n(4) 留泥靶: 器底留下 10 厘米左右的泥靶(柄)。\n(5) 借助三角片或刮刀对碗口进行调整处理,使其均匀光滑。\n(2) 开孔: 大拇指垂直向下,再垂直向外拉伸。\n(3) 拉坯抬高: 左手辅助,右手向外慢慢扩张。\n(6) 取坯: 让转盘慢速转动,两手拉住钢丝线来回割几次,等待粗坯稍干,双手中、食指叉开,向下向里掐底部泥料,取下晾干。\n## 知识链接\n不同地方的泥土质地和成分不同,会直接影响陶瓷在后期烧制中的变化。“瓷都” 景德镇有优质的高岭土,因高岭村而得名。质纯洁白细拭的高岭土成就了景德镇瓷器“白如玉、明如镜”的美誉。\n优质高岭土\n景德镇陶瓷\n## 向经典致敬\n中国陶瓷历史悠久，流传下来许多经典的瓷器器型,每种器型都有其相对应的功能，例如号称“天下第一器型” 的梅瓶最早出现于唐代,瓶体修长,因口小只能揷梅枝而得名\n梅瓶\n## 知识链接\n建成,说的是建窑的黑釉茶碗,点茶御用之器。主要器型分为束口、敛口、撒口、敞口四种,束口稳重典雅,玫口浑圆小巧,撒口舒展匀停,敞口直率阔朗,其中束口成最为典型。\n束口盏敛口盙\n撇口或敞口盙\n## 知识链接\n陶瓷有很多装饰技法,俗称画坯。釉下彩、釉中彩、斗彩、粉彩、素彩、金银彩、珐花、绞胎、开片、刻花、划花、印花、堆花、贴花等都是我国传统的陶瓷装饰手法。著名的瓷器―一青花瓷,属于釉下彩。釉下彩的青花还能再次用釉上彩装饰,这就是斗彩。人物、动物、植物、诗文等都是常见的青花纹样\n$仓$ 斗彩碗\n## 3. 挖足\n(1) 用环形刀顺着中心削去底部外围的泥。\n4. 利坯\n(1) 快速转动转盘,用修坏刀由底下修至器型口部。\n## 5. 画坯\n(2) 接着两手扶住修坯刀,由内圈至外圈将底足修\n(3) 顺着口部,用平快的刀修整光滑。\n(2) 削掉底足内围多余的泥,修出底足形状,并始终保持与外圈形状基本一致。整至光滑。\n画坯时需屏息凝神,一气呵成。同学们可以按自己的创意绘制花纹。\n(1) 绘制内壁: 慢速转动转盘,勾勒均匀线条,并绘制自己的创意图案。\n(2) 勾线: 运用较轻细的线条把主要结构勾勒出来。\n(3) 混水: 运用传统水墨的染法,营造优美细悈有层次的花纹。\n## 6. 施釉\n施釉有多种方法,即使是瓷坏的内壁和外壁,施釉的方法也是不一样的。\n(1) 釉调好后用两个手指捏一捏再张开,感觉一下黏度和吸附性。\n(2) 拿竹水勺舀釉,倒进杯里,注意不能倒满。\n(3) 然后再将釉旋转着倒出。\n(4) 试着用不同的颜色进行创作。\n(4) 最后用轻轻一接那个最后挂釉的点。这种施釉方法叫荡釉。\n## 7. 烧窑\n施完釉的瓷坏自然阴干后,就要进行烧窑了。陶瓷的烧成温度一般在 1300 摄氏度上下,不同温度对最终烧成的陶瓷成品有不同的影响。\n(1) 将待烧的瓷坏合理分布于窑体内,留出火道烟道。\n(5) 待内壁表面釉质干透,手托内壁,再舀釉浆浇在坯体外壁。这个过程叫浇釉。\n(2) 温度为 1330 摄氏度,(3) 经过12 18小时自然冷却,待温度降至常温,就可以开窑了。\n## 拓展练习\n制作陶瓷砣的方法是最基础的圆形拉坯法。事实上,陶瓷器皿种类繁多，除了圆形拉坯法,还有很多其他的成型方法,每种方法都有各自的审美与功能价值。同学们可以继续探索,试试制作其他形状\n的陶瓷器，并尝试其他成型的方法,仓泥条盘筑作品例如泥条盘筑或泥片粘接法等。\n## 知识链接\n除了荡釉和浇釉，还有浸釉、刷釉、吹釉、酒釉、喷釉等施釉方法。根据器物造型、大小、精细等不同因素，选用不同的施釉方法。一般来说,无色釉施釉宜薄,着色釉施釉宜厚。\n狔釉喷釉\n中国“五大名窑” 分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑,这五大名窑各有特色。\n上: 钓窑瓷下：定窑白瓷\n我国陶瓷产区分布广泛，各地使用的窑炉不同。例如,馒头窑窑壁厚,升温、降温都比较慢,保湿性好,适用焙烧胎体厚重的瓷器,著名的钧窑、定窑都使用馒头窑\n馒头窑\n## 第3课 扎染工艺\n## 探究与发现\n扎染工艺在我国秦汉时期就已经被普遍使用。今天，我国很多地区，如云南、湖南、四川等地,依然能见到扎染作品，扎染是这些地方常见的手工艺。除了在中国外，世界上其他国家和地区也有许多的扎染爱好者,因此扎染是一项世界性的手工艺术,且不同地区的扎染各具特色。我们还能从不同的扎染作品中,感受不同国家和地区的人文。如今，很多时尚设计师也喜爱将扎染工艺用于设计,诸如围巾、挎包、帽子、手套等生活用品中都能看到扎染的身影。\n## 基本问题\n怎样利用扎结染色工艺创造千变万化的图案,体现对自然美的追求呢?\n## 情境导入\n母亲节快到了，作为儿女，亲自制作一条朴实的扎染围巾送给母亲，把对母亲的爱融入这条“世间仅此一件” 的围巾中，是不是比任何礼物都有意义呢？其实制作一条扎染围巾并没有想象中那么难,让我们一起来学学扎结和染色方法，并完成一件送给母亲的礼物吧。\n中国云南扎染\n巴基斯坦扎染\n秘鲁扎染\n## 一、材料和工具的准备\n材料：布料 1 米（天然纤维的衣服或布料）、靛蓝染料、固色剂、水\n拉坏工具: 橡皮筋、针、细棉线、麻线、夹子、小剪刀、小木棍或䇦子、水桶、橡胶手套一工艺实践\n扎染工艺主要分扎结和染色两个部分。那么都有哪些不同的扎结方法呢?\n## 1. 扎结\n扎结的主要技法有结、捆、包等。\n结: 将布料按需要折叠、扭曲成各种形状后,直接打结。由于布料的薄厚不同,结的大小以及松紧也不同,使打结形成的图案丰富多变。\n(1) 将布料均匀折叠成条状\n(2) 打环成结\n(3) 将结拉紧\n(4) 打结完毕\n(5) 打结法扎染完成后的效果\n捆: 用线或绳在布料的特定部位进行捆绑,使之形成多样的图案变化。制作时,可根据实际情况灵活运用。\n(1) 均匀折叠布料\n(2) 双手反向扭曲\n(3) 用棉绳缠绕捆绑\n## 知识链接\n扎染工艺多种多样，各有特色，不同的扎结方法直接影响最后的染色效果。常见的扎染花纹有散点、圆形、菱形、环形等抽象几何纹样,也有叶纹、花纹、波浪纹等异形和具象纹样\n$\\ominus$ 多种扎结方法结合\n## 知识链接\n扎染具有浓郁的民族艺术风格。在我国,扎染布是大理白族和彞族特有的工艺产品，在大理城乡随处可见它的踪影。\n大理扎染\n## 知识链接\n聪慧的古人总能从大自然中获得造物的灵感,草木染这种天然的染色方法就是其中一种。著名的蓝染使用的蓝草是一种可制取靛青的植物,它独特的落色效果,是化学染料所不能熜美的。蓝草的根即著名中药板蓝根。除了蓝染,同学们可以再试试其他的草木染材料。\n蓝草材料与蓝染的成品\n## 探究与实践\n不同的色彩相互融合,由于比例不同,颜色会千变万化。例如,同样是红色,在中国的传统色彩目录里就有大红、樱桃色、海棠红、桃红、绛紫、绯红、胭脂、朱红、火红、殷红等。同学们可以试试将不同颜色融合去创造色彩。\n## 知识链接\n中国染色工艺在长期发展过程中有各地的特,点,例如西藏地区出红花,可染出优质的红色,所以藏红布色彩的藏红很有名。\n西藏地区的藏红布\n包:\n(1) 将硬币摆放整齐并作\n(2)从中心开始包扎\n(3) 依次包扎标记\n(4) 包扎完毕\n(5) 完成后的效果\n2. 染色\n3. 等待氧化\n使用靛蓝染的布料刚出来的颜色呈现绿色,经过几分钟氧化,颜色会变深蓝。为了确保染色充分,可以小心地掀起一个角落,看看里面的状况。如果颜色不够深,可以再重复上面的步骤。\n## 4. 拆线、清洗\n用清水彻底洗去布褶中的残留染液,水洗后拆线。拆完线后再用清水洗一遍。\n## 5. 晾干\n戴好手套,将展开的围巾挂起来,自然阴干,晾时不断翻动布料,防止出现不均匀的色斑。\n## 拓展练习\n想一想，扎染除了用捆绑、扎结的方式创造纹理，还能用什么方式去创造纹理呢?试试用缝线的方式做遮挡去创造纹理,或者试试用夹染工艺的印染方式去创造纹理板夹染作品\n## 欣赏与评述\n扎染的美与灵气给了现代设计师许多创作灵感,现代艺术作品中经常可以看到扎染艺术的运用。\n## 第4课 蜡染工艺\n## 基本问题\n怎样巧用物理防染原理,借助反向思维染色,形成美丽图案?\n## 知识链接\n美丽的事物总会伴随着一个美丽的故事,祇得它更加神秘与美好。关于蜡染的起源,也有一个美丽的传说。相传在苗族,有一位美丽的姑娘不满足身上的衣服只有一种单调的颜色,总是希望能在衣服上染出更加美丽动人的图案来。有一天,这位姑娘发现,被蜡滴过后的布能染成美丽的白色花朵,从此蜡染技术就在苗族和周围布依族、瑶族等所在地区流传开来。蜡染艺术在今天依然受到很多人的喜爱,可见它的魅力非同一般。\n## 情境导入\n出门逞街购物的最佳单品之一,当属经济实用又结实的环保袋了。质地轻盈又能装大量的东西，搭配起来自在随意有气质。但是环保袋的结构设计一般都比较简单，如何为这个简单的环保袋增添一些亮点呢?通过对蜡染工艺的学习,我们可以将自己设计的图案印染在环保袋上,这可给其素色的外观带来更多个性化的元素，使人眼前一亮。\n一、材料和工具的准备\n材料：纯棉环保袋一个（提前用水煮过）、靛蓝染料、固色剂、水、蜡（白蜡／黄蜡／黑蜡／回收蜡)\n制作工具：尉斗、旧报纸、尺子、铅笔、蜡刀（各种尺寸)、熔蜡小锅、煮水锅、䇦子 (点蜡用)、水桶、橡胶手套\n二、工艺实践\n## 1. 画草图\n蜡染的草图有特殊要求吗?\n发挥自己的个人创意,在纸上画好草图。在袋子上用指甲或者铅笔画出方格参考线，将报纸垫在袋子里，防止画蜡的时候粘到袋子另一面。\n## 2. 画蜡\n怎么正确使用蜡刀呢?点、线、面都应该怎么画呢?\n一定要用蜡刀才能画蜡染吗？有没有其他工具能替代呢?\n(1) 加热将蜡熔化,等待蜡完全熔化,用蜡刀瞧取少量的蜡,先在废布或者废纸上练练手感。\n(2) 手握蜡刀,使蜡刀呈图中向前方倾斜状,在参考线里点上第一笔,画线的时候由上向下、由左向右画。画大面积蜡的时候,先画外轮廓再涂满全部。\n3. 泡水\n将画好的袋子完全浸泡在清水里几分钟,直至袋子完全浸透。稍微拧干,注意不要搓裂画好的蜡。\n## 知识链接\n防染材料有：1. 蜂蜡,即黄蜡，黍性强且软，适量加入白蜡或混合蜡一起使用效果更佳；2. 石蜡，俗称白蜡，较硬和脆，如单独使用会产生较多裂纹，可与其他蜡混合一起使用；3. 黑蜡，重复使用的蜡，重复的次数越多颜色越深,俗称老蜡，㓞性适中；4. 混合蜡，涵盖以上三种蜡的混合体，㓞 性适中\n蜂蜡石蜡\n黑蜡混合蜡\n## 探究与实践\n基础纹样绘制方法\n## 知识链接\n熔蜡温度：蜡液的温度一般为 $70 \\sim 90$ 摄氏度,在画蜡之前需要测试效果\n温度过高,温度过低,温度适中,线条不受蜡液成坨线条流畅控制\n## 探究与实践\n绘制“拉链形花边”:\n先用指甲在布上划多排间距为 2 毫米的道子。然后在预定的位置上用蜡画两条辅助的细线,接着在中间画一排连续的短线,再在短线的上排错位并空一格画短线。\n## 探究与发现\n纹样中的“规矩” :\n通过观看蜡染的绘制过程,我们发现很多传统的蜡染纹样骨架多为方形、菱形,再加上对角线的基本结构,也就是“九宫格”“米字格” 的基本结构。纹样在框架约束中形成规律,并可变化出丰富多彩的纹样组合。\n## 想一想\n常见的蜡染纹样都有哪些寓意?4. 染色\n第一遍染色\n(1) 将靛蓝染料倒进水桶里,加入固色剂。\n(2) 将泡好水的袋子放进染液里面,注意需要将袋子完全泡进液体里,不然会染色不均匀。\n(3)刚从染液里面拿起的袋子呈现绿色，需要静候几分钟待其氧化成蓝色。注意打开袋子后，袋子里面也完全氧化才可以。氧化后用清水将多余的染料冲洗干净。\n第二遍染色\n将染完第一遍的袋子再次放进染液里面进行第二遍染色,同样需要其完全氧化。完全氧化的袋子滴出的水是清水。氧化后再次用水冲洗。\n## 5. 脱蜡\n脱蜡需要特殊的材料吗?脱出的蜡怎么处理呢?\n(1) 水煮沸,将染好色的袋子放进沸水里，反复搅动直到蜡完全熔化。\n(2) 用䇦子将袋子挑起，在清水里面将蜡洗掉。用礿子将锅里面的蜡舀出收集起来形成回收蜡,可以二次使用。\n6. 晾干、完成\n可以进行多次染色,随染色次数增加,袋子的颜色越来越深,晾干需要自然阴干。\n## 拓展练习\n学会了单色的蜡染工艺,同学们可以尝试一下彩色蜡染。想一想,彩色蜡染和单色蜡染的工序以及它们的审美价值又有什么不同呢?\n$仓$ 彩色蜡染\n## 向经典致敬\n安顺蜡染\n蜡染是贵州著名的民间传统工艺，其中以安顺最为有名。贵州安顺蜡染被誉为“东方第一染”，安顺也被誉为“蜡染之乡”。\n宋代鹭鸟纹彩色蜡染祤裙\n安顺蜡染\n## 探究与发现\n“冰纹”:\n在浸染中，“蜡封”因折叠而损裂,于是便产生天然的裂纹,往往会使蜡染图案层次更加丰富，尤具魅力\n蜡染冰纹效果\n## 第5课 造纸工艺\n## 基本问题\n怎样用最普通的植物纤维,通过工艺制作出纸张呢?\n## 知识链接\n传统手工纸品以宣纸最为经典,宣纸是文房四宝之首。宣纸的名称来源于安徽宣城。宣纸不只用于文人题词作画,也用于我国许多高级档案和史料记载,例如大量珍贵的古籍、名家的书画墨迹，大都用宣纸保存,流传至今,依然完好如初。现代手工宣纸还增添了很多新的元素,例如添加花草或酒银。\n## 安全提示\n在使用剪刀、尉斗和榨汁机等工具时,需在老师的指导下，以正确的方法使用。\n## 情境导入\n贺卡是人们互相表示问候时用的一种卡片，是人与人之间情感交流的一种表达方式，一张手工制作的贺卡，更是弥足珍贵。教师节即将到来,我们可以制作一张手工贺卡,并将自己想对老师说的感谢话语写在贺卡中，赠予老师，来感谢老师对自己的教育之恩。所以,接下来我们要先学习手工制造出特殊的纸张，然后再裁切成珍贵的贺卡。\n## 一、材料和工具的准备\n材料：废纸、喜欢的花草\n制作工具：吸水材料（羊毛毡、毛巾、棉布等）、滤网、海绵、木板、水桶、托盘、榨汁机、剪刀、慰斗\n二、工艺实践\n## 1. 制作纸浆\n废纸和水的比例有要求吗？纸浆越细拭越好吗？\n(1) 准备材料,将废纸撕成碎片,放入搅拌机里。\n(2) 倒入温水,没过碎纸,浸泡到碎纸柔软,打开搅拌机将浸泡过的碎纸打碎,形成完全的纸浆。\n(3) 向搅拌机内倒入一些新鲜花瓣和叶子,再按下搅拌机搅拌均匀。想要纸张薄一些，就多打几次,让纸浆更加细腻。\n(4) 将搅拌好后的纸浆倒入一个大盆里面,加入水,纸浆和水的比例为 $1 / 3$ 到 $1 / 2$。比例越高，纸张越厚。\n## 知识链接\n宣纸只是我国传统手工纸的一种。我国传统手工纸种类繁多，大致分为麻纸、皮纸、藤纸、竹纸、宣纸五大类。\n## 查一查\n不同手工纸各有什么特点?实际使用中有什么不同呢?\n## 探究与发现\n宣纸有多种分类方法,按纸面洇.墨程度分的话,可以分为生宣、半熟宣、熟宣。生宣容易使,墨迹产生丰富的军染变化,所以常用来画山水画。生宣还有很多种类,例如夹贡、玉版、净皮、单宣、棉连等,每种宣纸对于,墨迹的吸色程度都不一样。同学们可查一查这些不同种类宣纸的用途。\n生宣的晕染效果熟宣的上墨效果\n罗纹宣纸制作拓片\n## 查一查\n宣纸还有哪些其他的分类方式呢?\n## 知识链接\n纸的发明离不开中国古代人民长期积累的生活经验,是古人的智慧结晶。纸是我国古代四大发明之一，也是人类文明史上非常伟大的发明和创造。尤其是在蔡伦改良了造纸术以后,更使得千家万户都能掌握这项发明技术，代代受益。\n东汉蔡伦像\n## 知识链接\n宣纸的种类繁多,檀皮是制作宣纸的主要原材料,檀皮所占比例的多少决定最后的书画效果的不同。按檀皮所占比例可以将宣纸分为棉料、净皮、特净三大类。檀皮所占比例越大,墨迹层次和军染效果越好,而且越能经受笔的反复搓揉。特净是檀皮含量最高的一种，比例高达 $80 \\%$ 以上。所以,画画多用特净，书法多用棉料。\n书法使用的棉料宣纸\n特种净皮制作的册页\n## 2. 制作湿纸\n纸浆和水怎么分离呢?纸张的薄厚怎么控制呢?\n(1) 将纸浆液体搅拌均匀,使用自制的篮网 (一张滤网,上下用木框夹紧),以 $45^{\\circ}$ 角握住笑网,入水然后舀起,快速来回晃动,让纸张均匀。\n(2) 沥干水分,去掉上面的木框。\n## 3. 转移湿纸\n再翻过来,把另一面平扣在事先准备好的吸水布上,拿掉第二个木框,实现湿纸张的转移。\n## 4. 添加花草\n新鲜的花草能直接用吗?怎样排布花草才能使构图更加好看呢?\n将鲜花用微波炉干燥一下或者使用一些干花,平放在湿纸张表面会更好看,接着盖上吸水布，擀平。\n## 5. 干燥纸张,制成成品花草纸\n通过什么方法能快速去除去纸张里面的水分呢?\n(1) 使用海绵等吸水材料吸掉纸张的水分,用厚木块压实,挤压多余水分,用慰斗熨平干燥。\n(2) 将半干的纸张掀开,晾晒几天,待完全晒干后收集起来。\n(3) 裁切成想要的尺寸,制作成贺卡。\n## 拓展练习\n除了使用花草装饰，试试用其他的方式制作特种手工纸。试试洒银工艺的效果，并谈一谈其制作方法跟花草宣纸制作有什么不一样呢？## 欣赏与评述\n在云南腾冲，古法造纸术依然与环境和谐相处,一代代手艺人默默无闻地生产着纸张,在艺术传承中留下了属于自己的印记。\n面对工业化对非遗文化的冲击,一张薄薄的手工纸,带着亲切朴素的质感，这是工业技术所不可比拟的,古法手工、代代传承、文化积淀,令古法造纸术传承至今。\n纸艺扇子\n纸艺钱包\n## 第6课 草编工艺\n## 基本问题\n草编工艺技巧如何制作出富有创意的作品?\n## 知识链接\n草编是中国的一项传统工艺,在民间,人们常以各种柔㓞性强的草本植物为原料加工编制成工艺品。朗朗上口的“青䇿笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”，更是形象地说明了草编蓑衣在我国古代人民生活中的普遍程度。中国历史上最早的草编文物是挖掘出来的，由公元前 5000 年的河姆渡人制作，距今已有 7000 年之久。\n## 安全提示\n请同学们在使用打火机、缝针、剪刀的时候注意安全。\n## 情境导入\n在日常生活中,我们经常会吃煮玉米,剥下的玉米皮直接扔了可惜。刚好新买的杯子缺一个杯套,不如就地取材，变废为宝,用玉米皮编织一个杯套吧！生活中的许多小智慧,常常需要我们发挥创意和想象去发掘。草编自古就有,如今发展出许多美观有趣的编织纹样，这种智慧是人们变废为宝的生活理念的体现\n一、材料和工具的准备\n材料：蒲草、线\n制作工具：杯子、剪刀\n## 知识链接\n1. 起头: 立“经线”\n(1) 首先,在模具底部系绳 (2) 把“经线”下端内折小子一圈,作为立“经线”角,倒挂在绳子上。\n的辅助。\n(4) 用横向的蒲草进行编 (5) 继续倒挂“经线”,用织,具体方法是前面的一两根纬线上下交织固定根蒲草绕到“经线”后面,“经线”。\n两条“纬线”用“上下交织” 法固定“经线”。\n## 2. 编制：上下交织法、“拾一压一”法\n(3)把蒲草对折变成两条“纬线”,挂在第一根“经线\" 上。\n(6) 同样方法继续,把一圈“经线”立完。\n(1) 续接蒲草：把新的蒲草 (2) 继续用两根“纬线”上\n揷在“经线”后面的下方。下交织\n(4) 把最先编制的一根“纬 (5) 接下来用“拾一压一”法进行编制。具体方法是:“拾线” 尾巴折细,用后面一一根经线,压下一根经线”,也就是经纬线的相互交织。根“纬线”压住遮挡。纬线二合一变成一根。中国比较常见的草编种类有草编、棕编、藤编、柳条编、玉米皮编、竹编等。因南北方气温和降水量的差异,长江流域多生长苏草、金丝草、蒲草等,北方黄河流域则多为玉米皮、席草、芧草、麦秸等，因此在物品制作风格的形成上也有所差异。\n草编\n芦苇编\n玉米皮编\n## 想一想\n不同材质的草编都分别适合用来编织什么物品呢？\n## 知识链接\n草编在我国分布广泛,如山东、山西、河南、天津等的麦草编和玉米皮编,还有上海嘉定、广东高要和东莞的黄草编，浙江的金丝草编，湖南的龙须草编以及台湾的草席等。\n上海徐行草编\n## 探究与发现\n草编虽然有其自然本色,因为对生活的热爱,广大劳动人民依然以其智慧,赋予草编更丰富的外在色彩。不同色彩的配合编织,所构成的图案色泽富于变化又协调统一。色彩的加工有熏、漂、染、煮等方式。\n## 探究与实践\n编织是草编最基本的工艺方法。“编” 主要是用一根或几根草料,按一定规律运用搓拧、盘绕、掩压等手法以构成形体;“织” 是按经纬穿揷交织而成型。草编的编织主要有平编、绞编、勒编、编辨、编花等。编织花纹主要有十字格、人字纹、米字格、几何纹、文字纹，以及空心方角、六角眼、八角眼、梅花眼等。\n人字纹编织\n宽窄斜纹绞编织\n六角眼编织\n合双辡子编织\n(6) 用“拾一压一”法继续编制,直至想要高度。\n## 3. 结尾：锁边整理\n(1) 续接蒲草: 把新的蒲草揷在“经线” 后面的下方。\n(3) 把“经线” 上方多余的部分折下,上面留有空隙,便于之后穿线。\n(5) 同样方法把所有的“经线” 折下,两根“纬线”上下交织一到两圈,固定折好的所有“经线”。\n(2) 两根“纬线” 用之前的“上下交织法” 横向编制，固定每一根“经线”。继续编制一圈，使“经线”固定。\n(4) 继续折下一根“经线”,用两根“纬线”上下交织，使其固定。\n(6) 把蒲草多余的部分或者单独的线,穿过折好的“经线” 空隙。\n(7) 穿过一圈之后,把“经线”多余部分拉下。\n(9)把“经线和纬线”多余部分剪断,杯套编制完成。\n(8) 拉紧“经线”,使编制部分上端整齐。\n(10) 整理并剪掉多余的蒲草接头,即可完工。\n## 拓展练习\n掌握了最基础的草编方法,可以再试试其他的编结纹样或多色草编，还可以尝试运用其他自然材料进行编结,比如柳条,体验不同材料在编结过程中的不同质感和效果。\n## 探究与发现\n因为草编的原材料来自自然界中非常常见的植物，所以草编工艺广泛存在于世界各地，特别是非洲、美洲东南亚国家 $\\cdots \\cdots$ 因为特殊的地理和气候，其风格也更加多样。至今,各类草编用品仍使用在以上地区的家居生活之中\n## 想一想\n多色草编的编织方法和顺序应该是怎样的呢?\n## 想一想\n生活中还有哪些美观实用的草编物品呢?\n## 第7课 竹编工艺\n## 基本问题\n怎样巧用竹子的性状,利用其结构原理,编织出更多样的器物?\n## 知识链接\n日常竹编器皿专用名词:\n箕\n笑箅\n篮 : 用竹编成的带有提梁的盛物器\n箕 $[j \\bar{j}]$ : 用竹筬制成的扬去糠麸或收拾垃圾的器具。\n笄 $[s h \\bar{a} i]$ : 用竹子做成的一种有孔器具,把细东西漏下去,粗的留下。\n箅 [bi]：“界” 意为“把谷物放在支架上蒸者”。“竹”与“界” 联合起来表示“竹制蒸架”,包括竹蒸架，蒸锅中的竹屉后指有空隙而能起间隔作用的器具。\n## 安全提示\n请同学们在使用工具的时候注意安全\n## 情境导入\n书桌上的小东西太多,看着凌乱不堪,影响了学习的心情,我们需要怎么分类收纳呢?学习竹编篮的编织,做好对各类物件的整理,事实上也是在整理自己的生活环境。生活有秩序,做事也会条理清盺。随着时代进步、人们生活的丰富化,竹编从最初用来存放食物的盛具发展成品种多样的竹编作品，从中可以看出人们对生活多姿多彩的艺术追求。\n一、材料和工具的准备\n材料：竹子 ( 也可以用藤条代替)、胶带\n制作工具：尺子、餐刀、夹子、柴刀（专用的砍竹工具)、小二链锯 (将大毛竹锯断)、剪子（用来剪断㓞性好的竹筬)、剑门（主要用来平整竹筬边缘）\n一工艺实践\n## 1. 做底——“挑压编”\n如何使收纳篮的底更加平实呢?\n(1) 将竹条剪成段,最短的一段长度决定篮子的大小。下面我们要做的是一个正方形的小篮子,所以横向和纵向两边的竹条长度和数量完全一样,都是 7 条,长度都是 18 厘米。将其中的 7 条经箋紧密排列在一起,中间用胶布固定,也可以用厚重的书压住。\n(2) 开始编织,垂直于经簚,如图顺序逐根放入纬筏,第二条与第一条错开位置。\n也可以使用两种不同颜色的竹条交织形成花纹,注意经纬箋的上下层次关系,不同的层次影响编织后的纹样呈现。\n(3) 当所有竹条编织完,已经形成一个\n(4) 测试一下竹条,看看弯曲的方式和小正方形。\n## 知识链接\n中国人对竹子有一种特别的情结,古人认为竹子品性高洁、坚㓞不屈、虚心等，是君子的写照。我国竹子的品种敏多,但并不是每种竹子都能成为竹编的材料。竹子的种类、竹龄、部位等都是人们在挑选竹材时需要考虑的因素。适宜作竹编的竹子一般高大、端直、柔㓞、节长、健康少斑点。我国常用的竹编竹材主要有毛竹、兹竹、淡竹、水竹等。\n## 知诏链按\n经与纬的挑压是竹编工艺的基本技法,被挑压的筬为“经”，而编织的筬为“纬” 箴丝之间的挑压交织可以编织出千变万化的图案。竹编工艺大致可以分为三大类：平面竹编、立体竹编、平面与立体混合竹编\n## 向经典致敬\n除竹编编织外,我国古代劳动人民还会选择木、枝条、茎、皮、叶等能够在自然环境中比较轻易地直接获取的天然材料加工后使用,形成草编、藤编、柳编、麻编、棕编、葵编及“竹木牙角雕” 等工艺。\n明代墣仲谦明代竹雕竹雕竹枝笔筒荷花香筒\n## 知识链接\n瓷胎竹编是竹编的一种,由传统竹编发展而来,其竹丝纤细如发,紧扣瓷器,又名竹丝扣瓷。瓷胎竹编所用竹丝在薄厚粗细上都有严格要求,厚度仅有一两根头发丝厚,宽度只有四五根头发丝宽,细胢精致，堪称一绝。\n瓷胎竹编\n## 2. 编织侧面\n如何折弯竹条并保持不断裂呢?底部和侧面怎么编织衔接呢?\n(1) 借助钢尺,将四边的竹条依次弯折,可适当喷些水。\n(3) 这是编织好的三根竹条。\n(5) 将第一面和第二面竖起,继续让 3 根竹条绕着编织。\n## 3. 连接成型\n(1) 竹条交会的地方,剪掉多余的部分,只留下大约 5 厘米长的末端,彼此交替着编织。\n(2) 接下来,在一边再次编织三根竹条。\n(4) 再次用钢尺,弯折三根竹条。\n6) 折叠,编织第三和第四面,直到形成一个正方形。\n(2) 至此,小篮基本成型,如果觉得高度不够，可以再增加竹条。\n## 4. 收边整理\n如何使收纳篮的边平整硬挺呢?\n(1) 先将朝外的竹条向内弯曲,可以使用刀叉等辅助硬物,将它揷入编好的竹条中去。\n(2) 为了增加篮口的强度,内侧增加一根竹条,并用木夹固定。然后,将内向的竹条弯折,揷入竹条中。\n(3) 竹条交会的地方,用胶水粘好。至此,小篮子正式完成。\n## 拓展练习\n竹编，在传统文化中被运用到节庆灯具、儿童玩具及用品编制等领域，今天还被应用到灯具、茶具、家居饰品、工业建筑等领域当中。试做一个其他形状的竹编作品吧！\n## 探究与实践\n竹编制品看起来变化万千，其实全系于经纬之间的反复变化，基本的类别有垂直挑压编织法、多角挑压编织法、翻转弹揷编织法和其他穿揷编织法。不同技法编织出来的竹编有不同的观赏性和实用性。\n垂直挑压编织法:\n人字编十字编\n多角挑压编织法:\n人字编\n十字编\n## 欣赏与评述\n竹编的现代语言：\n## 第8课 纺织工艺\n## 基本问题\n怎样通过工具把经线和纬线组织起来,成为生活中不可\n或缺的布?\n## 情境导入\n依飘窗而坐，欣赏窗外的美景，是一件非常悝意的事倘若在冬天,于暖黄的灯光下翻开自己喜爱的书,伴着窗外雪花飘僄,好生浪漫。但是冬天的窗台比较凉,如果此刻能有一张座垫,该多么温暖！接下来我们就学习一下如何编织座垫。科学技术飞速发展,给我们的生活带来了许多便利,手工织布的时代已经离我们很远,难以想象出古人织一块布需要花费多少时间,但也正因为难得，所以古人更懂得珍惜辛苦得来的那块布。通过编织一块座垫,让我们体会古人的编织乐趣，同时感受古人对物件的珍惜之情。\n## 知识链接\n纺织工艺是什么？是根据纺织材料的性能、工艺特点加以织造、织花,从而形成织品的工艺。中国是世界上纺织生产最早的国家之一,纺织品历史悠久,品种丰富,技术先进,在世界上久享盛誉。现如今,纺织品也是我们日常生活中难以替代的物品\n树纹锦 ( 北朝 )\n联珠对囱纹锦 ( 唐朝 )\n黄地缠枝牡丹纹锦\n（清朝 $)$\n## 分析与讨论\n织布机的基础织布原理是怎样的?织布机体积都很大吗?今天我们的织布机还这么复杂吗?我们怎么制造简易织布机呢?\n## 工艺实践\n材料和工具的准备\n制作织布机材料: 四根长度相同的木棒、一根长度大于前四根的木棒\n织布机制作工具：铅笔、标尺、电钻、胶布、手锯、\n长铁钉、钻头\n约织座垫材料：粗细相等的棉线（三种颜色以上)\n纺织座垫制作工具：织布机、剪刀、粗毛线针、梭子、齿梳\n第一步：制作织布机\n1. 刻线\n(1) 将两根木棒用美纹胶布绑在一起。\n(4) 按照标记线,在木棒上\n(2) 用铅笔和标尺，按 0.5 里米的间距标记位置\n(5) 锯出刻线的效果锯大约1里米深度的刻线。\n## 知识链接\n中国的纺织材料:\n中国的纺织材料主要有两种，以葛、麻及棉为代表的植物材料和认毛，丝为代表的动物材料。起初，这此动植物材料都取自大自然,为野生材料后来，随着人们需求的增力口，才开始采用人工种植和人工饲养的方法获取更多的原材料随着社会的发展、技术的革新,化学材料被发明并在现代普遍使用\n葛麻棉毛虫\n古代记录织布场景：\n中国古人喜欢将社会之事藏于诗中，用诗记录时下人们的生活和风父。所以,我们可认通讨古诗去追寻中国的纺织故事。古代的织布不像现在这么便捷,讨程远比我们想象中的艰辛\n(6) 制作与上面步骤一样,但是要按1厘米的间距标记《耕织图》南宋\n## 知识链接\n古时候有位非常勇敢而伟大的人，人称黄道婆。黄道婆生于南宋理宗年间,13 岁时因为不愿意当童养媳，便逃到了崖州水南村。水南村里居住着善于棉纺织技术的黎族人,黄道婆向黎族人悉心学习了棉纺织技术,并发明了纺纱车和织布机。这个发明比欧洲早了 400 年\n黄道婆像\n## 探究与实践\n纺织物组织结构:\n纺织物的经纬组织非常复杂，因而产生了锦、绫、纱、罗、缎、绉等各种织物的名称。\n织物循环单位经纬线组织\n各种纱罗组织结构\n## 2. 安装固定\n(1) 用电钻打孔。\n(2) 与带刻度的木棒相对而放,然后用螺丝固定综框,不需要固定安装。\n(3) 最后制造出的效果。\n第二步：织布\n## 1. 缠绕经线\n缠绕经线的目的是什么呢?缠绕经线要注意什么?有什么技巧吗？\n(1) 取红色毛线为经线,将毛线一头打结,固定在综框梳齿木条的一侧。\n(2) 以S形形状将毛线缠绕在综框两边的齿梳木条上。其中经线要绷紧,为下一步做好准备。\n## 2. 经线分层\n综在纺织中的作用是什么呢?如何正确使用综呢?\n(1) 将综揷入织布机框架与线之间，与综框上带有梳齿的木条平行。\n(2) 排线的时候注意深浅凹槽,将经线一上一下排列好,形成上、下两个水平面。\n(3) 这一步是为下一步做准备,让纬线穿梭在经线中间。\n## 3. 穿梭纬线\n怎么在织布的过程中变换颜色呢?\n(1) 取蓝色毛线为纬线,将毛线缠绕在毛线针（传统做法是用梭子)上,留出 30 厘米待用。\n## 4. 打结完成\n(2) 用缠好的毛线针,在经线中间横向穿过,使经线与纬线交错缠绕。\n## 知识链接\n在毛织工艺中，地毛是一个重要的毛织品种,它不仅产量大，质地优良,生产遍及全国,而且具有较高的艺术性,是美化人们生活环境的工艺美术品。我国地毛制作历史悠久,早在新石器时代就已经发现\n中国地毯\n## 向经典致敬\n锦作为纺织品中的高级织物,如同它的字一样,是“金” 和“帛”的组合，如同金子一般珍贵。它的华丽是其他纺织品无法媲美的。“锦绣前程”“锦上添花” 等成语都表明了它的贵气,同时也寄托了人们的美好愿望。云锦、宋锦、蜀锦、织锦缎、壮锦、苗锦等都是中国著名的织锦。\n云锦\n壮锦宋锦\n蜀锦\n## 第9课 刺绣工艺\n## 基本问题\n刺绣工艺有哪些基本技巧?\n## 情境导入\n和同学一起去参观了刺绣艺术展,被美艳绝伦的刺绣图案深深地吸引了，感叹刺绣人细㖪的手艺和超强的耐心,自己也想绣出一幅作品,但对复杂多变的针法无所适从。传统的刺绣作品虽然看起来精致复杂,但其实都是采用基本的刺绣针法,好的刺绣作品最终还是得益于日积月累的练习。所以，我们通过制作一幅简单的刺绣装饰画，来学习刺绣的针法，感受刺绣人持之以恒的专注精神\n刺绣:\n刺绣是针线在纺织物上绣制的各种装饰图案的总称,是用针将丝线或其他纤维、纱线以一定图案和色\n彩在绣料上穿刺，以绣迹构成花纹的装饰艺术。刺绣是中国民间传统手工艺之一，在中国至\n少有两三千年的历史。\n立体绣:\n立体绣是一种立体的概念,是现代刺绣的表现,由于立体绣有更强的立体视觉享受,更加形象化、逼真化,因此在现代生活中逐渐深入人心。立体绣在材料使用和刺绣手法上也更丰富多样材料：麻布、各色绣线、相框\n制作工具：铅笔、橡皮、复写纸、$A 4$ 纸、剪刀、花绷子、大头针、顶针、水消笔、细铁丝、镊子、绣花针\n## 一工艺实践\n1. 画稿\n(1) 将画好的绣稿用复写纸拓在绣布上。\n(2) 在花绷子上把布绷紧。\n## 2. 刺绣立体花\n刺绣立体花只用线刺绣吗?有什么辅助工具吗?\n(1) 将绿色的线穿过针眼。\n(3) 注意长短要一致,然后用穿过针眼的绿线末端开始捆绑。\n(2) 选用花瓣颜色的线以 $S$ 形缠绕在两指上。\n(4) 将花瓣中心绑紧,不必剪开。\n## 安全提示\n请同学们在使用工具的时候注意安全\n## 知识链接\n刺绣是怎么来的呢?在原始社会,原始人喜欢用文身、文面对身体进行装饰。到后来,人们学会了织布,有了各种用纺织品制成的衣裳,就开始在衣服上尝试各种装饰,绣上美丽的图案和纹样。据《尚书》记载,早在四千多年前就有了“衣画而裳绣” 的章服制度\n用于刺绣的底布大致有三类: 植物纤维布、动物纤维布、化纤布。不同的底布，对用线、针工和图案的要求各不相同绣线有纯棉细绣线、纯棉粗绣线、合股线、麻线、真丝线、机绣线、毛线、金银线、化纤线、丝带、涤纶绣花线等\n## 向经典致敬\n中国四大名绣:\n著名的四大名绣分别为苏绣、粤绣、湘绣、蜀绣。苏绣，是以苏州为中心的江苏地区的刺绣,以广州和潮州为生产中心；當绣是广绣和潮绣的总称;蜀绣是以成都为中心的四川地区的刺绣;湘绣则是湖南长沙及其周围地区的刺绣的总称。\n苏绣\n仓粵绣\n(5) 将绣线绣入样式草稿的花托处。\n6 花瓣固定在布上。\n(7) 利用绿色绣线缠绕花瓣,形成花托。\n(8) 绿色绣线依然不能剪断,之后在每根缠绕的线上,都绑一个结,形成一个脊。\n(9) 最后，绣针结束，绣入开始时候的花托处。\n## 3. 刺绣花枝\n花枝需要用到什么刺绣针法呢?花朵与花枝怎么衔接呢?\n(1) 花托刺绣完成后,即可缝制花枝,使花瓣花托更牢固、美观。\n(2) 花枝使用“扭针”针法,长度根据个人爱好调整。\n蜀绣\n湘绣\n## 4. 完成花朵刺绣\n(1) 用同样的方法,完成三朵立体花的刺绣。\n5. 制作立体叶子\n片的形状画出来。(2) 对齐花样将金属丝用“钉线绣”针法固定。(1) 在绣布上用水消笔把叶\n(2) 最后修剪花瓣,使花瓣看起来更整齐。\n(3) 用“齐针 (斜针) )”针法沿着叶子的外轮廓绣出饱满的叶片。\n## 知识链接\n我国少数民族一直以来都对各种传统工艺拥有强烈的热情,刺绣这项工艺也不例外。苗族、布依族、侗族等都非常热爱刺绣,并制作出非常优秀的作品,特别是苗族的五彩丝绣,更是刺绣中的精品。水族马尾绣更有“中国刺绣活化石” 的美誉。马尾绣还入选了第一批国家级非物质文化遗产名录。\n$仓$ 水族马尾绣白族刺绣\n苗族刺绣\n## 探究与实践\n传统的刺绣技巧非常复杂、技法多变,经过了长期的实践积累,在实际的刺绣过程中，刺绣匠人能熟练地运用各种各样的针法,并总结出各种花纹的适用针法,例如“齐针”常用于绣叶子和花瓣,“扭针” 常用于刺绣花枝等,这些都是宝贵的经验,值得我们学习和借鉴。\n1. 齐针 (竖针)\n3. 齐针 (横针)\n5. 打子\n7. 钉线\n9. 扭针\n11. 辩绣\n刺绣基础针法\n2. 齐针 (竖针)\n4. 齐针（斜针）\n6. 回针\n8. 盘轮\n10. 锁边\n12. 坝针\n(4) 渐变颜色，使叶片更立体。\n(5) 预留7毫米边缘，把叶子剪下来。\n绕着缝合,最后用绣线组合完成。\n(7) 完成刺绣,将布绷摘掉,将刺绣部分剪下来,用相框裱起来,刺绣装饰画完成。\n## 拓展练习\n掌握了最基础的刺绣针法,可以再试试其他的刺绣针法,还可以再想想除了传统针线刺绣方法,还有什么其他特殊有趣的方法能够展现立体效果呢?除了绣线,试试用其他材料,看看有什么特殊效果。\n## 欣赏与评述\n刺绣与当代艺术:\n刺绣作为一门传统的手工艺术,其独特的艺术魅力一直延续到今天,并在现代生活中找到连接古今的方式,从写实主义肖像到独一无二的服装再到文具，我们都能见证它的历史传承\n花鸟图刺绣 [ 明］ 韩希孟\n花鸟刺绣 $[$ 清 $]$ 沈寿\n当代刺绣高凤兰\n$仓$ 学生作品\n## 第10课 皮影工艺\n## 探究与发现\n一个灵活的皮影角色，它的身体会被拆成哪几个部件?它们之间是如何衔接的?\n皮影人“装配式” 的制作:“头”“盔帽”“身子”是皮影人重要的三大部分，接椎装置在每个部位都有安装，只有少数特定人物有专用的服装,其他大多数均可通用。\n皮影工艺\n## 基本问题\n如何以图案与光影来展现戏剧艺术?制作皮影人有哪些技巧?\n## 情境导入\n“三尺生绢作戏台,全凭十指逞诙谐。有时明月灯窗下,一笑还从掌握来。”这首宋代流传下来的诗句生动形象地描绘出皮影戏这一传统的民间艺术文化。每个皮影人的造型看似简单,但它对匠人的制作工艺要求却极高,不仅要有一定的绘画基础，还要有独特的创造力和精湛的刀工。让我们通过学习制作皮影人，来领悟皮影中承载的人们生活的文化韵味。\n传统皮影人\n$\\odot《$《葫芦兄弟》\n《功夫熊猫》\n皮影风格动画角色\n皮影风格电影角色\n## 想一想\n皮影艺术的特点是什么?有哪此文化寓意?\n## 一、材料和工具的准备\n材料: $A 4$ 纸、硫酸纸、牛羊皮子（塑料软片)、针线（鱼线)、一次性䇦子（竹枝)、铁丝、矿物质颜料（水彩颜料）等\n制作工具: 铅笔、橡皮、画针、尺子、皮影雕刻刀（美工刀）、图钉、蜡版 ( 软木板)、水桶、调色盘、毛笔、小钳子\n## 二、工艺实践\n## 1. 画稿\n通常在皮影戏中所有出场的人物角色都不露正脸,大多都是侧身五分脸或者七分脸形象。我们将设定角色的整体侧面形象画出来，下面以制作五分脸的孙悟空角色为例。\n(1) 人物动态：\n(2) 画大轮廓:\n(3) 角色完成:\n(4) 标出连接点:\n将孙悟空肩颈、肘关节、胯部、膝关节等连接点标注清楚，并把前后的透视画出来。\n(5) 拿一张硫酸纸覆在角色图稿上,在硫酸纸上将人物的肢体分解并设计好刀口,般一个角色可分解成: 头 1 个,身子 1 个,上节腿 2 个,下节腿 2 个,上胳膊 2 个,下胳膊 2 个,手 2 个,共 12 个部件。( 注: 图中双线条就是需刻掉的刀口部位 )\n## 知识链接\n皮影角色性格的塑造: 最重要的是头部的塑造，人物五官以外的面部全部镂空制作是皮影典型的表现手法，其下颌方化、角化以直线构成脸形，使得人物造型巧妙精美\n东亭皮影：人头和道具\n## 查一查\n我国还有哪些著名的皮影?\n## 知识链接\n各部件皮子薄厚的选择:\n身子部位选取最薄最软的皮子,便于做扭头转身动作;腿部选取最厚的皮子,以增加皮影垂感。\n雕刻方法大致分为阳刻阴刻两类。阳刻就是“空底” 刻法,将画稿空白处刻掉,留下线条。这种刻法能产生强烈的对比色彩效果,非常醒目阴刻便是将画稿上的线条刻去,留下大面积的底子,叫作“实底”。将这两种雕刻方法结合使用，会产生更好的艺术效果。\n阳刻法\n阴刻法\n## 安全提示\n在使用画针和刻刀等工具时,需在老师的指导下,以正确的方法使用。\n## 2. 过稿（透图）\n选取合适的皮子放在硫酸纸图稿上,再用画针把各个部件的轮廓和设计图案分别描绘在皮面上。\n3. 镂刻\n将皮子和图稿套准后固定在蜡板上，用小刀把双线条部分全部雕刻镂空。( 注: 这里所用的镂刻手法是阴刻法,同学们也可以发挥创意使用不同的雕刻方法)\n## 4. 敷彩（染色）\n(1) 涂色块: 上色要一气呵 (2) 涂渐变色: 先涂抺一层\n(3) 涂完颜色以后还要风成,因为皮子都有毛孔,颜薄薄的颜色,再逐渐渐变色上错后无法修改。加深。干压平，最后再涂上透明自喷漆固定颜色。\n## 5. 缀结（装订）\n用针线在各个关节连接处打上死结,打完结后两个线头需剪断。将操作杆末端的铁丝圈固定在两只手和脖子的部件上。\n最后完成角色制作。\n## 拓展练习\n根据小组的小剧本中某一场景描述，尝试做些风格统一的物件,如动物 (马)、家具等,来配合你们的角色进行更好的皮影戏表演。\n## 知识链接\n现代皮影艺术:\n由于皮影制作工艺复杂、对技师技艺的要求标准非常高，这项已经传承了上千年的手艺如今已经极少看到了。但现在有很多艺术作品以皮影艺术作为创作元素，表现人生百态。这可以说是艺术的生命力所在,也是皮影的另一种艺术传承方式。\n皮影戏系列首饰作品\n皮影元素的时装设计作品\n## 第11课 榫卯工艺\n## 探究与发现\n下面这些鲁班锁各自有什么结构特点?鲁班锁蕴含了怎样的智慧?\n鲳班球\n十八柱\n太空球\n八角球\n$仓$ 大菠夢\n大酒桶\n三通\n心锁\n十姐妺\n梅花锁\n## 基本问题\n什么是椎卯结构?制作鲁班锁有哪些技巧?\n## 情境导入\n说起中国传统的益智玩具,不得不提鱼班锁。鱼班锁看似简单,却暗含玄机,其最大的特点在于完全靠自身内部凹凸结构连接而成,不需要任何钉子或外力。鲁班锁之所以成为好玩的益智玩具,在于它不仅让我们的手指变得灵活,更有利于大脑的开发。接下来让我们通过制作一个鲁班锁,体会古代工匠的聪明才智。\n公根鲁班锁\n## 想一想\n如何打开六根鲁班锁?它的结构是怎样的?一、材料和工具的准备\n材料：数根长木条\n制作工具：手工刨、卷尺、钢尺、铅笔、橡皮、锯、砂纸、钳\n一、实践技巧\n## 1. 则木与开料\n使用平则和压则法对切割好的木材进行再加工。手工刨是制作中国传统家具常用工具之一。包削就是刨床在人力向前推动中则刃不断地切削木材的过程。由卷尺测量后,用锯条将长木条截出 20 毫米 $\\times 20$ 毫米 $\\times 100$ 毫米长的木条六根。( 各木条分割线的距离为 $2 \\sim 3$ 毫米 )\n## 注意\n木条上有结疤时尽量让过去,不要让它出现在锯口处,锯割截断木料后，要用砂纸打磨断面棱边的毛刺。\n## 知识链接\n椎卯结合方式：常见的有燕尾椎、揷肩椎、格角椎、抱肩椎、托角椎、套椎、粽角椎、夹头椎、札椎、龙凤椎、樱钉椎、围栏椎、挂椎及半椎等。\n楔钉榫\n抱肩榫\n长刨长450 550毫米，中刨长 $300 \\sim 350$ 毫米,短刨长 180 毫米左右。可根据使用者的习惯、加工物件以及木料来选择。\n## 安全提示\n在使用钳、包、锯、刀、业、钉、锤等工具时,需在老师的指导下,以正确的方法使用\n## 知识链接\n6 根鲁班锁结构示意图\n木条 6\n## 2. 测量与画线\n使用钢尺测量和用铅笔画线。A. 长边的中线要垂直于长棱，并将一面的中线延伸；B. 宽边的中线要平行于长棱，四个面都要画;C. 居中取 40 毫米,四周画线垂直于棱;D. 根据结构要求，标示保留面和需要凿去的部分。\n## 3. 开槽\n锯切：将木条夹持在钳工台上，使用钢锯沿画线的内侧切割。\n注意: 选手工钢锯或线锯,体积较小,操作的安全性比较高。任何情况下,都必须垂直向下拉锯，这样才能使木条垂直不歪，不把线锯掉。\n凿切：把锯开的中间部分凿去。要求：凿槽需要用凿子和锤子两种工具。凿子要垂直使用，锤子力度不宜过大，否则木条易裂开。\n## 4. 精加工 ( 削锉 )\n削锉加工：要将锯切和凿切的面削锉平整,确保尺寸修正到位,相互平行与垂直的平面关系不能发生变化。\n组合测试及修正：用锉刀和砂纸对表面仔细进行修整，直至能较紧密地组合。\n先用木锉打磨,然后再用砂纸打磨,也可以把砂纸缠到长木方上打磨,打磨时需注意不能把棱角打掉,保证加工件边沿的方正。\n## 5. 组装\n## 拓展练习\n掌握了最基础的六根鱼班锁制作工艺,和同学们一起讨论,再尝试着制作一个其他结构造型的鲁班锁，探究不同种类的鲁班锁制作工艺有何不同。\n## 知识链接\n鲁班锁构造原理：\n我们常见的也最为经典的鲁班锁是由截面都为正方形的六根木棍构成的。两根为一组，三组互相垂直且彼此制约。鲁班锁的神奇所在就是木棍的交叉部位。在这里凹凸交错,一根去掉的部分另外两根必会垂直填补\n椎卯工艺:\n椎卯结构是中国古代建筑、家具的一种主要承接方式,至今一直被人们广泛地应用可以说椎卯工艺是我国传统木制建筑和家具的灵魂。“椎” 为凸出来的部分,“卯” 为凹进去的部分。连接构造不用一钉、一丝，全部采用椎卯咬合的方式,使得各个部件完美衔接。椎卯工艺遵循力学原理,各个部件力道相互制约,实用性极强,而且外形精致唯美,互补共生,一盈一亏缺一不可，体现了中国匠人的大智慧。\n紫禁城建筑屋顶\n天坛祈年殿屋顶\n## 第12课 木工工艺\n## 探究与发现\n有哪些発子还传承着木工手艺?哪种结构的発子更具有稳定性呢?\n## 基本问题\n如何制作一把四平八稳的八字脚板登?\n## 情境导入\n生活中有很多木制的家具，如桌、椅、板癶等，它们做工精细,设计巧妙。制作一个小板発,虽然看似简单,却十分不易。不仅要熟练地使用斧、业、锯、刨等传统木工工具将木料加工成形，而且还要使制成的小板発平稳不倒,这就体现出了木工精湛的技法。如果想为房间增添一件自已亲手制作的小家具，那就从一个拥有创意、漂亮又实用的小板発开始吧！从中我们能感受到传统木匠严谨的手艺精神和文化\n## 猜一猜\n你知道下面的这些古代坐具的具体名称吗?都有何功能?哪一个是无束腰直腿长方登?一、材料和工具的准备\n材料：木材\n制作工具：锯、手工刨、凿子、卷尺、钢尺、铅笔、橡皮、砂纸、必要的量具（角尺、卷尺）、工作台（包括工作长発）、F夹、铅笔、木胶水、油漆等。\n选择木材并没有特殊要求,只要木材不过于松软即可。松木家具于视觉上先“色” 夺人,质感朴实、纹理清晰、色泽亮丽,能够把家居环境装点得素雅、纯静,给人一种融人自然的和谐与安宁的感觉。\n## 分析与讨论\n上等家具用的都是什么木材？有何特性?\n## 二、实践技巧\n## 1. 测算与画图\n拜师学艺是传统木工技艺的传承方式,学习方式多半是言传身教。家具式样与尺寸在工匠学艺与谋生的反复实践中已然烂熟于心。对于我们则需要先设计出一个小板癷的造型，然后绘制出其结构图和三视图,以便可以合理地备料,并按照尺寸进行制作。\n单位: 毫米\n## 知识链接\n椅的差异不在高矮，而在于椅出现了靠背这一显著特征。\n$\\odot\\langle$《戏猫图》\n椅，在宋代被写成“倚”,其可倚靠的功能显露无疑。宋人还给靠背椅装上了扶手，于是便有了扶手椅。椅比発更加强调了坐的舒适感\n刘松年的《十八学士图・展书》\n在宋代还有另一种常见的墩形坐具，从造型上看,它比癹更为美观,这就是“坐墩”。从外形上分类,坐墩可以分为方墩、圆墩和鼓墩。\n《梧阴清暇图》\n## 知识链接\n八字脚板登的尺寸参考:\n発面长 230 毫米,宽 160 毫米,高 230 毫米。初步锯切出一块癷板 230 毫米 $\\times 160$ 毫米 $\\times 25$ 毫米,两根横枨 180 毫米 $\\times 26$ 毫米 $\\times 20$ 毫米,四根脚料 250 毫米 $\\times 30$ 毫米 $\\times 25$ 毫米。\n画一条有角度的线:\n首先我们要将所需角度在金属量角器上设定好,然后将角尺座内边靠紧金属量角器的活动臂,同时角尺活动臂的内边靠紧金属量角器的底边,取好角度后,旋紧活动角尺的蝶形螺母,再把活动角尺的底座一边靠紧木料边缘,用铅笔沿角尺活动臂画线。\n榫眼画线方法:\n根据椎眼宽度在针式画线器上的画线针固定好,也可按照亚刃的宽度来设定。眼边线与工件侧面的间距可由调节画线器挡块位置来设定。挡块要靠紧工件边缘来画线\n## 2. 下料与配料\n通常根据要做的家具的尺寸来下料,为了避免在安装后出现瞎眼榫等现象，这种八字脚板癹的脚料其明椎更要留足余量。\n## 3. 净料与画线\n准确的尺寸是净料的关键所在,整理好的木料要直、平且直角精准。做好家具的基础和关键就在于这一步。在净料时选好所用木料的两个基准面，并标注墨线为下一工序做好准备。\n注：木面没有全部净光有瑕疵也不要紧,只要避开基准面就行。\n癹子八字脚两个方向的斜度都为 $5: 1$,也可用其他比例或者两个不一样方向的斜度,只要看着协调，并校正好活动角度尺就行。\n确定 $5: 1$ 的斜度,10 厘米线段,开 2 厘米画斜线。\n## 安全提示\n在使用斧子、刨、锯、凿等工具时，需在老师的指导下，以正确的方法使用。\n## 4. 打眼、开椎、截椎与塑形\n要把握好榫眼双向斜度的角度,变换角度打是透椎两面打时的关键。板癹塑形和则圆的地方很少，基本都是素面,相对比较简单。\n癷面双向斜榫用4分丵（12毫米）打眼\n开榫截榫塑形\n## 5. 校准组装、净面与打磨\n板癹组装不必用胶,校准各部件的尺寸和角度后就可以组装、打实定型了。\n校准组装\n打磨\n## 拓展练习\n掌握了最基础的小板癷制作工艺,同学们可以再试试制作一个富有创意的其他木制小家具，例如小桌子、小茶几等\n## 知识链接\n木制家具的椎卯结构特点:\n一、椎卯结构历史悠久。\n二、椎卯结构能够有效地限制木料之间向不同方位的扭动，这也是铁钉连接做不到的，因此用椎卯结构制造的家具远比用铁钉连接的家具更结实耐用。\n三、用椎卯结构制造的家具更加便于运输。许多家具是拆装运输的,到了目的地再组合安装起来，十分便捷\n四、用椎卯结构制造的家具便于维修\n五、椎卯品质高。\n榫卯结构的三大类型\n一、面与面、边与边、面与边的交接构合\n二、“点”的结构方法。\n三、三个构件相互连接、\n合为一体的构造方法\n## 第13课 刻模工艺\n## 探究与发现\n各式月饼使用的模具有什么不同呢?中国传统月饼模具的独特魅力又体现在什么地方呢?\n京式月饼\n广式月饼\n港式月饼\n## 基本问题\n如何制作一个可以承载着文化寓意的月饼模具?\n## 情境导入\n“小饼如嚼月,中有酥和饴”,一块小小的月饼,不仅要经过一道道繁杂的工序精心制作,而且是承载着人们内心真切的祝福和想念的载体。月饼模具多为匠人手工制作,生活和艺术在小小的模具中合二为一,丰富多彩的 $凡$ 图案与千姿百态的形式是代代匠人手艺传承的结晶。通过学习制作一个月饼模具,体会生活中做月饼的乐趣，同时感受老一辈人通过饮食\n追求文化艺术的生活态度。\n一、材料和工具的准备\n材料：硫酸纸数张、木料（橡皮章)\n制作工具：铅笔、橡皮、尺子、胶水、剪刀、锯子、木雕刻刀、锤子、辅助机械工具 (没有可用手工代替)、切割机、刨木机\n工艺实践\n1. 画稿\n月饼的形状一般以圆形为主,象征团圆和幸福美满。\n(1) 用铅笔在硫酸纸上画一 (2) 画好图案后在硫酸纸反面再勾勒一次,这样刻到模个直径约 10 厘米的月饼模子上的图案是反面的,而印出来的月饼才会是正面的具图案，线条要描绘清晰。图案。\n## 2. 模具选料\n(1) 将选好的木料都锯成长 25 厘米、宽 15 厘米、高 4 厘米的木块。\n(2) 可以照着原来的模子将大轮廓画出来,也可以直接画。\n3. 打边牙\n(1) 用刻刀从中间向\n(2)刻出大轮廓外扩展，将饼模的后,使用锤子辅助细丵。(3) 将木料用切割机按大轮廓切割好,再用机器包平。刨过的木料要厚度一致，上下平整、表面光滑。大轮廓刻出来。\n(3) 在模子四周刻出整齐的花纹。这道工序不仅增强了月饼的装饰性,还便于月饼顺利脱离月饼模具。\n## 安全提示\n在使用剪刀、刻刀、锯子、锤子、切割机等工具时，需在老师的指导下，以正确的方法使用。\n## 知识链接\n糕饼模具：\n糕饼模具，是专门将糕饼的形式和图案压制成型的模具。定型是糕饼制作过程中必不可少的一道工序。我国使用印模工具已有数千年的历史，对于制作模具的历史可以追溯到青铜时代。\n“大泉五十” 铜母范\n在唐代就出现了专用糕饼模具。唐代经济繁㭉、政治稳定,这使得唐代各民族间以及和周边国家的文化交流、经济贸易更加频繁，印模也就应世而生。\n传统糕点模具\n传统的糕点模具材料较多选用束木、梨木等。这此木料不仅经久耐用，还便于保存，其木纹纤细不易开裂，板面光滑便于雕瑑。木料对最后呈现的饼模品质起着决定性作用。\n## 知识链接\n糕饼纹样:\n印花糕板的纹样与民俗活动有着不可分割的联系,而祭祀与象征寓意等传统文化都包含在民俗活动之中,印花糕板的诞生即是这些文化的体现。\n寿桃纹木范\n在民间图案艺术承载着吉祥如意、平安福顺等重要的文化内涵。自古以来“吉祥”二字就寓意着福瑞喜庆、诸事顺利。汉墓中出土的带有吉祥图案的文物㞓见不鲜,而更早可追溯到商代。印花糕板自然而然地就成为这些文字与图案的承载体,并一代代地传承下来\n双喜字花，草纹木范\n洋果子木质模具\n## 4. 精雕细琢\n雕刻月饼模具凹面的图安，这道工序即畐㞄点晴之举,月饼的正面图案全靠此工序呈现。\n(1) 可以将画好的图案用剪刀剪下来贴在模子里面,也可以用刻刀将花纹轻刻在模子里面,形成图案的暗纹,再接着由中心向外逐渐雕刻。\n(2) 雕花纹的时候,左手助 (3) 模具的凹处即月饼的凸处,在凹处要一层一层地削力,右手雕刻。去表面不平整的部分。\n(4) 刀锋要先平揷进木料,再䤜开,这样得到的纹理才更平整。\n(5) 最后呈现的“饼模”图案要纹理清晰,边缘匀致,这样才易于脱模。模具使用前用清水冲洗干净，再用食用油浸泡两天,使油慢慢地渗透到模具里,以便使用。\n## 想一想\n生活中你还能在哪此地方看到吉祥纹样呢?\n## 5. 印月饼\n接下来，我们使用雕刻好的“月饼模”来制作蛋黄广式月饼。\n(1) 将准备好的面团平均分成若干个小面团,每个25克,同时将馅料混合搓成小球备用。\n(3) 将搓好的月饼球放入制作好的“月饼模” 中,均匀地压实。\n(5) 烤盘底部刷油,防止粘连,将成型月饼放入烤盘,用 $160^{\\circ} \\mathrm{C}$ 烤 10 分钟。\n(2) 将馅料小球包裹在面团里。\n(4) 将模具向桌面快速拍出。\n(6) 出炉。做好的月饼冷藏 3 5天，囸油之后,口感更佳。\n## 拓展练习\n如今市场上的甜点各式各样,和同学一起思考如何运用传统制作月饼的工艺技法,制作出外形具有创意、美观新颖的点心\n## 想一想\n中国还有哪些传统节日?它们各自有哪些习俗和特色?\n## 第14课 剪纸工艺\n## 探究与发现\n剪纸的分类因不同地区的研究者有不同的出发点及不同的视角而有所不同,其中以用途为据可分为以下四类：装饰类 (如窗花)、俗信类 (如门神)、稿模类 (如绣稿）、设计类 (如电影或电视的片头)。不同类别的剪纸在生活中都有何寓意?中国民间剪纸和艺术家创作的作品的各自特色和区别是什么?\n## 知识链接\n古代剪纸:\n1959-1966 年,我国曾在新疆古丝绸之路附近的阿斯塔那古墓群中陆续出土不同纹样的剪纸。\n对马团花\n## 基本问题\n如何制作一幅具有纹样寓意的窗花?\n## 情境导入\n过去,一到过年,全国各地,每家每户都会贴上喜气洋洋的窗花,以此来烘托节日红红火火的喜庆氛围。而今随着社会的发展,人们渐渐淡忘了过年贴窗花这一传统习俗。为此,我们通过学习剪窗花来激发艺术构思,并重温传统习俗。\n喜花清代\n彩色剪纸近代\n福禄寿明代\n彩色剪纸现代\n## 安全提示\n在使用剪刀、刻刀、订书机等工具时，需在老师的指导下，以正确的方法使用。材料：彩色宣纸\n剪纸工具：剪刀、刻刀（刻制剪纸的主要工具，刀片有斜尖和圆口两种，也可用美工刀）、蜡盘 （木质结构,蜡质松软，㓞性适中，适合精细制作)、铅笔、订书机等。\n## 一、工艺实践\n## 1. 纸张选取\n艺术剪纸多采用特制的彩色宣纸，其纤维细胢、质地平整、色彩纯正不反光。毛边纸质地较粗粘,更适用于普通剪纸。普通大红纸表面粗糙、质脆、易褪色，但因色彩鲜艳又\n经济实用，也适合做窗花用纸。\n## 2. 画稿\n(1) 构思：一个虎头图案,以轴对称方式表现。\n(2) 折叠: 将纸张横向对折，套在一起。\n(3) 起稿: 在白纸上将虎头图案绘制出来,刻对称的稿子,画一半即可。（注: 在画好虎头的白纸后面套上彩色宣纸。最多套 2 张宣纸，太厚了不便用刀刻）\n## 知识链接\n剪纸的题材的特征: 象征性、比喻性、寄托性、谐音性\n## 想一想\n生活中你还见到过哪些题材的剪纸作品?\n彩色剪纸:\n点染剪纸、套色剪纸、分色剪纸、填色剪纸、木印剪纸、勾绘剪纸\n套色剪纸兔爸\n## 知识链接\n图案造型\n(1) 写实: 用剪纸的方式将真实的事物表现出来\n(2) 写意: 将事物的意象用简单的轮廓与线条表现出来。\n(3) 夸张变形: 把剪纸作品的形状用夸张的手法表现出来。\n(4) 添加装饰法: 剪纸除了主体，还会在旁边添加一些装饰点缀,使剪纸作品更加完整和美观。\n剪纸手法:\n剪影法\n阴剪法\n阳剪法\n混合剪 (4) 将一沓宣纸和描绘好的样稿订 ( 缝) 在一起。\n3. 剪刻\n剪纸的三种主要手法：刻纸、剪纸、撕纸。\n刻纸顺序：由小到大、由局部到整体。\n刻纸,样稿粗细程度不同，选用的刻刀也不同。剪刻时要由中心慢慢向四周刻，如人物先刻五官，花鸟先刻细部，这样才能保证形象的准确。刀的顺序要由小到大,由细到粗,由上到下，由局部到整体。要避免重复刀，刻断不要的部位。\n内部细节刻好了后,可以使用剪刀或者刻刀来处理剪纸的外轮廓，以便将剪纸作品剥离出来。\n## 4. 展开、揭离\n不同的纸张展开手法不同。比较容易揭开的纸有纸面光滑的线面纸和电光纸,宣纸和粉连纸的纸质轻薄,上色和闷潮后就容易互相粘连，所以在揭离时需轻轻揉动纸板,使纸面分离后再轻轻揭起第一层纸角,一边揭一边用嘴吹可更好地将纸揭开。\n撕纸,是一种类似剪纸的平面镂空艺术,不需要画草稿和其他工具,是完全凭自己的手感经验完成的艺术形式。\n## 拓展练习\n学会了单色剪纸中最基础的折叠剪纸,同学们可以发挥主观能动性,运用学到的剪纸技法,尝试制作一些富有创意的彩色剪纸作品\n## 知识链接\n南方代表一一佛山剪纸、福建剪纸、浙江剪纸、扬州剪纸\n福建剪纸\n浙江剪纸《杭州欢迎您》方建国\n北方代表一一䒬县剪纸、山西剪纸、陕西剪纸、山东剪纸\n陕西剪纸\n## 查一查\n前纸各方派系的艺术风格有何不同?\n## 第 15 课 花灯工艺\n## 探究与发现\n花灯最早可以追溯到什么朝代?用处是什么?\n## 基本问题\n如何运用纸张的折叠结构来制作一盏“无骨花灯”?\n## 情境导入\n元宵佳节赏灯游园是我们自古以来的习俗，唐代诗人苏味道曾写下这样的诗句：“火树银花合，星桥铁锁开。暗尘随马去，明月逐人来。” 可见当年上元花灯节的盛况。传统的花灯作品虽然看起来精致复杂,但都是运用最基本的扎制法，通过裁剪、绘图、针刺、折叠等制作出来的。接下来我们将尝试制作一只简单的“无骨花灯”。若是提着它去逰灯会，会不会有别样的感受?\n宫灯\n走马灯\n龙灯\n纱灯\n花灯在我国有几千年的历史,起源应与照明及祭祀活动相关联。据《拾遗记》记载,周穆王时就有了花灯,周穆王三十六年 (公元前 942 年),东巡大骑之谷春宵宫,集合方士仙术之要,夜间设长生灯以自照,灯名恒辉。秦汉时期,也有类似的花灯。如《西京杂记》中记载汉武帝所用花灯：“七龙五凤,杂以英华莲䰤之齐。” 可见在秦汉,燃灯祭佛可能已成风俗。一、材料和工具的准备\n## 二、工艺实践\n1. 画稿\n(1) 在一张卡纸上画一个边长10厘米的五边形\n(4) 一共画11个同样大小的五边形\n2. 绘制图案、上色\n(1) 画出一个五边形的对角线\n(3) 其他四个角同样折好,这时候出现一个五角星形状\n## 知识链接\n花灯与民俗:\n在古代,“灯”的字音与“丁” 相似，民间有添灯就是添丁的意思。而“竹”与“德” 同音,因而人丁兴旺、福泽延绵便是竹子灯笼所带有的美好寓意。\n## 知识链接\n花灯可追溯的历史久远，各地花灯都有着鲜明的形态特色,潮汕的油纸灯笼就是其中一项。“写灯笼”是制作灯笼过程中最关键,也是最难的一步写着姓氏和宗族的郡望的是挂在家门口或者宗祠前的,如果写着“天后圣母”“玄天上帝”“接福迎祥”“风调雨顺” 等字样,则是挂在庙宇宫殿前的。\n## 想一想\n中国其他地方的花灯是怎样的?有什么特点?\n潮汕地区油纸灯笼\n## 知识链接\n有关灯笼的民俗活动:\n在中国宗教活动及民间祭祀活动中,放河灯是悼念逝去亲人的一种仪式,同时也含有对活着的人的祝福。人们通常是在每月初一、十五或逝世忌日进行。\n莲花灯\n花灯与戏剧:\n中国西南地区花灯艺术的一支重要流派当属“秀山花灯”,它将宗教、民俗、杂技、歌舞、纸扎等艺术结合为一体,是民间文化现象和表演艺术的结晶。“秀山花灯”有一套完整的演出程序,包含设灯堂、启灯、跳灯、辞灯等。\n## 查一查\n花灯戏剧是怎样发展的?以后还会有怎样的形式?\n$仓$ 秀山花灯表演\n## 3. 连接五边形\n(1) 将两个五边形摆在一起,用胶水涂好一个边\n(4)一共连接5个五边形,形成一个圈\n(7) 将剩下的一个五边形粘贴在窄口边上\n(2) 将两个五边形粘贴在一起\n(5) 连接好的两个圈\n(8) 形成花灯的底部\n(3) 用同样方法粘贴第三个五边形\n(6) 在一个五边圈的基础上,用胶水涂在窄口边上\n99 取出另一个五边圈\n(10) 在窄口处涂上胶水\n## 4. 收边整形\n(1) 将两个单独的单元连接在一起\n(11) 翻转过来,将边折进花灯内部\n(2) 用胶水在边上涂好\n(3) 将边粘牢固\n(4) 收好边的花灯\n## 5. 最终效果\n将蜡烛或者电子灯放进花灯里面,美丽的五角星花灯就完成了。同学们可以发挥自己的创意，在这个基础上进行装饰，例如粘贴、绘制、镂空。\n## 拓展练习\n在我们的生活中，还有很多种传统花灯。试试制作传统纱灯笼和六角灯笼，还可以在纱灯上作画，会另有一番不同的体验。\n## 知识链接\n传统花灯的再设计：\n2014 年 9 月，年轻设计师柴受和“花灯之王” 郑祥霖合作了新式花灯――竹球灯”，灵感来源于郑师傅所做的舞龙灯里的龙珠,竹球可有各种图案和色彩变化,它既是一枚轻巧好玩的球,又可以组成一啔美观的灯。\n## 想一想\n你认为传统花灯还可以有怎样的发展呢?\n竹球灯\n日本有一种用细竹条和纸糊形成的灯笼叫“Chochin”，和中国制作灯笼的方式类似。著名视觉艺术家 Mic Itaya,曾塑造出一系列现代大胆的艺术作品。在现代居住空间中,这些作品亦可以作为灯具完美地融入。\n## 第16课 风筝工艺\n## 探究与发现\n风筝最早除了娱乐身心，还有什么样的作用呢?\n下面这些风筝的形状大都来自什么?\n## 安全提示\n在使用钳子、剪刀、锉刀、酒精灯等工具时,需在老师的指导下,以正确的方法使用。\n## 基本问题\n制作一只平衡性好又美观的风筝有哪些技巧?\n## 情境导入\n春天来了，蓝蓝的天空中飘起了各式各样的纸茑。看到这个欢乐场景，你是否也想拥有一个精美的“沙燕儿”和家人或朋友一起来放放呢？虽然放风筝是个很普通的活动，但制作一个“沙燕风筝” 却是非常有讲究的。除了需要熟练掌握制作风筝的工艺技法和装饰的艺术性,更重要的是能够让风筝带着你的梦想飞起来。让我们来探索其中的奥秘吧!\n## 一、材料和工具的准备\n材料：竹筬、502胶水、硫酸纸、无纺布、丙烯颜料、水、纱纸条、马拉纸、细棉线、乳胶\n工具：铅笔、酒精灯、橡皮、直尺、卷尺、尖头钳子、剪刀、锉刀、画笔、小碟子\n一工工艺实践\n硬翅沙燕风筝是京式沙燕风筝里最具代表性的,它是以燕子为原型进行艺术夸张变形而来的。\n## 1. 处理竹条\n扎包括：选、憵、弯、削、接。扎骨架时,尽量让骨架的左右对称,这样风筝才会平衡。\n(1) 挑选骨架料,选用碗口粗细的毛竹来制作骨架。不要选用生长期短和让雨水浸泡发霉的竹子。\n(3) 将憵好的竹料进行刮和针。将刀刃部分平放在竹子表皮上,同时用力将竹条抽出，可以用力均匀地将竹条受风化的表皮刮掉。\n## 2. 扎骨架\n(1) 所需要的门条是有弧度的,要用火烤制,左右晃动使其受热均匀。用线绑制一天使其定型。\n(3)从门条两边底端向上 16 里米处各憵开一条 1 厘米长的口子。\n(4) 憵好后将上膀条从门条\n(2) 将竹料憵好,用刀将竹筬破开,约 $1 / 3$ 粗度，为之后的刮和锉做准备。\n(4) 锉竹条的目的是将竹节部分的竹皮和竹裏锉平,以保证两边和中间的厚度一致。刮铎完的竹条很薄,但还要憵制到 3 毫米左右，要注意手的力度。\n## 知识链接\n相关传说:\n风筝有四种起源传说，即斗笠、树叶说,帆船、帐篷说，飞鸟说，李邸说。世界风筝界一致公认风筝起源于中国。\n仓中国龙头蜈蚣风筝\n风筝的形状:\n风筝主要模仿大自然的生物形象,而图案方面也因个人喜好而设计。曹雪芹在其著作《南鹞北窎考工志》中,介绍了数十种不同形状的风筝的扎制方法：斗尖子风筝、软拍子风筝、硬拍子福字风筝、软翅风筝、筒子式风筝、蘑萜伞风筝、串担子风筝、硬翅风筝等。\n## 查一查\n不同类型的风筝都有什么样的特色呢?\n(2) 在门条底端的部分憵出 1 厘米左右的口子。\n(5) 将下膀条揷入门条两端。\n硬翅蝴蝶风筝\n仙童形象风筝\n软翅蜻蜓风筝寿字风筝\n## 知识链接\n风筝四大流派:\n我国风筝遍布各地,由于地域文化的丰富多彩,风筝也形成了不同的流派和艺术风格。其中最为著名的是北京、天津、南通、潍坊的风筝,即风筝的“四大流派”。北京的代表有“风筝哈”、金家风筝、曹氏风筝等;天津的代表是魏元泰一家的“风筝魏” 和杨柳青风筝;南通以有独特音响效果的“板鹞” 著称;潍坊被誉为“世界风筝之都”,是风筝文化的艺术交流中心\n蝶恋花风筝天津\n云南滇派硬翅风筝\n## 查一查\n各个流派的风筝都有什么样的特色呢?\n6) 用细棉线将门条和下膀条以十字交叉法相互系牢。\n(7) 将多余的竹条剪掉。\n(8) 勒膀线以增加风筝的抗风性能。\n(9)最后用 502 胶水黏合牢固。\n## 3. 绘花彩\n绘包括：色、底、描、染、修。沙燕风筝的绘画题材丰富多彩，绘制也十分精细，这其中包含着对美好理想的寄托。\n(1) 空白硫酸纸,左右对称折中线。把骨架平放在纸上,左右均匀。按外轮廓把半边图形标记在纸上。\n(3) 将描好后的图纸铺在硫酸纸上,拓出图案。硫酸纸对折将另一边的图案画出来。\n(6) 先画外轮廓,再画胸腹和翅膀。\n(2) 单画翅膀的轮廓。找一张和翅膀大小差不多的纸张搭在框架上,将轮廓轻轻描绘下来。\n(4) 用直尺在胸腹部 1/4 处画出尾条直线和配花。\n(5) 之后将无纺布平铺在硫酸纸上,将图案勾画出来。\n(7) 上颜色。上色的时候要由浅入深。先画头部,由的风筝画晾干。\n(8)上完颜色后,将画好上向下，最后画翅膀。\n## 4. 糊纸面\n糊包括：选、裁、糊、边、校。\n(1) 先糊风筝的两个翅膀。将画有翅膀的无纺布从翅膀骨架后面穿入。\n(2) 涂上乳胶,将画面和骨架合在一起,轻轻按实。晾置两个小时后,剪去多余部分。\n## 5. 拴提线\n(1) 要缝好上膀条与门条的 (2) 下膀条的中心处也用针 (3) 将上提线与风筝面的夹交叉处,并打上结,将上膀线缝好,打上结,形成下角调整为 $65^{\\circ}$ 时,即可打上条的两根线拧成一股并打提线。注意下提线要比上死结,扎制也就完成了。结，形成上提线。提线稍长一些。\n## 6. 放风筝\n放包括：风、线、放、调、收。\n## 拓展练习\n传统风筝一般都是纸做肉,竹子为骨架,现代科学的发展为我们提供了更多新的复合材料,同学们想想还有哪些材料可以用来做风筝呢?\n## 知识链接\n风筝文化衍生品:\n风筝主题邮票\n北京扎燕风筝从区级非遗保护项目到市级非遗保护项目，再到成功申请为国家级非遗保护项目,从挖掘到成功申报经历了八年的历程。北京扎燕风筝作为中国传统民间艺术深受大众的喜爱，2008 年北京奥运会吉祥物之一的北京扎燕风筝―一福娃妮妮也由此走进了千家万户\n福娃妮妮\n## 第17课 折扇工艺\n## 基本问题\n折扇的制作技巧有哪些?\n## 探究与发现\n生活中的折扇由于选材和工艺的不同，其功能性有一定的差异。随着市场需求的多样化和制作技法的不断提高,折扇的选材、图案以及色彩也越来越多样化。想一想，下面这两把折扇分别具有哪些功能和寓意?\n乾隆帝绘寿萱图并书奉侍皇太后观荷诗折扇清乾隆二十五年 $(1760)$\n## 想一想\n这些名扇都具有哪些特点和功能?\n檀香扇（江苏 $)$\n## 情境导入\n在酷热难耐的夏天，如果有一扇在手，我们便可以自在地消暑度夏。折扇携带方便，既可扇风，又可遮阳。若是在扇面上题诗、作画，它就成为一件艺术品。制作一把既美观又实用的折扇,除了需要熟练掌握制作折扇的工艺技法,还需要了解它的材料、艺术装饰方式等知识。现在,让我们通过手工制作一把折扇，来体会折扇中的文化内涵吧。\n檀香扇\n## 知识链接\n中国五大名扇：\n真丝扇（安徽）\n火画扇（广东）仓竹丝扇（四川）仓绫绢扇（浙江） 一、材料和工具的准备\n材料: 竹片（或木片）10条、白纸2张、宣纸 1 张、金属丝 1 根、扇坠 1 个\n工具：尖嘴钳、剪刀、圆规、图钉、铅笔、毛笔、颜料、笔刷、白乳胶等\n## 想一想\n匠人们在制作一把精美的折扇时，会用到哪些专业工具?\n## 二、工艺实践\n一把精美的折扇,其制作工序非常繁杂,费时费力。接下来，我们一起试着制作一把独特的折扇吧！\n## 1. 备料\n备料是指准备制作扇骨、扇页、扇面、扇钉等所需的材料。\n(1) 扇骨和扇页的材料多为竹、木,竹料要经过锯筒和䢃 料，木料则需要开料。\n(2) 扇面以光滑匀净、洁白绵软的㓞纸为主。\n(3) 扇钉多用金属材料,如牛角钉、银钉、铜钉等。\n(4.)扇坠与扇囊一般都是现成的部件。\n## 2. 制作扇骨、扇页\n扇骨和扇页的制作工序达 40余道，比如选料、晒、削、憵、烘、造型、钻孔、髤漆、包砂、合股、打磨、上钉、雕刻、镶嵌等。\n(1) 用图钉在木片的一端䧸出一个小孔。\n(2) 所有木片都要濯孔，位置相同。\n## 知识链接\n扇子用料:\n(1) 扇骨、扇页的材料有竹、木、象牙 (今禁用以保护生态）、㺷瑁、牛骨、珐珢、玉石等。竹料一般要选长于阳坡肥沃土壤上的 $6 \\sim 8$ 年的竹子,湘妃竹、毛竹、斑竹、罗汉竹等均可。\n湘妃竹扇骨\n(2) 扇面的材料有绢、绫、罗、纸、羽毛、竹筬、象牙丝、树叶、麦秆、牛骨等。\n宣纸\n开通：截取竹节适用的部分。\n开片：将竹节开成适用长度的片。\n憵黄：截取竹节适用的竹黄部分。\n煮竹：将竹片放入锅内水煮半小时,竹色呈青黄,者出竹内脂浆可防虫蛀。\n晒干：将熟料暴晒三四天，呈均匀黄色即可。\n拖边：用刀轻轻刮去熟料外皮\n断边：量好需要的竹片尺寸，将多余部分锯掉\n## 知识链接\n扇骨尺寸和档数:\n档数即大骨和小骨的数量之和,最少的为 9 档,另有 $11、12、13、14、16、18、$ 20、22、24、30 乃至 40 档不等。9 档扇骨子少,其折扇排口最大;40 档扇骨子多，则折扇排口最小。最为流行的一种是 16 档扇骨,扇骨长 30 至 32 厘米，展开后呈 $140^{\\circ}$ 左右,视觉舒适，使用方便，颇得大众赞赏与认可\n扇面折叠技巧:\n按照上面的折叠方式将宣纸裁切成扇面\n(3)用金属丝或者铜钉将所有木片穿起来。\n(4) 木片穿好后，把金属丝拧一下，完成扇骨的制作。\n## 安全提示\n在使用剪刀、钳子、圆规等工具时，需在老师的指导下，以正确的方法使用。\n## 想一想\n扇骨的尺寸和数量对视觉美观性和实用性分别有什么影响?\n## 3. 制作扇面\n(1) 宣纸的长宽比例为 2:1。\n(3) 用剪刀于图中位置剪开。\n(4) 展开后的扇面稿。\n(5) 接下来是设计扇面图案,先用铅笔画出 66 在扇面背面写上书法文字。草稿，接着用国画颜料勾画出图案。\n## 4. 粘贴扇面\n(1) 在扇面上定好大小骨的位置。\n(3) 将刷好白乳胶的大小骨贴在扇面上,另外一面也粘好完成。\n## 5. 装饰折扇\n在扇骨与扇页上进行绘画、镶嵌、雕刻等加工手段,使折扇整体更加美观精致,更具艺术魅力。\n(1) 挂上扇坠。\n(2) 配上复古味道的扇钉,一把中国传统味道十足的扇子就做好了。\n## 拓展练习\n折扇命名因其制作材料和方法不同而不同，如春扇、香扇、瞧郎扇、三面扇、靴扇等。挑选其中的一种和自制的扇子进行比较，分析它们制作工艺的不同之处。\n## 知识链接\n扇面装饰:\n常见的扇面有素纸扇面、浑金笺面、金笺面、发笺面、砚宣面、绫绢面、棉纸面、泥金面等。绫绢多为工艺扇扇面，用得极少;棉纸面多为僧人所有,大多用金泥在面纸上书心经,绘罗汉图,因其透光多以棕竹为骨;泥金面通体用泥金绘以工笔画,配八寸 32 档扇骨,多为戏曲艺术中女性之物。一把扇子的收藏价值需要综合扇面质量、作者、年代、绘画方式和题材等多个方面来评断。\n荷花扇面\n扇坠的作用:\n折扇的扇坠相当于一张名片,既可当文玩雅物,亦能体现所有者的情趣格调，玉、木等都可作为扇坠。小巧精致的扇坠可融合抽象和意象等传统工艺，充满雅趣。\n## 想一想\n你见过的折扇的外观上的装饰有哪些?都有什么功能?\n## 第18课 装帧工艺\n## 探究与发现\n各式各样的笔记本都用到什么材料呢?这里面都运用到哪些传统工艺呢?哪些笔记本更加结实耐用呢?哪些笔记本更有设计感呢?你喜欢哪一款?\n## 想一想\n精装笔记本各个结构的作用是什么呢?装帧工艺\n## 基本问题\n纸张如何装订成册?制作一本精装笔记本的技巧有哪些?\n## 情境导入\n通过本门课程,同学们学习了许多的工艺,拥有了很多工艺作品和记录制作过程的图片,对工艺和生活也有了很多的感悟和新认识。有许多同学希望制作出属于自己的作品集,然后将这本作品集予以收藏或展示。你肯定会觉得一个手工作品集的制作过程非常复杂,但是当我们了解了整个手工作品集的制作过程之后,就能够发现,手工作品集的装帧工艺实际上非常简单,尤其是和大家在一起讨论中学习，会变得更加轻松。\n## 一、了解精装笔记本的结构\n在设计之前,我们先来了解一下精装笔记本都包含哪些部分。精装笔记本主要由以下9部分构成。1. 封壳 (护封)；2. 堵头布;3. 脊柱 (中径纸板)；4. 书背纸;5. 纱布；6. 封壳纸板；7. 环衬；8. 内页；9. 书签带。\n二、设计一个什么样的笔记本呢?\n对于需要笔记本的同学来说，可以利用日常容易得到的白色纸张来制作精美的笔记本。还可以根据你的需要制作出不同尺寸的笔记本,这就是手工笔记本的最大乐趣！大家讨论一下: 最常用的笔记本尺寸应该是多大的?自己现在需要一个多大的笔记本?\n## 书本尺寸\n一般的书籍的大小,是和一大张纸的尺寸 $31 \\times 43(78.74$ 厘米 $\\times 109.22$ 厘米)有关联的。对折一次成为两张 (四页),叫对开;再度对折以后,折成为四张 (八页),叫四开;再度对折以后,折成为八张 (十六页),叫八开;以此类推。这就是书籍尺寸大小的历史由来，现在也仍采用此种称呼。\n## 三、材料的选择\n日常很多东西都可以成为手工笔记本的制作材料。一般来说,我们会分页面和封面来进行选择。1. 选择笔记本内页的纸张材料,普通纸、速写纸、素描纸、水彩纸都可以;2. 笔记本封面材料,可以\n选择布、纸张（质量和㓞度相对比较好的纸）、厚纸板、皮革,甚至是木板。\n## 分析与讨论\n不同材料的笔记本在实际使用中，有什么不同体验呢?\n## 四、工具的准备\n材料：普通纸、硬纸板、封面纸或布、线、缝针、弯针、蜡、布带\n工具：笔刷、铅笔、橡皮、尺子、美工刀、前刀、折纸刀、重物或夹子、白乳胶、雉子等\n## 向经典致敬\n文字、图案印刷在纸张上以后，如何将大量的纸张装订在一起呢?这就涉及装帧的问题了。在长期的经验累积中,人们归纳总结了许多实用美观的装订方法,除了本课中提到的精装，另外还有卷轴装、册页装、经摺装、蝴蝶装、包背装、线装等多种装帧工艺。不同的装订方法决定书籍不同的装订风格，也影响书籍的阅读体验。\n包背装\n线装\n经摺装\n## 分析与讨论\n这些工具都用来做什么呢?\n## 探究与实践\n内页的装订图解:\n$\\mid$ a $\\mid=\\alpha$\n[c]\n$[b]=\\beta$\n[d]\n[c]\n[f]\n## 知识链接\n西汉时期,由于生产成本的低廉以及纸张的轻便性,纸张很快就被广泛用于图书的制作,成为制作书籍的主要原材料。但是最初的图书制作,依靠的是逐字逐句的抄写，一本图书的制作需要耗费很多的时间和大量的人力，非常不利于知识快速和广泛地传播。后来，人们从长期的印章经验中得到了创造的灵感，促进了印刷技术的发明，图书生产得以快速进行。\n印刷术\n## 五、工艺实践\n制作过程包括内页的装订、精装书皮的制作、封皮和内页的总体结合。\n制作内页\n在制作内页过程中,需要我们解决几个问题。\n1.按照预想中的尺寸,我们需要把纸张裁切出来对折。裁多少张合适呢?这取决于我们想要的笔记本的厚度,讨论一下笔记本一般都有多厚呢?\n2. 制作出来的内页要平整、压实，有什么方法让内页更加平整呢?3. 内页怎么装订在一起才更牢固呢?需要用到什么材料呢?\n折好纸张\n缝线\n扎孔\n压实内页\n## 分析与讨论\n缝线能否当作一种装饰呢?下面这些缝线效果都是怎么做出来的呢?\n## 怎样才能让内页更牢固呢?\n由于笔记本需要翻阅使用,我们经常遇到一个问题,纸张翻阅久了容易散开,所以我们需要对缝好的纸张进行牢固加工。加工的部位就是笔记本的脊柱,让我们来看一看都有哪些方法技巧。\n在脊柱上贴上纱布\n用白乳胶刷上书背纸\n## 分析与讨论\n纱布需要剪多宽呢?纱布与封面的关系是什么?\n使用双线缝制\n打结处涂上白乳胶\n缝好后将两端剪掉\n完成效果\n## 安全提示\n在使用刀、针、锥子等工具时，需在老师的指导下,以正确的方法使用\n在两端堵头布部位用线缝好\n## 分析与讨论\n装订只有一种缝法吗?\n它除了加固纸张还有什么作用呢？\n## 探究与实践\n堵头布的包边图解:\n贴合脊柱\n## 制作封皮\n封皮一般用厚纸板来做,厚纸板的质量好,做好的书,不易损坏，但是裁纸板的时候，会比较吃力，需要一些技巧。\n裁好尺寸\n用折纸刀压实 $仓$ 裁好纸壳包边\n用白乳胶把边粘好\n## 封皮和内页的结合\n精装封皮和内页的结合方法有很多，每种方法的审美和牢固效果都不一样。\n脊柱内部结构\n堵头布和封套结构\n## 分析与讨论\n下面这些结合方法都是怎么实现的呢?哪一种效果制作起来比较简单呢？哪一种更牢固实用？你喜欢哪一种?\n## 拓展练习\n学会了制作精装笔记本的原理,我们再拓展一下思维,笔记本必须是四方形的吗?还可以设计成什么形状呢?其装订方法是怎样的呢?\n## 知识链接\n特种印刷是现代科技与传统工艺的结合,广泛用于今天的印刷制作中,主要用于书籍封面或高档卡片等的制作,通过机器的辅助得到特殊的印刷工艺,具有特殊的审美效果。其中凹凸印刷、立体印刷、烫金工艺、激光全息虹膜等都属于特殊印刷工艺。\n激光雕刻\n队凹凸印刷除了用纸张进行印刷，现代还发展出了许多特殊的承印材料,例如玻璃、木材、塑料、金属、陶垐等，并且都有各自的印刷方法。随着科学技术的发展,更多的特种印刷方法还将会出现。\n## 非物质文化遗产\n工艺与非物质文化遗产\n习近平总书记指出“文化自信是更基本、更深沉、更持久的力量”。我们要在自觉自信的基础上,修复民间工艺生态，留存工艺斦心，\n守望文化乡愁。传承匠心文脉,建立传统与当代的连接,从材质、工艺、艺术语言、文化思想内容等各方面找到与当代生活的血脉联系。研究工艺基因谱,推广工艺产业品牌,制定工艺文化策略,在国际上建立工艺的民族文化形象。在国内市场和城市社区、农村生活中营造工艺匠心的文化认同,使其成为具有中国文化内涵和特色的文化创意产业,使千百年来积淀发展的造物文脉有新的传承。\n非物质文化遗产是指各族人民世代相传并视其为文化遗产组成部分的各种传统文化表现形式,以及与传统文化表现形式相关的实物和文化场所。其中包括民间美术、民间手工技艺。非物质文化遗产之所以要保护,不是因为好看,而是因为有用!它关系一个民族的文化与精神的传承,较之有形遗产而言，它如指间之沙，稍有不慎，就会流失殆尽。\n近年来，随着非遗保护工作的开展，传统手工艺以其悠久的历史、高超的技艺逐渐引起了各界的广泛关注，其自身也获得了跨越式的发展。当然,在城市化和工业化大潮的冲击下,地区的传统手工艺的传承和发展也出现了各种问题。如何保护传统手工艺,对当前整个中国的非遗保护工作和传统手工艺的复兴,无疑具有重要意义。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":195,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC1lVbj_NFzfG0aX"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一节\n地球的宇宙环境\n图 1.1 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时，这样写道:“地球真的太漂亮了,漂亮得无可比拟！……在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美\n的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。” 地球真的会发光吗?如果不是，那么从太空中看到的地球（图1.1） 为什么是明亮的?这与它在宇宙中所处的位置有什么关系?\n## 地球在宇宙中的位置\n晴朗夜空下，仰望星空，可以看到闪焃的恒星、轮廓模糊的星云，以及相对星空背景有明显位移的行星;有时还可以看到一闪即逝的流星体、拖着长尾的彗星。这些都是宇宙中物质存在的形式,它们连同通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到的星际空间物质，统称为天体 ( 图 1.2 )。\n星云: 由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要物质是氢。图为通过天文望远镜拍摄的猎户座星云。\n恒星: 由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。图为在地球上看到的太阳,它是离地球最近的恒星\n行星: 在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。行星的质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。图为在外太空拍摄的环绕太阳运行的土星。\n卫星：环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大。图为木星的卫星―木卫二\n图 1.2 宇宙中的物质存在形式举例\n(1)一般情况下,本书所说的天体均指天然天体宇宙中的天体都在运动着,运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。天体系统有不同的级别。地球所处的天体系统,按从低到高的级别,依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙（图 1.3）。\n图 1.3 天体系统\n(单位: 光年 $\\left.{ }^{\\mathbb{1}}\\right)$\n地月系由地球和月球组成。地球是地月系的中心天体，月球围绕地球运动,它是地球唯一的天然卫星,月地距离约为 38.4 万千米。\n太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成 (图 1.4)。太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的 $99.86 \\%$,并以其强大的引力,约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转。地球是距离太阳较近的一颗行星,日地距离约为 1.5亿千米。\n太阳系中已知有 8 颗行星,按照它们与太阳的距离,由近及远,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。\n图 1.4 太阳系结构示意\n(1) 光年是计量天体间距离的单位。1 光年即光在一年中传播的距离,约为 94605 亿千米。由于身在其中，我们在地球上无法看到银河系的全貌。在没有月光且末受城市灯光干扰的晴朗夜晩,常能看到银河呈一条乳白色的䔹胧光带横跨天际。图为夏季在金山岭长城观测到的银河\n图1.5 地球上看到的银河\n银河系是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统（图 1.5-图 1.6)。在银河系中,有 1000 亿颗以上的恒星。银河系的直径约 10 万光年,太阳与银河系中心的距离约 2.6 万光年。\n目前,在银河系外,天文学家观测到许许多多同银河系类似的星系,统称它们为河外星系。银河系和现阶段所能观测到的河外星系,统称为可观测宇宙。\n## 活动\n开展简单的天文现象观测活动\n天文观测是天文学家重要的日常工作之一，天文爱好者也可以直接用肉眼或者用望远镜等进行月相、日食、月食、流星雨等天文现象的观测。观测前需做好准备工作,观测时注意个人安全防护。\n以月相观测为例。月相可用肉眼直接观测,观测前需准备指南针和观测记录表。\n1. 确定月亮位置的方法\n(1) 选择视野开阔的地方,用指南针确定东、南、西、北方向。选\n图 1.6 太阳系在银河系中的位置\n图 1.7 确定月亮在天空中的位置择地面标志性建筑物，作为月亮水平方位的参照。\n( 2 ) 月亮的高度角可用拳头进行估算。水平伸直一只手臂为 $0^{\\circ}$ 基准面,握拳,其上叠放另一只手的拳头,一只拳头的高度角约为 $10^{\\circ}$。保持手臂稳定不动,依次将下面的手抽出叠放在上面,直到视线、拳头和月亮三者重合,据此估算月亮的高度角 (图 1.7)。\n2. 观测并记录月亮的位置和形状\n(1) 傍晩日落后天空出现月牙的时候,在观测表上记下观测日期、月亮的位置和形状，并标注观测时刻（表1.1）。\n表 1.1 月相观测记录\n观测时刻\n| 日期 | | | 观测项目 | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 公历 | 农历 | 月亮水平方位 | 月亮高度角 | 月亮形状 |\n| | | | | |\n| | | | | |\n(2) 接下来两周内,每天在同一时刻进行观测并记录。\n( 3 ）描绘观测期间同一时刻月亮在天空的位置和形状变化 ( 参考图 1.8 )。\n观测时刻：19时\n图 1.8 月相观测描绘示例（2016年 )\n3. 总结观测结果\n(1) 总结月亮位置的逐日变化。\n（2）总结月亮形状的逐日变化。\n## 行星地球\n在太阳系的八颗行星中,水星、金星、地球、火星更靠近太阳,有固体表面,体积较小,称为类地行星。木星、土星、天王星和海王星远离太阳,主要由气体构成,其中木星、土星因体积巨大,称为巨行星，天王星、海王星因与太阳相距很远,称为远日行星 (图 1.9)。\n八颗行星都围绕太阳公转,而且公转方向具有同向性,公转轨道面具有共面性,公转轨道形状具有近圆性 (表 1.2$)$。\n表 1.2 行星轨道倾角与偏心率\n| 行星名称 | 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 轨道倾角 $^{1}$ | $7.0^{\\circ}$ | $3.4^{\\circ}$ | $0^{\\circ}$ | $1.9^{\\circ}$ | $1.3^{\\circ}$ | $2.5^{\\circ}$ | $0.8^{\\circ}$ | $1.8^{\\circ}$ |\n| 偏心率 $^{2}$ | 0.206 | 0.007 | 0.017 | 0.093 | 0.048 | 0.054 | 0.047 | 0.009 |\n可见,无论是从距日远近、自身的体积,还是从公转方式来看,地球都只是太阳系中一颗普通的行星。\n然而,地球又是太阳系中一颗特殊的行星。根据人类目前所掌握的宇宙信息,地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球。地球上具有适宜高级智慧生命生存和繁衍的温度、水、大气等条件,这与地球在太阳系中的位置、自身的体积和质量有关,也与地球有一个安全的宇宙环境有关。\n目前,地球是人类在宇宙中唯一的家园。随着人类对宇宙探索的深人,航天活动日益频繁,留在太空中的垃圾越来越多。地球的宇宙环境呕待保护，这是全人类共同的责任。\n(1) 轨道倾角是指其他行星公转轨道面与地球公转轨道面的夹角。夹角越小,则与地球公转轨道面越接近。\n(2) 偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴长度之比,它决定椭圆的形状。比值越小，椭圆越接近圆。\n自古以来人们就对天文现象十分好奇。直至 400 多年前,人们只能通过肉眼观测宇宙,因视野范围有限,误认为地球是宇宙的中心。1543 年,哥白尼通过观测和计算提出了日心说,由于缺乏更多的支持,不被广泛认可。1609年,伽利略制造了一架小型望远镜，其放大率只有 32 倍;然而，伽利略用这架望远镜观测到了月球陨石坑、太阳黑子、木星的4颗卫星、土星光环。他的一些观测结果有力地支持了哥白尼的日心说。由此,人们对宇宙的观测方式进入了望远镜时代,宇宙观也发生了改变。\n此后,天文望远镜突飞猛进地发展,人类对宇宙的认识也逐步扩展、加深。赫歇耳借助天文望远镜将观测范围扩展到太阳系之外,确认了由众多恒星构成的银河系的存在。哈勃通过天文望远镜发现了仙女座星云其实是由大量恒星组成的,而且距离远远超出银河系的范围,证实了河外星系的存在。2016年,我国在贵州建成了目前世界最大的单口径射电望远镜，帮助人类获取更多的宇宙信息。\n图 1.10 以哈勃名字命名的空间望远镜\n## 第二节\n太阳对地球的影响\n图 1.11 西藏冈底斯藏医学院的太阳能光伏电站我国西藏阿里地区的冈底斯藏医学院，海拔高，自然环境恶劣，地理位置偏远,过去学校的电力供应一直比较紧张,每天最多只能供电三小时,学生们早晩读书受到很大影响。2015 年,学校建成太阳能光伏电站 (图 1.11),实现了 24 小时不间断供电。除了利用太阳能发电,你知道太阳对我们的生存环境,以及生产、生活还有哪些影响吗?\n## 太阳辐射对地球的影响\n太阳是一颗巨大、炽热的气体星球，其主要成分是氢和氦,表面温度约为 $6000 \\mathrm{~K}^{\\oplus}$。太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量,这种现象称为太阳辐射。太阳的能量来自太阳内部的核聚变 ${ }^{2}$,以目前聚变的速率来看,太阳正处于稳定的壮年期。太阳辐射的能量是巨大的,它是地球及整个太阳系光和热的主要源泉,尽管只有二十二亿分之一到达地球，但是对于地球和人类的影响却是不可估量的。\n太阳辐射为地球提供光和热,维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。地球不同纬度地带接受的太阳辐射能不同 (图 1.12),使得许多自然地理现象呈现纬度地带的差异（图 1.13 )。\n(1) $\\mathrm{K}$ 为热力学温度单位,热力学温度与摄氏温度的换算公式为: $T=T_{0}+t$,其中 $T_{0}=273.15 \\mathrm{~K},t$ 为摄氏温度,单位为 ${ }^{\\circ} \\mathrm{C}$。\n(2) 核聚变是指质量小的原子,在一定条件下原子核相聚合,生成新的、质量更重的原子核,并释放出巨大的能量\n图 1.12 北半球大气上界太阳辐射的分布\n图 1.13 热带雨林和亚寒带针叶林生物量的差异\n## 思考\n生物量与大气上界太阳辐射的分布有什么样的关系?\n太阳辐射为我们生活、生产提供能量。太阳辐射除了直接被吸收、转化成热能外 (图 1.14 ),还可以被捕获并存储,转换成热能、电能等（图 1.15 )。人们大量使用的煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累的太阳能。\n屋顶安装的太阳能系统，将吸收的太阳能转换为热能，使得管道中的水被加热。热水流到存储池后，通过水百和管道被输送到不同的房间，供生活使用或为房间供暖。\n图 1.14 家庭太阳能供热系统\n太阳能光伏电站利用太阳能电池板方阵将太阳能直接转换为电能。世界上很多国家都建设了大规模的太阳能光伏电站。图为我国柴达木盆地中的太阳能电池板方阵,装机容量达 2000 多兆瓦。\n图 1.15 柴达木盆地中的太阳能光伏电站\n(1) 生物量是单位面积内生物体的总质量 (干重),单位为 $\\mathrm{kg} / \\mathrm{m}^{2}$。太阳的大气层,是人类能观测到的太阳的部分,从里到外分为光球、色球和日冕三个圈层（图 1.16)。\n图 1.16 太阳大气层的结构日冕层是太阳大气的最外层,可以延伸到几个太阳半径,甚至更远。它的亮度仅为光球层的百万分之一，只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。\n光球层是太阳大气的最底层。它发出的可见光最强,是用肉眼可以观测到的太阳表面。\n色球层位于光球层之外。由于色球层发出的可见光总量不及光球层的千分之一，因此人们平常看不到它,只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。\n图 1.17 吹向地球的太阳风同 70 万千米的太阳半径相比，光球层和色球层都非常薄,但日冕层一直向星际空间延伸。太阳大气不断释放高速带电粒子流,这种带电粒子流被称为太阳风 (图 1.17 )。正常情况下,地球的磁场能够阻挡太阳风,使地球免受太阳风的危害。太阳大气的变化称为太阳活动。太阳活动现象较多,主要有太阳黑子、太阳耀斑、日珥、日冕物质抛射等 (图 1.18),它们之间常有密切的联系。太阳黑子的多少和大小,可以作为太阳活动强弱的标志。太阳耀斑、日珥、日冕物质抛射等是剧烈的太阳活动现象。\n太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。太阳黑子区域温度比周围低,因此颜色看上去深一些人们发现太阳黑子数量具有周期性变化,有的年份多，有的年份少。\n太阳耀斑是色球层表面忽然出现的大而亮的斑块。一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于 10 亿颗氢弹爆炸所产生的能量。长期的观测发现，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。\n日珥是在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象,喷射的气体呈弧状,像太阳的耳朵一样,由此得名。日全食时,可用肉眼观测火红的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。\n日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化,向外抛射大量带电粒子。它使大范围日冕受到扰动,破坏了太阳风的流动,是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。\n图 1.18 太阳活动现象举例\n太阳活动对地球有显著的影响。当太阳活动增强时,太阳风变得强劲,会扰动地球的磁场和大气层,产生磁暴、极光等现象。当这种扰动足够强烈时,还会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响 ( 图 1.19)。\n人类注意到太阳黑子变化的历史久远,我国古代史书中就有关于太阳黑子的记载。目前,世界各国都十分重视对太阳活动的观测和预报,力图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低程度。\n图 1.19 太阳活动强烈时对地球的影响\n案例\n## 不同历史时期太阳活动的影响\n1859 年的太阳耀斑爆发是第一次有记录的太阳活动现象，这次太阳活动能量巨大,造成全球电报业务中断,甚至在低纬度地区出现极光,但并没有对人类造成严重的危害。\n1989 年 3 月 13 日，一次日冕物质抛射使得加拿大魁北克地区的电网受到严重损坏，出现大范围的断电事故，停电时间长达 9 小时。当天，澳大利亚输油管道受损，大西洋和太平洋海底电缆受到冲击,美国四颗卫星受损。然而这次太阳活动的强度尚不及 1859 年的三分之一。\n一些科学家预测,如果在现代发生与 1859 年强度相当的太阳活动,全球的电力传输网络、无线电通信、卫星通信和传输、空间探测等可能会受到灾难性的影响。建立空间天气预报体系可对太阳活动进行监测和预报，帮助人类做好防护工作。\n## 活动\n分析太阳黑子的变化周期\n太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。图 1.20 的 $a、b$ 两图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。\na. $1970-2015$ 年的太阳黑子数\n图 1.20 太阳黑子数的变化\n1. 在a图中找出相邻的两个波䏌的时间间隔。2. 在b图中找出最左侧和最右侧波䏌的年份，数出这两个年份间波峰的个数，计算相邻两个波䏌间的平均时间间隔。3. 对比 1、2两题的计算结果，总结太阳黑子数的变化规律。\n## 第三节\n地球的历史\n图 1.211908 年法国自然历史博物馆安装中的梁龙化石骨架作为最容易辨认的恐龙之一，梁龙（图 1.21 ) 是巨型恐龙中的明星,它们体型巨大,最大的身长超过 36 米,脖子长度超过 6 米,尾巴长度更在 10 米以上。1.5 亿年前,在北美洲大平原上，它们是最常见的巨型恐龙。然而,现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。身材这么庞大的动物为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生过什么样的变化?\n图 1.22 太行山王莽岭的地层\n## 化石和地质年代表\n地球约有 46 亿年的历史，在这漫长的时间里,它经历了多次火山喷发、板块碰撞等。要了解这些经历,研究地层是最主要的途径。\n地层是具有时间顺序的层状岩石 (图 1.22 )。沉积岩 ${ }^{\\circ}$ 的地层具有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上。在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,所以同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石（图 1.23）。生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的,因此,越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。\n(1) 裸露在地表的各种岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下被破坏,破坏的产物（包括碎屑物质和溶解物质） 被风和流水等搬运后沉积起来，经过压紧固结而形成的岩石叫沉积岩。\n图 $1.23 A、B$ 两地地层对比\n## 思考\n$A、B$ 两地是否具有同一时代的地层?将同时代的地层用虚线连接起来，猜想两地地层产生差异的原因。\n生物的生长过程深受地理环境的影响,因此,由古生物形成的化石种类及特点不可避免地打上了当时地理环境的烙印。通过研究地层和它们包含的化石,科学家发现了不同时期主要生命形式的特点及其变化，并以此了解地球的生命历史和古地理环境。\n科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究，发现地球演化呈现明显的阶段性。根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等,科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位，进行系统性编年，这就是地质年代表 ( 图 1.24 )。\n图 1.24 地质年代表示意（ a )\n(1) 从 1881 年地质年代表的基本划分单元被确定以来,地质年代表就一直处于补充和完善中。本书中地质年代的划分来源于国际地层委员会 2018 年发布的《国际年代地层表》。图 1.24 地质年代表示意 (b)\n## 案例\n## 为什么把寒武纪作为显生宙的开始\n科学家在研究古老地层时发现,距今 5.41 亿年以前,地层中埋藏的化石以澡类化石和软体动物留下的遗迹化石为主,生命形态都很简单。而此后动物化石的数量和种类都呈爆发式增长，并出现了大量有硬壳或骨骼的动物化石，生物结构也呈现出越来越复杂的趋势。因此科学家将硬体生物的大量出现,作为划分一个新的地质年代的标志,并将这一地质年代命名为寒武纪。寒武纪也代表地球上有大量生物开始出现的新时期，显生宙由此开始；之前漫长的时期，由于地球上生物稀少，被统称为前寒武纪。\n蓝细菌在生长过程中能黏附海水中细小的沉积物，当沉积物增多，蓝细菌需要移动到表层来寻找光源进行代谢。这样,沉积物一层一层地堆积，就形成了垫状或垜状的岩石结构,称为叠层石。图 $\\mathrm{a}$ 为安徽宿州元古宙的叠层石,图 b 为澳大利亚西部沙克湾现存的叠层石。\n图 1.25 蓝细菌形成的叠层石地球的演体程\n## (一) 前寒武纪\n前寒武纪是自地球诞生到距今 5.41 亿年的漫长时期，包括了冥古宙、太古宙和元古宙，约占地球历史的 $90 \\%$。在此期间，地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成,地球也从一个毫无生机的星球变成多种原始生命的家园。\n生命的出现和演化与大气层中氧气的增多密不可分。地球形成之初，大气的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气。冥古宙时期,地球上只有一些有机质,没有生命的迹象。到了太古宙时期出现了蓝细 䒩（图 1.25 ）等原核生物。蓝细菌能够通过光合作用制造氧气。元古宙时，蓝细䒩大爆发，大气成分开始发生改变,生物也因此得到进一步发展，演化出真核生物和多细胞生物。\n前寒武纪是重要的成矿时期,大量的铁、金、铂、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。中生代\n侏罗纪\n## (二) 古生代\n古生代（距今 5.41 亿年一 2.52 亿年 ) 意为“远古的生物时代”，可分为早古生代和晩古生代。其中早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪，晩古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。\n古生代期间地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉，海陆格局发生了多\n图 1.26 联合古陆示意次大的变迁,到了后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆（图 1.26）。\n早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代（图 1.27 ）。早期，地球上海洋面积远大于现在，海洋无脊椎动物空前繁盛，温暖的海水里出现了多种动物，如三叶虫、笔石、鹦鹉螺等。到了后期，海洋面积缩小，陆地上开始出现低等的植物，但海洋仍是无脊椎动物的世界。\n图 1.27 寒武纪海洋景观复原\n晩古生代是脊椎动物发展的时代。早期鱼类大量繁衍。随着海洋面积进一步缩小，到了中期一些鱼类逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类。晩期，气候变得干旱，水源稀少，一些两栖动物慢慢进化成更能适应干燥气候的爬行动物，裸子植物开始出现。晩古生代，蕨类植物繁盛，形成了茂密的森林，是地质历史上重要的成煤期。\n古生代末期，发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件，几乎 $95 \\%$ 的物种从地球上消失，古生代由此告终。\n## （三）中生代\n中生代（距今 2.52 亿年一6 600 万年 ）意为“中间的生物时代”，因介于古生代和新生代之间而得名,分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。\n由于板块运动剧烈,联合古陆在三叠纪晩期开始解体，各大陆向现在的位置漂移。\n图 1.28 侏罗纪景观复原\n这一时期爬行动物盛行，尤其是恐龙，在侏罗纪和白垩纪达到了大繁盛,因此中生代也被称为“爬行动物的时代” (图 1.28 )。中后期，一些爬行动物进化出羽毛，开始向鸟类发展（图 1.29)；小型哺乳动物出现。裸子植物在中生代极度兴盛,在陆地植物中占主要地位。中生代也是主要的成煤期。\n中生代末期发生了物种大灭绝事件,绝大多数物种从地球上消失,包括我们所熟知的恐龙，成为中生代结束的标志。\n图 1.29 中华龙囱复原\n## 新生代\n新生代（距今 6600 万年至今) 是“最近的生物时代”，分为古近纪、新近纪和第四纪。\n联合古陆在新生代最终解体，各大陆板块漂移到现在的位置，形成了现代海陆分布格局。这时期地壳运动剧烈，形成了现代地势起伏的基本面貌，如今地球上一些高大山脉如阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、落基山脉、安第斯山脉等都是在这一时期形成的。\n新生代被子植物高度繁盛，草原面积扩大，哺乳动物快速发展，生物界逐渐呈现现代面貌（图 1.30 )。第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃。中生代\n侏罗纪\n第四纪时期，全球出现数次冷暖交替变化。气候寒冷期,冰川范围扩大,海平面下降,许多生物向较低纬度迁移;气候温暖期，冰川范围缩小，海平面上升，海水浸没了若干低洼的地方。目前,地球处于一个温暖期。\n活动\n图 1.30 第四纪早期北美大平原景观复原\n通过地质年代表了解地球的演化历史\n将以下选项分别填入图 1.31 中的文字空白中，以完成关于不同地质年代的地球环境和生命现象的描述。(1) 蓝细菌\n(2) 无脊椎动物\n(3) 蕨类 (4) 氧气\n(5) 联合古陆\n(6) 爬行动物\n(7) 两栖动物\n(8) 哺乳动物\n大气层、海洋和陆\n原核生物出现。能制地形成，大气成分造氧气。缓慢进化出真核生物和多细胞生物。中_增多。\n海陆格局多次\n大变迁,形成。\n早古生代，海洋中繁盛,出现低等陆生植物。\n晩古生代,脊椎动物发展,海洋中鱼类大量繁衍，依次进化出爬行动物。植物繁盛。的时代，后期进化出了鸟类。\n裸子植物繁盛。\n联合古陆解体。\n形成现代地势起伏总格局和大的山快速发展，人脉。全球出现数次冷暖交替变化。\n类出现。被子植物繁盛。\n## 图 1.31 主要地质年代特征示意\n你或许看过有关恐龙的电影,或者在博物馆参观过恐龙化石或模型,而恐龙早已灭绝,我们如何了解这些庞然大物呢?多亏古生物学家,他们发现并研究化石 (图 1.32),复原了这些曾经生活在地球上的生物。那么,古生物学家是如何开展研究的呢?\n古生物学家如同侦探,他们研究藏在地层里的生物遗体或遗迹,从蛛丝马迹中推断结论。例如，通讨研究骨骼化石、脚印化石、粪便化石、植物化石等,最终确定生物的体形特征、行走速度、外貌举止以及饮食特性等;再结合对应的沉积岩的特征,可以推断生物生存时代的地理环境。\n借助古生物学研究,利用测年技术,我们可以了解地质历史时期生物多样性与环境的关系,探讨地球生命发展的规律,并为应对末来的环境变化,如气候变化,提供很重要的信息。\n图 1.32 古生物学家正在对化石进行保护性发掘\n## 第四节\n地球的圈层结构\n图 1.33 地球内部探秘\n在凡尔纳的科幻小说《地心游记》中,主人公可以在地下旅行,甚至穿过地心。但就当前实际的科技水平来说,人类还无法实现“地心漫游”。目前最深的钻井,深度为 12 千米,仅仅触及地球的“表皮”。那么人类通过什么方式认识地球的内部结构呢?地球的内部结构究竟是怎样的呢?\n## 地球的内部圈层结构\n地球的内部结构,我们无法直接观察。科学家主要通过对地震波的研究来了解地球的内部结构。地震波有纵波 ( $\\mathrm{P}$ 波) 和横波（ $\\mathrm{S}$ 波) 之分。纵波的传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播;横波的传播速度较慢,只能通过固体传播。纵波和横波的传播速度,都随着所通过物质的性质而变化。\n从地球内部地震波曲线图上,可以看出地震波在一定深度发生突然变化（图 1.34 )。这种波速突然变化的面叫不连续面。地球内部有两个不连续面：一个在地面下平均 33 千米处,在这个不连续面下,横波和纵波的速度都明显增加,这个不连续面叫莫霍界面 ${ }^{2}$;另一个在地下约 2900 千米处,在这里纵波的传播速度突然下降,横波完全消失,这个面叫古登堡界面 $。$。以这两个界面为界,地球内部被划分为地壳、地幔和地核三个圈层。\n(1) 地震发生时,地下岩石受到强烈冲击,产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。\n(2) 1909年,克罗地亚地震学者莫霍洛维奇根据地震资料首先发现了这一界面。为了纪念他,人们将此界面命名为“莫霍洛维奇界面”，简称“莫霍界面”。\n(3) 1913 年,德国地震学者古登保 (1936年加人美国国籍) 研究地震波时推算出这一界面,并得到世界的公认。为了表彰他在地球内部结构研究领域的贡献，人们将此界面命名为“古登堡界面”。\n在莫霍界面和古登堡界面附近，地震波的速度发生了突然的变化,这说明了什么问题?\n图 1.34 地球内部地震波传播速度与圈层结构示意\n## (一) 地売\n地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳,位于莫霍界面以外。地壳厚薄不一,海洋地壳薄,一般为 5-10千米；大陆地壳厚，有高大山脉的地方地壳会更厚，最厚达 70 千米。\n## (二) 地幔\n地幔从莫霍界面直至 2900 千米深处的古登堡界面,占地球总体积的 $80 \\%$。根据地震波波速的变化,地幔分为上地幔和下地幔。上地幔的上部存在一个软流层,温度很高,岩石部分熔融,能缓慢流动。科学家推断,软流层是岩浆的主要发源地,地球板块的运动与之相关。上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成,合称岩石圈。\n## (三) 地核\n地核主要由铁和铂等金属组成,厚度约 3400 千米。根据地震波的变化,可将地核分为外核和内核两层。外核是液态的金属物质,科学家认为,外核物质的运动形成了地球的磁场。内核是一个密度极大的固体金属球,超强的压力将铁原子和铂原子紧紧挤压在一起。\n## 地球的外部圈层结构\n地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等（图 1.35)。\n图 1.35 地球的外部圈层结构示意\n大气圈是由气体和悬浮物质组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。大气圈笼罩着地球,使得地球上的温度变化和缓,同时提供了生物生存所需的氧气。大气圈中的风、云、雨、雪等天气现象，与人类息息相关。\n水圈是地表和近地表的各种形态水体的总称，其主体是海洋,还包括陆地上的河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。水是最活跃的自然环境要素之一,在地球表面物质迁移和能量转换中起着十分重要的作用,是人类和其他生物生存和发展所不可或缺的。\n生物圈是地球表层生物及其生存环境的总称。地球生物的活动和影响范围虽然涉及大气圈、水圈和岩石圈,但多数生物集中分布在大气圈、水圈与岩石圈很薄的接触带中。生物从环境中获取物质和能量,同时也在促进太阳能转化、改变大气圈和水圈组成、改造地表形态等方面起着重要作用。\n大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。\n## 活动\n认识大气圈、水圈、生物圈和岩石圈及其相互联系\n自然景观涉及大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。图 1.36 为一张自然景观照片。\n图 1.36 自然景观照片\n1. 找出照片中主要事物，如山、云、山顶积雪、河流、草、树木等。2. 将找出的事物按照大气圈、水圈、生物圈和岩石圈进行分类。3. 思考各事物之间的联系。\n## 1. 本章要点\n1. 地球所处的天体系统,按照从低到高的级别,依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。2. 地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星，它是太阳系行星中唯一有高级智慧生命的星球。3. 太阳辐射是地球光和热的主要源泉,维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。4. 太阳活动释放大量的物质和能量,扰动地球的磁场和大气层,给人类活动带来很多不利影响。5. 对地层和化石的研究是了解地球历史的主要途径。6. 地球的演化历史可分为前寒武纪、古生代、中生代和新生代,其中新生代是人类诞生的时代。7. 地球的内部圈层包括地壳、地幔和地核。上地幔的上部存在软流层。上地幔顶部和地壳合称岩石圈。8. 地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈,它们和岩石圈相互联系、相互渗透,共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。\n## 问题研究\n## 火星基地应该是什么样子\n在太阳系中,火星被认为是除地球外最适合人类居住的星球。从 20 世纪 60 年代开始,人类向火星发射探测器,开启了火星探测之旅。\n科学家设想在火星上建立人类定居点。假设技术能够解决目前所有的难题,可以顺利将人送到火星，那么建立一个火星基地需要满足哪些条件呢?\n对这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n资料 1 火星概识\n火星因表层土壤中富含铁元素,具有红色的外表,被称为“红色行星”。火星大气稀薄,二氧化碳含量达 $95 \\%$ 以上。火星表面温差很大，赤道地区夏季白天温度为 $21^{\\circ} \\mathrm{C}$,到了夜晩能降至 $-73^{\\circ} \\mathrm{C}$。火星表面遍布尘埃 (图 1.37),常年有大风,沙尘暴往往能持续数周。\n从太空拍摄的火星照片显示,火星表面有干涸的河床,这表明火星上曾经存在过液态水。科学家据此推测火星表面曾有比现在更厚的大气层,温度也更高,这样才能保证液态水的存在。火星的两极覆盖着由干冰和冰组成的冰盖。科学家检测了火星\n图 1.37“祝融号”火星车拍掫的火星地貌探测器采集的火星土壤样本,发现火星土壤中含有少量的水分子。近期的研究还发现,火星中纬度地区地表之下埋藏着大量的冰，火星南极冰盖下蕴含着大量的液态水。\n## 资料分析\n1. 火星上是否具备人类生存的条件?2. 若在火星上生存，需要改造哪些环境条件?\n## 资料 2“绿航星际”\n图 1.38“绿航星际” 试验舱段配置示意为开展载人航天深空探测提供技术储备,为人类星际旅行和地外居住创造保障条件,我国科学家研发了“绿航星际” 这一受控生态生保系统集成试验平台。该试验平台由植物舱、乘员舱、生保舱和资源舱组成 ( 图 1.38)。它基于生态学原理,通过动植物培养、废水废物处理、大气调控等多个功能单元的协作,以实现封闭环境内的大气、水和食物的循环再生,建立适合人类长期驻留的生命和健康保障体系,减少地面物资补给需求。2016年 12 月 14 日，4名志愿者结束了为期 180 天的密闭试验。舱内系统实现了志愿者所需氧气、水以及部分食物的再生式供应。该次试验为我国空间站任务提供了有力的技术支持,也为末来地外星球基地生命保障技术的预先研究打开了新局面。\n## 资料分析\n“绿航星际”试验对火星基地的建设能提供哪些参考?\n## 分工设计\n假设火星基地分为登陆区、居住区、科研区、能源区等几个站区。选择你感兴趣的一个站区,从形态、功能、防护等方面提出一个设计方案。最后画出示意图,把不同的站区对接起来，形成一个完整的火星基地。\n## 示意图\n## 第二章\n## 地球上的大气\n地球不同于其他行星的特征之一，是具有适宜生物生存的大气。包围着地球的厚厚的大气，是生物乃至地球的保护层。人类活动可能导致大气中某些成分及其含量发生变化,并影响自然环境和人类自身。大气运动是地球上热量传输和水汽输送的重要途径,也是各种天气变化和气候形成的基础。\n在本章，我们重点探讨以下问题:\n·大气是由哪些成分组成的?\n·大气在垂直方向上可分为哪几层?各层有何特点?\n·大气的组成和垂直分层与人类活动有怎样的联系?\n·大气是怎样受热的?\n· 大气的热力环流是如何形成的?\n## 第一节\n大气的组成和垂直分层\n图 2.1 自由落体状态中的鲍姆加特纳 2012年10月14日，釆地利“坠落人”鲍姆加特纳在美国西南部乘坐太空舱手穴。约3/小时后，他上手至39千米高穴。随后，他从那里跳下，4分钟后才打开降落伞，成为第一个自由落体速度超音速的人（图 2.1)。他配备的特制宇航服,外表绝缘，宓封的内层中填育加压氧气；头盔内有液氧系统，护目镜中装有温度调节器。39 米高穴的大气与地面大气有哪些不同?鲍姆加特纳为什么需要配备特制宇航服?\n## 大气的组成\n如今的大气成分是地球长期演化的结果,在短时期内不会有明显的变化。低层大气中除去水汽和杂质以外的混合气体,称为干洁空\n图 2.2 干洁空气成分的体积分数 (25 千米以下) 气。25 千米以下的干洁空气中,氮气和氧气合占总体积的 $99 \\%$ (图2.2)。氧是人类和其他生物维持生命活动所必需的物质;氮是地球上生物体的基本元素。\n大气中二氧化碳和臭氧含量虽少，但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,另外，它吸收地面辐射的能力强，使气温升高。臭氧能吸收太阳光中的紫外线，使大气增温;减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。大气中的水汽和杂质含量很少,却在天气变化中扮演重要角色。水的相变,产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象，同时伴随着热量的吸收和释放，直接影响地面和大气的温度。大气中的杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。大气中的水汽和杂质含量,因时因地而异。\n人类活动排放的污染物进人大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染（图 2.3 ），对生态系统和人类生存造成不利影响。\n人类工业生产排放的废气、汽车排放的尾气等会造成大气污染。图为北京优良天气和重污染天对比\n图 2.3 大气污染现象举例\n安例\n大气中二氧化碳含量的变化与人类活动\n在过去 80 万年的绝大多数时间里,大气中二氧化碳体积分数的变化相对平缓。然而,从 1740 年到 2011 年,短短不到 300 年的时间里,二氧化碳体积分数增加了 $40 \\%$ 多 ( 图 2.4)。二氧化碳体积分数的增加，基本上都来自化石燃料的燃烧和土地利用的变化 (主要是毁林)。化石燃料燃烧,会释放二氧化碳;森林面积缩小,会减少森林对二氧\n图 2.4 二氧化碳体积分数的变化化碳的吸收量。\n## 活动\n## 了解大气含氧量减少对人体产生的影响\n大气中氧气含量对人体健康至关重要。科学研究发现,适当的缺氧环境利于激发运动员的运动潜力。但含氧量太低会危害人体健康甚至危及生命。我国已建成甘肃榆中、青海多巴、云南海埂、河北兴隆、云南呈贡等国家级高原体育训练基地（表2.1）。\n表 2.1 我国部分高原训练基地的地理坐标\n| 地点 | 榆中 | 多巴 | 海埂 | 兴隆 | 呈贡 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 海拔 $/ \\mathrm{m}$ | 1996 | 2366 | 1888 | 2118 | 1906 |\n| 经度 | $104^{\\circ} 02^{\\prime} \\mathrm{E}$ | $101^{\\circ} 31^{\\prime} \\mathrm{E}$ | $102^{\\circ} 41^{\\prime} \\mathrm{E}$ | $117^{\\circ} 22^{\\prime} \\mathrm{E}$ | $102^{\\circ} 48^{\\prime} \\mathrm{E}$ |\n| 纬度 | $35^{\\circ} 52^{\\prime} \\mathrm{N}$ | $36^{\\circ} 40^{\\prime} \\mathrm{N}$ | $25^{\\circ} 01^{\\prime} \\mathrm{N}$ | $40^{\\circ} 36^{\\prime} \\mathrm{N}$ | $24^{\\circ} 53^{\\prime} \\mathrm{N}$ |\n1. 在奥运会等世界重大体育赛事中,来自非洲埃塞俄比亚、肯尼亚的中长跑运动员往往成绩优异。在非洲地形图上,找出这两个国家,归纳它们共同的地形特点。由此,你能推测这两个国家中长跑运动员成绩优异的原因吗?2. 在中国地图 ( 地图册或教学挂图 ) 上找到表2.1所列的高原训练基地的位置。3. 目前,世界公认的平原运动员进行高原训练的最佳高度为海拔 $1800-2400$ 米。表2.1中所列的高原训练基地的海拔在这个范围内吗?参照表2.2推测运动员在更高海拔训练反而达不到理想成绩的原因。\n表 2.2 不同海拔与海平面的含氧量比\n| 海拔 $/ \\mathrm{m}$ | 0 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 含氧量比 $/ \\%$ | 100 | 89 | 78 | 70 | 61 |\n## 大气的垂直分层\n地球大气从地面向上,可延伸到数千千米高空。根据温度、运动状况和密度,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气（图 2.5 )。\n温度 $/{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$\n## 思考\n1. 为什么平流层适合飞机飞行？2. 无线电通信利用了哪层大气的特性?\n图 2.5 大气的垂直分层示意图 2.6 从高空俯瞰的云\n## (一) 对流层\n对流层是大气圈的最底层，集中了大气圈质量的 $3 / 4$ 和几乎全部的水汽、杂质，大气中的污染物也多集中在这一层。对流层的高度因纬度而异，在低纬度地区为 $17-18$ 千米,在高纬度地区仅为 8一9千米。对流层气温随高度的升高而递减,在对流层的顶部气温降至 $-60^{\\circ} \\mathrm{C}$。\n对流层的大气上部冷、下部热，有利于大气的对流运动。低纬度地区受热多，对流旺盛,对流层所达高度就高。近地面的水汽和杂质通过对流运动向上输送,在上升过程中随着气温降低，容易成云致雨（图 2.6)。云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。人类生活在对流层的底部。\n## ( 二 ) 平流层\n平流层范围自对流层顶部至 50-55 千米高空。平流层气温随高度升高而升高。该层大气的下层气温随高度变化很小,但是在 30 千米以上,气温随高度增加而迅速上升。这是因为平流层中的臭氧吸收大量太阳紫外线,使大气增温。在22-27千米范围内,臭氧含量达到最大值,形成臭氧层。臭氧层使地球上的生命免受过多紫外线的伤害,被称为“地球生命的保护丛”\n平流层的大气上部热、下部冷,不易形成对流，以平流运动为主。该层大气中水汽和杂质含量很少,无云雨现象,能见度好,适合航空飞行。鲍姆加特纳从空中跳下的高度就在平流层范围内。那里氧气稀薄、气温低，必须配备特制的宇航服。\n## ( 三) 高层大气\n平流层以上的大气统称高层大气。自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降;随后,由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线,温度又持续上升,在 300 千米的高空，温度可达 $1000^{\\circ} \\mathrm{CW上。}$ 在 80-120 千米的高空,多数来自太空的流星体会燃烧,成为我们夜晩看到的流星。在 80-500 千米的高空,有若干电离层。电离层大气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,处于高度电离状态，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。\n高层大气的空气密度很小。在 $2000-3000$ 千米的高空,大气的密度已经与星际空间的密度非常接近。这里的一些高速运动的空气质点经常散逸到宇宙空间,这个高度可以看作是地球大气的上界。\n## 全球合作保护臭氧层\n20 世纪 80 年代初,科学家观测发现,南极上空每年春季臭氧含量比之前有大幅度下降，并将这一现象称为“臭氧空洞”。“臭氧空洞”的出现，表明臭氧层被破坏，臭氧含量减少。\n为了保护臭氧层，国际社会于 1985 年缔结了《保护臭氧层维也纳公约》(以下简称《公约》),开启了全球携手保护臭氧层的历程。1987年 9 月 16 日，46 个缔约方在加拿大蒙特利尔达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》( 以下简称《议定书》)，限制生产和使用氯氟碳化物等消耗臭氧层的物质。1995年，联合国大会决定，每年的9月 16 日为“国际保护臭氧层日”。\n《公约》和《议定书》得到了全世界绝大多数国家和地区的支持,成为联合国数百个公约中参与度最高的公约。《公约》及其《议定书》的有效实施,使得“臭氧空洞” 开始缩小,在全球范围内避免了数百万例可能由紫外线带来的人类疾病,如皮肤癌、白内障等。另外,保护臭氧层还减缓了气候变化的幅度\n目前,人类面临的全球性环境问题,如全球变暖、臭氧层破坏等,都需要国际合作才能解决。保护臭氧层的成功,成为全球合作成功解决这类问题的典范。\n图 2.7 南极上空大气臭氧总量最低值 ( 每年 10 月份 ) 卫星监测数据\n(1) DU即多布森单位,标准大气状态下千分之一厘米臭氧层的厚度为 1 个多布森单位。臭氧含量低于 220 个多布森单位时，称为“臭氧空洞”。\n## 第二节\n大气受热过程和大气运动\n图 2.8《台海使槎录》初刻本清代黄叔馓在《台海使槎录》(图 2.8) 中，记述了台湾海峡两岸的风向差异:“内地之风,早西晩东,惟台地早东风,午\n为什么台湾海峡两岸风向的日变化相反呢?这里的风是怎样形成的?\n## 大气的受热过程\n大气中的一切物理过程都伴随着能量的转换。太阳辐射是地球大气最重要的能量来源。\n投射到地球上的太阳辐射,要穿过厚厚的大气才能到达地球表面。太阳辐射在传播过程中,小部分被大气吸收或反射,大部分到达地球表面。\n图 2.9 大气的受热过程示意\n到达地球表面的太阳辐射,被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量（图 2.9)。\n从大气的受热过程看,大气对太阳短波辐射吸收\n(1) 由实验得知,物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短;反之则波长越长。由于地球表面的温度比太阳低得多,地面辐射的波长也就比太阳辐射的要长。相对而言,太阳辐射为短波辐射,地面辐射为长波辐射。较少,太阳短波辐射能够透过大气到达地面;大气对地面长波辐射吸收较多,绝大部分地面长波辐射被大气截留。所以,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源,对流层大气的热量主要也是来源于此。\n## 大气对地面的保温作用\n对流层中的水汽、二氧化碳等,吸收长波辐射的能力很强。因此,地面辐射的长波辐射除极少部分穿过大气，到达宇宙空间外，绝大部分（75\\%-95\\%）被对流层中的水汽、二氧化碳等吸收。大气在吸收地面长波辐射后会增温。\n大气在增温的同时,也向外辐射长波辐射。大气辐射除一小部分向上射向宇宙空间外,大部分向下射向地面,其方向与地面辐射方向相反,故称大气逆辐射。大气逆辐射把热量传给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。天空有云，特别是浓密的低云时，大气逆辐射更强。\n## 活动\n说明地球大气的保温作用\n地球有大气,而月球没有大气。地球和月球表面的辐射过程如图 2.10 所示。\n1图 2.10 地球和月球表面辐射过程示意\n1. 观察图 2.10,找出地球比月球多了哪些辐射途径。2. 说明上述辐射途径对地球昼夜温差的影响。3. 说明月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多的原因。\n## 大气热力环流\n大气中热量和水汽的输送,以及各种天气变化,都是通过大气运动实现的。大气运动有垂直运动和水平运动之分。大气的垂直运动表现为气流上升或气流下沉，大气的水平运动即是风。\n由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为大气热力环流。它是大气运动的一种最简单的形式,形成过程如图 2.11 所示。\n当地面受热均匀时，空气没有相对上升和相对下沉运动（图 2.11a )。\n当 $A$ 地接受热量多,$B、C$ 两地接受热量少时,$A$ 地近地面空气膨胀上升,到上空聚积,使上空空气密度增大,形成高气压;$B、C$ 两地空气收缩下沉，上空空气密度减小,形成低气压（图 $2.11 \\mathrm{~b}$ )。于是空气从气压高的 $A$ 地上空向气压低的 $B、C$ 两地上空\na\n等压面\nb\nc\n扩散。\n在近地面,$A$ 地空气上升向外流出后,空气密度减小,形成低气压;$B、C$ 两地因有下沉气流,空气密度增大,形成高气压。这样近地面的空气从 $B、C$ 两地流回 $A$ 地,以补充 $A$ 地上升的空气,从而形成了热力环流 ( 图 2.11c)。\n大气热力环流是一种常见的自然现象。在一定条件下，地表的冷、热差异会产生大气热力环流。台湾海峡两岸风向的日变化,反映了海陆间大气热力环流的日变化\n图 2.11 热力环流的形成示意\n(1) 等压面是空间中气压相等的各点所组成的面。施案例\n## 城市热岛环流\n城市中心区建筑密集,地面多硬化,吸收太阳辐射多,向大气传送的热量也多。此外,城市中心区人口密集,产业发达,汽车数量多,人们生活、生产向大气释放的废热较多。所以,在静风或微风时,城市中心区气温一般比周围的郊区高,因此把城市中心区称为“热岛”。\n中心区与郊区之间的温度差异,导致空气在中心区上升,在郊区下沉;高空气流由中心区流向郊区,近地面气流由郊区流向中心区。于是,中心区与郊区之间形成热力环流,这种热力环流称为“城市热岛环流” (图 2.12 )。城市规划时,一般把污染风险较大的工业企业布局在城市热岛环流的范围之外，避免这些工业企业排出的大气污染物，随城市热岛环流从近地面流向城市中心区。\n图 2.12 城市热岛环流示意活动\n绘制海陆间大气热力环流模式图\n白天，陆地增温快，海洋增温慢;夜晩，陆地降温快，海洋降温慢。海陆风就是海陆间昼夜温度差异引起的大气热力环流。根据大气热力环流的原理，完成下列任务。\n1. 在图 $2.13 \\mathrm{a}$ 上，按如下步骤完成白天海陆间的大气热力环流模式图。\n( 1 ）标出海洋和陆地温度的高低。\n（2 ）根据海陆温度的高低,画出海洋与海洋上空、陆地与陆地上空气流垂直运动的方向。\n（3 ）根据气流垂直运动的方向,标出海洋、陆地表面气压的高低,再标出海洋、陆地上空气压的高低。\n（4）画出陆地和海洋之间的大气水平运动的方向,完成热力环流模式图。\n2. 在图 $2.13 \\mathrm{~b}$ 上,按1的步骤完成夜晩海陆间的大气热力环流模式图。3. 分析夏季大气热力环流对滨海地区气温的调苢作用。\n图 2.13 海陆间的大气热力环流\n大气的水平运动一风\n地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下,大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。可见，水平气压梯度力是形成风的直接原因。水平气压梯度力的方向垂直于等压线,由高压指向低压。等压线是同一高度上气压相等的点的连线。如果没有其他外力的作用,风向应该与水平气压梯度力的方向一致,即风向也垂直于等压线（图 2.14)。\n但是,风一旦形成,马上就会受到地转偏向力的作用,使风向逐渐偏离气压梯度力的方向。在北半球,风向向右偏转;在南半球,风向向左偏转。在不受摩擦力作用的情况下，风向最终与等压线平行（图 2.15 )。地转偏向力只改变风向，不改变风速。\n图 2.14 在水平气压梯度力作用下的风向\n图 2.15 在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向（ 北半球高空）\n在近地面，风还会受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空气之间，以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力。摩擦力对风有阻碍作用，可以减小风速。在近地面，风在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的共同作用下，风向与等压线斜交 (图 2.16)。\n图 2.16 在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向 ( 北半球近地面)\n(1) 由于地球自转,在地球上作水平运动的物体,其运动方向会发生偏转。导致物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力。\n## 活动\n## 根据等压线确定风向和风速\n等压线是等值线的一种。等压线的疏密程度反映了气压梯度的大小，等压线越密，气压梯度越大。\n图 2.17 海平面气压分布 (2016年 11 月 9 日 6 时)\n1. 比较甲、乙两地的气压梯度大小,并说明理由。2. 在图上画出甲、乙两地的风向。3. 比较甲、乙两地风速的大小,并说明理由。\n## 自学窗\n## 温室气体的发现\n阳光照射地球表面，给地球带来温暖。为什么地球不持续升温,直到和太阳一样热呢?19 世纪初期,法国科学家傅里叶开始探索是什么因素决定了地球的平均温度。他猜想受热的地表放射看不见的红外辐射，把热量送回了太空。但是,他按此思路计算出的地表温度远远低于冰点,这和实际情况有很大差距。他进一步猜测,差距可能是地球的大气造成的。他认为地球的大气拦截了地表放射的部分红外辐射。\n当时,大多数科学家认为红外辐射可以穿透一切气体。19世纪中期,英国科学家丁达尔通过实验证实,红外辐射的确可以穿透大气层里的主要气体一一氧气和氮气，但是不能穿透二氧化碳和水汽。这就是现在所称的“温室气体”的主要成分。这样,丁达尔的实验结果验证了傅里叶的猜想。\n## 2. 本章要点\n1. 低层大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成。干洁空气主要成分是氮气和氧气。2. 大气中的氧气、二氧化碳、水汽等对生命活动、自然环境具有重要作用,与人类活动有着密切的联系。3. 根据温度、运动状况和密度,大气自下而上可以划分为对流层、平流层和高层大气。4. 人类生活在对流层的底部,并充分利用各层大气的特点开展相应活动。5. 太阳辐射加热地面,地面长波辐射是近地面大气主要的、直接的热源。6. 大气通过大气逆辐射对地面起保温作用。7. 地表冷热不均,形成大气热力环流。大气热力环流是大气运动的一种简单形式。8. 大气的水平运动即风。风主要受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响。\n## 问题研究\n## 何时“蓝天” 常在\n2013 年 1 月，四次大气污染过程笼罩我国 30个省（自治区、直辖市)。2013 年 9 月，国务院发布《大气污染防治行动计划》,简称“大气十条”。“大气十条”颁布实施之后,全国相继打响了“蓝天保卫战”,空气质量有了明显改善。2017年,全国 74 个重点城市大气优良天数比例为 $73.4 \\%$,比 2013 年上升 7.4\\%;大气重污染天数比 2013 年减少 $51.8 \\%$。然而,如何让“蓝天” 常在,如何减少大气污染特别是大气重污染天数,是摆在公众、政府和科学家面前的一项重大工程。\n对这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 大气污染及其危害\n大气污染是指自然或人为原因，使大气中某些成分超过正常含量,或有毒有害的物质进人大气,对人体健康、生态系统等造成危害的现象。大气污染范围和强度受污染物和污染源的性质、气象条件以及地表特点等影响。大气中有害物质的浓度越高,污染就越重，危害也就越大。\n根据空气质量指数,可以将空气质量划分为六个级别 ( 表 2.3 )。评价空气质量选取的主要污染物有细颗粒物、可吸人颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。\n表 2.3 空气质量级别划分\n| $\\begin{array}{c}\\text { 空气质量 } \\\\ \\text { 指数 }\\end{array}$ | $0-50$ | $51-100$ | $101-150$ | $151-200$ | $201-300$ | 300 以上 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 空气质量 } \\\\ \\text { 级别 }\\end{array}$ | 一级 | 二级 | 三级 | 四级 | 五级 | 六级 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 空气质量 } \\\\ \\text { 状况 }\\end{array}$ | 优 | 良 | 轻度污染 | 中度污染 | 重度污染 | 严重污染 |\n（注：大气污染时，应注意做好个人防护。）\n## 资料分析\n1. 概括大气污染的特点和危害。2. 讨论影响我国大气污染的主要因素。\n资料 2 我国近些年大气污染较为严重的原因\n综合来看，我国近些年大气污染较为严重的原因主要有以下几方面。\n我国能源消费结构以煤炭为主,煤炭燃烧后废气排放量大,处理难度和成本高。\n我国废气排放量较大的工业企业数量多，规模大，分布广。\n我国汽车拥有量猛增，汽车尾气排放量大。\n我国正处于城镇化快速发展时期，建筑工地多，扬尘多。\n受季风气候影响,我国北方地区冬季干燥，大气降尘量大。\n受全球变暖影响,我国北方地区由秋至春,冷空气活动频率减小,势力减弱,常出现连续数日微风或静风天气，并且空气湿度相对较高。\n## 资料分析\n1. 上述原因中哪些是人为原因，哪些是自然原因?2. 除上述原因外，造成我国近些年大气污染较为严重的原因还有哪些?\n## 资料 3 发达国家大气污染及治理案例\n1943 年,美国洛杉矶汽车尾气排放的大量碳氢化合物在城市上空聚集,在太阳紫外线照射下发生化学反应,形成了浅蓝色烟雾。这种烟雾使很多市民眼睛红肿、头疼、呼吸道受损。后来,人们把这种大气污染称为“光化学烟雾”。光化学烟雾发生后,美国联邦与州政府通过立法、工业技术创新、民众宣传教育等手段进行治理。直到 2007 年，洛杉矶地区的空气才达到了清洁标准。\n图 2.18 行驶在烟雾中的伦敦双层公共汽车 ( 1952年) 1952 年 12 月 5-9 日，英国伦敦发生了震惊世界的“伦敦㶧 雬事件”（图 2.18)。主要污染物为烟煤燃烧产生的二氧化硫、三氧化硫和烟尘,使得伦敦市民呼吸道病患剧增。之后,英国政府正式向空气污染宣战,颁布了治理法令。直至 1980 年,伦敦的烟雬日下降到 5 天。“雬都”伦敦终于迎来了清洁的空气。\n## 资料分析\n1. 洛杉矵的“光化学烟雾”和“伦敦烟雾事件”相比,人为原因有何不同?2. 仅考虑人为原因，试对“洛杉矶烟雾治理时间比伦敦烟雾治理时间更长”作出合理解释。\n## 形成观点并讨论\n通过网络收集并整理我国政府为治理大气污染所采取的措施。结合我国近年来大气污染较为严重的原因和发达国家治理大气污染所用的时间，对“何时'蓝天，常在”这一问题给出自己的观点，并在班级进行讨论。\n## 观点\n## 第三章\n## 地球上的水\n水是生命的摇笽。具有丰富的水,是地球不同于其他行星的重要特征。水的三态变化,使得水在不同水体之间、不同空间之间循环运动,促进了地球上的物质迁移和能量转换,对自然环境和人类活动具有深刻的影响。地球上约 $97 \\%$ 的水储存在海洋中,海水的性质和运动对人类活动有着重要影响。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n- 地球上的水是如何循环运动的?\n• 水循环主要有哪些地理意义?\n- 海水的温度、盐度和密度存在怎样的时空分布规律?- 海水的运动具有哪些特征?- 海水的性质和运动对人类活动有什么影响?\n## 第一节\n水循环\n图 3.1《宋书 •天文志》中关于海水水量维持稳定的解释江河奔流不息,最终注入大海,为什么大海的水没有增多?几千年来很多先哲都试图回答这一问题。公元 5 世纪,《宋书・天文志》中有人对此问题作了解释 (图3.1)：太阳加热海水，使海水蒸发;河流注入大海,补充蒸发的消耗，使海水不会增多也不会减少。这种对海水水量维持稳定的解释科学吗?蒸发的海水去哪儿了呢?\n## 水循环的过程及类型\n水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中,通过蒸发 (蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、径流等环节连续运动的过程。自然界的水循环时刻都在进行着。根据发生的空间范围,水循环可分为海陆间循环、陆地内循环和海上内循环。\n## （一）海陆间循环\n海陆间循环是指发生在海洋与陆地之间的水循环。海洋表面的水经过蒸发变成水汽。水汽上升到空中,被气流输送到大陆上空,部分在适当条件下凝结,形成降水。降落到地面的水,一部分在地面流动,形成地表径流;一部分渗人地下,形成地下径流。两者经过江河汇集,最后又回到海洋。这种海陆间的循环又称为大循环。通过这种循环运动，陆地上的水就不断得到补充，水资源得以再生。\n## (二) 陆地内循环\n陆地内循环就是陆地上的水，一部分或全部通过地面、水面蒸发和植物蒸腾,形成水汽,被气流带到陆地上空,冷却凝结形成降水,仍降落在陆地上。陆地内循环运动对水资源的更新也有一定作用。\n## ( 三) 海上内循环\n海上内循环就是海面上的水蒸发形成水汽，进人大气后在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面。\n综上所述,水循环的过程可以概括为: 地球上的各种水体,在太阳辐射作用下大量蒸发,形成水汽。水汽上升到空中,在一定条件下形成降水。降落到地面的水,或被蒸发 (蒸腾),或沿地面流动形成地表径流,或渗人地下形成地下径流。两者汇集成河,最后又返回海洋 ( 图 3.2)。\n## 活动\n## 认识砂田影响的水循环环节\n宁夏中部气候干旱，人们在耕作土壤表面铺设厚 10-15 厘米的砂石覆盖层，发展农作物种植，这就是砂田（图 3.3)。砂田作物的产量较高，品质较好。\n1. 分析砂石覆盖层对水的下渗的影响。2. 读图 3.4,比较砂田和裸田蒸发量的差异,说明砂石覆盖层对蒸发的影响。3. 读图 3.5,比较 4 月末砂田和裸田土壤含水量,归纳\n图 3.3 宁夏砂田景观砂田影响的水循环环节及其作用。\n图 3.4 砂田和裸田的蒸发量\n图 3.54 月末种植前砂田和裸田不同深度土壤含水量\n水循环的地理意义\n水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机联系起来,使地球上各种水体处于不断更新状态,从而维持全球水量的动态平衡。在一定时期内,全球的海洋水、陆地水和大气水不会增多，也不会减少。\n不同水体以不同的周期自然更新 (表 3.1 )，因此，在一定的空间与时间范围内,水资源是有限的。如果人类用水过多,超过了水体更新的速度,或者水资源遭受污染,就会导致水资源的短缺。表 3.1 地球上不同水体的更新周期\n| 水体 | 江河 | 湖泊 | 深层地下水 | 高山冰川 | 极地冰川 | 海洋 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 更新周期 | 16 天 | 17 年 | 1400 年 | 1600 年 | 9700 年 | 2500 年 |\n(数据来源:《中国大百科全书》)\n水循环是地球上物质迁移和能量转换的重要过程。降水和地表径流不断塑造着地表形态,地表径流源源不断地向海洋输送大量的泥沙、有机物和无机盐类,水循环成为海陆间联系的主要纽带。水循环对到达地表的太阳辐射能起到吸收、转化和传输的作用,缓解了不同纬度地区热量收支不平衡的矛盾。\n水循环还影响着全球的气候和生态,对全球自然环境产生深刻而广泛的影响。\n## 塞纳河的水是从哪里来的\n河流源源不断地注入湖泊或大海，但是 17 世纪之前，人们一直没有找到对河水来源的合理解释。许多人都认为降水量太少,不能成为河水的主要来源。\n法国水文学家佩罗通过 3 年的实地观测,计算出塞纳河（图 3.6 ) 流域的降水量,并估算出河流径流量。他发现，塞纳河流域的年降水量是年径流量的 6 倍。1674 年,佩罗在《泉水之源》一书中公布了这一成果,这是人们首次通过定量的方法证明降水是河水的主要来源。后来，佩罗的结论得到科学精密观测的证实。\n## 海水的性质\n图 3.7“长尾鲨”号核潜艇\n1963 年 4 月 10 日，美国海军“长尾鲨”号核潜艇（图 3.7 ) 在美国东部大陆架边缘做下潜 300 米的潜水试验时,忽然沉入 2300 米深的海底。艇上 129 名船员全部遇难。这是世界上第一艘失事的核潜艇。关于该艇的失事原因有诸多猜测，其中之一认为该艇在水下遭遇了“海中断崖”。第二次世界大战以后，多国海军潜艇都经历过“海中断崖” 事件。你知道“海中断崖” 是怎么回事吗?这一现象涉及海水的什么理化性质?\n## 海水的温度\n地球表面约有 $71 \\%$ 的面积被海洋覆盖。海水的温度、盐度和密度是海水最重要的理化性质。\n海水温度反映海水的冷热状况,它主要取决于海洋热\n图 3.8 太平洋西经 $170^{\\circ}$ 低纬度某个观测站水温随深度变化的曲线量的收支情况。太阳辐射是海洋的主要热量来源。海水蒸发消耗热量，是海洋热量支出的主要渠道。\n从垂直分布看,海水温度随深度增加而变化。通常情况下，表层水温最高。1000米以内的海水温度随深度变化幅度较大，而 1000 米以下的深层海水温度变化幅度较小 ( 图 3.8)。\n从水平分布看,全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减 ( 图 3.9 ),相同纬度海洋表层的水温大致相同。从季节分布看,同一海区的表层水温,夏季普遍高于冬季。海洋表层海水的温度状况,还受到海陆分布、大气运动、海水运动等因素的影响。\n图 3.9 世界大洋 8 月表层海水温度分布\n海水温度影响海洋生物的分布。海洋表层是海洋生物的主要聚集地,深度越深,海洋生物的数量和种类越少。不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物,例如,石斑鱼主要生活在低纬度海域,鳕鱼主要分布在中高纬度海域。海水温度的季节变化,还会导致有些海洋生物发生季节性游动，以追逐更适宜的温度。人类的渔业活动要考虑各海域的水温状况和海洋生物对水温的要求。无论是远洋捕捞还是近海养殖,都受到海水温度的影响。\n海水温度影响海洋运输。纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间较短,在冰封海域航行需要装备破冰设施（图 3.10)。\n图 3.10“雪龙”号“雪龙”号是我国的极地科学考察船和极地破冰船。图为“雪龙”号正在破冰前行。\n与同纬度的陆地相比,海水温度的变化幅度比陆地的小,海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢。从全球尺度来说,海水对大气温度起着调节作用。从区域尺度来说,沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。\n## 活动\n## 分析海水温度对游泳活动的影响\n海滨浴场是当地居民和游客喜爱的去处。我国海岸线绵长,拥有众多海滨浴场。图 3.11 为 2016 年 6 月一2017 年 6 月葫芦岛、厦门、西沙 3 个海洋站的表层海水月平均温度。通常表层海水温度在 $20{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$ 以上时适宜游泳。\n1. 分别描述 3 个海域的海水温度季节变化特点。2. 3 个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳?3. 比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异，并说明原因。\n图 3.11 葫芦岛、厦门和西沙海洋站的表层海水月平均温度\n## 海水的盐度\n海水中含有很多盐类物质，其中主要是氯化钠和氯化镁，因此海水的味道既咸又苦。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数。盐度通常用千分比表示,指 1000 克海水所含盐类物质的多少,世界大洋的平均盐度约为 $35 \\%$。\n海洋中的总盐量基本稳定，但不同海域的盐度是不同的。在外海或大洋，海水的温度越高，盐度越高；蒸发量越大，盐度越高；降水量越大，盐度越低。世界大洋表层海水盐度以副热带°海域最高；由副热带海域向赤道和两极，海水盐度逐渐降低 ( 图 3.12)。副热带海域炎热少雨，蒸发量大于降水量，因而盐度最高；赤道海域虽然温度最高，蒸发强烈，但降水丰沛，因此盐度并不是最高；从副热带海域向极地海域,海水温度渐低,盐度也渐低。\n(1) 副热带一般是指温带靠近热带的地区 (大致位于南北纬 $23.5^{\\circ}$ 附近),其夏季气温与热带相似,但冬季气温明显比热带低。\n图 3.12 世界大洋 8 月表层海水盐度分布\n与外海或大洋不同,近岸地区的海水盐度受到入海径流等因素的影响。有河流注人的海域,海水盐度一般较低。有些海域相对封闭,海水盐度受河流和气候的影响尤为明显。\n海水中含有许多对人类有利用价值的化学物质。人类利用海水晒盐具有悠久的历史，日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场（图 3.13 )。此外,还可以利用海水制碱，从海水提取镁、溴等资源。对海水养殖而言，盐度的稳定性极其重要。例如，暴雨会引发养殖场的海水盐度降低，如应对不当，会造成养殖的鱼虾等大量死亡。\n长芦汉沽盐场位于天津滨海新区，这里海滩宽广平坦，雨日较少，日照充足，适合晒盐、制盐。\n图 3.13 长芦汉沽盐场\n随着科技的发展和观念的改变,海水也成为淡水资源的重要补充（图 3.14 )。例如,许多沿海国家和地区将海水淡化,以缓解当地的缺水状况。此外,人们也直接用海水冲厕，将海水作为工业冷却水。曹妃甸工业区地处渤海湾中心地带，淡水资源短缺。目前，曹妃甶建有多个海水淡化工厂，既满足当地对淡水的需求,也为周边城市提供淡化海水。\n图 3.14 河北唐山曹妃甸的海水淡化车间\n## 活动\n分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因\n红海位于非洲东北部与阿拉伯半岛之间，盐度超过 $40 \\%$，是世界上盐度最高的海域。波罗的海位于斯堪的纳维亚半岛与欧洲大陆之间，盐度不到 $10 \\%$，是世界上盐度最低的海域。\n图 3.15 红海和波罗的海沿岸地区的水系及代表地多年平均各月气温和降水量 1. 归纳红海、波罗的海地区的气候特征。\n2. 结合河流分布和流域气候特征,推测河流对两海域盐度的影响。3. 分析红海、波罗的海与外海连通状况对盐度的影响。4. 分别总结红海盐度高、波罗的海盐度低的原因。\n## 海水的密度\n海水密度是指单位体积海水的质量。影响海水密度的因素主要有温度、盐度和深度 (压力)。其中,表层海水密度与温度的关系最为密切。一般来说,海水的温度越高,密度越低。\n从水平分布看,大洋表层海水密度随纬度的增高而增大 (图 3.16)，同纬度海域的海水密度大致相同。思考\n大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度变化有什么特点?\n图 3.16 大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度的变化\n在垂直方向上,海水密度随深度的变化因纬度而异。通常情况下,在中低纬度海区,一定深度内海水密度基本均匀,往下 (一般至 1000 米深) 海水密度随深度增大而迅速增加,再往下则海水密度随深度的变化很小;在高纬度海区,海水密度随深度的变化较小。海水密度随深度增大而迅速增加的海水层,因浮力较大,有利于潜艇的航行。有时候,该海水层中出现海水密度随深度增大而减小的情况，称为“海中断崖”。潜艇如果遭遇“海中断崖”,因海水浮力突然变小,可能会掉到安全潜水深度以下,造成艇毁人亡。\n## 御咸蓄淡变海湾为水库\n新加坡是一个岛屿国家,虽然年平均降水量在 2000 毫米以上,但由于地域狭小,地势低平,无法在陆地上找到蓄水量较大的蓄水区，淡水资源极度贵乏。\n如何把丰沛的雨水收集起来?新加坡人将眼光转向海湾―一何不把海湾变成蓄积雨水的水库呢?经过约 20 年的论证、规划、建设,2008 年,新加坡建成滨海堤坝 ( 图 3.17一图 3.18),将滨海湾和外海隔开,\n图 3.17 新加坡浜海堤坝位置示意防止海水倒灌,形成滨海水库。降雨时,雨水汇入水库,水量过多时,可通过闸门泄洪。这样,水库里的海水逐渐被淡水替换。滨海水库于 2010 年 11 月开始稳定地提供饮用水，每年的供水量占全国总用水量的 $10 \\%$。\n御咸蓄淡,变海湾为水库,新加坡找到了一条解决淡水资源危机的新方法。有些面临淡水危机且降水丰沛的岛屿国家也在借鉴新加坡的做法。\n图 3.18 新加坡浜海堤坝景观\n## 第三节\n## 海水的运动\n图 3.19 诺曼底位置示意诺曼底登陆是第一次世界大战中的关键战役。1944年，盟军在英国集结,计划在夜间横跨英吉利海峡,登陆法国诙曼底地区（图 3.19)。此战涉及多兵种的合作，海军要求在海水水位最低时行动,便于爆破队破坏徳生在海岸带布置的障碍物,保护登队击舰安全靠岸；陆军登陆部队要求在海水水位最高时行动，减少上兵在海滩上暴露的时间；穴降部队要求行动时有明亮的月光，便于识别地面目标。最终指挥部选择了 6 月6日（农历闰四月十只）作为登陆日,为什么选择这一天?\n## 海浪\n海水运动的形式是复杂多样的。表层海水最基本的运动形式有海浪、潮汐、洋流。\n海浪就是海里的波浪（图 3.20 )。最常见的海浪是由风力形成的。浪高越高,能量越大。人们在海滨和海上活动需要密切关注海浪预报,选择适宜活动的海浪条件。例如,冲浪运动需要较高的浪高来增加挑战性,而捕捞、勘探、航行等海上活动则应避开大的海浪。\n人们通常用波峰、波谷、波高、波长等要素来描述波浪海底地震、火山爆发或水下滑坡、朋塌可能会引起海水的波动，甚至形成巨浪，这种巨浪称为海啸。在强风等作用下，近岸地区海面水位急剧升降，称为风暴潮。当强风与海水涨潮同时发生，海水水位暴涨，风暴潮来势倍增。热带、温带的沿海地区均可能遭受风暴潮的袭击。海啸和风暴潮能量巨大，往往给沿岸地区带来灾难性后果。\n海浪是塑造海岸地貌的主要动力。人们通过工程和生物措施来减缓海浪对海岸的侵蚀,如修建海堤 (图 3.21)、种植海岸防护林等。\n图 3.21 青岛的海堤\n案例\n## 3 年荷兰遭受风暴潮袭击\n荷兰地势低平，近 $1 / 4$ 的土地低于海平面，历史上多次遭受海水侵袭。\n1953 年 1 月 31 日夜间至 2 月 1 日凌晨，强风引发了风暴潮，适逢涨潮，大浪与上涨的潮水叠加，水位异常抬升，有些地方浪高接近 7 米。由于风暴潮发生在夜间，熟睡中的居民末能及时接到警报进行撤离。海浪涌过多处海防堤坝，侵入内陆。夜间持续的暴雨导致河水泛滥，在洪水和海浪的夹击下，无数房屋被毁，1 800 余人丧生，数万人流离失所\n此次灾害后，荷兰加强对风暴潮的研究，立即着手建造多层挡潮闸以减轻风暴潮的威胁；其他温带沿海国家也开始重视对风暴潮的防御。潮汐是海水的一种周期性涨落现象,它的成因与月球和太阳对地球的引力有关。一天中,通常可以观察到两次海水涨落。古人将白天的海水涨落称为潮,夜晩的海水涨落称为汐,合称潮汐。农历每月的初一和十五前后,潮汐现象最为明显,潮水涨得最高,落得最低。\n沿海各地,每日潮涨潮落的时间准确、可查。人们在海边的许多活动,如潮间带采集和养殖 (图 3.22)、沿海港口建设和航运、潮汐发电 (图 3.23) 等,都需要充分认识并利用潮汐规律。诺曼底登陆指挥部就是在综合考虑天气、海况等因素后,利用潮汐规律,把登陆时间选择在潮汐现象最为明显的月圆之夜。\n人们用竹竿搭出养殖紫菜的网帘。潮水落去,紫菜出露在空气中,进行光合作用;潮水涨起，紫菜浸入海水中,可以吸收养分。\n图 3.22 福建霞浦紫菜养殖场\n江厦潮汐电站于 20 世纪 80 年代建成,利用潮汐的水位差,涨潮和落潮时均可发电,是我国规模最大的潮汐发电站。\n图 3.23 浙江温岭的江厦潮汐电站\n(1) 潮间带是指退潮时露出水面,涨潮时被潮水淹没的海岸地带。\n## 钱塘江大潮\n桄州湾至钱塘江口外宽内窄,口大肚小( 图 3.24 ),外口宽度达 100 千米；溯江而上，河道越来越窄,在海宁附近河道急剧收缩,宽度已不足3千米。涨潮时大量海水涌入狭窄的河道,水体涌积,后浪与前浪层层相叠，水位烡涨。\n图 3.24 钱塘江口位置示意\n农历的初一和十五前后,海水上涨势头更猛烈,往往能形成形如立墙、势若冲天的大潮。每年中秋节前后,钱塘江水量丰富,又逢东南风盛行,江水东流与大潮西进相遇，风助潮涌,潮借风威,于是就发生了“壮观天下无”的钱塘江大潮。这一时段，浙江海宁一带会吸引众多游客来观看这一天下奇观（图 3.25）。\n图 3.25 钱塘江大潮\n(1) 活动\n讨论海水运动对人类活动的影响\n人类在海边的活动往往和海水运动密切相关。现在,人们可以通过相关预报查询海水运动的信息。掌握这些信息有利于人们开展相应活动。\n1. 讨论下列活动应怎样利用潮汐规律。\n赶海游泳观潮船舶进出港口\n2. 在上述活动中选择一项，思考除潮汐外，还需要了解有关海水的哪些信息。\n## 洋流\n海洋中的海水,常年比较稳定地沿着一定方向作大规模的流动,叫作洋流。洋流的规模巨大，远超过河流的流量。\n按海水温度,可以将洋流分为暖流和寒流。一般来说,从水温高的海域流向水温低的海域的洋流，叫作暖流;从水温低的海域流向水温高的海域的洋流,叫作寒流。\n洋流对海洋生物资源和渔场的分布有显著的影响。寒暖流交汇的海域,海水受到扰动,可以将下层营养盐类带到表层，有利于浮游生物大量繁殖（图 3.26），易于形成大的渔场。\n洋流对海洋航行也有影响。海轮顺洋流航行可以节约燃料,加快航行速度。但是洋流从极地地区挟带冰山向较低纬度漂移,给海上航运造成较大威胁。\n洋流还可以把近海的污染物质挟带到其他海域,有利于污染物的扩散,加快了净化速度，但也扩大了污染范围。\n图示海域位于阿根廷东南沿海。因寒暖流交汇，大量浮游生物在此聚集。影像中的彩色条带是不同种群的浮游生物造成的。\n图3.26 洋流交汇海域浮游生物的卫星影像\n## 纽芬兰渔场的形成与衰落\n纽芬兰岛位于北美大陆的东海岸（图 3.27 )。纽芬兰岛附近海域因寒暖流交汇形成世界著名渔场。早在 16 世纪,这里鳕鱼群非常密集,人们甚至用“可以踩着鳕鱼背在海面上行走” 来形容。纽芬兰渔场也被誉为“大西洋的巨大金矿”。\n经过几个世纪的开发,特别是 20 世纪 50 年代过度捕捞之后,纽芬兰渔场的鱼群数量急\n图 3.27 纽芬兰岛位置示意剧下降。1992年,加拿大政府严令禁止捕捞鳕鱼，以保护海洋生态。\n## 3. 本章要点\n1. 水循环包括蒸发 (蒸腾）、水汽输送、降水、下渗、径流等环节。2. 根据发生的空间范围，水循环可分为海陆间循环、陆地内循环和海上内循环。3. 水循环维持了全球水量的动态平衡,使得陆地淡水资源不断更新,是地球上最活跃的物质迁移和能量转换过程之一。4. 温度、盐度和密度是海水最重要的理化性质。5. 全球海洋表层海水的温度由低纬向高纬递减,盐度由副热带向两侧高低纬递减,密度由赤道向两极递增。6. 人类可以利用海水及其溶解的化学物质。从事渔业、航运等与海洋有关的活动时,需要关注海水温度、盐度和密度的分布特点。7. 海浪、潮汐和洋流是海水运动的基本形式。海水的波状起伏形成海浪,海水的周期性涨落称为潮汐，海水沿一定方向的大规模流动叫作洋流。8. 掌握海水运动的规律,有利于开展海岸工程建设、渔业、航运等活动,预防并降低海啸、风暴潮等造成的危害。\n## 问题研究\n## 能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题\n环渤海地区人口众多、城市密集、产业发达,需水量极大,而淡水资源严重不足。南水北调只能缓解部分城市的缺水状况。淡化海水成本较高,目前推广利用较少。我国渤海每年冬季有较长的结冰期,能形成大面积的海冰。能否采用简单技术淡化海冰,缓解环渤海地区淡水短缺问题?\n对这一课题的探究,建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 渤海海冰资源量\n渤海海水盐度为 $28 \\% 0-31 \\% 0$。海水在结冰过程中会析出盐分,渤海海冰融水盐度平均为 $4 \\%-13 \\%$。据估算，在气温低于或等于 $-4^{\\circ} \\mathrm{C}$ 条件下 ( 图 3.28 ),渤海海冰每天生成 1.86 厘米厚。以此海冰生成速度计算，辽东湾每年冬季可采海冰 $7.4-13$ 次，渤海湾可开采3.7-7.4 次，莱州湾可开采 1.9-3.7 次。\n在寒冷年份,渤海海冰作为淡水资源的潜在可利用储量可达 1000 亿立方米，正常年份可达 410 亿立方米。渤海海冰多生成于岸边，离岸 10 千米范围内资源量最大。\n图 3.28 渤海及附近区域年内日平均气温 $\\leqslant-4^{\\circ} \\mathrm{C}$ 日数分布\n## 资料分析\n1. 渤海海冰资源是否可开采利用?为什么?2. 为什么渤海海冰可开采次数由北向南递减?\n图 3.29 研究人员在勘察海冰\n## 资料 2 渤海海冰淡化研究\n海水在低温环境中发生冻结时,一部分来不及排出冰体的高浓度盐水被包袠在冰块内部。海冰淡化就是通过各种方法,将高浓度盐水从海冰中分离出来 (图3.29)。\n方法 1：将采集的海冰堆放在一起,控制温度,经过两三个月,海冰中的高浓度盐水会在重力作用下,沿着冰体内部的缝隙自然排出。\n方法2：在低温环境下，将海冰破碎,利用离心机将破碎海冰中的高浓度盐水脱离出来。\n研究表明,经过上述方法处理的海冰,融水盐度可低至 $1 \\%$,符合淡水标准,而且成本低于直接淡化海水。\n## 资料分析\n1. 采取上述方法淡化海冰，产生的高浓度盐水如何处理?2. 从供需角度看,淡化海冰生产淡水是否可行?\n## 问题探讨\n虽然渤海海冰资源丰富，淡化海冰技术的应用前景广阔，但是，淡化海冰也需要考虑其他问题。例如,海冰资源的季节性很强;大量开采海冰会导致海水盐度升高,影响海域生态环境;海冰淡化产生大量高浓度盐水,如处理不当,会对沿海的生态环境产生不良影响。\n请综合考虑上述问题，对“能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题”给出自己的观点,并阐述理由。\n## 第四章\n地貌\n地貌是出露地表的岩石圈在大气圈、水圈、生物圈综合作用下呈现的形态,是地球演化的结果,且仍然处在变化之中。地貌类型多样,千姿百态,特点各异。人类总是依托于一定的地貌从事各种活动,一方面深受不同地貌特点的影响，另一方面也给地貌留下了深刻的人类活动印迹。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n- 常见地貌主要有哪些类型?- 如何识别地貌?- 如何描述地貌景观的主要特点?\n· 如何在野外观察地貌?\n## 第一节\n## 常见地貌类型\n图4.1 桂林漓江两岸地貌景观\n300 多年前,徐霞客在游记中写道:“遥望东界遥峰下,峭峰离立,分行竞颖,复见粤西面目。盖此从立之峰,西南始于此,东北尽于道州,磅礴数千里,为西南奇胜,而此又其西南之极云。” (《徐霞客游记 - 滇游日记二》) 你知道徐霞客描述的是哪种类型的地貌吗?这类地貌在我国主要分布在哪些地区?这类地貌对当地人们的生产和生活有哪些影响?\n## 喀斯特地貌\n组成地壳的岩石有一部分是可溶性岩石,如石灰岩等。在适当条件下,这类岩石的物质溶于水并被带走,或重新沉淀,从而在地表和地下形成形态各异的地貌,统称为喀斯特地貌。我国的广西、贵州、云南等地喀斯特地貌最为典型（图4.1),分布最为广泛。徐霞客所描述的就是这些地区的喀斯特地貌。\n(1) 喀斯特一词源自克罗地亚伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,意为岩石裸露的地方。因近代喀斯特研究发轭于该地,故此类地貌称“喀斯特地貌”。地表喀斯特地貌主要有溶沟、洼地、峰林等 (图4.2)。\n溶沟\n峰林\n洼地\n孤峰\n峰丛\n残丘\n图 4.2 地表喀斯特地貌景观演变示意\n溶沟呈长条形或网格状,地面高低不平,崎岖难行。溶沟进一步发展,可形成面积较大的洼地。有的洼地可达数平方千米,底部平坦,在广西、贵州等地被称为坝子,是当地重要的农耕区。\n洼地边缘残留的岩体,常常呈雉状耸立,构成峰丛、峰林。峰林可演变为孤峰 (图4.3),以至残丘。\n图 4.3 云南罗平的峰丛、峰林、孤峰景观\n图 4.5 平塘县大窝水工程建设前后对比\n1. 简述大窝水的气候和地貌特点。2. 分析大窝水在基建工程方面的优势。3. 分析大窝水在排水方面的优势。\n## 河流地貌\n河流流经山区，水流不断侵蚀河谷岩石，使河谷两岸岩石崩解，形成“V”形河谷 （图 4.6)。“V”形河谷深度大，岸壁较陡，谷底狭窄，河床底部起伏不平，常见巨大石块和卵石。\n图4.6 澜沧江上游的“V” 形河谷冲积平原是由河流挟带的泥沙大量堆积而成的。其山前部分坡度较大,沉积物颗粒较粗;主体部分坡度较缓,沉积物颗粒较细,湖沼较多;接近河口部分,坡度很缓,沉积物颗粒很细。图为长江中游江汉平原景观。\n河流流出山地,进人平原地区,河谷呈宽而浅的槽形。河谷两岸一般发育较为宽广的冲积平原（图 4.7)。冲积平原多是重要的农业生产基地。\n图 4.7 冲积平原\n在地势平缓地区,常常看到呈“$\\mathrm{S}$ 形弯曲的河道,即河曲。洪水泛滥时,河水可能冲断河曲的颈部,使弯曲部分与河道分离,形成牛轭湖（图 4.8 )。\n河流的河口段是河流的终段。在河流人海或人湖处，泥沙淤积,多发育三角洲（图 4.9)。三角洲和冲积平原地势低平,组成物质颗粒较细，多适合农耕。\n图 4.8 呼伦贝尔草原上的河曲和牛轭湖\n图4.9 三角洲三角洲的平面形态近似三角形,沉积物颗粒由河口向海变细。三角洲向海岸一侧延伸可形成三角洲平原。三角洲形态多种多样,有的呈鸟嘴状，如长江三角洲;有的呈扇形,如黄河三角洲。图为密西西比河三角洲，呈鸟趾状。\n## 安例\n“年轻”的黄河三角洲\n黄河三角洲是以黄河入海处的河道为中心的巨大扇形地。每年,黄河水将超过亿吨的泥沙从黄土高原搬运到入海口。这些泥沙不断把海岸线向前推进（图4.10),也为我国每年新增几十平方千米的“年轻” 土地。\n在这里，沿河道向海边走，土地越来越年轻，人类活动的痕迹越来越少。望不到边的芦苇荡里，有无数的河湾和水塘。每年，数百万只候鸟把这里作为迁徙的“中继站”。\n1984 年\n1994 年\n2004 年\n图 4.10 黄河三角洲海岸线的变迁\n## 风沙地貌\n在干旱地区，以风力为主形成的各种地貌统称为风沙地貌。我国的风沙地貌主要分布在西北地区。\n干旱地区，地表多是沙漠和戈壁，风大而频繁。风及其挟带的沙粒冲击和摩擦岩石，天长日久，就会形成风蚀柱、风蚀蘑菇（图4.11）、雅丹（图4.12）等地貌。\n突起的孤立岩石，因下部遭受较强烈的风沙侵蚀,从而形成上部宽大、下部窄小的蘑菇状，称为风蚀蘑菇。图为撒哈拉沙漠中的风蚀蘑菇。\n图 4.11 风蚀蘑菇\n图 4.12 雅丹\n沙丘是沙漠中由风沙堆积形成的地貌，形态多样，以新月形沙丘（图 4.13 ) 较为常见。有的沙杢上生长植物,对流沙起到固定作用。如果没有植被的固定，沙丘在风力作用下可以移动,形成流动沙丘。在沙漠边缘,流动沙丘会埋没房屋、道路，侵吞农田、牧场。\n## 思考\n1. 如何判断图中沙丘的迎风坡和背风坡?在图上用箭头标注风向。2. 我国西北沙漠地区的沙丘链大多沿什么方向延伸?\n新月形沙丘因状如新月而得名。它的迎风坡缓,背风坡陡。很多个新月形沙丘连在一起形成沙丘链,沙丘链的延伸方向与盛行风方向大致垂直。图为阿联酋利瓦沙漠的新月形沙丘。\n图 4.13 新月形沙丘\n在多沙的河谷地带、植被稀少的沙质湖岸和海岸，也能看到风沙地貌。\n## 活动\n认识雅鲁藏布江中游河谷的风沙地貌\n西藏米林县年降水量约 640 毫米，且集中在6-9月份,冬春季多大风。在该县丹娘乡的雅鲁藏布江北岸山麓,有一个高约百米的沙丘,叫丹娘沙丘（图4.14一图 4.15 )。雅鲁藏布江水位季节变化大。\n图 4.14 丹娘沙丘位置示意\n图4.15 丹娘沙丘景观\n1. 描述沙丘所在河谷的特征。2. 推测该沙丘的沙源地，并说明理由。3. 推测沙丘所在河谷段的主导风向。\n## 海岸地貌\n海岸在海浪等作用下形成的各种地貌，统称为海岸地貌。\n有些海岸是由岩石构成的。受海浪等的侵蚀作用,海岸岩石逐渐形成海蚀崖、海蚀平台（图4.16）、海蚀穴、海蚀拱桥（图4.17）、海蚀柱等地貌。\n在海浪的长期侵蚀下，岩石海岸崩塌,形成高出海面的陡崖,叫海蚀崖。海蚀崖逐渐后退,在海蚀崖前方形成微微向海倾斜的平台，称为海蚀平台。图为广西涠洲岛的海蚀崖和海蚀平台。\n图4.16 海蚀崖和海蚀平台\n向海突出的陡立岩石，因同时受到不同方向海浪的侵蚀,两侧的海蚀穴互相贯通,形成海蚀拱桥。图为英国西南部海岸的海蚀拱桥。\n图4.17 海蚀拱桥\n海滩、沙坝等是常见的海岸堆积地貌。海滩按照沉积物颗粒大小可分为䂨滩、沙滩 (图4.18)、泥滩。有的海滩地势平坦,滩面广阔。\n图 4.18 海南三亚的沙滩\n## 寻找隐藏在红柳沙包中的环境变化信息\n红柳是生长在沙漠中的一种灌木,地上部分纤细,但地下根系发达。为了适应极端干旱的气候，红柳根深入地下，并向水平方向伸展，有的根长达 30 多米。\n秋天,红柳落叶,在地面形成枯枝落叶层。初春和夏季,刮大风时,风沙遇到红柳丛受阻，在灌丛中堆积，覆盖在枯枝落叶层上。年复一年，枯枝落叶层和风沙层交替堆积，红柳也越长越高，从而形成红柳沙包（图4.19)。在我国西北沙漠地区，常能见到红柳沙包。\n红柳沙包中交替堆积的枯枝落叶层和风沙层,形成像树木年轮一样的纹层结构,隐含着环境变化的许多信息。科学家观察和分析红柳沙包的沉积纹层,进而了解近百年或者近千年来沙漠地区的气候与环境变化。\n图4.19 沙漠中的红柳沙包\n## 第二节\n地貌的观察\n图 4.20“人”字形线路示意\n100 多年前,詹天佑主持修建我国首条自行设计和建造的铁路干线一一京张铁路。他在勘测八达岭线路段时,发现该路段地形坡度大,火车爬坡困难。他巧妙地将线路设计成“人”字形 ( 图 4.20)，不仅成功解决了这一问题，还成为我国铁路建设史上的一个杰作。“人” 字形设计是怎样降低线路坡度的?我们在观察地貌时还应关注哪些方面呢?\n## 地貌观察的顺序\n地貌千姿百态,规模大小不等。规模较大的地貌往往由次一级的地貌组合而成。例如,在高原上,可能既有连绵的山脉和低缓的丘陵,也有宽广的盆地;山脉中可能既有陡峭的山峰，也有深切的河谷。\n观察地貌时 (图 4.21),宜选择一个视野比较广阔的地方,按照从宏观到微观、从面到点的顺序进行观察。一般先观察视野内大的地貌，如山地、平原等;再观察和描述次一级地貌,如山岭、河谷等;最后描述河岸、陡崖等更小的地貌特征。也可利用地形图、遥感影像等辅助观察。地貌观察的内容\n高度和坡度是地貌观察的重要内容。\n高度包括绝对高度和相对高度。绝对高度可以通过查找地图或借助仪器获得，是划分高原、山地和平原等地貌的主要依据;相对高度能够反映地面的起伏状况（图 4.22)。\n1. 甲、乙两地之间的相对高度是多少?2. 图示区域内最大的相对高度约为多少?\n■图4.22 黄土高原某地等高线地形示意\n地表的各种形态都是由坡和近似水平的面组成。坡的形态多种多样,主要观察坡度和坡向。坡度是划分坡的重要标准,坡度大小一般用坡度角 (图4.23) 或者垂直距离和水平距离的比值来表示。\n坡度对生产和生活影响巨大。例如，坡地耕作容易引发水土流失,特别是在坡度大于 $15^{\\circ}$ 的坡地上种植,一旦遇到暴雨，土壤侵蚀极为严重。又如，受机车牵引动力的限制，铁路线的最大坡度一般不超过 $2.5 \\%-3 \\%$。\n图4.23 坡和坡度角示意詹天佑在修建京张铁路时，设计“人” 字形线路,通过延长路程，从而降低线路的坡度。\n观察坡向时应重点关注阳坡和阴坡、迎风坡和背风坡。不同的坡向,光照、降水等条件存在差异,进而影响植物的生长。\n高度和坡度的组合,能够反映地貌的形态特征。例如，相对高度大、坡度大的地貌，一般比较陡峻；相对高度小、坡度小的地貌,一般比较平缓。\n除了观察高度、坡度、坡向等形态要素，还要注意观察地貌的形状、面积、空间分布状况等。\n无论是单一地貌，还是区域地貌，还要观察地面起伏状况和破碎程度。例如，我国西南山区地面起伏较大,地形较为破碎。\n## 活动\n观察家乡的地貌\n1. 收集家乡所在地区的地形图 (等高线地形图、数字地形图等) 以及遥感影像、考察报告、论文等资料,通过以下步骤了解家乡的地貌。\n(1) 阅读地形图,识别宏观地貌类型,如高原、山地、丘陵、盆地、平原等，描述其特征。\n（2）识别河谷、河漫滩、三角洲、山峰、山谷等微观地貌。\n(3) 找到本地区最高点和最低点的海拔,计算相对高度。\n(4) 绘制最高点和最低点之间的地形剖面图,了解地势起伏状况。\n（5）分析考察时可能存在的安全风险,明确规避风险的措施。\n2. 开展实地考察,在考察路线上选择合适的观察点,进行地貌观察并记录\n(参照表4.1)。观察过程中可以拍照或画素描图。\n## 表 4.1 地貌观察记录表\n地点\n日期\n| 经纬度 | 地貌类型 | 海拔 | 相对高度 | 坡度 | 起伏状况 |\n| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |\n| 破碎程度 | 形状 | 面积 | 分布 | 土地利用 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n3. 整理地貌观察记录，撰写观察报告。4. 交流和展示观察成果。\n## 4. 本章要点\n1. 常见的地貌类型有喀斯特地貌、河流地貌、风沙地貌、海岸地貌等。2. 喀斯特地貌主要有溶沟、峰林、洼地、溶洞等。3. 河流地貌主要有河谷、冲积平原、三角洲、曲流等。4. 风沙地貌主要有风蚀柱、风蚀蘑菇、雅丹、沙丘等。5. 海岸地貌主要有海蚀崖、海蚀穴、海蚀平台、海蚀拱桥、海滩等。6. 观察地貌可按照从宏观到微观、从面到点的顺序进行。7. 高度、坡度、坡向等是地貌观察的重要内容。\n## 问题研究\n## 如何提升我国西南喀斯特峰丛山地的经济发展水平\n消除贫困,改善民生,逐步实现共同富裕是社会主义的本质要求。我国西南喀斯特峰丛山地生态环境脆弱,人地矛盾尖锐,经济水平较低。如何在保护生态环境的前提下，提升我国西南喀斯特峰丛山地的经济发展水平?\n对这一课题的探究，建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n## 资料 1 喀斯特峰丛山地的特点\n喀斯特峰旦是基座相连的成片山峰,山峰环绕着洼地。山峰坡度陡,土层薄,一旦植被破坏,就会产生严重的水土流失,甚至会出现岩石裸露的石漠化现象。洼地地形坡度小,耕地和聚落主要分布在这里 (图4.24)。耕地面积小且分散,土层较薄。由于岩石裂隙发育,这些耕地不易存水,雨时涝、晴时旱。居住在洼地中的人们对外交通极其不便。因此，喀斯特峰丛山地生态环境脆弱，经济发展水平往往较低。\n图 4.24 广西环江的峰从山地\n## 资料分析\n1. 为什么喀斯特峰丛山地会出现石漠化现象?2. 喀斯特峰丛山地为什么既旱又涝?\n## 资料 2 喀斯特峰丛山地生态重建\n科研人员在广西典型喀斯特峰丛山地开展了生态重建试验。在水土保持方面采取工程、林草、农艺等措施，实施土地整理，保水蓄水。例如，立体生态农业模式既考虑地貌结构,又考虑生态与农业经济的发展,还注意保持水土和涵养水源 ( 图 4.25 ),从而提高农民收人。对一些居住分散或者生存条件恶劣的地区，实施异地生态移民。\n图 4.25 喀斯特峰从山地立体生态农业模式\n## 资料分析\n1. 分析喀斯特峰丛山地立体生态农业结构与地貌的关系。2. 为什么要在有些地区实行异地生态移民?\n## 对策和建议\n结合上述分析，收集资料，借鉴较为成功的经验，就“如何提升我国西南喀斯特峰丛山地的经济发展水平”这一问题，提出合理化建议。\n## 第五章\n## 植被与土壤\n我们生存的地球,因覆盖植被才变得生机盎然,而土壤为植被提供了扎根立足的条件。植被与土壤既是自然环境的形成要素,又是自然环境演变的结果，因此,对自然环境具有指示作用,分布也具有显著的规律。与大气和水一样，植被与土壤也是人类赖以生存的最基本的自然条件\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n- 地球上主要有哪些植被类型?- 如何识别主要的植被?- 可以从哪些方面说明植被与自然环境的关系?- 哪些因素影响土壤的形成?- 观察土壤可以从哪几个方面进行?\n## 第一节\n## 植被\n2017年 8 月中旬，智利北部的沙漠地区出现罕见的丰沛降雨。之后,\n图 5.1 智利沙漠中的花海奇迹出现了，曾经不毛的沙漠，遍地野花绽放，俨然成为花的海洋（图 5.1 )。这片平常几乎看不到植物的“死亡之地”，为什么会短时间内变成花的海洋?其他沙漠中会出现类似的现象吗?\n## 植被与环境\n在地球表面，除了极端干旱、寒冷等地方，几乎都有植物生长。数量不等的不同种的植物,共同生长在一定的地方。我们把自然界成群生长的各种植物的整体，称为植被。天然形成的植被，如森林、草原、荒漠等，叫作天然植被；人工栽培和经营管理的植被，如经济林、人工草场等，叫作人工植被。\n在新形成的裸地上，很快会有少数种的植物生长;植物生长过程中，也改造其生长的土壤、水分等环境条件，从而有更多种类的植物在此生长,直至形成稳定的植被。这样的过程,往往需要百年以上的漫长时光。\n(1) 裸地指自然界没有土壤、没有植被的裸露地面。在稳定的植被中,不同种类的植物群体,通过争夺阳光的生存竞争,占据一定的垂直空间,从而形成分层明显的垂直结构 (图 5.2)。一般而言,气温越高、降水量越多的地方，植被高度越大，植物种的数量越多，垂直结构越丰富。\n天然植被一般按类型有规律地分布在适宜其生长的地方,并具有适应当地环境的特征。\n自森林顶端至地面，光照越来越弱。适应一定光照强度的植物，占据一定的垂直空间,从而在森林中形成若千层。\n图 5.2 森林中的成层现象\n## 活动\n通过调查,了解校园树木与环境的关系\n校园树木调查应根据校园实际情况,可以小组合作的方式进行,也可独自进行。通过校园树木调查，体会因地制宜进行校园绿化的意义。\n## 1. 实地观察并记录\n按照一定的顺序,开展校园树木调查,对每株树木进行编号,并参照表5.1 登记。\n## 表 5.1 校园树木登记表\n| 编号 | 名称 | 生长状况 | 栽种地点 |\n| :--- | :--- | :--- | :--- |\n| | | | |\n2. 室内整理\n(1) 对于不认识的树木，可通过网络查询、查阅资料或请教相关人员等方式解决。\n(2) 统计每种树木的植株数量,并按数量由多至少排序。\n## 3. 相关研究\n（1）查阅资料,了解每一种树木生长所需的环境条件,如气温、湿度、光照、土壤等。\n(2) 查阅当地气温、土壤等信息。\n( 3 ) 将每种树木生长所需的环境条件与当地环境条件比较，并结合经验把所有树种分为“当地树种” 和“引进树种”两类。\n（4）针对“引进树种” 类树木的生长状况（如良好或不佳 )，探究原因。\n4. 提出合理化建议\n可以“因地制宜绿化校园” 为题，对校园绿化提出合理化建议。\n## 森林\n森林植被类型多样。森林主要分布在热带和温带的湿润、半湿润地区。热带的森林类型主要有热带雨林，温带则分布着多种类型的森林。可以通过观察森林的垂直结构、生态特征等，认识不同森林的差异，感受大自然的丰富多彩。\n- 热带雨林热带雨林主要分布在热带雨林气候区和热带季风气候区。这里终年高温、降雨丰沛,植物全年旺盛生长,森林呈深绿色,植物种类丰富、垂直结构复杂,有数量丰富的藤本植物、附生植物等。各月都有花开。常见茎花、板根等现象（图 5.3 ）。\n图 5.3 热带雨林的茎花和板根现象\n- 常绿阔叶林常绿阔叶林（图 5.4 ) 主要分布在亚热带季风气候区和亚热带湿润气候区。这里夏季炎热多雨,冬季温和且无明显干季。森林常绿，乔木多革质叶片,大部分植物的花期集中在春末夏初。与热带雨林相比,垂直结构较简单,藤本植物、附生植物较少,少板根和茎花现象。\n图 5.4 我国南方地区的常绿阔叶林景观 - 落叶阔叶林落叶阔叶林也称夏绿林,主要分布在温带季风气候区和温带海洋性气候区。这里夏季炎热或温暖,生长季节达 4-6个月，冬季寒冷并延续3-4个月，且降水适宜。乔木叶片宽阔，春季发叶，秋冬季落叶（图 5.5）。\n- 亚寒带针叶林亚寒带针叶林主要分布在亚欧大陆和北美大陆的亚寒带地区。这里夏季短促、温和，冬季漫长、寒冷，发育了以松、杉类植物为主的针叶林（图 5.6)。树叶缩小为针状,以抗寒抗旱。\n图 5.5 我国华北地区的落叶阔叶林秋季景观\n图 5.6 加拿大落基山脉地区的亚寒带针叶林景观\n## 活动\n## 分析红树林植物特征的环境适应性\n红树林（图 5.7) 因由红树科植物组成而得名，主要分布在热带和亚热带淤泥深厚的潮间带，多见于海湾或河ロ地区。\n图 5.7 巴西北部河口地区的红树林红树林植物具有以下特点。\n○支柱根和板状根。红树林发育着密集的支柱根,支柱根自树干基部生出，逐渐下伸,最后揷入土中,形成弓状的稳固支架,纵横交错,高度过人。有些树种发育明显的板状根，高 30-50厘米。\n○ 呼吸根。红树林发育各种形状的凸出地面的呼吸根。呼吸根的外表有粗大的皮孔，便于通气,内有海绵状的通气组织,可贮藏空气。呼吸根具有很强的再生能力。\n。“胎生”。红树科植物的种子在还没有离开母树的果实时就开始萌发,长出绿色棒状的胚轴,长 13-30厘米,下端粗大,顶端渐尖,到一定时候便和果实一起下落或脱离果实坠入淤泥中,数小时内即可扎根,生长成为独立的植株。胚轴组织疏松,含有空气,可长期漂浮海上而不失生命力。\n。发育可排盐分的腺体。\n1. 针对上述红树林植物的特点,分别说明其适应的环境条件。2. 说明红树林对所在海岸地区生态环境的意义。\n## 草原与荒漠\n在热带和温带，当水分条件不能满足森林生长时，便出现以草本为主的植被，即草原；而在水分更少的干早地区，则形成荒漠植被。可以通过观察植被特点，区分草原与荒漠，认识它们的环境特征。\n热带草原（图 5.8 ) 一般分布在热带雨林一带的南北两侧。这里全年高温，分干湿两季。湿季降水丰沛，植物生长旺盛,草原葸绿。干季为 4-6个月，降水稀少，草类枯黄。有的热带草原中散生着乔木或灌木。\n温带草原（图 5.9 ) 地区夏季温暖,冬季寒冷,气候干燥。草原夏绿冬枯,植被高度较热带草原低，也会见到一些较为矮小的灌木。\n图 5.8 东非高原的热带草原景观\n图 5.9 内蒙古呼伦贝尔的温带草原景观从热带至温带,气候干旱地区的植被可统称为荒漠植被 (图 5.10一图 5.11)。荒漠植物以旱生的灌木为主,具有耐长期干旱的形态和结构。也有些非旱生的短生命植物,当迎来合适的降水，即能完成生命活动的周期,如智利沙漠中的雨后花海。\n图 5.10 北部非洲的热带荒漠景观\n图 5.11 新疆阿克苏地区的温带荒漠景观\n精品公园“精”在何处\n2002 年，在北京市精品公园评比中，皇城根遗址公园（图 5.12 ）入选。皇城根遗址公园于 2001 年建成,长 2.8 千米,平均宽 29 米,在北京公园中无论名气、历史还是规模都很不起眼。可是,这座不起眼的公园,为什么能成为精品中的精品呢?\n从生态效益的角度看,皇城根遗址公园的绿化设计有四个方面值得称道。第一，全部选用当地树种。在此之前，北京新建公园的景观设计和绿化往往关注“好看”的树木，甚至选择南方的一些树种。第二，多树种混栽。据介绍，小小的皇城根遗址公园栽植 70 多种树木，从而改变了绿化采用单一树种或少数几种树种的做法。第三,乔灌草结合。皇城根遗址公园的绿化采用乔灌草结合的方式,绿化具有垂直层次,且地表的植被覆盖度很高,鲜见裸露地面。第四,绿化率高。公园总体绿化率在 $90 \\%$ 以上,改变了城市公园多大面积硬地广场的设计。\n皇城根遗址公园的绿化设计和良好的生态效益,为广大地区的植树造林提供了可供借鉴的成功经验。\n图 5.12 皇城根遗址公园景观\na. 改良后的黑色土壤\nb. 自然土壤\n图 5.13 亚孙河流域的士壤\n早期的欧洲殖民者在巴西亚马孙河流域发现，当地印第安人在一种与自然土壤迴异的黑色土壤上耕作 ( 图 5.13)。据研究,这种黑色土壤是人工土壤,主要成分是利用农作物秸秆等在一定条件下制作而成的生物炭。当地人用生物炭改良贫痵的土壤，可能已有几千年的历史了。亚马孙河流域的自然土壤用于耕作时为什么贫 㾌？你能举出改良土壤的其他案例吗?\n## 观察土壤\n土壤是指陆地表层具有一定肥力,能够生长植物的疏松表层,由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成。野外对土壤的观察，一般从土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造等方面进行。\n- 土壤颜色土壤颜色是土壤最重要的外部特征之一。有些土壤就是用颜色来命名的，如黑土 (图5.14)、红壤 (图 5.15) 等。\n|图5.14 黑龙江垦区的黑土景观\n图 5.15 云南东川的红壤景观 - 土壤质地土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为石砾、砂粒、粉粒、黍粒等。不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例,称为土壤质地。从土壤质地看,土壤一般分为砂土、壤土和黏土 ( 图 5.16 ),在野外可根据手指研磨土壤的感觉近似地作出判断。\na. 砂土\n砂土成分以砂粒占优势，大孔隙多，毛细管孔隙少，通气、透水性强，保水、蓄水性能弱，而且有机质易分解，保肥性能弱，但易耕作。\n图 5.16 砂土、壤土和黏土\nb. 壤土\n壤土中所含的砂粒、粉粒、柕粒的比例适中，兼有砂土和黏土的优点，不仅通气、透水性能良好，而且蓄水、保肥性能强，是农业生产理想的土壤质地。\nc. 秥土\n秥土成分中秥粒占优势,通气、透水性差，蓄水、保水性能强,而且有机质分解缓慢,易积累,保肥性能好,但质地䵒重，不易耕作。\n腐殖质层：腐殖质积累,颜色较深，呈灰黑色或黑色淋溶层: 由于溶解于水的砄物质檤水的下渗向下运移，本层砄物质淋失,顷色较浅。\n涋积层: 上层土壤淋失的物质在此沉淀、积累，质地秥重、紧实,呈棕色或红棕色，母质层: 疏松的风化碎㞒物质。母岩层：坚硬的岩石 - 土壤剖面构造土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面,由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的土层所构成。这些土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果。在自然土壤中,森林土壤剖面构造最为复杂 (图 5.17)。自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤。耕作土壤剖面一般分为耕作层、犁底层和自然土层（图 5.18)。\n图 5.17 森林土壤剖面及各土层特点\n图 5.18 耕作土壤剖面及各土层特点\n## 活动\n观察家乡的士壤\n在校园或校园附近的空地或荒地上,清理地表的植物或杂物,自地表向下挖出边长为 20 厘米的土壤立方块,将土壤块放在一张白纸上，用秤称出土壤块的重量。\n1. 观察土壤块。\n(1) 观察土壤块的颜色自上而下是否有变化,并解释变化的原因。\n（2）用干纸巾分别贴在土壤块的表层和底层，稍过一会，观察纸巾的潮湿状况,判断土壤块表层和底层的湿度差异。\n( 3 ）观察土壤块表层和底层疏松状况的差异。\n2. 将土壤块侧面平放，并轻轻捣碎。注意，尽可能保持捣碎的土壤按表层至底层排列，且不发生遗洒。\n(1) 分别在土壤块的表层和底层取一小团大小相当的土壤,用手掂掂重量,是否有差异?\n(2) 分别用手指研磨土壤块的表层和底层土壤,感受土壤的湿度和土壤矿物质的颗粒大小。\n( 3 ）在土壤中有没有发现小动物?\n3. 将捣碎的土壤晾晒一天后称重,比较与刚挖出时的土壤块重量的差异。4. 分别从土壤块的表层和底层取部分土壤,加适量水搅拌,试着用手搓土条,看看哪个部位的土壤更容易搓成土条。5. 整理上述活动的结果，描述家乡土壤的特点，并与同学交流。\n## 土壤的主要形成因素\n土壤是环境各要素综合作用的产物。土壤的主要形成因素包括成土母质、生物、气候、地貌、时间等。\n- 成土母质岩石的风化产物,是土壤发育的物质基础,称为成土母质。成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地。- 生物生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素,没有生物的作用,就不可能形成土壤。生物残体为土壤提供有机质。有机质在微生物作用下转化为腐殖质。植物可把分散在成土母质、水和大气中的氮、磷、钾、铂、镁、硫等营养元素选择性地加以吸收，储存在生物体内,并随生物残体的分解释放到土壤表层。这种生物循环不断进行,使营养元素在土壤表层富集（图 5.19)。植物、动物、微生物的综合作用,加快岩石风化和土壤形成的过程,改善成土母质的性状,促进土壤矿物质颗粒团聚。- 气候岩石风化的强度和速度与\n图 5.19 生物对土壤形成的作用（生物循环 ) 示意温度、降水量呈正相关,因此,湿热地区的土壤形成速度比干冷地区快得多。与干冷地区相比,湿热地区土壤化学风化作用和淋溶作用强,土壤黏粒比重高。冷湿环境有利于土壤有机质积累，而干旱、高温地区土壤有机质积累少。亚马孙河流域因高温多雨，自然土壤失去热带雨林保护时，有机质快速分解，营养元素被淋溶。总体而言，气候的分布规律在很大程度上影响和控制了土壤的分布规律。\n- 地貌地貌对土壤发育的影响是多方面的。例如，由于水热条件的不同，山顶与山麓、阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡的土壤发育不同；从山顶到低平洼地，由于成土母质的颗粒存在由粗到细的变化规律，依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。\n(1) 在温度、水、空气、生物等的影响下,地表或接近地表的岩石发生破碎或分解,形成许多松散物质,这一过程称为风化。- 时间在上述成土因素综合作用下，土壤发育的时间越长,土壤层越厚，土层分化越明显。在自然状态下，形成 20 厘米厚可供耕作的土壤，一般需要 $100-1000$ 年。\n除自然原因外,人类活动对土壤的影响极为深刻。自然土壤在人类长期的耕作和培育下，形成了有利于农业生产的耕作土壤。\n## 活动\n解释常见的土壤现象\n下面列出的是一些常见的土壤现象。\nㅇ四川分地有些地方的岩石是紫色的,土壤也呈紫色。\n○对耕作而言,我国东北平原的土壤肥沃,而南方地区的土壤相对分瘠。\n○山顶土壤的颗粒较粗,山前平原土壤的颗粒较细。\n1. 指出形成上述土壤现象的主导因素。2. 尝试对上述土壤现象作简要解释。\n## 土壤的功能和养护\n土壤处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带（图 5.20 )，是一个开放的系统,与其所在的环境之间有着活跃的物质和能量交换,是联系有机界和无机界的关键环节。\n土壤为植物生长提供了扎根立足的条件,从而使地球表面因着生绿色植物而生机盎然,促使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。有了绿色植物,动物才有了食物来源，而土壤本身也是许多动物和微生物生存的场所和营养来源。据研究,1 克土壤中的微生物数量达 10 亿个左右。\n## 大气圈\n$\\longleftarrow$ 水循环\n岩石圈\n$\\longleftarrow$ 物质\n能量\n图 5.20 土壤在地理环境中的地位\n土壤具有重要的畜水、保水功能。壤水是陆地水体的一部分。大气降水的一部分储存在土壤中,既有效减少地表径流量,又可以持续提供植物所需的水分。正因为如此，表作物可以抵御适度的旱情。\n土壤和人类的关系十分宓切，因为人类生存必须发展在归，以取得食物。人类种植农作物是以士壤为物质基础的；人类饲养动物，也主要以植物为饲料。\n可见，土壤不仅是自然环境的重要组成部分，也是人类可以利用的珍贵的自然资源，土壤功能的可持续性与农业乃至人类社会的可持续发展息息相关。因此，合理利用和保护士壤资源，对人类的生存和发展至关重要。耕作土壤的耕作层厚度一般为 15-30 厘米，尤其需要人类呵护。\n有此士壤，不适于种植农作物，或者种植农作物产量较低，不能满足耕作的需要，人们就会设法对其进行改良或改造。例如,正㝍孙河流域人们利用生物炭攻良土壤。我国人民在敀良土壤方面也积累了龵富的经验。\n## 我国黄淮海平原盐碱地的综合治理\n山东禹城北丘洼曾经是土壤盐碱化严重的地区,盐碱化土壤占耕地总面积的 91\\%。这里频繁旱涝。旱季,蒸发强烈,盐分随水沿土壤孔隙上升到地表,水分蒸发后，大量盐分便在土壤表层积累。雨季，土壤表层的盐分被雨水淋洗。因此，这里的土壤具有春秋季节返盐、夏季淋盐、冬季盐分相对稳定的特征。自 1986 年开始，中国科学院地理科学与资源研究所在此建立综合试验站，对盐碱地进行综合治理（图 5.21 )，实现粮食高产。\n图 5.21 北丘洼盐碱地综合治理的基本方法\n即使是优良的土壤，人们也会注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。这方面常用的方法有休耕、种植绿肥（图 5.22 ）、作物轮作、广施农家肥等。\n绿肥作物是指一类主要当作肥料种植的作物。这类作物养分含量丰富,翻入土壤中，具有丰富土壤营养物质、改良土壤物理性状等作用。绿肥作物一般与主产作物轮作，多数可兼作饲草。图为紫云英,俗称红花草,是我国水稻种植区常见的越冬绿肥作物。\n图 5.22 湖南西北部农村种植的绿肥作物\n## 地方病与土壤\n在人体中含量极少的化学元素称为微量元素。研究表明,人体所必需的微量元素有十几种。人体摄入这些微量元素过少或过多,都会引起身体的病变。例如,人体长期缺碘,就会引发甲状腺增生,俗称“大脖子病”。人体的微量元素主要来源于饮食,饮食中的微量元素主要受水、土壤等地理环境要素的影响。由于一地环境中某种微量元素缺乏或含量过高而导致的人体病变，是一类地方病。\n经研究,此类地方病发病率山区高于平原,农村高于城镇。山区相对封闭,土壤中的化学元素主要来自当地的成土母质,从而会出现某种微量元素缺乏或含量过高的情况。平原上的沉积物来自较为广大的区域,因而微量元素的含量较为均衡。同样道理，农村居民的食物主要来自当地，而城镇居民的食物来源较广。\n明确了此类地方病的病因,就可以相应地预防和治疗。例如,在食盐中加磺就可以预防大脖子病。在现代社会,商业发达,人们的食物来源较广,此类地方病也就少见了。地理学家告诉我们,广泛食用来自不同地方、不同种类的食物,不仅可以有效减少此类地方病的发生，还有利于人体的健康。\n## 5. 本章要点\n1. 植被分为天然植被和人工植被,天然植被一般按类型有规律地分布在适宜其生长的地方,具有适应当地环境的特征。2. 天然植被可分为森林、草原、荒漠等类型，而森林、草原、荒漠又可分为多种类型。3. 不同的植被,组成和特点不同,通常可根据垂直结构、生态特征等加以识别。4. 土壤是由矿物质、有机质、水分和空气四种物质组成的。5. 可从土壤的颜色、质地、剖面构造等方面观察和识别土壤。6. 土壤的主要形成因素有成土母质、生物、气候、地貌、时间等,人类活动对土壤的影响也极为深刻。7. 土壤对于自然环境和人类意义重大,人类应合理利用土壤。\n## 问题研究\n## 如何让城市不再“看海”\n改革开放以来,我国城镇化进程迅速。然而,近些年来,每逢雨季,我国自北向南,一些城市内涝问题严重,人们戏称到城市“看海”。如何发挥土壤蓄水功能，是解决城市“看海” 问题的重要方面之一。\n对这一课题的探究，建议采用以下思路。\n现实问题: 我国一些城市内涝问题严重。了解城市洪水与土壤功能缺失的关系。借鉴国际控制城市雨洪的有益探索一雨水花园。了解我国为控制城市雨洪而进行的海绵城市试点。探索我国解决城市“看海” 问题的现实困扰和应对措施。\n## 知识拓展\n## 资料 1 城市洪水与土壤蓄水功能缺失\n土壤截留的降水越多，降水通过它流到河流所需要的时间就越长,削减了洪峰,因此降低了洪灾的风险。1 米厚的多孔隙土壤能截留 300 毫米的降水量。\n用沥青或者混凝土之类的不透水层覆盖的土地，降水无法向土壤下渗。城市中大面积的土地表面被硬化，一旦发生强降雨,产生的径流量很容易超过排水系统的排水能力,在地面积水成涝。2012年 7 月 21 日，北京市平均降水量 170 毫米，在局部地区造成重大暴雨洪涝灾害。\n## 资料分析\n1. 城市大面积土地表面被硬化，改变了水循环的哪些环节?2. 以北京为例,说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝灾害的意义。\n## 资料 2 雨水花园\n20 世纪 90 年代,美国的一个新建住宅区为每栋住宅配建 $30-40$ 平方米的蓄积雨水的场地,称为“雨水花园”。经过数年的追踪监测,发现雨水花园平均减少了 $75 \\%-80 \\%$ 地面雨水径流量。此后,世界各地开始建设各种各样的雨水花园 ( 图 5.23)。\n图 5.23 典型雨水花园结构示意\n## 资料分析\n1. 从对雨水下渗、净化、蓄积、利用等方面,说明雨水花园的作用。2. 雨水花园还有哪些作用?\n## 资料 3 海绵城市\n2012 年，我国提出“海绵城市”的概念，希望城市能够像海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放” 并加以利用,以此提升城市生态系统功能,并减少城市洪涝灾害的发生 ( 图 5.24)。2014 年年底,中央政府决定支持海绵城市的试点工作。\n图 5.24 海绵城市示意\n## 资料分析\n1. 推想海绵城市地面材料的特点。2. 从雨水花园到海绵城市,对城市雨洪控制的思想有哪此发展?3. 在什么自然条件下的城市宜建海绵城市?\n## 问题探讨\n从雨水花园到海绵城市,人们找到了一条解决城市“看海” 问题的有效途径,这有可能成为城市建设的一场革命。针对我国的大多数城市,解决“看海” 问题存在哪些现实困难?如何应对?请与同学们一起探讨。\n## 第六章\n自然灾害\n人类所处的自然环境有时会发生异常变化,并对生命和财产安全构成危害,形成自然灾害。对于多数自然灾害,我们无法阻止其发生，但可以通过防灾减灾手段减轻自然灾害的影响。地理信息技术在防灾减灾中发挥着越来越重要的作用。\n在本章,我们重点探讨以下问题:\n- 几种常见自然灾害是如何形成的?- 自然灾害对人类造成了什么影响?\n• 主要的防灾减灾措施有哪些?\n•地理信息技术在防灾减灾中发挥着什么作用?\n## 第一节\n## 气象灾害\n图6.1 2016年7月 6 日武汉新华路体育场内的积水 2016年夏天,湖北遭遇特大暴雨洪涝侵袭。6月 30 日至 7 月6日,武汉累计降水量超过 580 毫米,刷新了有气象记录以来的周降水量最高值。大水围城,多处道路、桥梁、隧道、地铁站点无法通行,部分地区供电、通信中断。截至 7 月 11 日,武汉市有 100 多万人受灾，12 万公顷农作物受损，8000 多间房屋倒塌,直接经济损失近 40 亿元。武汉这次洪涝灾害为什么这么严重?除了洪涝灾害外,还有哪些气象与水文灾害?它们又会对人类活动产生什么样的影响?\n## 洪涝灾害\n洪涝灾害是因连续性的降水或短时强降水导致江河洪水泛滥,或积水淹没低洼土地,造成财产损失和人员伤亡的一种灾害。\n洪涝灾害多发区的分布主要受气候因素和地形因素的影响。从气候因素看,洪涝灾害多发于季风气候区、亚热带湿润气候区、温带海洋性气候区等。从地形因素看，沿河、沿海地势低洼地区常受洪涝威胁。\n洪涝危害巨大。洪水常常淹没农田、聚落等,破坏交通、通信、水利等基础设施，造成人员伤亡、农作物减产、交通受阻（图 6.2 )、人畜饮用水困难等。\n2013 年 8 月，东北局部地区连续遭受暴雨袭击，引发洪涝灾害。图为吉林长春市民在积水路段涉水骑行的场景。\n图 6.2 洪涝灾害对城市交通的影响洪涝还会引发河流泥沙淤塞、水土流失等生态问题,破坏人类生存环境,制约区域经济发展。此外,洪涝过后易发疫情,威胁人类身体健康。\n人口越密集、经济发展水平越高的地区，洪涝造成的损失越大。武汉位于汉江与长江交汇处，地势低平，人口密集，经济发展水平高，遇特大暴雨洪涝侵袭，则损失严重。\n我国是世界上洪涝频繁且灾害严重的国家之一。我国的洪涝灾害主要分布在东部季风区各大江河的中下游平原。此外，广大山区也常受到洪水侵袭。\n案例\n## 贵州望谟“6·6”山洪灾害\n2011 年 6 月 6 日凌晨 1 点,贵州望谟突降暴雨,2 小时内降水量超过 300 毫米,山区大量洪水汇集并迅速涌向下游,造成部分沿河房屋倒塌,公路被冲垮,电力、通信等设施中断 (图 6.3)。截至 6 月 7 日,造成望谟县 21 人死亡、31 人失踪、8 万人受灾、2804 间房屋倒塌,引发地质灾害 112 起,直接经济损失13.4亿元。\n图 6.3 贵州望谟“6・6” 山洪灾害\n与平原地区洪涝相比,山洪历时短，洪水流速快，危害更严重。\n## 干旱灾害\n干旱是因长时间无降水或降水异常偏少造成的空气干燥、土壤缺水的现象。当干旱持续时间较长,影响人类的生活和生产时，称为干旱灾害，简称旱灾。非洲、亚洲和大洋洲的内陆地区是世界上旱灾频繁发生的地区，其中非洲的旱灾最严重。\n干旱极易造成农作物大量减产，乃至颗粒无收 (图 6.4)。干旱也会影\n2011 年春季,河南偃师遭遇了严重的干旱,耕地龟裂，大面积农作物受灾。\n图 6.4 干旱对农作物的影响响畜牧业,主要表现在影响牧草生长、加剧草场退化和沙漠化。干旱还会引发水资源短缺,造成人畜饮水困难,严重时甚至影响经济发展乃至社会稳定。此外,干旱极易引发沙尘暴、火灾、虫灾等灾害。\n我国旱灾的发生范围广泛,很多地区不同程度地遭受旱灾。东部季风区由于降水季节变化、年际变化大,易发生旱灾。华北、华南、西南和江淮是旱灾多发区,其中华北地区的旱灾发生最频繁、影响最严重。\n## 活动\n分析我国洪涝灾害与旱灾的时空分布特征\n国家减灾委员会每年都会公布我国“十大自然灾害事件”。2011 年,我国洪涝灾害和旱灾较为多发,其中严重的 5 次灾害被列入当年全国“十大自然灾害事件” (表 6.1)。试以 2011 年为例，分析我国洪涝灾害与干旱灾害的时空分布特征。\n表 6.12011 年我国“十大自然灾害事件”中的洪涝灾害和干旱灾害\n| 事件名称 | 简介 |\n| :---: | :---: |\n| 华西秋雨灾害 | $\\begin{array}{l}\\text { 9月上中旬,华西和黄淮等地降水量异常偏多,部分地区出现严重暴 } \\\\ \\text { 雨洪涝等灾害,涉及山西、河南、湖北、重庆、四川、陕西等地 }\\end{array}$ |\n| 西南地区夏秋连旱 | $\\begin{array}{l}\\text { 夏秋季节,西南地区降水持续偏少,发生了严重的干旱,广西、重 } \\\\ \\text { 庆、四川、贵州、云南等地均受影响 }\\end{array}$ |\n| 长江中下游地区春夏连早 | $\\begin{array}{l}\\text { 春夏之交,长江中下游地区降水严重偏少,出现春夏连旱,造成江 } \\\\ \\text { 苏、安徽、江西、湖北、湖南等地严重受灾 }\\end{array}$ |\n| 6月南方洪涝灾害 | $\\begin{array}{l}\\text { 6月份,南方先后遭受四轮大范围强降水袭击,多地发生洪涝等灾害,} \\\\ \\text { 影响范围涉及江苏、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东 } \\\\ \\text { 广西、重庆、四川、贵州、云南等地 }\\end{array}$ |\n| 冬麦区冬春连旱 | $\\begin{array}{l}2010 \\text { 年冬至 } 2011 \\text { 年春,冬麦区降水持续偏少,遭受了严重的冬春连 } \\\\ \\text { 旱,河北、山西、江苏、安徽、山东、河南、陕西和甘肃等地受影响 }\\end{array}$ |\n1. 表6.1 所列的洪涝灾害和干旱灾害分别发生在何时何地?2. 表6.1 所列的洪涝灾害和干旱灾害的发生地区有重合吗?发生时间上又有什么联系?\n## 台风灾害\n台风是在热带或副热带洋面上形成并强烈发展的大气旋浴 (图 6.5),中心附近最大风力在 12 级以上。西北太平洋是世界上台风发生频率最高的海域。\na. 台风卫星影像\n一个发展成熟的台风,由外围大风区、旋涡风雨区和台风眼三部分组成。外围大风区的风速从外向内增加;最强烈的降水产生在旋涡风雨区;台风眼的天气表现为无风、少云和千暖。\nb. 台风剖面\n图 6.5 台风\n台风天气常伴随着狂风、暴霢、风暴潮等，并带来严重的自然灾害。狂风能够吹倒房屋，拔起大树,破坏交通、通信设施等；暴雭会引发洪水、滑坡、泥石流等灾害，并危害近海养殖；风暴潮侵蚀海岸,破坏海堤，造成海水倒灌。\n我国受台风灾害影响严重。影响我国的台风主要源于西北太平洋（图 6.6),台风灾害主要分布在东南沿海地区,多发于夏秋季节。\n图 6.6 西北太平洋台风移动的主要路径示意\n## 寒潮灾害\n寒潮是因强冷空气迅速人侵造成某地大范围的剧烈降温,气温 24 小时内下降 $8^{\\circ} \\mathrm{C}$ 及以上,且使得该地日最低气温下降到 $4^{\\circ} \\mathrm{C}$ 及以下,并伴有大风、雨雪、冻害等现象的天气过程。\n寒潮主要发生在北半球中高纬度地区的深秋到初春时节,势力强大的寒潮甚至可影响到低纬度地区。\n寒潮带来的剧烈降温往往使农作物遭受冻害，造成农业损失（图 6.7 )；伴随的大风、大雪、冻雨会造成畜牧业损失，阻断交通，破坏通信设施和输电线路等（图 6.8）。\n2016 年 1 月 24 日,江苏连云港海州湾沿海最低气温降至 $-14.7{ }^{\\circ} \\mathrm{C}$,为当地 46 年来 1 月份最低气温。图为海州湾被海冰覆盖的紫菜养殖场。\n2011 年 12 月 9 日凌晨,四川西昌及周边地区气温骤降,出现风霜、雨雪、冰冻等恶劣天气,导致某处输电铁塔发生倒塌。\n图 6.7 寒潮造成农业损失\n图 6.8 寒潮破坏输电线路在我国,寒潮是冬半年主要的气象灾害。影响我国的寒潮主要发源于蒙古、西伯利亚地区 (图 6.9)。势力强大的寒潮,会自北向南影响我国大部分地区。\n图 6.9 侵人我国的寒潮路径示意\n为什么会有人昐着台风到来\n说起台风,人们常会想到它带来的种种灾难,谈台风而色变。然而,对有些地区而言，台风是宝贵的资源,每年都会有很多人盼着台风的到来。因为每次台风都会伴随一次强降雨过程，充沛的降水极大地丰富了所影响地区的淡水资源。\n例如,2012 年秋季华南地区降水量较常年偏少，9-10月各地先后出现早情,其中广东东南部早情极为严重。受台风“山神” 影响,10 月 26-30日,海南、广东和广西先后出现降水天气。“山神” 带来的降水共给华南地区增加近 300 亿立方米的水资源，有效缓解了华南地区的早情。\n## 第二节\n## 地质灾害\n图 6.10 唐山抗震纪念碑 1976年 7 月28日3时 42 分,河北唐山发生里氏 7.8 级大地震。\n“是时，人正酣睡，万籁倶寂。突然，地光闪射,地声轰鸣,房倒屋塌,地裂山崩。数秒之内,百年城市建设夷为墟土，二十四万城乡居民殁于瓦砾,十六万多人顿成伤残,七千多家庭断门绝烟。”唐山抗震纪念碑（图 6.10）的碑文如此诉说着这场重大灾难。\n你知道地震是怎么发生的吗?地震会给人类造成哪些危害?\n## 地震\n地壳中的岩层在地应力的长期作用下，会发生倾斜或弯曲。当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时,岩层便会突然发生断裂或错位,使长期积聚起来的能量急剧地释放出来,并以地震波的形式向四周传播,使地面发生震动,称为地震 (图6.11)。\n地震能量的大小用震级表示。地震时某一地区地面受到的影响和破坏程度用地震烈度表示。一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度。地震烈度的大小与震级、震源深度等有直接关系。受地质构造、地面建筑等影响,在震中距相同的地方，地震烈度有时相差很大。\n(1) 当物体 (如岩石) 受到外力作用时,其内部会产生一种抵抗力,这就是应力。地应力就是出现在地壳中的应力。地面正对着震源的\n那一点称为震中把地面破坏程度相似的各点连接起来的曲线称为等震线。\n地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距。\n震源到地面的垂直距离称为震源深度\n图 6.11 地震构造示意\n地震会造成房屋倒塌,破坏道路、管道、通信等基础设施，导致人员伤亡和财产损失。地震还会诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病夢延等灾害。\n地震不仅破坏当地的资源环境和生态系统，还会造成家破人亡和生活突变,从而严重损害灾区人们的心理健康。这些影响具有一定的滞后性和隐蔽性，持续时间往往长久。\n板块与板块交界处地壳极不稳定，是地震易发地区。从世界范围看,地震集中分布在环太平洋和地中海一喜马拉雅地带。我国地跨世界两大地震带,地震灾害发生范围广、频度高、强度大,是世界上地震灾情最严重的国家之一。我国地震灾害发生频繁的地区有台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等。\n## 滑坡和泥石流\n滑坡是山地斜坡上的岩体或土体，因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因，在重力作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象。岩体比较破碎、地势起伏较大、植被覆盖度较差的山地丘陵区以及工程建设频繁的地区，滑坡多发。\n泥石流是山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的，含有大量泥沙、石块的特殊洪流。地形陡峻、具有丰富的松散物质以及短时间内有大量水流是发生泥石流的主要条件。\n滑坡的危害主要表现为破坏或掩埋农田、道路和建筑物（图 6.12 ),堵塞河道。泥石流多与山洪相伴，来势区猛,破坏力大,能够摧毁聚落，破坏森林、农田、道路（图 6.13 )，淤塞江河等。滑坡和泥石流都可能造成重大的人员伤亡。\n2014 年 5 月 2 日,阿富汗东北部山区发生山体滑坡,掩埋了山下村庄约 300 户人家,造成 2000 多人死亡或失踪。\n2016年9月 17 日,我国云南元谋发生特大泥石流灾害,造成成昆铁路中断。图为抢险救援场面。\n图 6.12 滑坡\n图 6.13 泥石流\n我国山区面积广大，滑坡和泥石流分布广泛，发生频繁，尤以西南地区最为多发。\n## 活动\n## 认识自然灾害的关联性\n自然灾害种类较多，许多自然灾害之间具有内在关联性。认识自然灾害的关联性，有助于理解自然灾害的广泛性和复杂性。\n1. 一种自然灾害可能直接引发多种灾害。参考旱灾直接引发的灾害示意,列出地震直接引发的多种灾害。\n2. 一种自然灾害引发的灾害，会进一步引发其他灾害，从而形成灾害链条。参考旱灾引发的一条灾害链条，完成地震的一条灾害链条。\n3. 你所在的地区多发哪种自然灾害?这种自然灾害又会引发哪些灾害?你能画出其中的一条灾害链条吗?\n## 第三节\n## 防灾减灾\n图 6.14 防灾减灾日的图标 2008年 5 月 12 日，四川汶川发生里氏 8.0 级大地震，是我国继唐山大地震后伤亡最严重的一次地震。这次地震后,国务院将每年的 5 月 12 日设为“防灾减灾日” (图 6.14)，提醒社会各界更加重视防灾减灾。你知道国家在预防和减轻自然灾害方面采取了哪些措施吗？遭遇自然灾害，你该怎么做？\n## 防灾减灾手段\n我国高度重视防灾减灾工作，制定了“以防为主,防抗救相结合” 的工作指导方针,以最大限度地减轻自然灾害的影响。防灾减灾工作包括灾害监测、灾害防御、灾害救援与救助、灾后恢复等多个方面。\n- 灾害监测我国建成了由人造卫星、气象站、水文站（图 6.15)、地震台、地质环境监测站等组成的自然灾害监测系统,主要对自然灾害的孕育、发生、发展和致灾全过程进行动态监测。\n吊箱测流是目前最适合对高含沙、冲淤变化大、漂浮物多的河流进行流量测验的设施。图为黄河龙门水文站的工作人员正在吊箱内进行水文测验。\n图 6.15 水文测验\n地震预报目前仍是世界公认的科学难题,在国内外都处于探索阶段,而地震预警就显示出重要的价值。\n地震发生时，纵波传播速度快于横波。这个时间差给地震预警留下了空间。\n地震预警系统的工作原理：利用深入地下的探测仪探测纵波，传给计算机，即刻计算该次地震的震级、烈度、震源等，并抢在横波到达前,通过传播速度远快于地震波的电磁波 (如电视、广播、短信等) 发出警报。地震预警系统其实就是在和地震波赛跑，多跑赢一秒，就能多获得一秒的应对时间。\n我国在地震预警方面有过多次成功案例。例如,2013 年四川芦山地震发生时,地震预警系统提前 28 秒为成都发出了地震预警信息;2017 年四川九寨沟地震时,成都提前 71 秒收到地震预警信息。然而,受地震台网密度等因素限制,我国目前尚难做到对每次地震的精确预警。\n- 灾害防御我国为控制和减少自然灾害造成的损失，一方面修建水库、堤坝、防护林等防灾工程;另一方面施行防灾减灾的法律法规,开展减灾教育。- 灾害救援与救助发生自然灾害并达到应急响应程度时，应按照国家有关自然灾害的应急预案,调动救援物资和人员（图 6.16),尽快稳定社会秩序，救治伤员，展开心理援助。- 灾后恢复灾后要尽快恢复灾区群众的生产和生活,并促进灾区经济和社会的恢复和发展（图 6.17)。这一过程也能帮助重建区增强防灾能力。\n2010 年 4 月国家地震灾害紧急救援队在青海玉树地震后开展搜索营救、医疗救助、后勤保障等救援工作。图为救援队正在废墟中进行搜救。\n图 6.16 灾害救援\n北川是“5 - 12” 汶川地震的重灾区,整个县城在地震中损毁严重,几乎被夷为平地。图为异地修建的北川新县城。\n图 6.17 灾后恢复\n## 活动\n## 认识地震专业救援队\n地震救援对专业知识、专业设备和相关技能的要求很高。地震发生后，地震专业救援队是地震救援的主要力量。世界上多个国家，如中国、俄罗斯、美国、日本、德国、韩国等，成立了地震专业救援队。我国的地震灾害紧急救援队于 2001 年成立，在对汶川地震、玉树地震等救援时发挥了很大作用;在国外发生强震灾害时，这支救援队也会奔赴受灾现场，与其他国家的专业救援队一起，进行救灾援助（表 6.2 )。\n表 6.2 中国国家地震灾害紧急救援队地震救援行动（2001-2017 年 )\n| 时间 | 救援事项 | 时间 | 救援事项 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 2003 年 2 月 | 新疆伽师地震救援 | 2010年 1 月 | 海地地震救援 |\n| 2003 年 5 月 | 阿尔及利亚地震救援 | 2010 年 4 月 | 青海玉树地震救援 |\n| 2003 年 12 月 | 新疆昭苏地震救援 | 2011 年 2 月 | 新西兰地震救援 |\n| 2003 年 12 月 | 伊朗巴姆地震救援 | 2011 年 3 月 | 日本地震海啸救援 |\n| 2004 年 12 月 | 印度洋地震与海啸救援 | 2013 年 4 月 | 四川芦山地震救援 |\n| 2005 年 10 月 | 巴基斯坦地震救援 | 2014年 8 月 | 云南鲁甸地震救援 |\n| 2006年 5 月 | 印度尼西亚日惹地震救援 | 2015 年 4 月 | 尼泊尔地震救援 |\n| 2008 年 5 月 | 四川汶川地震救援 | 2017年 8 月 | 四川九寨沟地震救援 |\n1. 你认为地震专业救援队应包括哪些专业救援人员?2. 计算中国国家地震灾害紧急救援队参与国际地震救援次数占全部地震救援次数的比重。3. 讨论强震发生后国际救援的重要性。\n## 自救与互救\n对个人和家庭而言,防灾减灾的主要任务是自救与互救。自救与互救对挽救生命至关重要。平时多掌握一些自救与互救的知识、技能,就会在关键时刻为挽救生命提供更多可能。自救与互救包括灾前准备、灾中救助和灾后自我保护三个方面。\n常见的自然灾害中,洪涝、台风等灾害是可以较准确预测的。因此，在洪涝、台风多发地区，居民应及时关注天气预报及灾害预警信息，做好灾前准备，这对保护生命和财产安全至关重要。地震等地质灾害往往是突发的，较难准确预测，但做好灾前准备也能够在一定程度上减少人员伤亡和财产损失。以地震为例，震前准备主要包括准备应急救援包 ( 图 6.18)，牢记地震撤离路线和附近应急避难场所位置，经常参加地震演习活动，树立防震意识等。\n一旦发生自然灾害，应按照预先设计好的逃生路线进行撤离。若洪涝来袭,应尽量向地势高的地方逃生。当地震发生时，如条件允许，应及时、有\n图 6.18 应急救援包中的主要物品序地撤到安全地带。如遭遇泥石流，应向垂直于泥石流前进方向的山坡转移。如不能逃脱或被掩埋,要尽可能地进行自我保护,并寻找合适的时机和方法进行自救或向他人求救。如对别人进行救助,也要时刻注意保护自己和被救者。\n自然灾害过后，还需要提高警惕，防患于末然。例如，洪灾过后，应做到不吃洪水浸泡过的食物,要喝煮沸后的水,人住前对房屋进行全面消毒,待电器干燥后再使用。再如,地震发生后往往还有余震,不可立即返回家中,要远离危墙、广告牌、电线杆等危险区域，等余震过后再作打算。\n(1) 活动\n## 了解身边的应急避难场所\n应急避难场所（图 6.19）是城镇供人们㧶避自然灾害的场所。这里能保障基本生活需求并配有一定功能设施。应急避难场所一般布设在城镇空旷地带。\n1. 利用电脑、手机等工具,在网络地图上查找身边最近的应急避难场所。2. 若所在地区建设了应急避难场所,查找从学校或居所前往应急避难场所的最佳路线。3. 若所在地区没有应急避难场所,请选择附近你认为合适的应急避难场地，并说明理由。\n图 6.19 应急避难场所指示牌\n## 第四节\n## 地理信息技术在防灾减灾中的应用\n图 6.20 北斗用户机“・12”汶川地震摧湼了当地的交通、通信设施，地震灾区瞬间成为信自孤岛，外界无法及时得知受灾情况，这使得救援工作无法顺利开展。约8小小时后，首批武警官兵到达地震重灾区，并使用北斗用户机（图 6.20 ）实时传递灾情，这是地震重灾区发出的第一束生命急救电波。北斗用户机是一种什么设备？它通过什么渠道传送灾情?\n## 遥感技术\n遥感技术是利用装在航空器 (如飞机、高空气球) 或航天器 (如人造卫星 ) 的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术（图 6.21)。\n与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术具有探测范围大，获取信息速度快、周期短、信息量大，受地面条件限制少等优势，能够实现地物信息的实时、动态监测。\n图 6.21 卫星遥感技术原理示意运用遥感技术,可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程 (图 6.22),进行准确的预报、预警;能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围 (图 6.23),并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。\n2013 年 10 月，第 23 号强台风“菲特”在我国福建沿海登陆。“风云二号”气象卫星实时监测了“菲特”的行进过程。图 $\\mathrm{a}$ 拍摄于 10 月 5 日 20 时，台风“菲特”已经逼近我国东部沿海;图b 拍摄于 10 月 7 日 3 时 30 分，台风正影响浙江和福建大部分地区。\n图 6.22“风云二号”气象卫星对台风“菲特” 进行监测\n北川是汶川地震灾情最为严重的地区之一。遥感影像显示,地震导致北川县城及其周边地区多处出现滑坡和泥石流，道路、房屋被掩埋，河道被堵塞。这为抢险救灾提供地理信息支撑。\n图 6.232008 年 5 月 14 日四川北川县城遥感影像\n## 全球卫星导航系统\n全球卫星导航系统是一种地理信息技术，它利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航。\n全球卫星导航系统主要由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和信号接收系统（用户部分）三部分组成,能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间,适用于陆地、海洋、航空和航天,具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。\n目前,全球卫星导航系统有我国的北斗卫星导航系统 （图 6.24 )、美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统和欧洲的伽利略卫星导航系统。\n全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。利用安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备,可以进行精确定位,帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时,发出求救信号,及时报告位置和受灾情况,有效缩短救援搜寻时间。例如,北斗卫星导航系统在汶川地震救援中发挥了重要作用。\n我国的北斗卫星导航系统由 35 颗轨道卫星组成卫星星座,集卫星定位、短信报文、精密授时于一体,能够高效、快捷地实现信息传递。\n图 6.24 北斗卫星导航系统模型\n## 地理信息系统\n地理信息系统是对地理数据进行输人、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统 (图 6.25 )。利用地理信息系统的空间查询与分析功能,可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析 ( 图 6.26)。\n在防灾减灾领域,地理信息系统利用遥感技术、全球卫星导航系统等提供的地理数据,进行自然灾害动态监测、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。\n图6.25 地理信息系统的基本功能\n地理信息系统以图层为基础。图层用图形、符号、文本等描述某个主题的数据,如道路、村庄、河流等。这些图层可通过位置叠加组合在一起，不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。例如，将雨量站图层与行政区图层进行叠加，可以获得雨量站在行政区的分布信息。\n| 行政区代码 | 1 | 2 | 3 |\n| :--- | :---: | :---: | :---: |\n| 雨量站个数 | 5 | 15 | 13 |\n图 6.26 地理信息系统的空间叠加分析\n## 温州灾害监测预警信息系统\n温州灾害监测预警信息系统,利用雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、遥感影像等信息进行叠加分析，可实现对灾害的预报预警（图 6.27)。\n图 6.27 温州灾害监测预警信息系统展示图 a 中点状符号表示雨量站。雨量站的颜色不同，表示查询时段（2015 年 9 月 29 日 8 时一9 月 30 日 8 时）降水量不同。\n图 b 中三角形符号表示水位站。查询时段 $(2015$ 年 9 月 29 日 21 时）有水位站的水位超过了警戒水位,系统发出预警\n## 活动\n利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响\n2010 年 8 月 7 日 22 时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降雨持续 40 多分钟,雨量达 97 毫米,引发特大泥石流。\n1. 对比灾害前后的卫星遥感影像 (图6.28 ),在灾后图中勾勒出泥石流的范围。2. 如果估算泥石流冲毁的住宅数量,还需要哪些信息?3. 完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能?\n图 6.28 甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星遥感影像\n## 6. 本章要点\n1. 自然环境的异常变化造成人员伤亡、财产损失、自然资源与环境破坏等,形成自然灾害。2. 我国常见的气象灾害有洪涝、干旱、台风、寒潮等;常见的地质灾害有地震、滑坡、泥石流等。3. 一种自然灾害可能引发多种灾害，产生更为严重的后果。4. 防灾减灾工作主要包括灾害监测、灾害防御、灾害救援与救助、灾后恢复等多个方面。5. 面对自然灾害,掌握自救与互救措施至关重要。6. 遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统等地理信息技术在防灾减灾中发挥着显著作用。\n## 问题研究\n## 救灾物资储备库应该建在哪里\n建立救灾物资储备库是自然灾害应急救援的重要措施,能减少灾害损失,保障受灾群众的基本生活。作为世界上自然灾害最严重的国家之一,我国建设救灾物资储备库是十分必要的。那么,我国的救灾物资储备库应该建在哪里呢?\n对这一课题的探究，建议采用以下思路。\n## 知识拓展\n资料 1 中国重大自然灾害点位分布\n图 6.29 近百年中国重大自然灾害点位分布\n## 资料分析\n1. 我国自然灾害的分布具有哪些特征?2. 列出我国常见自然灾害的分布范围。\n## 资料 2 我国中央救灾物资储备库\n截至2016年年底,我国已建 18 个中央救灾物资储备库,分别位于北京、天津、沈阳、哈尔滨、合肥、福州、郑州、武汉、长沙、南宁、成都、昆明、拉萨、渭南、兰州、格尔木、乌鲁木齐和喀什。为实现“自然灾害发生 24 个小时之内,受灾民众得到初步救助，确保受灾民众有饭吃、有衣穿、有干净水喝、有临时住处、有病能得到及时治疗” 这一基本目标，国家将继续进行救灾物资储备库建设。\n资料分析\n已建的中央救灾物资储备库分布有什么特点?\n## 资料 3 中央救灾物资成都储备库\n西南地区地貌结构复杂，是我国的地质灾害多发区。\n中央救灾物资成都储备库是我国库容最大、自动化程度最高、应急能力最强、管理最现代化的中央救灾物资储备库。这个储备库辐射西南地区,总占地面积 10 公顷,总有效库容 3.7 万立方米,拥有近万个货位,储备了帐篷、棉被、棉衣裤等救灾物资和冲锋舟、橡皮艇、救生圈、发电机、挖掘机等应急救援工具。\n## 资料分析\n1. 为什么将成都建设成为我国最大的救灾物资储备库?2. 你所在的省级行政区域有没有救灾物资储备库?如果有,查找该储备库的地点,并了解其物资储备情况。如果没有,请给出选址建议。\n## 对策和建议\n结合图 6.29,体会已建的中央救灾物资储备库的分布规律,并对拟建中央救灾物资储备库的选址提出合理建议。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":196,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC5lVbj_NFzfG0aY"},"content":{"kind":"string","value":"第一章\n高中体育与健康课程的学习,特别是选项学习的形式,不仅为同学们展示体育才能提供了舞台,还为同学们发展核心素养搭建了平台。认真上好体育课和积极参加体育锻炼将有助于同学们提高体育实践能力，发展运动爱好和专长,促进相互之间的交往与交流,养成健康文明生活方式,形成良好的体育品德。\n通过本章学习,你们将进一步认识体育与健康课的作用,了解体育与健康课程的学科核心素养,知道如何根据学校的安排进行选项和学习。\n# 学习目标\n1. 知道高中学生的身心发展特点。2. 了解上好体育与健康课的意义。3. 知道体育与健康课程的学科核心素养。4. 能够合理地选择运动项目进行选项学习。\n## 学习情境\n在高一新学期开始的时候,王老师向同学们介绍了高中阶段\n实施选项教学的安排。根据学校体育与健康课程实施计划,每个学生不仅要完成体能和健康教育两个必修必学模块的学习,还要根据学校开设运动项目的情况,自主选择 1~3 项运动项目进行学习。对此,同学们都非常兴奋,各自思考所喜欢或擅长的运动项目并相互交流。\n王老师继续介绍说,高中体育与健康课不仅要满足同学们的体育兴趣和爱好,还要着力发展同学们在运动能力、健康行为、体育品德三个方面的素养，帮助同学们树立社会主义核心价值观，使同学们成为有理想、有本领、有担当的时代新人,为同学们在高中毕业后适应社会生活和个人职业发展奠定身心健康发展的基础。\n听了王老师的介绍,同学们开始认真思考体育对于个人成长的作用和价值。\n## 学习思考\n1. 在高中体育与健康课的选项学习中,你最想选学哪几个运动项目?2. 你认为高中体育与健康课会给你的生活和学习带来哪些影响和促进作用?\n## 3. 在进行选项学习时,应如何合理地选择运动项目?\n## 第一节\n上好高中体育与健康课的意义\n经过小学和初中阶段的学习,同学们对体育与健康课已经有了一定的体验和认识,你知道体育与健康课对人的身心全面发展有什么作用吗?\n## 一、高中学生的身心发展特点与体育与健康课学习\n儿童少年身高、体重增长曲线 ( 根据2014年全国学生体质健康调研数据制作 )\n体育与健康课是实现立德树人目标的重要载体，对于促进学生综合素质和核心素养的发展有着重要的意义。你知道体育与健康课对促进高中学生的身心发展都有哪些作用吗?\n高中学生的身体形态和机能继续向着成熟状态发展，生长发育缓慢增长,表现为身体更加强壮,特别是力量素质有了进一步发展，体能和运动能力接近成人水平。在这一时期，如果身体得到充分的钗炼，不仅能有效地发展体能和运动能力，还能为青年、中年甚至老年的健康奠定坚实的基础。\n高中学生的脑和神经系统的发育也基本成熟,思维能力和智力水平接近成人，自主、自立意识发展迅速,对自然界和社会有了比较全面的看法;但有时会出现急于求成、对困难和挫折认识不足、情绪波动、灰心丧气等情况。\n## 学习提示\n毛泽东在《体育之研究》中曾写道,“体者，载知识之车而寓道德之舍也”。可见身体的发展是人的综合素养提高的物质基础和前提，而体育与健康课是促进身心全面发展，增进道德修养的重要载体。\n高中学生的社会性需要也在迅速发展，表现为产生了结交朋友、参加社团活动的强烈愿望，并对自己今后的志向有了初步的思考和规划，对理想和信念有了更深人的探索和追求。\n认真上好体育与健康课,积极参加体育锻炼和各种形式的体育竞赛活动，不仅能使大脑获得更充足的营养物质和氧，消除神经紧张和脑疲劳,提高学习效率,还能够增强自尊自信,培养奋勇争先的进取意识,促进个性和思维的发展,提高团结合作的意识和沟通能力,养成不怕失败的坚强意志品质和乐观向上的人生态度,塑造坚定的理想信念和社会责任感,这将为同学们的成长奠定良好的基础。\n## 二、体育与健康课是提高学科核心素养的主要途径\n高中体育与健康课的学习是提高运动能力、培养良好健康行为习惯、发展体育品德的重要途径。你知道这三个方面学科核心素养的内涵和表现形式吗?\n## ( 一 ）运动能力\n运动能力是体能、技战术能力和心理能力等在身体活动中的综合表现，是人类身体活动的基础。运动能力分为基本运动能力和专项运动能力。\n速滑弯道滑行\n吸烟有害健康宣传\n## (二 ) 健康行为\n健康行为是增进身心健康和积极适应外部环境的综合表现,是提高健康意识、改善健康状况并逐渐形成健康文明生活方式的关键。塑造自主自律的健康行为也是《“健康中国 2030”规划纲要》的重要内容之一。\n## (三) 体育品德\n体育品德是指在体育运动中应当遵循的行为规范以及形成的价值追求和精神风貌，对维护社会规范、树立良好的社会风尚具有积极作用。\n运动能力、健康行为和体育品德集中体现了体育与健康学科的独特价值和作用,同时这三个方面又是内在关联、相互影响的,每个方面有以下表现形式。\n体育与健康学科核心素养\n北京奥运会上姚明与对方队员握手致意\n## 第二节\n## 高中体育与健康课选项学习指导\n高中体育与健康课将按照模块进行教学。你知道总共有多少个模块，可以选择哪些项目进行学习?\n## 一、高中体育与健康课程结构\n在高中三年的体育与健康课程中,同学们需要修完 12 个模块,获得 12 个学分,并达到相应学业质量才能获得毕业资格。这 12 个模块又分为 2 个必修必学模块和 10 个必修选学模块。\n思考与讨论\n你喜欢什么运动项目?这个项目属于哪一运动技能系列?\n## 如何进行选项\n进行选项学习,首先要明确选项的目的。必修必学的内容是对全体学生学习体育与健康课程的共同要求,必修选学则是为了同学们能够形成运动爱好和专长以及个性发展的需要。选项学习有利于同学们加深对运动的体验和认识,形成爱好和专长,养成坚持体育锻炼的习惯,为终身体育奠定基础,从而进一步提高体育与健康学科核心素养。根据学校所开设的运动项目模块,同学们在选择时应从以下几方面考虑。\n## 兴趣与需求\n选项学习时,结合自己的运动兴趣和体育需求来选择运动项目进行学练,能够更有效地调动学习的主动性和积极性,促进运动水平的提高。\n## 运动基础\n选项学习时,应根据自己的运动基础,充分考虑不同运动项目对体能和技战术水平等方面的要求,有针对性地选择运动项目进行学习和锻炼。\n## 健康水平\n选项学习时,要全面了解自身的健康水平和身体机能状况,科学、合理地选择运动项目进行学习,以达到预防伤病、增进健康、提高运动能力的目的。\n## 知识窗\n爱因斯坦曾经说过：兴趣是最好的老师，真正有价值的东西，并非仅仅从责任感产生,而是从对客观事物的爱与热忱产生的。\n## 学习提示\n健康状况较差的同学可以组成跨班级、年级的康复班（组）或矫治小组,有针对性地设计学习与锻栋内容。\n## 发展专长\n运动专长能够充分展示同学们的体育才能,提升自己自信,帮助同学们更深刻地理解体育运动的内涵,充分发挥体育健身、愉悦身心、促进人际交往的作用,并为终身体育奠定坚实的基础。运动专长的形成和发展需要经过长期、刻苦的磨炼,需要有恒心、有毅力。只有这样，同学们才能不断提高,最终形成“一技之长”。\n总之,同学们在进行选项学习时,应在客观条件允许的基础上,根据个人兴趣爱好,充分考虑健身性和发展专长等因素,选择适当的运动项目,不断提高运动技能水平。\n第二章\n科学发展体能\n体能是指人体各器官系统的机能在身体活动中表现出来的能力。发展体能,不仅是提高体育活动能力的重要因素,而且与个人的健康密切相关。良好的体能是体育与健康学科核心素养的重要表现之一，是个人过健康文明生活的物质基础。\n通过本章的学习,你将学会正确评估自己的体能状况,并掌握基本的科学钗炼方法,这将帮助你获得强健的体媿,为当前和今后的学习、生活和工作奠定基础。\n# 学习目标\n1. 了解体能对发展运动能力和形成健康行为的促进作用。2. 了解国家学生体质健康标准测试的要求和作用。3. 能根据体能锻炼原则,结合自身特点制订体能锻炼计划。4. 掌握发展各项体能的基本锻炼方法,并通过实践提高体能水平。\n## 第一节\n认识体能\n你知道发展体能对促进健康和提高运动能力有什么作用吗?应如何评价体能，制订体能钗炼计划呢?\n## 一、发展体能对身体健康的促进作用\n健康的身体需要以一定的体能为基础,保持良好的体能,对于人们保持健康、提高学习效率、参与娱乐和休闲活动、过积极有活力的生活有着重要意义。\n3. 遗传。遗传提供了体能发展的可能性,但仍要科学锻炼才能有效提高和发展体能。4. 饮食。保持平衡膳食是增进健康和促进体能的重要因素。\n## 二、增强体能是发展运动技能的基础\n体能是人体运动能力的构成因素,与运动技能的学习和表现关系密切，良好的体能有助于表现出人类的“更快，更高，更强”。不同的体能对增进健康和发展运动技能的作用各有侧重,但有些体能是互为基础、互相促进的。要完成一项技术常常需要多种体能作为基础,同学们应该全面发展各项体能,从而更好地学习和运用运动技能，形成运动专长。\n## 灵敏性\n是指人体在复杂条件下，快速、准确、协调地变换身体姿势和运动方向并随机应变的能力。如运用足球变向过人技术时就需要具备一定的灵敏性才能成功。\n## 速度\n是指在单位时间内，全身或身体的任一部位从一个位置快速移动到另一个位置的能力。如足球运动员带球从中场迅速移动到前场就涉及动作速度和位移速度。\n5. 锻炼。积极锻炼能发展体能,并延缓体能的衰退。\n## 平衡\n是指人体在相对静止状态或动态条件下维持身体姿势稳定的能力。如足球守门员扑出后仍能保持特定的姿态接球。\n## 爆发力\n是指在极短时间内人体克服阻力的能力。如足球运动员临门一脚时常常会产生强大的爆发力,将球以最快的速度踢出。6. 残疾。身体残疾会限制某些体能的发展,但残疾者仍可能在其他体能上保持较高水平。7. 疾病。在患病或疲劳状态时很难发挥出良好的体能,此时应充分休息。9. 焦虑和压力。过大的压力会引发焦虑,影响体能的发挥,但运动能减缓焦虑和压力。8. 物质滥用。吸烟、饮酒及其他物质滥用都会导致体能下降，并损害健康。10. 环境。环境会对体能与健康产生相应的影响。如闷热的天气和高海拔环境都会降低人体体能。\n## 三、《国家学生体质健康标准》介绍\n同学们必须参加的国家学生体质健康标准测试是对每个学生个体体能状况的评价。同学们在准备和参加测试时,应明确以下几点:\n- 通过测试可以了解自身体能发展的基本情况，这与每个人的健康和身体活动能力都密切相关;- 应在积极锻炼、全面发展体能的基础上参加测试;- 测试时应遵守相关要求,认真对待,不得弄虚作假;- 测试成绩是自身锻炼的结果和新的起点,是设定锻炼目标和自我评价的重要依据。\n根据2014年修订的《国家学生体质健康标准》,高中学生的体质健康评价指标共有 7 项。\n《国家学生体质健康标准》的评价指标与权重 (高中阶段)\n| 评价指标 | 权重 | 体能维度 | 你的成绩 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 体重指数 $($ BMI $)$ | $15 \\%$ | 身体成分 | |\n| 肺活量 | $15 \\%$ | 心肺耐力 | |\n| 50 米跑 | $20 \\%$ | 速度 | |\n| 坐位体前屈 | $10 \\%$ | 柔㓞性 | |\n| 立定跳远 | $10 \\%$ | 爆发力 | |\n| 引体向上 (男)/1 分钟仰卧起坐 $($ 女 $)$ | $10 \\%$ | 肌肉耐力 | |\n| 1000 米跑 $($ 男 $) / 800$ 米跑 $($ 女 $)$ | $20 \\%$ | 心肺耐力 | |\n注：体重指数 $(\\mathrm{BMI})=$ 体重 $(\\mathrm{kg}) /[\\text { 身高 }(\\mathrm{m})]^{2}。$\n国家学生体质健康标准测试的学年总分由标准分与附加分之\n某同学的国家学生体质测试不及格,他认为体能水平影响因素众多,而且仅与个人生活有关,不应该作为毕业的必备条件\n个人体能水平的高低与个体的健康和社会的发展有什么关系?请提出你的想法,并与同学一起讨论。和构成,标准分由各单项指标得分与权重乘积之和组成,满分为 100 分,附加分是对成绩超过100 分的加分指标进行加分,满分为 20 分，合计 120 分。高中阶段的加分指标,男生为引体向上和 1000 米跑,女生为 1 分钟仰卧起坐和 800 米跑,各指标加分幅度均为 10 分。等级评定时,总分 90.0 分及以上为优秀,$80.0 \\sim 89.9$ 分为良好,60.0 79.9分为及格,59.9 分及以下为不及格。\n你的国家学生体质健康标准测试成绩是多少，处于哪一等级?请根据上述内容查表计算。\n请根据你的体能测试结果,尝试设定高中一年级的体能锻炼目标，并选择相应的锻炼项目:\n锻炼目标：；锻炼项目：\n## 四、体能锻炼的原则\n## ( 一 ) 针对性原则\n锻炼过程中，锬炼者应根据自身特点和锻炼目的等因素，合理选择锻炼内容，设定锻炼的预期强度。\n- 根据锻炼者的身体条件以及气候等因素来安排锻炼的内容、手段、方法和强度。例如,体能较差的同学在开始锻炼时,应该采用较低的练习强度。- 根据锻炼目的来安排锻炼内容和强度。例如,为了提高立定跳远的能力,就应该多采用发展下肢爆发力的练习,在练习手段上要注意保持较快的动作速度。\n( 二）全面性原则\n人体是一个完整的有机体,各器官、系统的功能以及各项体能相互影响、相互制约、相互促进。高中学生处于身体发育的重要时期，在体育锻炼过程中应采用多种钗炼手段全面发展各项体能，促进身体全面、协调发展。\n## （三）超负荷原则\n在进行体育锻炼时，采用比以往更大的运动负荷，可以使机体承受更大的运动刺激，打破原有的平衡，产生新的适应，从而不断提高运动能力。随着体能水平不断提高,要达到更高的水平，就需要付出更多的努力进行锻炼。\n( 四) 循序渐进原则\n进行体育锻炼时，应根据自己的体能、技能等实际情况以及锻炼目标，科学合理地增加运动负荷。运动负荷增加过慢会限制体能的发展和提高，增加过快则可能难以完成或引发损伤。\n## （五）经常性原则\n人的各项体能都具有“用进废退” 的特点,要想取得良好的锻炼效果，必须持之以恒，“一曝十寒” 式的锻炼往往收效甚微，只有坚持有规律地锻炼,才能不断提高体能水平,增进健康。\n## 五、体能锻炼计划的制订与实施\n体能锻炼计划的制订包括以下步骤：\n## 知识窗\n什么是运动处方\n运动处方是针对参加体育锻炼者或康复锻炼者,根据其健康情况和体能水平,特别是心血管机能水平，以处方的形式制订的系统化、个性化的健身方案。通常包括运动方式、运动强度、每次持续时间、运动频率、运动总量和注意事项等内容。\n1 需求分析，设定目标\n制订体能锻炼计划应根据体能锻炼的基本原则,结合个人的锻炼情况、体能水平、技术水平、性别、兴趣爱好、项目特点等因素来确定锻炼目标。对于高中学生来说,还要根据国家学生体质健康标准的测试成绩和选项学习运动项目的需要来确定锻炼计划的目标。\n2 确定绦习动作和绦习㞣式\n根据锻炼目标选择适宜的力量练习、柔㓞性练习、有氧练习或其他形式的练习。例如,以发展立定跳远成绩为目的的体育锻炼可以选择蹲跳起、挺身跳、连续跳深等练习来发展所需的体能。\n制订具体的锻炼计划时,需要考虑锻炼的频次、强度和持续时间等因素,使体育锻炼更有针对性和实效性。如果是间歇性练习，还要考虑间歇时间。\n## 频次\n指在一个周期内,如一周中进行身体钗炼的次数。不同的体能对于锻炼的次数要求不同,柔㓞性的练习要求每天进行,而发展力量的练习隔天进行一次即可。根据有关要求,同学们应当坚持每天锻炼 1 小时。\n强度强度是发展体能的关键,过高或过低都难以达到预期的效果。对于有氧运动来说,常用心率来控制强度,一般以保持在 $65 \\% \\sim 90 \\%$ 最大心率强度为宜。对于力量练习来说，多采用负荷的重量、组数、每组的重复次数来控制强度。\n## 持续时间\n指每次练习的时间。例如,采用有氧练习来降低体脂、改善身体成分时,每次锻炼时间应持续45 分钟或更长的时间才能取得较好的效果。在力量练习中,持续时间则对应每组的重复次数和组数。\n取得锻炼效果的关键是落实,在锻炼过程中应严格遵守锻炼计划,并在锻炼过程中加强自我评价,根据评价结果适当修订锻炼计划并坚持锻炼。经过一段时间,如半个学期、一个学期或一个学年之后，再次进行评价，检查锻炼效果。\n## 案例分析\n## 制订体能锻炼计划\n(1) 分析自己的国家学生体质健康标准的测试结果,确定自己的体能状况,找出需要进一步发展的方面：\n(2) 根据测试结果和所选专项确定锻炼目标。\n远期（学年）目标:\n近期（八周）目标：\n（3）可以采用的锻炼手段和方法有: (1);(2)\n(3);(4);(5)\n(4) 确定每项锻炼内容的频次、强度和持续时间。\n频次:\n强度：\n持续时间：\n（5）进行锻炼时的其他注意事项：\n(6) 练习八周后的体能测试安排:\n在按计划实施体能锻炼计划时，还要特别重视在锻炼前进行充分的准备活动，在锻炼后进行有效的放松。\n准备活动又称为“热身活动”,合理的热身活动能增强神经系统的兴奋性,提高局部肌肉温度和血流量,降低肌肉和㓞带的黏滞性，并有助于预防运动损伤。在不引起疲劳和具备充足体能储备的前提下,准备活动的最大心率应接近正式练习时的最大心率。\n准备活动一般分为两部分:\n1 一般性准备活动\n首先可进行 5 分钟左右的中低强度有氧运动，如快走、慢跑、跨步跳等，随后采用拉伸练习或低强度的专项动作继续热身，应达到微微出汗的程度。2 专门性准备活动\n包括结合项目特点进行全身及重点部位的动态拉伸练习，采用专项技术动作进行递增强度的练习，为钗炼和竞赛作好心理和身体上的准备。放松活动能促进血液回流，加速消除代谢产物，使剧烈运动后的身体机能逐步恢复常态，是体育锻炼后的“积极性休息”。\n放松活动可采用缓慢的放松跑或走，以及动作舒缓的徒手操,随后进行静力性的主动拉伸练习。此外,还可以进行意念放松,有意识地使自己的身心进人放松状态\n常见的静态拉伸和动态拉伸练习方法参见本章第四节。\n## 知识窗\n研究表明，与静态拉伸练习相比，动态拉伸练习对促进随后的运动表现效果更好，更适合于热身活动\n## 第二节\n## 发展肌肉力量、肌肉耐力和爆发力\n你知道力量练习使肌肉力量增加、体积增大的原理是什么吗?高中学生该如何发展肌肉力量、肌肉耐力和爆发力呢?\n## 一、发展肌肉力量、肌肉耐力和爆发力的原理\n## （一）肌肉的特点与力量练习\n人体共有 600 多块肌肉,每块肌肉都由若干肌纤维组成,它们在神经系统的支配下，通过收缩和舒张来完成身体的各种活动。随着社会生产力的发展,虽然强壮的肌肉不再是人类生存和进行生产劳动的必要条件，但肌肉力量对于保障健康，过积极文明、充满活力生活的作用越来越重要。\n一般来说，通过力量练习可以使肌纤维横截面积增大，动员更多的肌纤维同时参与收缩,从而提高肌肉收缩能力,并使整块肌肉体积增大，也更加结实。在力量练习最初的1~2个月,随着越来越多的肌纤维被动员,力量的增加会达到一定程度,而后将通过肌肉壮大来继续增强肌肉力量。由于发展体能离不开肌肉的活动,因此力量练习也是发展其他各项体能的重要方面。骼，带动身体完成相应的动作\n## ( 二 ) 力量练可的强度控制与铰炼效果\n发展肌肉力量、肌肉耐力和爆发力的关键是按照相应的练习要求,对抗阻力,反复练习,促使肌肉收缩特性发生相应的变化和发展。力量练习的锻炼效果主要是由练习时所采用的强度和重复次数来决定的。力量练习的强度通常用所负荷的重量或最大力量的百分比来表示。\n对于高中学生来说,进行力量练习应保持每周 $2 \\sim 3$ 次，大强度练习后至少间隔一天，以使肌肉有充足的时间来消除疲劳,保证每次力量练习达到较好的效果。不同锻炼强度和组数的力量练习效果\n| 练习效果 | 强度 (\\%最大力量 $)$ | 每组次数 ( 次 $)$ | 组数 | 间歇时间 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 发展最大力量 | $\\geqslant 85$ | $<6$ | $2 \\sim 6$ | $2 \\sim 5 \\mathrm{~min}$ |\n| 发展爆发力 | | | | |\n| 单次用力项目 | $80 \\sim 90$ | $1 \\sim 2$ | $3 \\sim 5$ | $2 \\sim 5 \\mathrm{~min}$ |\n| 多次用力项目 | $75 \\sim 85$ | $3 \\sim 5$ | $3 \\sim 5$ | $2 \\sim 5 \\mathrm{~min}$ |\n| 肌肉体积增大 | $67 \\sim 85$ | $6 \\sim 12$ | $3 \\sim 6$ | $30 \\mathrm{~s} \\sim 1.5 \\mathrm{~min}$ |\n| 发展肌肉耐力 | $\\leqslant 67$ | $\\geqslant 12$ | $2 \\sim 3$ | $\\leqslant 30 \\mathrm{~s}$ |\n注：根据Gregory G.Haff,Travis N. Triplett,Essentials of Strength Training and Conditioning ( 4th Edition ) 中有关资料整理而成\n## （三）力量练可的锻栋要素\n发展肌肉力量的关键是让肌肉对抗一定的阻力反复练习。同学们进行力量练习时可根据锻炼目的，充分利用现有条件，结合力量练习中各锻炼要素的变化，采用适当的形式进行练习。\n个人徒手练习：利用自身体重的练习,如引体向上、俯卧撑等\n使用器械的抗阻练习：如利用杜铃、哑铃、壶铃、组合器械等进行练习\n## 二、力量练习的方法\n力量练习的针对性非常强,一般可针对胸部、肩背部、腹部、上肢、下肢等分别进行。以下介绍几种徒手或利用哑铃、杜铃进行的力量练习。\n## （一）发展胸部肌肉力量的钘炼方法示例\n练习 1 卧推杜铃\n练习2 仰卧飞鸟\n练习 1 直立哑铃侧平举\n练习2 俯卧挺身\n练习 3 杜铃俯身划船\n练习 4 引体向上\n练习 1 仰卧起坐\n## (三) 发展腰腹部肌肉力量的镎炼方法示例\n练习2 负重体侧屈\n练习3 仰卧举腿\n## 知识链接\n## 力量练习顺序的原则\n-先练多关节动作,再练单关节动作。\n-先练大肌肉群,再练小肌肉群。\n- 先练薄弱部位，再练优势部位。\n-先练难度大的动作,再练难度小的动作。\n-上下肢一起练习时，先练腿部动作，再练上肢动作。\n-推和拉、屈和伸的动作交替,左侧肢体和右侧肢体的动作交替。\n（四）发展上肢肌肉力量的锻炼方法示例\n练习 1 小杜铃 (或哑铃) 弯举\n练习2 仰姿臂屈伸\n练习 3 小杠铃 (或哑铃) 颈后屈伸\n（荲）发展下肢肌价力量的锻栋方法示例\n练习1负重半蹲\n练习 3 腿部伸展\n练习2负重提踵\n## 力量练习的安全注意事项\n1. 循序渐进，不可盲目加大负荷量。2. 练习前要充分热身,练习后都要进行放松。3. 练习前应检查所用器械是否安全可靠，所用杜铃片是否锁紧。4. 利用杠铃等器械自由力量练习时应有人进行保护或帮助。5. 练习时应集中注意力,严禁嬉笑打闹。\n在肢体发力的瞬间,核心区肌群共同收缩,使腹压骤然升高,整个核心区变成一个坚固的“刚体”，这不仅有利于完成技术动作,还能保护腰椎\n## 知识窗\n进行稳定球练习时应选择适宜大小的球，练习者可坐在球上，以大腿呈水平状态为宜。此外,由于在球内气压较低时练习难度较大，因此刚开始练习时球内充气宜保持充足状态。\n| 身高 | 球的直径 |\n| :---: | :---: |\n| 1.75 米以下 | $45 \\sim 55$ 厘米 |\n| $1.78 \\sim 1.90$ 米 | $55 \\sim 65$ 厘米 |\n| 1.90 米以上 | $65 \\sim 75$ 厘米 |\n## 三、认识核心区\n传统的力量练习大多针对单一的肌肉或肌肉群。近年来的研究认为,发展核心区的力量和稳定性对于技能的提高有着重要的作用。一般来说，核心区是指膈肌以下，盆底肌以上，由腰椎、骨盆和䯔关节所围成的区域，并包括附着在它周围的神经、肌肉、肌腱和骨骼。有时，根据运动实践的需要，也可扩展到整个躯干部位，被称为“大核心区”。核心区是人体的中间环节，是连接上肢和下肢的枢纽。\n核心区的肌肉大体上可分为浅层的大肌肉群和深层的小肌肉群,前者主要起到加速发力的作用,后者主要起到使脊柱和其他骨䯏保持稳固和相对稳定的作用。核心区既是四肢完成某些技术动作的“发力源”，如游泳划水、排球跳起扣球等动作，也是某些技术动作中传递动量并持续发力加速的重要部位,如推铅球、网球发球等动作。\n## 体验即察\n研究发现，高水平网球运动员发球过程中有 $54 \\%$ 的力量来自于核心区。也就是说,大约有一半的力量并不产生于上肢,而是来自于下肢和核心部位肌肉的收缩,这些力量通过核心部位的整合和传递,最后与上肢力量一起汇集成发球的合力。\n请你在做类似动作（如推铅球、丘乓球正手攻等）的时候体验一下，你是否也能将下肢及核心区的力量汇集于出手的一刹那，通过有意识地进行核心区的发力，你能否提高动作的速度和效果。\n## 四、核心区力量及稳定性的练习方法\n针对核心区的整体性练习常常被统称为“核心区练习”。对于高中学生来说,练习形式有以下几种:\n- 采用小负荷或自身体重进行静力性稳态练习;- 采用侧向、斜向和扭转形式的动力性练习;- 借助专门的器械,如稳定球等进行的不稳定状态下的力量练习。\n核心区练习一般不采用较大的负荷，因此相对较为安全，但是在不稳定状态下进行练习时，仍要注意循序渐进，要在有一定基础的前提下进行练习。高中学生进行不稳定状态练习时应有人保护,练习时要避免用力过猛、过快,在练习过程中要充分感受对身体动作的控制，时刻注意保持平衡。\n（一）静力性稳态练习示例\n平板支撑\n们撑楳\n殿楳\n## ( 二 ）动力性练习示例\n仰卧屈体交替收腿\n仰卧摆腿\n实心球“伐木动作”组合\n（三） 不稳定状态下练习示例\n稳定球俯卧撑\n稳定球仰卧屈体\n稳定球俯卧挺身\n## 第三节\n发展心肺耐力与改善身体成分\n你知道发展心肺耐力和改善身体成分的锻炼方法有哪些相似之处?有哪些不同之处?\n## 一、发展心肺耐力的原理和锻炼方法\n心肺耐力体现了人体摄取氧、运输氧和利用氧的能力。通过有氧练习发展心肺耐力,提高心脏、肺和肌肉的功能,不仅能提高运动能力,还能预防某些心血管疾病。进行有氧练习也需要控制运动的强度、持续时间和频率等。\n合理地进行有氧练习能增进健康,选择自己感兴趣且符合自身体质健康状况和运动经验的运动项目将使锻炼效果更佳，并且更容易坚持下去。请同学们根据自己的爱好和实际情况，参考下表选择锻炼方法。\n发展心肺耐力的锻炼方法\n| 体质健康状况和运动经验 | 建议选择的锻炼项目特点 | 建议项目 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 体质较弱 } \\\\ \\text { 较少参加体育锻炼,运动 } \\\\ \\text { 技能水平较差 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { - 运动强度便于控制 } \\\\ \\text { ・能量消耗较低 } \\\\ \\text { •不太需要运动技能 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text {-快走、远足、走跑交替、慢跑 } \\\\ \\text {-慢跳绳 } \\\\ \\text {-跑步机、踏步机 } \\\\ \\text {-八段锦、五禽戏、广场舞 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 体质一般 } \\\\ \\text { 有时参加体育锻炼 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { •运动强度能够被控制在较 } \\\\ \\text { 稳定的范围 } \\\\ \\text { •需要一定的运动技能 } \\\\ \\text { •项目动作不断重复 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { •跑步、游泳、自行车 } \\\\ \\text { •滑冰、轮滑、越野滑雪 } \\\\ \\text { •健美操、体育舞蹈 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 体质较好 } \\\\ \\text { 经常参加体育钗炼,能承 } \\\\ \\text { 受剧烈运动 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text {-运动强度有明显波动 } \\\\ \\text { •需要一定的运动技能 } \\\\ \\text { •能持续一段时间 } \\\\ \\text { •有一定的对抗性和趣味性 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text {-高强度间歇性练习 } \\\\ \\text { •乒乓球、羽毛球、网球、篮球 } \\\\ \\text { 足球 (注：采用这些项目锻炼时 } \\\\ \\text { 应降低对抗性，避免强度过大) }\\end{array}$ |\n发展心肺耐力的练习对于强度、持续时间、频次和运动方式都有一定的要求,具体如下:\n- 强度: $65 \\% \\sim 90 \\%$ 最大心率 ( 最大心率可用 220 减年龄推算 );- 持续时间 : $20 \\sim 60$ 分钟；- 频率：每周 $3 \\sim 5$ 次；- 运动方式：包含有大肌肉群参加的持续性有氧运动或较高强度的间歇性练习。\n练习一段时间后,可根据个体情况及锻炼目标逐渐增加锻炼时间或强度，改变运动方式。\n## 䅁例分析\n## 发展心肺耐力的有氧锻炼计划\n1. 自我评价：国家学生体质健康标准中的肺活量、1000 米跑 (男)、800米跑（女）都是评价心肺耐力的直接或间接指标。如果你的评价结果是优秀或良好,请你坚持锻炼加以保持;如果评价等级不及格,你就应该加强这方面锻炼。请填写你的测试成绩,并在括号中注明评价等级: 肺活量: ( $);1000$ 米跑（男）: );800 米跑 (女):\n2.根据自己的体质健康状况和兴趣爱好，选择发展心肺耐力的有氧锻炼项目:\n第一选择:\n第二选择：\n第三选择:\n3.根据自己的年龄来计算最大心率: ( 最大心率 $=220-$ 年龄 ),靶心率下限: ( 靶心率下限 $=$ 最大心率 $\\times 65 \\%$ ),靶心率上限: ( 靶心率上限＝最大心率 $\\times 90 \\%$ )。\n4.按计划进行锻炼,并自测锻炼前的安静心率:，热身运动时的心率:\n运动过程中的心率: ( 注意：应尽量保持在靶心率范围内),放松阶段及之后的心率:\n5. 将运动过程中的心率按时间顺序连起来,应与下图的曲线相类似。\n说明：右图描述的是在典型的有氧持续性练习过程中心率的变化趋势。首先是进行 5~10 分钟的热身活动,心率从安静值不断升高达到靶心率的下限;然后持续 20~40分钟的有氧钗炼,通过控制锻炼强度使心率保持在靶心率的区间内;锻炼结束时要进行放松活动，心率逐渐回落至安静心率。\n对于采用间歇性练习或强度有波动的锻炼项目,心率曲线会上下波动，但整体应在靶心率范围内。\n6. 坚持每周锻炼 3~5次。\n7. 注意事项：刚开始进行锻炼或原来的体能基础较差,则应采用靶心率的下限作为标准进行锻炼,经过一段时间后再适当提高锻炼的强度。\n## 知识窗\n过胖的危害\n1. 体形臃肿，易导致关节损伤。2. 动作迟缓,运动能力下降\n3.易患高血压、冠心病、糖尿病、代谢综合征等\n4. 手术时易引起并发症。\n过瘦的危害\n1. 体形瘦弱,可能存在营养不良。2. 体力较差,容易疲劳。3. 体脂较少,寒冷环境中身体内部的热量散失较快。4. 内脏的防震及保护效果差。\n阅读并分析右表,请根据你的锻炼体验指出发展心肺耐力和控制肥胖的锻炼要求有何异同:\n(1)\n(2)\n(3)\n## 二、改善身体成分的原理与方法\n身体成分是反映胖瘦的重要指标。当人体从饮食中摄人的能量少于所消耗的能量时就会导致消瘦，反之就会导致肥胖。\n现代社会中人们整体活动量减少，摄人食物中糖脂比例偏高，很多国家和地区出现了肥胖率上升的问题,并造成慢性非传染性疾病的不断增多。通过改变生活方式,将控制饮食与锻炼相结合，做到少吃多动可以有效地改善身体成分，达到增加肌肉、减少体脂的效果。\n## （一）控制肥胖的营养学乎段\n1. 定时定量进餐，避免因过度饥俄而过量进食。2. 根据实际情况酌情采取分餐制，根据个人情况合理安排每餐摄人量。3. 严格控制高脂高热量食物（如油炸食品等）的摄人。4. 减少在外聚餐,避免因就餐时间过长而增加食物摄人量。5. 多摄人纤维素含量较高的食物 (如魔芋类食品等),增加饱腹感。\n更多的营养学方法请参见第四章第二节。\n## （一）直接消耗脂肪的铢炼方法\n运动生理学研究表明,在运动时保持中低强度,延长持续时间,就能充分利用身体中的脂肪分解供能。可以采用与发展心肺耐力相类似的锻炼方法,并降低强度,延长持续时间来改善身体成分。\n发展心肺耐力和控制肥胖的锻炼要素对比表\n| | | 发展心肺耐力 | 控制肥胖 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 靶心率 | 男 | $130 \\sim 180$ | $110 \\sim 140$ |\n| (次/分) | 女 | $125 \\sim 175$ | $105 \\sim 135$ |\n| 持续时间 | 男 | $\\geqslant 20$ | $\\geqslant 45$ |\n| 分 | 女 | $\\geqslant 20$ | $\\geqslant 45$ |\n| 锻炼频率 | 男 | $3 \\sim 4$ | 7 |\n| (次/周) | 女 | $3 \\sim 4$ | 7 |\n注：本表中的靶心率数据主要针对成年人,高中学生可参考。\n## （三）高强度间歇性练习\n高强度间歇性练习 ( HIIT ) 是提高运动能力的重要练习手段,在专业运动训练中已广泛使用。研究发现,这种练习除了能发展无氧运动能力,也能够提高心肺耐力,改善身体成分,还能节约锻炼时间,因此也逐渐被广泛应用于大众健身领域。\n## 开展高强度间歇性锻炼的流程和建议\n2 设计方案\n每次练习内容和程序:\n（1）热身活动 5~10 分钟，强度由低到中等;\n(2) 完成 1 组 1 分钟的高强度的\n1 认知\n了解进行高强度间歇性练习的益处和要求。练习 ( 约最大强度的 $90 \\%$ ),练习内容为高强度有氧练习或力量性练习;\n(3) 完成 1 组 1 分钟的低强度的间歇恢复 (约为最大强度的 $10 \\%)$,练习内容为快走、慢跑或拉伸练习等;\n(4) 总共完成 10 次练习与间歇恢复,耗时 20 分钟。如果采用力量练习,每次钗炼的部位应有所变化,使全身肌肉都得到锻炼;\n( 5 ) 放松活动 $2 \\sim 5$ 分钟,强度由低到中等。\n## 启动练习\n根据自身情况合理安排练习频次,并逐渐提高,最终达到每天锻炼。\n4 営试与调整\n尝试不同的 HIIT 练习内容和手段，根据自身锻炼目标和兴趣确定练习方案,并合理安排练习与间歇恢复的时间。\n5 变化练习形式\n尝试一些变化,以保持练习兴趣和动力。如将练习安排在室内或室外，在音乐中练习，或寻找同伴共同练习。\n## 注意事项\n无论是提高练习强度或增加新的练习动作都可能增加运动伤害的风险,应量力而为,循序渐进。\n由于该方法的强度较大,练习者应具备一定的锻炼基础，在练习过程中要注意控制好强度，预防运动损伤。高中学生应在教师的指导下尝试进行练习。\n## 练习・体验・测评\n以下这五个步骤将帮助你更好地改善身体成分，请尝试使用。\n-明确目标：设定明确的近期和远期体重控制目标，并请同学或亲友监督。\n- 合理摄入: 根据有关营养和能量摄入要求合理安排饮食,三餐定时定量。- 增加消耗：抓住机会多活动，如少坐多动、进行专门的体育锻炼等。- 运动放松：在情绪不佳或过于紧张时避免过量摄入食物,而是采用体育活动来调节或放松。\n-自我评估：记录每周的饮食和锻炼情况，每周结合体重变化进行自我评估。\n## 第四节\n## 发展柔㓞性\n年龄增长导致的柔㓞性下降会限制人的活动能力,适度的拉伸练习能延缓柔㓞性的衰退发展柔㓞性有哪此练习方法?柔㓞性与健康和运动技能的发挥有哪些关系呢?\n## 一、柔㓞性与拉伸练习\n人的一举一动都会牵涉到不同关节部位的柔㓞性。柔㓞性一方面取决于关节本身结构所决定的活动范围和幅度,另一方面取决于跨过关节的肌肉、肌腱、㓞带等软组织的伸展能力。拉伸练习不能改变前者,但能使后者得到明显的提高,并延缓其随年龄增长而出现的衰退。\n## 二、拉伸练习的方法\n拉伸练习主要有 4 种，静态拉伸、动态拉伸、弹震式拉伸和本体感觉促进拉伸 ( PNF)，其中较常用的是前两种。静态拉伸的练习要点\n| 目标 | 要求 |\n| :---: | :---: |\n| 强度 | $\\begin{array}{l}\\text { 尽量拉伸到最大活 } \\\\ \\text { 动幅度 }\\end{array}$ |\n| 频率 | $\\begin{array}{l}\\text { 每次放松活动时进 } \\\\ \\text { 行,或每天一次 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 持续时间 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 动作到位后持续 } 10 \\\\ \\text { 秒以上,但不超过 } \\\\ 90 \\text { 秒 }\\end{array}$ |\n| 次数 | $\\begin{array}{l}\\text { 每个拉伸练习重复 } 2 \\text { - } \\\\ 4 \\text { 组 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 动作 } \\\\ \\text { 方式 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 针对身体各部位的 } \\\\ \\text { 静态拉伸练习 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 注意 } \\\\ \\text { 事项 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 应避免出现尖锐的 } \\\\ \\text { 酸痛或木麻木的感觉 }\\end{array}$ |\n## （一）静态拉伸\n良好的柔㓞性不仅是身体健康的重要体现,也是有效改进和发挥动作技术的基础，还能够预防运动损伤。\n大腿后群肌肉的柔㓞性和有效放松能预防和减少肌肉拉伤\n## （二）动态拉伸\n动态拉伸时关节的活动幅度并不是最大的,因此较为安全。动态拉伸通常会涉及身体的大部分关节和部位,并且常常与专项动作相结合。下面介绍几种新颖而有趣的动态拉伸方法,供同学们在体育锻炼和准备活动时选择使用。\n前踢腿走\n单腿站立转䯔\n动态拉伸的练习要点\n| 指标 | 要求 |\n| :--- | :--- |\n| 强度 | $\\begin{array}{l}\\text { 达到或超过通常的 } \\\\ \\text { 活动范围 }\\end{array}$ |\n| 频率 | $\\begin{array}{l}\\text { 每次热身活动时进 } \\\\ \\text { 行 }\\end{array}$ |\n| 持续 | $\\begin{array}{l}\\text { 拉伸到位后保持 } 1 \\sim \\\\ \\text { 时间 }\\end{array}$ |\n| 秒 | |\n| 次数 | 每组拉伸 $5 \\sim 10$ 次 |\n| 动作 | 结合专项动作特点 |\n| 方式 | 的动态拉伸练习 |\n| 注意 | $\\begin{array}{l}\\text { 始终保持动作在可 } \\\\ \\text { 事项 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 空范围内,并尝试加 } \\\\ \\text { 快速度,加大幅度 }\\end{array}$ | |\n## 第五节\n发展反应、平衡、协调、灵敏和速度\n## 知识窗\n很多体育比赛中，快速反应能力常常能帮助参赛者取得优势,占得先机,甚至获得胜利。\n中国优秀短跑运动员苏炳添在第 32 届奥运会男子 100 米跑半决赛上取得了 9.83 秒的成绩,打破了亚洲纪录，反应时为 0.142 秒。发展反应、平衡、协调、灵敏和速度有哪些共同的练习方法,又有哪些各自独特的练习方法?\n## 一、发展反应时的原理与练习方法\n反应时通常是指从感知到发起一个动作所需要的时间,有时也称“应答时”。人的感知觉包括视觉、听觉、触觉和本体感觉等，因此反应时可分为视觉反应时、听觉反应时等。一般人反应最快的时期是在 19岁左右。\n很多发展灵敏、速度能力的体育游戏和球类练习都能有效地发展反应能力，如听口令变换动作的练习，两人互相模仿对方动作的练习等。下面介绍两种发展反应时的游戏,供同学们选择使用。\n## 移动中互传实心球\n两人一组,面对面站立并保持一定的距离,采用胸前传球的方式互传实心球,接球后迅速判断同伴的位置并传球,传球后自主决定向左或向右横向滑步。看哪一组成功传接球的次数最多\n2 保持方形\n用 4 个雉筒摆成边长 10 米的正方形,两人站在相邻的两边上,1 名练习者站在正方形中间并保持面对其中 1 人,侧对另 1 人。在两边上的人可沿边线自由移动,中间的练习者随之移动,使自己与前两人及相邻的雉筒 $\\mathrm{A}$ 始终保持为方形。练习 10 秒后,休息 $20 \\sim 30$ 秒调换角色。\n受试者坐在桌前,前臂放在桌面上,手伸出桌面,拇指和食指成准备捏拢的姿态,另一人将一把 20 厘米或更长的直尺坚直放在测试者的手指处,直尺的零刻度与拇指上沿相齐。受试者注视直尺,直尺被释放下落时用拇指和食指尽快捏住尺,看谁捏住直尺的刻度数最小。你能否依据直尺的刻度将相应的反应时估算出来?\n手眼反应时测试\n## 二、发展平衡能力的原理与练习方法\n平衡能力是保持健康生活和完成技术动作的重要基础,可分为静态平衡和动态平衡,无论完成何种技术动作,保持身体的平衡都是基本的前提条件。静态平衡是指身体不动时,维持身体某种姿态一段时间的能力，如单足站立等；动态平衡是指身体在空间移动时，仍能控制身体姿态并进行其他活动的能力，如在滑冰、游泳、踢足球等动作过程中保持身体平衡。人体可通过视觉、位觉和动觉来感知身体的不同状态，进而调节相应肌肉的紧张程度,保持平衡。\n发展平衡能力一方面要提高神经系统感知身体姿态和调节肌肉紧张程度的能力，另一方面要发展相关肌肉的耐力和协同控制能力。常见的发展平衡能力的练习方法有：单腿站立、燕式平衡等静态平衡练习，以及双腿提踵下蹲、原地跳起单脚落地、双脚足跟或足尖走等动态平衡练习。本章第二节所介绍的核心区力量练习也是发展平衡能力的有效手段。\n下面介绍两种发展平衡能力的游戏,供同学们选择使用。\n## 1 合作站立\n两人背靠背坐在地上,同侧胳膊相互交叉，相互支撑站起，身体完全舒展，双脚不准移动，看看能坚持多长时间。\n单腿下蹲摸脚\n单腿支撑站立，双手叉腰，缓慢下蹲，用支撑腿对侧的手触摸支撑脚，保持单腿支撑的同时抬起上身,重复触摸练习。也可以在身体周围放置若干标志盘进行触摸练习。优秀的传统体育健身项目太极拳能改善平衡能力，是发展平衡能力的有效锻炼方式之一研究表明，我国\n## 知识窗\n## 三、发展协调能力的原理与练习方法\n## 知识窗\n协调性较高的人学习新动作时通常会更快一些，更加得心应手，并能够高效、准确地完成各种较复杂的动作,而动作不协调常常会导致动作失误、失效。协调的动作是人类生活的基础,协调性体现在体育活动中,常常表现为动作灵活,体位、体态和各肢体动作控制适当,动作变化时机把握准确等。人体的运动过程通常包括有身体各环节的动作的顺序、动作的节奏、动作的时长,如果能将三方面调和一致，共同运作，那么就能协调地完成动作。运动中的协调能力可分为神经协调、肌肉协调和动作协调三部分。\n要发展协调能力,可从以下四个方面着手:\n克服肌肉不合理的紧张,发展合理用力能力。学习技术动作时可 1 先进行慢速、低强度、分解动作的练习,集中注意力体会用力顺序和相应肌肉的用力感觉,然后再加快速度进行完整动作练习。\n加大难度进行训练。在舞蹈、健美操、武术等项目学习和练习中,逐步增大动作的复杂程度。例如,将下肢动作从原地踏步变为后踢腿跑动作等;或者将动作的音乐节奏从每 10 秒 20 拍提高到每 10 秒 22 拍。\n提高对空间定向、距离感知和时间感知能力的练习。例如，通过栏架走跨钻练习来感知栏架的高度和距离。\n栏架走跨钻练习\n非对称绕肩、跨步跳、后退跑和利用绳\n4 梯进行的发展灵敏能力的练习都能有效地发展协调能力。\n## 四、发展灵敏性的原理与练习方法\n在对抗性体育比赛中，参赛者表现出的灵敏性常常是赢得优势或取胜的重要因素。灵敏性是多种体能，包括反应、速度、协调、爆发力的综合表现。因此,发展灵敏性的练习常常表现为某一项或多项体能练习的整合。\n灵敏性还与所掌握的运动技能有关,运动技能掌握得越丰富、越准确,所表现出来的灵敏性就越强。在排球、羽毛球、乒乓球等球类项目中,都有特定的移动步法使参赛者能迅速移动到适宜的位置击球。一般来说,步法技术越熟练,移动越快,表现出来的灵敏性也就越好。想一想，这些项目的移动步法有什么异同?\n灵敏性练习一般包括启动、移动、急停、变向等几个过程，可通过线路跑练习 (如“8 ” 字绕环跑、“$Z$ ” 字形跑等),跨跳练习\n知识窗\n灵敏性完全是由遗传所决定的吗?\n遗传确实对灵敏性有很大的影响,主要表现在神经功能、肌纤维类型和四肢长度等方面。但对于普通人来说，坚持有针对性的锻炼必然会在原有基础上得到明显的提高和发展。(如十字象限跳、六边形跳等),利用标志物的折返和变向跑练习,以及绳梯练习等来发展灵敏性。下面再提供几种练习方法供同学们选用。练习时应选择干净平整的地面和较开阔的区域,保持注意力高度集中。\n1 只边形跳\n设置一个边长约为 0.5 米的六边形,练习者站在六边形的中心处,听号令后按顺序从各边用双脚跳出并跳进,每次都要跳回起始位置，看谁最先完成。\n2 转身冲刺跑\n站立式起跑后疾跑至 5 米、10米处完成 $360^{\\circ}$ 转身后继续冲刺跑，在 15 米处向左或向右冲刺 10 米。\n## 变化练习\n在 10 米处转身后,由教师给出指令确定 15 米处转身冲刺方向;\n在第一、第二次转身后分别用左手、右手触地后再起跑。\n## 五、发展速度能力的原理与练习方法\n结合上图想一想,速度能力与哪些体能相关?\n## 兴练习提示\n速度练习最好安排在身心状态较佳、精力充沛的时刻进行,当人体感觉疲劳时,神经系统的兴奋性下降，练习效果较差。\n摆臂看似简单，但它能帮助你在疾跑中保持平衡，提高速度在体育运动中，速度包括反应速度、动作速度和移动速度三种形式。反应速度与反应时密切相关,动作速度既包括单个动作的速度,还涉及重复性动作的频率。移动速度是指单位时间内身体向特定方向快速位移的能力,一般包括快速启动能力、加速能力、最大速度和速度耐力等方面。在篮球、羽毛球等非周期性的球类项目中还需要发展减速能力。\n在国家学生体质健康标准测试中,50 米跑是反映速度能力的重要测试指标。你的成绩如何?你知道该如何提高 50 米跑的成绩吗?要想提高速度能力,可以从以下几方面着手：\n## 发展反应、力量和爆发力等体能\n发展快速反应能力、提高下肢的力量和爆发力能够为提高 50 米跑的成绩、发展速度能力奠定基础。在跑的练习中可以用上坡跑来发展下肢力量,用多种形式的起跑来发展跑的反应速度。\n## 重复练习\n2 练习密度达到或者超过 $85 \\%$ 最大强度的重复练习能促进最大速度的发展,但练习时间要短,一般不超过 30 秒;间歇时间要适当,特别是体能较差的同学每次间歇时应充分休息,以确保下次练习的强度。\n## 提高步频和步幅\n加快步频和增大步幅是提高跑速的关键因素。通过发展柔㓞性有 3 助于提高步幅,发展灵敏性可以提高动作速度,提高步频。此外,牛引跑、下坡跑等练习方式都有助于提高步频和步幅。\n下坡跑练习（示意图）\n## 改进运动技能\n掌握正确的动作方法是提高速度的关键,在跑的练习中,不仅要关注腿部动作,还要重视摆臂动作和身体姿态。可以通过摆臂练习、小步跑、后蹬跑、加速跑等专门练习来改进跑的运动技能。\n## 提高放松能力\n在肌肉全力收缩后迅速放松不仅能减少能量的消耗,促进能量物质的再合成,同时还能减少其他正在收缩肌肉的阻力,降低肌肉拉伤的概率。这项能力需要在发展速度的练习中反复练习,形成习惯。超等长练习又称为“增强式力量练习” 或“伸缩复合练习”,其特点是在练习过程中肌肉被动拉长后迅速进行主动收缩,通过这种练习能有效地发展爆发力,提高动作速度。很多运动技术都包含类似的过程,如跳远起跳时的缓冲蹬地过程。因此,超等长练习对\n跳远的落地缓冲起跳过程掌握运动技术有一定的促进作用。\n由于超等长练习的强度较大，以下练习请在教师指导下进行。练习时应选择适宜的场地,保持正确的动作方法,尽量提高动作速度,并注意安全,把握好练习的量和强度,避免受伤。\n交替分腿蹲跳\n交替蹬箱跳起 (箱高30 45 cm )\n双脚“Z\" 字形蹦跳\n双手转体抛实心球\n跳深接前跳 (箱高 $30 \\sim 45 \\mathrm{~cm}$ )\n斜体俯臣撑快速推起\n## 第六节\n形体练习与健身\n获得健美的体形是很多人进行体能练习的目的之一,你是否也希望在坐、立、行的时候能显示出活力和自信?通过专门的形体练习不仅能塑造舒展、挺拔、健美的体形,养成良好的身体姿态,而且还有助于发展体能,你想来练一练吗?\n## 一、认识形体练习\n形体在日常生活中一般称为“身材”，主要是指日常情况下身体所表现出来的外部形状和身体姿态。形体练习能够塑造良好的体态,使人获得形体美、姿态美、动作美和气质美,并增进健康。\n形体练习中身体各部位的拉伸练习、重心移动过程中的身体姿态控制练习,以及持续对抗较轻阻力的练习,对发展柔㓞性、核心区稳定性、平衡能力以及提高相应部位的力量耐力都有较好的效果，同时也能达到塑形和健身的效果。\n## 二、形体练习的方法\n## 名人名言\n发展体育运动，增强人民体质\n一一毛泽东\n提高水平,为国争光\n一邓小平形体练习的主要方式包括各种的徒手练习，如徒手体操、身体姿态操、韵律操等,还包括采用不同器械的练习,如把杆、弹力带、踏板等。以下分别介绍徒手的站立姿态、行走姿态的练习，利用把杆进行的下肢和躯干的拉伸练习，以及弹力带阻抗练习。如果你还会其他钗炼效果不错的形体练习的方法,可以与同学一起分享。\n## （一）形体姿态组命练习\n不仅在练习中要学会始终保持良好的身体姿态,而且还要把这种对身体姿态的控制迁移到日常生活中。经过练习，你的身体姿态一定会更加健美。\n预备\n5\n6\n2\n7\n8\n2 行走姿态组合练习\n1\n4\n2\n6\n## 练习提示\n1. 初学时,可对镜练习,有效调整身体姿态和体位，规范臂型、手型和下肢的动作。2. 学会腰部发力,保持立腰展胸的姿态。可先掌握下肢屈伸、前后移重心的动作,然后再进行上下肢配合的完整动作练习。3. 行走姿态练习时,腿保持伸直,学会从踝关节发力，高起踵，收腹挺腰。4. 行走姿态练习一般为直线行走,也可沿方形、圆形行走或八字斜线行走,向前的行走姿态练习熟练后可进行后退的行走姿态练习。\n## （二）扶把拉伸练习\n利用把杆可以有效地进行发展躯干和下肢柔㓞性的练习,并提高身体平衡能力和控制力,培养良好的身体姿态和动作协调性。\n1 下肢拉伸练习\n## 练习提示\n1. 单 (双) 手轻扶把杆,重心保持在支撑腿上,避免撑把杆、拉抻把杆等错误动作。2. 下肢拉伸练习时按照先左后右的顺序,依次完成：前压腿、侧压腿、后压腿、前踢腿、侧踢腿、后踢腿练习和波浪伸展练习。每个动作根据自身能力练习2 4个八拍或更多。3. 压腿时，腿充分伸直,头、手牵引躯干向远处伸展并匀速下压，用力拉伸腿部㓞带和肌肉。侧压腿时充分开胯,脚背膝盖向上。4. 踢腿时,大腿发力，脚背绷紧，快速上踢，同时收腹挺腰，腿有控制地回落。5. 躯干拉伸练习时,发力点应在被拉伸部位。注意保持手臂伸直,头、手带动上体向远伸展,重心保持在两垠之间。被拉伸部位出现明显的酸胀感。\n前踢腿\n侧压腿\n侧踢腿\n后压腿\n后踢腿 2 躯干拉伸练习\n肩胸拉伸\n躯干侧拉伸\n躯干后拉伸\n身体波浪伸展\n## (三) 弹力带阻抗练习\n通过利用弹力带进行的形体练习,不仅会让你的形体更加健美、有力,而且还能发展相应部位的力量及核心区稳定性,试一试以下这些动作，练习熟练后，你能把他们串联成一个组合练习吗?\n1\n4\n5\n7\n8\n10\n2\n3\n## 练习提示\n1.根据自身选择不同弹性 (厚度) 的弹力带进行锩炼。\n2. 练习时，弹力带接触身体区域越大，越有利于控制带的稳定性。3. 练习时,应明确动作的发力部位，缓慢匀速地拉长，有控制地复原回位。当弹力带被拉长时,用力部位应有明显的阻力感。4. 随着运动能力和练习水平的提高，可通过增加钗炼频率、练习时间、动作重复次数,以及增加弹力带负荷等方式,逐渐增加绦习的量与强度。5. 练习后应注意进行肌肉的拉伸和放松。\n# 第三章\n培养体育品德\n教育家蔡元培曾经说过,“完全人格,首在体育”,而清华学子也认为“无体育不清华”。你知道他们为什么会这么说吗？体育将不同肤色、不同背景的民族和人群凝聚在一起,逐步形成共同遵循的体育行为规范、价值追求和精神风貌,这就是体育品德。提倡和弘扬体育品德对个人的发展，对人类的文明和社会的发展都有积极深远的影响。对于高中学生来说，体育品德的培养重点是勇于进取、遵守规则和形成社会责任感。\n## 学习目标\n1. 知道体育精神的含义,在体育学习和实践过程中培养积极进取的体育精神。2. 知道体育道德的含义,在体育学习和实践过程中树立正确的体育道德观念,自觉遵守体育规则。3. 知道体育品格的含义,在体育学习和实践过程中建立具有强烈社会责任感的体育品格。\n## 学习情境\n在班级足球联赛上，高一(8)班的足球队已经连败 6 场，队员们都很沮丧,甚至有人萌生放弃最后一场比赛的念头。面对低落的士气,队长坚定地说:“参加比赛不仅仅是代表我们自己,更是为了全班的荣誉,虽然现在比赛成绩不佳,但输球不输人。下一场比赛,无论输赢,只要比上一场踢得好,踢出我们的水平,那就是胜利。放弃比赛就等于承认我们是懦夫。假如不想留下遗憾和后悔,就让我们共同努力,做打不倒的勇士。”\n队长的话鼓舞了全体队员,大家精神抖擞,进行了认真的准备。而在比赛现场,高- (8) 班同学都来观赛,在全班同学的助威声中,高一（8）班的足球队员拧成一股绳,在场上奋力奔跑、拼抢，相互补位，一度占据了场上的主动 …… 虽然最后以平局结束,但高一 - 8 ) 班足球队员却如同打了胜仗一般，在喜悦中相互拥抱、祝贺。所有人都是志气满怀,信心十足,作为打不倒的勇士,他们相信在下一届的比赛中一定会书写高一(8) 班的辉煌。\n## 学习思考\n1. 如果你所在的队伍也面临着比赛的困境，你会如何去激励队友鼓起勇气，顽强拼搏?\n2.高一(8). 班足球队展示出的永不放弃的拼搏精神,对你的学习生活有哪些启示?\n3. 你在学习、生活和锻炼中是否也遇到过挫折和困难,你是如何应对的?请把你的感受与同伴分享。\n## 第一节\n体育精神\n生活中重要的不是凯旋而是奋斗,其精髓不是为了获胜而是使人类变得更勇敢、更健壮、更谨慎和更落落大方。\n一顾拜旦\n你知道什么是体育精神吗?高中学生应该如何培养和发扬体育精神呢?\n## 一、什么是体育精神\n体育精神是随着体育活动而产生，结合人类的认知水平和思想意识发展，最终内化形成的价值观念。体育，尤其是体育比赛，具有很强的竞争性。在面对强大的对手时，优秀的运动员往往是全力以赴，用顽强的意志去拼搏和奋斗，追求卓越，最大限度地发挥自身的水平和潜能。在这个过程中,他们的行为表现出了自尊自信、勇敢顽强、积极进取和超越自我的体育精神。\n## 思考・讨论\n以“为国争光、无私奉献、科学求实、遵纪守法、团结协作、颂强拼搏” 为主要内容的中华体育精神是中华民族精神的重要组成部分,其核心在于发扬爱国主义、集体主义和艰苦奋斗的精神。请结合你的学习和生活，谈谈如何发扬中华体育精神，为自身的成长和塑造社会主义核心价值观奠定基础。\n体育精神是人类社会宝贵的精神财富。这种精神在生活和其他各项工作中常常表现为积极主动、自强不息的实干作风和不惧艰难、勇于探索的开创精神。这种精神不仅能促进个体成长,也是促进社会进步的重要推动力量。\n## 体验・感悟\n新中国体育发展历史上涌现了大量表现出体育精神的优秀运动员，他们的精神激励着人们奋进,促进社会的发展。例如,乒乓球运动员容国团说,人生能有几次搏;速滑运动员叶乔波忍受着严重伤病投入比赛,坐着轮椅凯旋;打不死、冲不垮、压不倒的中国女排以“五连冠” 向全世界庄严宣告中华民族崛起的信心和能力 ……\n请进一步了解我国优秀运动员所表现出来的体育精神，思考并与同伴交流：提倡这种自强不息、积极进取、颂强拼搏的体育精神，对于推动实现“中国梦”，体现以爱国主义为核心的民族精神、以改革创新为核心的时代精神有什么样的作用;作为一名高中学生,在实现“两个一百年”奋斗目标的历程中应发挥什么样的作用?\n## 二、怎样培养体育精神\n## (一) 提高认识，加强修养\n提高认识,要形成为理想、信念和既定目标奋力拼搏的主观愿望。要认识到“重在参与” 并不是对自己放松要求的借口，只有尽力去争取胜利，努力向“更快、更高、更强”目标挺进，不断超越自我,才能实现参与的价值。请利用榜样、名言来激励自己,对照自己，督促自己，找出差距，不断提高。\n## （二）明确体育铎炼和竞赛的目标并尽力达成\n明确的目标就如同航程中的灯塔,它指引我们前进的方向,也时刻激励着我们无论遇到什么困难都绝不轻言放弃。\n制定目标时要志存高远，为实现更高的比赛或锻炼目标而严格要求自己,不断超越自我;同时要注意将终极目标分解落实为“阶梯式” 的短期小目标，从而起到持续激励和自我督促的效果，鞭策自己不断克服困难，达到终极目标。\n## （三）积极参加有一定挑战性或难度的体育竞赛或体育活动\n顽强的意志品质既是体育竞赛中获得优秀成绩的保障,也是体育精神的重要方面。体育锻炼能够磨炼人的意志品质,不同的运动项目对培养意志品质和体育精神有着各自不同的价值。下面介绍几种运动项目的锻炼价值，同学们可进行实践和体验。\n| 项目特点 | 价值 |\n| :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 运动负荷较大、对抗性较强、具有 } \\\\ \\text { 挑战性的体育项目,如长跑、武术 } \\\\ \\text { 散打、支撑跳跃、跳高等 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 提高意志品质的坚㓞性,发展勇敢 } \\\\ \\text { 颁强、超越自我的体育精神 }\\end{array}$ |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 比赛情境不断变化的体育项目,如 } \\\\ \\text { 足球，丘丘球等球类项目 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 提高意志品质的果断性,发展积极 } \\\\ \\text { 进取、自尊自信的体育精神 }\\end{array}$ |\n## 亘学习提示\n请描述自己克服困难坚持体育锻炼的行为表现:\n## 第二节\n体育道德\n你知道什么是体育道德吗?高中学生应该如何提高体育道德呢?\n## 一、什么是体育道德\n## 知识窗\n奥运会运动员誓词\n我以全体运动员的名义,保证为了体育的光㭉和我们运动队的荣誉,以真正的体育道德精神参加本届奥林匹克运动会，尊重并遵守指导运动会的各项规则。\n体育道德是体育活动参加者共同遵守的行为规范,是在体育活动中调整和制约人们相互关系的行为准则。它是社会道德的一部分,也是个人的品德在体育活动中的行为表现。\n体育中的竞赛不是无序的竞争,而是在全体参与者诚信自律、共同遵守规则前提\n运动员犯规被红牌罚下下的公平竞争。凭借这一特点,体育竞赛以其独特的魅力吸引了大量的参与者,得到了最广泛的认可和关注。只有做到遵守规则、公平竞争,体育运动的参与者才能被人们所尊重和认可。也只有在公平竞争的体育比赛中,同学们才能更好地享受比赛的乐趣,提升运动能力，发展体育精神，塑造体育道德。\n## 思考‧讨论\n在体育比赛中,有的运动员希望通过非体育的手段来获取胜利,大多被发现而受到应有的惩罚。\n在 1904 年第 3 届奥运会马拉松比赛上,美国运动员弗莱德・洛兹在比赛途中乘坐汽车并首先到达了终点,但他不但没有获得金牌,还受到禁赛的处罚。\n在 1988 年第 24 届奥运会上,加拿大运动员本・约翰逊以 9 秒 79 打破男子百米世界纪录,但在 3 天后,他被证实使用了违禁药物,于是他的百米金牌和世界纪录被取消,并被禁赛两年。1993 年,他因再被查出使用了违禁药物而被终身禁赛,不光彩地结束了自己的体育生涯。\n请与你的同伴讨论: 在体育竞赛中,如果违反规则能够取得好的成绩和名次，获得荣誉，你会心存侥幸去尝试吗？\n其实人生如同体育比赛一样，如果中途作弊，弄虚作假，最后跑到终点也不是冠军,而那些凭借真才实干,通过坚持不懈的努力,最后一定会获得应有的荣誉。那么,应如何培养体育道德,并把这种品质应用到生活中呢?\n## 二、怎样培养体育道德\n(一) 提高对体育道德的认识，树立正确的体育道德观念\n提高对体育道德的认识,树立正确的体育道德观念,对形成和表现出良好的体育道德行为具有十分重要的作用。体育道德是在体育活动和体育比赛中逐步形成和发展起来的,只有对体育道德有正确而深刻的认识,树立正确的体育道德观念,才能识别哪些言行是不道德的,并以此规范和指导自己的言行。\n## 体验・感悟\n运动员在体育比赛中不仅要有锐意进取的精神，也要有以人为本的道德观念。在足球比赛中,当一方运动员受伤倒地需要治疗时,另一方常常会将球踢出边界来中断比赛，使得医务人员能及时入场诊治;而在恢复比赛后,控球一方也常会将球权交回给对方。就在这样的默契中,以人为本的精神得到体现和升华。\n结合以上事例或其他类似事件,与你的同伴讨论如何遵守体育道德，努力进取，追求卓越。\n（二）在体育比赛和游戏中遵守规则，在课堂学习中遵守纪律所有体育活动参与者都应该遵守体育比赛和游戏中的规则,自觉维护良好的体育比赛、游戏或学练的秩序。所有参与课堂学习的学生也都应该遵守课堂纪律。如出现违反比赛规则的行为,要做到态度诚实、讲诚信。这既是个人或团队良好作风的体现,也是尊重对方、尊重裁判、尊重师长的表现，是比赛、游戏和课堂学练顺利进行的保障。\n## 案例分析\n电视正转播一场足球比赛，白队队员运球突破红队队员的防守,眼看就要形成“单刀” 射门,红队队员从背后将对方队员钫倒。裁判鸣哨判红队队员犯规。针对这一现象,有人认为红队队员的做法虽然犯规,但对本队不失球有利;更多的人认为,红队队员从背后将对方队员铲倒,既违反了足球规则,也是不道德的体育行为。\n如果你是红队队员，你是否应该把遵守体育道德放在第一位,不故意伤害对方呢?请你进行分析判断。\n## 第三节\n体育品格\n你知道什么是体育品格吗?高中学生应该如何塑造良好的体育品格?\n## 一、什么是体育品格\n体育品格是指体育活动参与者在体育活动过程中表现出来的品性和品行,是人在体育活动中心理和行为模式的反映,每个人所具有的体育品格决定了他对体育活动中的事件会做出什么样的反应。体育品格主要包括文明礼貌、相互尊重、团队合作、社会责任感和正确的胜负观等。\n请你回想一下在你参与或观看的体育比赛中，有哪些事例体现了良好的体育品格,并与同学交流,形成共识。\n体育比赛不仅仅有竞争,还有合作、交往与共赢。对于同学们来说,参加体育比赛能够体验到竞争所带来的胜利与失败,这将促使同学们形成正确的胜负观,学会用正确的方式对待生活中的成功与挫折。特别是在集体项目的体育比赛中,每个成员都要明确自己的责任,要有担当意识,要为集体的目标而努力和奋斗。这将促使同学们具备社会责任感和团结奋斗的意识,形成集体主义和爱国主义的精神。\n## 案例分析\n从 20 世纪 80 年代的“五连冠” 到 2016 年再度夺取奥运会冠军，无论是在波峰还是在波谷，中国女排一直团结奋进、勇于拼搏、永不放弃，不断用行动诠释和丰富着中华民族精神和伟大时代精神结合而成的女排精神。这种精神是鼓舞中国人民团结一致、不畏艰难困苦、奋勇拼搏的宝贵精神财富。\n中国女排获得2016年里约奥运会排球比赛冠军\n讨论：这个案例体现了中国女排什么样的体育品格?你在高中学习生活中准备如何应对体育竞赛和生活中遇到的挫折?\n## 二、怎样培养体育品格\n（一）参加体育活动和比赛或观看体育比赛时遵守体育文明礼仪\n体育文明礼仪是人们在参加体育活动和比赛或观看体育比赛时所体现出的敬重、友善和友好的行为规范。例如,运动员在赛场上听到介绍自己时主动向观众挥手致意,观众在比赛中不起哄、不乱叫、不向场内扔东西、不鼓倒掌、不喝倒彩等。\n（二）在体育比赛和浛动中换位思考，促进相互理解和尊重\n在足球比赛中,如果进攻方人人都想打前锋,比赛会是什么情况?如果后卫在进攻时总是跑到前锋位置上,防守时不能及时回到后防线上或找不到自己要防守的人，这样的队员能与其他队员团结协作，共同战胜对手吗?在集体项目的竞赛中，全体队员要相互配合、互相弥补、互相理解、互相尊重并认真履行自己在比赛中的职责，这样才能完成团队目标。\n羽毛球运动员相互握手致意\n## 案例分析\n美国著名田径运动员杰西 - 欧文斯在1936年柏林奥运会跳远比赛的预赛中,两次踩线犯规。这时,德国运动员卢茨-朗主动帮助他放松心情,并在距离踏板几厘米处做了记号,这使他成功地完成了第三跳,进入决赛。在决赛中,卢茨 -朗首先打破奥运会纪录,但欧文斯发挥更为出色,赢得了冠军。此时,卢茨-朗立刻向他表示了祝贺,卢茨-朗伟大的胸怀和高尚的品格深深地感动了欧文斯。这两位不同肤色和国籍运动员之间的坦诚互助与友谊也成为奥运史上的佳话,并传颂至今。\n在高中阶段,你与同学将共同面临高考,每个人的学习时间都是宝贵的,当有同学需要你帮助时，你会如何应对呢?\n## （三）通过体育比赛和游戏建立责任感\n体育比赛和游戏都有相应的方法和规则，参与者都有遵守规则的义务和让比赛和游戏进行到底的责任，这就是社会责任感的具体体现。同时，要取得良好的比赛成绩和游戏效果，还需要参与者与团队其他成员团结协作。因此，在体育比赛和游戏中，不仅要遵守规则，还要善于与同伴合作，做到对自己负责，对同伴负责，对团队负责。\n实践证明，体育对人的身体与精神的均衡发展和对体育品德的养成是其他教育活动所无法代替的。在高中阶段积极体验体育的魅力,形成运动爱好和专长,塑造良好的体育品德,对于个人的终身发展将起到积极的作用。\n# 第四章\n塑造健康行为\n健康与人们所处的生活环境以及所选择的生活方式息息相关。同学们正值青春年华,又处于生长发育的重要阶段,应该把拥有健康的体媿作为一项基本的人生追求，把个人的健康目标与实现“健康中国”的目标相结合。在学习本章的知识、技能和方法的基础上，不断增强健康意识和能力，塑造健康行为，形成健康文明生活方式，为终生健康奠定基础。\n## 学习目标\n1.了解个体健康与社会发展的关系，养成健康文明生活方式。\n2. 初步掌握平衡膳食的有关要求，知道体育锐炼时的营养需求。3. 了解环境对健康的影响，养成关心环境的意识和社会责任感，能够选择适宜的环境进行体育锻炼。4. 掌握自我认识、人际交往、情绪调控等生活技能,了解体育运动对心理健康和社会适应的促进作用。5. 基本掌握体育锻炼的安全要求,了解常见运动伤病的紧急处理方法和紧急避险的要求。\n## 学习情境\n李莹进入高中后开始了住校的生活,她很勤奋,但又有些自卑,总担自己落后于人。她几乎将全部业余时间都投入学习中,常常不按时吃饭，而以各种笭食或西式快餐代替正餐,在室友们已经就寝之后，依然挑灯夜读。她时常萎靡疲惫,经常生病。学习成绩虽一度有所提高,但很快又止步不前。她的㥿夜也影响到室友们的休息,引起室友的不满。有几次,李匤的一些无心之错引发了激烈的争吵。李莹很伤心，也很迷茫。浸室内的“低气压”也使大家都无心学习，效率低下。\n作为室友,张妍主动站出来,倾听李莹的苦恼,并劝导她要合理安排作息，注重健康，并帮助她规划日程，和她一同就餐、学习。在张妍的提示下,李菷告别了零食和西式快餐,合理地安排一日三餐，她充分利用零碎、闲散时间进行学习,按时就寝,还坚持参加体育锻炼。而张妍作为李莹的榜样,也更加严格要求自己，两人的学习成绩实现了共同进步,寝宔也回归和谐。\n## 学习思考\n1.面对高中学习的压力,你有没有遇到过与李莹相似的困境?你会如何走出困境?\n2. 如果你身边的同学陷入和李莹相同的境遇,作为朋友，你会如何帮助他?3. 很多同学在高中都要开始住校生活,你会如何处理寝室的人际关系，营造良好的生活学习环境?\n## 第一节\n生活方式与疾病预防\n## 知识窗\n健康行为是体育与健康课的学科核心素养之一,高中学生养成健康行为的重点是钗炼习惯、情绪调控和适应能力。\n## 知识窗\n建设“健康中国” 的战略主题是“共建共享、全民健康”。\n健康对每个人的生活都极为重要,获得并保持健康是所有人共同的愿望。什么是健康?健康文明生活方式有哪些要求?个体的健康与社会发展有什么关系?\n对于个体来说，健康不仅是没有疾病或虚弱,而且是身体、心理和社会适应的完好状态。健康是每个人全面发展的必然要求和重要基础。\n对于社会来说，健康是社会进步、\n长跑爱好者跑过天安门经济发展的基础条件，实现国民健康长寿是国家富强、民族振兴的重要标志。《“健康中国 2030”规划纲要》指出,推进健康中国建设,是全面建成小康社会、基本实现社会主义现代化的重要基础。\n《“健康中国 2030”规划纲要》提出要强化个人健康责任,提高全民健康素养,引导形成自主自律、符合自身特点的健康生活方式,有效控制影响健康的生活行为因素,形成热爱健康、追求健康、促进健康的社会氛围。\n谈谈你对这段话的理解,想想如何落实这一要求,并与你的同学和家人进行交流。\n## 二、生活方式对健康的影响\n生活方式是指人们在一定社会文化、经济、风俗、家庭等因素的影响下而形成的一系列日常生活习惯和生活模式。行为表现为其具体外显，主要包括饮食、运动、睡眠、娱乐、消费、社会交往等。生活方式是影响青少年健康的重要因素。\n随着经济发展和人们生活水平提高,我国和世界上许多国家人口的健康问题发生明显改变,疾病谱和死因谱已经由传染性疾病为主转向慢性非传染性疾病为主,这种转变与人们的生活方式改变密切相关。\n| 危险因素 | 疾病 | | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | 心血管病* | 糖尿病 | 癌症 | 呼吸系疾病** |\n| 吸烟 | V | V | V | V |\n| 䣯酒 | V | | V | V |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 体力活动 } \\\\ \\text { 不足 }\\end{array}$ | V | V | V | V |\n| 肥胖 | V | V | V | V |\n| 血压升高 | V | V | | |\n| 血糖升高 | V | V | V | |\n| 血脂升高 | V | V | V | |\n从上表可以看出，吸烟、酗酒、体力活动不足、不合理膳食、肥胖、血压升高等均是心血管病、糖尿病、癌症和呼吸道疾病等慢性非传染性疾病的危险因素。例如,长期高糖、高脂肪、高热量、高盐的饮食可能会引发高血压、糖尿病、高脂血症;长期大量饮酒会损害肝脏的解毒功能，导致肝脏疾病;长期吸烟的人患肺癌、肺气肿、动脉硬化等疾病的可能性会增加;长期生活不规律的人患消化性溃疡的概率会大幅增加。虽然大多数慢性非传染性疾病发生在成年以后,但是导致这些疾病的不健康生活方式的养成却可以追溯到青少年时期。\n生活方式与传染性疾病防控也密切相关，生活方式中对卫生习惯的要求很多都是传染病防控的重要方面。此外,饮食、睡眠、运动和压力等因素也与人体免疫力的高低息息相关。有的青少年学生因生活和学习压力过大、生活不规律、长期睡眠不足、缺乏体育锻炼，免疫力低下，就可能成为结核病的易感人群。\n为了预防疾病,增进健康,高中学生应该提高健康管理的意识，培养健康的生活方式和行为，具体应该怎么做呢?\n左表为世界卫生组织发布的利用阶梯式监测方法对慢性非传染性疾病危险因素的监测结果 (资料来源: $\\mathrm{WHO} / \\mathrm{NMH} /$ $\\mathrm{CCS} / 01.01$，略有修改 )。\n*包括心脏疾病、脑卒中、高血压。。\n氺包括慢性阻塞性肺部疾病和哮喘。\n## 知识窗\n高中学生处于青春发育后期，身体发育已接近成熟，应注意学习相关保健知识,做自身健康的第一责任人。特别要注意以下几点:\n-合理膳食，保证充足能量供应\n- 规律作息，积极锝炼\n- 养成良好的卫生习惯。勤洗澡、勤换内衣褯；不用手挤痤疮 （青春痘）\n- 女生要掌握相关经期保健和乳房保健的知识\n知一信一行模式\n## 三、怎样培养健康行为\n根据“知一信一行” 模式，培养健康文明生活方式需要建立在学习和掌握健康知识、树立健康信念的基础上。高中学生应积极学习健康的知识与技能,不断增强健康意识和健康素养,提高健康管理的能力，据弃危害健康的行为,坚持健康文明的生活方式和行为习惯。\n## 四、倡导健康文明生活方式\n健康文明生活方式，是指有益于健康的习惯化的行为方式。根据 1992年世界卫生组织在《维多利亚宣言》中提出的健康的四大基石，以及《中国公民健康素养一基本知识与技能 (2015年版)》对青少年的要求，青少年健康文明生活方式包括以下四个方面: 合理膳食、良好的生活习惯和行为、心理平衡和科学锻炼。\n1. 食物多样、谷类为主\n2. 多食蔬果、奶类、大豆\n3. 适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉\n4. 少盐、少油、少糖\n5. 了解食物,学习言饪,提高营养科学素养\n6. 三餐合理,规律进餐,保持适宜体重\n7. 合理选择零食,足量饮水,不喝含糖饮料\n8. 不偏食节食,不暴饮暴食\n9. 不饮用酒和酒精饮料\n## ）良好的生活习惯和行为\n1. 合理作息,保证每天 8 小时睡眠\n2. 合理用眼，保护视力，避免长时间视屏活动\n3. 避免长时间上网、玩游戏等\n4. 从正规渠道获取生殖与性健康信息,避免发生性行为,抵制性骚扰、性诱惑和性暴力\n5. 养成自觉的个人卫生习惯和良好的卫生公德,如不随地吐痰、使用公符、打喷嗦和咳嗽时用纸巾或手肘部位遮掩口鼻\n6. 不吸烟，并倡导公共场所禁烟\n7. 远离不良嗜好，拒绝毒品\n## (三) 心理平衡\n1.正确认识和评价自己\n2. 积极应对日常生活的压力\n3. 高效率地学习和生活\n4. 提高调控情绪的能力\n5. 建立良好的人际关系\n6. 面对现实，适应环境\n## (四 ）科学锻炼\n1. 熟练掌握 1~3个项目的运动技能,并用于身体锻炼\n2. 每天锻炼 1 小时,每周参加 3 次中等以上强度的体育活动,并能带动身边人积极参加体育锻炼,持之以恒\n3. 锻炼方法有针对性,运动量适宜,运动负荷循序渐进\n4. 选择良好的体育场地、器材和设施,避免发生伤害事故\n5. 选择适宜的环境,避免在雾霾天、受污染的环境中进行锻炼\n高中学生这两项锻\n每周3 5 次有氧运动\n练习或有一定强度的\n球类等运动项目\n每天进行30 分钟以上的低强度身体活动，如快走、上下楼梯等\n## 五、疾病预防\n## （一）预防糖尿病等慢性非传染性疾病\n当前，我国慢性病患者基数仍在不断扩大，因慢性病死亡的比例持续增加，2019年因慢性病导致的死亡占总死亡量的 88.5\\%。预防慢性非传染性疾病，如预防糖尿病等需要从青少年做起。\n糖尿病及其并发症会对人的心脏、血管、眼睛、肾脏和神经造成损害，并增加过早死亡的风险。其中 2 型糖尿病与人体不能有效利用胰岛素有关，进食过多、体力活动不足导致的肥胖是引发 2 型糖尿病的重要因素。青少年时期的超重、肥胖更容易延续至成年期，增加成年后患糖尿病的发生风险。\n## 知识链挼\n2 型糖尿病的病因十分复杂，与遗传、环境和生活方式都密切相关。其中生活方式方面的因素有：久坐不动、缺乏体力活动、暴饮暴食、睡眠不足或睡眠质量差、吸烟、过量饮酒，以及生活事件造成的应激和压力过大等。由于这些生活方式造成的超重、肥胖、高脂血症等也是导致糖尿病的危险因素。\n体育锻炼能增强胰岛素的敏感性，提高胰岛素的利用效率，预防和减少糖尿病相关并发症。患有糖尿病的青少年应根据自身情况合理安排体育钗炼,锻炼强度应达到中等强度或以上，锻炼过程中的自我感觉保持在“稍费力” 和“费力” 之间。进行体育锻炼要注意量力而行，避免发生低血糖症状。\n## （一）预防艾滋病等传染性疾病\n随着科学技术的发展,人类应对传染病的能力不断增强,但目前仍然有不少传染病，如艾滋病、新型冠状病毒肺炎等对人类健康造成了巨大的威胁。对于这些传染病仍要提高警惕，科学防控。\n1 预防艾滋病\n艾滋病（简称 AIDS ）是由艾滋病病毒（简称 HIV ) 引起的，严重危害人类健康的传染病之一。其传播途径包括性传播、母婴传播和血液传播。艾滋病病毒通过各种传播途径进人人体后，会逐步破坏人体的免疫系统，当免疫功能被严重破坏后，艾滋病病毒感染者\n合理膳食、加强锻炼，保持健康体重是预防糖尿病的重要手段\n## 相关链接\n红丝带是艾滋病的国际符号,它是理解、关爱、不歧视和帮助艾滋病病毒感染者和艾滋病病人的国际性标志,并鼓励他们积极与疾病作斗争。\n人体免疫系统的 T细胞 (蓝色) 受到艾滋病病毒（黄色）攻击示意图\n新型冠状病毒\n就发展成为艾滋病病人，并表现出多种临床症状，最终因各种并发症而导致死亡。\n艾滋病病毒感染者在发展成为艾滋病病人之前，从外表上看与正常人没有区别,但具有传染性,有可能在无意中感染其他人，其传染过程具有一定的隐蔽性。\n预防艾滋病主要是通过阻断传播途径来进行预防。一些不良的生活习惯和行为，例如：与艾滋病病毒感染者或病人发生无保护的性行为、共用注射器吸毒、共用牙刷或牙签,输人被感染的血液或血制品,使用被病毒污染的器械扎耳朵眼、文身等均有可能导致感染艾滋病病毒。高中学生应注意避免上述行为。\n2 新型冠状病毒肺炎\n新型冠状病毒肺炎是由新型冠状病毒引起的一种新发传染病,世界卫生组织已将该疾病正式命名为 COVID-19。在我国,这一疾病已被纳人《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病，并采取甲类传染病的防控措施进行管理\n新型冠状病毒肺炎的症状以发热、干咳、乏力为主,少数患者伴有鼻塞、流涕、咽痛、肌痛和腹泻等症状，重症患者多在发病一周后出现呼吸困难、低氧血症等症状。\n为了预防新型冠状病毒肺炎，应通过可靠的途径获得有关传染源、传播途径、易感人群和临床表现等方面的科学、准确的信息,提高防范意识，并根据实际情况采用下列措施进行预防。\n## 保护易感人群\n- 接种新冠病毒疫苗\n- 保持健康生活。如合理膳食、加强锻炼、保持良好心态、保障充足睡眠等\n## 控制传染源\n- 对外来人员进行体温检测和健康码追踪管理\n- 对高风险人员实行隔离医学观察\n- 如有相关症状及时报告和就医\n## 切断传播途径\n- 正确佩戴医用口罩\n- 打喷嚏、咳嗽时用手肘或纸巾遮挡口鼻\n-保持手卫生,按要求正确洗手\n-减少人员聚集，保持社交距离\n- 保持环境清洁，加强消毒与通风\n- 实施分餐制\n你还知道哪些应遵循的防控措施和手段,请与同学共同讨论和交流。\n## (三) 我国的疾病预防体系\n为了更好地增进健康,预防疾病,根据末病先防、已病防变的思想，我国建立了三级预防公共卫生体系。\n也称病因预防，强调在疾病发生前采取措施来消除致病因素。主要包括开展健康教育、预防接种、改善环境、倡导健康文明的生活方式。\n也称临床前期预防,强调针对疾病要早发现、早诊断和早治疗。\n也称临床预防，强调通过及时、有效的治疗防止病情恶化,促使患者功能康复，减少病残或病死。\n三级预防体系是我国实施基本卫生保健，保障人民生命安全与健康的重要举措。\n## 六、保护视力、预防严重眼病和眼外伤\n## （一）近视的危害与防控\n目前我国高中学生视力不良率已达 $83.84 \\%$,这严重影响了同学们的身心健康和末来的发展，其负面影响主要表现为：\n- 视力低下，辨认远方物体、精细目标能力下降，易疲劳;- 长期戴眼镜，给学习、生活和运动带来不便;- 职业受限,很多职业 (如飞行员岗位) 对视力有一定的要求;- 引发其他眼部疾病，甚至致盲;- 高度近视,特别是合并有眼底病变的病理性近视,会导致不可逆性视力损害甚至失明，并且具有一定的遗传倾向。\n近视的同学应高度重视保护视力,避免病理性近视的发生。\n## 调查与交流\n请调查我国儿童免疫规划的情况，了解国家免疫规划疫苗的种类。并与你的同学进行交流\n## 思考与讨论\n2018 年我国征兵裸眼视力标准放宽到右眼不低于4.6、左眼不低于 4.5。你认为这与中小学生近视人数增多的现状是否有关系?\n避免长时间使用手机和电脑，控制线上学习时长\n## 案例分析\n小明的近视非常严重，他打算在高考后去做激光角膜屈光手术来矫正视力。他认为既然要做手术，那就不用担心近视的危害了，也不需要遵守合理用眼的要求了。\n实际上,手术治疗近视只是改变了眼的屈光度,并不能改善眼底的情况。对于已经高度近视的人来说,手术只是帮他摘掉了眼镜,而眼底变化所造成的严重眼病的隐患仍然存在。\n无论是否近视,高中学生都要特别重视合理用眼,使用电子产品时应选择屏幕较大、分辨率较高的;使用电脑时眼睛距离屏幕不少于 50 厘米,并根据环境调整亮度。已经近视的同学要到正规机构验光配镜，并正确佩戴眼镜，同时还要定期检查，关注自身视力的变化。\n## （二）预防严重眼病\n不健康的用眼习惯不仅会影响视力，而且还会导致其他眼病。青少年的严重眼病除了炎症性疾病、肿瘤和眼外伤以外，还有弱视、斜视、高度近视和青光眼等。特别是高度近视还会引发飞蚊症、黄斑出血、视网膜脱离等病症,甚至发展为不可逆的眼底病变,严重损害视力。高中学生应从日常习惯做起，预防严重眼病。\n- 养成良好的个人用眼卫生习惯。- 选择有良好采光和照明的学习环境。- 合理安排一日生活，劳逸结合。- 合理营养，不挑食、不偏食，适量补充含钘、锌、铬和维生素丰富的食物,增加蛋白质摄人，少吃糖类,少喝含糖饮料。- 加强体育锻炼,积极参加户外活动,有充足的时间接触户外自然光线。- 控制连续用眼时间，消除眼调节紧张，控制近视的发生和发展。- 定期检查，早发现、早治疗。\n## （三） 预防眼外伤\n眼外伤是单眼致盲致残的重要原因之一，常见的有眼球钝挫伤、穿孔伤、爆破裂伤,较少见的有化学烧伤和热烧伤和放射性损伤。在日常生活、体育锻炼和末来的生产劳动中都存在着发生眼外伤的隐患。对于高中学生来说,主要的预防措施有以下 5 个方面。\n- 提高安全意识,遵守学校有关规定,不在教室内追跑打闹,不互相投郑物品 (如尖锐的笔、黑板擦等)，手持尖锐物品 (如圆规等）时注意安全，不要奔跑。- 遵守交通规则,避免因交通事故而造成眼外伤。- 文明过节，按规定安全燃放烟花爆竹。\n-上实验课时,特别是有一定风险的化学实验，应遵守实验操作规范,并酌情佩戴防护眼镜。\n- 上体育课或参加激烈身体对抗的体育比赛时,要根据需要佩戴防护眼镜,尽量避免佩戴玻璃镜片的框架眼镜。在跳绳或使用羽毛球拍等较长的器械活动时,要注意保持安全距离,避免相互干扰。在参加滑雪等有一定危险性的运动时,应按要求佩戴专门的护目镜。\n高中学生应了解掌握眼睛化学烧伤的紧急抢救原则,一旦发生危险液体溅人眼睛的情况,应立刻就地取用大量洁净水（如自来水) 冲洗眼睛,并尽快送医院救治。发生眼外伤时,切忌揉搓、按压，不得擅自拔出刺入眼球的异物。\n滑雪时佩戴滑雪镜可保护眼睛\n## 第二节\n## 营养与健康\n营养作为生长发育最重要的物质基础，对促进青少年健康具有重要意义。你知道如何通过平衡膳食来增进健康吗?\n## 一、营养素\n人体通过摄人食物来获取营养素。不同的营养素对机体具有不同的功能，维持人体生命与健康必需的营养素有四十余种，可分为蛋白质、脂类、糖类、矿物质、维生素、水等六大类。天然存在于蔬菜、水果、坚果、全谷类等食物中的其他膳食成分，如膳食纤维和植物化学物对降低慢性病发生率、促进健康也有着重要的作用。各类营养素和膳食成分的主要功能和食物来源\n| 营养素和膳食成分 | 主要功能 | 食物来源举例或说明 |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 蛋白质 | $\\begin{array}{l}\\text { 人体细胞、激素、酶、抗体的主 } \\\\ \\text { 要成分，也可提供热能 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 动物性蛋白: 肉、蛋、奶;植物性蛋白 } \\\\ \\text { 大豆、坚果以及豆腐等豆制品 }\\end{array}$ |\n| 糖类 | $\\begin{array}{l}\\text { 人体最重要的热能来源,参与构 } \\\\ \\text { 成机体组织 }\\end{array}$ | 谷类、著类,以及各种点心、零食 |\n| 脂类 | $\\begin{array}{l}\\text { 人体细胞的重要成分,供给热能,} \\\\ \\text { 是维生素的载体,可合成激素 }\\end{array}$ | 各种油类、肉、蛋、奶以及坚果类食品 |\n| 矿物质 | $\\begin{array}{l}\\text { 构成人体组织的原料，维持和调 } \\\\ \\text { 节生命活动 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 不同种类矿物质的食物来源不一样,如铁: 动物肝脏、瘦肉,钙: 牛奶,碘: 海 } \\\\ \\text { 产品、加碘盐 }\\end{array}$ |\n| 维生素 | $\\begin{array}{l}\\text { 构成辅酶,参与新陈代谢,如缺 } \\\\ \\text { 乏会诱发疾病 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 不同维生素的食物来源不一样,蔬菜、水 } \\\\ \\text { 果、动物肝脏中含量较丰富 }\\end{array}$ |\n| 水 | $\\begin{array}{l}\\text { 占人体质量 } 70 \\% \\text { 左右，物质代谢 } \\\\ \\text { 的载体，各关节的润滑剂 }\\end{array}$ | 补充水的最好方法是饮用白开水 |\n| 膳食纤维 | $\\begin{array}{l}\\text { 促进胃肠蠕动,预防便秘和结肠 } \\\\ \\text { 癌,降低餐后血糖,预防糖尿病 }\\end{array}$ | 各种粗粮、蔬菜、水果 |\n| 植物化学物 | $\\begin{array}{l}\\text { 抗氧化、调节免疫力、抗感染、} \\\\ \\text { 降低胆固醇、延缓衰老 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 柑橘类、苹果、梨、红葡萄、樱桃、黑莓 } \\\\ \\text { 桃、杏、胡夢卜、洋䓤、西蓝花等 }\\end{array}$ |\n注：根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》和《中国居民膳食指南（2022)》中有关资料整理汇总。\n## 8 第四章塑造健康行为\n## 二、膳食模式与膳食指南\n(一) 善食模式\n膳食模式指一个地区居民长期形成的膳食结构、饮食习惯及消费频率,包括食物的种类、数量、比例或不同食物、饮料等的组合。一种膳食模式的不同组成部分可能具有协同作用,能够比单个食物或营养素更全面地影响人类整体健康状况和疾病风险。\n《中国居民膳食指南 ( 2022)》根据我国江南及东南地区膳食营养状况及其对健康的影响，提出了东方健康膳食模式。\n## 东方健康膳食模式的特点\n食物多样，主食以谷类为主，新鲜蓅苙水果摄入充足，常食用鱼虾等水产品，食物中奶类和豆制品较多，京调清淡少油少盐，并拥有较高的身体活动水平。\n（二）中国居民膳食指南\n为引导人们合理饮食,《中国居民膳食指南 (2022)》采用膳食宝塔的形式直观说明平衡膳食的模式，并提炼出 8 条平衡膳食准则。\n- 食物多样，合理搭配。- 吃动平衡,健康体重。- 多吃蔬果、奶类、全谷、大豆。\n- 适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉。- 少盐少油，控糖限酒。- 规律进餐,足量饮水。- 会烹会选，会看标签。- 公䇦分餐,杜绝浪费。\n盐 $<5$ 克\n油 $25 \\sim 30$ 克\n奶及奶制品 $\\quad 300 \\sim 500$ 克大豆及坚果类 $\\quad 25 \\sim 35$ 克\n动物性食物 $\\quad 120 \\sim 200$ 克一每周至少2次水产品\n—每天一个鸡蛋\n## （三）中国学龄儿童膳食指南\n针对 $6 \\sim 18$ 岁学龄期的末成年人的生长发育特点和健康状况,《中国学龄儿童膳食指南 (2022)》对中小学生的饮食行为及相关生活方式提出了 5 条核心推荐。\n1. 主动参与食物选择和制作，提高营养素养。2. 吃好早餐,合理选择零食,培养健康饮食行为。3. 天天喝奶，足量饮水，不喝含糖饮料，禁止饮酒。4. 多户外活动，少视屏时间,每天 60 分钟以上的中高强度身体活动。5. 定期监测体格发育，保持体重适宜增长。\n下表列出了高中学生各类食物的建议摄人量,同学们可以根据自身情况，并结合当天的身体活动量来安排自己的饮食。\n高中学生各类食物及饮水建议摄入量\n| 食物类别 | $\\frac{\\text { 谷类 }}{\\text { (克/天 ) }}$ | $\\frac{\\text { 全谷物和杂豆 }}{\\text { ( 克/天 ) }}$ | $\\frac{\\text { 薯类 }}{(\\text { 克/天 })}$ | $\\frac{\\text { 蔬菜类 }}{(\\text { 克/天 })}$ | $\\frac{\\text { 水果类 }}{\\text { (克/天 })}$ | $\\frac{\\text { 畜离类 }}{(\\text { 克/天 })}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 建议摄入量 | $250 \\sim 300$ | $50 \\sim 100$ | $50 \\sim 100$ | $450 \\sim 500$ | $300 \\sim 350$ | $50 \\sim 75$ |\n| 食物类别 | $\\frac{\\text { 水产品 }}{\\text { (克/天 ) }}$ | $\\frac{\\text { 奶及奶制品 }}{(\\text { 克/天 ) }}$ | $\\frac{\\text { 蛋类 }}{\\text { (克/天 ) }}$ | $\\frac{\\text { 大豆 }}{\\text { (克/周 ) }}$ | $\\frac{\\text { 坚果 }}{\\text { (克/周 ) }}$ | $\\frac{\\text { 饮水 }}{\\text { (毫升/天 })}$ |\n| 建议摄入量 | $50 \\sim 75$ | 300 | 50 | $105 \\sim 175$ | $50 \\sim 70$ | $1200 \\sim 1400$ |\n注：本表根据《中国居民㬺食营养素参考摄入量》和《中国居民膳食指南 (2022)》中有关内容整理;在进行大负荷体育活动等情况下,应适当增加食物和水的摄入量。\n## 知识链接\n## 关于儿童青少年膳食营养及身体活动的关键事实\n-平衡膳食、合理营养是儿童青少年正常生长发育和维持健康的物质基础。\n-营养充足的早餐可以改善认知能力,降低发生超重和肥胖的风险。\n- 不健康饮食行为会影响儿童青少年的健康。在外就餐时常吃快餐,特别是常吃西式快餐,过多摄入高盐、高糖、高脂的食物，是诱发超重和肥胖的饮食因素之一，会增加儿童青少年慢性病发生风险。- 奶制品可以促进儿童青少年的骨䯏健康,水摄入不足会影响儿童青少年的认知能力和体能。\n-过多摄入含糖饮料会增加儿童青少年患龋齿、肥胖的风险。\n- 增加身体活动能够促进儿童青少年身体和心理健康,有助于促进儿童青少年智力发展,提高学习效率，预防近视。\n以上这些结论都是基于充分的科学证据而得出的,希望同学们能够准确理解并应用于自己的日常行为和生活中。\n资料来源：中国营养学会编著,中国居民膳食指南 (2022),人民卫生出版社,2022 年第 1 版。\n## 三、合理营养与维持适宜体重\n## （一）什么是产能营养素\n能量的摄人和消耗保持相对平衡是维持健康体重的关键因素。在各种营养素中，糖类、脂类、蛋白质在体内代谢过程中可产生能量,被称为“产能营养素” 对于高中学生来说，通过食物所摄人的能量主要用于基础代谢、身体活动、食物热效应和生长发育等。如果进食过多或活动不足，就会有多余的能量在体内以脂肪的形式积存下来,并导致超重或肥胖;如果膳食供给的能量长期不足则会引起体重过低或消瘦,并可能出现容易疲劳、免疫力下降等症状,影响正常的学习和生活。\n## （二）如何维持适宜体重\n营养不良和过度消瘦者应在保证能量摄人充足的基础上，增加鱼、禽、蛋、瘦肉、奶和豆制品等优质蛋白质食物的摄人,经常食用奶及奶制品，每天吃新鲜的蔬菜和水果；保证一日三餐，纠正偏食挑食和过度节食等不健康饮食行为,并保持适宜的体育活动。\n目前,我国高中学生既有一定比例的体重过低或消瘦,也有一定比例的体重超重或肥胖,且后者的发生率正持续快速上升。学龄期的超重和肥胖极易延续至成年,并增大成年期患慢性病的风险,因此同学们要善于采用合理的营养和体育锻炼手段来保持健康体重,并以健康自然的体态为美。\n1 营养手段\n要根据平衡膳食的要求和自己的活动量合理饮食,减少高脂肪、高能量食物，如油炸食品、西式快餐、奶油制品等食物的摄人，做到食物多样,多吃杂粮、蔬菜、水果、豆制品,合理安排三餐，少吃零食、不喝含糖饮料。\n特别要注意不能偏食或盲目节食,减体重期间仍应有适当的能量摄人,并保持蛋白质、脂类和糖类的供能比例适当。如果采用药物减体重应在医生的指导下进行。2 体育锻炼手段\n高中学生应坚持每天 1 小时中等到高强度的体育锻炼,锻炼内容除了有氧活动以外,还要有力量性练习、柔㓞性练习等。本书第二章介绍了高中学生体能锻炼的内容和方法,并重点介绍了控制体重的锻炼方法,供同学们学习运用。三大产能营养素的供能比例\n糖类脂肪蛋白质\n## 四、体育锻炼与营养摄入\n在进行较大强度的体育锻炼或比赛时，机体能量消耗明显提高,蛋白质的分解与合成代谢加强,水、维生素和矿物质的消耗与丢失增加,从而需要通过饮食来补充机体所需的能量和营养素,\n兆焦/天\n$14 \\sim 18$ 岁中国居民膳食能量需要量\n（注: 依《中国居民膳食营养素参考摄人量 $(2013$ 版 )》有关数据制作。)\n以保障身体健康。因此，营养和饮食安排应注意以下几点:\n- 在平衡膳食的基础上，增加肉、蛋、奶、大豆及其制品等优质蛋白质的摄人，但要避免“多吃肉,不吃主食” 的饮食方式。科学研究表明，摄人过多的鱼、畜、禽肉和鸡蛋会增加心血管疾病、肥胖和某些肿瘤的发生风险。- 食用足量新鲜蔬菜和水果以补充矿物质和维生素。- 在较炎热天气或长时间运动时采用“少量多次” 的原则及时补水。- 根据锻炼项目，可有针对性地安排饮食。例如，进行力量锻炼可适当补充肉类、奶类和豆制品;进行耐力性运动时要多吃主食，增加体内的糖原储备。- 运动与就餐时间要合理安排。正餐后应休息 1 ～2 时再进行剧烈运动，运动后 1 小时左右再进食较为适宜。\n米饭、馒头、面条等主食是糖类的重要来源\n主食中富含的糖类经过机体的消化吸收后可变成糖原或血糖存在于体内,成为大脑正常生理活动的主要能量来源,也是较长时间大强度运动时的最佳“燃料”，其优点主要表现为以下四方面：\n(1) 供能迅速,运动肌中糖有氧分解供能的速度比脂肪快 3 倍;\n(2) 正常饮食条件下,机体的糖原储量大,能满足较长时间运动的供能需要；\n(3) 在缺氧或有氧供能难以满足机体需求时,肌糖原能进行短时间的无氧酵解，迅速为机体提供能量;\n（4）糖类易于消化吸收,不易造成运动时胃部不适。\n## 五、合理饮水\n正常情况下，人体每日摄人和排出的水量应保持动态平衡，日均需水量约为 2500 毫升,可通过进食或饮水等多种途径摄人。白开水是经过煮沸之后的饮用水,是满足人体健康最经济实用的首选饮用水。14 17岁男生每天应饮水 1400 毫升,女生每天应饮水 1200 毫升。在炎热或出汗较多时应增加饮水量。高中学生宜采用少量多次的方法及时补水，不应口渴后再喝，建议每个课间喝 $100 \\sim 200$ 毫升水。此外,还要特别注意饮水温度应适宜,过凉的水和饮料会刺激胃和食管，不利于健康。\n随着经济发展和人们生活水平提高,矿泉水、纯净水以及各种饮料丰富多样,但很多饮料添加了糖及其他成分,过量饮用会对健\n白开水是满足人体健康的首选你用水康造成危害。例如,大量饮用含糖量高的饮料可能会增加龋齿、肥胖的患病风险。特别是大量饮用碳酸饮料还可能导致骨骼发育缓慢、骨质疏松等问题。因此，应不喝或少喝饮料,更不能以饮料代替水。\n体育活动时机体对水的消耗大大增加,为避免运动中脱水,可采用以下方式补充水分。\n运动前10 15分钟根据身体情况适量补充水。运动中遵循“少量多次” 的原则进行补水，长时间运动时每 30 分钟左右饮水 $100 \\sim 200$ 毫升。运动后适量饮水，继续弥补运动过程中机体丟失的水分。\n运动会使机体消耗更多能量,丢失大量矿物质,因此参加长时间、大负荷的体育活动时，可以在水中适当添加糖类和矿物质,从而在补充水分的同时迅速补充能量和矿物质，市场上销售的运动饮料大多具有类似的成分和功能。\n## 知识链接\n有一类能量饮料,看似与运动饮料是同类,其实二者有着明显的区别。能量饮料含有一定能量并添加某种特定成分,如咖啡因、瓜拉纳和牛磺酸等,这些特定成分会起到使人兴奋、加速能量释放或吸收的作用。青少年经常饮用这类饮料可能会摄入大量咖啡因或其他刺激性物质，对健康产生不利影响,因此应慎重选用能量饮料。\n长时间运动应及时补充水、矿物质和糖类\n## 第三节\n环境与健康\n影响健康的环境因素有很多,如空气污染、土壤污染、水体污染、噪声污染等。你知道它们对人的健康都会产生哪些影响?体育锻炼时应如何选择适宜的环境呢?\n## 一、环境对健康的影响\n## 知识䆚\n世界卫生组织报告，2012年因环境因素导致大约 1260 万人死亡,占全球人类死亡总数的 $23 \\%$。环境是指人类赖以生存的外部世界，是人类生存和发展的物质基础。人的健康与环境息息相关、密不可分，良好的生活环境能够促进人的健康，而严寒、酷暑等环境则不利于人的健康，特别是当环境因为人类活动（如随意排放有害物质）而遭受污染和破坏时,就可能危害人的健康，引发疾病其至造成死亡。\n## （一）空气污染对健康的影响\n人类生产、生活排出的污染物会扩散到大气中，大气本身具有自净功能。但当污染物的数量过多，大气不能自我净化时便构成污大气主要污染物对健康的影响\n## 二氧化硫\n刺激呼吸道，可引起咳嗽、胸闷、慢性支气管炎、支气管哮喘等疾病。\n## 一氧化碳\n易与血液中的血红蛋白结合,从而使血液运输氧的能力降低,造成细胞氧供应不足。\n## 可吸入颗粒物\n可以附着在支气管、肺泡上，长年积累会导致肺纤维症（肺部纤维组织扩张) 等疾病。臭氧\n光化学烟雾的组成部分,会导致肺功能减弱和组织损伤,引发咳嗽、鼻咽干燥、恶心、疲乏等症状,较高浓度时还会损伤肺功能,诱发肺气肿等疾病。\n## 二氧化氮\n能深入肺部直接刺激肺细胞,导致肺气肿。\n## 细颗粒物\n可能吸附有毒物质,经呼吸道进入肺部、进入血液,对人体的呼吸系统、心血管系统等造成严重影响,引发各类疾病,甚至是癌症。染,直接或间接地影响人体健康。目前,影响我国空气质量的污染物主要有可吸人颗粒物 $\\left(\\mathrm{PM}_{10}\\right)$、细颗粒物 $\\left(\\mathrm{PM}_{2.5}\\right)$、臭氧 $\\left(\\mathrm{O}_{3}\\right)$、二氧化硫 $\\left(\\mathrm{SO}_{2}\\right)$、二氧化氮 $\\left(\\mathrm{NO}_{2}\\right)$、一氧化碳 $(\\mathrm{CO})$ 等，过量暴露在这些污染物中常常会引发疾病、损害健康,严重时还会导致死亡。大气污染还会导致温室效应、臭氧层破坏、酸雨频度增加、气候变化等后果，对人类命运共同体的可持续发展产生不利影响。\n我们如何判定空气质量的优劣呢?对于普通人来说，可通过环境空气质量指数 (AQI) 及时准确地了解当地的空气质量状况。AQI 是一种定量、客观地反映和评价空气质量状况的指标。通过了解自己生活地区的空气质量状况，对于加强环保意识和更好地生活、学习与锻炼将会发挥积极的作用。\n## 知识链接\n近几年来,我国部分地区出现了雾䨞天气。这种天气现象是由多种污染物在特定的气象条件下积聚造成的,其中对人体健康威胁最大的是细颗粒物。由于雾霾天空气湿度大,污染物的扩散速度慢,细颗粒物的浓度提高,对人们的健康和生活都造成了严重影响。\n雾霥天不宜进行室外锻炼和活动,应尽量减少户外停留时间。进行体育锻炼时,应选择在空气质量较好的室内,利用徒手的体能练习、健美操、武术等进行健身。\n## (二) 上壤污染对健康的影响\n人类在生产和生活过程中排出的有毒有害物质，如农药、重金属元素等进人土壤中,超过一定限量,会直接或间接地危害人体健康。土壤污染的来源主要包括农业污染、工业污染、生活污染、电子垃圾污染等。土壤中的有害物质可以通过“土壤→植物→人体” 或“土壤→水→人体” 间接被人体吸收,超过一定数量就会导致人体中毒、患病，甚至死亡。\n## （三）水体污染对健康的影响\n人类活动排放的污染物，如工业废水、生活污水、农业污水或其他发弃物或化学物质进人水体,如果数量过多,超过了水体的自净能力,就会造成水质恶化,破坏水源地的生态环境。饮用或接触被污染的水,或食用被水污染的食物,会危害人体健康,引起人体中毒甚至死亡。\n## 知识窗\n进行体育锻炼时，应尽量避免在人群喧闹、橾声较大的区域，以便于集中精力，提高锻炼的效果，也可以选择自己喜欢的优美音东作为钗炼的背景音乐。（ 四）噪声污染对健康的影响\n噪声污染是发生在周围环境中对人的生活、工作有影响的各种声音，包括交通噪声，工业噪声，建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。较强的噪声可以导致听觉、心血管、神经、消化等系统发生各种疾病及代谢功能紊乱。人类生活的空间充满各种噪声,并且随着工业的发展,噪声的种类、强度与日倶增,成为人类公害之一。噪声污染影响到人们生活和工作的各个领域，对人们的正常生活和休息造成干扰，危害人体健康。\n## 二、爱护环境，从自身做起\n人类的命运与环境紧密相关,环境污染与破坏会给人类健康带来严重的危害。从长远来看,破坏生态平衡还会制约经济和社会的可持续发展，甚至威胁到人类的生存。因此，应坚持人与自然和谐共处,形成绿色发展方式和生活方式。对于高中学生来说,防止环境污染、保护环境，关键要增强爱护环境的意识，从自身做起。\n同学们,保护环境、维护健康是每个人都应尽的义务,请从现在做起，从自身做起，从身边的点滴小事做起，倡导对环境友善的生活方式。例如，及时切断家电待机电源，拧紧水龙头,减少使用一次性用品,用自备的菜篮或布袋买菜购物；少使用私家车,多选择乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等绿色的出行方式，请用实际行动为美丽中国加油!\n## 思考与实践\n1. 反思一下,哪些日常消费活动会对环境产生不良影响?举例说明“保护环境就是保护人类自己”。2. 以“保护环境爱家园,健康生活每一天” 为主题,与同学分享感受，讨论如何为建设青山绿水美丽家园做出贡献。\n## 三、在不同环境下进行锻炼的要求\n同学们在进行体育活动时,不可避免地要受到温度、湿度和空气质量等因素的影响。在过热或过冷的环境下进行体育锻炼时要注意加强自我保护，预防运动伤害。\n## ( 一 ） 高温环境下铁炼\n在高温环境中长时间剧烈运动,可能会出现运动能力下降、脱水中暑等情况。为了避免中暑等情况的发生，在高温环境下进行体育锻炼应注意以下几点:\n- 尽量避免在下午最热的时段进行剧烈运动;- 穿着合适、透气、浅色、宽松的衣服;- 注意补充水分、糖类和矿物质,饮用含维生素 C 的饮料，如相橘汁等;- 适时在阴凉通风的地方休息;- 如果有头晕、恶心、出冷汗等症状，应立即停止锻炼并休息。\n烈曰下的篮球运动爱好者\n## (二）寒冷环境下锻炼\n坚持在寒冷环境中运动,可以提高人体对寒冷的适应能力和耐寒能力,有利于身体各系统机能的进一步加强。但寒冷环境也可能对人体造成负面影响,如导致体温过低或冻伤等。为了避免这种情况发生,应注意以下几点:\n- 注意保暖，穿适宜的衣裤、鞋袜，戴手套、帽子;- 运动前做充分的准备活动,使体温升高,让机体逐渐适应寒冷的环境；- 根据对外界温度的感觉,适时增减衣服;- 避免让冷空气直接刺激咽喉而引起呼吸道感染、喉痛和咳嗽等;- 气温过低时,注意对手、脚、耳郭、鼻尖和面颊等处的保护，以防冻伤;- 锻炼结束之后，要及时擦汗并换上干衣服，以防\n户外冰场上滑冰车的群众感冒。\n## 第四节\n心理健康与社会适应\n在高中阶段,同学们可能会遇到各种各样的心理和社会交往方面的烦恼和困惑,你知道该如何应对吗?\n## 一、增进心理健康\n健康的心理是生活、学习、工作和交往的保证,心理健康对每个高中生的成长和发展都有重要的影响,积极参加体育活动不仅有助于身体健康,也是促进心理健康有效的途径之一。通过提高自我认识能力,合理地调控情绪,构建和谐人际关系,有助于同学们增进心理健康，消除成长中的烦恼和困惑。\n## （一）增强自我认识能力\n## 自我测评\n闭上眼睛，思考下面的几个问题，在脑海中为自己画张“自画像” 吧。\n1. 我有哪些优点和缺点:\n2.我最擅长和不太擅长的事情分别是：\n3. 我和别人最大的不同点是:\n评测分析：你的“自画像”准确吗?请将你的“自画像” 匿名与其\n## 学习提示\n生活中没有“零缺点”的人,也没有“零优点”的人。那些能够取得一番成就的人并非都“完美无瑕”，但他们大多都能正确地认识自我,具有较强的自信。\n提升自信，一方面要努力奋斗,以实力为基础；另一方面要保持乐观，积极向上他同学交流，看看是否有人能将你识别出来?\n讨论交流: 与你的同伴进行交流和讨论,看看有没有人认为自己全部是闪光点?有没有人认为自己一无是处?\n为自己“画像” 就是在认识自我。自我认识能力是指个体能对自己的个性、特长、优缺点和喜好做出客观评价，从而在正确认识自我的基础上,建立自信,并与周围人保持和发展良好的人际关系。\n较强的自我认识能力是保持良好心理状态的重要能力之一。良好自我评价能力能更有效地处理紧张和有压力的状况,使自己始终保持良好心态。同时,自我认知能力也是有效交流和保持和谐人际关系的先决条件。体育活动丰富多彩，提供了多种多样的展现自我的机会。锻炼后形成的健美的身材、坚强的意志品质和朝气蓬勃的精神面貌,将使同学们更坦然地面对青春期，悦纳自我。\n在体育活动中，需要不断地接受自我、挑战自我、展现自我,因此体育活动也是提高自我认识能力的重要手段和途径，具体表现在以下四个方面。\n要想充分发挥体育对促进健康的积极作用,还需要同学们以知识为前提,树立健康的目标和信念,制订合理计划并付诸行动。\n一般来说,对自我的认识越清楚,越能接受自己并完善自己。当你想进一步发展自我认识的能力时,可以尝试回答以下测评中的 10 个问题。回答这些问题时,既不要拔高或者贬低自己,也不要为自己的行为找借口。如果你能与父母深人交流这些问题，你会获得更大的收益。在运动中不断克服困难、应对挫折、挑战自我,将使同学们更能了解自己的潜能,并有助于提升自信。\n通过体育运动,同学们可以正确、全面地认识自己的特点、长处和不足,用更加全面、发展的眼光来看待自己,形成积极正确的自我认识,消除自我伤害的隐患\n## 自我认识能力测评\n1. 你的优点是什么?你的缺点是什么?2. 你的朋友如何描述你?你同意他们的描述吗?为什么?3. 请列出你感到最放松的两种情景,它们有什么特点?4. 你小的时候喜欢哪种类型的活动?现在呢?\n5.什么可以激发你的积极性?\n6. 你的梦想是什么?你将采取哪些行动来实现自己的梦想?\n7.生活中你最害怕什么?为什么?\n8. 什么会使你感到紧张?面对紧张,你最典型的反应是什么?9. 你喜欢具有哪些品质的人?为什么?你的朋友中是否具有这种品质?你是如何判断的?10. 当别人不同意你的观点时,你会怎么做?\n## （二）发展调控情绪能力\n情绪的好与坏将直接影响着人的身心健康。积极的情绪能促进机体的正常活动,使思维敏捷,并有利于保持健康的人格和良好的人际关系。在日常学习和生活中,由于各类事件的发生,难免会产生不良情绪,比如愤怒、胆怯、恐惧、焦虑等。如果不能及时调控这些情绪，它们会对健康产生负面影响。\n## 案例分析\n班主任老师了解到李莹与同宿舍同学发生争吵的情况后,为了帮助李莹和其他同学解决类似问题,提高大家调控情绪的能力,特地请来心理专家与大家进行交流。心理专家与同学们分享了情绪产生的原因和调控情绪的方法。我们来看看心理专家和同学们分享了哪些内容。\n1.认识愤怒\n愤怒从何而来?愤怒的内部和外部诱因是什么?\n2.放松自己\n深呼吸和令人放松的照片能够化解愤怒情绪。\n3.认知重建\n改变你的思维方式。当你愤怒时,你的思考会高度夸张化、感性化。试着理性思考一下。\n4. 更好地沟通\n不要过早下结论。在激烈的争吵中，不要说出首先进入你头脑的话语。慢下来,仔细想想,在回答之前仔细聆听对方说了什么。\n5. 使用幽默\n想象一些滑嵇的场景或人物可以平息愤怒。但是不要以笑来摆脱愤怒,不要使用严厉或讽刺的幽默。\n6. 改变环境\n你的外部环境可能会使你沮丧,识别出不断激怒你的事情。采取一些小方法改变现状或你的反应。\n7.愤怒过后思考你的反应\n愤怒有用吗?我做得对吗?下次我应该怎么做才能使事情更顺利?\n8. 接受你对愤怒的感受\n接受自己曾经处理愤怒的方式,学习将来处理愤怒的方法。\n9. 个人练习\n想象一个使你生气或失去控制的场景，确定引发愤怒的原因。\n你原本会如何反应，昕了心理专家的分享，你认为你应该如何应对?\n听了心理专家的讲述,李莹和室友对过往吵架进行了反思,进行了一次坦诚的交谈,分别检讨了自己做得不对的地方，李莹也改变了作息习惯，宿舍也恢复了平静。\n同学们,你们都学会了吗?下次在愤怒时尝试使用这样的方法,看看效果如何。\n有的同学在面临考试时会出现紧张、焦虑等情绪反应,这是正常的。适当的紧张情绪对学习和考试是有一定积极作用的,应正确面对,不必过于担心和排斥。但如果经常出现注意力无法集中、心情烦躁，甚至影响睡眠等情况，可以采取适当的措施来调节情绪、缓解焦虑。特别严重者可通过正规途径寻求帮助。\n## 体验・讨论\n请与你的同学共同探讨不同的情绪对身体健康、认知发展、个性发展和人际关系的影响,并填写下表。\n| | 身体健康 | 认知发展 | 个性发展 | 人际关系 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 积极情绪 | | | | |\n| 消极情绪 | | | | |\n调节情绪的能力是指能认识自己的情绪,运用适当方法尽量把消极情绪逐渐调整为积极情绪,使之不对自己和他人的身心健康造成不良影响。体育锻炼是情绪调控的好方法,其作用有多种表现。例如,转移对忧虑和挫折的注意,摆脱消极的体验;宣泄消极情绪,释放内心的抑郁和焦虑,降低由于应激所导致的心理紧张状态,保持心理平衡;使同学们获得控制感、竞争感、成功感,从而提高自我效能;促进社会交往,通过多种方式表达友好感情,从而增进同学间的交往，增进相互间的友谊。\n除了体育运动,你还知道哪些情绪调节方法?请结合下图与同学分享你所用过的方法和心得。\n紧张时采用深而慢的呼吸,降低兴奋度，缓解紧张焦虑情绪;情绪低落时采用有力和稍快节奏的呼吸,提高情绪的兴奋度。\n在脑海中重现过去获得成功的情景,体验当时的身体感觉和情绪,以消除紧\n张，稳定情绪。\n情绪低沉时进行快速动作练习，过度兴奋时进行慢节奏伸展动作练习。以适当的方式及时充分地宣泄自己内心的苦闷、委屈和遗憾等,以平复情绪。情绪紧张或低落时,经常使用积极、肯定和正面的语言进行自我暗示,使情绪恢复正常。\n排球运动员在背后做出示意战术打法的手势\n## 二、提高人际交往技能，增强社会适应能力\n## （一）高中学生的人际交往\n人际交往是指能以积极的方式与他人交往，建立和保持友谊，与家人相互沟通。人际交往技能是保持良好心理状态并获得社会支持的重要能力之一,对促进心理健康和良好的社会适应能力十分重要。\n一个人良好的社会适应能力，正是在不断与他人的交往中培养起来的。高中学生要能够识别和接受交往对象的多元化表现,学会与不同的同学、家长、教师,甚至陌生人交往,进而形成良好的人际关系，并获得更多的信息和支持。\n高中学生在与同学交往时,会共同面对成长的变化、学业的压力,彼此之间既有竞争,又有合作。在这种情况下,应遵循真诚、自然、尊重、理解、宽容、助人的交往原则。\n在具体实践中，还可运用以下这些方法:\n1. 真诚微笑,自然大方,给人留下良好的第一印象。\n2.换位思考，宽以待人，妥善处理人际矛盾。\n3.积极沟通交流，主动维持人际交往。\n4.多参加集体活动，结识更多朋友，发现和欣赏他人的优点。\n5. 遇到棘手的问题时,学会沟通、协商,或者向可信赖的成年人请教。\n（二）体育活动与人际交往\n通过体育增强同学之间的合作与交往,是培养社会适应能力的重要途径。\n体育活动中的人际交往具有形象、简洁、快速、明确等特点。既有运用语言的交流,也有使用肢体动作的交流;既有队员之间相互提醒、默契合作，也有对手之间切碰技艺、拼搏竞争。这些交流促进了参与者之间的情感互动,使相互间的关系变得和谐、融洽,从而更好地理解和尊重对方。\n在体育活动和比赛中,可以通过增进相互了解、加强互相理解和尊重、提高团队意识、及时沟通等来提高人际交往能力。\n## （三）人际交往与自我保护\n与人交往是每个人生活中不可缺少的内容,它会使同学们结识更多的朋友,收获更多的友谊和快乐,但在交往过程中也需要提高警惕，避免受到伤害。\n网络交往要慎重\n网络拓展了交往的时空与对象,也改变了交往的方式、规则。现实生活中,可以通过“听其言、观其行” 来辨别一个人的品行,并决定是否与之继续交往。而网络交往对象往往是看不见的,因此在网络交往时,必须提高警惕,不要轻易泄露个人信息,要仔细辨别网友提出的各种要求。切忌逃避现实生活而沉湎于网络,依赖与网友联系来满足自己的情感需求。\n2 对校园欺凌说“不”\n校园欺凌是同学之间发生的故意的身体和心理的伤害行为,包括起绰号、谩骂、羞辱、排斥、殴打、抢劫，以及以威逼和恐吓进行胁迫等。当面对较严重的校园欺凌甚至暴力时,应注意不要激化矛盾,避免将自己的生命置于危险之中。可以向教师报告,请学校有关负责人来处理相关事宜,或者直接运用法律武器来捍卫自己的合法权益。无论遭遇哪种形式的校园欺凌,都要勇敢地说“不”。另外,还要从自身做起,关爱比自己年级低、年龄小的同学,不要在他们面前要威风，坚决杜绝校园欺凌。\n3 提高警惕预防性侵犯\n随着社会交往范围的不断扩大,同学们会接触到不同类型的人,在与他人 (包括熟人) 接触时,无论是女生还是男生都要注意预防性侵犯,包括各种非意愿的和带有威胁性质的性骚扰和性攻击行为。遇到性侵犯时,应保持冷静,态度坚决地予以拒绝,要设法找到机会迅速脱身,并运用法律武器保护自己的合法权益。\n(4) 避免发生性行为\n人类的性行为受到个体的生理、心理和社会伦理道德等多种因素的影响。高中学生在心理和社会适应能力等方面尚末完全成熟,还没有能力承担性行为带来的责任和义务。加之高中学生身体发育还末完全成熟,发生性行为可能会影响生殖器官的发育和功能完善,增加感染艾滋病等性传播疾病的可能性。因此,高中学生要坚决拒绝性诱或,要学会对性邀请说“不”,避免发生性行为。\n## 学习提示\n思考以下问题,并与同伴、教师和家长进行交流。\n- 你心目中的网友是什么样子?\n-你觉得和网友交往可能会有哪些风险?\n## 言实践园地\n判断下列说法是否正确:\n只有女生才会遭遇性侵犯。(）\n只有陌生人才会做出性侵犯的行为。()\n说下流话，开下流玩笑不是性侵犯。()\n性侵犯仅指对身体的侵犯。()\n第五节\n运动安全\n体育锻炼可以增强体能,强身健体,促进生长发育,延缓机体衰老，但如果运动方法不当，运动负荷超出机体的承受能力，或不注意体育锻炼中的卫生等，都有可能导致运动伤病的出现。那么,应如何预防和处理运动伤病呢?\n## 一、体育锻炼与运动安全守则\n为避免发生运动伤病,同学们在进行体育锻炼和享受体育乐趣的同时，应提高安全意识，遵守安全运动的守则。对照下列运动安全守则，你在体育活动中，是否严格遵守了有关要求?\n1 充分了解自身身体状况\n2 着装要合理,根据运动项目正确佩戴护具\n5 合理控制运动负荷,避免运动过度\n锻炼后要认真放松\n7 采用正确的动作要领和保护方法进行练习\n选择安全的场所进行锻炼\n集中精力，投人运动\n掌握基本的预防运动损伤的知识与技能,提高预防运动损伤的意识,加强自我保护\n## 二、急性损伤的一般处理方法\n运动或体育比赛中难免会出现运动损伤，损伤后应及时就医治疗。同时,掌握一些运动损伤的处理办法,在就医前正确、及时地对运动损伤进行紧急处理，也有助于将损伤的伤害降低,减轻痛苦。根据损伤部位的皮肤及黏膜是否破损的情况，可将运动损伤分为开放性损伤和闭合性损伤两类，处理方法各不相同。\n## （一）开放性损伤的处理\n擦伤、刺伤等都属于开放性损伤，其特点是有伤口、有外出血、疼痛，伤口可能有异物沾染，如果处理不当可能造成继发感染等。其处理方法包括止血、包扎、镇痛、固定伤肢和预防感染等。\n（二）急性闭合性损伤的处理\n关节扭伤和肌肉㓞带拉伤都属于急性闭合性损伤，早期处理方法包括保护、局部制动、冷疗、加压包扎和抬高伤肢五个方面。\n## 知识窗\n发生外伤出血时,紧急情况下可采用指压法进行止血，用拇指或其余四指将出血血管靠心脏一端压在骨面上。想一想，指压法止血的原理是什么?\n保护：通过包扎或护具来固定受伤部位,以防止再损伤。并注意不要轻易移动伤者，以免加重损伤。\n内，可采用冰块、冰袋局部冷敷，局部喷射镇痛气\n冷疗：在受伤24小时内,可采用冰块、冰袋局部冷敷,局部喷射镇痛气雾剂,以及局部冷水冲淋等方法,使患处血管收缩,减轻疼痛。注意每次冷疗约 15 分钟,切勿长时间冷疗。\n## 三、骨折\n骨䯏受到强烈外力作用时可能出现骨折。例如，突然摔倒着地时用手撑地可能会导致上肢骨折，足球运动员铲球时可能会导致对方小腿骨折。骨折时应尽快将骨折断端做临时固定，使伤部不再活动，以避免损伤加剧，同时可减轻伤员的疼痛，并便于转送医院。\n## 实践与体验\n请参考下图与同学相互尝试进行骨折固定。一般来说，应采用夹板和绷带进行临时固定。如果没有夹板，也可以采用长而结实的木板木棍等进行固定。假如没有任何可利用的材料，你还能想到什么办法进行固定?\n上臂骨折的临时固定\n前臂骨折的临时固定\n小腿骨折的临时固定\n大腿骨折的临时固定\n## 四、运动性窎厥\n在剧烈运动过程中或运动后，有人可能会出现全身无力、头\n## 知识窗\n重力性休克是指疾跑后突然停止而引起的晕厥。请你结合生物学知识,或通过书刊网络来了解重力性休克产生的原因和预防方法，并在体育锻炼和实践中与同伴相互交流，相互提醒面色苍白、手足发凉等情况,甚至出现短暂性的意识丧失而昏倒,这就是运动性晕厥。对于高中学生来说,导致晕厥的原因主要有重力性休克、低血糖及直立性低血压等引起大脑缺氧或缺能量而丧失意识。\n紧急处理：当有人在运动中晕倒时，应尽快检查其意识、呼吸和心跳，严重者应尽快由医务人员进行抢救。如果只是短暂性的意识丧失,可进行平卧或者头低脚高位的休息。如果因晕厥而摔倒,需要注意检查是否有骨折或其他外伤及头颅损伤情况发生。\n预防：应避免在缺乏钗炼、没有充分热身或饥涐的情况下参加剧烈的体育比赛或测试，在剧烈运动后不能直接停止或坐下休息，应通过慢跑或快走促进下肢血液回流。此外，还应避免久蹲后突然站立。\n## 五、运动性腹痛\n运动性腹痛多发生在跑步开始阶段，大多与呼吸方式不合理、准备活动不充分有关，有时也发生在篮球、足球等项目中。\n处理方法：运动中出现腹痛时，可减慢跑速，加深呼吸，减缓呼吸频率。用手按压疼痛部位,慢跑一段距离,一般疼痛即可消失。如果疼痛仍然存在,应暂停运动。经常发生腹痛者要去医院进行系统检查，查找原因。\n预防：要充分进行准备活动,根据身体能力控制开始运动时的速度和强度,让机体有适应的过程。掌握正确的运动中呼吸方式,保证呼吸深度,不要让冷空气直接进人气道。合理安排运动前膳食,不要过饱,也不要空腹运动;用餐后 1 小时再参加剧烈运动。\n## 六、运动性哮喘\n由运动诱发的哮喘发作称为“运动性哮喘”。运动越剧烈、持续时间越长,越容易诱发哮喘。最常出现哮喘的运动项目有自行车、跑步、滑冰、滑雪、竞走、登山、球类运动、跳央等。在寒冷\n## 知识窗\n在剧烈运动中由于需氧量大增，人体的呼吸模式会转变为口鼻并用。在天气寒冷的情况下进行口鼻呼吸时，应半开口腔，不要张得太大，舌头轻抵口腔硬腭，使得冷空气被温暖和湿润之后再到达咽部。干燥空气中运动更容易诱发㫴喘。\n处理方法：运动性哮喘发作时,应立即停止运动。如果休息后仍无法缓解，应立即就医。\n预防：尽量避开寒冷干燥的环境而在温暖湿润的环境下运动,运动时用鼻呼吸。\n七、肌肉痉挛\n肌肉痉挛多发生在小腿和大腿等部位,常见于长时间剧烈运动和大量出汗后,以及肌肉受到寒冷刺激时。肌肉痉挛所涉及的关节，其屈伸功能会有一定的障碍，并伴有剧烈的肌肉疼痛。\n处理方法: 轻度的肌肉痉挛,只要朝相反的方向牵引痉挛的肌肉,一般都可以使其缓解。牛引时切忌用暴力，用力应均匀、缓慢，以免\n小腿肌肉痉挛的处理方法造成肌肉拉伤,处理时要注意保暖。严重的肌肉痉挛有时要采用麻醉才能援解。\n预防：加强锻炼，运动前充分热身,提高机体的耐寒能力和肌肉耐力。冬季运动的时候注意保暖;夏季运动时,尤其是剧烈或者长时间运动的时候，要重视糖类和矿物质的补充。\n## 八貝玨剂\n## （一）什么是兴苗剂和兴备剂违规行为\n“兴奋剂” 是指违反医学和体育道德,用来提高运动成绩的物质和方法。兴奋剂违规行为不仅是指使用了某一种药物，还包括使用禁用方法，如输血、拒绝接受兴奋剂检查或企图在兴奋剂检查过程中作弊等。据世界反兴奋剂机构公布的年度禁用清单，兴奋剂分为禁用物质与禁用方法。\n| 禁用物质 | 禁用方法 |\n| :---: | :---: |\n| 1. 蛋白同化制剂，如：辠酮和诺龙等。| 1. 提高输氧能力。包括：血液兴奋剂和人 |\n| 2. 激素和相关物质，如生长激素等。| 为提高氧气摄入、运输或释放的方法,|\n| 3. $\\beta$ 2-激动剂。| 如：使用自体、同源或异源血液等。|\n| 4. 激素拮抗剂与调节剂。| 2. 化学和物理篹改。在兴奋剂检查过程 |\n| 5. 利尿剂和其他掩蔽剂。| 中,筃改或企图筃改样品的完整性和合 |\n| 6. 刺激剂。| 法性的行为是禁止的。|\n| 7. 麻醉剂;如吗啡等。| 3. 基因兴奋剂，包括：转移细胞、遗传元 |\n| 8. 大麻 (酚) 类。| 件或使用细胞、遗传元件、药理学制剂 |\n| 9. 糖皮质类固醇 (经口服、静脉注射，肌注或直肠给药)。| 等手段等。|\n??思考与讨论\n有的运动员接到兴奋剂检查的通知后无正当理由拒绝样品采集，你认为这是兴奋剂违规行为吗?\n收集了解更多关于兴奋剂违规行为的规定,并与同学进行交流\n兴奋剂违规行为包括八种类型，其中任何一种行为都会构成兴奋剂违规,将根据相关处罚规定给予处䍐。其中最常见的是从运动员体内采集的样本中发现禁用物质或其代谢物或标记物。\n## （二）为什么要禁止使用兴畾剂\n使用兴奋剂违反体育道德，违背公平竞争的基本原则，损害体育运动参与者的身心健康和国家的荣誉,是一种不道德的行为。\n科学研究证明,使用兴奋剂会严重摧残运动员的身心健康,有许多危害是终身和不可恢复的，还有许多损害要在数年之后才会显现出来。整体而言，兴奋剂对人体的主要危害如下：\n产生药物依赖；\n出现严重性格改变;\n导致细胞和器官功能异常;太产生过敏反应，损害免疫力；\n引起各种感染，如肝炎和艾滋病;\n生殖功能减退甚至出现性别改变;\n使用生长激素会造成巨人症、白血病等疾病;\n短寿甚至猝死。\n九、现场急救与心肺复苏\n对于普通人来说，现场急救是指当意外或急症发生时，在专业急救人员到达前,由具备一定的急救能力者按照医学科学的原则,为发病或受伤的患者实施初步的紧急救助。\n## （一） 现场急救的原则\n## 1 安全原则\n（1）在采取任何行动之前,请务必确认施救现场环境安全,并在施救过程中持续评估,避免身陷险境。\n（2）施救者在接触患者前应采取适当的防护措施，包括正确洗手、使用个人防护用品、处理污染物品等，降低感染疾病的风险。\n(3) 接触到利器等尖锐物品时,施救者应特别留心,没有把握不可盲目处理，防止加重损伤或二次伤害。\n2 时间原则\n现场急救时应树立“时间就是生命,时间就是健康” 的观念,争分夺秒地安排各项急救事宜。特别注意要在呼吸、心搏骤停后 4 分钟内进行心肺复苏,在等待急救车到达现场的 $10 \\sim 20$ 分钟内不要放弃对患者进行科学的救治。\n3 告知原则\n在实施急救之前，如果患者有意识,先向其表明自己身份，询问是否需要帮助,在征得同意的前提下进行救助。\n4 科学原则\n( 1 ) 科学性。在施救时所采取的一切措施都应遵循公认的科学原则,避免不符合常理的行为。例如：立即拔除揷在患者胸部的刃器显然不是明智的决定。\n（2）有效性。尽可能采取正确、有效的急救措施。\n## 学习提示\n对于因窒息而导致的心脏骤停，如溺水窒息等,其心肺复苏流程参见本书第十二章第一节中相关内容。\n## （二）心脑复苏\n心肺复苏是针对心搏骤停、呼吸骤停所采取的急救措施,即通过使用胸外按压和人工呼吸的方法形成暂时的人工血液循环和呼吸运动，达到挽救生命的目的。\n1 确保环境安全\n2 评估患者的反应\n拍患者双肩,大声呼唤,询问患者：你怎么啦?需要帮助吗?\n3 如果患者没有反应，表现是无应答、无活动\n（1）立即呼叫周围的人员前来协助。\n（2）通过手机或请周围的人员协助拨打急救电话 120。手机可放在免提,或请专人拨打 120 并反馈结果。\n( 3 ) 如有可能,安排专人将附近的自动体外除颤器拿到现场。\n4 将患者仰卧在坚实的平面上\n5 评估患者呼吸\n在 $5 \\sim 10$ 秒钟内末发现患者的呼吸，或者仅有 1 次无效的“喘息样” 呼吸（濒死样呼吸 ),立即进人下一步骤。\n7 开放气道\n6 胸外按压\n按压胸骨下半段即标准体型人体双乳头连线中点位置,垂直按压,按压深度 $5 \\sim 6$ 厘米,按压频率每分钟 $100 \\sim 120$ 次,保证胸廓充分回弹。每轮按压持续 30 次，然后进行人工呼吸。\n用仰头提颌法开放患者的气道。\n8 人工呼吸\n密封口鼻,向口腔内吹气,每次 1 秒钟,连续吹 2 口气,见到有微微胸部起伏即可。吹气时不需要深吸气。\n采用按压与通气之比为 $30: 2$ 的比例持续实施心肺复苏,直到患者恢复自主循环,或者交代给到现场的医护人员。如果不能或不愿进行人工呼吸，单纯的胸外按压早期也有效果。\n## (三) 使用自动体外除颤器\n心搏骤停的早期,心脏常处于异常心律的状态,通过适当的电击除颤可以消除这种特殊状态,使心律恢复正常。自动体外除颤器 (简称 AED ) 就具有这样的功能,在实施心肺复苏时使用AED,可以有效提高心搏骤停的抢救成功率。\n1 开机\n当AED被拿到现场，应立即使用,打开包装，按下AED的开关,根据语音或视频提示进行操作。如现场有两名急救者,一人按照 AED提示进行操作,另一人继续进行心肺复苏;如仅有一人,应停止心肺复苏，启动 AED。\n## 2 连接\n## 3 自动分析\n电极片与机身连好后,AED会自动分析患者的心律,并发出提示: 正在分析患者心律,不要碰触患者。此时急救者应停止胸外按压，并大声提醒周围人不要触摸患者身体。$\\mathrm{AED}$ 操作者按照提示将电极片贴到患者胸部的皮肤上。一个贴敷在患者右锁骨下、胸骨旁;另一个在左侧乳头外下方,电极片的中央在患者的腋中线上。\n有些 AED 还需要将电极连线远端的揷头揷人机身亮灯处的揷座上。\n4 电审\n分析完毕后，对于需要除颤的患者,AED会发出提示：建议除颤，正在充电,不要接触患者身体。当充电完成,电击键会自动闪烁。此时要再次确认没有人接触患者，然后尽快按下电击键实施电击。电击完成后应继续实施心肺复苏。AED每 2 分钟会对患者心律进行自动分析,此时应暂停心肺复苏程序。\n在患者恢复自主心跳和呼吸之前,应根据 $\\mathrm{AED}$ 的提示进行操作,同时持续进行心肺复苏,直到急救医生赶到现场。\n## 心肺复苏术有效的指征\n患者出现了有规律的自主心跳和呼吸即为心肺复苏术有效了。\n此时有些患者的意识很快恢复，但多数会持续处于一段时间的昏迷状态,此时要注意开放气道,防止呕吐物窒息。\n## 终止心肺复苏术的条件\n1.患者恢复自主心跳和呼吸;\n2. 医务人员到达现场;\n3.救护者精疲力竭;\n4. 现场环境不安全。\n除以上情况之外,复苏仍要持续进行,中断时间不能超过 10 秒钟。\n## 第六节\n紧急避险\n尫学习提示\n高中学生应积极参加校园安全教育,充分掌握校园安全的相关知识,增强防范意识。并且还要从自身做起,遵守校园管理制度，服从和参与校园安全管理,积极预防校园安全事故的发生。\n## 学习思考\n在这些地点遇到拥挤人群时应该如何应对?你是否听说讨拥挤踩踏事故和暴恐袭击？你知道该如何预防和自我保护吗?\n## 一、预防拥挤和踩踏\n## （一）拥挤踩踏事故的佹害\n同学们在学习生活中,有时会遇到人群聚集和拥挤的情况,如学校的课间活动或放学时,以及在现场观看热门比赛、参加各种集会等。过于拥挤的情况不仅会影响其中人员的活动自由,而且还易造成意外伤害或财物损失。我国近年来也曾发生过拥挤踩踏事件,如 2014年 12 月的一起踩踏事件造成了 36 人死亡。\n## （二）预防拥挤踩踏事故的方法\n由于拥挤踩踏事故常常具有诱因众多、发生突然、难以控制等特点,因此首先要提高预防意识,防患于末然。在遇到可能导致拥挤踩踏事故的情形时要时刻保持安全意识,提高自我防护能力,避免摔倒。\n1 认识拥挤踩踏事故易发地点\n调查研究表明，在学校、宗教场所、体育场所、娱乐场所、交通工具、其他公共聚集场所中的湿滑路面、台阶或陡坡、照明差的地方,以及桥梁或通道等部位容易发生拥挤踩踏事故。在校园中，拥挤踩踏事故易发于楼梯、通道及卫生间。在这些地点遇到拥堵应格外小心。\n2 消除拥挤踩踏事故的诱因和自我保护\n当人群密度达到每平方米9名成人时,身处其中的人的手和上肢将难以自由活动来保持身体平衡,此时遇到以下诱因就更易引发事故。\n- 停电、失火等突发情况;- 人为破坏及恶作剧，如相互打闹等;- 不同走向的密集人群相互遭遇;- 人群从宽阔地点突然拥人狭窄人口。在遇到拥挤和突发情况时，不仅要杜绝相互嬉戏打闹，还要保持镇定,并引导拥挤的人群不要互相推挤,以降低发生拥挤踩踏的伤害的可能性。特别是当发现前方有人突然摔倒时,应马上停下脚步,同时大声呼救,告知后面的人不要向前靠近,并尽快分流拥挤人流，设法组织有序疏散。\n## 二、暴恐避险与自救\n近年来，一些人或团体由于各种原因进行恐怖活动,成为影响我国和世界各地安全的新的不稳定因素。为此,各国都采取了一系列措施来预防恐怖袭击。对于高中学生来说,应了解暴恐袭击的特点,提高警觉,加强防范,学会正确的应对措施。\n## （一）暴恐袭击的特点\n1. 地点: 常发生于车站、景区、地铁、广场等人员密集区域。2. 对象：防范能力较弱的普通民众和中小学生。3. 时间：在重大活动或节假日期间,一天中的清晨或傍晩,人们精神较为松解的时段。4. 方法: 多利用刀、斧、棍棒等进行砍、刺、抡,以及纵火和爆炸等。\n## （一）遭遇暴恐的应对方法\n1. 处于暴恐现场的人员应采取适当的规避措施，避免被恐怖分子发现，并寻找机会迅速逃离现场。2. 撤离时应保持镇定,不慌张、不乱跑,准确判断所处位置,合理选择逃离路线和通道,不要使用电梯。3. 撤离过程中应动作迅速,不要贪恋财物,不要停留张望或重返危险地点。4. 做好自身防护,注意避险,如不靠近窗户玻璃,利用建筑物、树木、车体遮掩身体，躲避恐怖分子。5. 如遇纵火袭击,逃生时应尽快脱离现场、遮住口鼻、低姿行进、短暂屏气,切忌㨔叫,所穿衣物被引燃时不要盲目奔跑。6. 在确保自身安全的前提下,及时报警,报告暴恐的时间、地点、事件经过和后果等。7. 到达安全区域后,及时检查是否受伤,并实施自救和互救。\n## 第五章\n体育文化\n体育是人类社会特有的文化现象,在人类的生产活动和生活实践中，伴随着人类社会的政治、经济、文化的发展而孕育、发展和繁荣,同时也促进了人类自身的发展,推动了人类社会的发展。在中华民族发展兴盛的历史长河中，我国丰富多彩的民族民间传统体育也呈现出了深厚的文化底蕴和健身娱乐的功能。当前，现代奥林匹克运动在汲取历史经验的基础上蓬勃发展，促进了体育事业的进一步繁荣。四年一届的奥运会已经成为全球共同瞩目的焦点,激励着人们向着更快、更高、更强一更团结,向着卓越、尊重和友谊,向着促进身体、意志与精神的和谐发展去努力奋斗和不解䏨求。\n通过本章的学习,你将了解体育的演变与发展,知道我国优秀传统体育文化的特点,初步掌握奥林匹克运动发展的脉络和价值追求，进而加深对体育的认识,形成主动利用体育来促进自己全面发展的意识。\n## 学习目标\n1. 了解体育运动的演变与发展历程,知道新中国体育事业的主要成就。\n## 2. 知道我国优秀传统体育文化的特点及其文化内涵。\n3. 了解奥林匹克运动的发展历程和有关理念,掌握中国对奥林匹克运动的贡献和作用。\n## 学习情境\n在进行选项教学时,学校提供了足球、篮球、排球、丘兵球、武术、技巧、健身跑等项目供同学们选择。喜欢琢磨的王辰同学在精心挑选运动项目的同时，对体育有了进一步的思考,产生了一系列的困惑和问题。\n“世界上为什么会有这么多的运动项目,它们都是如何起源的?”\n“不同的运动项目对人的发展有什么不同的作用?”\n“为什么有的运动项目经常能在电视中看到,有的则很少听说?\"\n“为什么不同国家和地区的人喜好的运动项目会有差别?\"\n\"为什么这么多人喜欢观看奥运会的比赛，奥运会的竞赛项目是如何确定的?”\n王辰把这些问题向同学提出,并进行交流和讨论,他们都没有好的答案。于是就找体育老师请教。\n体育老师告诉他们,这些问题大多可以通过体育文化的学习来找到答案,他会结合运动项目的学习进衍介绍。\n## 学习思考\n1.这些问题你是否也思考过,你有什么答案?\n2.你认为中国承办奥林兀克运动会的意义和价值是什么?\n## 第一节\n体育的演变与发展\n古代器皿上的跑步形象\n战国时期的导引术（湖南马王堆汉墓出土帛画局部复原图 ) 你知道体育是如何产生和发展的吗?了解这一点将使你加深对体育的认识，并更加主动地进行体育锻炼。\n## 一、古代与近代社会中的体育\n在适应和改造自然环境、促进社会发展的历史进程中，人类创造并发展出了丰富多彩的体育运动文化,这同时也推动了人类自身的进步发展。\n## 思考・讨论\n想一想,现代田径运动中的跑、跳、投的技能与原始人类的生存、生产活动有什么关系?\n在古代，虽然没有“体育”一词，但体育活动却是人们物质文化生活的重要组成部分。在古希腊,丰富的物质文明和灿烂文化,特别是发达的哲学思想和教育思想催生了体育的繁荣,古希腊人所举办的古代奥林匹克运动会延续达千年之久,对当时和之后的社会发展产生了巨大的影响。\n在我国古代，体育活动同样源远流长，有许多竞技娱乐性体育活动和养生健身项目。其中武术运动流传至今，以其独特的攻防技艺和健身效果成为中华民族传统体育中的瑰宝。\n## 思考・讨论\n我国古代学校在培养奴隶主贵族时进行“六艺” 的教育,即“礼、乐、射、御、书、数”;欧洲培养封建贵族的骑士教育规定了“骑士t 技”，即“骑马、游泳、投枪、击剑、打猎、恋棋和吟诗”。你认为这些学习内容中哪些与体育有关?\n$14 \\sim 16$ 世纪，欧洲发生文艺复兴运动，将体育作为教育的重要组成部分,使青少年儿童积极主动发展的思想得到广泛认可,体育一词也被广泛使用,体育事业得到蓬勃发展。在此基础上,体育的育人价值成为促进现代奥林匹克运动产生的重要思想因素之一。近代欧洲,由于战争，体育还被视作强国强民的手段，发展出了德国、瑞典、丹麦等体操流派。在我国，清末和民初的体育课程最初被称为“体操科”,以基本体操和兵式体操为主要学习内容,并成为以救亡图存为宗旨的军国民教育的重要方面,直到 1923 年,才被改为“体育课”。此后,体育由学校逐渐向社会发展,成为凝聚民族精神、促进民众健康的重要手段。\n## 二、现代社会中的体育\n第二次世界大战以后，世界处于一个相对长久的和平与稳定时期,为体育的发展提供了良好的外部环境。体育朝着大众化、科学化、产业化、全球化、终身化和休闲化的方向迅猛发展。在这一期间,国际体育赛事不断兴起,体育成为各国人民交往的桥梁。同时,科学技术的发展不仅推动了竞技运动水平迅速提高,也使得体育健身的方法和手段更加科学和有针对性,促进了大众体育和学校体育的发展。伴随着电视等媒体的发展,体育传播方式发生了革命性的变化,进一步推动了竞技运动项目的职业化发展,并带动了体育的商业化、产业化和全球化,从而促使体育与社会生活的结合更加紧密并推动了社会经济的发展。\n## 讨论・交流\n北京 2022 年冬季奥林匹克运动会利用中国的云计算技术全面承载冬奥会的组织、运营以及赛事转播等工作，实现了史上首个“云上奥运”。\n请思考举办冬奥会对我国的体育事业和经济社会发展都有什么作用。\n中华人民共和国成立后，特别是在改革开放后，中国体育事业取得了巨大的成就。2008年,北京成功举办了第29届夏季奥林匹克运动会,向全世界展现了蓬勃发展、充满生机和活力、积极融人世界的崭新的中国形象。为促进国民健康水平的提高,我国还把实施全民健身计划作为国家的重要发展战略,促进了大众体育的发展。当前,我国正处于加快建设体育强国的重要时期,体育强则中\n2008 年北京奥运会开幕式国强,国运兴则体育兴。对于高中学生来说,不仅要加强锻炼,提高体能和运动能力,更要深刻理解体育的育人作用和价值,要积极弘扬中华体育精神,并将之用于实现第二个百年奋斗目标的各项努力之中。\n## 我国优秀传统体育文化\n## 知识窗\n射礼\n我国在旧石器时代晩期就发明了弓箭,射箭从此成为古人狩猎和军事战争的重要手段和方式，并成为“六艺”之一。在习射的过程中,要求通过“射礼”来倡导人格的塑造和精神修养,体现了我国古代寓德于射、寓礼于射、寓教于射的思想\n汉代画像砖上的习射图\n## 学习提示\n中华民族历史上有不少具有崇高民族气节的习武者，他们怀着强烈的民族自豪感和爱国精神,在国家和民族面临危亡的时刻，挺身而出，不惜牺牲自己的生命,他们的行为和精神为后人赞颁。请收集有关人物的材料，并与同伴进行交流。我国传统体育是一项宝贵的文化遗产，蕴含了丰富的历史文化信息。它凝聚了中华民族的创造精神、生活情趣和文化底蕴，具有很高的娱乐观赏性和健身价值。\n## 一、我国传统体育具有悠久的历史\n我国民族传统体育有着悠久的历史，与其他文化活动一样，伴随着原始人类的生产劳动、军事训练、日常生活、休闲娱乐以及祭祀等社会活动逐渐孕育并萌生。在唐宋以后,随着社会生产力的不断发展,人们对于身体的认识有了提高,各种各样的身体锻炼形式和手段逐步丰富起来,有训练格斗技能的军事武艺，有休闲娱乐的各种游艺活动,还有注重形神共养的导引养生之术,更有强调培养人外在礼仪和内心道德意识的身体教化。而这些自觉或不自觉的身体锻炼,就成为中华民族传统体育发展的源起。\n## 二、我国传统体育具有精深的文化内涵\n我国传统体育是中华优秀文化的重要组成部分,有着深厚的文化底蕴。受我国优秀传统文化的影响,民族传统体育具有“刚健有为”“循规守礼”“中庸和谐”“天人合一” 的人文价值观,形成了独特的体育思想和方法。\n我国传统体育的发生、发展,融人了许多我国优秀的传统文化,在锻炼身体的同时,注重人格的塑造,体现中华民族的精神。中国文化倡导的“以德为先、以德治业” 的精神对我国传统体育有着深远的影响。例如,武术的传承过程就十分强调“武德” 教育,要求“习武先习德”,通过武德教育使习武者掌握基本的礼仪规范，坚守民族气节，弘扬优秀的民族文化和民族精神。正是在众多习武者的坚守下,在武术等我国优秀传统体育的传承与发扬中,中华民族的优秀文化得以延续和发扬光大。\n## 三、我国传统体育注重身心和谐\n我国传统体育既具有强身健体的效果，也非常重视身心和谐发展。中华民族在长期的生产和生活中积累了大量健身养生的理论与实践，表现为对生命本质、生命活动规律以及疾病发生特点等的认识,形成了以天人合一、阴阳协调、形神共养等理论为基础的健身体系，为人类的健康作出了重要贡献。\n古籍《黄帝内经》\n## 我国传统养生理论\n天人合一这一理论认为人体内环境系统与外部自然环境系统是统一的，养生活动必须遵循自然规律的变化。同时提出“我命在我不在天\" 的思想，主张发挥人的主观能动性，以主动进取的精神探索和追求人类的健康和长寿。形神共养形，指形体。神，指人体的精神思维活动。中国传统养生思想认为形神共养既要注重形体的养护,也要泫意精神的调整，使形体康健，精神健旺,身体和精神得到均衡发展。阴阳协调 〈黄帝内经〉指出“人生有形，不离阴阳\"。认为生命现象是由阴阳构成的。在人的生命活动中，阴阳相互依存，任何一方都不能脱离另一方而单独存在。如果阴阳失去平衡,人体的生理活动就会发生素乱，引起疾病。整体观\n我国传统医学把人体看成是一个以住腑为核心，依靠经络互相联系的整体。人体各个系统、器官是有机联系的，脏腑之间相互依赖，以维护内环境的统一性和稳定性。主张“治病求本”“末病先防\"，注重整体性和防衰保健。\n## 四、我国传统体育内容丰富多彩\n我国传统体育的内容十分丰富，在长期的生产和生活实践中,各民族人民共同创造了具有浓郁民族风格和特色的中华民族传统体育文化。这些体育活动大多与民族传统节日密切联系,具有欢庆丰收、欢度佳节、闲暇消遣的作用，将体育寓于娱乐之中，增添了欢快的氛围，丰富了中华民族的文化宝库。我国的民族传统体育的近千个项目中包含着不同的表现形式，有竞技类项目，如武术、摔跤、龙舟竞渡、马术和高脚竞速等;有娱乐表演类项目，如舞龙、舞狮、荡秋千和跳皮筋等;有养生健身类项目,如八段锦、五禽戏、易筋经和六字诀等。\n在不同地域和不同民族中有时会有一些形式相近的民族民间体育项目。如初中学习的竹竿舞就是黎族、苗族、傣族、基诺族和京族人民喜爱的一项传统体育活动。\n学习提示请以荡秋千为例，收集材料，了解我国民族体育中同一项目的不同形式的特点。\n## 第三节\n奥林匹克运动\n## 知识窗\n针对古希腊体育与战争的关系，苏格拉底指出市民绝不能成为体育的门外汉，应该具有最坚实的身体条件，一旦国家危急，他们便能随时出征,尽自己保卫国家的义务。\n郑铁饼者 (古希腊雕塑) 诞生于19世纪末的奥林匹克运动，历经百余年发展已成为人们追求卓越、相互尊重、传播友谊的重要平台，它的影响力已超出体育的范围，将体育运动的多种功能和价值发挥得淋漓尽致。在北京 2022 年冬季奥林匹克运动会中，更是通过“一起向末来” 的主题口号展现了人类共同携手应对挑战、同舟共济、共迎美好末来的愿景。\n## 一、奥林匹克运动寻根一一古代奥林匹克运动会\n尽管奥林匹克运动兴起于 19 世纪末欧洲资本主义工业化时代,但其渊源却可以追溯到古希腊的奥林匹克运动会。\n## 起源\n古希腊人把体育作为教育的重要方面,亚里士多德认为智力的健全依靠身体的健全,而体育既能强身健体,又能培养人们的形体美、心灵美。同时由于古希腊数百个城邦之间经常发生战争,发展市民的体育能力也被视作是一种适应战争需要的手段。\n受这些思想和因素的影响,古希腊人普遍追求身体的强壮与健美,并将之与自身的修养和荣誉紧密联系在一起,在他们的审美观念中，强劲的力量、协调的动作、惊人的速度、完善的技艺和发达的肌肉都是人类最美好和最值得崇尚的品质。古希腊人认为在祭坛前展现技艺、展示健与美就是最虔诚的祭祀活动,而这些祭祀活动后来逐渐发展成为祭祀竞技赛会,也就是古奥运会的前身。\n## 体验・感悟\n## 奥林匹克休战\n在每届古奥运会之前,奥林匹亚所在的伊利斯城邦选派特使前往各城邦,宣告奥运会即将举行,要求所有通往奥林匹亚的道路任由参加奥运会的人员自由来往,整个伊利斯城邦不得有任何军事行动,也禁止人们携带武器进入。凡是违背该规定的人和城邦都会受到制裁。奥林匹克休战的期限最初为 1 个月,后来延长到 3 个月。\n思考: 奥林匹克休战对古代奥运会有什么意义?现代奥运会的什么活动与这项举措有相似之处?\n## (二) 发展与衰落\n在古希腊诸多祭祀竞技赛会的基础上,第一届古代奥林匹克运动会于公元前 776 年举行,此后每四年举行一次,举办地点为希腊的奥林匹亚，并延续一千多年，大致可分为 3 个阶段。\n公元前6世纪\n第二阶段：鼎盛时期\n古代奥运会成为全希腊各城邦进行文化交流和传播理想的集散地,成为希腊全民族的节日盛典。\n## 第三阶段：衰落时期\n随着古希腊被马其顿和罗马帝国征服,古代奥运会也随着奴隶制的崩溃而衰落。\n古希腊被马其顿和罗马人先后征服之后，古代奥运会由盛转衰。公元393年,罗马皇帝狄罗多西一世下令关闭一切活动场所，古代奥运会从此宣告结束，并一度被人们所遗忘。但它创造的竞技运动方式和奥林匹克精神，对现代社会和体育的发展产生了深远的影响，在社会发展史上为人类文明留下了宝贵的精神财富。而在古希腊圣火熄灭的漫长岁月中，整个欧洲大陆进人了封建时代，封建教会桎梏着人们的思想。\n## 体验・感悟\n古代奥运会的会期最初只有一天，后来延长至三天。从公元前 472 年的第 77 届古代奥运会开始，会期达到五天。具体日程安排如下。\n第一天，集体宣誓，并举行号手赛和传令员赛，优胜者获得奥运会服务的资格。\n第二天，少年比赛。比赛项目包括跑步、摔跤、拳击和混斗。\n第三天，上午是赛马和赛车比赛;下午是五项竞技比赛，包括跑步、跳远、掷铁饼、䣠标枪和摔跤。\n第四天，在祭祀宙斯后进行比赛。首先是跑步，傍晩进行摔跤、混斗和拳击，最后是武装赛跑。\n第五天，宣布优胜者，授予橄榄树枝编的桂冠;举行盛大宴会。\n请讨论: 古代奥运会中的比赛项目与古希腊人的生产劳动和战争有什么关系?现代体育项目与古代奥运会的比赛项目有哪些传承关系?\n古代器皿上的混斗比赛图\n古代奥林匹克径赛场地石质起跑线遗圵\n## 二、奥林匹克运动的兴起\n奥林匹克运动在资本主义产生和发展的背景下兴起，于 19 世纪末出现在世界体育的舞台上。它的出现不是偶然的，而是在多种因素推动下长期孕育的结果,主要的推动因素包括以下方面。\n- 文艺复兴、宗教改革和思想启蒙三大思想文化运动为现代体育的发展扫清了思想障碍。- 工业革命引发的社会变革促使人们寻求更健康的生活方式。- 奥林匹亚考古的成果，激发了人们对古代奥运会的憧憬。- 体育赛事的国际化发展需要建立一个综合性的体育交流平台。- 顾拜旦等人的努力直接推动了现代奥林匹克运动的诞生。\n1894 年，在法国教育家顾拜旦等许多人的共同努力下成立了国际奥林匹克委员会,通过了恢复奥林匹克运动会的决议，并决定每四年举行一次奥林匹克运动会。第 1 届奥林匹克运动会于 1896 年 4月在希腊举行,这标志着奥林匹克运动正式诞生。\n## 体验・感悟\n被称为“现代奥林匹克之父” 的顾拜旦对体育有着广泛的兴趣，他曾对英国教育家托马斯 - 阿诺德的教育思想进行过研究。他认为托马斯阿诺德推行的竞技运动教育可以同时起到铎炼身体、道德教育和培养社会活动能力的功效,并因此产生了通过体育来促进人的发展的思想。\n请你结合参加体育活动的体验谈谈: 体育对于促进人的成长，培养人的运动能力、健康行为和体育品德有娜些价值和作用。\n## 三、奥林匹克运动的四大体系\n从 1894 年国际奥委会成立开始，奥林匹克运动历经了百余年岁月的历练,这期间无论是奥林匹克运动的本身,还是其存在的社会环境，都发生了巨大而深刻的变化。而在这一历程中逐步形成的思想体系、组织体系、活动体系和标识体系，推动奥林匹克运动生生不息，延传至今。\n## （一）思想体系\n奥林匹克主义是奥林匹克运动最高思想引领，进人 21 世纪，国际奥委会将奥林匹克核心价值观概括为“卓越、尊重、友谊” 三\n大核心价值，进一步完善了奥林匹克运动的思想体系。\n奥林匹克主义是指将身、心和精神方面的各种品质均衡地结合起来,并使之得到提高的一种人生哲学。它将体育运动与文化和教育融为一体。奥林匹克主义所要建立的生活方式是以奋斗中体验的乐趣、优秀榜样的教育价值,以及对社会责任和普适性基本伦理原则的推崇为基础的。奥林匹克格言\n2021 年 7 月，经国际奥委会批准，奥林匹克格言加入了“更团结”一词，修改为：更快、更高、更强——更团结\n## 奥林匹克思想概括\n奥林匹克主义\nr.\n卓越是指无论是在玩耍时,还是在职业生涯中,都要做到竭尽全力去奋斗,重要的不是取胜,而是参与,不断取得进步,享受身、心和精神各种品质均衡发展的快乐。\n尊重是指尊重自己、尊重他人、尊重身体、尊重规则、尊重体育运动、尊重环境。运动员通过公平竞争来显示尊重。\n友谊是奥林匹克运动的核心，它鼓励我们将体育运动视为个人之间,以及世界各国人民之间相互理解的工具。\n## 奥林匹克名言\n奥运会上,重要的不是取胜,而是参与。正如生活中最重要的不是凯旋，而是奋斗，重要的不是曾征服过,而是曾努力拼搏过。\n## 感悟・思考\n张丹是我国花样滑冰运动员。在2006年都灵冬奥会上双人滑比赛向金牌发起最后冲击时,她意外地重重跌落在冰面上,并撞向了护墙,造成左膝严重受伤。当时,张丹极其痛苦,比赛被迫中断。当大家都认为张丹、张昊即将退出比赛时,张丹却擦干眼泪,重新回到冰场,并以勇敢、顽强、追求卓越的精神和出色表现感染了现场观众,并最终获得一枚宝贵的银牌。\n张丹在受伤的情况下,重回赛场参加比赛,你认为这体现了奥林匹克运动的什么思想?\n## 知识窗\n2021 年 3 月,在《奥林匹克 2020 议程》已经取得成果的基础上,为应对新冠疫情对世界的影响,国际奥委会又推出了《奥林匹克2020+5议程》,以实现更进一步的团结和数字化,加强可持续发展，提升信任度和社会对体育的关注度等目标\n在北京冬奥会后召开的北京冬残奥会上,王跃获得冬季两项女子中距离 (视障) 比赛的铜牌。在赛后感言中她说到:“我看不清世界,但我想让世界看到我。\"\n## ( 二 ) 组织体系\n现代奥林匹克运动内部组织系统是以国际奥委会为核心，以国际单项体育联合会、国家 ( 地区) 奥委会和奥运会组委会为“三大支柱”共同构成的。\n现代奥林匹克运动内部组织系统构成图\n## (三) 活动体系\n奥林匹克运动活动体系的高潮是奥林匹克运动会。奥林匹克运动会包括 1896年诞生的夏奥会、1924年开始的冬奥会和 2010 年新启的青奥会。为了增强赛事的吸引力，从 1994 年第 17 届冬奥会开始，冬奥会与夏奥会错开举办日期，夏季奥运会在每个奥林匹克周期的第 1 年举办,冬季奥运会在奥林匹克周期的第 3 年举办。此外,从 2008 年开始，残奥会在奥运会结束后不久举办，并使用奥运会设施。奥运会的比赛项目分为大项、分项和小项。目前夏奥会有 28 个大项，冬奥会有 7 个大项。此外，举办城市可以向国际奥委会提出加项要求,国际奥委会批准后可以加项，但只保留在该届奥运会中。\n围绕奥林匹克运动还有一系列仪式性活动，包括火炬传递、开幕式、颁奖仪式和闭幕式。这四大仪式既是空间的组合,也是时间的组合。不同仪式各司其职，构\n中国女足在南京举力的第2届夏季青奥会上获得足球比赛金牌\n每届奥运会都要从希腊采集圣火后进行火炬传递,此图为北京2022年冬奥会圣火采集仪式成了一个功能完整的结构,各种仪式前后呼应,形成了一个完整的序列。\n此外,在奥林匹克运动的发展历程,还不断融人新的活动内容,如奥林匹克大众体育活动、奥林匹克教育活动、奥林匹克文化活动以及奥林匹克和平活动等。\n( 四 ) 标识体系一—以奥运五环为核心\n奥林匹克运动蕴含着人类社会追求友谊、团结、公平的美好愿望。在奥林匹克运动中有一系列独特而鲜明的象征性标识,如奥林匹克标志、奥运会会旗、会歌、会徽、奖牌、吉祥物等。这些标识有着丰富的文化含义,形象化地体现了奥林匹克理想的价值取向和文化内涵。\n奥林匹克五环\n北京奥运会会徽\nBEIIING 2022\n北京冬奥会会徽\n你还知道哪些奥运标识,请与你的同学相互交流,并说明这些标识的文化内涵。\n## 四、中国与奥林匹克运动\n## （一）中国不平儿的参奥之路\n中国的参奥之路并非坦途,在 1932 年的第 10 届奥运会,刘长春只身参赛,成为中国参加奥运会的第一人。在中华人民共和国成立前,中国人参加了第 $10、11、14$ 届奥运会,均无缘奖牌。\n中华人民共和国成立以后,在 1952 年派团参加了在芬兰赫尔辛基举行的第 15 届奥林匹克运动会,这是五星红旗首次飘扬在奥运会会场上，它向全世界表明了中华人民共和国享有参加奥运会的合法权利。此后,为维护国家主权,中国被迫中断了与国际奥委会的关系,直到 1979年,经过各方多年的不懈努力,中国才重回奥林匹克大家庭。\n萨马兰奇为许海峰颁奖\n杨扬获第 19 届冬奥会金牌\n1984年，在第 23 届洛杉矶奥运会的射击比赛中，许海峰获得了中国奥运历史上的第 1 枚金牌。2002年，在第 19 届盐湖城冬奥会短道速滑比赛中，杨扬为中国赢得了第 1 枚冬奥会金牌。此后，中国体育健儿在奥运会赛场上屡创佳绩，在北京 2008年奥运会夺得金牌榜第 1 名，在北\n中国队获得北京冬奥会短道速滑混合接力冠军京 2022 年冬奥会上夺得金牌榜第 3 名。我国体育健儿在奥运赛场上为祖国和人民赢得了荣誉，充分展现了为国争光、无私奉献、科学求实、遵纪守法、团结协作、顽强拼搏的中华体育精神。\n## （二）无以伦比的北京“双奥”\n北京冬奥精神\n胸怀大局\n自信开放\n遁㛏卓越\n共创末朮在参加奥运会取得辉煌成绩的同时，中国人深切的渴望能够进一步地融人到奥林匹克大家庭之中。1999年4月 7 日，北京第二次提出申办奥林匹克运动会,并于 2001 年 7 月 13 日成功获得了举办权。\n中华民族百年奥运梦想在这一年变为现实。2008 年 8 月 8 日第 29 届奥林匹克运动会在鸟巢盛大开幕，共设 28 个大项，302个小项，在这届奥运会中共有 43 项世界纪录被打破，超过了历届奥运会。除了精彩的赛事外，彰显中华 5000年灿烂文明的开、闭幕式表演，成为了展示中国文化和社会腾飞的窗口。北京奥运会实现了中华民族的百年奥运梦，也为中国人民弘扬奥林匹克精神提供了舞台。\n北京奥运会吉祥物\n北京冬奥会吉祥物 2015 年 7 月 31 日，北京获得了第24届冬季奥林匹克运动会的举办权,成为百余年奥林匹克运动历史唯一的“双奥之城”。2022 年 2 月 4 日,北京鸟巢再一次惊㧪世界,冬季奥林匹克运动会在这里华美绽放。面对全球新冠肺炎疫情肆虏的挑战,中国人民付出巨大努力,向世界奉献了一届简约、安全、精彩的冬奥盛会,让全世界看到了一个坚持人民至上、积极践行人类命运共同体理念的新时代中国形象。北京冬奥会设 7 个大项,15 个分项,109 个小项,比赛项目数量创历届冬奥会之最,冰雪健儿们共打破 17 项冬奥会纪录、2项世界纪录。\n## 思考与交流\n北京冬奥会点火仪式上用所有代表团的雪花引导牌组合成的“大雪花” 作为主火炬，用嵌入取代,点燃,用“微火”取代熊熊大火，你认为这样的仪式传达了什么样的理念?\n## 感悟・思考\n北京冬奥会闭幕式向志愿者代表致谢\n在新冠肺炎疫情给人类带来巨大挑战的境遇下,北京2022年冬奥会展现了奥林匹克运动与城市和区域良性互动的典范: 北京首钢工业园区通过“魔术大变身”成为北京人文新地标;鸟巢、水立方等“疋奥” 场馆的神奇转换，成就了中国践行国际奥林匹克运动可持续发展的“中国方案”;“冰丝带”“雪飞天”“雪游龙”“雪飞燕”“雪如意” 彰显了“科技”“绿色” 和“中国文化”的完美融合。“带动三亿人参与冰雪运动” 从愿景走向现实,让冰雪运动进入寻常百姓家,开启\n首钢工业园滑雪大跳台了全球冰雪运动的新时代。通过举办北京冬奥会,中国为全球奥林匹克事业作出了新的贡献,并在筹办和成功举办过程中展现了负责任大国的责任与担当。\n小组讨论交流：中华民族的“血运梦” 为什么能实现?\n## 第六章\n## 运动技能学习原理\n同学们在高中体育与健康课中将较为系统地学习1 3 个运动项目,培养运动爱好和专长,形成锻炼习惯和学科核心素养,为终身体育奠定基础。怎样才能发展运动技能并形成专长呢?运动技能的形成有着自己独特的规律和特点，掌握并运用这些规律和特点进行学习和练习,能够更有效地提高技能,发展运动能力。\n本章主要介绍运动技能学习和提高的过程，影响运动技能学习和发挥的因素以及发展运动技能的练习方法。\n## 学习目标\n1. 了解运动技能形成过程中各阶段的特点和动作特征。2. 掌握提高运动技能的练习策略。3. 了解影响运动技能学习和发挥的因素。\n## 学习情境\n李杰同学在高中体育与健康课中选择了篮球作为必修选学的内容。他的篮球基础比较薄弱,运球动作僵硬、不协调,运球时篮球会不时地从他手里“溜掉”，他因此经常低头看球。\n李杰没有气馁,通过反复琢磨运球动作,积极进行练习,他对运球技术有了切身的理解和体会,那些不协调动作和多余动作不见了,整个运球动作比较自然、协调，能够较自如地进行高低运球、行进间运球。但在比赛场上,他还是会紧张,在运球时仍不时地低头看球,甚至因此错失传球或突破的时机。\n此后,针对比赛的需要,李杰进行了有人防守条件下的运球和突破的练习。通过反复练习,他的运球技术更加熟练,运球时不再低头看球,视野更加开阔,在比赛中敢于运球突破,他还能较为自如地做出背后运球、体前变向换手运球等技术动作。在比赛时，李杰已经没有了当初的紧张感。\n## 学习思考\n1. 你能说出李杰发展篮球运球技能的三个阶段的特点吗?在不同阶段，李杰采取的练习方法有哪些不同?2. 你在学习运动技能的过程中遇到过哪些困难?是如何克服的?\n## 第一节\n运动技能的学习过程与分类\n思考与讨论你知道如何判断自己是否掌握了某项运动技能吗?\n个体能够轻松、协调、连贯、准确、自主地完成该项运动技术的动作,并能根据外界条件灵活运用就可以说是掌握了该项运动技能。在本章学习情境中,李杰的篮球运球能力达到这一表现标准了吗?\n你知道运动技能的学习分哪几个阶段吗?针对不同的运动技能，在不同的阶段,练习的要求有什么不同?\n## 一、运动技能的学习过程\n运动技能是指人体在运动中有效完成专门动作和技术的能力。一项运动技术,从初学到精通,学习者的动作表现随着练习次数和练习时间的增加而逐渐提高。同学们在学习各项体育运动技术过程中,是否也像本章学习情境中的李杰那样,要经过反复练习,并经历从不会到初步掌握,再到熟练运用的过程?研究人员从不同角度对运动技能的形成过程提出了不同的阶段划分方法,下表依据“泛化、分化、巩固与自动化” 的划分方法对各阶段运动技能的学习策略和练习方法进行归纳和总结。\n需要注意的是,反复练习并非简单的重复,还包含有信息的收集与加工、记忆、判断、决策等活动,是一个主动学习的过程。例如,李杰在初步学习阶段,认真观察教师或其他同伴的运球动作并学习过程\n## 动作表现的特征\n动作不稳定、不协调,动作僵硬,错误动作较多。如本章学习情境中,李杰在刚开始学习篮球运球时易出现错误动作\n动作较稳定、协调;完成动作较顺畅;遇到较强的对手或特殊环境会出现错误动作。如本章学习情境中,李杰的运球动作虽然已经比较自然、协调,但在比赛中,还是会出现低头运球的现象\n动作准确、稳定、流畅、迅速;几乎没有失误;能随机应变;完成动作轻松自如,出现暂时的自动化。如本章学习情境中,李杰不仅能自如地运球,而且敢于在比赛中运球突破防守队员进行模仿,这属于信息的收集、加工和记忆;在练习过程中,他根据运球的实际结果，不断改进动作，则包含了判断和决策。\n## 二、开放式运动技能与封闭式运动技能\n在本章学习情境中,李杰在练习初期,主要根据运球技术的要领来改进技能,不存在受外界制约而改变动作方法的情况。随后在运球过人的实践中,则要根据对手的情况来调整动作,达到运球过人的目的。前者是在稳定、可预见或不变的环境中完成动作的，被称为封闭式运动技能;而后者是在变化和不可预见的环境中进行\n讨论与交流\n想一想，你学过的运动技术，哪些是开放式运动技能，哪些是封闭式运动技能?的,被称为开放式运动技能。执行开放式运动技能时需根据对手或同伴来确定自己的行动。\n封闭式运动技能的学练要不断提高动作的规范性和稳定性,如健美操的动作要规范、到位,要有力度。开放式运动技能的学练要在基本掌握动作技能的基础上,结合不同的比赛情境进行演练,提高实战运用能力。例如,在篮球传接球练习中,要根据接球同伴的远近、防守队员的紧逼情况等进行有针对性的练习,以达到不同条件下都能将球顺利传给同伴的目的。\n开放式运动技能学练示意图 (以篮球传球为例 )\n## 学习策略\n练习提示\n积极模仿练习,感知动作方法,针对动作的主要环节进行练习不要害怕失败,要多练习;可与同伴相互检查，发现不足，互相提醒纠正\n尝试利用本体感觉来判断自己的动作是否正确，提高动作的准确性和效果设想比赛中的各种情况,特别是在对抗状态下进行针对性练习运动技能达到巩固阶段后,仍需要继续练习,否则巩固了的动作还会有所消退\n## 第二节\n影响运动技能学习与发挥的因素\n影响运动技能学习和发挥的因素很多，不仅涉及身体条件、技能熟练程度、练习效果等因素,还与心理状态、调控能力和各种感觉机能发展水平密切相关。因此,运动技能形成和发展的过程,也是身体、心理等方面提高和发展的过程。\n其他反馈机制的帮助下，逐步提高身体控制能力的发展过程。\n## 二、应激水平\n当人们在遇到或自认为遇到至关重要的情境时,常常会出现紧张或兴奋的状态,这就是应激。大脑皮层的应激状态对运动技能的发挥有着重要的影响。例如,有的人在体育考试中超水平发挥,而有的人在关键场次的比赛中却大失水准。\n应激水平\n## 一、反馈\n运动过程中，人体能够从多种途径获取信息，调整用力的方式。\n例如，健美操练习过程中，初学者常常需要通过视觉或其他人的提醒来调整肌肉用力状况，改正身体姿态;而熟练的练习者仅凭本体感受就能把控身体的姿态。对于练习者来说,这个由初学到熟练的过程还包含了本体感觉在\n大脑对外界刺激的反应在适度的时候,运动技能的发挥最好,运动成绩也最好。大脑对外界刺激的反应过低 （兴奋性不够，如过度疲劳时）或过高（兴奋性太高，如过度紧张时),都无法发挥出最好的运动技能水平,难以取得好的运动成绩。\n通过调整赛前状态和准备活动可使应激水平达到相对最佳状态。\n## 三、预见\n在篮球比赛中,当遇到对手要运球突破时,如果能预先判断其可能的突破路线或假动作,提前做好准备,将大大提高防守成功的可能性,这就是预见。\n由于开放式运动技能具有多变和难以预测的特点,通过合理的预见能减少做决定的时间,提高做决定的果断性和准确性是赢得比赛的重要因素。\n四、练习\n在运动技能的学习过程中,常常会在练习到某一阶段,动作的表现或运动成绩出现停滞不前或下降的趋势。心理学中称这种情况为“高原现象”。高原现象中的停滞或下降只是一种暂时现象,只要坚持练习就会有所改善，具体可采用以下对策:\n- 尝试变换练习方法以及内容;- 根据自身能力改进和调整动作方法;- 合理安排锻炼与休息;- 戒骄戒躁，认真练习。\n练习可使不擅长的运动项目变成擅长的项目,请根据具体情况灵活运用不同的练习方法。\n运动技能练习曲线图\n| 练习方法 | 发挥作用 | 适用条件 | 练习方法示例 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 完整练习 | 以完成完整的动作为目标 | $\\begin{array}{l}\\text { 适用于较为简单的技术动 } \\\\ \\text { 作 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 跳绳、前滚翻动作的完整 } \\\\ \\text { 练习 }\\end{array}$ |\n| 分解练习 | $\\begin{array}{l}\\text { 掌握技术动作的重点,突 } \\\\ \\text { 破难点 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 针对复杂技术动作中的关 } \\\\ \\text { 键技术环节 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 分解练习跳高中的助跑起 } \\\\ \\text { 跳㺪节 }\\end{array}$ |\n| 持续练习 | $\\begin{array}{l}\\text { 在相对较长时间里较稳定 } \\\\ \\text { 的、连续进行的练习 }\\end{array}$ | 常用于运动技能的苛获得阶阶阶段 | 乒乓球连续发球 50 次 |\n| 间歇练习 | $\\begin{array}{l}\\text { 不改变动作结构和运动负 } \\\\ \\text { 荷,每次 (组) 适度休息 } \\\\ \\text { 后进行练习,以提高每次 } \\\\ \\text { (组) 动作完成效果 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 适用于负荷强度较高的技 } \\\\ \\text { 术性练习 }\\end{array}$ | 如短跑的专项动作练习 |\n| 想象练习 | $\\begin{array}{l}\\text { 可以稳定和改善技能,并 } \\\\ \\text { 能防止技能下降,保证比 } \\\\ \\text { 赛时发挥出较高的水立 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 每次练习或比赛之前,在 } \\\\ \\text { 轻松的状态下进行短时间 } \\\\ \\text { 练习 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 投笽前,用 } 1 \\sim 2 \\text { 分钟想 } \\\\ \\text { 象正确的投篮动作技术,} \\\\ \\text { 然后进行实践练习 }\\end{array}$ |\n# 第七章\n比赛战术的制订与运用\n比赛是体育与健康课学习中最令人激动的时刻之一,谁都想取得比赛的胜利,如何才能赢得比赛呢?除了要具备相应的技术和体能，制订合理的战术并有效实施也是许多比赛取得胜利的重要因素。在选项学习中,同学们会学习到相应运动项目的独特的战术方法。面对具体的比赛任务，应如何制订比赛战术?在比赛场上，针对干变万化的赛场情况又应如何选择与实施战术?\n本章将结合比赛情境来介绍制订比赛战术的方法和要求,以及提高战术实施与运用能力的要求和练习方法。\n## 学习目标\n1.掌握制订比赛战术的方法和要求。\n2.了解比赛过程中战术实施与运用的过程。\n3. 掌握提高战术实施与运用能力的练习方法。\n## 学习情境\n在某校高二年级进行的篮球联赛中,高二 (6) 班首先与高二\n## (7) 班进行较量。\n高二 (7) 班的参赛队员,除了21号王凯以外,其他人身体条件和技术水平并不突出,而高二 (6) 班的参赛队员技术动作普遍较为扎实,身材更为高大。很多同学都认为高二 (6) 班将稳操胜券,但比赛结果却出人意料。\n在比赛中,高二（6）班队员在进攻时大多靠各自的发挥,较少有战术配合,防守时也没有安排专人对王凯进行盯防。前锋刘磊拼抢很积极,但每次他得到球后就一味地强行运球突破,不仅成功率不高,还错失了许多传球给同伴进攻得分的机会。高二 (7) 班队员以王凯为进攻核心来组织进攻,密切配合,每次王凯都能在最适当的位置拿到球,然后展开进攻并得分;在防守时他们采取区域联防的战术，同时强调相互支援,对对方重点队员进行夹击。\n整场比赛竞争激烈,比分交替上升。最终，高二 (7) 班取得\n了这场比赛的胜利。\n## 学习思考\n你认为高三 (7) 班以弱胜强的原因是什么?他们的战术安排有什么特点?## 2. 高二 ( 6 ) 班在比赛战术的安排上有哪些不足之处?\n如果你们班要与其他班级进行篮球比赛，在战术安排上你有什么建议?\n## 第一节\n比赛战术的制订\n你知道这是篮球比赛中的什么战术吗?请在本书第八章第二节中去学习了解,并与同伴在实践中进行尝试\n在体育比赛中,战术有什么作用?应如何制订比赛战术?\n## 一、什么是战术\n战术原本是一个军事术语，是指进行战斗的原则和方法，此后也被应用于体育游戏和竞赛活动中。为了更好地发挥个人技术或与队友协调配合，每个运动项目都产生了一些具有稳定的形态和结构的行动方式,如足球的二过一、乒兵球的发球抢攻等,被称为“战术方法” 或“战术形式”,简称为“战术” 运动项目的战术方法是体育选项学习的重要内容之一。\n## 思考・讨论・交流\n1. 根据攻防特点,战术可分为进攻战术和防守战术,请结合你所选学的项目分别举出两种进攻战术和防守战术。2. 在足球、篮球等项目中,根据参与人数,战术可分为个人战术、局部战术和全队战术,请列举出足球项目中个人战术、局部战术和全队战术各 1 种。3. 请与同伴交流你所列举的战术方法,并阐述运用的前提条件与具比赛成绩\n技术战术\n水平水平\n体能水平\n体育比赛中,体能、技术、战术三者的关系 (示意图) 体方法。\n为了取得比赛的胜利,参赛者常常需要制订针对具体比赛的战术。比赛战术通常是指在比赛中为战胜对手或为获取期望的比赛结果而采取的计谋和策略。其中非常重要的一个方面,就是要选择和安排适宜的技术和战术方法并应用于比赛中。一般来说,比赛者所掌握的战术形式越多,制订比赛战术时选择范围就越大。\n## 思考・讨论・交流\n在体育比赛中,体能水平、技能水平和战术水平都是影响比赛进程和结果的重要因素,不同的项目受这三项因素的影响各不相同。请将这三个因素对足球比赛成绩的影响效果按从大到小的顺序排列。\n## 二、制订比赛战术的谋略\n体育比赛中的战术千变万化,但目的都是为了掌握比赛的主动权,争取比赛的胜利。那么,如何才能制订出能够克敌制胜的比赛战术呢?\n## ( 一 ) 知己知彼\n知己知彼是体育比赛获胜的重要前提,这一战术原则要求对于不同能力和特点的对手应采取不同的战术方法,以做到有的放矢。一般来说,在赛前充分了解对手的情况和战术企图,才能有针对性地设计比赛方案。在无法充分了解对方情况的时候,要加深对自身能力的认识,合理设计比赛战术,力求在比赛中充分发挥自己的长处和优势,同时避免让对方掌握自己的弱点和不足,达到扬长避短的效果。同时还要审时度势,在比赛之初尽快摸清对方的实力和战术特点,根据实际情况随时调整战术方案,做到知己知彼。\n## 探究・练习・运用\n在制订中长跑比赛战术时请根据自己与对手的实力特点,选择所采取的战术方案,并将两者用线连起来。\n自己与对手的实力与对手相比,速度稍差但耐力较好\n与对手相比,速度较好但耐力较差\n与对手相比,整体能力较弱但有较强的速度控制能力\n与对手相比,速度和耐力都较强\n## 采用的战术\n领先跑战术一出发后或跑一定距离后,占据领先位置,并尽力保持较高速度直至到达终点\n跟随跑战术一出发后始终跟在领先者后面,力争在冲刺阶段奋力超越对手\n匀速跑战术一在途中跑过程中,基本保持预定的速度和节奏,确保完成比赛\n变速跑战术一一在比赛过程中,根据需要经常进行加速或减速,从而打乱对手的节奏，有利于取胜\n在2016年里约奥运会上,埃塞俄比亚运动员阿亚娜在女子 10000 米比赛半程之后，独自领跑，最终取得了该项目的冠军并破世界纪录\n## 分析与讨论\n请分析本章学习情境中高二（7) 班与高二 (6) 班的攻防战术方法,并与同伴一起分析高二（7) 班是如何取胜的,制订这一战术的前提条件有哪此?\n## 案例分析\n你知道“田忠赛马”的故事吗?在故事中，田忠听从孙膑的建议,在和齐威王的赛马比赛中,用下马对上马、用上马对中马、用中马对下马,最终取得了整场比赛的胜利。这实际上就是一个避实就虚战术的案例。\n思考: 你认为田忌改变赛马出场顺序的做法是否符合体育精神和道德的要求?\n## （二）出奇制胜\n出奇制胜是指体育比赛中在对手防备松解的时候，或者针对防守薄弱的区域，或是采用对方没有防备的战术进行攻击，并取得出人意料的效果。出奇制胜的谋略体现了比赛战术的创新和灵活多变的要求,主要有以下三个方面:\n- 人员的变化，例如安排专门人员或采用专门的运动技术去限制对手的特长发挥等;- 方向的变化，例如羽毛球比赛中通过不断改变击球方向来调动对手等;- 速度的变化，例如灵活运用快攻战术等。\n采用出奇制胜的谋略,首先,应注意比赛战术的变化和创新应符合比赛的要求，不能违反比赛规则。其次，机遇只青睐有准备的人，在比赛中承担“奇” 招任务的队员需要具备相应的技战术能力,否则难以达到出奇制胜的效果。\n## （三）避实就虚\n避实就虚的战术思想包括以多胜少、以优对劣的原则。在局部集中兵力，以多对少，这是比赛战术设计的重要指导思想。\n在篮球、足球等集体项目的比赛中，通过战术的设计和安排,往往能在局部创造出以多打少的局面，获得相对优势，例如足球二过一战术等。\n在乒乓球的团体比赛中，出场顺序的安排则要体现以优对劣的原则，尽量在一对一的个体对抗中形成己方人员强于对方比赛形势,或者是占优势的人数超过占劣势的人数,以期通过这样的安排来获得最终比赛的胜利。\n你了解这些二过一战术吗？请参见本书第八章第一节内容,要注意在以多打少的时候,进攻方队员要相互配合,才能取得预期的效果\n## 三、制订比赛战术的具体方法\n## ( 一 ）明确比赛任务\n比赛任务就是比赛预期的目标和结果，或是比赛需要的结果,这是确定比赛战术的前提。例如,在争夺冠军时,一定会派遣全部主力队员上场，而在已经确定小组出线以后的小组比赛中就可以让更多新手上场，或是尝试新的战术方法。\n## ( 二 ) 收集比赛信息\n既包括比赛的客观条件，也包括对手的信息,重点是要分析对手的实力与技战术特点。不同的运动项目，信息收集的侧重点有所不同。对于田径类项目，对手的实力水平是选择战术的重要依据;对于球类项目，对手常用的战术方法和重点队员的技战术特长则是最需要了解的内容。例如,在导言案例中,高二 (6) 班篮球队可能没有注意收集高二 (7) 班主力队员王凯的有关信息,因而也就没有采取相应的战术安排，最终导致比赛失利。\n## 知识窗\n比赛信息的收集\n1.比赛条件\n-天气气侯条件\n•场地器材条件\n2. 对手信息\n-技术特长和弱点、体能状况和心理品质\n- 战术特点和擅长的战术手段\n## (三) 确定比赛战术\n首先依据比赛的任务、本方和对手情况，确定该场比赛战术指导思想,集体项目还要确定比赛阵型;然后针对比赛各环节的需要或可能出现的比赛情境选择相应的战术方法和实施手段。\n战术方法是比赛战术的核心内容,是赛前需要演练的重要内容。对于比赛中对手可能运用的战术,应做相应的预案和准备。\n## 个人项目的战术方法选择应具体和明确\n1 例如，在第26届世乒赛中，中国乒乓球队通过发球抢攻和快攻打法充分发挥快速多变的特点,有效限制了当时日本队掌握的弧圈球新技术的发挥，夺取了比赛冠军。\n## 集体项目的战术方法可相对㕕观，体现原则要求\n2 例如，在本章学习情境中,高二 (7) 班制订了以王凯为核心的进攻战术，并结合王凯进攻投篮得分的特点设计特定区域的传切配合、掩护配合、策应配合等战术，通过赛前练习熟练掌握，形成默契。\n需要注意的是,在条件允许的情况下,还可以通过赛前模拟练习来评估比赛战术的有效性和可行性，如果不能取得预期效果，或本方队员难以完成，那么就要对比赛战术进行调整。\n## 第二节\n比赛战术的运用\n你知道比赛过程中，每次技战术的实施和运用包括哪些环节?如何提高战术的实施能力呢?\n## 一、体育比赛中战术实施与运用的过程\n在体育比赛中，参赛者有目的地运用技战术方法的行动过程通常包括观察比赛、战术决策和战术行动三个环节，其中观察比赛是前提，战术决策是核心，战术行动是表现。\n## 二、提高战术实施与运用能力的方法\n在基本掌握相应运动技能的基础上，要想在赛场上取得主动，可以从观察比赛、战术决策、战术行动三个方面提高战术实施与运用的能力。\n## (一 ） 提高观察比赛的能力\n观察比赛不是泛泛地观望，而是将注意力集中于影响比赛进程的重要线索中。有经验的队员常常能更快地关注到比赛中更多、更重要的线索,并因此占得比赛的先机,甚至赢得比赛。而新手常常把注意力集中在自己的动作上,无暇观察比赛。\n在本章学习情境中，高二 (6) 班刘磊常常选择运球突破而不是传球给同伴，就有可能是他只关注了自己的运球动作，而没有注意到同伴的跑位。那么，应该如何提高观察比赛的能力呢?索。想一想，这与足球运动的哪些特点有关?\n## 探究・练习・运用\n在赛前准备会上与同伴交流：在比赛的不同情境中,哪些线索是至关重要的,哪些是次要的,把讨论结果列出来,并在比赛过程中验证。看看把注意焦点集中在关键线索上是否能更快地捕捉到对手的意图,或提高技术动作的准确性。观察比赛,首先是要提高技能水平,在运球的同时也能观察场上形势,迅速决策，同时还要善于把握比赛中的关键线索。\n## (二) 提高战术决策的能力\n观察比赛是进行战术决策的前提,而一定的战术知识是进行决策的依据。例如,足球的防守原则之一就是要封锁对手射门区域,保护球门;在篮球比赛中,当防守方采用紧缩的联防战术时，进攻方就应加强中远距离投篮，而不能一味地强攻篮下;而当进攻方中远距离投篮频频得手时,防守方就需要对进攻方的投篮队员进行重点的盯人防守。\n了解比赛知识可以通过阅读教科书、观看比赛、参加比赛等途径来获得,但更重要的是要将这些知识运用于比赛过程\n中。在大多数比赛情境中,队员都需要凭借经验迅速地处理信息，决定行动策略。\n## 体验・练习・运用\n请结合你所选学的运动项目,尝试以下提高战术决策能力的练习方法。\n1. 战术演练先尝试完整练习,再进行分解练习。\n2.观察自己和同伴的决策方法。\n3. 观看高水平比赛中战术的运用和优秀运动员的决策方法。\n(三) 提高战术行动的能力\n在比赛中,战术要通过技术的应用来实现。例如,篮球比赛中的快攻战术,大多要通过跑动、传球、接球、运球和投篮等技术环节来完成。在战术行动过程中,队员所掌握的技术和具备的身体素质能力,都是为战术行动服务的。有时,队员虽然能够做出正确的决策,但由于运动技能和战术运用不够熟练,也会导致战术行动失败，无法完成预期的战术目标。\n同学们应围绕具体的项目模块,全面学习该项目的基本知识,掌握并提高技能水平,不断发展体能,通过比赛积累经验,不断提高战术行动的能力。\n## 体验・练习・运用\n玨学习提示提高战术行动能力，需要反复练习相关的技术，不断提高运动技能水平和运用能力。例如,在学习并初步掌握了“原地跳起单手肩上投篮” 的技术后,有的同学在课上和课下勤奋练习,使跳投的技能不断巩固和完善,进而在篮球比赛中抓住时机，有效地完成了投篮任务。\n请结合你所选学的运动项目,尝试以下提高战术行动能力的练习方法。\n1.战术学习与技能练习相结合。\n2. 从实战出发进行练习。\n## 第八章\n球类运动\n球类运动包括足球、篮球、排球、乒乓球和羽毛球等项目。球类运动内容丰富,形式多样，健身效果好，是人们生活中健身锻炼的主要运动项目。通过球类运动的学习和比赛,可以帮助你丰富球类运动文化知识,提高技战术水平,增强体质健康,提升运动能力，并有助于形成勇于拼搏的竞争意识和团队协作的精神，促进个人综合素养和能力的提升。\n高中选项学习你会选择哪个球类运动项目?你想在哪些方面有所提高？利用高中体育与健康课的选项学习机会，在教师的指导下积极进行学练,努力提高自己所选球类运动项目的技战术水平，提高运动能力，并初步形成自己的爱好和专长，享受运动的乐趣。\n## 学习目标\n1. 了解所选球类项目的运动文化知识,知道该项目的起源、运动特点与运动价值。2. 学习并掌握所选球类项目的技战术知识和方法,并能够在比赛和日常锻炼中运用,提升体能水平,增强运动能力。3. 在球类运动选项学习中,享受运动乐趣,了解相关的健康与运动安全的知识和方法,提升健康意识与能力。4. 在学习和比赛中,提升自身体能水平,培养团结协作、顽强拼搏、积极进取的精神，遵守比赛规则，公平竞争。\n## 学习情境\n王峰喜欢踢足球,在高中体育与健康课程选项学习中选修了足球。他利用课余时间独自刻苦地练习了颠球和运球等技术。经过一段时间练习后,他一次颠球数已经超过了 50 个,运球绕杆流畅,速度也比较快。但他在参加班级足球比赛时却频频失误,运球过人总是被抢截,传球不到位,接球也经常失误,与队友配合不默契。\n几次比赛后,队友不愿意与他配合,甚至还埋怨他。为此,他十分苦恼,为什么在比赛中发挥不出平时训练的水平呢?\n## 学习思考\n1. 请你帮助王峰分析一下,为什么他所掌握的足球技术在比赛中不能有效运用?怎样才能与队友进行更好的配合?2. 你在学习其他运动项目时是否也遇到过类似的问题?你是怎么来分析和解决的?3. 你分析一下,不同球类项目的运动员或爱好者,他们的个人特质有不一样的地方吗?为什么?\n## 足球\n足球运动是一项以脚支配球为主,比赛双方互为攻守对抗,以射门得分多少判定比赛胜负的集体运动项目。足球享有“世界第一运动” 的美誉,已成为一种世界性的社会文化\n## 一、认识足球运动\n## ( 一 ）运动特点\n足球运动形式多样有趣,比赛观赏性强,爱好者多。足球比赛场地大、时间长、跑动距离长、运动负荷大。足球比赛攻防速度快、争夺激烈,对抗性强;足球技术复杂多样,战术配合多。\n## （二）运动价值\n经常参与足球运动,能全面发展人的身体素质,提高人体各器官系统的功能,使人的速度、力量、耐力、灵敏等体能素质得到增强。长期参加足球运动可以培养和锖炼勇敢顽强、机智果断、坚㓞不拔、勇于挑战自我的优良品质,还能培养团队协作的精神与能力,增强规则意识。\n## （三）比赛方法\n十一人制足球比赛全场 90 分钟,分为上、下半场,各 45 分钟,中场休息 15 分钟。90 分钟比赛时间内双方比分相同,如必须分出胜负则进行加时赛,上、下半场各 15 分钟,中间没有休息时间。加时赛后如果双方比分仍相同,则进行 5 轮的踢球点球决胜。若仍平分,则一对一继续踢球点球,直至分出胜负为止。足球比赛也可以采用五人制或七人制。\n## 知识窗\n足球的发源地\n蹴鞠，相传起源于我国战国时期，是一种类似于现代足球的体育游戏。“蹴”就是用脚踢,“鞠”是皮制的球,“蹴鞠”就是用脚踢球的意思。2004年,国际足联确认，中国山东淄博是足球的发源地。\n## （四）主要规则\n1 直接任意球犯规：队员有故意手球、踢或者企图踢对方队员、绊摔或企图绊摔对方队员、拉扯或冲撞对方队员等行为时,将被判犯规，并将判给对方罚直接任意球。\n2 间接任意球犯规：当队员出现以危险方式比赛等行为，以及守门员违例时，将判由对方踢间接任意球。\n3 罚球点球：比赛时某队在本方的罚球区内出现引发直接任意球的犯规时，将判由对方䍐球点球。\n4 越位犯规：当进攻一方队员向在对方半场内的本方队员向前传球的瞬间,接球的队员比防守方倒数第二个球员更靠近对方底线,且接球队员获利或干扰对方队员，进攻方将会被判为越位犯规。\n越位\n想一想: 有哪几种情况，在越位位置上不会被判定越位犯规?\n## 校园足球战略\n2014 年 11 月 26 日，国务院召开青少年校园足球工作全国电视电话会议，贯彻落实习近平总书记关于抓好青少年足球,加强学校体育\n工作重要指示精神，坚持体教结合,锐意改革创新,推进校园足球普及，促进青少年强身健体、全面发展，夯实国家足球事业人才基础。会议强调，发展校园足球是成就中国足球梦想、建设体育强国的基础工程,对于深化教育改革、振奋民族精神具有重要意义。\n会议上发布决定,由教育部牵头自 2015 年起在全国实施“校园足球战略”。计划到 2025 年，教育部将在全国创建 5 万所校园足球特色校。\n## 二、技术提高与应用\n足球技术是进行战术配合，实施战术方案的重要基础。足球技术水平的高低,决定着战术配合的成败与效果。足球技术包括传球、接球、运球与运球过人、射门与守门等。\n## ( 一 ) 传球\n传球是进行战术配合的基本技术。传球一般有短传配合传脚\n名人名言\n体育一道，配德育与智育，而德智皆寄于体。无体是无德智也。一一毛泽东《体育之研究》\n下、区域配合传空当、突破快攻传前方等战术配合原则。传球前要观察队友的位置和移动等情况,根据队友的特点选择传球的方式，传球要及时、到位，力量、速度合适。\n## 知识窗\n## 传接球要点\n1.传球前要观察队友的位置和移动情况,尽量传到队友身前或移动方向;\n2. 传球要及时、到位,速度合适,让队友接得舒服，尽量传地滚球;\n3.传接球要配合默契，可互相示意或提醒;\n4.传接球失误或失败,不要相互责怪和埋怨,要相互体谅和鼓励。\n跑向防守队员身后空当,摆脱防守,\n## ( 二 ) 接球\n接球是有目的地用身体的合理部位把球控制在所需要的区域内。接球是为了衔接下一个动作，甚至可以直接摆脱防守或直接射门。\n接球策略\n接球向前推进\n接球侧向摆脱\n接球转身\n## （三）运球与运球过人\n运球过人要根据防守队员的防守位置和重心变化,运用假动作，结合方向和速度的变化，来突破和摆脱防守队员。运球过人一般有左晃右拨过人和假踢真扣过人等方法。\n1 厷显㑑拨过人\n防守队员紧逼时,运球队员通过身体或腿部的虚晃动作,诱使对手重心偏移，向另一侧拨球，运球摆脱防守队员。\n## 体验与思考\n运球过人诀空\n在比赛中，要善于观察和判断,运球过人时要注意：(1) 观察对手移动；（2）选择过人方式;（3）迷惑对手;(4) 掌握过人的时机和距离;（5）突破后要快速跟进。\n1\n观察防守队员位置,判断过人动作时机 2 身体左右晃动，诱惑防守队员跟进 3\n4\n2 假踢真扣过人\n运球队员利用传球或射门的摆腿动作，使防守者产生错误判断，移动重心，从而扣球向另一侧突破,实现过人目的。\n## （四）射门与守门\n绝妙的射门与不可思议的扑救,是足球比赛中让人惊心动魄的精彩瞬间。射门时要把握机会,在不同的位置运用适合的技术，选择适当的射门角度，争取临门一脚射门得分。\n守门员是防守的最后一道关卡,独立性比较强,很多时候必须在自己的综合判断下，进行选位并快速做出防守动作。守门员要有良好的速度、反应和灵敏素质，能够迅速判断、果断行动和出击。\n射门要领\n1. 积极、灵活、策略性地跑位,创造良好的接球射门机会。2. 射门前注意观察分析,把握好射门时机，做到冷静、机智、果断、自信。3. 运用合适的射门技术，起脚快，控制好击球点,注意准确性。4. 选择适当的射门角度,使用合适的击球力量。5. 射门后注意跟上补射，或者第一时间转入防守。\n守门要领\n1. 注意观察场上攻守情况，配合后卫沟通好防守部署,随时准备出击或是扑救防守。2. 根据球的位置,随时调整站位,封堵对方射门角度,做好扑救的准备。3. 冷静、果断、自信、勇敢，判断准确,反应迅速。4. 平时要加强身体素质训练,提高反应能力、弹跳能力等,增强各种扑救技能。\n## 三、战术提升与运用\n战术是指根据比赛双方的情况,合理分配力量,以己之长克彼之短,为战胜对手而采取的针对性的行动方案。战术需要通过不断的演练，才能在实战中取得预期效果。\n## （一）局部进攻战术\n局部进攻战术是指在进攻过程中两名及以上队员之间的区域配合进攻方法,这是整体进攻战术的基础，配合形式分为二过一\n配合和三打二配合等。局部进攻战术一般用脚内侧和脚外侧等技术传球,主要以传地滚球为主,有利于队友接球。\n二过一配合\n二过一配合是指在局部区域内两名进攻队员通过两次连续传球配合,突破一名防守队员的方法。二过一配合经常被运用在足球比赛中。\n## 体验与思考\n比赛中在前场进攻时配合失误丢球后，你觉得应该怎么做?\n采用连续二过一时或防守队员身后空隙较小时,可以采用这种方法。当防守队员身后有较大的空当时,可以采用这种方法。当在中路进攻遇阻时，配合人员可以从后面揷上,进行二过一配合。\n## 配合要点\n1. 传球准确,时机恰当,力度合适。2. 配合默契,跑位合理,球到人到。3. 传球时注意隐蔽性。\n## 知识窅\n战术意识\n战术意识是指运动员比赛时的自觉心理活动,是对比赛客观现实有目的、自觉的反应，是运动员根据比赛场上的攻守情况，自觉选择与运用技术战术行动的瞬时决断能力的体现。足球战术意识表现在全面观察场上比赛情况的基础上,迅速做出正确的判断,通过战术思维活动及时采取相应的对策，合理运用技术与同伴进行协同配合，并能创造性地运用新的手段、方法和策略。\n2 三打一䣪命\n足球比赛中，尤其是反击或局部人数占优时，经常采用三人局部连续配合来突破对手的防线。三人配合时，至少有一人离球较远，不容易被盯防，可以充分利用场地的宽度和纵深进行配合。\n利用场地宽度进行配合\n在快速反击时,三人尽量横向拉开，提高防守方保护的难度，同时为跑位和传球制造空间。\n$A$ 与 $B$ 通过撞墙式二过一摆脱防守 $D,A$ 再将球传给跑向罚球区的C，创造出射门机会。利用场地纵深进行配合\n在发现纵深有空间时,可以通过三人传球和跑动,使本方队员在对方身后得球，此时可以传中或射门。\n$A$ 传给 $B$ 并迅速从边路揷上,$B$ 迫于防守压力将球传给 $C,C$ 把球传到对方身后,给后揷上的 $A_{\\circ} A$ 带球下底或直接攻门。\n## 配合要点\n1. 无球队员结合假动作等策略积极跑动穿揷，利用场地的宽度和纵深，配合队友制造空间。2. 传接球技术运用合理有效,配合默契。3. 控球队员传球后,要继续跑位,吸引防守跟进或再次进行传接球配合\n4. 根据队友的技术特点和习惯选择合适的传球方式和时机。\n## （二）整体进攻战术\n整体进攻战术是指为了完成战术任务所采用的集体性的进攻配合方法,主要有边路进攻战术、快速反击战术和中路进攻战术等。\n## 1 边路进攻战术\n边路进攻是足球比赛中常用的进攻战术之一。边路进攻指的是球员得球后,迅速通过边路向前推进,伺机传球给中路包抄的队友，为射门作准备。\n## 配合要点\n1. 充分利用场地宽度,在边路进行突破或配合。2. 推进速度要快。3. 边路传球要及时、果断。\n4.门前包抄要迅速、有层次。\n2 快速反志战朴\n快速反击是指防守方通过抢断得球后，趁攻方布防不及,迅速采用简练的中长传或快速短传推进,或个人快速带球突破等手段将球引向前场，威胁对方的球门。\n## 知识窗\n## 比赛阵型\n比赛阵型是指赛场上队员的位置排列、攻守力量搭配和职责分工的全队组织形式。常见的比赛阵型有 4-4-2、4-3-3、5-3-2 等。每种阵型的战术方法都有各自的攻防特点和要求,重要的是队员必须对自身的位置职责充分了解,并在比赛中各尽其责,互相支持,完成战术安排和任务。\n4-4-2 阵型\n$4-3-3$ 阵型\n5-3-2阵型\n## （三）整体防守战术\n混合盯人防守是盯人防守与区域防守相结合的防守方法,综合了两者的优点,是对对方中场组织队员和前场进攻队员进行人盯人的紧逼防守，其他队员根据场上情况采用区域防守和人盯人防守相结合的防守方法。混合盯人防守根据临场情况既保持盯人抢球又区域联合防守补位,形成纵横交错的防守阵型,是较为常用的比赛防守战术。\n## 知识窗\n造越位战术\n造越位战术是指防守方后卫队员在进攻方队员向前传球的瞬间,突然全线压上,使进攻方接球队员处于越位位置,造成进攻方越位犯规。造越位战术是足球比赛整体防守的一个手段,对防守组织要求比较高,一旦造越位战术失败或对方反越位成功,就会形成进攻队员直接面对守门员的情况，面临失球的风险。\n## 四、体能发展\n良好的体能是足球技战术发挥的基础,是完成训练和比赛的基本保障，并可以防止或减少运动损伤。\n110 米折返跑\n如图所示，在足球场上设置间隔为 10 米的两条直线,以踏上或踏过标志线为标准,在两条直线之间往返快速跑动,测试 1 分钟的跑动距离或是测试跑完 100 米的时间。每次练习 5 组,每组间隔休息 5 分钟。可以根据自己的体能状况调整练习强度。多次练习可提高速度、耐力和灵敏性。\n3 绳梯练习\n采用绳梯进行多种步伐的移动练习,可以提高脚步灵敏性和协调性。可以通过变换练习步伐的顺序、节奏、频率和方向来改变练习难度。\n2“Z”字形跑\n如图所示，用6个标志盘摆成“Z” 字形,两两间距 3 米。保持类似足球防守的半蹲姿势，从第 1 个标志盘侧向滑步向前跑向下一个标志盘,到第 2 个标志盘后变向滑向第 3 个标志盘,依次进行练习。当跑至最后一个标志盘后,可采用同样方法侧向滑步后退跑回。每次练习一个往返,每组练习 6 次,每次间隔休息 5 分钟。多次练习可提高灵敏性、协调性和移动速度。\n4 运球绕杆\n在平整的地面上沿直线每隔 3 米设置 1 根标志杆,共设置 5 根,运球从离第 1 根标志杆 3 米处的出发线出发,按照顺序依次绕过每根标志杆,绕过第 5 根标志杆后按同样方法绕杆返回起点。记录每次完成绕杆练习的时间。通过多次练习,逐渐减少运球绕杆完成的时间,不断提高运控球能力。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合足球运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在足球学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断在足球学习、比赛和钗炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握足球专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人足球专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学足球的运动技战术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技战术参加足球比赛 | | | |\n| | 了解足球比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种足球活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理足球活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待足球比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理足球比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在比赛中表现出积极进取、颂强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 能胜任自已在足球比赛中的运动角色 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,积极补位 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 篮球\n篮球运动是一项以手支配球,比赛双方互为攻守对抗,以在规定时间内,通过个人运球、传接球以及战术配合,最终以投篮得分多少判定比赛胜负的集体运动项目\n## 一、认识篮球运动\n## （一）运动特点\n篮球运动简单易行，包含走、跑、跳、投等活动方式,健身性强；笽球比赛竞争激烈,空间对抗特点突出,攻防转换速度快,技术种类多,战术丰富;篮球比赛形式多样有趣,娱乐性和观赏性强，参与人数众多。\n## （二）运动价值\n经常参加篮球运动,能有效提高参与者的力量、速度、耐力、灵敏等体能。篮球比赛中激烈的拼抢竞争和身体对抗,对参与者勇敢、果断、坚毅等意志品质以及管控情绪能力也具有锻炼价值。篮球运动是集体项目,对协同配合的意识与能力要求较高，有助于培养团队意识和协作精神。\n## （三）比赛方法\n篮球比赛一般分为 4 节,每节比赛时间为 10 分钟,每队上场 5 名队员,双方按照篮球竞赛规则展开攻防对抗,以进球得分多少决定胜负。进攻队通过运球、传球、突破、传切、掩护、投篮等进攻技战术,力争将球投进球笽得分。防守队则通过抢断、盖帽、夹击、关门等防守技战术破坏对手的进攻,以获得球权转人进攻。\n比赛中,篮球触及了界线与篮球从空中越过界线,哪种情况属于出界?\n## （四）主要规则\n13 秒钟违例：比赛中,进攻方队员在对方的限制区内停留时间不得超过持续的 3 秒钟。违例后,由对方掷界外球继续比赛。\n2带球走：队员在场上持活球，其一脚或双脚超出规则限制向任一方向非法移动即为带球走,俗称“走步”,由对方掷界外球继续比赛。\n3 非法运球：队员运球后,用双手同时接触球或使球在手中停留的一刹那,运球即为结束,不得再次运球,否则为非法运球，俗称“二次运球”,由对方掷界外球继续比赛。\n4 违反体育运动精神的犯规：队员蓄意对持球或不持球的对方队员造成过分、严重的侵人犯规为违反体育运动精神的犯规,俗称“违体”，如恶意拉拽,恶意抢、抱、摔、打、推等。均须根据犯规情节做出相应的处䍐。\n## 知识窗\n圆柱体原则\n圆柱体原则是指一名站在地面上的队员有权占据一个以自己身体所形成的假想的圆柱体内的空间，在这个空间里被侵犯时，判罚对方犯规。\n圆柱体原则篮球场的中线，是属于前场还是后场?如果你运球进攻到前场,踩中线停球，属于正常还是违例?\n## 篮球运动的起源\n1891 年美国人詹姆斯・奈史密斯在马萨诸塞州斯普林悲尔德一所学校任教时,为了学生冬季时在室内也能进行体育活动,在受到当地一个游戏的启发下,设计发明了当时称为“筐球” 的篮球游戏。这便是篮球运动的起源。最初的规则只有 13 条,场地大小和参加游戏的人数没有限制。\n篮球场上的边线和端线是属于场内还是场外?如果掷界外球的队员在郑球入界时脚触及界线，应该怎么判罚?篮球比赛欣赏\n欣赏篮球比赛,首先需要了解篮球的主要比赛规则和基本技战术,这有助于我们观赏和理解比赛。从运动风格的视角看,运动员出色发挥的个人技术、默契巧妙的战术配合、快速的攻防转换和不确定的胜负结果等,都是篮球比赛的观赏点。\n## 二、技术提高与应用\n篮球技术需要不断地学习,并在综合应用或比赛对抗情境中反复进行练习,才能在应用时得心应手,发挥良好,高效、准确地完成战术安排或比赛意图。\n## ( 一 ) 传接球\n传接球是快速转移球的有效方法,也是队员之间相互协作、实施战术配合的重要方法。在不同的情况下,如面对防守队员或发动快攻，用什么传球方法效果最好?接球时又该注意什么呢?\n1 反弹传球\n反弹传球是一种隐蔽性较强的传球方法,是指传球人用双手或单手把球传向地面,通过地面反弹越过防守者把球传给同伴。\n## 接球要点\n注视来球,主动伸臂迎球“截住”球的运行路线,手指自然分开。当指端触球的瞬间,手臂顺势后引,屈肘缓冲来球的惯性后持球。接球时注意防止被抢断。\n要根据防守人的位置确定反弹球的击地点,一般应选择在防守人的脚侧,这样可使防守人不易断球，以保证传球的安全。\n2 单手肩上传球\n单手肩上传球多用于中远距离的传球,尤其在发动快攻时运用较多。它的特点是传球力量大，速度快，距离远。\n右手引球于右肩上方,左肩对准传球方向,利用蹬地转体带动右臂迅速前用,手腕前扣,食指中指拨球,将球传出。\n## （二）运球\n运球是篮球比赛中个人进攻的重要技术,也是组织全队进攻战术配合的桥梁。有目的的运球可以突破防守、发动进攻、调整位置,寻找有利时机传球和投篮。\n体前变向换手运球\n控球队员在快速运球推进中遇到防守队员拦截时，可以向左或向右突然改变运球方向，换手运球，摆脱防守者。\n右手拍球的右后上部,使球反弹到左前,右脚前跨探右肩,侧身护球,换手运球向前,并加速超越对手，按拍球的部位、方向正确。\n## （三）持球突破\n持球突破是持球队员运用合理的脚步动作与运球技术,快速超越防守队员的一项攻击性很强的进攻技术。可以直接突破到篮下投篮得分，还可以打乱对方的防守部署,为同伴创造机会。\n## 交叉步持球突破\n在接球后末运球前,结合投笽、传球等假动作吸引对方队员上前防守，伺机持球突破。\n以右脚为轴的交叉步突破为例,左脚蹬地向右前方跨出,上体右转左肩前探,右手拍按球向前运出,右脚快速上步超越对手。\n## 行进间单手低手投篮\n行进间单手低手投篮多在快攻结束获得上篮机会,或运球突破至篮下时应用。动作要点 (以右手投篮为例)：右脚跨步的同时双手持球或接球,左脚跨出一步并用力跳起,左臂下撤,身体腾起至最高点时,右手掌心向上托球并充分向篮圈方向伸展,右手屈腕,食、中指用力向前上方柔和拨球,通过指端将球投出。\n\"三威胁”动作\n接球后的“三威胁” 动作,即指面对防守者,能投篮、能突破、能传球。\n## （四）投篮\n投篮是篮球比赛的得分手段。当你在球场上得到篮球后，第一个想法可能就是把球投进篮筐。前面所学习的传接球、运球、持球突破等动作技术,最终目的都是为最后的投篮得分创造有利条件。\n在激烈的攻防对抗中该怎样根据场上情况,采用合适的投篮方法呢?\n## 体前变向换手运球的应用\n遇到对方防守队员上前拦截防守时,可采用体前变向换手运球技术摆脱防守。发球时,要第一时间观察是否有长传快攻的机会。如果有,应该采取什么样的传球方法?近距离传球给同伴时,如有防守队员紧逼防守,应该将球传向同伴哪一侧?\n## 三、战术提升与运用\n篮球战术是比赛中运用攻守方法的总称，是指队员运用合理的个人技术进行相互协作与配合的方法。战术需要通过不断的演练，才能在实战中取得预期效果。\n## 知识窗\n篮球图例说明\n## （一）进攻战术基㖄配合\n## 1 传切配合\n传切配合是进攻队员之间利用传球和切人所组成的配合方法,包括一传一切和空切配合等,在比赛中可广泛运用。\n## 配合案例\n以一传一切为例,持球队员(7)传球给(8)后向篮下切入,接(8)的回传球投篮，88冲抢篮板球。\n拓展与思考: 假设你是(7)号,切入接(8)号回传球进攻时遇到6号撤步回防,你该采取什么措施?(8)号应该采取什么进攻策略?\n2 掩护配合\n掩护配合是队员利用身体合理挡住防守同伴的对手的移动路线,使同伴得以摆脱对手，获得进攻机会的配合方法。在比赛中可广泛用于进攻人盯人防守。\n## 配合案例\n以侧掩护为例，(8)上前给(7)掩护,站在(5)的侧面约半步处，重心下降，上体稍前倾，用身体挡住(5的移动路线，使(7)借以摆脱防守。\n拓展与思考: 假设你是(8)号,去给同伴(7)号进行侧掩护,在(7)号运球切入时,你需要立即后转身面向篮筐。请你结合实践思考一下,为什么要采取这个策略?\n## 素养提升\n配合失误怎么办？\n篮球比赛中经常会出现配合失误的情况,从而造成被动或失分,十分影响球队士气。如果队友失误,你会怎么对待和认识,是埋怨队友,还是和队友一起马上转入防守?请你结合平时比赛的情况,与队友讨论如何面对队友配合失误。失误可以避免吗?怎样减少失误?\n## （二）防守战术基㖄配合\n## 穿过配合\n当对方在威胁较大的区域通过掩护配合进攻时，防守队员可采用穿过配合破坏对方进攻。\n## 配合案例\n以右图为例,持球队员(8)传球给(4)后上前为(9)做掩护配合。防守队员(5随(8)移动防守,并在88即将完成掩护配合时主动后撤一步，使 7 从(5和(8)之间穿过，继终防守9。\n拓展与思考：假设你是(号,没能及时后撤一步,使 (7)号没能完成穿过防守住(9)号,你该采取什么措施?7)号又该采取什么么措施?\n2 关门配合\n在半场缩小人盯人防守或联防中，进攻队员突破时，两名防守队员协同防守时可采用关门配合。\n## 配合案例\n以左图为例，进攻队员(4)接同伴(8)传球运球突破时,防守队员(7)和邻近防守队员 6 向进攻队员(4)突破路线侧后方向移动靠拢，形成“关门”一样的封闭防线。拓展与思考: 假设你是 $\\boldsymbol{5}$ 号,同伴 $\\boldsymbol{6}$ 号和 $\\boldsymbol{7}$ 号关门防守成功,(8)号将切入篮下准备接(4)号传球进攻时,你应该采取什么措施?\n## （三）全队攻防战术\n1 快攻与防守快攻\n快攻是由防守转人进攻时,以最快速度、最短时间造成人数或位置上的优势,果断而合理地进行快速攻击的一种进攻战术。抢断球或抢到后场篮板球后,都是发动快攻的有利时机。快攻结束段有二攻一配合、三攻二配合等。\n二攻一配合\n## 配合案例\n以上图为例,由控球队员发动,通过短传或长传迅速推进至前场,形成(7)号、(8)号攻(4)号的局面。\n三攻二配合\n## 配合案例\n以上图为例，由控球队员发动，通过短传或长传迅速推进至前场,形成三攻二的局面。\n## 防守快攻的要求\n积极拼抢前场篮板球；积极封堵对方的第一传和接应；防守快下队员；提高篮下以少防多的防守能力等。\n2 半场人盯人防守与进攻半场人盯人防守\n人盯人防守是每个防守队员分别防守一个进攻队员，并在此基础上相互协作的全队防守战术。人盯人防守分为全场人盯人防守和半场人盯人防守两种。半场人盯人防守又分为半场缩小人盯人防守和半场扩大人盯人防守。\n半场缩小人盯人防守\n半场扩大人盯人防守\n## 体验观察\n根据左图两种人盯人防守的战术图，你和同伴怎样解决比赛中出现的以下两种情况：当对手外围投篮不准而内线攻击力较强时和对手外围投篮较准而内线攻击力不强时，应该采取什么样的盯人防守?\n## 半场人盯人防守战术要求\n以人为主,人球兼顾;有球紧,无球松；近球紧，远球松。\n## 进攻半场人盯人防守战术要求\n充分利用传切、掩护、策应等战术配合;有目的地穿揷换位，制造对手防守漏洞；内外结合、正侧结合、集体配合与个人进攻结合等。个人比赛策略\n1 明确适合个人特点的位置\n2 果断采取合理的进攻技术\n3 主动、及时地与同伴配合全队比赛策略\n1 了解对手，知已知彼\n2 以已之长，克彼之短\n3 灵活调整，随机应变\n3 区域联防与进攻区域联防\n区域联防是每个队员分别负责防守一定区域，严密防守进人本区域的球和队员的一种联合防守方法。区域联防适合以下几种情况：对手外围投篮不准，内线威胁较大时;本队个人防守技术较差或犯规较多时；本方队员身高、技术和素质弱于对手时。区域联防的基本形式是 2-1-2联防,根据进攻情况，也可以变化为3-2联防。\n## 体验观察\n区域联防的站位有 $2-1-2、3-2、2-3$ 等多种形式，通过观看比赛和亲身体验，思考一下，不同的站位有什么特点和作用?怎样才能体现出联合防守的优势?\n## 区域联防战术要求\n以球为主，球、人、区兼顾；合理分配队员防守区域；积极移动，邻区补防，协同一致，形成合力。\n## 进攻区域联防战术要求\n加强快攻；加快球的转移；队员积极穿揷移动；充分利用同伴间的基础配合；加强外线进攻并提高投篮命中率；积极拼抢前场篮板球，制造二次进攻机会。\n## 素养提升\n篮球比赛中，半场盯人防守时经常会所到有队员喊“换一个”。这是因为进攻队员采用掩护战术配合合理地挡住了防守队员的移动路线，为同伴的进攻创造机会。如果防守队员被挡住了防守的移动路线,就需要及时提醒同伴,采取穿过配合。如果时间来不及,就要提醒同伴采取换人防守的方式,对进攻队员进行盯防。这种战术配合体现了队员的战术运用能力和团队合作意识,以及对自己、对队友、对团队负责的态度。\n## 四、体能发展\n## 1 审板接力\n$5 \\sim 8$ 人一组,分小组面向篮板成一路纵队,第一名同学把球击向篮板,后面同学依次跳起,在空中获得篮板球并在落地前将球重新击向篮板,如此连续进行。多次练习,发展连续跳起争抢篮板球的能力,增强对篮板球的控制能力。也可以分小组进行比赛,比一比哪组连续击板次数最多。\n## 2 折返跑\n从篮球场一边端线出发，依次快速分别跑至罚球线、中场线、对面半场罚球线、对面半场端线返回，脚须踩线。记录每次完成折返跑的时间。通过多次练习不断减少完成折返跑的时间,可以提高速度、耐力和变向移动能力。\n3 四角传球练习\n队员分成 4 组,每组不少于 3 人，在篮球场半场的四角位置面向场内站立,可以先用一个球练习。(1)号传球给(2)号,再跑到(2)号前面接(2)号传球,并立即传球给(3)号,然后跑到(11)号后面站立。(2)号传球后立即跑向(3号前,接(3)号传球后马上传球给(4)号,落位于(12)号后。如此循环进行四角传球练习。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合篮球运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在篮球学习活动中的行为表现与能力水平，参考以下评价内容，综合判断你在篮球学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平，并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{c}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握笽球专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人篮球专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学篮球的运动技战术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技战术参加篮球比赛 | | | |\n| | 了解篮球比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种篮球活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理篮球活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待篮球比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理篮球比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在比赛中表现出积极进取、顽强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 能胜任自己在篮球比赛中的运动角色 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,积极补位 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第三节\n## 排球\n排球运动是比赛双方在隔着球网的场地上主要用双手做发球、垫球、传球、扣球和拦网等动作来组织进攻和防守,并以最终得分多少判定比赛胜负的集体运动项目\n## 一、认识排球运动\n## （一）运动特点\n排球运动场地设备简单,比赛规则容易掌握,具有广泛的群众性;排球比赛中球不能落地,不得持球、连击。击球时间短暂,击球空间多变,技巧性较强；排球攻防速度快、转换迅速,对抗激烈;排球比赛要求每个队员都要进行相互配合,齐心协力,互相支持和鼓励。\n## （二）运动价值\n排球运动的规则和击球方法,要求参与者必须具备良好的时间感、空间感和移动能力，能对球体空间位置和运行速度有准确的判断与把握,这对提高参与者的灵敏性和时空感知的精确性有促进作用。经常打排球,还能有效增强参与者的力量、速度、灵敏等身体素质。排球比赛要求默契合作以及互相支持与宽容,能培养学生的协作意识和团队精神,还能培养学生勇敢顽强、机智果断和坚持不觖的优良品质。\n## （三）比赛方法\n排球比赛由两队各 6 名队员上场比赛。比赛采用 5 局 3 胜制,前 4 局每局 25 分,第 5 局即决胜局 15 分。每一局一方需先达到局分并超过另一方 2 分时,才算赢得该局。决胜局比赛一方先得到 8 分后，两队交换场地。排球比赛执行每球得分制。接发球队胜 1 球时得 1 分，并获得发球权,同时发球方所有队员按顺时针方向轮转 1 个位置。\n成年比赛网高: 男子2.43米女子2.24米\n少年比赛网高: 男子 $2.24 \\sim 2.35$ 米女子 $2.00 \\sim 2.15$ 米\n## 知识窝\n## 排球运动的起源\n1895 年，美国马萨诸塞州霍利奥克市的威廉・基・摩根为了避免直接身体接触和对抗过于激烈而发明了排球运动。他在篮球场上挂起网子，参与者用手把篮球内胆在网上来回击打，在空中飞来飞去,并且设法不使球落地。摩根把这种游戏取名为“小网子”。1896年，“小网子”被改名为排球。\n## （四）主要规则\n## 轮转\n换发球后获得发球权一方的所有队员需按顺时针方向轮转一个位置,由轮转后位于 1 号位的队员发球。\n## 二、技术提高与应用\n## (一) 发球\n发球是排球技术中唯一不受他人制约的技术。准确而有攻击性的发球不仅可以直接得分,而且可以破坏对方的战术计划,起到先发制人、争取主动、摆脱被动的作用。反之,则有利于对方组织反击,导致本方防守被动或直接失分。发球有上手发球、跳发球等技术。\n1 正面上手发球\n用左手手掌将球平稳地上抛于右肩前上方,同时右臂后引。击球时,右脚蹬地,重心前移,收腹,迅速带动手臂向右上方挥出。\n2 跳发球\n击球时的手部动作和用力方向 4. 变换发球的技术\n5.提高发球的攻击性\n4. 变换发球的技术。5.提高发球的攻击性\n1.发给对方接球水平较低、容易失误的队员。\n2 .发球给对方揷上的二传位置。\n3. 发球给对方换位队员或揷上队员。\n# (二）垫球\n用除手指弹击动作之外的身体其他部位击球的动作都称为垫球。垫球是排球运动常用的基本技术，可用于接发球、接扣球、接拦回球、接吊球和垫二传球等。\n正面双手垫球\n手臂伸直,两臂夹紧,手腕下压,击球时蹬地、跟腰、提肩、抬臂,重心前\n移。垫起的球要有一定的高度,落到二传手的上方。\n2 侧面双手垫球\n這观察与思考 1.张华在比赛中一传总是不到位。为此,她很苦恼，并害怕接球。请你帮她分析问题的原因并给出建议。\n2. 在每球得分赛制规则下,你觉得接好一传有什么作用和意义?\n判断来球性质,迅速向来球跨步成右弓步,身体侧对来球,两臂伸直夹紧,\n手臂内旋做好接球手型,触球时右脚蹬地,主动将球向前垫出。\n## (三) 传球\n传球是排球进行战术配合的重要方式,是二传手组织进攻的主要技术。传球技术的好坏决定着全队组织进攻战术的直接效果。\n## （四）扣球\n扣球是排球重要的技术之一,是排球比赛中最积极、最有效的进攻得分手段之一。\n## 扣球动作要领\n判断传球路线，助跑有节奏，做到第一步小，第二步大。后脚快速并拢蹬地跳起,两臂协调前上摆动成背弓，利用收腹的力量带动挥臂,用全手掌击球的后中部使球前旋，落地时双腿屈胯缓冲。\n## 扣球的战术变化\n1. 可以直线扣球或斜线扣球。2. 可以扣进场地或是制造打手出界\n3. 扣球与吊球相结合\n4. 可以快速扣打或推迟扣打制造时间差避开对方拦网\n知识窗\n## 二传手\n二传手在排球比赛中至关重要,被喻为比赛进攻的“司令部” 和“发动机”。二传手要根据双方的攻防战术和人员技术特点，针对不同的比赛形势，瞬间进行综合分析和判断，并与队友沟通战术，立即传球组织进攻。优秀二传手的标准：移动反应快、空间方位感好;传球技术好、身体素质佳;心理素质好、沉着冷静;机智多谋、灵活多变;意志顺强、善于合作。\n## (五. 捲网\n拦网是排球比赛防守对方扣球的第一道防线,也是变防守为进攻并可争取直接得分的重要方式。拦网时一般由一名或两名队员配合，阻拦对方的扣球路线。\n## 拦网动作要领\n判断对方扣球线路,选择拦网路线,快速移动和起跳,拦击手型正确,拦击动作要果断、快速。\n## 知识窗\n拦网规则\n根据排球竞赛规则，拦网触球不算作规则规定的 3 次触球中的 1 次,即拦网触球后,本方还有 3 次触球机会。\n## 拦网的作用\n1. 干扰对方扣球动作，给对方造成进攻压力或失误 2. 协助本方防守一定的扣球路线，降低防守压力。2. 把对方扣球拦回,直接得分。3. 降低对方扣球的攻击力,使本队获得球权\n## 传球动作要领\n快速移动至球的下方,正面对准来球;两手自然张开,手指与球尽可能吻合;蹬地伸臂,做好“蹬、伸、弹、送” 的动作,用适当的力度把球传出。\n## 三、战术提升与运用\n排球战术是指在比赛中根据双方队员技术特点和比赛时的形势，所采用的有意识、有目的、有组织的个人和集体配合的行动和策略。\n## 学羽思考\n当 4 号位和 2 号位的进攻扣球总是被对方高大的队员拦网封堵、防守又面临很大的压力时,如果你是二传,你会怎么做，怎么调整传球线路和进攻战术?\n## (一) 进攻战术\n1 中一二\n中一二进攻战术是排球比赛中最基本、最简单的进攻战术。由前排中间的 3 号位队员作为二传,将球传给前排 4 号位或 2 号位两名队员进行扣球的进攻形式。\n3 两点换三点\n两点、三点是指前排有两个进攻点或三个进攻点。现代排球比赛重视多点主动进攻，在不同轮次时,会通过换人或是位置交换来达到前排三点进攻的布局，即“两点换三点”，采用多点交叉掩护进攻，给对方防守形成攻击压迫，造成对方防守困难。\n2 边一\n边一二是指由站在前排右边的 2 号位队员作为二传,将球传给 3 号位或 4 号位两个队员进行扣球的进攻形式。需要注意的是,采用这种战术组合对本方一传和二传的要求比较高。\n## 交换位置\n为了最大限度地发挥场上每个队员的特长,消除因轮转造成的位置不利因素,加强攻防力量,弥补阵容配备上的某些缺陷，规则允许发球队员将球击出后，场上双方队员可以进行位置交换,有利于以最佳的战术组合组织攻防。例如,为了加强组织进攻,可把二传(3)号队员从 4 号位换到 3 号位。再如,当主力二传(3)号轮转到后排时,二传队员可后排揷上，继续到前排担任二传组织进攻。\n(3)号队员与2)号队员交换\n(3)号队员揷上\n## （二）防守战术\n1 边跟进\n1 号位队员在对方 4 号位队员扣球时跟进到本方拦网队员身后防守吊球及前区球。其他队员根据拦网安排调整防守站位。\n1 号位边跟进\n## 2 心跟进\n在本方拦网配合时,为防对方在比赛中采用打吊结合战术，6号位队员跟进到拦网队员身后附近进行防守和保护。\n6 号位心跟进\n## 会楌提升\n## 永不放弃的排球精神\n排球比赛需要经过很多个得失分的攻守过程方能确定比赛输赢。每一次来回,双方都会有人进攻得分或失误,都会有人防守成功或失误。因此,必须要学会面对失误甚至困境,懂得“放下,并快速调整状态,互相鼓励和安慰,相互支持,勇于拼搏,坚持不解。团队的共同目标是全力以赴地争取下一个球的得分，直到最终赢得比赛胜利。\n## 四、体能发展\n排球运动不但具有高度的技巧性和全面性，而且对运动员的身体素质也要求很高。比赛成绩的提高与运动员的爆发力、速度、灵敏、柔㓞和反应等体能有着密切的关系。\n1 变向折返跑\n结合场地，做两边线之间的侧向移动折返跑练习。\n3 拉伸㓞带\n可采用各种方法对膝、踝、腰、腕、肘和肩等部位的㓞带进行拉伸和强化。\n4 移动拦网击掌练习\n两人一组，面对面，分别站在球网两侧。一人发出起跳信号,两人同时起跳拦网,在网上最高点时相互击掌。两人落地后向同一方向继续进行起跳练习。\n俯卧两头起,每组练习 10 次,进行 4 组,每组间隔休息 3 分钟。也可采用平板支撑进行练习。\n## 素养提升\n“我的!”\n排球比赛中,接球时经常会听到有队员喊“我的!”。这是因为来球可能落在两名或多名队员之间,接球队员如果没有大声減出来“我的”，往往会造成多人抢接一球的情况，互相干扰导致接球失误。处于更好位置的接球队员要果断、勇敢地喊出“我的!”,积极做出接球动作。“我的!”,这体现的不仅是主动承担、敢于担当,还展现了一种不怕困难、勇于拼搏的精神。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合排球运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在排球学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在排球学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{c}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素乍 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握排球专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人排球专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学排球运动的技战术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技战术参加排球比赛 | | | |\n| | 了解排球比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种排球活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理排球活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待排球比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理排球比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在比赛中表现出颁强拼搏、坚持不解的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 能胜任自己在排球比赛中的运动角色 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,积极补位 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第四节\n乒乓球\n乒兵球运动是比赛双方使用兵兵球拍在丘兵球台上,隔着球网进行来回攻防和较量的运动。兵兵球运动在我国十分普及，竞技水平很高，被誉为“国球\"\n## 一、认识乒兵球运动\n## （一）运动特蒀\n乒乓球运动是一项集健身性、竞技性和娱乐性为一体的运动。乒乓球运动器材简单,运动量可大可小,趣味性强。乒兵球技战术种类多,技术精细,比赛策略多,攻防速度快，变化多,对抗激烈。\n## （二）运动价值\n经常参与乒乓球运动能有效地提高人的速度、灵敏、协调等体能,改善心肺功能,增强体质；可以愉悦身心，健身休闲,缓解学习和生活压力；提升心理素质,培养勇敢顽强、机智果断、拼搏向上的精神。\n## ( 三）比赛方法\n乒兵球比赛一般采用三局两胜制、五局三胜制或七局四胜制。比赛每局 11 分，每两个球轮换 1 次发球，先得 11 分者获胜。若双方打至 10 平,每人只轮发 1 个球,一方须多得 2 分才能获胜当局。决胜局一方获得 5 分后，双方交换场地继续比赛。\n## 知识窗\n## 我国第一个世界冠军一一容国团\n容国团,中国丘乓球运动员。1959年,容国团在第二十五届世界乒兵球锦标赛上夺得男子单打冠军,这也是新中国在世界体育比赛中获得的第一个世界冠军。1961 年,第二十六届世界乒乓球锦标赛在北京举行,容国团参加的中国队以 $5: 3$ 击败日本队,斩获了世界乒兵球锦标赛首个男子团体冠军。\n当球打到对方乒兵球台的侧面时,该球是否有效?\n## （四）主要规则\n1 发球：发球时应把球放在不执球拍的手上,手掌张开伸平,球应静止地位于端线之后和球台平面之上,发球时必须把球几乎垂直地向上抛起并不得使球旋转,抛起高度不少于 16 厘米。当球从最高点下降时,发球队员方可击球。球必须先触及本方台区，然后越过或绕过球网，再触及对方台区。\n2 阻挡：对方击球后,处于比赛状态的球尚末触及本方台区,也末超过比赛台面及其端线,即触及本方队员或其穿戴的任何物品。\n3 擦边球：球落在球台的表面边缘处而改变了运行轨迹的球。出现擦边球时比赛继续进行。\n4 擦网球：球在飞行中碰到了球网后落到对方球台的球叫擦网球。发球时出现擦网球,重新发球。比赛中出现擦网球,比赛继续进行。\n## 知识窗\n乒兵球运动起源于英国，英文名称为“Table Tennis”，即“桌上的网球”。19世纪末,欧洲盛行网球运动，但由于受到场地和天气的限制，有人便把网球移到室内,以餐桌为球台，书作球网,用羊皮纸做球拍，在餐桌上打来打去,在桌子上进行这种新颖的“桌上网球赛”。这就是乒兵球运动的起源。\n直拍握法\n横拍握法\n乒乓球的大小\n国际丘联特别大会和代表大会决定从 2000 年 10 月 1 日起,使用直径 40 毫米的大球,取代 38 毫米的小球。\n你知道为什么这么变革吗?这样对丘兵球运动的发展有什么影响吗?\n乒乓球的旋转\n乒兵球运动利用球拍对球的摩擦力作用,采用挡、抽、削、搓、拉等技法,制造出不同方向的转动和飞行弧线,来达到迫使对方接球失误的效果。\n平挡\n上旋\n## 二、技术提高与应用\n乒兵球比赛是从发球开始的，有威胁的发球可以遏制对方进攻，甚至造成对手接发球失误而直接得分。你掌握几种发球方法?你知道怎样合理接发球吗?\n## (一) 发球\n发球是乒乓球技术中唯一不受对方制约的技术,主动性很强，好的发球可以起到先发制人的效果。\n1 正手发平击球\n发平击球是球速最快的发球法,不但力量大、球速快,而且反弹低。在比赛中一般可以结合转与不转战术，采用突然发平击球，使对方措手不及，判断困难，接球失误造成被动甚至失分。\n2 正手发下旋球\n## 发球策略\n1. 发球要有力量、旋转、线路和落点变化,迫使对方不适应,或在移动中回球。2. 发球后要有抢攻准备,一旦出现机会,果断上手进攻,抓住抢攻机会。3. 发球前想好对手回球的线路,做好应对准备。例如,自己发长球,一般回球也是长球,如果发短球,对手回球则有长有短，如果发侧旋球，对手一般回球较快。想好应对策略才能做好抢攻准备。4. 发球首先要保证成功率,其次要注意落点,将球落点打开打深;最后尽可能加力加速,让对手措手不及。乒乓外交“小球推动大球”\n乒乓外交是指 1971 年中国邀请美国乒乓球队访华事件。1971 年 4 月 10 日,美国乒乓球队代表团和一小批美国新闻记者抵达北京。中美两国丘乓球队的友好往来,促进了两国关系正常化的进程。此举被誉为“小球推动大球”。\n## ( 二 ) 接发球\n接发球时对对方发球的判断直接影响接发球的方式和接发球的成败。要综合利用各种信息来判断来球的旋转性质、旋转强度、来球线路和落点等。\n1 反手搓球\n1 2\n3\n4\n反手搓球站位近，动作小，击球动作多在台面内完成，是回接下旋球和过渡性调整的主要方法，也可利用搓球控制对手，使其难以发动攻击。\n2 正手攻球\n## 接发球策略\n1. 根据对手站位决定自己接发球的站位。2. 观察对手发球前的引拍方向。3. 观察对手球拍触球瞬间摩擦球的方向,判断球的旋转性质。4. 观察对手发球时挥臂的动作幅度和手腕用力大小,判断球的落点长短和旋转强弱。5. 根据对手发球的第一落点判断来球线路长短。\n## 三、战术提升与运用\n要想获得乒乓球比赛的胜利,不仅要有一定的技术做基础,还需要根据对手的技战术水平和个人特点等情况采用合适的战术和策略。\n## （一）发球抢攻\n发球抢攻是力争主动、先发制人的主要战术。具体是指运动员以发出旋转、线路、落点以及速度不同的球来增加对方回击的难度,迫使对手回高球或降低回球质量,然后通过抢先进攻来争取主动或直接得分,这是乒乓球进攻型打法的主要战术和得分手段。\n实战案例\n选手A发下旋球,选手B回球过高。选手A抓住机会,侧身正手杀对方远角得分。\n## （二）接发球抢攻\n接发球抢攻的攻击性很强,可改变接发球的不利地位,变被动为主动,也可直接得分,是乒乓球运动各种打法,特别是进攻型打法的主要战术之一。接发球抢攻一般不可过于凶狠,要根据来球的旋转性质、强度和高度,采用适当的力度、速度和方法进行抢攻。\n实战案例\n选手 $A$ 向对手右手位发快球,选手 $B$ 看到来球质量一般,便快速正手拉球到对手右手远角位,抢攻得分。\n## 发球战术要领\n1. 隐蔽发球动作,使对手判断失误。2. 变换发球速度,使对手猝不及防。3. 改变发球落点,使对手鞭长莫及。4. 发转与不转球,诱使对手上当。\n## 战术的制订与实施\n1. 明确自己的技术特点和短板。2. 分析对手的技术特点、技术不足和比赛风格等情况。3. 根据自己和对手的比赛进程调整战术方案。\n## 素养提升\n## 如何认识乒乓球比赛中的不良情绪\n丘乓球技术动作要求精细,比赛时很容易受到内外部环境因素的影响,情绪波动,造成动作变形,影响技战术水平发挥。具体原因可能是过度兴奋、过度紧张、轻敌松解、裁判因素、想赢怕输心理、场外因素干扰等。要学会控制比赛中的不良情绪,使自己的训练水平正常发挥，消除不良的情绪影响，调动自己的比赛状态。\n## （三）左推右攻\n左推右攻是直拍运动员运用较多的一种快攻型打法。运用时站位靠近反手一侧，以近台正手攻球为主要进攻手段，以反手推挡等技术进行防御和助攻。\n## 实战案例\n选手 $A$ 向对方右手位发侧旋球，选手 $B$ 回球;选手 $A$ 反手快速推球到对方右手位，选手B回球到选手A的右手位;选手A抓住机会，侧身正手攻对方远角得分。\n## （四）长短结合\n发长球后通过搓短球放网前球，调动对手靠近球台，再快速推拉长球，迫使对方反应不及，接球失误。\n## 实战案例\n选手A向对方右手位发长快球，选手B回球；选手A近台回短球，选手B仓促上前回球；选手A快速向选手B推反手远球或追身球，造成选手B接球困难或失误。\n## 接发球战术要领\n接发球战术与发球战术同样重要。接发球时只是暂时处于被动状态,需要应对对方的发球战术。但如果你破坏了发球者的抢攻意图或者为他制造了障碍，降低了对方发球的质量，意味着已经摆脱被动状态，可以变被动为主动。常用的接发球策略有: (1)稳健回球，防止失分;(2)控制接发球的落点,牵制对方;(3)接发球抢攻,主动进攻。\n## 四、体能发展\n乒乓球攻防速度快,对抗激烈,需要有很好的体能做保障。\n根据乒乓球运动的特点,需要在速度、力量、耐力和灵敏这几个方面加强训练和提升。\n1 提高步伐移动速度\n在乒乓球台中线,向两侧连续做并步、跳步或交叉步的快速移动步伐练习,可加上徒手模仿各种击球动作,每次练习 30 秒,每组练习 5 次，组间休息 2 分钟。\n3 专项球感练习\n两人进行相互推挡球、攻球等练习，持续练习 1 分钟以上。开始练习时注重往返球的连续性，可逐渐提高击球力量和速度，提高练习强度。\n## 1 分钟跳绳\n进行 1 分钟单摇跳跳绳练习,每组练习 5 次，组间休息 5 分钟。通过多次练习，提高心肺耐力水平，发展灵敏性。\n4 组合力量练习\n个人进行俯卧撑、立卧撑、哑铃推举等发展上肢、肩部,腰腹等力量,提高与乒乓球专项体能相关的力量素质。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合乒乓球运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在丘乓球学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在丘乓球学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{c}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握乒乓球专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人乒乓球专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学乒乓球运动的技战术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技战术参加乒乓球比赛 | | | |\n| | 了解乒乓球比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种乒兵球活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理乒乓球活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待乒乓球比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理丘兵球比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在比赛中表现出积极进取、顽强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 能胜任丘兵球团体比赛中的运动角色 | | | |\n| | 双打比赛中能够相互鼓励，积极补位 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n第五节\n## 羽毛球\n羽毛球运动是一项隔着球网，比赛双方使用球拍来回击打羽\n## 毛球进行攻防对抗的运动\n## 一、认识羽毛球运动\n## （一）运动特点\n羽毛球运动是一项全身性运动,比赛时攻防速度快,对抗激烈,对移动的速度要求高,运动强度较大;羽毛球技术动作精细,比赛攻防战术丰富,策略性强。\n## （二）运动价值\n经常参加羽毛球运动可以增强力量、速度、耐力、灵敏和柔 㓞等身体素质,促进体能的发展,全面增强体质。羽毛球比赛回合多,对抗激烈,需不断地经历输赢与得失,可以很好地锻炼意志品质,增强心理抗压能力;羽毛球运动趣味性强,可以很好地进行休闲娱乐,缓解生活和学习压力。\n## （三）比赛方法\n羽毛球比赛通常采用三局两胜制，实行每球得分制。一方先得到 21 分且至少领先对方 2 分的为胜 1 局。若打到 20 平后,领先对方 2 分才算胜当局。若打到 29 平后,先得分一方获胜。发球者得分为奇数时,在其左发球区向对角的对方场区发球。得分为零或偶数时,在其右发球区向对角的对方场区发球。发球者得分后,下一回合连续发球。若接发球者取得一分,下一回合由其成为发球者。\n反手握拍法\n羽毛球场地上的线是属于场内还是场外?如果球落在线上，属于界内还是界外?\n## 知识窝\n## 现代羽毛球运动的起源\n1873 年,英国一位叫鲍弗特的公爵,在他的伯明顿庄园里组织了一场游艺活动。由于天公不作美,户外活动只能改在室内进行。应邀来宾中有几人是英国驻印度退役军人，他们在场地中间拉了一根绳子当作网,两人隔网用拍子相互来回击打键球。后来,这种游戏作为一种娱乐性活动迅速传遍英国。为了纪念此项运动的诞生地,这种游戏被称为“伯明顿 (Badminton)”,这就是现代羽毛球运动的起源和英文名称的由来。\n## （四）主要规则\n1 发球时击球点不能高于 1.15 米。\n2 击球时球拍不能触网。\n3 击球时球拍不能过网。\n4 接发球人不能踩线。\n## 二、技术提高与应用\n斥球持球方法\n羽毛球基本技术包含发球、接球、击高远球、平抽球、挑球、放小球、吊球、扣球和移动等技术。\n## ( 一 ) 发球\n发球是羽毛球比赛中唯一不受对手影响的击球,减少发球失误是赢得比赛的基本前提。把球发好可以有效地遏制对手马上进行进攻。\n## 1 发高远球\n3. 持羽毛\n4. 持球中部\n1. 持球头部\n转身蹬地,持拍手快速屈腕发力。\n发高远球可以迫使对手后撤,减小对手接球直接进攻造成的压力,为防守争取时间，做好准备。\n2 反手发网前球\n反手发网前球动作小,出球快,对手不易判断。发球刚过球网，落在对方发球区前沿，使对手难以直接进攻。\n两脚前后站立,后脚前脚掌支撑,重心放在前脚上。发球时,左手拇指、食指和中指捏住球的羽毛,球头自然倾斜置于拍前,右手反手握拍,自然屈肘放至体前,拍头朝下。左手放球的同时,右手前臂以肘为轴,靠手腕和手指力量,以斜拍面向前轻轻推送切击球托,使球尽量贴网飞过并落入对方前发球线内。4\n5\n## 发球策略\n单打比赛发球策略: 1.发后场底线高远球，迫使对方退回后场接球,等待机会。\n2. 发短球，使对方回高球，不给对方进攻机会。3. 发平高球迫使对方仓促后退接球,争取抢攻机会。\n双打比赛发球策略：\n1 .发短球，迫使对方回高球防守。\n2. 变换发球的线路和节奏，让对方猝不及防。3. 根据对方接球队员的站位,偶尔发平高球。\n## 知识䆚\n## 羽毛球最快速度\n羽毛球运动是世界上速度最快的球类运动之一。以进攻力量见长的中国羽毛球男子双打运动员傅海峰至今保持着 332 千米/时的羽毛球最快球速。\n## (二）击球\n击球是接发球和攻防的基本技术。根据不同的来球性质和战术方案，需要选择合适的击球技术。\n1 后场高远球\n3 匟于垂挑球\n根据来球方向和落点，快速移动到球的下方，侧身左肩对网，右手持拍后引至头部后方,自然伸腕。击球时右脚蹬地,紧接着向左转体、收腹,以肩关节为轴,前臂内旋带动手腕由后伸做曲收的闪动发力,在前上方的最高点处击球。击球后,右手顺势向左下方减速挥拍,并迅速回位成击球准备动作。\n判断好来球路线,快速向落点移动，最后一步右脚向前跨出一大步，右臂后摆,向后下方引拍,右手握拍自然后展。击球时以肘关节为轴,屈臂内旋,握紧球拍,拍面向上,用手指和手腕的力量快速将球向前上方击出。\n## 三、战术提升与运用\n羽毛球比赛攻防速度快,运动强度大,不仅要有良好的技术和体能,还需要掌握并实施合适的战术和策略,才能在比赛中取得主动。\n## ( 一 ) 发球抢攻\n发球抢攻是羽毛球比赛的常用基本战术。运用高质量的发球技术和多变的发球线路与节奏,可以在发球后取得主动,创造前几拍主动进攻的机会,先发制人，抢攻得分。\n## （二）打吊结合\n当对手网前球技术较差时，运用攻前场的方法，采用吊球或放网前球，将对手吸引到网前，然后再攻击其后场，充分调动对手。当对手后场还击能力较差,后撤步伐较慢时，可以采用击高远球的方法，重复压制对手底线两角，然后寻找机会发动进攻。\n## 单打比赛策略\n1. 保证发球成功率和发球质量。适当时候变换发球方式或节奏。2. 观察分析对手,采用自己的优势去攻击对手的弱点,或是消耗对手体力。3. 击球后要立即回到场地中心位置,持续保持高度注意力。4. 坚持自己的战术,尽量控制比赛节奏,保存体力。5. 控制比赛情绪,不要过分在意一时的得失和暂时的领先或落后,快速调整状态。\n## 知识䆚\n## 羽毛球比赛礼仪\n1.主动捡球。一般由靠近落点的一方捡球。\n2. 发球前将球举起向对手示意。3. 当进攻击球打到对手身体时,要举手示意,表示歉意。\n4.服从裁判判决，不与裁判争执。\n## （三）庒后场反手位\n大部分人的反手回球能力比正手差,如果持续地压对手后场反手位,就能够压制对方，使对手处于被动防守的态势，当回球质量较差或移动较慢时，就可以抓住机会,直接杀球得分或是打空当得分。\n## （四）四方球\n在对手步伐较慢、体力较差、技术不全面的情况下，\n以快速、准确的落点,攻击对手场区的四个角落,调动对手前后左右跑动,打乱其阵脚,使其陷人被动。在对手回球质量下降或露出破绽时,杀球得分。四方球战术要求运动员有较强的控制球能力和快速、灵活的步伐,以及较强的进攻能力。\n## 双打比赛策略\n1. 保证发球质量，尽量发短球，迫使对手回高球，争取主动进攻的机会。2. 攻中路。造成让对方两人抢接球或同时让球，降低对手的进攻威胁。3. 打较弱一人。根据对手的情况，主要回球给技术水平相对较差、体能水平较差或是攻击性一般的一方。4. 快打快压。少起高球，避免被动。5. 配合默契，分工明确，相互支持和鼓励。\n## 四、体能发展\n羽毛球比赛时,攻防速度快、体力消耗大,在比赛双方技战术水平接近的情况下,体能往往成为决定比赛胜负的重要因素。因此,科学地进行体能训练,对于提高羽毛球运动水平能起到非常重要的作用。良好的体能也能够预防伤病,保持较好的运动状态。\n1 连续立卧撑练习\n连续快速进行立卧撑练习，每组练习 10 次，每次练习 4 组。也可以采用仰卧起坐或两头起练习,30 个为 1 组,每次练习 $3 \\sim 5$ 组。通过多次练习，不断提高身体协调性和腰腹力量。\n3 四角移动步法练习\n从羽毛球场中心位置出发，采用羽毛球运动的移动步法,快速、连续地向半场内的四个角移动往返。每次移动后必须回到本方半场中心位置。每组练习2轮,每次练习 4 组,并逐渐提高往返的速度。通过多次练习，提高步伐移动的灵敏性和移动速度。\n## 2 左右折返跑练习\n在羽毛球场一侧的两条单打区域边线上分别放置 5 只羽毛球,练习者面朝球网站在中线位置开始,依次左右侧向移动用手触碰并推开线上的羽毛球,记录移动触碰完 10 只球的用时。触碰 10 只球为 1 组，每次练习 5 组。通过多次练习,提高移动速度和心肺耐力。\n移动回球练习\n在队友的给球配合下,分别反复练习后场击高远球接回网前球、左侧网前小球接右后回高远球、左右侧交替移动回球等组合技术练习。每个组合技术每次练习 6 次,每组往返 10 轮。提高击球与移动的配合熟练程度,提高动作转换的连续性,提升球感。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合羽毛球的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在羽毛球学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在羽毛球学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{c}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握羽毛球专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人羽毛球专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学羽毛球运动的技战术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技战术参加羽毛球比赛 | | | |\n| | 了解羽毛球比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种羽毛球活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理羽毛球活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待羽毛球比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理羽毛球比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在比赛中表现出积极进取、顽强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 能胜任羽毛球团体比赛中的运动角色 | | | |\n| | 双打比赛中能够相互鼓励，积极补位 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第九章\n田径类运动\n田径类运动包括短跑、中长跑、跨栏跑、跳高、跳远、三级跳远和铅球等运动项目,是从事其他各项运动的基础性项自，也是进行身体锻炼、发展和提高体能的基本手段和方法。经常参加田径运动,不仅使你身体强健、体能提高,也能为你从事其他运动项目学练打下坚实的基础,帮助你领会和感悟“更快、更高、更强”的体育精神,培养敢于直面学习和生活中各种挑战与困难的勇气和自信,形成坚㓞不拔的意志品质。\n本章主要介绍田径类运动的跑、跳跃、投掷等运动技术的知识与原理,以及提高动作技术和发展体能的方法。\n## 学习目标\n1. 了解跑、跳跃、投掷的运动特点与锻炼身体的价值,知道田径运动促进健康的作用。2. 学习和掌握跑、跳跃、投郑等动作技术原理,知道怎样提高田径运动技能，发展运动专长。3. 能够应用所掌握的田径运动技术指导自己的日常健身锻炼。4. 培养勇敢、果断、坚毅、顽强等良好意志品质,具有良好的合作意识和团队精神,并体现在日常生活和学习中。\n## 学习情境\n## 李源海报名参加了学校田径运动会的 100 米跑和 110 米栏两项\n比赛。\n他在当天上午的 100 米跑的决赛中获得冠军。\n经过中午的休息调整,李源海信心满满地参加下午的 110 米桜比赛。出乎意料,他没有能够进入跨栏比赛前三名。赛后,同学告诉他,他在跨栏比赛时过栏有点儿慢,好像在一个一个地跳栏,而别人过栏很快,重心起伏不大。\n李源海很困惑,两项运动都要靠速度取胜,比赛成绩为何会有如此大的差异?\n## 学习思考\n1. 为什么李源海 100 米跑的成绩很好,而跨栏比赛却末能获得好成绩?请你帮他分析这个问题。2. 如果你遇到类似的问题,怎么来解决?3. 田径运动的跑、跳跃、投郑动作技术的学习和提高,都要遵循一定的技术原理。你知道遵循哪些技术原理吗？想一想，怎样运用这些技术原理来指导并提高跑、跳跃、投掷的动作技能?\n## 第一节\n跑\n跑是单胠支撑与腾㝐相交替、蹬与抾紧宓配合、动作协调连贯的周期性运动，是人类的生活技能之一\n## 一、认识跑\n跑是人最基本的身体活动与健身手段，是各类体育活动的基本组成要素,还是许多竞技项目的基础能力。经常进行跑的锻炼能够有效发展速度、力量、耐力、灵敏等体能，发展动作的协调性、准确性和节奏感，增强心肺功能，培养勇敢果断、不畏困难、百折不挠等精神。\n## 二、技术提高与应用\n跑步的速度主要取决于步频和步幅。影响步频和步幅的因素有很多,如神经系统的灵活性,肌肉力量、收缩速度,身体的柔 㓞性、协调性,动作技术的正确与熟练等。肌肉力量、收缩速度是主要影响因素,尤其是跑动时的后蹬力量。不同距离的跑,速度不同,对后蹬力量的要求也不同,对步频和步幅的要求也不同，相应的动作技术也会有所区别。\n途中跑在跑的过程中距离最长,对成绩影响最大,这里主要介绍途中跑技术。\n知识窗\n主要规则简介\n1.400 米及以下各\n项径赛均采用蹲踞式起\n跑姿势，400 米以上各\n项径赛均采用站立式起\n跑姿势。2. 运动员在跨栏跑\n比赛中应跨越每一个栏\n架,否则将被取消比赛\n成绩。3. 接力跑必须在接\n力区内交接接力棒。如\n发生掉棒,必须由掉棒\n运动员捡起交给接棒运\n动员。\n## $($ ( ) 短跑\n## （二）中长跑\n## (三）跨栏跑\n跨栏跑不仅要具备短跑的速度,还需要具备在高速跑动过程中快速跨越栏架的能力。高速跑动与快速跨越栏架的有效衔接,决定了跨栏跑的成绩。那么,怎样既轻松又快速地跨越栏架呢?知识㝨\n中长跑中的“极点” 与\n“第二次呼吸”\n在中长跑锻炼中,由于各器官系统的生理惰性，出现能量供应跟不上的状况,跑步时会有心慌、气短、胸闷、恶心、头晕、四肢无力等现象出现。这种现象被称为“极点”。\n“极点”出现时，可适当降低跑步的速度并有意识加深呼吸,坚持跑下去,“极点” 的难受感觉就会逐渐消失。随之而来的是呼吸正常、跑动轻松、四肢有力,运动能力逐渐提高。这种现象被称为“第二次呼吸”\n发生“极点”现象的主要原因：一是身体由安静状态进入运动状态,各器官系统有一个适应时间；二是平时钕炼少,运动能力低;三是准备活动不充分。\n1\n攻栏\n摆动腿积极前摆,异侧臂前伸,上体前压；起跨腿充分蹬伸。\n2\n摆动腿积极下压,起跨腿迅速提拉,外展前摆。\n3 s 4\n摆动腿前脚掌着地,缓冲、蹬伸，起跨腿高抬、快摆送髋。\n## 第二节\n## 跳跃\n跳跃运动是指人根据不同跳跃项目的特点和要求，运用自身的能力或借助特定的器材,通过一定的运动形式,使人跳跃尽可能高或尽可能远。\n## 一、认识跳跃\n我们在生活中跃过沟坎,或是足球头顶球、篮球跳投等,都会有跳跃动作。经常进行跳跃练习能够发展力量、协调、柔㓞等体能,增强弹跳力,提高身体在空中的控制力,增强自信心,培养果断品质和勇敢精神。\n## 二、技术提高与应用\n跳跃成绩主要取决于人腾跃后的远度和高度。跳跃是一种斜抛运动。根据斜抛运动原理,跳跃的远度和高度主要由初速度和腾起角度两个因素决定。而这两者都受到起跳技术的影响。那么,在跳跃运动中怎样通过合理的起跳技术,获取最大初速度和最佳腾起角度?以下以挺身式跳远和背越式跳高为例进行介绍。\n## 知识窗\n主要规则简介\n1. 跳远比赛参赛队员 8 人或不足 8 人，每人有 6 次试跳机会。跳高比赛，每人在同一高度有 3 次记录正式成绩的试跳机会。2. 跳远比赛名次判定，如成绩相等，以其次优成绩判定;如次优成绩相等，则以第三优成绩判定，以此类推。如仍相等，可判定名次并列。跳高比赛的名次，除比赛有特殊规定外，第一名不能并列\n跳远的起跳要在取得适宜的垂直速度的情况下，获得更大的水平速度。\n1\n2\n3\n助跑放松、自然、平稳、准确,加速积极,具有节奏感。起跳时前脚掌踏板主动、快速准确,蹬伸有力,两臂配合协调。起跳进入腾空步后,摆动腿的小腿自然由向前、向下到向后方而成弧形摆动;起跳腿向摆动腿靠拢，挺胸展髋，身体在空中成展体姿势。快落地时，双脚、双手向身体前方合拢落地。\n## 知识窗\n## 重心与起跳\n在进行立定跳远或跳起争球时,都要先适当降低重心,才能跳得更远或更高，这究竟是为什么?\n根据生物力学原理,适当降低重心,能增加肌肉收缩的初长度,即增加起跳时肌肉的工作距离,使肌肉收缩具有更快的速度和更大的力量，获得最好的起跳效果。\n戌健康提示跳跃练习中下肢和腰腹的肌肉承受了较大的负荷，在练习前要做好充分的准备活动，避免受伤；练习中要控制好运动负荷;练习后一定要做好放松整理活动，消除疲劳\n## （二）背越式跳高\n跳高是在充分发挥和利用水平速度的情况下，通过起跳获得更大的垂直速度。\n起跳时摆臂有利于减少水平速度的损失，加大起跳腿对地面的作用力，增加起跳力量。腿、臂摆至水平时的“突停”有利于利用起跳惯性,加速\n助跑轻松、自然,加速积极,富有弹性,倒数第二步步幅稍大,同时两臂后摆,最后一步速度要快,起跳腿脚跟先着地,迅速过渡到前脚掌;起跳积极果断,摆动腿快速向上摆起,两臂积极上摆,起跳脚以前脚掌蹬离地面。\n## 診养提升\n3\n2\n## 挑战\n跳高是一项挑战高度的运动项目，也是一个不断挑战自我的过程。有人称跳高是一项失败者的运动,因为每次比赛,运动员在跳过一个高度后,还要向新的高度挑战,直到失败为止。跳高就像人生,不断面对困难,一次次迎接挑战,不断战胜自我,生命不息,奋斗不止。\n## 第三节\n## 投掷\n投掷是人体运用自身的能力，将手持的规定器械投掷出去,并以远度决定胜负的运动项目\n## 一、认识投掷\n投掷在我们生活和体育钗炼中常常用到,如抛接物品,篮球中的传球、投笽,足球的掷界外球,羽毛球的挥臂扣球等。经常参加投掷运动不仅能有效发展上肢力量、协调性,增强腰腹、肩带力量,还可以改善神经与肌肉的协调性进而提高用力的准确性，并能培养人自信、果断的心理品质。\n## 二、技术提高与应用\n投掷项目属于典型的斜抛运动。根据物理学中物体斜抛运动的水平距离计算公式: $s=\\frac{v_{0}{ }^{2} \\sin 2 \\alpha}{g}$,如果抛射角度 $\\alpha$ 保持不变,你能否分析出水平距离 $s$ 和初速度 $v_{0}$ 是什么关系?\n根据上述原理和图示,可以推断出影响投掷远度 (水平距离) 的主要因素是器械出手的初速度和角度。如果出手角度保持不变,那么出手初速度是决定投郑远度最重要的因素。在投掷运动中，怎样通过合理的动作技术来增加器械投掷出手时的初速度?\n滑步: 重心平稳,摆动腿大腿带动小腿快速向投掷方向摆出,支撑腿积极蹬伸,推动身体向投掷方向快速移动。\n## 知识窗\n## 主要规则简介\n1. 正式投郑比赛参赛队员 8 人或不足 8 人时,每人有 6 次试郑机会。2. 投掷比赛名次判定,如成绩相等,以其次优成绩判定;如次优成绩相等,则以第三优成绩判定,以此类推。如仍相等,可判定名次并列。3. 在器械落地后,运动员才能离开投䣠圈或助跑道。\n在投掷运动中,当最后用力开始前,身体 (尤其是下肢)以更快的速度向前运动,造成髋部运动速度超越肩部的运动速度,这时器械落在身体后面,使身体处于扭紧状态,形成下肢在前、上体在后的倾斜姿势,而器械落在身体后方,即所谓“超越器械” 动作。这样有助于增加器械出手前的加速距离,提高器械出手速\n度，为最后用力并提高成绩创造有利条件。\n## 背向滑步推铅球\n要提高器械投掷出手后的速度,必须使力作用于器械合理的运行方向上,并加大力作用的距离,缩短力作用的时间。因此,助跑速度的快慢和合理的最后用力技术是获得器械投掷远度的关键。下面以投掷比赛中常见的背向滑步推铅球为例,来学习投郑运动中的助跑与最后用力技术。\n## 第四节\n## 体能发展与自我评价\n通过前面三节内容的学习,同学们已经基本掌握了提高田径运动技术水平的知识和方法。本节给同学们介绍一些简单易行的发展跑、跳跃和投掷运动能力的方法,以及怎样开展田径学练后的自我学习评价\n## 一、体能发展\n## 1 坐姿背向起跑\n背向起跑方向，坐在地上。听口令后，快速起身并转向跑进方向加速跑出。多次练习发展反应、灵敏等体能。2 推小車\n两人一组，在平坦、安全的场地上练习。可以分小组进行比赛,如 30 米往返接力。发展上肢、肩带、手腕、手指力量。\n3 绳梯练可\n利用绳梯进行快频率的小步跑、高抬腿跑等练习。增加步频,发展速度、灵敏等体能。\n4 连续跳越棌架或障㥂物\n设置 $5 \\sim 8$ 个低栏架或小体操垫或其他类似障碍物,进行连续跳跃练习。增强弹跳力,发展力量、协调、灵敏等体能。\n## 二、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合田径运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在田径运动知识技能学习、锻炼活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在田径学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握田径类运动项目发展体能的练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人田径专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学田径类运动项目的基本技术 | | | |\n| | 能运用所掌握的技术参加田径类运动锻炼或比赛 | | | |\n| | 了解田径比赛规则并能在比赛中运用 | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种田径活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理田径运动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待田径比赛的胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理田径比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | $\\begin{array}{l}\\text { 在比赛中表现出顽强拼搏、坚㓞不拔、奋勇向前的 } \\\\ \\text { 良好品质 }\\end{array}$ | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,相互支持 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第十章\n体操类运动\n体操类运动包括基本体操、体操 (单杠、双杠、支撑跳跃等 )、技巧、韵律操 ( 健身健美操、竞技健美操、啦啦操等 ) 和操舞（街舞、校园集体舞等）等运动项目。通过体操类运动的基本动作学练,可有效发展人的力量、速度、灵敏和柔㓞等身体素质，提高协调性、平衡能力和空间感知能力，增强体质健康水平，健美体形，培养勇敢自信、坚毅果断的意志品质。\n本章主要介绍技巧、单杠、双杠、支撑跳跃和健身健美操等体操类运动的基本知识和动作技能，以及发展体能的方法。\n## 学习目标\n1. 了解体操类运动不同项目的特点，知道技巧、双杠、单杠、支撑跳跃和健身健美操等项目对人身体、心理的锻炼价值。2. 学习和掌握提高技巧、单杠、双杜和支撑跳跃等动作技术水平的方法,掌握创编健身健美操的基本要求与方法,提高参加体操类运动的水平。3. 发展力量、速度、灵敏和柔㓞等身体素质，掌握提高协调、平衡和空间感知能力的练习方法,指导自己日常身体锻炼。4. 知道体操类运动对培养沉着稳定、勇敢自信、坚毅果断等优良品质和提高自我保护能力的作用。\n## 学习情境\n今天的课要进行纵箱分腿腾越完整动作的练习。高一（3）班学生马跃试跳了几次,都从跳箱旁边跑了过去,不敢完成动作。小组里只有他没能完成完整动作练习。\n又轮到马跃了，同学们都为他鼓劲加油。这一次,他助跑起跳,又骑坐在跳箱上。他感到很沮丧。他身体素质挺好,偏偏就没有完成这个完整动作练习。老师走过来,把踏跳板拉近跳箱,并对他说,站在踏跳板上,双臂向跳箱面远处撑试试能到达什么位置。他试了一下,比自己刚才的位置还远,突然有了信心,原来的恐惧感消失了。他看看老师,老师向他示意了两手远撑的位置，并向他竖起大拇指，以示鼓劲。\n助跑,踏跳，两臂远撑到老师示意的位置,分腿并果断推手,落地。成功了!马跃第一次顺利完成纵箱分腿腾越的完整动作练习。同学们拥上前和他击掌祝贺。\n## 学习思考\n1. 马跃在纵箱分腿腾越学练中遇到的主要问题是什么,是技术问题还是心理问题?他是怎么解决的?\n2. 你在支撑跳跃学练中是否遇到过类似的问题?你是怎么解\n决的?\n## 第一节\n## 技巧\n技巧运动源于人类自身活动和生产劳动实践，是以翻腾、平衡、抛接和舞蹈等动作为主，并在此基础上完成一定造型的体操类运动项目\n## 一、认识技巧运动\n技巧动作内容丰富,实用性和艺术欣赏性强。经常参加技巧运动能够发展灵敏、柔㓞、力量和协调等体能,提高自我保护能力,发展平衡能力和空间感知能力,并能培养勇敢、顽强等意志品质。\n## 二、技术提高与应用\n## ( 一 ) 手倒立接前滚翻\n8 7 6 5\n手倒立时，一脚蹬地一脚摆上，直臂顶肩，两肘夹紧，立腰,腿夹紧,脚尖向上伸;前滚翻时,要直臂送肩并且脚要远伸,然后曲臂低头，头、背、腰、臀依次着地，成前滚翻动作。\n## (二）直展后滚翻\n2\n站在练习者侧前方，两手扶腿并上提，单膝顶住其肩部，防止前倾冲高。\n3\n5\n上体前屈,直腿后坐,臀部着地后上体后倒,收腹举腿翻臀换撑快,推掌及时、有力。\n## 素养提升\n## 在保护与帮助中增进信任和培养责任感\n一些体操动作具有一定的危险性,较容易出现摔伤或扭伤。有效的保护与帮助能使技术学练顺利进行。保护与帮助是相辅相成的。掌握保护与帮助方法,不仅可以提高学练体操动作感知能力和技能水平，还可以增进彼此信任和协作意识，相互关心，相互帮助，培养责任感\n## （三）直腿坐成肩肘倒立经单肩后滚翻成单䐂路撑平衡\n肩肘倒立时,手要撑腰的上部,伸䯔、收腹、绷脚尖;单肩后滚翻成单膝跪撑平衡时，要屈体、歪头、臂侧伸、分腿撑手成跪撑平衡。\n在学习和掌握以上技巧动作的基础上，你能否尝试一下，将这些动作与初中学习的技巧动作进行组合练习，如男生直腿后滚翻一手倒立接前滚翻一挺身跳,女生俯平衡一前滚翻直腿坐一肩肘倒立一经单肩后滚翻成单膝跪撑平衡一跪跳起。\n## 三、体能发展\n1 俯卧抬上体\n2 仰䣌起众\n3 两头起\n## 第二节\n## 双杠\n双杜运动是在一杜或两杠的正向、侧向上，通过支撑、挂臂、悬垂，做摆动、摆越、屈伸、弧形、转体、回环、滚翻、空翻等各种动作\n## 一、认识双杠运动\n双杜运动是在负担自身体重情况下，发展支撑和支撑摆动的典型动作练习。通过双杜练习,能有效地发展上肢、肩带、躯干肌肉群力量,特别对三角肌、胸大肌、腹肌、背肌的发展有显著效果,使肘、肩、腰关节、㓞带的柔㓞性和灵活性增强,能有效发展平衡能力、支撑力和协调性。双杜练习需要身体和器械接触,不仅需要勇于克服困难、顽强、果断,还需要掌握自我保护和相互保护帮助的技能,对团结互助、合作学习等协作意识的形成和意志品质的培养有积极作用。\n## 二、技术提高与应用\n杠上前滚翻成分腿坐\n## 知识䆚\n双杠动作主要由上法、下法和杜上三类动作构成。\n上法类动作是指由地面上到器械,或由低处上到高处的动作,也是双杜成套动作的开始。通过上法类动作练习,可以有效地发展上肢、肩带力量和腰腹肌力量,增强向上攀爬的能力。\n下法类动作是指有意识地由杠上落到地面的动作。下法类动作的练习,有助于提高身体的平衡和控制能力,增强由高处落下时的自我保护能力。\n杜上类动作是在双杜上完成的动作。通过杜上类动作练习，能够有效发展支撑力量,增强定向、平衡与身体自控能力,也能够培养同学们合作与安全意识，提高自我保护能力。\n## 三、体能水展\n力量是完成各种支撑动作的基础。请根据下面的动作进行练习，与同学一起分享。\n1 对杣艾撑秽行\n移行时,直臂顶肩,快速推手,重心侧移，换手快。\n2 双臂炪们\n臂屈伸时，推杜撑起，要直臂;臂下落，肩前移。\n3 对朷摆动臂屈伸\n练习时，可在掌握支撑辟屈伸的基础上，逐步进行摆动双臂屈伸练习。试试你能完成几个。\n## 第三节\n单杠\n单杠运动是以完成悬垂动作为主要特征的体操运动,动作包\n括向前、向后大回环，各种换握、腾身回环，各种转体、扭臂握\n以及飞行动作\n## 一、认识荀杠运动\n单杠动作学练能有效发展肩带、上肢及腰背肌力量,健美体形。单杜练习需要身体与器械接触,这需要克服困难和具有勇敢精神,同时需要掌握自我保护和相互保护帮助的技能,对培养团结互助、合作学习等具有积极作用。\n## 二、技术提高与应用\n一足蹬地翻身上成支撑\n蹬地、收腹举腿,同时屈臂引体、倒肩，使腹部靠杠。当身体翻转两腿至杠后水平部位时,制动两腿，抬头、挺身、翻腕，两臂伸直支撑。\n1 2 3 5\n## 三、体能发展\n在单杠上进行悬垂动作练习,如引体向上,能有效钗炼背阔肌、肱二头肌、斜方肌等大肌肉群；同时，通过臂、腕的屈伸动作能够发展前臂的屈腕、屈指肌群力量,加强手部肌群的协同、对抗能力，有效增强握力和腕力。\n1 引体向上\n引体向上对肱二头肌、斜方肌、背阔肌的锻炼价值较高，能有效发展上肢、肩带力量和握力，其方法简便，课间休息和课外活动时都可进行。建议男生每周固定练习几次。\n## 知识窗\n## 不同的握法有不同的锖炼效果\n引体向上的握法除了正握外，还有反握（手心朝向自己）和宽握 (两手间距稍宽于肩) 等不同方法。正握有助于锻炼斜方肌和背阔肌，反握对于锻炼肋间肌和胠二头肌比较有效,宽握则对于发展胸部肌群力量比较有效。\n试一试各种握法的用力情况有什么不同?哪种握法感觉比较有力?哪种握法感觉比较吃力?如果吃力,说明相对应的肌肉力量比较弱,需要加强钕炼。在力量弱难以独立完成引体向上时,请同伴托一把，帮助你完成。\n骑撑开始，身体向左侧倾转，重心移至左手，同时右腿伸直展髋上提跨过单杠，左腿上部贴杠面向左转体180度成双手支撑。\n9 10 11 12\n保护与帮助\n站在练习者的正前方，一手或双手握其前脚，顺势帮助转体成支撑。2 悬垂移动\n在悬梯上左、右手交替连续向前悬垂移动。\n3 斜身今体向上\n女生上肢力量较弱,可采用斜身引体进行练习，或由同伴帮助进行仰卧悬垂臂屈伸练习。\n## 第四节\n支撑跳跃\n## 支橖跳跃是器械体操项目之一。它是通过助跑、踏跳、支撑推手并\n以特定姿态腾越器械的一种身体练习\n## 一、认识支撑跳跃\n支撑跳跃要在几秒钟内完成助跑、上板、踏跳、推手、腾空和落地等一系列动作，特别是快速有力的踏跳和推手，对发展爆发力、柔㓞性、速度、灵敏、协调和平衡等体能有重要的作用。不断的学练会使你克服恐惧心理,树立信心,培养颁强、果断、勇于克服困难的意志品质。\n## 二、技术提高与应用\n## $(一 ）$ 纵箱分腿腾越\n快速助跑用力跳，两臂远撑腿上飘；推手分腿越过箱，屈膝缓冲落地好。\n## 素养提升\n## 如何战胜自我\n有些同学害怕受伤或者是对自己的技术、身体素质没有信心，不敢进行支撑跳跃练习。这是可以克服的,如开篇讲到的学生马跃。马跃在遇到类似问题时,树立正确的学习态度,积极进行自我鼓励,坚定信心,调整心理状态,迈过自己心理这道坎,找到解决问题的方法,采用正确的动作技术和练习方法,最终战胜自己。战胜恐惧心理是对自我的挑战与认可,是一种自我心理升华,不畏艰难,勇敢前行。支撑跳跃是人们在日常生活和工作中的一种活动能力，如用手支撑跳上窗台、桌子，跃过矮墙等障碍物，在军事中有时为取得有利位置完成某一任务，需要利用手臂支撑从高处跳向低处或从低处跳上高处。熟练掌握跳上、跳下、腾越器械的技术并坚持锻炼，对将来在生活、工作或其他活动中，安全地跳上、跳下、跳越各种障碍，能够\n提供良好的身体素质和技术保障。\n## （二）斜向助跑直角腾越\n斜向助跑单脚跳,单腿上摆手撑箱;两腿并拢直角撑，推手展体落地稳。\n## 三、体能发展\n1 直角举腿\n2 分腿挻身跳\n## 第五节\n## 健身健美操\n健身健美操是以人体为对象,以健美为目的,以肢体活动为内容,以艺术创造和表现为手段，融肢体、舞蹈和音乐为一体的运动项目\n## 一、认识健身健美操\n健身健美操内容丰富,动作简单易学,不受场地、年龄等限制,对提高力量、灵敏、柔㓞和有氧耐力等身体素质，发展身体协调性、节奏感和表现力，增强体质，具有积极的作用。高中阶段健身健美操的学习,可在初中学习掌握健身健美操基本知识和技术、技能的基础上，进一步提升健身健美操基本技术，提升节奏感和表现力，并掌握基本套路的创编方法和技巧，培养创新和展示能力。\n## 二、基本动作提升与套路创编\n学练健身健美操应善于观察和了解每节动作的变化规律和特点,如先左后右、左右对称、左右各 1 个或 2 个八拍对称变化，身体先向左侧屈、转动等等。\n下肢基本步法是健身健美操的主体动作（动作的节奏、身体重心的移动、支撑、变向等均由下肢完成 ),上肢动作可视为配合性动作。因此，应在熟练掌握下肢基本步法和动作的基础上，再学练上肢动作，最后进行上下肢动作配合的完整练习。可先按口令练习，再配合音乐练习。\n在基本掌握动作的基础上,注意动作的力度、幅度和表现力,并注意头、手型和脚背等动作细节，不断提高综合效果，并努力达到“三个舒展”，即身体动作舒展、心情舒展和面部表情舒展的最佳状态。\n只有不断地熟练掌握基本动作,强化基本动作的节奏感和表现力,才能在此基础上了解并尝试创编健身健美操基本套路。\n## （一）下肢基本步法\n1 半蹲\n2 移重心 ( 向侧、向前、向后移动 )\n3 点地（向前、向侧脚跟或脚尖点地 )\n弓步（前弓步、侧\n5 踏步（原地踏步、踏步结命转体）\n\"V\" 字步\n弓步）\n7 并步（向侧、向前并步）\n交叉步\n开合跳（前后、左右开合跳）\n(10 吸腿跳 ( 原地、移动吸腿跳，吸腿跳结合转体)\n## （一）上肢基本动作\n1 举 (前举、侧平举、侧上举)\n(11后踢腿跑 (原地、移动后踢腿跑,后踢腿跑结合转体)\n2 向前屈仲\n3 向侧屆伸\n4 绕环\n## 䄅养提升\n## 健美操的表现力\n表现力是指练习者在对音乐和健美操动作理解和掌握后,通过身体语言和面部表情等创造性地表达情感和展示美的能力。具体体现在动作的准确、连贯、节奏、力度，与音乐的配合协调，以及精神风貌和表情神态等。表现力对于大众健美操和竞技性健美操都很重要。\n5 摆动（直臂上下摆动、\n屈臂前后摆动 )\n两臂平屈绕环\n7 击掌\n健美操基本手型\n拳\n并掌\n开掌\n花掌\n## （三）套路创编\n1 创编原则\n2 创编步骤\n( 1 ) 创编前的准备\n创编前的准备包括确定创编的目的、任务、要求；了解场地、器材和设备,练习者的基础和特长等。\n( 2 ）制订总体方案\n在多方了解情况的基础上,确定动作的素材。如操的节拍、时间、动作设计、组合顺序、队形变换等。\n(3) 选择音乐编排动作\n选择节奏鲜明且与确定的动作素材相吻合的音乐,根据创编原则,逐段地编排健身健美操的组合动作。\n## (4) 练习与调整\n按设计好的动作进行练习,在练习过程中,对结构顺序的合理性进行检查,并根据练习者的反馈信息适当调整。\n( 5 ）撰写文字说明\n用手机及时拍下所创编的组合或成套动作,用简明扼要的文字（基本步法名称 ) 或简单的图示来记录。\n(6) 评价与修改\n听取教师或同学的评价意见进行修改,使创编的健身健美操更加流畅和具有动感。3 创编实践\n遵循创编的原则,参考上述创编步骤,结合健身健美操的下肢基本步法和上肢基本动作,选择相适应的音乐,在此基础上增加节奏、方向、线路和空间等变化,结合创意,你就可以尝试创编一套简单而有新意的健身健美操动作了。\n方法提示 :\n在上图中,选择一个下肢基本步法的序号与一个上肢基本动作的序号,画线连起来,就可以形成一个健身健美操单个动作,把多个单个动作按照一定顺序和规律连接起来就可以形成一套健身健美操简单套路。创编思路：（1 ) 每一个动作先左后右,左右对称;（ 2 ）创编以基本步法为主,上肢动作为辅,上下肢配合协调;(3 ) 每一个动作之间的“衔接” 要设计清晰,即上一个动作的结束是下一个动作的开始;( 4 ) 每一个动作按照一拍一动的节奏设计,速度为中速 (有的动作也可两拍一动 ),每个动作 4 拍或 8 拍;（ 5 ) 增加动作的多样性和表演性,对基本动作进行身体方向变化、空间变化、移动变化和转体变化等设计,拓展、提升成套动作的丰富性、表演性和动感性。\n在创编套路示例中,每一个动作重复两个八拍,动作之间通过合理的衔接,就形成了一套流畅的、具有新意的健身健美操成套动作。最后,选择一首自己喜欢的音乐,结合练习和个人表现，一套具有特色的健身健美操自创套路就形成了。你也来尝试一下吧。\n创编套路示例: $\\mathrm{E} 4+\\mathrm{C} 1+\\mathrm{G} 6 / 7+\\mathrm{H} 3+\\mathrm{I} 4+\\mathrm{J} 5$\n## （四）创编套路示例\n预备 1 半踏步摆臂（E4）\n2 义腰左有侧点地（ C1)\n$3{ }^{66} \\mathrm{~V} 9$ 字步屈臂绕环甫掌 $(\\mathrm{G} 6 / 7)$\n(五、六) 1-8\n5 开合直臂摆动（I4 )\n侧交叉步双臂屈伸（H3）\n(九、十) 1-8\n6 直臂绕环原地后踢煺跑（J5）\n## 三、体能发展\n1 连续踢腿跳练可\n2 仰䢻起身上举\n3 仰卧屈伸腿\n## 四、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合健身健美操运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在健身健美操学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在健身健美操学习、展示和比赛活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n## 第十一章\n武术与民族民间传统体育类运动\n武术民族民间传统体育类运动包括武术基本功、少年拳、太极拳、剑术、刀术、棍术、防身术、散手和民族民间传统体育等运动项目。这类运动内容丰富,形式多样,展现了中华民族优秀传统体育文化的丰厚底蕴。学练武术和民族民间体育类运动，能够深入了解和弘扬中华民族传统体育文化，感受各种民间体育活动的特点,开阔视野，增强体质,磨炼意志品质，坚定文化自信。\n本章主要介绍形神拳、太极拳和防身术的基本知识和基本动作，简要概述易筋经、五离戏、建球、赛龙舟和高脚竞速等民族民间传统体育类运动的基本知识。\n## 学习目标\n1. 了解武术与民族民间传统体育类运动的内容,弘扬中华民族传统体育文化，培养中华体育精神，坚定文化自信。2. 掌握武术套路和民族民间传统体育类运动的基本知识、动作技能和练习方法。3. 通过学练武术与民族民间体育类运动发展力量、灵敏和协调等体能,具有沉着冷静、勇敢果断和自强自信等优良品质。4. 提高从事武术和民族民间体育类运动的运动能力,自觉参与武术与民族民间传统体育类运动。\n## 学习情境\n王杰同学对武术很感兴趣,升入高中后,参加了学校开设的武术选项学习。\n在全套动作学习完毕后,体育老师组织了一次班内展示活动。老师对他的评价是,形神拳打得不错,但缺少“精、气、神”,存在“形似神不似” 现象。王杰有点儿迷莯,一时没有理解老师的话。\n## 学习思考\n1. 你知道老师对王杰评价中提到的“精、气、神”“形似神不似” 在武术学练中有什么含义?2. 你在武术学习中是否也遇到过类似的问题,怎么解决?你能帮助王杰解决他的问题吗?3. 如果选择学习武术其他内容,如太极拳、剑术和棍术等套路,怎样避免出现类似问题?# 第一节\n武术\n## 一、认识武术\n武术是以技击动作为主要内容,以套路和格斗为基本活动形式,注重内外兼修的体育项目。在学习武术的过程中,可以有效发展爆发力、柔㓞、协调、灵敏等体能，培养积极进取、勇敢顽强的精神和优良武德。\n预备势：直立抱拳\n提肘抱拳和转头快速、协调,精神饱满,眼视左前方。\n## 知识悋\n武林中的“拳礼”\n拳礼，是武术中礼仪性的动作。包含互相尊敬，互相学习，团结和谦逊之意，包括鞠躬礼、抱拳礼、合十礼、举手礼、握手礼等。其中,“抱拳礼” 的动作规格为：双腿并步站立,左掌、右拳在胸前相抱,高度与胸齐,拳掌与胸间距离 $20 \\sim 30$ 厘米\n4 震脚侣拳，蹬腿冲拳，壳步冲拳\n提膝与拧臂,震脚与砘拳协调一致;\n冲拳时拧腰、顺肩,上体保持正直。\n## 二、形神拳\n形神拳是具有长拳风格的拳术套路。全套动作涵盖了拳、掌、勾等基本手型和弓、马、仆、虚、歇等基本步型。套路结构简单,动作舒展大方,技法灵活多变,体现了武术形神兼备、内外合一的运动风格。知识窗\n怎样练出\n形神拳的韵味\n1.步型到位，手型标准,造型准确,姿态英武。\n2. 精神专注,气力贯通，身随步行，眼随手动。\n3.快慢相间，节奏鲜明,动静分明,起伏有致。\n2 左、左侧并步冲拳并步与冲拳动作同时完成,挺胸、立腰、步稳，眼随手动。\n开步前推㲼掌，翻掌抱拳推掌时头正、颈直、挺胸、立腰,眼看两掌;翻掌收抱与转头同时完成。\n5 揷步摆掌，转身弓步勾手推掌揷步与双摆掌同时完成,眼法由随视到定视;勾手推掌与弓步协调一致。弹踢推掌，弓步冲拳弹腿与推掌同时完成;落脚成弓步与冲拳同时完成。\n7 抡臂砘拳，与步沖拳\n转体抡臂绕环协调一致,砍拳与震脚同时完成。左右冲拳要快速有力,眼随手动。\n9 歇步冲拳，提䐑穿掌，仆步穿掌，虚步挑掌，震脚提滕上冲拳\n歇步与冲拳协调连贯;提膝与穿掌同时完成；仆步拧腰、转头与穿掌动作协调一致;\n虚步挑掌力达四指;提膝、上冲拳与转头同时完成。\n10 与步架拳，蹬腿冲拳，转身提膝对挑掌\n转身落步要轻、稳，弓步与架拳、冲拳同时完成；右腿后落成弓步与架拳同时完成;提膝时重心要稳，挑掌时肩腕放松。11 提膝窝掌，仆步窜棠\n提膝与穿掌同时完成;仆步用头、拧腰、穿掌协调一致，眼随手动。\n8 震脚弓步对推掌，抡臂拍脚，弓步顶肘\n推掌与弓步要同时,拍脚声音要响,顶肘与弓步同时完成。\n12 仆步抡拍，弓步架栽拳\n抡臂时松肩,以腰带臂抡成立圆;弓步架栽拳,身法自\n然，架栽拳与转头同时完成。13 收势\n上步和分掌，并步与抱拳协调配合，眼随手动。\n## 三、太极拳―“八法五步”\n太极拳“八法五步”套路包括：掤、捋、挤、按、采、挒、肘、靠八法和进、退、顾、盼、定五步。“八法五步”套路动作具有结构简单、招数适中、内容充实、易学易练的特点,可作为学习太极拳的人门套路。\n1 起势\n练习太极拳首先要做到: 身体中正,精神集中。\n原地对桉穴\n按在腰攻。借助腰腿的力量向前推按发力。\n6 原地们采势\n采在手指。两手十指抓握向下发力。\n7 原地左挒势发力。\n11 原地左捋势\n捋在掌心。以腰带动两手向下、向外捋带。\n12 原地们挤势挤在手背。两手相叠向前推挤发力。\n13 原地对按势\n按在腰攻。借助腰腿的力量向前推按发力。\n2 原地左拗势掤在手臂。两手臂要掤圆，手上要有抱着重物的感觉。\n8 原地左肘势肘在曲使。是近身以肘击发力的动作。\n3 原地右捋势\n捊在掌心。以腰带动两手向下、向外捊带。\n原地左挤势挤在手背。两手相叠向前推挤发力。\n9 原地隹靠势靠在肩胸。用肩臂的部位撞击发力。\n$3-$\n10 原地们掤势\n抈在手臂。两手臂要掤圆,手上要有抱着重物的感觉。\n14 原地左采势采在手指。两手十指抓握向下发力。\n15 原地低挒势挒在两脑。以两手向右横向掳带发力。\n16 原地们肘势\n肘在曲使。是近身以肘击发力的动作。\n17 原地左靠势靠在肩胸。用肩臂的部位撞击发力。\n18 进步左佼掤势\n身体要中正,手臂前掤要撑圆,上、下\n肢协调一致。\n双按掌时左脚掌着地,转身与双按掌要\n身体移动要中正平稳,重心后移与两手 23 们移步双按势一致。\n24 退步左们采势\n抓握要一致。\n左移步左肘势右脚并步与左肘击要一致。\n29 左移步左䎋势半马步与左靠势要一致。\n中定左左独㐫势\n重心移动要稳,独立势与挑掌要一致。\n31 字手\n身体中正,沉肩垂肘。\n32 收势\n身体中正,头正颈直,沉肩垂肘,松腰松\n胯,意识内敛。\n## 四、防身术\n当你遭遇名徒袭击无力自卫时,你一定想拥有一套防身的本领,防身术将帮助你掌握几种在你受到侵害时的防身手段。但要切记,不能在同学间嬉笑打闹时乱用防身术。练习时要注意点到为止,安全第一,严防误伤。\n## 拳法\n拳头是攻击名徒的重要“武器”。无论何种拳法,发力都要始于脚，传于腰、肩、肘,达于拳。\n直拳：又称“冲拳”,直线进攻,力达拳面。多用于击打歹徒头面部和胸部。\n摆拳：又称“掼拳”，平弧线进攻。横向击打，力达拳面或偏于拳眼侧。多用于击打歹徒头部侧面。\n煺法\n腿比手臂长,力量也比手臂大,用腿攻击歹徒,可增加攻击距离,加大攻击力量。\n蹬腿: 一腿支撑,另一腿屈膝上抬,用力向前蹬出,力达脚跟。多用于攻击歹徒腹部。\n弹腿: 一腿支撑,另一腿提膝,小腿用力向前弹踢,脚背绷直,力达脚背。多用于攻击歹徒祗部。基本姿势\n在和徒对峙时,要采取合理的身体姿势,侧身稍屈膝,前脚掌着地,以减少暴露自己被攻击的部位,同时又能便于灵活移动和攻击歹徒。\n## 知识窗\n在侧踹腿中,低侧踹可用于攻击歹徒胫骨、膝关节,中侧踹可用于攻击歹徒腹部、祗部。\n勾拳: 又称“抄拳”,弧线进攻,由下向前上方抄击,拳心朝里,力达拳面。多用于击打多徒腹部、下颌等部位。\n鞭拳: 以头领先,快速转体，以腰带臂将拳反用击出，力达拳背或拳轮。多用于击打歹徒头部。\n踹腿：正踹腿时,一腿支撑,另一腿提膝稍上抬且脚尖外摆,向前下方猛力踹击。侧踹腿时,先转体,近敌一侧的腿上抬,屈膝勾脚,然后由屈到伸用力侧踹,力达脚跟。\n## 肘法和滕法\n肘法和膝法是近距离的攻击方法。肘和膝的击打比其他方法更重、\n更狠，比较适合女生自卫防身。\n顶肘：近敌一侧的手臂肘部平抬、屈臂，发力时蹬腿、送䯔，肘尖向前顶击歹徒腋下或胸部。\n研肘：手臂上抬，肘尖朝前上，砆击时身体迅速下沉，肘随之由上往下研击。多用于被歹徒抱住腰、腿时,砘击其后脑或腰部。\n自卫防身实战制故方法\n。仰卧被压怎么办\n用手指戳击多徒眼睛、咽喉。\n以前额撞击歹徒鼻梁，抬头要猛。\nの头发被抓怎么办\n以膝猛撞夕页徒裆部。\n双手压住歹徒抓发手的手指或手腕处，上体\n用力前屈下压。\n横肘：蹬腿同时旋转身体,带动大臂向前横移,以肘尖攻击歹徒太阳穴、后脑、耳门、颈部或胸肋等。\n顶膝：又称“提膝”，膝腿上抬,攻击歹徒腹部、裆部等,可以双手拉住歹徒帮助发力,动作要迅速。\n- 正面被抱怎么办\n如双手没有被抱,可使上身后仰，随后猛然收腹、旋身、挥臂,用拳或肘击打多徒面部或太阳穴。\n叉眼。反关节折歹徒手指。\n- 背后被抱怎么办\n用脚跟猛踩夕徒脚面,同时反向折歹徒手指。\n用后脑猛烈撞击歹徒面部,并同时配合反向折歹徒手指等攻击方法。\n## 武术套路的学可方法及其注意事项\n武术套路的学练一般分为基本动作、组合动作、分段动作和整套动作四步。\n- 基本动作学练：不论选学哪一种拳术或器械套路,都应从基本动作学练入手。初学武术的学生对每一个基本动作都需反复练习,掌握技术动作的攻防含义,注意基本动作练习与难点动作练习相结合,以便收到突出重点、全面提高的锻炼效果。\n-组合动作学练: 主要是掌握并提高动作之间衔按转换的技法,以求动作连贯。注意上下肢动作的合理搭配。\n- 分段动作学练：主要是为了提高学练技巧，发展运动能力，创造完成整套动作必需的技能和体能条件。提高学练技巧的过程，一般以一段动作为单位进行练习,并保证以充足的精力高质量地完成每次练习。提高运动能力的过程，一般选取整套动作的二分之一或四分之三作为单位进行练习，并要注意前后套交替进行练习。\n-整套动作学练：主要是在此前学练的基础上，培养很好地发挥运动技能、合理分配体能以及展示自我的能力。因此，在练习时要注意整套动作的连贯性和节奏感。对于失误环节和错误动作，需额外采取单个练习、组合练\n习或分段练习的方法，予以纠正，获得提升。\n## 尚武崇德一一培育中华民族精神\n“自强不息” 和“厚德载物” 是数千年来中华民族的宝贵精神财富,武术运动是继承和发扬中华民族精神的重要载体之一。\n-“尚武” 能培养自强不息的精神。尚武者在坚持不脌的武术锻炼中，逐浙养成不屈服于恶劣环境和竞争对手，勇于拼搏、夺取胜利的精神。\n-“崇德” 能培养厚德载物的气度。武术学习强调武德教育,要求习武者具有手德、口德等,使习武者逐步养成与人友善、淳厚处世、宽容万物的气度。\n## 如何练好太极拳\n同学们要想通过太极拳的学习有所收益,需要遵循太极拳运动的基本规律和技法进行练习,不断获得提升。\n心静体松。“心静体松” 是太极拳练习最重要的法则,贯穿于整个练习过程当中,练习者只有做到“心静”“体松”,才能够逐渐进入一种练拳的状态。这种状态是用意念引导动作,并通过调节呼吸,使动作、呼吸和意识三者紧密结合在一起，达到全面锻炼的效果。\n动作弧形，圆活完整。即动作要呈弧线螺旋形，转换圆活不滞，同时以腰作轴，上下相随，周身组成一个整体。\n连贯协调，虚实分明。即动作要连绵不断，衔接和顺，处处分清虚实，重心保持稳定。\n呼吸自然。练习太极拳要求呼吸深、长、细、匀,通顺自然。对于初学者而言,练习呼吸要循序渐进，根据练习程度逐步过渡到“拳式呼吸”，从而达到较好的练习效果。\n## 五、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合武术的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在武术知识技能学习、锻炼活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在武术学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平，并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握武术基本功和专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人武术专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学武术动作和套路 | | | |\n| | 能运用所学动作、套路进行展示或比赛 | | | |\n| | 了解武术比赛的主要规则和相关知识,并能在比赛中运用| | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种武术活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,在运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理武术常见运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待比赛胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理武术比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能够较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在展示或比赛中表现出积极进取、顾强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 在比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 在比赛中诚实守信,表现出公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 在比赛中能够团结队友,相互鼓励,相互支持 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第二节\n## 民族民间传统体育\n## 一、认识民族民间传统体育\n民族民间传统体育是在我国劳动人民的生产劳动、日常生活中产生和发展的。民族民间传统体育内容丰富,形式多样,是休闲娱乐、强身健体的重要活动形式，根据其项目特点分为竞技类、娱乐表演类和养生健身类。不断加深对我国民族民间传统体育的了解,有助于提高我们对中华优秀传统体育文化的认识,坚定民族文化自信,树立民族自豪感,增强民族凝聚力,弘扬民族精神。\n| 观察与思考 |\n| 你知道在你的家乡 |\n| 有哪些代表性的民族民 |\n| 间传统体育项目吗?可 |\n| 以向同学介绍或展示一下家乡的民族民间传统 |\n| 体育项目。|\n## 二、竞技和娱乐表演类民族民间传统体育\n## (一) 板鞋竞速\n板鞋竞速比赛在田径场进行,每支参赛队伍的多名运动员将脚套在同一双板鞋上，同时出发，以通过同等距离所用时间的多少决定参赛队的比赛名次。\n板鞋竞速起源于我国古代的军事训练,三名士兵需要同穿一副长板鞋进行跑步训练,以此来锻炼士兵的团结协作能力,提升战斗素质。后来此项训练内容流传到民间,逐渐发展成为我国较为盛行的民族民间传统体育项目。\n板鞋竞速是一项融群众性、娱乐性、竞技性于一体的体育活动,也是一项非常独特的健身娱乐活动。运动过程中团队成员要步调一致,协调自然,还需较强的节奏感,以保证三人的默契配合。它不但能提升人的协调性、灵敏性等身体素质，还可以培养团队意识和相互协作能力。\n板鞋竞速比赛民族民间传统体育与文化自信\n文化是一个国家、一个民族的灵魂。文化自信为一个国家、一个民族的发展提供最基础和持久的力量。我国的民族民间传统体育,源于五千多年文明历史所孕育的中华优秀传统文化,是我们的祖先用勤劳和智慧创造的宝贵文化遗产。它以内容丰富、形式多样的“身体文化”展现了中华民族的精神风貌。\n同学们要不断了解和加深对我国优秀传统体育文化的认知,推广普及民族民间传统体育,提升国家文化软实力和中华文化影响力,更好地构筑中国精神、中国价值和中国力量,为中华民族伟大复兴打牢文化自信的基础。\n## ( 二 ) 高脚竞速\n高脚竞速又称“踩高脚马”。高脚马原是我国部分地区在雨季代步或涉水过浅河的工具,后来人们将踩高脚马逐渐发展为高脚竞速，成为一项民族民间传统体育项目。\n第十一届全国少数民族传统体育运动会高脚竞速的比赛项目有男子 100 米、200米、$2 \\times 200$ 米接力,女子 100 米、200米、$2 \\times 200$ 米接力,以及 $4 \\times 100$ 米男女混合接力。\n高脚竞速以快速奔跑为特征,重心高、速度快,由于需要借助工具奔跑,运动方式独特、有趣,极富观赏性。高脚竞速具有技巧性、对抗性、趣味性和观赏性等特点。它不仅能提高人体平衡能力，达到锻炼身体、增强体质目的，还能培养竞争意识、拼\n高脚竞速比赛搏精神和持之以恒的毅力。\n## （三）抢花炮\n抢花炮在我国已有五百余年的历史,是一项具有浓郁民族特色的民间传统体育活动，有人称其为中国式的“橄榄球”。\n抢花炮每场比赛时间为 40 分钟，分上、下半场，每半场 20 分钟,中场休息 10 分钟。每场比赛有两队参加,每队上场人数不得多于 8 人，也不可少于 5 人。在规定时间内,以将花炮攻人对方花篮的次数多少来判定胜负。一般只有男子参加。\n抢花炮的竞争性、文化性、观赏性、娱乐性较强。随着这一活动的延续、发展,比赛规则已逐步完善,技、战术体系不断丰富,交战双方的配合、攻守形势极富变化,观赏性日益突出,对培养人们的团队精神和相互协作能力具有积极作用。\n抢花炮比赛\n## （四）珍珠球运动\n珍珠球运动起源于生产劳动一一采珍珠,是我国传统体育项目。珍珠球运动的比赛场地分为水区、封锁区和得分区,双方各有七名队员上场，分别负责进攻、防守、拦截和得分。比赛分上下两个半时，每半时 15 分钟，两半时中间休息 10 分钟。珍珠球运动不仅考验良好的个人技术,更考验团队作战能力,尤其是水区选手与抄网队员的默契配合，具有很高的观赏价值。\n珍珠球运动的场地、器材简易,没有严格的规定,人们在活动中休闲娱乐,游戏性非常突出。选手在水区的活动方式与篮球、手球运动有一定共性,而在封锁区的持拍防守队员又具有足球守门员和排球拦网队员的活动特点,因而珍珠球运动具有较强的综合性。经常参加珍珠球运动,对于提高身体素质、锻炼良好心理品质、培养团队精神等都具有积极作用。\n珍珠球比赛\n## 踢鞬子与鞬球\n踢鞬子早在汉代就已出现,它对场地设备要求不高,室内、室外均可进行,运动量方便调节,老幼皆宜,在民间流传非常广泛。\n踢鞬子基本动作方法包括盘踢、拐踢、磕踢、纸踢等技术动作,结合身体的跳跃和旋转等变化,花样繁多,进一步发展为踢花珽，还可组合连成套路进行展示和表演。\n鞬球是从踢花旔游戏演变而来,融合了羽毛球场地、排球规则和藤球技术等元素,需隔网对抗,技法多样,深受大众喜爱。鞬球比赛设男女三人赛、双人赛、单人赛和男女混合双人赛。䢖 球比赛场地呈长方形,中间以球网相隔。比赛开始,发球队员站在本方发球区内，用手将建球抛起，用脚踢向对方场区。比赛技法以踢、触为主,头、脚及身体可触球，但不得用手或臂击球（防守方第一次被动触球除外）。比赛过程中每个队员连续击球不能超过两次。\n建球比赛\n参赛人员在比赛期间应表现出良好的精神面貌，举止得当。例如，当球在本方场区而发球权在对方时，应用手将球抛给对方队员。\n## (六）抖空竹\n空竹，古称“空钟”“空筝”，俗称“嗡子”“响铃”“转铃”“风葫芦”“响葫芦”等。抖空竹是在规定的时间里完成相应动作，根据动作完成的得分判定比赛胜负的一种民族民间运动项目。2006年，抖空竹列人我国首批国家非物质文化遗产名录。2008 年,抖空竹成为北京奥运会开\n抖空竹表演幕式的表演项目之一。\n比赛项目可分为两大类：一是规定动作类：个人赛（男、女分赛、双人赛 (男、女分赛）、团体赛（男4人、女4人混赛);二是表演动作类：分组及形式与规定动作类相同。\n抖空竹兼具娱乐性、健身性、竞技性等文化价值。抖空竹运动量可视练习者的体能自行控制、调节。其丰富多变的花样极具观赏性,深受大众喜爱。同时,抖空竹还能促进注意力的集中,钑炼神经系统的活动能力,改善其他系统的机能,提高视力,发展人体的协调能力和灵敏能力，成为大众健身娱乐的重要活动内容。\n## (七）赛龙侍\n赛龙舟作为民间体育活动，也是我国端午节的习俗之一，在南方开展较为普遍，北方靠近河湖的地区也有赛龙舟习俗，大部分以划旱龙舟、舞龙船的形式为主。2011 年，赛龙舟被列入第三批国家级非物质文化遗产名录。\n划龙舟比赛\n赛龙舟是多人集体划桨竞赛，在规定距离内参赛龙舟同时起航,以到达终点的先后次序决定比赛名次,包括直道竞速赛、环绕赛、拉力赛等形式。\n赛龙舟融文化性、健身性、竞技性、娱乐性于一体。每当龙舟竞渡之时,两岸观众,助威鼓劲,人声鼎沸,形成一人赛众人帮、一队赛万人看的盛况。\n赛龙舟不仅锻炼人们的体魄,发展上肢、腰腹力量,还能激发人们搏击风浪、勇于挑战的意识，培养团结拼搏、齐心协力、协同配合的集体主义精神。\n## 三、养生健身类民族民间传统体育\n养生健身类民族民间传统体育是一种独特的身心锻炼形式，结合自身形体活动、呼吸吐纳和心理调节等运动形式，对场地、设备没有特殊、严格的要求，是全民健身活动的重要内容,也是中华民族传统文化的瑰宝。以易筋经、五禽戏、八段锦和六字诀等为代表的养生健身类民族民间传统体育对于增进人民身心健康、弘扬中华优秀传统文化具有重要作用。这里主要介绍易筋经、五禽戏和八段锦。\n## （一）易筋经\n易筋经是一种以变易筋骨为主要目的的健身养生方法。易筋经共有十二式,突出了脊柱的旋转屈伸,注重抻筋拔骨、形神并练、刚柔相济、协调美观，并以其富于变化的架势、意守部位和调息方式等为特征,适合多种人群的健身锻炼。\n韦驮献杵第一势\n2 韦驭献杵第二势\n韦驮献杵第三势\n7 九鬼拔马刀势\n8 三盘落地势青龙探爪势易筋经基本手型\n握固\n荷叶掌\n柳叶掌\n龙爪\n虎爪\n摘星换斗势\n倒拽九牛尾势\n出爪亮翅势\n10 卧虎扑食势\n打躬势\n12 掉尾势\n## （二）五禽戏\n五禽戏是我国东汉名医华佗在总结导引吐纳之术的基础上,根据虎、鹿、熊、猿、鸟五种动物的活动特点,结合人体脏腑、经络等理论,编创的养生健身方法。五禽戏的动作仿效虎之威猛、鹿之安舒、熊之沉稳、猿之灵巧、自之轻捷,力求蕴含“五离” 的神韵,形神兼备,意气相随,内外合一。它的动作舒展，简单易学，且造型栩栩如生，在有趣的练习中达到锻炼身体的目的。\n虎戏: 虎举\n2 虎戏：虎扑\n3 鹿戏: 鹿抵\n4 鹿戏：鹿奔\n猿戏：猿提\n5 熊戏: 熊晃\n6 熊戏: 熊运\n猿戏：猿摘\n9 鸟戏: 鸟伸\n10 鸟戏：鸟飞\n## （三）八段锦\n八段锦产生于宋代以前,在明清时期逐渐发展完善,是一套以肢体运动为主的养生健身方法。八段锦的招式动静相兼、松静自然、柔和缓慢、圆活连贯，通过动作、意念和呼吸的协调配合，达到强身健体的效果。\n1 两手托天理三焦\n2 左右开弓似射雕\n5 摇头摆尾去心火\n调理脾胃须单举\n4 五劳七伤往后瞧\n背后七颠百病消\n# 第十二章\n水上与冰雪类运动\n水上与冰雪类运动包括蛙泳、自由泳、仰泳、滑冰和滑雪等项目。水上类运动是指在水中借助水环境进行的各种形式的运动项目。水中浮力大、阻力大，运动方式不同于陆地,能有效地发展心肺功能。水上类运动中的游泳不仅是健身、娱乐和比赛的运动,也是一项重要的生存技能。冰雪类运动是人们在冰雪环境里进行的一项运动,经常参加冰雪类运动有助于提高人体心血管系统、呼吸系统和神经系统的机能，达到强身健体和增强防寒御病能力的目的，还可以培养坚毅顽强的意志品质。\n水上与冰雪类运动在学习、锻炼和比赛时,要特别注意安全,学习过程中要听从教师的教学安排和规定,循序崭进,逐步提高。\n本章主要学习蛙泳、自由泳，以及滑冰和滑雪的基本技术和方法等内容。\n## 学习目标\n1. 了解选学项目的运动文化知识,知道运动的起源与发展、特点与价值,掌握参加运动的安全知识与方法。2. 学习和掌握该项运动的基本技术,能够在日常锻炼和比赛中运用,不断提高运动能力。3. 在学习、锻炼和比赛中,不断发展力量、速度、灵敏、协调、柔㓞等体能，提高身体综合素质，提升心理素质水平，培养勇敢顽强、不屈不挠的精神，享受运动的乐趣。\n## 学习情境\n为了落实“三亿人参与冰雪运动” 的指示,学校创设条件开设了滑冰选项学习课。李冰同学对滑冰很有兴趣,便报名参加滑冰的选项学习课并入选。上课初期,李冰同学的兴致很高,学习很积极。但伴随在冰场上摔倒次数的增加,又跟不上班内多数同学的学习进度,李冰的情绪开始急躁,感到沮丧,并逐渐对滑冰的学练失去信心。\n和李冰一同选修滑冰的肖毅,感受到李冰在滑冰课上学练情绪的波动,就安慰她:“你刚学滑冰就能在冰面上站稳,已经很不容易了。我在初中刚学滑冰时,站都站不稳。你比我起步时强多了。”“滑冰和很多陆地运动不一样,特别考验身体平衡能力,开始时不适应,要学会安全摔倒和停止的方法。老师在课上把动作要领讲得很细,多练几次,找找反复出现的问题根源,你就能摸索到学练诀窍了。以后我和你一起练。”\n季冰听后意识到自己过于着急了,没有好好体会老师课堂上讲的动作要领和练习诀空。在肖毅的鼓励和带领下,李冰调整心态,稳扎稳打,在冰场上摔倒的次数越来越少,已经能够滑行二段距离了。\n## 学习思考\n1. 学习水上与冰雪类运动时,是否都会遇到这样的问题?你是怎么解决的?2. 在学习水上与冰雪类运动中,你都有什么收获?3. 你觉得参加水上与冰雪类运动的运动员、爱好者,相对于参加其他运动项目的人在个人特质方面有什么区别?\n## 游泳\n游泳运动是人在水中利用水的浮力，克服水的阻力所进行的一项实用价值较强的运动项目\n## 一、认识游泳运动\n## ( 一 ）运动特点\n游泳是在水环境中进行的运动,呼吸方式与大多数陆地运动不一样,具有独特性;由于水的浮力和阻力作用,人在水中运动时与陆地上的方式完全不一样，需要重新适应和学习；游泳时身体各关节和肌肉几乎都要参与,是一项全身性的运动;由于水的浮力和阻力作用,在水中运动时降低了对骨骼、关节和肌肉的冲击,能使运动伤害程度降到最低。\n## （二）运动价值\n游泳是一项生存技能,在自己或是他人遇到溺水时,能够自救或是救助他人;经常游泳有助于加速身体新陈代谢、促进血液循环,提高心肺耐力和肺活量,增强心血管系统的机能,提升体质水平；游泳能够疏解压力，愉悦身心，还能锻炼勇敢、坚毅的意志品质，增强自信心。\n## 知识䆚\n中国游泳选手创造的世界纪录（截至 2021 年 )\n| 项目 | 成绩 | 姓名 | 日期 | 赛事 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 女子 } 4 \\times 200 \\text { 米 } \\\\ \\text { 自由泳接力 }\\end{array}$ | $7: 40.33$ | 中国队 | 2021.07 .29 | 东京奥运会 |\n| 男子仰泳 100 米 | 48.88 | 徐嘉余 | 2018.11 .11 | 短池游泳世界杯 |\n| 女子自由泳 400 米 | 3:31.02 | 王简嘉禾 | 2018.10 .05 | 短池游泳世界杯 |\n| 男子自由泳 1500 米 | $14: 31.02$ | 孙杨 | 2012.08 .04 | 伦敦奥运会 |\n| 女子蝶泳 200 米 | 2:01.81 - | 刘子歌 | 2009.10.21 | 中国全运会 |\n| 女子仰泳 50 米 | 27.06 | 赵耤 | 2009.07 .30 | 罗马世锦赛 |\n| 男子自由泳 800 米 | $7: 32.12$ | 张琳 | 2009.07 .29 | 罗马世锦寨 |\n## （三）运动原理\n游泳运动是人在水中行进的一项运动，其中涉及如何利用水的浮力和阻力等力学原理,并与人体力学和流体力学等理论紧密相关。\n游泳划水受力面积越大,从水的阻力获得的反作用力即向前推力也就越大。所以,向后划水时候尽量做到受力面积大,保持向前阻力面积较小的身体姿态,减少收腿和手前伸的受力面积,降低身体向前游进的阻力。这样,向后的推力大,身体向前的阻力小，就会游得更顺畅和更快。\n阻力面积小\n阻力面积大\n## 游泳安全须知\n1. 游泳池非开放时间禁止下水游泳，不到无人值守、管理的水域游泳。2. 上课时要听从教师的指挥和安排，按照要求学练。3. 严禁私自跳水或在水中、岸边追逐打闹。4. 下水前一定要做好热身运动。5. 发现有人溺水时以间接救助方法为主,在第一时间大声呼救,立即拨打 120 急救电话。6. 不到野外水域游泳。\n## 二、技术提高与运用\n## $($ ( ) 蛙泳\n蛀泳，因与青蛙的游进动作相似而得名。蛀泳的换气方法比较容易掌握，每个动作结束后都有滑行放松时间，比较容易学会，游起来也比较轻松。此外,蛙泳还便于观察前方,在实用游泳领域 (如踩水、救生等) 经常采用。\n1. 腿部动作: 边收边分慢收腿,脚心向上对准水;腿脚用力蹬夹水,并拢伸直漂一会儿。2. 手臂动作：拨开窗市看风景,天地精华采于胸,手肘夹紧向前送。3. 完整动作: 划水腿不动,收手再收腿;先伸胳膊后蹬腿,并拢伸直漂一会儿。4. 换气: 两臂同时划抱水,抬头吸气紧相随;收腿翻脚蹬夹水,水中吐气用鼻嘴。\n## 三、溺水急救方法\n人溺水后会引起室息或心跳停止，在心跳停止 $4 \\sim 6$ 分钟内进行心肺复苏术 ( CPR) 可提高溺水者的复活率,急救方法以胸外心脏按压和人工呼吸为主,急救过程按以下步骤进行。\n1 呼朻求助，拨打急救电话\n发现有人溺水时，大声向周围呼叫，请人前来帮助。尽快拨打 120 急救电话,清楚地说明溺水者的情况和当前位置。\n2 立即进行心肺复苏（ CPR）\n将溺水者救助上岸后,先判断其意识,如发现其已停止呼吸或心跳停止,需要立即对其进行心肺复苏。\n心肺复苏时，先使溺水者仰卧躺平，抬起下颉，使头颈部与躯干成直线,将其双手置于体侧。然后检查并清理溺水者口中的异物或分泌物,打开溺水者的气道。紧接着做 2 次人工呼吸,要捏住溺水者鼻子,对准溺水者嘴里缓缓吹气，待其胸廓稍有抬起时,放开其鼻孔,每次持续吹气 1 秒以上。\n人工呼吸后立即对溺水者进行胸外心脏按压。双手掌根同向重叠,十指相扣,掌根至于其胸骨下段 (胸部正中两乳连接处),按压深度达到 5 厘米,按照 $100 \\sim 120$ 次 / 分的节奏按压 30 次。然后不断循环 2 次人工呼吸接 30 次胸外心胿按压,对溺水者持续进行心肺复苏，直到溺水者心跳和呼吸恢复为止。\n## 心肺复苏流程\n1. 开放气道\n2. 人工呼吸\n2次呼吸\n丰重要提示如果没有经过专业的救生技能培训,千万不要贸然下水进行营救,发现溺水者时应大声呼救,第一时间拨打救助电话,可采用合适工具在岸上进行间接救助\n3. 胸外心脏按压\n按压30次\n## 3 送医院救护\n溺水者心肺复苏成功后,或恢复呼吸和心跳但无意识,要将其翻转为侧卧位，等待医护人员到来后送医院救治。\n## 四、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合游泳运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在游泳学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在游泳学习、比赛和钗炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素㤣 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提言 |\n| 运动能力 | 掌握游泳专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人游泳专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学游泳技术 | | | |\n| | 能运用所学游泳技术参加游泳比赛 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 了解游泳比赛的主要规则和相关基本知识,并能在 } \\\\ \\text { 比赛中运用 }\\end{array}$ | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种游泳活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够预防和处理游泳运动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 掌握一定的救生技能,能正确处理常见突发状况 | | | |\n| | 能正确对待比赛胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理游泳比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在游泳中勇于克服困难,表现出顽强拼搏的良好品质 | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,相互支持 | | | |\n| | 能够表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第二节\n## 滑冰\n滑冰是指借助冰鞋冰刀等器材，在光滑的冰面上完成站立、滑行、转弯变向、停止、旋转、跳跃等动作的运动,一般以滑行速度、动作难度或动作表现力等标准进行展示与竞赛。滑冰运动具有较强的休闲性、健身性、趣味性和观赏性。滑冰运动包括速度滑冰、花样滑冰和短道速滑等项目。\n## 一、认识滑阥运动\n## （一）运动特点\n运动环境特殊。滑冰运动是在有别于陆地的天然或人工冰面上进行的，环境寒冷，冰面坚硬光滑；运动方式独特。由于冰面光滑，人体运动时需要借助冰刀与冰面的相互作用力，并在冰面上保持平衡的状态下进行。滑冰运动对人体平衡能力要求比较高；滑行速度快。由于冰面平滑坚硬，冰刀与冰面间的摩擦力小，人借助冰鞋冰刀在冰面上运动时，瞬时滑行速度可达将近 15 米/秒。\n## （二）运动价值\n经常参加滑冰运动,能够改善和提高心血管系统和呼吸系统机能;有助于发展人的灵敏性、柔㓞性、协调性和平衡能力，增强肌肉力量,有效提高身体素质;有助于人体适应寒冷环境,提高身体耐受寒冷和抵抗疾病能力；有助于调节人的情绪，放松身心，陶冶情操，增进心理健康，培养勇于克服困难、顼强拼搏的优秀品质。\n## 知识窅\n## 滑冰安全须知\n1.穿着合适服装，选择合适的冰鞋冰刀，佩戴合格的护具。\n2. 遵守滑冰教学规范和要求,按照规定滑行方向进行练习。不得在冰面上嬉戏打闹。\n3.禁止到无人管理的冰面上滑冰。知识窗\n## 滑冰的起源\n滑冰历史源远流长，我国《宋史》记载：皇帝“幸后苑，观冰婛”。生活在北方寒冷地区的人们,由于生活需要，在封冻的江河上,以滑雪、滑冰代替车马运输，而后逐浙形成“冰姑”这种水上活动。速度滑冰是冰上运动的源头，冰上运动的其他项目都是在速度滑冰基础上产生和发展起来的。\n## （三）运动原理\n滑冰运动就是运用冰的特性，根据冰刀与冰面相互作用力的特性,利用摩擦力,在冰面上做平衡滑行、停止、转弯变向等形式的活动。要想提升滑行的速度,需采用科学的滑行姿势,以减少滑行中的阻力，取得更好的成绩。\n## 二、技术学习与运用\n## （一）速度滑冰\n## 1 滑行基本姿势\n规范地掌握好滑行基本姿势，可以更好地帮助你快速、高效地滑行，提高滑行成绩。\n双脚支撑滑行基本姿势\n上体前屈，目视前方，成下蹲姿势，两手自然下放或后背。双脚与肩同宽,平刃支撑,身体重心放在冰刀中后部。\n单腿滑行基本姿势\n上体前屈，目视前方，单脚平刃支撑。身体重心在冰刀中间偏后位置,支撑腿微屈。浮腿后引,使大腿与冰面垂直，小腿与冰面平行，膝关节靠近支撑腿。\n## 2 安全摔倒方法\n初学滑冰时由于技术掌握不熟练或紧张害怕心理,容易失去平衡而摔倒。因此,需要掌握冰面上安全摔倒的方法,避免造成伤害或降低损伤程度。\n(1)\n身体失去平衡时,迅速降低重心,不要用手强行支撑冰面 (2)\n四肢尽量向躯干靠向一侧顺势着落冰拢,低头含胸,形面，不要挣扎成团身动作 4\n落地后使身体多接触冰面，增大摩擦力,减小冲击力\n## 3 直道滑跑技术\n直道滑跑技术动作包括蹬冰滑行和自由滑行。蹬冰要迅速有力，自由滑行时要平衡稳定。\n(\n上体前屈，微下蹲，目视前方，双腿成滑行基本姿势 $(2)$\n右脚向右后方蹬出，用右脚冰刀内刃蹬压冰面，同时重心逐渐移向左脚 3\n右腿蹬冰后，向后充分展腿,重心移到左脚\n右脚由后向前收回,成左脚单支撑滑行姿势。右腿大腿与冰面垂直,小腿与冰面平行\n## 5 弯道滑跑技术\n弯道滑跑技术是速度滑冰的重要技术。掌握好弯道滑跑技术，才能既保持滑行速度，又能平衡、快速地进行转弯。\n2\n右脚上步,提至左脚的左前方，落地成左右脚双支撑，双手前后摆动，保持平衡\n3\n重心逐渐移至左脚，成单脚支撑滑行，右脚由\n后向前抬起\n## 安全提示\n1. 严格遵守课堂纪律,按照教师的教学要求进行学练。2. 要穿戴好冰鞋冰刀和护具。3. 按照统一的滑行方向进行练习,不逆向滑行。4. 滑行练习时控制好自己的速度。5. 冰上练习时禁止嬉戏打闹。知识斍\n## 冰刀的刃\n靠近脚内侧的刃称为“内刃”，靠近脚外侧的刃称为“外刃”,内刃与外刃之间的平面叫“平刃”。直道滑行时，双脚冰刀平刃着冰,蹬冰时双脚都用内刃蹬冰。弯道滑跑时靠近弯内的冰刀用外刃蹬冰。\n## （二）花样滑冰\n花样滑冰是滑冰者运用冰刀和身体动作把滑冰和音乐、舞蹈艺术相结合的运动项目，被称为“冰上芭蕾”，是世界上最美的运动之一。花样滑冰基本技术包括滑行、步法、跳跃和旋转等。花样滑冰技术复杂，动作难度较大，以下只介绍花样滑冰的基本滑行技术。\n1 停㫖法\n奴旲肉停帅法\n停止时，单足滑行时屈膝下蹲，浮足在支撑脚后面落冰，用冰刀横向刮冰减速至停止。\n停止时,两膝微屈并靠近,重心后移,双脚足跟向外推开，使冰刀成“八”字形,用双足冰刀内刃刮冰减速至停止。\n倒“6T\"字停止法\n知识窗\n㓚何欣赏花样滑㲻比赛\n1. 动作完成情况\n2. 艺术表现力\n3. 动作技术难度\n4. 运动员的服装\n5. 节目编排水平\n6. 运动员的精神面貌\n## 2 蹬冰步滑行\n蹬冰步滑行练习可以提高踝关节对冰刀的控制能力，不断提升滑行能力\n(5) 左脚蹬水后逐泩收回。\n知识窗\n花样滑冰比赛\n花样滑冰比赛包括男子单人滑、女子单人滑、双人滑和冰上舞蹈。\n## 3 交义步滑行\n交叉步滑行是转弯滑行的基本技术之一。能够熟练地运用交叉步滑行技术进行转弯，是滑冰技术提升的重要标志。\n$(6)$ 浮足有控制地逐渐前移。\n右腿提膝,浮足移动至滑足前方交叉,随后右脚前内刃支撑滑行。\n## 三、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合滑冰运动的学习目标和要求,依据《自我学习评价表》,反思你在滑冰学习活动中的行为表现与能力水平,参考以下评价内容,综合判断你在滑冰学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平,并在自我评价后争取进一步提高。自我学习评价表\n| | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提訮 |\n| 运动能力 | 掌握滑冰专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人滑冰专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学滑冰动作技术 | | | |\n| | 能运用所学的动作技术进行展示或比赛 | | | |\n| | $\\begin{array}{l}\\text { 了解滑冰比赛的主要规则和相关知识,并能在比赛 } \\\\ \\text { 中运用 }\\end{array}$ | | | |\n| | 了解基本的裁判方法,并能参与裁判工作 | | | |\n| 健康行为 | 能积极参加各种滑冰活动,并养成良好的锻炼习惯 | | | |\n| | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 重视滑冰安全常规,能够安全地进行滑冰活动 | | | |\n| | 能够预防和处理滑冰活动中常见的运动损伤 | | | |\n| | 能正确对待比赛胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理比赛中的各种人际关系 | | | |\n| | 能较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | 在展示或比赛中表现出项强拼搏、积极进取的良好品质 | | (1) | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,相互支持 | | | |\n| | 表现出负责任、敢担当、善担当的行为 | | | |\n## 第三节\n## 滑雪\n滑雪是使用滑雪板在雪坡上进行快速滑降、跳跃或翻转等活动的一项既充满刺激、挑战，又富有趣味的运动。当你进入滑雪场，踩在松软的雪上，就会有一种投入到大自然怀抱的感觉。滑雪运动充满着挑战性，在高速滑行、转弯、跳跃和穿梭中，你会充分地感受到成功的喜悦，并增强战胜困难的意志和自信心。大众滑雪运动项目主要有高山滑雪和单板滑雪。\n## 认识滑雪运动\n## ( 一 ）运动特点\n运动环境特殊。滑雪运动一般都是在铺满积雪的高山上进行的,户外寒冷,远离城市喧闹,深人大自然,景色怡人;运动方式独特。滑雪运动是滑雪者借助自身重力从高山上滑降,并在滑降过程中进行滑行、转弯、跳跃和旋转等活动;具有一定挑战性。滑雪运动是在高山上进行的滑降活动，具有一定的危险性，滑雪技术提高的过程是不断克服恐惧心理的过程,也是不断获取自信，提高勇气和胆量的过程。\n## （二）运动价值\n经常参加滑雪运动，能够改善和提高心血管系统和呼吸系统机能;发展身体灵敏性、柔㓞性、协调性和平衡能力，有效增强肌肉力量,增强体质;参加滑雪运动有助于人体适应寒冷环境,提高身体抵抗力,增强体质;经常在高山上进行滑降锻炼,可以培养勇敢顽强、坚强果敢、乐于助人等优秀意志品质;在大自然中进行滑雪运动，可以开阔视野，愉悦身心\n## （三）运动原理\n滑雪运动就是在滑降的过程中，运用重力、阻力和转弯离心力等原理,使人在做各种滑行动作时保持动态平衡，从而达到高速稳定滑行和熟练控制变向的目的。因此,了解和掌握这些运动原理,可以帮助同学们更快地学习技术、提高技能和体验运动快乐\n## 二、技术学习与运用\n## $($ ～$)$ 高山滑雪\n1 安金摔倒与站起\n滑雪过程中无论技术水平高低，都会遇到摔倒情况，如果不掌握安全摔倒的方法，可能会产生较大的运动损伤或意外。因此,若遇到可能摔倒的情况，要主动采取安全的摔倒方法,并掌握摔倒后安全快速的站起方法\n安全摔倒方法安全提示\n滑雪摔倒后，如果雪板脱落，要立即注意观察身后山上是否有人滑下，确认安全后，捡回雪板到雪道边穿板,再恢复滑行\n在身体失去重心情况下尽量不挣扎，迅速屈膝降低身体重心，两屖自然伸展，主动扔掉雪杖，殿部向侧后方下坐，用身体一侧着雪缓冲。着雪后双脚把雪板稍抬起，防止滚动。在完全停止前勿伸腿使雪板某一部分触雪，保持团身姿势。\n摔倒后调整身体侧卧山坡后坐起，把滑雪板放在山下一侧身体的正下方，垂直于滚落线。把两支滑雪杖合在一起，一手抓住杖柄,一手紧握杖腰,移动身体尽量靠近固定器。用山上板外刃和山下板内刀刻住雪面,把滑雪杖杖尖撑在靠近身体的上侧,然后全身用力撑起站立。\n1\n2\n3\n4\n安全站起方法\n## 国际雪联滑雪安全准则\n1. 尊重他人，不做危险或致使他人受伤的动作。2. 控制速度，使滑行速度和方式与自己的滑雪能力和实际状况相符。3. 前方滑雪者有雪道使用的优先权。4. 超越前方滑雪者时要注意保持足够的距离。\n5．在滑雪中重新开始滑行或者向坡上攀爬时，要上下观察，保证不危及自己和其他人的安全。\n6. 滑行时避免停留在赛道、狭窄的雪道或视线易受阻的地方,应尽快通过。7. 在雪道上行走时务必保持在雪道边上\n8. 滑雪者要重视并关注雪道上的指示牌和标志。9. 若遇见事故,每个滑雪者都有义务帮助受伤者。\n10．发生事故的当事双方或者目击者，无论是否有相关责任都应该交换姓名和联系方式。\n4 梨式转弯\n犁式转弯是高山滑雪转弯的基础技术。犁式转弯是在犁式滑\n降的基础上，向一侧雪板移动身体重心或主动加压，借助雪板的\n反作用力进行转弯\n$(2)$\n逐渐向右侧雪板移动\n重心,加大压力,开始向左转弯。\n## 知识窅\n## 滚落线\n滚落线是指一个球体从山坡上向下滚落的路线。要想在山坡上保持平衡站起或停止,必须使滑雪板与滚落线保持垂直,使雪板的板刃刻住雪面,并用身体重量或主动向下加压,加大摩擦力,使雪板停在山坡上。\n## ( 二 ）单板滑雪\n## 1安全摔倒与站起\n滑雪过程中无论技术水平高低，都会遇到摔倒情况，如果不\n掌握安全摔倒的方法,可能会产生较大的运动损伤或意外。因\n此,若遇到可能摔倒的情况,要主动采取安全的摔倒方法,并掌\n握摔倒后安全、快速的站起方法\n向前摔倒安全摔倒与站起\n即将摔倒时，迅速降低重心，前刃刻雪。在膝盖着地前瞬间向前方扑出，接着用手置于胸前撑地缓冲，抬起雪板。\n向前安全摔倒方法\n## 向后摔倒安全摔倒与站起\n即将摔倒时，迅速降低身体重心，后刃刻雪。臀部下坐着地。低头，臀部着地瞬间团身向后滚动，迅速抬起雪板，防止滚翻。准备站起时，把雪板移到山下位置。用膝盖和前刃刻雪支撑,用手支撑使身体逐渐靠近前刃,下半身先立起。手按到雪板前方后用力支撑站起，保持身体平衡。\n向后安全摔倒方法准备站起时，把雪板移动转到山下位置。把雪板收回靠近壂部，用后刃刻雪，一手抓住前刃，用另一只手撑地推起。用手撑地的同时身体重心前移，站起保持平衡。\n安全站起方法\n安全站起方法 2 停止法\n单板停止时,是身体对雪板一侧。后刃停止法则是把重心通过后刃作用在雪面上以增加阻力来达到减速停止。\n后刃停止法\n前刃停止法\n身体下蹲,保持身体平衡,调整重心逐渐加大后刃立刃角度,持续用后刃刻雪,逐渐降低速度至停止。\n直滑降\n直滑降是指把板头沿着滚落线向坡下直线滑行的滑降方式。初学单板滑雪者可以采用前脚固定、后脚游离的方式来学习。初学时,要在缓坡上进行练习。\n上身直立侧对滑行方\n向，目视前方。下蹲压低身体，脚掌前端逐渐加压用力,用前刃刻雪，降低速度进而逐渐停止。\n渐移到前脚。\n## 4 横滑降\n横滑降是把滑雪板横在山坡上，沿着滚落线直线向山下滑行的滑降技术。横滑降时通过控制雪板立起的板刃角度，可以实现滑降、减速和停止的目的。\n后刃横滑降\n前刃横滑降\n(1)\n通过屈膝、踝关节，把身体重心移动到前刃上,提脚跟增大立刃角度，从而控制滑行速度。\n(2)\n面向山上，通过将身体重心移动到雪板中间，减小立刃角度，慢慢起动滑行。\n## 5 落叶飘\n后刃落叶飘是指向左右两侧交替进行斜滑降。其滑行的动作\n线路像树叶在空中飘落，因此把这一技术叫作“落叶飘”\n## 知识窗\n滑雪时受伤怎么办?\n1.摔倒后要立即向山上观察，避免被从山上滑下的人撞到。\n2. 迅速移动到雪道两侧休息和进行处理。如果伤情较重,可以向旁边的人员求助，立即联系雪场救护人员进行处置。3. 如果与他人相撞,一定要相互确认身体受伤情况,并相互告知姓名和联系方式，以便事后处理。\n## 三、自我学习评价\n请你根据高中体育与健康课程确定的运动能力、健康行为、体育品德三个方面学科核心素养,结合滑雪运动的学习目标和要求，依据《自我学习评价表》,反思你在滑雪学习活动中的行为表现与能力水平，参考以下评价内容，综合判断你在滑雪学习、比赛和锻炼活动中表现的素养水平，并在自我评价后争取进一步提高\n自我学习评价表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 学科 } \\\\ \\text { 核心素养 }\\end{array}$ | 评价内容 | 等级 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 优秀 | 良好 | 有待提高 |\n| 运动能力 | 掌握滑雪专项体能练习方法 | | | |\n| | 能够制订和实施个人滑雪专长发展计划 | | | |\n| | 基本掌握所学滑雪动作技术 | | | |\n| | 能运用所学的动作技术进行展示或比赛 | | | |\n| | 了解滑雪比赛的主要规则、裁判法等相关知识 | | | |\n| 健康行为 | 能够在运动前进行有效热身,运动后积极放松 | | | |\n| | 能够正确预防和处理滑雪常见运动损伤或意外情况 | | | |\n| | 重视滑雪安全常规,能够安全地进行滑雪活动 | | | |\n| | 能正确对待比赛胜负,有效调控情绪 | | | |\n| | 能正确处理滑雪中的各种人际关系 | | | |\n| | 能较快适应各种比赛环境 | | | |\n| 体育品德 | $\\begin{array}{l}\\text { 在展示或比赛中勇于克服困难,表现出顽强拼搏、积极 } \\\\ \\text { 进取等良好品质 }\\end{array}$ | | | |\n| | 比赛中能遵守比赛规则,尊重裁判,尊重对手 | | | |\n| | 比赛中诚实守信,具有公平竞争的意识和行为 | | | |\n| | 比赛中能够团结队友,相互鼓励,相互支持 | | | |\n| | 比赛中表现出负责任,敢担当,善担当的行为 | | | |\n# 第十三章新兴体育类运动\n新兴体育类运动系列包括轮滑、樊岩、定向运动和花样跳绳等运动项目,这些运动项目的技术内容今天仍在发展、演变、扩充。例如,花样跳绳在不断吸纳现代艺术形式的过程中,花式日益翻新。因此,学习新兴体育类运动项目,不仅能全面提升身体素质，更是对同学们敢于尝试、乐于挑战的勇气和毅力的培养,激发同学们的创新性思维,为运动本身的发展注入更多的新鲜元素，带来开拓者的体验。\n本章结合新兴体育类运动在学校中推广的实际情况和学生的兴趣,向同学们介绍定向运动、花样跳绳和轮滑三个运动项目，带领同学们了解运动的基础知识和主要技能,为日后的深入学习和提高奠定基础。\n## 学习目标\n1. 了解新兴体育类运动项目包含的文化知识、运动起源和发展程。\n2.掌握基本的技术动作和战术、规则，能够在比赛和展示中综合运用,促进身体素质的提高。\n3.能够充分利用运动场地开展锻炼,积极适应外部环境,养成良好的锻炼习惯。\n4. 在训练和实践中,勇于挑战、敢于创新,培养坚定执着、勇敢顽强的意志品质,发扬团队精神,互帮互助。\n## 学习情境\n赵铭同学看到学校附近的公园筹备定向运动比赛,很是好奇,便报名参赛,并经抽签组队。然而当他看到发放的比赛工具，却不知所措。对于指北针闻所末闻不说，定向地图虽与地理课本上的地图相似，但五颜六色的图形和复杂的线条充斥整幅画面，一时无从下手。赵铭只能粗略测算方向摸索着前进,绕了很多弯路,浪费了不少时间，还因末在检查点打卡导致成绩无效，拖累全队,很是沮丧。\n赛后，同队的伙伴对赵铭说：“你初次接触定向运动,竟然找到了终点，比我们老手起步时强多了，好好学,潜力巨大呀”赵铭有些欣慰，也意识到定向运动不像想像的那么简单，体力的比拼和智力的较量都不可或缺。在这次比赛后，赵钴开始参加定向运动㞅程的学习，还深入野外不断挑戓复杂路线，在享受成就感的同时，更体验到与大自然羍密接触的乐趣。\n## 学习思考\n1.如果同学遇到与赵铭类似的情莌，你会矨样㛃助他擇脱失落的情绪?\n2. 定向运动的读图、辩向等技术需要地理、数学等多学科知识作为基础，你将如何学习定向运动?第一苢宁\n## 定向运动\n定向运动是借助地形和指北针，按规定的顺序到访地图上所指示的各个点标,以最短时间完成所有点标，并到达终点者为获胜者的体育运动。定向运动的魅力在于变化,包括场地、规则都是灵活多变、简便易行，使得运动过程富有趣味性和挑战性\n## 一、认识定向运动\n定向运动是耐力性和策略性项目，有助于培养独立果断、勤于思考、不轻言放弃的精神，也是对人类不畏挑战、勇往直前的探索精神的传承。定向运动的过程还能促进人与大自然的融合，放松身心，提高身体适能水平。闭队定向运动充分发挥团队的协作和竞争精神,有助于增强同学之间的感情和集体意识。\n## 二、主要技术介绍\n定向运动主要包括六项技术，技术体系如下所示。\n“定向”一词的本义为“借助地图和指北针穿越末知地带”,能够熟练运用地图和指北针成为定向运动的重要技能,本节主要向同学们介绍这两项基本工具的使用方法。\n## （一）按地图行进\n再通过图一地的对照，核对地图上的特征与实地中的一致性,确定前进方向,边跑边对照地形。行进过程中,可沿地图磁北方向折叠地图，并利用拇指辅行，做到“人在地上走，指在图上移”,时刻跟踪、明确自己在图中位置,如右图所示。\n## 知识窗\n定向地图上距离最短的路线在实际中一定耗时最少吗?如户外迷失方向,如何尽快找出准确的路线?定向运动的技术会帮助同学们规划最佳方案，不仅提升体能，更能钗炼思维。\n折叠地图、拇指辅行法示意图\n## 知识窗\n定向地图的基本知识\n读懂定向地图需要结合数学、地理知识,了解定向地图的要素内涵,尤其是等高线的数量、疏密、形状等特点,是判读地貌的基础。学会利用比例尺判断实地距离。磁方位角是从某点的水平方向线起,依顺时针方向到目标方向线间水平夹角，可以帮助确定两点的相对位置，解析图例注记中的检查点说明则是快速捕捉检查点的前提。\n## （二）运用指北针\n地图与指北针水平放置，指北针直尺边平行于站立点至目标点的连线，转动身体直至地图的北方与指北针上的红色指针 ( 即磁针) 所指方向对应,指北针上的前进方向箭头所指示的方向就是目标方向。\n指北针介绍\n## 三、定向接力比赛\n在足球场地上放置 10 个点标旗和打卡器，如下图所示。同学们4 8 人一组,每组都需要设计与小组人数相等的比赛路线,且要经过所有点标，并将路线分别画在卡片上。路线示例：(1) (3)-(7)-(5)-(2)-(10)-(8)-(9)-(6)-(4)。比赛过程：每人随机抽取 1 张卡片,按卡片上的路线行进并打卡。小组队员以接力形式\n如果迷失方向,要明确目前能看到的显著特征或跑向最近的特征地物，将图一地对照,标定地图，也可回忆地图上准确定位的最后位置，根据情况另选迂回线路或返回后继续前进。你还发现哪些重新定位的技巧?可以与同学分享依次跑完抽取路线，用时最短的小组获胜。\n## 知识䆚\n选择路线的原则：有路不越野，选近不选远，走高不走低,统观全局，提前绕行。\n## 第二节\n## 花样跳绳\n花样跳绳是在传统跳绳运动基础上融合舞蹈、武术、杂技等多种运动、艺术形式，通过改变力量、速度和技巧等方式，呈现出不同花样的运动项目。花样跳绳运动形式多样有趣、场地器材简单安全，是一种简便易行的健身方法\n## 一、认识花样跳绳\n花样跳绳可以改善身体形态、提高身体素质和机能，并调节情绪、健身健心。它需要自行创编动作,有助于活跃思维，发展想象力和创造力,增强实践的积极性并增进艺术修养。在训练中从陌生到熟练的进步过程，能磨炼意志，培养勇敢顽强、坚持到底的精神。多人花样跳绳能帮助学生形成角色意识和责任感,增强协作精神。\n## 二、技术提高与应用\n花样跳绳样式繁多、变幻莫测,应从何人手学习呢?花样跳绳包含个人花样、两人一绳跳、车轮跳、交互绳和长绳等多种类型,其中单一花样动作是基础。同学们在初中已掌握了基本的单一花样，高中阶段将继续学习和编排复杂的跳绳动作。\n## 知识窗\n花样跳绳的动作有许多俗称，例如“单飞”“编花”“单凤花”“扯花”和“龙花” 等，这些有趣的名字背后代表着哪些动作?了解一下这些叫法的来历或含义。\n（一）单人棍样跳绿\n单脚跳: 跳跃时一条腿提膝,上体与大腿、大腿与小腿约成 90 度,利用手腕摇绳，实现跳跃。\n交替交叉单摇跳: 又称单龙花，在编花跳基础上，每摇绳过脚一次，两手臂上下互换交叉一次。\n## 双人配合花样跳绳比赛\n两人一组,每人各持一绳,自由创编动作,搭配合适音乐,在一分钟内,展示双人配合花样跳绳。同学们可以根据动作花样的数量、难度,创意编排中的音乐、场地运用情况,以及由绳子弧度、身体姿态、表现力和失误次数构建的质量完成情况等评分元素,设计评分标准,请观赏同学为表演组评分。\n注意事项：从基本花样到交叉花样、多摇花样、体操花样、长绳花样等互动配合,难度逐渐增大,每一动作应依照难度等级进行评分。同学们也可按照这一花样序列学习训练,不断提升动作水平。\n## ( 二 ) 双人花样跳绳\n并排跳: 两人一绳,从基本并脚跳开始，过渡至踏步跳,熟练后尝试并排双摇跳。\n## 健康安全\n跳绳以塑胶、木质地板等有弹性场地为宜,动作配合呼吸,落地时适当屈膝。大强度跳绳后，需接慢速跳绳或放松走动，不可立即停止。\n## （三）多人跳长绳\n长绳花样包含单长绳、多长绳和长短绳花样。\n单长绳“8\"字跳\n参与单长绳“8\"字跳的进绳者要靠近摇绳者站立,在打地瞬间,沿斜直线进绳,经过另一摇绳者身侧出绳。同步挽花：两人各持一绳，相近把柄交叉相握，两人同时向前交叉摇绳，跳跃过绳。\n## 第三节\n轮滑\n轮滑又称“滚轴溜冰\"،滑早冰”，是䆔着带滚轮的特质鞋子，在坚硬的场地上滑行的运云动。是从滑冰沄动的陆地辅助训练手段逐渐发展为独立的运动项目。轮滑包括速度轮滑、极限轮滑、花样轮滑、轮滑球、休闲轮滑和自由式轮滑等多种类型\n## 一、认识轮滑运动\n轮滑运动不断实践对自我的突破，极富挑战性，有助于培养坚定沉着、勇敢无畏的精神。花样轮滑还涉及音乐、舞蹈等多样艺术形式,调动大脑的多样化思维,促进全面发展。轮滑球作为集体对抗项目，参与者从中体验互帮互助、团队协作的重要性。轮滑还是简便易行的代步工具,融生活、健身于一体,是绿色环保理念的体现。\n## 二、技术提高与应用\n## （ 一 ）安全摔倒与站起\n## 练习提示\n轮滑运动尤其考验身体平衡能力。同学们可以原地站立，一次抬起一条腿，检测自己支橖腿的站立时间。可与同伴相互扶助，前后左右移动练习平衡。请同学们继续探索,还有哪些提高平衡能力的方法\n轮滑运动摔倒要掌握窍门。向前或向侧摔倒，应屈膝下蹲,弯腰、团身，双手掌跟扶地;向后摔倒，则顺势倒下，臀部先着地，低头团身。滑行中上体和小腿适当前倾，可一定程度预防向后摔倒。\n向前摔倒正确方法\n摔倒后起立,单膝跪地，双手扶在没有着地的膝盖上，腰挺直,身体重心略微前倾,双手撑住膝盖站起,站稳后移开双手。\n## 知识窗\n## 定距交换实心球\n五人一组在轮滑场地直道上,排头持实心球同时起跑滑行，在规定距离处急停交换实心球,滑回起点将球传递给下一名队员，依次行进,先完成的小组获胜。在比赛中,同学们感受一下,不同的起跑和停止方法分别适用于何种情景?各有哪些应用技巧?\n## （二）向前“葫芦” 步滑行\n向前“葫芦”步滑行，又称“八”字形前溜。弯腿屈膝前滑,沿“八”字方向,向前向外滑出最大弧线时，两脚尖迅速内收成内“八” 字,连续做双脚的分开与靠拢,不断前滑。熟练后可営试向后“葫芦”步滑行。\n（町）停方法\n## 知识窗\n轮滑鞋是轮滑运动必备器具,此外头盔、护腕、手套、护肘、护膝等保护装备也需穿戴齐全。上场前要系好鞋带，充分热身。\n“T”字形停止法\n单脚向前滑行时,离地脚在滑行脚的后跟处成“T\" 字形,逐渐加大摩擦力至停止。\n## 附录：国家学生体质健康标准的评价指标和评分表\n## 表1 国家学生体质健康标准的评价指标与权重\n| 年级 | 评价指标 | 权重 $\\%$ |\n| :---: | :---: | :---: |\n| 高中 | 体重指数 (BMI) | 15 |\n| | 肺活量 | 15 |\n| | 50 米跑 | 20 |\n| | 坐位体前屈 | 10 |\n| | 立定跳远 | 10 |\n| | 引体向上 (男)、1 分钟仰卧起坐（女) | 10 |\n| | 1000 米跑（男）、800 米跑（女） | 20 |\n## 表2 体重指数（BMI ) 单项评分表（体重单位：千克，身高单位：米）\n| 等级 |得分 | 男生 | | | 女生 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 高一 | 高二 | 高三 | 高一 | 高二 | 喬三 |\n| 正常 | 100 | $16.5 \\sim 23.2$ | $16.8-23.7$ | $17.3 \\sim 23.8$ | $16.5 \\sim 22.7$ | $16.9 \\sim 23.2$ | $17.1 \\sim 23.3$ |\n| 低重 | 80 | $\\leqslant 16.4$ | $\\leqslant 16.7$ | $\\leqslant 17.2$ | $\\leqslant 16.4$ | $\\leqslant 16.8$ | $\\leqslant 17.0$ |\n| 超重 | | $23.3 \\sim 26.3$ | $23.8 \\sim 26.5$ | $23.9 \\sim 27.3$ | $22.8 \\sim 25.2$ | $23.3-25.4$ | $23.4 \\sim 25.7$ |\n| 肥胖 | 60 | $\\geqslant 26.4$ | $\\geqslant 26.6$ | $\\geqslant 27.4$ | $\\geqslant 25.3$ | $\\geqslant 25.5$ | $\\geqslant 25.8$ |\n表3男生肺活量、50米跑、坐位体前屈单项评分表\n| 等级 | 等级得分 | | | | 50 米跑 | | | 坐住体前屈 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 高一 | 高二 | 高三 | 高一 | 高二 | 高三 | 高一 | 高二 | 高三 |\n| 优秀 | 100 | 4540 | 4740 | 4940 | 7.1 | 7.0 | 6.8 | 23.6 | 24.3 | 24.6 |\n| | 95 | 4420 | 4620 | 4820 | 7.2 | 7.1 | 6.9 | 21.5 | 22.4 | 22.8 |\n| | 90 | 4300 | 4500 | 4700 | 7.3 | 7.2 | 7.0 | 19.4 | 20.5 | 21.0 |\n| 良好 | 85 | 4050 | 4250 | 4450 | 7.4 | 7.3 | 7.1 | 17.2 | 18.3 | 19.1 |\n| | 80 | 3800 | 4000 | 4200 | 7.5 | 7.4 | 7.2 | 15.0 | 16.1 | 17.2 |\n| 及格 | 78 | 3680 | 3880 | 4080 | 7.7 | 7.6 | 7.4 | 13.6 | 14.7 | 15.8 |\n| | 76 | 3560 | 3760 | 3960 | 7.9 | 7.8 | 7.6 | 12.2 | 13.3 | 14.4 |\n| | 74 | 3440 | 3640 | 3840 | 8.1 | 8.0 | 7.8 | 10.8 | 11.9 | 13.0 |\n| | 72 | 3320 | 3520 | 3720 | 8.3 | 8.2 | 8.0 | 9.4 | 10.5 | 11.6 |\n| | 70 | 3200 | 3400 | 3600 | 8.5 | 8.4 | 8.2 | 8.0 | 9.1 | 10.2 |\n| | 68 | 3080 | 3280 | 3480 | 8.7 | 8.6 | 8.4 | 6.6 | 7.7 | 8.8 |\n| | 66 | 2960 | 3160 | 3360 | 8.9 | 8.8 | 8.6 | 5.2 | 6.3 | 7.4 |\n| | 64 | 2840 | 3040 | 3240 | 9.1 | 9.0 | 8.8 | 3.8 | 4.9 | 6.0 |\n| | 62 | 2720 | 2920 | 3120 | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 2.4 | 3.5 | 4.6 |\n| | 60 | 2600 | 2800 | 3000 | 9.5 | 9.4 | 9.2 | 1.0 | 2.1 | 3.2 |\n| | 50 | 2470 | 2660 | 2850 | 9.7 | 9.6 | 9.4 | 0.0 | 1.1 | 2.2 |\n| | 40 | 2340 | 2520 | 2700 | 9.9 | 9.8 | 9.6 | -1.0 | 0.1 | 1.2 |\n| | 30 | 2210 | 2380 | 2550 | 10.1 | 10.0 | 9.8 | -2.0 | -0.9 | 0.2 |\n| | 20 | 2080 | 2240 | 2400 | 10.3 | 10.2 | 10.0 | -3.0 | -1.9 | -0.8 |\n| | 10 | 1950 | 2100 | 2250 | 10.5 | 10.4 | 10.2 | -4.0 | -2.9 | -1.8 |\n表4 男生立定跳远、引体向上、1000米跑单项评分表\n| | 单项记分 | 立定跳远 | | | 引体向上 | | | 1000 米跑 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 高一 | 高二 | 高三 | 高一 | 高二 | $\\stackrel{\\Xi}{M} \\equiv$ | 高一 | 凪二 | 高三 |\n| 优秀| 100 | 260 | 265 | 270 | 16 | 17 | 18 | $3: 30$ | $3: 25$ | 3:20 |\n| | 95 | 255 | 260 | 265 | 15 | 16 | 17 | $3: 35$ | $3: 30$ | 3:25 |\n| | 90 | 250 | 255 | 260 | 14 | 15 | 16 | $3: 40$ | $3: 35$ | $3: 30$ |\n| 良好 | 85 | 243 | 248 | 253 | 13 | 14 | 15 | $3: 47$ | $3: 42$ | $3: 37$ |\n| | 80 | 235 | 240 | 245 | 12 | 13 | 14 | $3: 55$ | $3: 50$ | $3: 45$ |\n| 及格 | 78 | 231 | 236 | 241 | | | | $4: 00$ | $3: 55$ | $3: 50$ |\n| | 76 | 227 | 232 | 237 | 11 | 12 | 13 | $4: 05$ | $4: 00$ | $3: 55$ |\n| | 74 | 223 | 228 | 233 | | | | $4: 10$ | $4: 05$ | $4: 00$ |\n| | 72 | 219 | 224 | 229 | 10 | 11 | 12 | $4: 15$ | $4: 10$ | $4: 05$ |\n| | 70 | 215 | 220 | 225 | | | | $4: 20$ | $4: 15$ | $4: 10$ |\n| | 68 | 211 | 216 | 221 | 9 | 10 | 11 | $4: 25$ | $4: 20$ | $4: 15$ |\n| | 66 | 207 | 212 | 217 | | | | $4: 30$ | $4: 25$ | $4: 20$ |\n| | 64 | 203 | 208 | 213 | 8 | 9 | 10 | $4: 35$ | $4: 30$ | $4: 25$ |\n| | 62 | 199 | 204 | 209 | | | | $4: 40$ | $4: 35$ | $4: 30$ |\n| | 60 | 195 | 200 | 205 | 7 | 8 | 9 | $4: 45$ | $4: 40$ | $4: 35$ |\n| 不及格 | 50 | 190 | 195 | 200 | 6 | 7 | 8 | 5:05 | $5: 00$ | $4: 55$ |\n| | 40 | 185 | 190 | 195 | 5 | 6 | 7 | $5: 25$ | $5: 20$ | $5: 15$ |\n| | 30 | 180 | 185 | 190 | 4 | 5 | 6 | $5: 45$ | $5: 40$ | $5: 35$ |\n| | 20 | 175 | 180 | 185 | 3 | 4 | 5 | $6: 05$ | $6: 00$ | $5: 55$ |\n| | 10 | 170 | 175 | 180 | 2 | 3 | 4 | $6: 25$ | $6: 20$ | $6: 15$ |\n表5 女生肺活量、50米跑、坐位体前屈单项评分表\n表6 女生立定跳远、1分钟仰卧起坐、800米跑单项评分表"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":197,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC9lVbj_NFzfG0aZ"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一单元\n理论对于实践有着巨大的指导意义。一个人理论素养越高,就越能在实践中见微知著,行稳致远。提高理论素养的重要途径之一是努力学习经典理论著作,特别是马克思主义理论著作。\n本单元的文章,或阐释社会历史发展的规律,或论述学风改造的问题和正确思想的来源,或阐说真理的检验标准，或探讨个人立身处世的原则,这些都有助于加深我们对社会、历史和人生的认识。尤其是恩格斯、毛泽东的文章,体现了历史唯物主义和辩证唯物主义的世界观和方法论,具有重要的理论价值和实践指导意义。\n学习本单元,要通过研读经典理论文章,获得思想启迪,提升思维品质。有些文章的历史背景比较复杂,要参考相关资料增进了解;阅读时要抓住主要概念,把握核心观点,理清论述思路,感受文章强大的思想力量;同时注意欣赏文章的论证艺术,体会语言表达的准确性和严密性。\n# 社会历史的决定性基础\n恩格斯\n尊敬的先生:\n对您的问题回答如下:\n1. 我们视之为社会历史的决定性基础的经济关系，是指一定社会的人们生产生活资料和彼此交换产品（在有分工的条件下）的方式。因此,这里包括生产和运输的全部技术。这种技术,照我们的观点看来,也决定着产品的交换方式以及分配方式，从而在氏族社会解体后也决定着阶级的划分,决定着统治关系和奴役关系，决定着国家、政治、法等等。此外,在经济关系中还包括这些关系赖以发展的地理基础和事实上由过去沿袭下来的先前各经济发展阶段的残余（这些残余往往只是由于传统或惰性才继续保存着),当然还包括围绕着这一社会形式的外部环境。\n如果像您所说的,技术在很大程度上依赖于科学状况,那么,科学则在更大得多的程度上依赖于技术的状况和需要。社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。整个流体静力学 (托里拆利等) 是由于 16 世纪和 17 世纪意大利治理山区河流的需要而产生的。关于电,只是在发现它在技术上的实用价值以后,我们才知道了一些理性的东西。可惜在德国,人们撰写科学史时习惯于把科学看作是从天上掉下来的。\n2. 我们把经济条件看作归根到底制约着历史发展的东西。而种族本身就是一种经济因素。不过这里有两点不应当忽视:\n(a ) 政治、法、哲学、宗教、文学、艺术等等的发展是以经济发展为基础的。但是,它们又都互相作用并对经济基础发生作用。这并不是说,只有经济状况才是原因,才是积极的，其余一切都不过是消极的结果,而是说,这是在归根到底不断为自己开辟道路的经济必然性的基础上的相互作用。例如,国家就是通过保护关税、自由贸易、好的或者坏\n的财政制度发生作用的,甚至德国庸人的那种从 1648-1830年德国经济的可怜状况 ${ }^{11}$ 中产生的致命的疲㤂和软弱 (最初表现为虔诚主义,而后表现为多愁善感和对诸侯贵族的奴颜婢膝),也不是没有对经济起过作用。这曾是重新振兴的最大障碍之一,而这一障碍只是由于革命战争和拿破仑战争 ${ }^{\\circ}$ 把慢性的穷困变成了急性的穷困才动摇了。所以,并不像人们有时不加思考地想象的那样是经济状况自动发生作用,而是人们自己创造自己的历史,但他们是在既定的、制约着他们的环境中,是在现有的现实关系的基础上进行创造的,在这些现实关系中,经济关系不管受到其他关系——政治的和意识形态的——多大影响,归根到底还是具有决定意义的,它构成一条贯穿始终的、唯一有助于理解的红线。\n恩格斯在新形势下捍卫和发展马克思主义 ( 木刻 ) 李焕民作\n(1) 选自《马克思恩格斯选集》第四卷 (人民出版社 2012 年版 )。题目是编者加的。这是恩格斯 1894 年 1 月 25 日在伦敦给当时德国的青年大学生瓦尔特・博尔吉乌斯写的一封回信。\n(2)〔托里拆利 (1608-1647)〕意大利物理学家,在流体力学方面有重要贡献。\n(1) [ 1648-1830年德国经济的可怜状况 ] 1618-1648 年，欧洲发生了一场以德意志为主要战场的国际性战争,史称“三十年战争”。由于战争造成的影响,在 1648-1830 年间,德国社会经济长期处于比较落后的状态。\n(2)[革命战争和拿破仑战争]革命战争,这里指 1792- 1799 年法国与由欧洲一些君主国家组成的反法联盟之间的战争。德国是这个反法联盟的成员国之一。拿破仑战争,指 1799-1815 年拿破仑统治下的法国与反法联盟各国之间的战争。革命战争和拿破仑战争沉重地打击了欧洲的封建体系。\n(b ) 人们自己创造自己的历史，但是到现在为止，他们并不是按照共同的意志,根据一个共同的计划,甚至不是在一个有明确界限的既定社会内来创造自己的历史。他们的意向是相互交错的,正因为如此,在所有这样的社会里,都是那种以偶然性为其补充和表现形式的必然性占统治地位。在这里通过各种偶然性来为自己开辟道路的必然性,归根到底仍然是经济的必然性。这里我们就来谈谈所谓伟大人物问题。恰巧某个伟大人物在一定时间出现于某一国家，这当然纯粹是一种偶然现象。但是,如果我们把这个人去掉,那时就会需要有另外一个人来代替他,并且这个代替者是会出现的,不论好一些或差一些,但是最终总是会出现的。恰巧拿破仑这个科西嘉人做了被本身的战争弄得精疲力竭的法兰西共和国所需要的军事独裁者,这是个偶然现象。但是,假如没有拿破仑这个人，他的角色就会由另一个人来扮演。这一点可以由下面的事实来证明: 每当需要有这样一个人的时候,他就会出现,如凯撒 ${ }^{\\mathbb{1}}$、奥古斯都 ${ }^{(2)}$、克伦威尔 ${ }^{3}$ 等等。如果说马克思发现了唯物史观，那么梯叶里 ${ }^{(1}$、米涅、基佐以及 1850 年以前英国所有的历史编纂学家则表明,人们已经在这方面作过努力,而摩尔根对于同一观点的发现表明,发现这一观点的时机已经成熟了,这一观点必定被发现。\n历史上所有其他的偶然现象和表面的偶然现象都是如此。我们所研究的领域越是远离经济,越是接近于纯粹抽象的意识形态,我们就越是发现它在自己的发展中表现为偶然现象,它的曲线就越是曲折。如果您画出曲线的中轴线,您就会发现,所考察的时期越长,所考察的范围越广,这个轴线就越是接近经济发展的轴线,就越是同后者平行而进。\n(1)[凯撒 (前 102 或前 100-前 44 )]现在一般译作“恺撒”，古罗马统帅、政治家、作家。集执政官、保民官、独裁官等大权于一身,实行独裁统治。著有《高卢战记》等。\n(2) [ 奥古斯都 (前 63-14)]古罗马皇帝,罗马帝国创始人 (前 27-14 在位)。原名盖约・屋大维,凯撒的生孙,后被收为养子。“奥古斯都” 是元老院所赠的尊号，拉丁语意为“神圣的”“至尊的”。\n(3) [克伦威尔 $(1599-1658)]$ 英国政治家、军事家,英国资产阶级革命时期独立派领袖,资产阶级一新贵族集团的代表人物。1653 年建立军事独裁统治,自任“护国主”。\n(4) [梯叶里 (1795-1856)] 法国历史学家。他在历史研究中,提出阶级斗争学说,强调用阶级斗争观点阐释历史,认为阶级斗争是说明中世纪以来的全部历史的钥匙,因而被马克思称为“法国历史编纂学中的阶级斗争之父” (见 1854 年 7 月 27 日马克思给恩格斯的信 )。\n(5) [米涅 $(1796-1884)$ ) 法国历史学家。他在《法国革命史》中强调法国革命的必然性,用各个阶级的不同利益的冲突说明各个政治集团和派别之间的斗争,认为恐怖统治与拿破仑一世专政都是法国阶级斗争的必然结果，预言复辟王朝必将为资产阶级政权所代替。\n(6) [基佐 $(1787-1874)$ ]法国政治家、历史学家。他在自己的著作中首次用第三等级（即后来的资产阶级 ) 反对特权等级的斗争来说明法国历史。\n(7) [摩尔根 $(1818-1881)]$ 美国人类学家、民族学家。著有《古代社会》等。马克思对《古代社会》一书作了详细摘要。恩格斯指出：“摩尔根在美国，以他自己的方式,重新发现了 40 年前马克思所发现的唯物主义历史观，并且以此为指导，在把野蛮时代和文明时代加以对比的时候,在主要点上得出了与马克思相同的结果。”(《<家庭、私有制和国家的起源〉第一版序言》)\n在德国,达到正确理解的最大障碍,就是著作界对于经济史的不负责任的忽视。不仅很难抛掉学校里灌输的那些历史观,而且更难搜集为此所必需的材料。例如,老古冯 • 居利希在自己的枯燥的材料汇集中的确收集了能够说明无数政治事实的大量材料,可是他的著作又有谁读过呢!\n此外,我认为马克思在《雾月十八日》一一书中所作出的光辉范例,能对您的问题给予颇为圆满的回答,正是因为那是一个实际的例子。我还认为,大多数问题都已经在《反杜林论》第一编第九至十一章、第二编第二至四章和第三编第一章或导言里，后来又在《费尔巴哈》$》^{3}$ 最后一章里谈到了。\n请您不要过分推㪣上面所说的每一句话,而要把握总的联系;可惜我没有时间能像给报刊写文章那样字谌句酌地向您阐述这一切。\n请代我向 $\\cdots \\cdots . . \\oplus 4$ 先生问好并代我感谢送来的․…5，它使我十分高兴。\n致以崇高的敬意。\n您的弗・恩格斯\n## 学习提示\n上层建筑由什么力量决定?历史的发展主要受什么因素制约?对此,马克思曾指出,经济基础是决定性因素。但是,马克思逝世之后,一些资产阶级理论家歪曲了马克思的观点,䇪改了历史唯物主义的基本原理,把马克思关于经济因素决定性作用的观点䄳曲为“经济决定一切”、经济是制约历史发展的唯一因素,造成当时德国青年极大的思想混乱。他们当中有不少人写信向恩格斯请教,大学生瓦尔特・博尔吉乌斯就是其中一位。\n恩格斯给瓦尔特 • 博尔吉乌斯的回信针对当时资产阶级理论家对马克思思想的䄳曲,以丰富的历史知识和辩证的理论分析,论述了经济因素与历史发展、上层建筑的关系,指出经济关系是“社会历史的决定性基础”,“归根到底制约着历史发展”;政治、法、哲学、宗教、文学、艺术等上层建筑的发展是“以经济发展为基础的”,但“它们又都互相作用并对经济基础发生作用”;经济不是制约历史发展和上层建筑的唯一因素。恩格斯的这封回信澄清了一些重大理论问题,充分体现了马克思主义的辩证唯物史观,这是我们学习这封信所要掌握的重点内容。\n(1) [古・冯・居利希 (1791-1847)]德国经济学家、历史学家。下文“枯燥的材料汇集” 指他的《关于当代主要商业国家的商业、工业和农业的历史叙述》一书。\n(2) [《雾月十八日》]指马克思《路易 - 波拿巴的雾月十八日》\n(3) [《费尔巴哈》] 指恩格斯《路德维希 - 费尔巴哈和德国古典哲学的终结》\n(4) 原信此处缺损。\n(5) 原信此处缺损。\n学习恩格斯这封信,要了解恩格斯写这封信的背景和针对性,抓住文中的基本观点,思考这些观点之间的逻辑关系。同时,要学习恩格斯论述问题的辩证思维和严密的逻辑性,学会总体把握,像恩格斯在信中所说的“不要过分推敲上面所说的每一句话，而要把握总的联系”。\n# 改造我们的学习\n( 一九四一年五月十九日 )\n## 毛泽东\n我主张将我们全党的学习方法和学习制度改造一下。其理由如次:\n中国共产党的二十年,就是马克思列宁主义的普遍真理和中国革命的具体实践日益结合的二十年。如果我们回想一下，我党在幼年时期,我们对于马克思列宁主义的认识和对于中国革命的认识是何等肤浅,何等贫乏,则现在我们对于这些的认识是深刻得多,丰富得多了。灾难深重的中华民族,一百年来,其优秀人物奋斗牺牲,前仆后继,摸索救国救民的真理,是可歌可泣的。但是直到第一次世界大战和俄国十月革命之后,才找到马克思列宁主义这个最好的真理,作为解放我们民族的最好的武器,而中国共产党则是拿起这个武器的倡导者、宣传者和组织者。马克思列宁主义的普遍真理一经和中国革命的具体实践相结合,就使中国革命的面目为之一新。抗日战争以来,我党根据马克思列宁主义的普遍真理研究抗日战争的具体实践,研究今天的中国和世界,是进一步了，研究中国历史也有某些开始。所有这些，都是很好的现象。\n## 二\n但是我们还是有缺点的,而且还有很大的缺点。据我看来,如果不纠正这类缺点,就无法使我们的工作更进一步,就无法使我们在将马克思列宁主义的普遍真理和中国革命的具体实践互相结合的伟大事业中更进一步。\n(1) 选自《毛泽东选集》第三卷（人民出版社 1991 年版 )。这是毛泽东在延安干部会议上所作的报告,是关于延安整风运动的主要文献之一。\n首先来说研究现状。像我党这样一个大政党,虽则对于国内和国际的现状的研究有了某些成绩,但是对于国内和国际的各方面,对于国内和国际的政治、军事、经济、文化的任何一方面,我们所收集的材料还是零碎的,我们的研究工作还是没有系统的。二十年来,一般地说,我们并没有对于上述各方面作过系统的周密的收集材料加以研究的工作,缺乏调查研究客观实际状况的浓厚空气。“闭塞眼睛捉麻雀”，“瞎子摸鱼”，粗枝大叶，夸夸其谈，满足于一知半解，这种极坏的作风，这种完全违反马克思列宁主义基本精神的作风,还在我党许多同志中继续存在着。马克思、恩格斯、列宁、斯大林教导我们认真地研究情况,从客观的真实的情况出发,而不是从主观的愿望出发;我们的许多同志却直接违反这一真理。\n其次来说研究历史。虽则有少数党员和少数党的同情者曾经进行了这一工作,但是不曾有组织地进行过。不论是近百年的和古代的中国史,在许多党员的心目中还是漆黑一团。许多马克思列宁主义的学者也是言必称希腊 ${ }^{11}$,对于自己的祖宗,则对不住,忘记了。认真地研究现状的空气是不浓厚的,认真地研究历史的空气也是不浓厚的。\n其次说到学习国际的革命经验,学习马克思列宁主义的普遍真理。许多同志的学习马克思列宁主义似乎并不是为了革命实践的需要,而是为了单纯的学习。所以虽然读了,但是消化不了。只会片面地引用马克思、恩格斯、列宁、斯大林的个别词句,而不会运用他们的立场、观点和方法,来具体地研究中国的现状和中国的历史,具体地分析中国革命问题和解决中国革命问题。这种对待马克思列宁主义的态度是非常有害的,特别是对于中级以上的干部，害处更大。\n上面我说了三方面的情形：不注重研究现状,不注重研究历史,不注重马克思列宁主义的应用。这些都是极坏的作风。这种作风传播出去，害了我们的许多同志。\n确实的，现在我们队伍中确有许多同志被这种作风带坏了。对于国内外、省内外、县内外、区内外的具体情况,不愿作系统的周密的调查和研究，仅仅根据一知半解，根据“想当然”，就在那里发号施令，这种主观主义的作风，不是还在许多同志中间存在着吗?\n对于自己的历史一点不懂，或懂得甚少，不以为耻，反以为荣。特别重要的是中国共产党的历史和鸦片战争以来的中国近百年史,真正懂得的很少。近百年的经济史,近百年的政治史,近百年的军事史,近百年的文化史,简直还没有人认真动手去研究。有些人对于自己的东西既无知识,于是剩下了希腊和外国故事,也是可怜得很,从外国故纸堆中零星地检 ${ }^{(1}$ 来的。\n(1)[言必称希腊]指有些研究革命理论的人生搬硬套外来的东西,而不重视研究本国历史和现状的教条主义倾向。希腊,欧洲南部巴尔干半岛上的一个国家。古希腊文化对后来欧洲各国文化的发展有很大的影响。“言必称希腊” 是对“言必称尧舜” (《孟子・滕文公上》) 的仿用。\n几十年来,很多留学生都犯过这种毛病。他们从欧美日本回来,只知生吞活剥地谈外国。他们起了留声机的作用,忘记了自己认识新鲜事物和创造新鲜事物的责任。这种毛病,也传染给了共产党。\n我们学的是马克思主义,但是我们中的许多人,他们学马克思主义的方法是直接违反马克思主义的。这就是说,他们违背了马克思、恩格斯、列宁、斯大林所谆谆告诫人们的一条基本原则：理论和实际统一。他们既然违背了这条原则,于是就自己造出了一条相反的原则: 理论和实际分离。在学校的教育中,在在职干部的教育中,教哲学的不引导学生研究中国革命的逻辑,教经济学的不引导学生研究中国经济的特点,教政治学的不引导学生研究中国革命的策略,教军事学的不引导学生研究适合中国特点的战略和战术,诸如此类。其结果,谬种流传,误人不浅。在延安学了,到富县就不能应用。经济学教授不能解释边币和\n法币b，当然学生也不能解释。这样一来，就在许多学生中造成了一种\n反常的心理,对中国问题反而无兴趣,对党的指示反而不重视,他们一心向往的,就是从先生那里学来的据说是万古不变的教条。\n当然,上面我所说的是我们党里的极坏的典型,不是说普遍如此。但是确实存在着这种典型,而且为数相当地多,为害相当地大,不可等闲视之的。\n## 三\n为了反复地说明这个意思,我想将两种互相对立的态度对照地讲一下。\n第一种：主观主义的态度。\n在这种态度下,就是对周围环境不作系统的周密的研究,单凭主观热情去工作,对于中国今天的面目若明若暗。在这种态度下,就是割断历史,只懂得希腊,不懂得中国,对于中国昨天和前天的面目漆黑一团。在这种态度下,就是抽象地无目的地去研究马克思列宁主义的理论。不是为了要解决中国革命的理论问题、策略问题而到马克思、恩格斯、列宁、斯大林那里找立场,找观点,找方法,而是为了单纯地学理论而去学理论。不是有的放矢,而是无的放矢。马克思、恩格斯、列宁、斯大林教导我们说: 应当从客观存在着的实际事物出发,从其中引出规律,作为我们行动的向导。为此目的,就要像马克思所说的详细地占有材料,加以科学的分析和综合的研究 ${ }^{\\mathbb{1}}$。我们的许多人却是相反,不去这样做。其中许多人是做研究工作的,但是他们对于研究今天的中国和昨天的中国一概无兴趣,只把兴趣放在脱离实际的空洞的“理论” 研究上。许多人是做实际工作的,他们也不注意客观情况的研究,往往单凭热情,把感想当政策。这两种人都凭主观,忽视客观实际事物的存在。或作讲演,则甲乙丙丁、一二三四的一大串;或作文章,则夸夸其谈的一大篇。无实事求是之意,有哗众取宠之心。华而不实,脆而不坚。自以为是,老子天下第一,“钦差大臣” 满天飞。这就是我们队伍中若干同志的作风。这种作风,拿了律己,则害了自己;拿了教人,则害了别人;拿了指导革命,则害了革命。总之,这种反科学的反马克思列宁主义的主观主义的方法,是共产党的大敌,是工人阶级的大敌,是人民的大敌,是民族的大敌,是党性不纯的一种表现。大敌当前,我们有打倒它的必要。只有打倒了主观主义,马克思列宁主义的真理才会抬头,党性才会巩固,革命才会胜利。我们应当说,没有科学的态度,即没有马克思列宁主义的理论和实践统一的态度,就叫做没有党性,或叫做党性不完全。\n(1)〔检]现在写作“捡”。\n(2) [边币和法币〕 边币是 1941 年陕甘宁边区政府银行所发行的纸币。法币是 1935年以后国民党官僚资本四大银行 (中央、中国、交通、中国农民 ) 依靠英美政府支持所发行的纸币。毛泽东在本文中说的,是指当时边币和法币之间所发生的兑换比价变化问题。\n有一副对子,是替这种人画像的。那对子说:\n墙上芦苇，头重脚轻根底浅;\n山间竹筝，嘴尖皮厚腹中空。\n对于没有科学态度的人,对于只知背诵马克思、恩格斯、列宁、斯大林著作中的若干词句的人,对于徒有虚名并无实学的人,你们看,像不像?如果有人真正想诊治自己的毛病的话,我劝他把这副对子记下来;或者再勇敢一点,把它贴在自己房子里的墙壁上。马克思列宁主义是科学,科学是老老实实的学问,任何一点调皮都是不行的。我们还是老实一点吧!\n（1）〔详细地占有材料……综合的研究〕见马克思《〈资\n本论〉第一卷第二版跋》。马克思在该文中说:“研究必须充分地占有材料,分析它的各种发展形式,探寻这些形式的内在联系。只有这项工作完成以后，现实的运动才能适当地叙述出来。”\n(2) [华众取宠用浮夸的言行迎合众人，以博得好感或拥护。\n第二种：马克思列宁主义的态度。\n在这种态度下,就是应用马克思列宁主义的理论和方法,对周围环境作系统的周密的调查和研究。不是单凭热情去工作,而是如同斯大林所说的那样: 把革命气概和实际精神结合起来 ${ }^{1}$。在这种态度下,就是不要割断历史。不单是懂得希腊就行了,还要懂得中国;不但要懂得外国革命史,还要懂得中国革命史;不但要懂得中国的今天,还要懂得中国的昨天和前天。在这种态度下,就是要有目的地去研究马克思列宁主义的理论,要使马克思列宁主义的理论和中国革命的实际运动结合起来,是为着解决中国革命的理论问题和策略问题而去从它找立场,找观点,找方法的。这种态度,就是有的放矢的态度。“的” 就是中国革命,“矢” 就是马克思列宁主义。我们中国共产党人所以要找这根“矢”,就是为了要射中国革命和东方革命这个“的” 的。这种态度,就是实事求是的态度。“实事” 就是客观存在着的一切事物,“是” 就是客观事物的内部联系,即规律性,“求” 就是我们去研究。我们要从国内外、省内外、县内外、区内外的实际情况出发,从其中引出其固有的而不是臆造的规律性,即找出周围事变的内部联系,作为我们行动的向导。而要这样做,就须不凭主观想象,不凭一时的热情,不凭死的书本,而凭客观存在的事实,详细地占有材料,在马克思列宁主义一般原理的指导下，从这些材料中引出正确的结论。这种结论，不是甲乙丙丁的现象罗列,也不是夸夸其谈的滥调文章,而是科学的结论。这种态度,有实事求是之意,无哗众取宠之心。这种态度,就是党性的表现,就是理论和实际统一的马克思列宁主义的作风。这是一个共产党员起码应该具备的态度。如果有了这种态度,那就既不是“头重脚轻根底浅”,也不是“嘴尖皮厚腹中空”了。\n毛泽东《改造我们的学习》手稿\n(1) [把革命气概和实际精神结合起来]见斯大林《论列宁主义基础》第九部分《工作作风》。\n四\n依据上述意见，我有下列提议:\n(一) 向全党提出系统地周密地研究周围环境的任务。依据马克思列宁主义的理论和方法,对敌友我三方的经济、财政、政治、军事、文化、党务各方面的动态进行详细的调查和研究的工作,然后引出应有的和必要的结论。为此目的,就要引导同志们的眼光向着这种实际事物的调查和研究。就要使同志们懂得,共产党领导机关的基本任务,就在于了解情况和掌握政策两件大事,前一件事就是所谓认识世界,后一件事就是所谓改造世界。就要使同志们懂得,没有调查就没有发言权,夸夸其谈地乱说一顿和一二三四的现象罗列,都是无用的。例如关于宣传工作,如果不了解敌友我三方的宣传状况,我们就无法正确地决定我们的宣传政策。任何一个部门的工作,都必须先有情况的了解,然后才会有好的处理。在全党推行调查研究的计划,是转变党的作风的基础一环。\n(二) 对于近百年的中国史,应聚集人材 ${ }^{(1)}$,分工合作地去做,克服无组织的状态。应先作经济史、政治史、军事史、文化史几个部门的分析的研究，然后才有可能作综合的研究。\n(三) 对于在职干部的教育和干部学校的教育,应确立以研究中国革命实际问题为中心,以马克思列宁主义基本原则为指导的方针,废除静止地孤立地研究马克思列宁主义的方法。研究马克思列宁主义,又应以《苏联共产党 (布) 历史简要读本》为中心的材料。《苏联共产党 ( 布 ) 历史简要读本》是一百年来全世界共产主义运动的最高的综合和总结,是理论和实际结合的典型,在全世界还只有这一个完全的典型。我们看列宁、斯大林他们是如何把马克思主义的普遍真理和苏联革命的具体实践互相结合又从而发展马克思主义的,就可以知道我们在中国是应该如何地工作了。\n(1)〔人材〕现在写作“人才”。\n我们走过了许多弯路。但是错误常常是正确的先导。在如此生动丰富的中国革命环境和世界革命环境中,我们在学习问题上的这一改造,我相信一定会有好的结果。\n## 人的正确思想是从哪里来的？(一九六三年五月 )\n毛泽东\n人的正确思想是从哪里来的?是从天上掉下来的吗?不是。是自己头脑里固有的吗?不是。人的正确思想,只能从社会实践中来,只能从社会的生产斗争、阶级斗争和科学实验这三项实践中来。人们的社会存在,决定人们的思想。而代表先进阶级的正确思想,一旦被群众掌握,就会变成改造社会、改造世界的物质力量。人们在社会实践中从事各项斗争,有了丰富的经验,有成功的,有失败的。无数客观外界的现象通过人的眼、耳、鼻、舌、身这五个官能反映到自己的头脑中来,开始是感性认识。这种感性认识的材料积累多了，就会产生一个飞跃，变成了理性认识，这就是思想。这是一个认识过程。这是整个认识过程的第一个阶段,即由客观物质到主观精神的阶段,由存在到思想的阶段。这时候的精神、思想（包括理论、政策、计划、办法）是否正确地反映了客观外界的规律,还是没有证明的,还不能确定是否正确,然后又有认识过程的第二个阶段,即由精神到物质的阶段,由思想到存在的阶段,这就是把第一个阶段得到的认识放到社会实践中去,看这些理论、政策、计划、办法等等是否能得到预期的成功。一般的说来,成功了的就是正确的,失败了的就是错误的,特别是人类对自然界的斗争是如此。在社会斗争中,代表先进阶级的势力,有时候有些失败,并不是因为思想不正确,而是因为在斗争力量的对比上,先进势力这一方,暂时还不如反动势力那一方,所以暂时失败了,但是以后总有一天会要成功的。人们的认识经过实践的考验,又会产生一个飞跃。这次飞跃,比起前一次飞跃来,意义更加伟大。因为只有这一次飞跃,才能证明认识的第一次飞跃,即从客观外界的反映过程中得到的思想、理论、政策、计划、办法等等,究竟是正确的还是错误的,此外再无别的检验真理的办法。而无产阶级认识世界的目的,只是为了改造世界,此外再无别的目的。一个正确的认识,往往需要经过由物质到精神,由精神到物质,即由实践到认识,由认识到实践这样多次的反复,才能够完成。这就是马克思主义的认识论,就是辩证唯物论的认识论。现在我们的同志中,有很多人还不懂得这个认识论的道理。问他的思想、意见、政策、方法、计划、结论、滔滔不绝的演说、大块的文章,是从哪里得来的,他觉得是个怪问题,回答不出来。对于物质可以变成精神,精神可以变成物质这样日常生活中常见的飞跃现象,也觉得不可理解。因此,对我们的同志,应当进行辩证唯物论的认识论的教育,以便端正思想,善于调查研究,总结经验,克服困难,少犯错误,做好工作,努力奋斗,建设一个社会主义的伟大强国，并且帮助世界被压迫被剥削的广大人民，完成我们应当担负的国际主义的伟大义务。\n(1) 选自《毛泽东著作选读》下册 (人民出版社 1986年版)。这原是毛泽东 1963 年 5 月在《中共中央关于目前农村工作中若干问题的决定 (草案)》中写的一段话，后单独成篇发表。\n## 学习提示\n这两篇文章分别写于延安整风运动时期和社会主义建设时期,既是当时党的工作开展的具体指导,又是精辟的理论著作。文章观点明确、思想深刻、思路周密、逻辑严谨，展现出毛泽东思想的强大力量。\n认真阅读课文,理解文章的主要观点,分析文章各部分的逻辑关系,梳理文章的论述思路。在把握基本内容的基础上,尝试联系写作背景,理解文章的针对性和现实性。\n理论联系实际是马克思主义的学风，也是这两篇文章贯彻始终的基本观点。学习这两篇文章,有助于我们提高马克思主义的思想认识,把握党的实事求是的思想路线,增强分辩是非的能力。要联系课文的具体论述,并拓展阅读刘少奇《论共产党员的修养》和邓小平《在全国科学大会开幕式上的讲话》,学习和体会理论联系实际的思想作风。\n文章高屋建瓴,论述酣畅淋漓。作者善于创造性地运用语言,比如引入鲜活灵动的口语,运用富有表现力的成语、俗语、对联等,使文章说理深透而又通俗明白。阅读时，注意结合一些实例，具体分析其写作特点和表达效果。\n# 3\n## 实践是检验真理的唯一标准\n《光明日报》特约评论员\n检验真理的标准是什么?这是早被无产阶级的革命导师解决了的问题。但是这些年来,由于“四人帮” 的破坏和他们控制下的與论工具大量的歪曲宣传,把这个问题搞得混乱不堪。为了深人批判“四人帮”，肃清其流毒和影响，在这个问题上拨乱反正，十分必要。\n## 检验真理的标准只能是社会实践\n怎样区别真理与谬误呢?1845 年,马克思就提出了检验真理的标准问题:“人的思维是否具有客观的真理性,这并不是一个理论的问题,而是一个实践的问题。人应该在实践中证明自己思维的真理性,即自己思维的现实性和力量,亦即自己思维的此岸性。关于离开实践的思维是否具有现实性的争论,是一个纯粹经院哲学的问题。” (《马克思恩格斯选集》第 1 卷第 16 页) 这就非常清楚地告诉我们,一个理论,是否正确反映了客观实际,是不是真理,只能靠社会实践来检验。这是马克思主义认识论的一个基本原理。\n《光明日报》发表的《实践是检验真理的唯一标准》( 局部 )\n(1) 选自 1978 年 5 月 11 日《光明日报》。略有改动。\n实践不仅是检验真理的标准,而且是唯一的标准。毛主席说:“真理只有一个,而究竟谁发现了真理,不依靠主观的夸张,而依靠客观的实践。只有千百万人民的革命实践,才是检验真理的尺度。” (《新民主主义论》)“真理的标准只能是社会的实践。” (《实践论》) 这里说“只能”“才是”,就是说,标准只有一个,没有第二个。这是因为,辩证唯物主义所说的真理是客观真理,是人的思想对于客观世界及其规律的正确反映。因此,作为检验真理的标准,就不能到主观领域内去寻找,不能到理论领域内去寻找,思想、理论自身不能成为检验自身是否符合客观实际的标准,正如在法律上原告是否属实,不能依他自己的起诉为标准一样。作为检验真理的标准,必须具有把人的思想和客观世界联系起来的特性,否则就无法检验。人的社会实践是改造客观世界的活动,是主观见之于客观的东西。实践具有把思想和客观实际联系起来的特性。因此,正是实践,也只有实践,才能够完成检验真理的任务。科学史上的无数事实,充分地说明了这个问题。\n门捷列夫根据原子量的变化,制定了元素周期表,有人赞同,有人怀疑,争论不休。尔后,根据元素周期表发现了几种元素,它们的化学特性刚好符合元素周期表的预测。这样,元素周期表就被证实了是真理。哥白尼的太阳系学说在 300 年里一直是一种假说,而当勒维烈从这个太阳系学说所提供的数据,不仅推算出一定还存在一个尚末知道的行星,而且还推算出这个行星在太空中的位置的时候,当加勒于 1846 年确实发现了海王星这颗行星的时候,哥白尼的太阳系学说才被证实了,成了公认的真理。\n马克思主义之所以被承认为真理,正是千百万群众长期实践证实的结果。毛主席说:“马克思列宁主义之所以被称为真理,也不但在于马克思、恩格斯、列宁、斯大林等人科学地构成这些学说的时候,而且在于为尔后革命的阶级斗争和民族斗争的实践所证实的时候”” (《实践论》) 马克思主义原是工人运动中的一个派别,开始并不出名,反动派围攻它,资产阶级学者反对它,其他的社会主义流派攻击它,但是,长期的革命实践证明了马克思主义是真理,终于成为国际共产主义运动的指导思想。\n检验路线之正确与否,情形也是这样。马克思主义政党在制订自己的路线时,当然要从现实的阶级关系和阶级斗争的情况出发,依据革命理论的指导并且加以论证。但是,国际共产主义运动和各个革命政党的路线是否正确,同样必须由社会实践来检验。20世纪初,国际共产主义运动和俄国工人运动中,都发生了列宁的马克思主义路线与第二国际修正主义路线的激烈斗争,那时第二国际的头面人物是考茨基,列宁主义者是少数,斗争持续了很长一段时间。俄国十月革命和各国无产阶级革命的实践证明列宁主义是真理,宣告了第二国际修正主义路线的破产。\n毛泽东思想是马克思列宁主义普遍真理与革命具体实践相结合的产物。毛主席的革命路线与“左”、右倾机会主义路线进行了长期的斗争。在一个时期内,毛主席的革命路线没有占主导地位。长期的革命斗争,成功的经验和失败的教训,从正反两个方面证明毛主席的革命路线是正确的,而“左”、右倾机会主义路线是错误的。标准是什么呢?只有一个：就是千百万人民的社会实践。\n## 理论与实践的统一，是马克思主义的一个最基本的原则\n有的同志担心,坚持实践是检验真理的唯一标准,会削弱理论的意义。这种担心是多余的。凡是科学的理论,都不会害怕实践的检验。相反,只有坚持实践是检验真理的唯一标准,才能够使伪科学、伪理论现出原形,从而捍卫真正的科学与理论。这一点,对于澄清被“四人帮” 搞得非常混乱的理论问题，具有特别重要的意义。\n“四人帮” 出于筃党夺权的反革命需要,鼓吹种种唯心论的先验论,反对实践是检验真理的标准。例如，他们炮制“天才论”，捏造文艺、教育等各条战线的“黑线专政论”,伪造老干部是民主派、民主派必然变成走资派的“规律”,胡诌社会主义生产关系“是产生新的资产阶级分子的经济基础” 的谬论,虚构儒法斗争继续到现在的无稽之谈,等等。所有这些,都曾经被奉为神圣不可侵犯的所谓“理论”,谁反对,就会被扣上反对马列主义、反对毛泽东思想的大帽子。但是,这些五花八门的谬论,根本经不起革命实践的检验,它们连同“四人帮” 另立的“真理标准”，一个个都像肥皀泡那样很快破灭了。这个事实雄辩地说明,他们自吹自擂证明不了真理,大规模的宣传证明不了真理,强权证明不了真理。他们以马列主义、毛泽东思想的“权威” 自居,实践证明他们是反马列主义，反毛泽东思想的政治骗子。\n马列主义、毛泽东思想之所以有力量,正是由于它是经过实践检验了的客观真理,正是由于它高度概括了实践经验,使之上升为理论,并用来指导实践。正因为这样,我们要非常重视革命理论。列宁指出:“没有革命的理论,就不会有革命的运动”” (《列宁选集》第 1 卷第 241 页) 理论所以重要,就是在于它来源于实践,又能正确指导实践,而理论到底是不是正确地指导了实践以及怎样才能正确地指导实践,一点儿也离不开实践的检验。不掌握这个精神实质,那是不可能真正发挥理论的作用的。\n有的同志说，我们批判修正主义，难道不是用马列主义、毛泽东思想去衡量,从而证明修正主义是错误的吗?我们说,是的,马列主义、毛泽东思想是我们批判修正主义的锐利武器,也是我们论证的根据。我们用马列主义、毛泽东思想的基本原理去批判修正主义,这些基本原理是马、恩、列、斯和毛主席从革命斗争的实践经验概括起来的,它们被长期的实践证明为不易之真理;但同时我们用这些原理去批判修正主义,仍然一点儿也不能离开当前的 (和过去的) 实践,只有从实践经验出发,才能使这些原理显示出巨大的生命力;我们的批判只有结合大量的事实分析,才有说服力。不研究实践经验,不从实践经验出发,是不能最终驳倒修正主义的。\n客观世界是不断发展的,实践是不断发展的。新事物新问题层出不穷,这就需要在马克思主义一般原理指导下研究新事物、新问题,不断作出新的概括,把理论推向前进。这些新的理论概括是否正确由什么来检验呢?只能用实践来检验。例如,列宁关于帝国主义时代个别国家或少数国家可以取得社会主义革命胜利的学说,是一个新的结论,这个结论正确不正确,不能用马克思主义关于资本主义的一般理论去检验,只有帝国主义时代的实践，第一次世界大战和十月革命的实践，才能证明列宁这个学说是真理。\n毛主席说:“理论与实践的统一,是马克思主义的一个最基本的原则。” (《毛泽东选集》第 5 卷第 297 页) 坚持实践是检验真理的唯一标准，就是坚持马克思主义,坚持辩证唯物主义。\n## 革命导师是坚持用实践检验真理的榜样\n革命导师们不仅提出了实践是检验真理的唯一标准，而且亲自作出了用实践去检验一切理论包括自己所提出的理论的光辉榜样。马克思和恩格斯对待他们所共同创造的著名的马克思主义科学文献《共产党宣言》的态度,就是许多事例当中的一个生动的例子。1848年《宣言》发表后,在 45 年中马克思和恩格斯一直在用实践来检验它。《宣言》的七篇序言,详细地记载了这个事实。首先,马克思恩格斯指出:“不管最近 25 年来的情况发生了多大的变化,这个《宣言》中所发挥的一般基本原理整个说来到现在还是完全正确的” 同时,他们又指出：“这些基本原理的实际运用,正如《宣言》中所说的,随时随地都要以当时的历史条件为转移,$\\cdots \\cdots .$. ” (《马克思恩格斯选集》第 1 卷第 228 页) 马克思和恩格斯根据新实践的不断检验,包括新的历史事实的发现,曾对《宣言》的个别论点作了修改。例如,《宣言》第一章的第一句是：“到目前为止的一切社会的历史都是阶级斗争的历史。”恩格斯在 1888 年的《宣言》英文版上加了一条注释:“确切地说,这是指有文字记载的历史。” (《马克思恩格斯选集》第 1 卷第 251 页) 这是因为,《宣言》发表以后人们对于社会的史前史有了进一步的认识,特别是摩尔根的调查研究证明: 在阶级社会以前,有一个很长的无阶级社会;阶级是社会发展到一定历史阶段的产物,并非从来就有的。可见,说“一切社会的历史都是阶级斗争的历史”,并不确切。恩格斯根据新发现的历史事实,作了这个说明,修改了《宣言》的旧提法。《宣言》还有一个说法,说到无产阶级要用暴力革命夺取政权,以推翻资产阶级。1872年,两位革命导师在他们共同签名的最后一篇序言中,明确指出:“由于最近 25 年来大工业已有很大发展而工人阶级的政党组织也跟着发展起来,由于首先有了二月革命的实际经验而后来尤其是有了无产阶级第一次掌握政权达两月之久的巴黎公社的实际经验,所以这个纲领现在有些地方已经过时了。特别是公社已经证明:“工人阶级不能简单地掌握现成的国家机器,并运用它来达到自己的目的。'” (《马克思恩格斯选集》第 1 卷第 229 页) 列宁对马克思和恩格斯的这个说明十分重视,他认为这是对《共产党宣言》的一个“重要的修改”。(《列宁选集》第 3 卷第 201 页)\n正如华主席所指出的:“毛主席从来对思想理论问题采取极其严肃和慎重的态度,他总是要让他的著作经过一段时间的实践的考验以后再来编定他的选集。” 毛主席一贯严格要求不断用革命实践来检验自己提出的理论和路线。1955 年毛主席在编辑《中国农村的社会主义高潮》一书的时候,写了 104篇按语。当时没有预料到 1956年以后国际国内所发生的阶级斗争的新情况。因此,1958年在重印一部分按语的时候,毛主席特别写了一个说明,指出这些按语“其中有一些现在还没有丧失它们的意义。其中说: 1955 年是社会主义与资本主义决战取得基本胜利的一年,这样说不妥当。应当说: 1955 年是在生产关系的所有制方面取得基本胜利的一年,在生产关系的其他方面以及上层建筑的某些方面即思想战线方面和政治战线方面,则或者还没有基本胜利,或者还没有完全胜利，还有待于尔后努力” (《毛泽东选集》第 5 卷第 225 页)。\n革命导师这种尊重实践的严肃的科学态度,给我们极大的教育。他们并不认为自己提出的理论是已经完成了的绝对真理或“顶峰”,可以不受实践检验的;并不认为只要是他们作出的结论不管实际情况如何都不能改变;更不要说那些根据个别情况作出的个别论断了。他们处处时时用实践来检验自己的理论、论断、指示,坚持真理,修正错误，尊重实践,尊重群众,毫无偏见。他们从不容许别人把他们的言论当作“圣经” 来崇拜。毫无疑义,马克思主义的基本原理,马克思主义的立场、观点和方法,必须坚持,决不能动摇;但是,马克思主义的理论宝库并不是一堆僵死不变的教条,它要在实践中不断增加新的观点、新的结论,抛弃那些不再适合新情况的个别旧观点、旧结论。关于哲学,毛主席曾经说过: 现在，我们已经进人社会主义时代，出现了一系列新的问题,如果只有几篇原有的哲学著作,不适应新的需要,写出新的著作,形成新的理论,那是不行的。实践、生活的观点是认识论的首要的和基本的观点。实践、生活之树是长青的。正是革命导师的这种坚持实践是检验真理的唯一标准的辩证唯物主义立场,才保证了马克思主义的不断发展，而永葈其青春。\n## 任何理论都要不断接受实践的检验\n我们不仅承认实践是真理的标准,而且要从发展的观点看待实践的标准。实践是不断发展的,因此作为检验真理的标准,它既具有绝对的意义,又具有相对的意义。就一切思想和理论都必须由实践来检验这一点讲,它是绝对的、无条件的;就实践在它发展的一定阶段上都有其局限性,不能无条件地完全证实或完全驳倒一切思想和理论这一点来讲,它又是相对的、有条件的;但是,今天的实践回答不了的问题,以后的实践终究会回答它,就这点来讲,它又是绝对的。列宁说:“当然,在这里不要忘记: 实践标准实质上决不能完全地证实或驳倒人类的任何表象。这个标准也是这样的“不确定',以便不至于使人的知识变成“绝对,同时它又是这样的确定,以便同唯心主义和不可知论的一切变种进行无情的斗争。” (《列宁选集》第 2 卷第 142 页)\n辩证唯物主义认识论关于实践标准的绝对性和相对性辩证统一的观点,就是任何思想、任何理论必须无例外地、永远地、不断地接受实践的检验的观点,也就是真理发展的观点。任何思想、理论,即使是已经在一定的实践阶段上证明为真理,在其发展过程中仍然要接受新的实践的检验而得到补充、丰富或者纠正。毛主席指出:“人类认识的历史告诉我们,许多理论的真理性是不完全的,经过实践的检验而纠正了它们的不完全性。许多理论是错误的,经过实践的检验而纠正其错误。” 又指出:“客观现实世界的变化运动永远没有完结,人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。马克思列宁主义并没有结束真理,而是在实践中不断地开辟认识真理的道路。” (《实践论》) 马克思主义强调实践是检验真理的标准,强调在实践中对于真理的认识永远没有完结,就是承认我们的认识不可能一次完成或最终完成,就是承认由于历史的和阶级的局限性,我们的认识可能犯错误,需要由实践来检验,凡经实践证明是错误的或者不符合实际的东西,就应当改变,不应再坚持。事实上这种改变是常有的。毛主席说:“真正的革命的指导者,不但在于当自己的思想、理论、计划、方案有错误时须得善于改正，$\\cdots \\cdots$ 而且在于当某一客观过程已经从某一发展阶段向另一发展阶段推移转变的时候,须得善于使自己和参加革命的一切人员在主观认识上也跟着推移转变,即是要使新的革命任务和新的工作方案的提出,适合于新的情况的变化。” (《实践论》) 林彪、“四人帮” 为了篹党夺权,胡诌什么“一句顶一万句”“句句是真理” 实践证明,他们所说的绝不是毛泽东思想的真理,而是他们冒充毛泽东思想的谬论。\n现在，“四人帮”及其资产阶级帮派体系已被摧毁，但是,“四人帮” 加在人们身上的精神枷锁,还远没有完全粉碎。毛主席在第二次国内革命战争时期曾经批评过的“圣经上载了的才是对的” (《论反对日本帝国主义的策略》) 这种倾向依然存在。无论在理论上或实际工作中,“四人帮” 都设置了不少禁锢人们思想的“禁区”,对于这些“禁区”,我们要敢于去触及,敢于去弄清是非。科学无禁区。凡有超越于实践并自奉为绝对的“禁区” 的地方,就没有科学,就没有真正的马列主义、毛泽东思想，而只有蒙昩主义、唯心主义、文化专制主义。\n党的十一大和五届人大,确定了全党和全国人民在社会主义革命和社会主义建设新的发展时期的总任务。社会主义对于我们来说,有许多地方还是末被认识的必然王国。我们要完成这个伟大的任务,面临着许多新的问题,需要我们去认识,去研究;躺在马列主义、毛泽东思想的现成条文上,甚至拿现成的公式去限制、宰割、裁剪无限丰富的飞速发展的革命实践,这种态度是错误的。我们要有共产党人的责任心和胆略,勇于研究生动的实际生活,研究现实的确切事实,研究新的实践中提出的新问题。只有这样,才是对待马克思主义的正确态度,才能够逐步地由必然王国向自由王国前进,顺利地进行新的伟大的长征。\n## 学习提示\n检验和判定一种认识、一种理论是否具有真理性,即是否反映了客观实际,是“真理论” 的一个重要问题。没有正确的真理标准,便不可能区分真理与谬误,而“检验真理的标准只能是社会实践” 这是马克思主义认识论的一个基本原理。\n20世纪 70 年代中后期,我国面临重大的历史转折,“解放思想” 成为时代的呼声。为正确认识、把握理论与实践的关系,全国展开了一场关于真理标准问题的大讨论。引发这场大讨论的,正是《实践是检验真理的唯一标准》这篇文章。文章深刻体现了马克思主义认识论的基本观点,对冲破“两个凡是” 的思想束缚、重新确立党的实事求是的思想路线、开启改革开放进程发挥了十分重要的作用。\n本文富于思辨性,善于运用经典理论文献和典型事例,立论与驳论相结合,在演绎推理中展开论述。要注意把握这些特点,并尝试用历史事实和亲身经历印证本文的观点,在此基础上学习运用相关理论对现实问题进行辩证分析。\n# 修辞立其诚\n张岱年\n“修辞立其诚”，是《易传・文言》² 的一句话。这句话虽然是两千年以前讲的,现在仍应加以肯定,仍应承认这是发言著论写文章的一个原则。“立其诚” 即是坚持真实性。诚者,实也,真也。现代所谓真,古代儒家谓之为“诚” (在中国哲学史上,首先用“真” 字的是道家。《庄子》说:“道恶乎隐而有真伪 ${ }^{3}$?” 以真伪对举，始于庄子。)\n“立其诚” 可以说包括三层含义: 一是名实一致,二是言行一致,三是表里一致。\n名实一致即是言辞或命题与客观实际的一致。一般言辞的内容包括许多命题。哲学命题与科学命题都是表示客观事实或客观规律的。哲学命题与科学命题都可称为理论命题,理论命题符合于客观实际,就是真理的揭示。文学不是表示客观事实或客观规律的，然而也必须对于事物现象的本质有所显示，才能够感动人心。\n言行一致亦即理论与实践一致,思想与行动一致。浅言之,即一个人的言论与他的行为一致;深言之,即学说理论与社会实践一致。古语说“听其言而观其行”,听一个人的言论还要看他的行为是否符合他的言论。实践是检验真理的标准。与社会实践相符合的，才能称为真理。\n表里一致即心口一致，口中所说的与心中所想的应该一致。如果口说的是一套,心里所想的却是另一套,是谓说假话,是最明显的不诚。“修辞立其诚”,首先要表达自己的真实思想。\n学说、言论、文章,都有一个诚伪问题。\n哲学与科学的目的在于追求真理,追求对于世界的正确认识。人在观察现象的时候,往往表现一定的主体性，在认识中含有一定的主观因素。但是,追求真理就应力求避免主观的干扰。《管子》书的《心术上》\n提出所谓“静因之道”。《心术上》说：“因也者，无益无损也。……因\n也者,舍己而以物为法者也 ${ }^{\\mathbb{1}。}$。” 这是说,在认识外物的时候不要对于外物有所损益,力求认识外物的本来面目。列宁论“辩证法的要素”,举出十六条,第一条是“观察的客观性”,这是唯物主义方法的基本原则。\n(1) 选自《张代午全集》第八卷（河北人民出版社 1996 年版 ）。张代年 $(1909-2004)$,河北献县人,哲学家。\n(2) $[《$ 易传・文言》]《周易》有“经”和“传”两部分。“传” 是对“经” 的解说,有七种文辞共十篇，称“十翼”。《文言》是“十翼”之―。\n(3) [道恶 $(w \\bar{u})$ 乎隐而有真伪] 大道隐藏于哪里,才 （使原本浑朴的世间）有了真伪之分?恶平,在哪里。平，相当于“于”。\n多年以来,人们强调主体性的重要,这是正确的。但是,发挥主体性,应以认识的客观性为前提。这里有一个改造世界与认识世界的关系问题。人类的主体性,主要在于能改造世界,但改造世界应以正确的认识为依据。只有正确地认识世界,才能有效地改造世界。有时在改造世界的过程中也能加深对于世界的认识,但是对于世界的正确认识还是改造世界的基本条件。\n“修辞立其诚”,包含端正学风的问题。据《汉书・儒林传》记载,齐诗 $^{\\circledR}$ 的经师辕固曾对公孙弘说:“务正学以言,无曲学以阿世 ${ }^{3}$。” 所谓曲学阿世即是华众取宠,曲解经典的原义以讨好于时尚,也就是背离了原则而顺风转舵,这就违反了追求真理的学术宗旨。“修辞立其诚” 应是端正学风的首要准则。汉代经师所尊崇的是儒家的原则,我们今天则应强调社会主义的基本原则。\n揭示客观真理确非容易，但是表达自己的真实思想应该并非难事。然而,千百年来,由于世事的错综纷繁,说真话、讲实话,却不是容易做到的。人们常常把真实的思想感情隐藏起来。这是复杂的不正常的社会关系所造成的人心的扭曲。然而,把自己的真实见解表达出来,这应是“修辞立其诚” 的起码要求。\n应该承认，“修辞立其诚” 是一个唯物主义的原则。唯物主义肯定事实,肯定客观真理。唯物主义者无所畏惧,敢于把自己的思想见解亮出来。虽然在今天的世界上唯心主义比较流行,我还是相信,唯物主义是科学研究的真实基础。\n〔因也者，无益无损也。……因也者，舍己而以物\n为法者也〕所谓顺应，就是不增不减（有所增减，则是有为）。……所谓顺应，就是舍弃自己的主观\n成见而以外物为法则。意思是，认识事物时要尊重\n事物的本来情况，力求客观。因,顺应,指不强为,而是依据客观情势，顺应人情、自然等。《管子・心术上》:“无为之道，因也””\n(2)〔齐诗〕西汉初年传授《诗》的有鲁、齐、韩、毛四家。其中齐诗为汉初齐人辕固所传。\n(3) [务正学以言,无曲学以阿 ( $\\bar{e}$ ) 世〕一定要端正学风 (指谨守儒家正学) 来说话,不要歪曲学术 (指曲解经典的原义) 来迎合世俗。阿世,迎合世俗。\n## 怜悯是人的天性\n$$\n\\text { 卢梭 }\n$$\n当初，在自然状态中的人似乎彼此间没有任何道义上的联系，也没有什么大家公认的义务,因此,他们既不能被看作是好人,也不能被看作是恶人;他们既无邪恶之心,也无为善的美德,只有从生理意义上来理解这两个词，我们才可以把对保护自己的生存有害的品质称为邪恶,把对保护自己的生存有益的品质称为美德,而且,在后一种情况下,我们还应当把最不反抗天性的冲动的人称为最有美德的人。不过,只要我们不抛开这几个词的通常的意思,我们就最好是不要勿忙下结论,并捐弃我们的偏见，用天平来衡量一下：在文明人中是不是美德多于邪恶?他们的美德给他们带来的好处,是不是比他们的邪恶给他们带来的害处多?在他们已经知道他们应当互相为善以后,他们的知识的进步是否足够弥补他们互相造成的伤害?最后,从总的方面来衡量,让我们评判一下：是处在既不担心别人对自己作恶,也不希望别人对自己为善的境地更幸福，还是处于全面依附的地位，全盘接受那些对他们不负有任何义务的人的指挥更幸福?\n我们尤其不可像霍布斯 ${ }^{2}$ 那样,因为人没有任何善的观念,便认为人天生是恶人;因为人不知道什么是美德,便认为人是邪恶的;人从来不对他的同类效劳,因为他认为他对他们没有任何义务;人自认为他有取得自己所需之物的权利,因此便以为他自己是整个宇宙的唯一的主人。诚然,霍布斯看出了现今的人们对自然的权利所作的种种解释的缺点,然而从他自己所作的解释中得出的结论就可看出,他的解释的着眼点也是错误的。既然这位作者是根据他自己提出的原则进行推理的,他的论点就应该这样来表述：我们在自然状态中对保护我们自己的生存的关心,是丝毫不妨碍他人对保护他自己的生存的关心的,因此这个状态是有利于和平的,是适合于人类的。然而他在书中所说的话却恰恰相反,因为他把为了满足许许多多欲望而产生的需要,与野蛮人为了保护自己的生存而产生的需要混为一谈了;其实,这些欲望乃是社会造成的,而且,正因为人的欲望丛生,才使法律成为必需的东西。既然霍布斯认为恶人是一个强壮的孩子,那我们就要问: 野蛮人是否也是一个强壮的孩子?如果我们承认他是一个强壮的孩子,那该得出什么样的结论呢?如果这个人强壮的时候也像他柔弱的时候那样依赖他人,那么,什么过分的事他干不出来呢?他的母亲如果不及时喂他奶,他就会打她;如果他觉得他的弟弟招他讨厌,他就会掐死他;如果别人碰撞了他或打扰了他,他就会咬别人的腿。说自然状态中的人是强壮的,与说自然状态中的人需要依赖于人,这两种说法是矛盾的。人只有在处于依赖状态的时候才是柔弱的;如果他无拘无束,不依赖他人的话,他早就是很强壮的了。霍布斯没有看出：我们的法学家所说的阻碍野蛮人使用理智的原因,正好就是霍布斯本人所说的阻碍野蛮人滥用他们的官能的原因。因此,我们认为野蛮人之所以不是恶人,其原因恰恰在于他不知道什么是善,因为防止他们作恶的,既不是智慧的发达,也不是法律的约束,而是欲念的平静和对恶事的无知;他们从对恶事的无知中得到的益处,比别人从对美德的认识中得到的益处多得多。此外,霍布斯还忽略了这样一个事实: 人天生就有一种不愿意看见自己同类受苦的厌恶心理,使他不至于过于为了谋求自己的幸福而损害他人,因而可以在某种情况下克制他的强烈的自尊心,或者在自尊心产生之前克制他的自爱心。我认为这是人类唯一具有的天然的美德;这一点,就连对人类的美德大加贬抑的人 ${ }^{(1)}$ 也是不得不承认的,因此,我不怕任何人提出反对的意见。我认为怜悯心是我们这样柔弱和最容易遭受苦难折磨的人最应具备的禀性,是最普遍的和最有用的美德;人类在开始运用头脑思考以前就有怜悯心了;它是那样地合乎自然,甚至动物有时候也有明显的怜悯之心的表现。且不说母兽对幼兽的温情和在危险时刻不惜牺牲性命保护它们,我们经常看到,就连马也是不愿意踩着一个活着的生物的身体跑过去的。一个动物在它的同类的尸体旁边走过时,总是感到不安的;有些动物甚至还以某种方式掩埋它们死去的同类。走进屠宰场的动物发出的哀鸣,表明它们对所看到的恐怖情景是感同身受的。我们很欣慰地看到《蜜蜂的寓言》的作者已不得不承认人是一个有感情和同情心的生物。他以平淡和细致的笔调描述了一个动人的事例: 一个被禁的人看见一头猛兽从一个母亲的怀抱里抢走了她的孩子,用尖锐的牙齿咬孩子的肢体，用爪子掏取他还在跳动的内脏。他看到的这件事情虽与他个人无关,但他心中的感受是何等悲伤啊;目睹这种情景,而自己却不能对晕过去的母亲和垂死的孩子一伸援手，他难道不难过吗?\n(1) 节选自《论人与人之间不平等的起因和基础》( 商务印书馆 2007 年版 )。李平沤译。略有改动。题目是编者加的。卢梭 $(1712-1778)$,法国思想家、哲学家、教育学家、文学家，18世纪法国大革命的思想先驱，启蒙运动的代表人物之一。著有《论人与人之间不平等的起因和基础》《社会契约论》《爱弥儿》《忏悔录》等。\n(2) [霍布斯 $(1588-1679)]$ 英国哲学家。\n(1) [对人类的美德大加贬抑的人〕指后面提到的《蜜蜂的寓言》的作者、英国哲学家曼德维尔 (1670- 1733 )。他在《蜜蜂的寓言》中说，一个国家“单靠美德是不可能成为光荣的和伟大的国家的”。\n这是纯粹的天性的运动,是先于思维的心灵的运动;这种天然的怜悯心的力量,即使是最败坏的风俗也是难以摧毁的;在剧院中,我们每天都可看到被剧中的不幸者的苦难遭遇感动得伤心流泪的观众,尽管他们当中有那么一个人身为暴君,屡屡对敌人滥施酷刑。如嗜血成性的苏拉 ${ }^{(1)}$,对不是由他造成的痛苦,也是很伤感的;又如菲尔的暴君亚历山大 $^{(2)}$,尽管他每天听见被他下令杀害的许多公民的叫声无动于衾,但他从来不敢到剧院去看悲剧,因为他害怕人们看见他同剧中的昂朵玛克和普里亚姆 ${ }^{3}$ 起叹息。\n心地的温情,\n是大自然把眼泪给予人类的同时\n赠予人类的礼物 ${ }^{(4)}$。\n曼德维尔已经很清楚地认识到: 如果大自然不赋予人类以怜悯心来支持他的理性,那么,人类尽管有种种美德,也终归会成为怪物。但是,曼德维尔没有看到的是,人类的种种社会美德 (曼德维尔否认人类有这种美德）全都是从这个品质中派生出来的。的确,人们所说的慷慨、仁慈和人道,如果不是指对弱者、罪人和整个人类怀抱的怜悯心,又指的是什么呢?其实,从深层次的意义上看,人们所说的善意和友谊,无非就是对某一个特定的对象所抱有的持久的怜悯之心而已,因为我们希望某一个人不受苦,不是希望他幸福,又是希望他什么呢?即使说怜悯心真的只不过是使我们设身处地地为受苦的人着想的一种感情（这种感情在野蛮人心中不明显,但甚强烈;而在文明人心中虽较明显,但很微弱)。这种说法,除了更加有力地证明我的论点符合真理以外,还能说明什么呢?的确,在旁边观看的动物愈是对受难的动物的痛苦感同身受,它的同情心便愈是强烈。很显然,这种感同身受的程度,在自然状态下比在理智状态下更真切得多。理智使人产生自爱心;而加强自爱心的,是头脑的思考。自爱心使人汲汲于关心自己,使他远离一切使他感到为难和痛苦的事物。哲学使人孤独,使他在看见一个受难的人时,竟暗自在心中说: 你想死就死吧,只要我平安无事就行了。只有整个社会的危难才能惊醒哲学家的沉睡,把他从床上拉起来。即使有人明目张胆地在哲学家的窗前掐另一个人的脖子,他也能若无其事地用手捂着他的耳朵,稍加思索之后,便不让他心中激动的天性使他对那个被杀害的人表示同情。野蛮人绝没有这么高超的本领;由于他缺乏智慧和理智,因此,他总是一往无前地发挥人类天然的感情。在社会动荡不安时,在街头发生争吵时,奔赴现场的总是平民,而行事小心的人却往往避而远之;把打斗的双方拉开,挺身出来阻止诚实的人们互相凘拼的,往往是市井小民和菜市场的妇女。\n(1) [如嗜血成性的苏拉]这一句至“赠予人类的礼物”,是 1782 年版中作者后加人的内容。苏拉 (前 138一前 78 ）,古罗马政治家、军事家。曾在罗马实行独裁统治，残杀政敌。\n(2) [菲尔的暴君亚历山大〕 公元前 4 世纪古希腊菲尔城的暴君。他常常活埋敌人,或将他们扔给野兽。\n(3) [昂朵玛克和普里亚姆〕都是古希腊悲剧中的人物。\n(4) 心地的温情 ....赠予人类的礼物】古罗马诗人尤维纳尔 (约60-140) 的诗句。\n可以肯定的是,怜悯心是一种自然的感情,它能缓和每一个人只知道顾自己的自爱心,从而有助于整个人类的互相保存。它使我们在看见别人受难时毫不犹豫地去帮助他。在自然状态下,怜悯心不仅可以代替法律、良风美俗和道德,而且还有这样一个优点: 它能让每一个人都不可能对它温柔的声音充耳不闻。它能使每一个身强力壮的野蛮人宁可到别处去寻找食物,也不去抢夺身体柔弱的孩子或老人费了许多辛苦才获得的东西。在训导人们方面,它摒弃了“你们愿意人怎样待你们,你们也要怎样待人” 这样一句富于理性和符合公正原则的精辟格言,而采用“在谋求你的利益时,要尽可能不损害他人” 这样一句出自善良天性的格言,尽管这句格言没有前一句格言完善,但也许更有用处。总而言之一句话,我们不应当在高深的理论中而应当在这种自然的感情中去寻找人即使没有受过教育的熏陶也不愿意做恶事的原因。虽然苏格拉底和具有他那种素养的人可以通过理性而获得美德,但是,如果人类的生存要依靠组成人类的人的推理的话,则人类也许早就灭亡了。\n(1) [苏格拉底 (前 469-前 399 )] 古希腊哲学家。\n## 学习提示\n“真”和“善” 是人类美好的品格，也是长期以来哲学领域探讨的重要话题。《修辞立其诚》关注的是“真”，《怜悯是人的天性》关注的是“善”。\n《修辞立其诚》基于“诚” 这个核心概念进行阐释,就“立其诚” 的三层含义，由修辞到为人，展开了深入的思考和阐述。作者运用唯物主义观点,对在“立其诚”方面存在的问题作出了分析和批判,强调做人要“说真话、讲实话”,具有深刻的现实意义。学习时应注意把握文章的观点,思考其对我们立身处世的启发意义。\n《怜悯是人的天性》在批评霍布斯“人天生是恶人”观点的基础上，用事实指出，善是人的本性，怜悯心作为一种善，是人类最普遍和最有用的一种美德。怜悯心对于人类生活，对于调节人与人的关系具有重要意义。卢梭把怜悯心视为先于理性思考而存在的一种纯自然的人类天性和情感,这一观点很有启发性。但是，人作为“一切社会关系的总和” (马克思)，其天性究竟是“自然本性”还是社会实践活动的产物?请在学习中认真探究“人的怜悯心从何而来”这一论题。\n阅读这两篇文章，首先要理解其中的关键概念，了解作者的立场与历史背景，仔细梳理作品的论述思路,整体把握和领会文章的思想内涵及其来持的价值观念，在此基础上探究文章在选择和运用材料方面的特点及其论证风格。两篇文章都蕴含着理性的探索精神和深刻的人生智慧,又体现出深挚的人文关怀,富有理趣，阅读时注意体会。\n# 人应当坚持正义\n柏拉图\n苏格拉底亲爱的格黎东啊,你对我的关怀如果合乎正道,那是非常可贵的;如果不合,那就越关心越难从命了。我们首先必须考虑是不是应当照你说的那样做 ${ }^{2}$。因为我不但现在奉行,而且一贯遵守的原则是听从道理,凡是经过研究见到无可非议的道理我就拳拳服噟 ${ }^{3}$。我不能由于遇到灾难就把自己所讲过的道理抛开,我认为那些道理还跟过去一样真实,我仍旧跟过去一样重视它们,尊重它们。如果我们在现在的情况下不能说出更强的道理来,我是肯定不会对你让步的,哪怕众人对我施加更大的恫吓 ${ }^{(}$,如同以妖怪吓儿童那样,声称要监禁、处死、没收财产等等。现在我们能够怎样研究最恰当呢?首先可以提起你对意见所说的那些话，看看我们是不是有理由说有些意见我们应该注意，也有些意见我们应该不考虑。是不是在我被判死刑前这话说得对,到现在就显然成了空谈,无非是戏言和废话而已?我希望和你一道弄明白，在我现在的情况下,格黎东啊,我们说的那个道理究竟是变了,还是仍然有效,究竟是应当放弃,还是必须遵从。那些思想严谨的人，曾经多次断言在人们的意见中间有些必须高度重视,有些不必理会,像我刚才说的那样。格黎东啊,神灵在上,你不觉得他们说得对吗?从人情上说,你并没有明天就要死掉的危险,你的判断不应该为那种局面所左右。请你考虑一下，你认为我们该不该说，我们不必尊重人们的一切意见,有些意见要重视,有些就没有必要,也不必听从所有的人的意见,有些人的要听,有些人的不必听?你以为如何?这话说得不对吗?\n(1) 节选自《柏拉图对话集 -格黎东篇》(商务印书馆 2004 年版）。王太庆译。略有改动。题目是编者加的。柏拉图 (前 427-前 347 ),古希腊哲学家,与他的老师苏格拉底、学生亚里士多徳并称为古希腊“三哲”。《柏拉图对话集》是他的主要著作，其中记载了一部分苏格拉底的思想,大部分则是柏拉图本人的见解。\n(2) [照你说的那样做] 格黎东一早就来到内禁苏格拉底的犷所,苦劝苏格拉底逃走,并提出三个理由: 第一，作为苏格拉底的朋友,他们不用花多少钱就能救其出狱，在这种情况下，即使苏格拉底是自己甘愿服从法律，但在不知情的外人来看,大多数人都会认为是他的朋友末尽心尽力解救他;第二，即使离开雅典，还有很多地方、很多朋友会欢迎苏格拉底的到来;第三,甘愿服刑的做法不仅伤害了朋友,满足了仇人,还遗弃了子女,末能尽到为人父母的责任。\n(3) [拳拳服噟 (ying )] 诚悬地信奉。拳拳,诚息的样子。服應,牢牢记在心里、信服。䧹,胸。\n(4) [恫吓 (dònghè)]威帆,吓唬。恫,恐吓。\n格黎东说得很对。\n苏格拉底那就该重视好的意见，不管那些坏的意见吗?\n格黎东是的。\n苏格拉底好的意见不就是明白人的意见,坏的意见不就是糊涂人的意见吗?\n格黎东当然是。\n苏格拉底在这方面,我们该怎么说呢?一个从事体育锻炼并且以此为业的人,是重视一般人的赞美、责备和看法,还是只听从一个人，即医生或教练的褒贬意见?\n格黎东只听从一个人的。\n苏格拉底那他就该畏惧那一个人的责备,喜爱那一个人的赞美,而不理会众人之见罗?\n格黎东很明显。\n苏格拉底那他就该照着那一位主管和内行的意思行动、锻炼、喝水、吃东西，不用理会别人的想法啰?\n格黎东就是。\n苏格拉底很好。他如果不服从那一位内行,不理睬他的意见和赞许,而听信另外一些外行的话，不是要遭到损害吗？\n格黎东怎么不是呢?\n苏格拉底什么损害呀?哪方面的损害?损害那个不服从者的什么部分?\n格黎东显然是他的身体，因为遭殃的是这个部分。\n苏格拉底你说得对。别的事情岂不也是这样吗,格黎东?我们用不着一一枚举,可以总起来看。例如正义和不正义,丑和美,好和坏,这都是我们现在所考虑的事情。在这些事情上我们是应当听从众人的意见,对众人的意见诚惶诚恐,还是应当只听那一个内行的,对他毕恭毕敬胜于他人?我们如果不听他的,就会损伤我们那个为道义所改善、为不义所毁灭的部分。难道不是这样吗?\n格黎东我想是这样,苏格拉底。\n苏格拉底很好。如果我们由于听从外行的意见而毁掉了我们那个为健康所改善、为疾病所破坏的部分,在这个部分毁掉之后我们还能活吗？这个部分就是身体，对吗?\n格黎东对的。\n苏格拉底身体坏了、毁了,我们还能活吗？\n格黎东不能。\n苏格拉底如果那个为道义所改善、为不义所毁灭的部分毁了,我们还能活吗?那一个部分,不管叫什么,是我们的那个与道义和不义有关的部分，我们认为它比身体差吗?\n格黎东不。\n苏格拉底比身体贵重吗?\n格黎东贵重得多。\n苏格拉底我最好的朋友啊,那我们就不能听从众人对我们的说法,只能听从那一个深知道义和不义的人的说法,听从真理本身了。所以，你一起头的提法是不对的，你说我们应当考虑关于正义、美、好及其反面的意见。也许可以说，众人是有权置我们于死地的。\n格黎东这很显然,苏格拉底,你说得对。\n苏格拉底可是,我了不起的朋友啊,我觉得我们刚才说过的话现在还照样有效。请看一看,我们是不是还主张: 我们应当认为最重要的并不是活着，而是活得好。\n苏格拉底与人交谈（浮雕）\n格黎东我还是这样主张。\n苏格拉底你是不是也承认活得好就是活得体面、正派?\n格黎东是的。\n苏格拉底根据我们所同意的看法,我们首先应该研究一下,我试图末得雅典人同意释放便离开此地是不是正当。如果正当,就该试它一下;如果不正当,就该打消此念。因为你向我提到的那些考虑,如花钱、名誉和养家等,格黎东啊,实际上都是众人的考虑。他们可以轻易地置人于死地,也可以随随便便地使人复活,只要办得到就干,并不根据道理。而我们则相反,我们是深受道理约束的,一定要像刚才说的那样,慎重考虑我们行事是否正当,如向那些愿意把我放跑的人花钱和致谢,以及自己把自己放跑和接受别人释放之类,要想想自己做这些事实际上是否不正当。如果看出自己这样做只能是不正当的,就不应当考虑自己如果留在这里静坐不动是否必定要死,是否必定要受其他的罪,只该考虑自己这样做不正当的问题。\n格黎东我想你说得对,苏格拉底。你看我们该怎么办。\n苏格拉底我的好朋友啊,我们一块儿研究吧。要是你对我所说的话有异议,请提出反驳吧,我会听的。要不,你就别再向我重复那句话,要我违背雅典人的意愿跑掉。我虽然很愿意你把我说服,使我照你的意思办,却只能说服,不能勉强。现在请你看看我开始这一考察的方式是否令你满意,请你尽可能诚飠地回答我的问题。\n格黎东我试试看。\n苏格拉底请告诉我: 是不是我们在任何情况下都不能容许故意做不正当的事?是不是在某某情况下可做,在别的情况下不许做?是不是像我们以前曾经多次同意,而且现在刚刚说过的那样,在任何情况下做不正当的事都是既不好又不美的?是不是我们以前的那些主张在这几天里都已经全部推翻了?格黎东啊,我们这些上年纪的人是不是没有觉察到,我们的那些严肃的交谈并不比儿童高明?是不是我们说过的全都确定不移,不管人们是否同意?是不是我们必须承受一些比死刑更加重或者比较轻的刑罚?是不是做不正当的事在任何情况下对于做此事的人都不可避免地是邪恶的、可耻的?我们要不要这样说?\n格黎东要\n苏格拉底那就无论如何不能做不正当的事了。\n格黎东当然不能。\n苏格拉底既然根本不能做不正当的事,那就连那个人们所相信的以不正当报不正当也不行吗?\n格黎东看来不行。\n苏格拉底怎么啦，对人做坏事行不行?\n格黎东当然不行，苏格拉底。\n苏格拉底怎么㕸?以坏报坏,像人们所说的那样,是正当的,还是不正当的?\n格黎东当然不正当。\n苏格拉底因为对人做坏事跟做不正当的事是一样的。\n格黎东你说得对。\n苏格拉底那就既不能以坏报坏,也不能对人做不正当的事,不管人家对我们做的什么事。\n## 学习提示\n公元前 399 年，雅典法庭以“不敬神明” 的罪名判处哲学家苏格拉底死刑。判决执行前夕,苏格拉底的朋友格黎东潜入监狱,试图劝说他越狱逃跑。苏格拉底不赞同逃跑，他针对格黎东的建议，抛出了“正道”“道义”“道理”“正当” 等一系列他所坚守的“正义” 理念,层层铺垫,步步设问,深入浅出地闸述了自己唯正义是从的道德信念,说服格黎东放弃劝说自己越狱的努力。学习本文,要把握上述理念的内涵,理解苏格拉底据此提出的观点,探讨他是如何一步一步使格黎东的思路进入自己的逻辑轨道的,从而学习一种既以理服人又生动活泼的劝说艺术。\n苏格拉底将“正当”“道义” 视为绝对的原则,舍生取义，令人感动。但是,永恒的“正义” 真的存在吗?它有没有时代性?是不是一定社会历史条件的产物?不妨像苏格拉底一样追问这些问题,与先贤展开思想的对话,丰富自己的精神世界。\n这里仅节选了苏格拉底长篇论述的序幕和铺垫部分,更多精彩的论辩还在后面，建议课外阅读全篇内容，更完整地把握苏格拉底的论辩逻辑。\n## 兰元研习任务\n一理论对于实践有着重要的指导意义，阅读理论文章，可以给我们多方面的启发和引领。阅读本单元前四篇课文,领会文章的理论价值,完成下列任务。\n1. 四篇课文观点鲜明,论述透彻,思维缜密,语言准确。阅读这类文章,有助于我们丰富思想,发展思维,提升语言运用能力,也有助于我们形成辩证唯物主义的世界观和方法论。请任选一篇课文，选取一个角度（如思想观点、论述方法、思维方式、语言表达)，写一则读后感,谈谈自己阅读重大理论文章的收获。2. 正确而深刻的理论文章对国家进步、社会发展也会产生重大的影响,《实践是检验真理的唯一标准》就是这样一篇具有里程碑意义的文章,在特定历史时期,对人们的思想起到了正本清源的作用。随着改革开放的不断深人，文章的观点又不断得到历史的验证。请联系社会发展实际,或结合其他学科所学,谈谈你对这篇文章核心观点的认识。注意用改革开放以来我国社会发生巨大变化的事实来论证你的观点。\n二《修辞立其诚》强调为文为人要“真”，《怜悯是人的天性》认为人的天性为“善”,《人应当坚持正义》实际上也是强调要真诚。三篇文章都涉及立身处世的原则问题。在充分理解文章主旨的基础上，完成下列研习任务。\n1. 概括三篇文章的主要观点,并说说这些观点之间的联系。结合课文的阅读,联系下列材料和自己的生活经验，谈谈你对人性的理解，或谈谈做人应当遵循的基本原则。\n(1) 唯天下至诚,为能经纶天下之大经,立天下之大本,知天下之化育。(《礼记・中庸》)\n(2) 恻隐之心，人皆有之;羞恶之心,人皆有之;恭敬之心，人皆有之;是非之心，人皆有之。恻隐之心，仁也;羞恶之心，义也；恭敬之心，礼也;是非之心，智也。仁义礼智，非由外铄我也，我固有之也，弗思耳矣。故日：“求则得之，舍则失之。” (《孟子・告子上》)\n(3) 人之性恶，其善者伪也。(《荀子・性恶》)\n2. 苏格拉底拒绝越犷逃跑的态度及其所体现的精神历来广受赞赏,但也有人认为,雅典法庭判处苏格拉底死刑的罪名是“不敬神明”,这种判决是不正义的,苏格拉底欣然接受不正义的判决,这种态度不值得赞赏。你怎样看?为什么?可以根据不同观点组成两个小组展开辩论。\n三运用理性思维深人思考,有理有据地把道理说清楚,是发表言论、阐述见解的基本要求。从下列任务中任选一项完成,并与同学交流。交流前拟一个提纲，列出自己的主要观点和依据;交流过程中注意记录不同意见并加以思考。1. 认识事物时,我们的判断常常会受到一些因素的影响,如笃信古人、权威和书本,听信大多数人的意见等。“自古以来”“著名专家表示”“书上说”“大多数人认为” 等常见说法,就体现了这些影响。围绕这样的短语,延伸思考,充实依据,选取合适的角度，写一篇不少于 800 字的文章，题目自拟。2. 人们在获得一些新的东西时,也有可能失去另一些东西。互联网为人们的生活带来不少便捷,那么人们可能会失去什么呢?就这个问题进行深人思考,写一篇不少于 800 字的文章，题目自拟。\n## 深化理性思考\n1978年，《实践是检验真理的唯一标准》的发表引发了关于真理标准问题的大讨论。这场讨论重新确立了实事求是的马克思主义思想路线，成为拨乱反正和改革开放的思想先导。文章以无所畏惧的勇气、实事求是的精神、简约平易的言说，引导人们理性思考一个时代的大问题。那么如何做到理性思考呢?\n理性思考要透过表象探究被忽略的事实真相,推导事物的发展趋势。我们在论说和阄述观点时，应该在“有理有据” 的基础上更进一步向理性深化，逼近事物的本质。比如，毛泽东的《改造我们的学习》先指出中国共产党二十年来出现的“好现象”，然后退一步说依然存在的缺点,并透过缺点深入分析其危害，进而通过阄述两种对立的观点,提出自己的主张,指明了改造学习的方向,论述一步步深化,道理愈说愈明。\n理性思考要敢于质疑,勇于追问,对事物作出理性的判断。比如“近朱者赤,近墨者黑” 这句话，历来被视为至理名言。而在今天，我们可以进一步推论：对个人成长来说,外因虽然重要,但起决定作用的仍是内因,“近墨者” 如果能有清醒的认识和坚定的意志，则末必会“黑”\n理性思考还要注意提高思维品质,对看似简单的事物作深层思考,不能把问题简单化。如果把事物放在更广阔的背景中去观察、分析,往往就能突破思维定式,深化对问题的认识。论述时应注意㦚证地观察事物,理性地辦别是非曲直;论说不偏激,有分寸,不危言偮所，不号出逼人，留有余地，这样文章才更有说服力。\n## 第二单元\n“天若有情天亦老,人间正道是沧桑。”在苦难深重的旧中国,中国共产党领导人民进行了艰苦卓绝的斗争,以巨大的奉献和牺牲换来了国家的解放、民族的新生。了解这一伟大历史进程,思考中国革命的意义,理解革命文化的精神内涵,可以帮助我们更好地认识历史,把握当下,树立当代中国人的文化自信。\n本单元所选的作品,有的寄托对烈士牺牲的深切哀痛,表达对正义力量的信心;有的展现旧中国劳动人民的苦难，揭示中国革命的意义;有的描绘革命斗争的场景,反映革命志士的高尚品质和人民群众的不解奋斗。\n学习本单元,深刻认识革命历程,激发奋发向上的精神力量;了解纪实作品和虚构作品各自的特点和表现手法,欣赏作家塑造艺术形象的深刻功力和富有个性的创作风格。\n# 记念刘和珍君\n鲁迅\n中华民国十五年 ${ }^{(2}$ 三月二十五日,就是国立北京女子师范大学为十八日在段祺瑞执政府 ${ }^{3}$ 前遇害的刘和珍杨德群两君开追悼会的那一天,我独在礼堂外徘徊,遇见程君,前来问我道,“先生可曾为刘和珍写了一点什么没有?” 我说“没有”。她就正告我,“先生还是写一点罢;刘和珍生前就很爱看先生的文章。”\n这是我知道的,凡我所编辑的期刊,大概是因为往往有始无终之故罢,销行一向就甚为寥落,然而在这样的生活艰难中,毅然预定了《莽原》『 全年的就有她。我也早觉得有写一点东西的必要了,这虽然于死者毫不相干,但在生者,却大抵只能如此而已。倘使我能够相信真有所谓“在天之灵”,那自然可以得到更大的安慰,一但是,现在,却只能如此而已。\n可是我实在无话可说。我只觉得所住的并非人间。四十多个青年的血,洋溢在我的周围,使我艰于呼吸视听,那里 ${ }^{8}$ 还能有什么言语?长歌当哭 ${ }^{\\odot}$,是必须在痛定之后的。而此后几个所谓学者文人的阴险的论调 $^{(1)}$,尤使我觉得悲哀。我已经出离 ${ }^{(2}$ 愤怒了。我将深味 ${ }^{3}$ 这非人间的浓黑的悲凉;以我的最大哀痛显示于非人间,使它们快意于我的苦痛,就将这作为后死者的菲薄的祭品,奉献于逝者的灵前。\n(1) 选自《华盖集续编》(《鲁迅全集》第三卷，人民文学出版社2005年版)。记念,现在写作“纪念”。1926年 3 月，奉系军阀在日本帝国主义支持下进兵关内,冯玉祥率领的国民军与之作战。日本帝国主义公开援助奉军,派军舰驶人大沽口，炮击国民军。国民军开炮还击。日本帝国主义纠合英、美、法、意、荷、比、西等国驻北京公使,借口维护八国联军人侵时与清政府签订的《辛丑条约》,提出种种无理条件,并且在天津附近集结各国军队,准备武力进攻。3 月 18 日，北京各界民众为了反对帝国主义侵犯我国主权,在天安门前集会抗议,会后到执政府前请愿。段祺瑞竟命令卫兵向请愿群众开枪,并用大刀铁棍追打砍杀,打死打伤二百余人,制造了“三一八” 惨案。刘和珍等都是在当时遇害的。刘和珍 (1904一1926),江西南昌人,北京女子师范大学英文系学生,学生自治会主席。(2) [中华民国十五年]1926年。\n(3) [段祺瑞执政府 ] 1924年第二次“直奉战争”,直系军阀失败,奉系军阀推段祺瑞为北洋政府临时执政。段祺瑞（1865一1936),北洋军阀皖系首领，曾经几度把持北洋军阀的中央政权,1926年4月被冯玉祥驱逐下台。\n(4) 〔杨德群 ( 1902一1926)〕湖南湘阴人,北京女子师范大学国文系预科学生。\n(5) [程君 (1902一?) ] 指程毅志,湖北孝感人,北京女子师范大学教育系学生。\n(6) [寥落〕稀少。\n(7) [《莽原》]鲁迅编辑的一种文艺刊物。\n(8) [那里〕现在写作“哪里”\n(9) [长歌当 (dàng ) 哭〕意思是用写文章来当作哭泣。长歌,引吭高歌,这里指写文章。当,当作。\n真的猛士,敢于直面惨淡的人生,敢于正视淋漓的鲜血。这是怎样的哀痛者和幸福者?然而造化又常常为庸人设计,以时间的流驶,来洗涤旧迹,仅使留下淡红的血色和微漠的悲哀。在这淡红的血色和微漠的悲哀中,又给人暂得偷生,维持着这似人非人的世界。我不知道这样的世界何时是一个尽头!\n我们还在这样的世上活着;我也早觉得有写一点东西的必要了。离三月十八日也已有两星期,忘却的救主快要降临了罢 ${ }^{8}$,我正有写一点东西的必要了。\n## 三\n在四十余被害的青年之中,刘和珍君是我的学生。学生云者,我向来这样想,这样说,现在却觉得有些踌躇了,我应该对她奉献我的悲哀与尊敬。她不是“苟活到现在的我” 的学生,是为了中国而死的中国的青年。\n她的姓名第一次为我所见,是在去年夏初杨荫榆女士做女子师范大学校长,开除校中六个学生自治会职员的时候。其中的一个就是她;但是我不认识。直到后来,也许已经是刘百昭率领男女武将,强拖出校之后了,才有人指着一个学生告诉我，说: 这就是刘和珍。其时我才能将姓名和实体联合起来，心中却暗自诧异。我平素想，能够不为势利所屈，反抗一广有羽翼 ${ }^{[}$的校长的学生,无论如何,总该是有些桀骜 ${ }^{3}$ 锋利的，但她却常常微笑着，态度很温和。待到偏安于宗帽胡同，赁屋授课之后，她才始来听我的讲义，于是见面的回数就较多了,也还是始终微笑着,态度很温和。待到学校恢复旧观,往日的教职员以为责任已尽,准备陆续引退的时候，我才见她虑及母校前途，黯然至于泣下。此后似乎就不相见。总之,在我的记忆上,那一次就是永别了。\n(1) [几个所谓学者文人的阴险的论调]指林学衡、陈源等人的言论。林学衡 1926 年 3 月 20 日在《晨报》上发表《为青年流血问题敬告全国国民》一文，诬称爱国青年“激于意气，挺 ( 铤) 而走险,乃陷人奸人居间利用之殼中”，指责请愿领导者“驱千百珍贵青年为孤注一郑 $\\cdots \\cdots \\cdots$ 必欲置千百珍贵青年于死地”。陈源在 1926年 3 月 27 日出版的《现代评论》上发表了一篇评论“三一八” 惨案的《闲话》,诬荗遇害的爱国学生“莫名其妙”“没有审判力”，因而盲目地被人引人“死地”,并且把这次惨案的责任推到他所说的“民众领袖” 身上,说他们“犯了故意引人去死地的嫌疑”。\n(2) [出离]超出。(3) [深味〕深深地体会。\n(4) [菲薄〕微薄。\n(5) [直面惨淡的人生] 面对反动派统治下悲惨淒凉的黑暗现实。“直面” 和下句的“正视”,都表示正面注视、决不回避的意思。\n(6) [造化〕指自然界。\n(7) [微漠]依稀，淡薄。\n(8) [忘却的救主快要降临了罢] 这是讽刺的说法,意思是，有些人快要忘记这件事了吧。\n(9) [杨荫榆 (1884一1938)] 江苏无锡人。1924年起任北京女子师范大学校长,以封建家长作风治校,阻挠学生运动,引起师生强烈抗争,后被免职。1938 年被侵华日军杀害。\n刘和珍\n四\n我在十八日早晨，才知道上午有群众向执政府请愿的事;下午便得到㢦耗，说卫队居然开枪，死伤至数百人，而刘和珍君即在遇害者之列。但我对于这些传说,竟至于颇为怀疑。我向来是不惮以最坏的恶意，来推测中国人的，然而我还不料，也不信竟会下劣凶残到这地步。况且始终微笑着的和䔽的刘和珍君,更何至于无端在府门前喋血呢?\n然而即日证明是事实了，作证的便是她自己的尸骸。还有一具，是杨德群君的。而且又证明着这不但是杀害,简直是虐杀,因为身体上还有棍棒的伤痕。\n但段政府就有令，说她们是“暴徒”！\n但接着就有流言，说她们是受人利用的。\n惨象，已使我目不忍视了；流言，尤使我耳不忍闻。我还有什么话可说呢?我懂得衰亡民族之所以默无声息的缘由了。沉默呵，沉默呵！不在沉默中爆发，就在沉默中灭亡。\n(1) [刘百昭率领男女武将,强拖出校] 北京女子师范大学学生反对校长杨荫榆,教育总长章士钊派亲信刘百昭雇人殴打学生,并把学生强行拖出学校。刘百昭，当时任教育部专门教育司司长兼北京艺术专门学校校长。\n(2) [广有羽翼]到处都有帮凶。羽翼，指党羽、帮凶。\n(3) [桀䔩 ( ào )] 形容性情倔强。\n(4) [偏安于宗帽胡同,赁屋授课]反对杨荫榆的北京女子师范大学学生被赶出学校后,在西城宗帽胡同租侦房屋作为临时校舍,于 1925 年 9 月 21 日开学。当时鲁迅和部分教师曾去义务授课，表示支持。偏安,这里的意思是被迫离开原来的地方,暂居另处。赁，租用。\n(5) [学校恢复旧观]指 1925 年 11 月 30 日北京女子师范大学迁回原址,宣告复校\n(6) [引退]退避\n(7) [喋 ( dié ) 血]形容杀人多而血流遍地。喋，借作“蹀”，踏、踩\n但是,我还有要说的话。\n我没有亲见;听说,她,刘和珍君,那时是欣然前往的。自然,请愿而已,稍有人心者,谁也不会料到有这样的罗网。但竟在执政府前中弹了,从背部人,斜穿心肺,已是致命的创伤,只是没有便死。同去的张静淑 ${ }^{2}$ 君想扶起她,中了四弹,其一是手枪,立仆 ${ }^{3}$;同去的杨德群君又想去扶起她,也被击,弹从左肩人,穿胸偏右出,也立仆。但她还能坐起来,一个兵在她头部及胸部猛击两棍,于是死掉了。\n始终微笑的和葛的刘和珍君确是死掉了,这是真的,有她自己的尸骸为证;沉勇而友爱的杨德群君也死掉了,有她自己的尸骸为证;只有一样沉勇而友爱的张静淑君还在医院里呻吟。当三个女子从容地转辗于文明人所发明的枪弹的赞射中的时候,这是怎样的一个惊心动魄的伟大呵!中国军人的屠戮妇婴的伟绩,八国联军的惩创学生的武功,不幸全被这几缕血痕抺杀了。\n但是中外的杀人者却居然昂起头来,不知道个个脸上有着血污 $\\cdots \\cdots$\n## 六\n时间永是流驶，街市依旧太平，有限的几个生命,在中国是不算什么的,至多,不过供无恶意的闲人 ${ }^{\\odot}$ 以饭后的谈资,或者给有恶意的闲人作“流言” 的种子。至于此外的深的意义,我总觉得很寥寥,因为这实在不过是徒手的请愿。人类的血战前行的历史 ${ }^{8}$,正如煤的形成,当时用大量的木材,结果却只是一小块,但请愿是不在其中的 ${ }^{\\odot}$,更何况是徒手。\n(1) [这样的罗网〕 鲁迅在《可惨与可笑》一文中指出:“三月十八日的惨杀事件,在事后看来,分明是政府布成的罗网，$\\cdots . . . ”$ 在《空谈》一文中指出:“四十七个男女青年的生命,完全是被骗去的,简直是诱杀。”\n(2) 〔张静淑 (1902-1978) 〕 湖南长沙人，北京女子师范大学教育系学生。受伤后经医治,幸得不死。\n(3) [立仆 ( pū)]立刻倒下。\n(4) 沉勇〕沉着而勇敢。(5) 惩创〕惩罚，惩治。\n(6) [无恶意的闲人] 指一般庸俗的市民\n(7) [有恶意的闲人] 指林学衡、陈源等人。\n(8) [人类的血战前行的历史]人类社会在流血斗争中发展的历史\n(9) [但请愿是不在其中的〕为了积聚革命的力量,以有限的代价去换取更大的胜利,鲁迅是不主张采用向反动派请愿这种斗争方式的。参看他在写《记念刘和珍君》后第二天写的《空谈》一文。\n然而既然有了血痕了,当然不觉要扩大。至少,也当浸渍了亲族,师友,爱人的心，纵使时光流驶,洗成绯红，也会在微漠的悲哀中永存微笑的和蔼的旧影。陶潜说过，“亲戚或余悲，他人亦已歌，死去何所道，托体同山阿 ${ }^{11}$。”倘能如此，这也就够了。\n## 七\n我已经说过：我向来是不惮以最坏的恶意来推测中国人的。但这回却很有几点出于我的意外。一是当局者竟会这样地凶残,一是流言家竟至如此之下劣,一是中国的女性临难竟能如是之从容。\n我目睹中国女子的办事,是始于去年的,虽然是少数,但看那干练坚决,百折不回的气概,曾经屡次为之感叹。至于这一回在弹雨中互相救助,虽殒身不恤 ${ }^{2}$ 的事实,则更足为中国女子的勇毅,虽遭阴谋秘计,压抑至数千年,而终于没有消亡的明证了。倘要寻求这一次死伤者对于将来的意义，意义就在此罢。\n苟活者在淡红的血色中,会依稀看见微茫的希望;真的猛士,将更奋然而前行。\n呜呼，我说不出话，但以此记念刘和珍君！\n四月一日。\n（1）〔亲戚或余悲……托体同山阿（ē）〕语出晋陶渊明\n诗《挽歌》(其三)。山阿,山陵。鲁迅在这里引用这首诗,有“青山埋忠骨” 之意,寄托了愿死者与青山同在的深挚感情。\n(2) [殒 ( yǔn) 身不恤了牺牲生命也在所不惜。殒，死亡。恤，顾虑\n# 为了忘却的记念 ${ }^{a}$\n鲁迅\n我早已想写一点文字,来记念几个青年的作家。这并非为了别的,只因为两年以来,悲愤总时时来袭击我的心,至今没有停止,我很想借此算是竦身 ${ }^{2}$ 一摇,将悲哀摆脱,给自己轻松一下,照直说,就是我倒要将他们忘却了。\n两年前的此时,即一九三一年的二月七日夜或八日晨,是我们的五个青年作家 ${ }^{3}$ 同时遇害的时候。当时上海的报章都不敢载这件事,或者也许是不愿,或不屑载这件事,只在《文艺新闻》龶 上有一点隐约其辞的文章 ${ }^{(5)}$。那第十一期（五月二十五日 ) 里，有一篇林莽先生作的《白莽印象记》，中间说：\n“他做了好些诗，又译过匈牙利诗人彼得斐 ${ }^{(7)}$ 的几首诗，当时的《奔流》${ }^{8}$ 的编辑者鲁迅接到了他的投稿,便来信要和他会面,但他却是不愿见名人的人，结果是鲁迅自己跑来找他,竭力鼓励他作文学的工作,但他终于不能坐在亭子间里写,又去跑他的路 ${ }^{9}$ 了。不久，他又一次的被了捕\n(1) 选自《南腔北调集》(《鲁迅全集》第四卷，人民文学出版社2005年版）。土地革命战争时期，国民党反动派配合反革命的军事“围剿”,疯狂地进行反革命的文化“围剿”。他们一方面利用反动文人对抗革命文艺运动，一方面大肆逮捕、拘禁、秘密杀害革命作家。1931年 1月 17 日,柔石等五位革命青年作家被捕;同年 2 月 7日，被秘密杀害于国民党反动派设在上海龙华的特务机关淞沪警备司令部。鲁迅当时发表了《中国无产阶级革命文学和前驱的血》《黑暗中国的文艺界的现状》等文章,深刻揭露国民党反动派的罪行。1933年2月7-8日,在烈士遇难两周年的日子里，鲁迅又写了这篇纪念文章。\n(2) [竦 (sǒng) 身]身体向上佴。\n(3) [五个青年作家]指本文所说的五位革命作家白莽、柔石、冯铿、李伟森和胡也频。白莽（19091931 )，又名殷夫，原名徐祖华，浙江象山人。柔石 (1902-1931)，原名赵平复，浙江宁海人。冯钯 ( 1907-1931),原名冯岭梅,广东潮州人。李伟森（1903一1931），原名李国纬，又名李求实，湖北武昌人。胡也频（1903-1931），福建福州人。他们都是中国共产党领导的中国左翼作家联盟（简称“左联”) 成员。\n(4) [《文艺新闻》]一种综合性文艺周刊。1931年在上海创刊，同年 5 月起接受“左联” 的领导。\n(5) [隐约其辞的文章〕指《文艺新闻》第三号 ( 1931 年 3 月 30 日）登载的以《在地狱或人世的作家?》为题的文章。这篇文章以读者致编者信的形式,首先透露了白莽等人被捕遇害的消息。\n(6) [林莽]即楼适夷 (1905-2001),浙江余姚人,作家、翻译家。当时是“左联” 成员。\n(7) 彼得斐 (1823-1849)〕 现在译作“裴多菲”,匈牙利诗人。他积极参加反对专制主义的政治活动。1849年在保卫祖国、抵抗奥地利和沙皇俄国侵略的战争中牺牲\n88 [《奔流》] 鲁迅、郁达夫主编的一种文艺刊物。\n(9) 跑他的路〕暗指去做革命工作。\n这里所说的我们的事情其实是不确的。白莽并没有这么高慢 ${ }^{11}$，他曾经到过我的寓所来，但也不是因为我要求和他会面；我也没有这么高慢,对于一位素不相识的投稿者,会轻率的写信去叫他。我们相见的原因很平常,那时他所投的是从德文译出的《彼得斐传》,我就发信去讨原文，原文是载在诗集前面的，邮寄不便，他就亲自送来了。看去是一个二十多岁的青年,面貌很端正,颜色是黑黑的,当时的谈话我已经忘却，只记得他自说姓徐，象山人；我问他为什么代你收信的女士是这么一个怪名字 ( 怎么怪法,现在也忘却了),他说她就喜欢起得这么怪,罗曼谛克 ${ }^{2}$，自己也有些和她不大对劲了。就只剩了这一点。\n夜里，我将译文和原文粗粗的对了一遍,知道除几处误译之外，还有一个故意的曲译。他像是不喜欢“国民诗人”这个字的,都改成“民众诗人”了。第二天又接到他一封来信，说很悔和我相见，他的话多，我的话少,又冷,好像受了一种威压似的。我便写一封回信去解释,说初次相会,说话不多,也是人之常情,并且告诉他不应该由自己的爱憎,将原文改变。因为他的原书留在我这里了,就将我所藏的两本集子送给他,问他可能再译几首诗,以供读者的参看。他果然译了几首,自己拿来了,我们就谈得比第一回多一些。这传和诗,后来就都登在《奔流》第二卷第五本，即最末的一本里。\n我们第三次相见,我记得是在一个热天。有人打门了，我去开门时，来的就是白莽，却穿着一件厚棉袍，汗流满面，彼此都不禁失笑。这时他才告诉我他是一个革命者,刚由被捕而释出,衣服和书籍全被没收了,连我送他的那两本;身上的袍子是从朋友那里借来的,没有夹衫,而必须穿长衣,所以只好这么出汗。我想,这大约就是林莽先生说的“又一次的被了捕”的那一次了。\n我很欣幸他的得释，就赶紧付给稿费，使他可以买一件夹衫，但一面又很为我的那两本书痛惜：落在捕房的手里,真是明珠投暗了。那两本书,原是极平常的，一本散文，一本诗集，据德文译者说，这是他搜集起来的，虽在匈牙利本国，也还没有这么完全的本子，然而印在《莱克朗氏万有文库》》³ ( Reclam’s Universal-Bibliothek ) 中，倘在德国，就随处可得，也值不到一元钱。不过在我是一种宝贝，因为这是三十年前,正当我热爱彼得斐的时候,特地托丸善书店 ${ }^{(4)}$ 从德国去买来的,那时还恐怕因为书极便宜,店员不肯经手,开口时非常惴惴。后来大抵带在身边,只是情随事迁,已没有翻译的意思了,这回便决计送给这也如我的那时一样,热爱彼得斐的诗的青年,算是给它寻得了一个好着落。所以还郑重其事,托柔石亲自送去的。谁料竟会落在“三道头 ” 之类的手里的呢，这岂不冤枉!\n(1) [高慢]高傲自负,轻视他人。\n(2) [罗曼谛克] 英文 romantic 的音译,即浪漫,这里有富于幻想、喜欢新奇的意味。(3) [《莱克朗氏万有文库》]德国莱克朗氏书店 1867 年开始出版的文学从书。\n(4) [丸善书店] 日本东京一家出售西文书籍的书店。\n二\n我的决不邀投稿者相见,其实也并不完全因为谦虚,其中含着省事的分子也不少。由于历来的经验,我知道青年们,尤其是文学青年们,十之九是感觉很敏,自尊心也很旺盛的,一不小心,极容易得到误解,所以倒是故意回避的时候多。见面尚且怕,更不必说敢有托付了。但那时我在上海,也有一个惟一的不但敢于随便谈笑,而且还敢于托他办点私事的人，那就是送书去给白莽的柔石。\n我和柔石最初的相见,不知道是何时,在那里。他仿佛说过,曾在北京听过我的讲义,那么,当在八九年之前了。我也忘记了在上海怎么来往起来,总之,他那时住在景云里,离我的寓所不过四五家门面,不知怎么一来,就来往起来了。大约最初的一回他就告诉我是姓赵,名平复。但他又曾谈起他家乡的豪绅的气焰之盛,说是有一个绅士,以为他的名字好,要给儿子用,叫他不要用这名字了。所以我疑心他的原名是“平福”,平稳而有福,才正中乡绅的意,对于“复” 字却末必有这么热心。他的家乡,是台州的宁海 ${ }^{2}$,这只要一看他那台州式的硬气就知道,而且颇有点迂，有时会令我忽而想到方孝擩 ${ }^{3}$,觉得好像也有些这模样的。\n他㧶在寓里弄文学,也创作,也翻译,我们往来了许多日,说得投合起来了,于是另外约定了几个同意的青年,设立朝华社。目的是在绍介东欧和北欧的文学,输人外国的版画,因为我们都以为应该来扶植一点刚健质朴的文艺。接着就印《朝花旬刊》,印《近代世界短篇小说集》,印《艺苑朝华》,算都在循着这条线,只有其中的一本《蕗谷虹儿画选》向,是为了扫荡上海滩上的“艺术家”，即戳穿叶灵凤 ${ }^{(1}$ 这纸老虎而印的。\n(1) [三道头]指当时上海公共租界里的巡官。其制服袖上缀有三道倒人字形标志,故称。\n(2) [台 (tāi) 州的宁海]宁海在清代属台州府,因此作者按照旧习惯说“台州的宁海”。\n(3) [方孝擩 (1357-1402)] 字希直,一字希古,浙江宁海人,明建文帝朱允炆时的侍讲学士、文学博士。建文四年 (1402),建文帝的叔父燕王朱棣起兵攻陷南京,自立为帝 (即永乐帝),命他起草即位诏书;他坚决不从，遂遭杀害,被灭十族。\n(4) [朝华社] 又称“朝花社”,由鲁迅发起和领导的新文学社团。1928 年秋在上海成立,主要成员有柔石、许广平等。\n(5) [《艺苑朝华》] 朝华社出版的美术丛刊，鲁迅、柔石编。\n(6) [《蕗 (lù) 谷虹儿画选》] 鲁迅选编,并作《小引》。《小引》后来收人《集外集拾遗》。蕗谷虹儿 (1898-1979)，日本画家、诗人。\n然而柔石自己没有钱,他借了二百多块钱来做印本。除买纸之外,大部分的稿子和杂务都是归他做,如跑印刷局,制图,校字之类。可是往往不如意,说起来波着眉头。看他旧作品,都很有悲观的气息,但实际上并不然,他相信人们是好的。我有时谈到人会怎样的骗人,怎样的卖友,怎样的吮血,他就前额亮晶晶的,惊疑地圆睁了近视的眼睛,抗\n议道，“会这样的么？——不至于此罢？……”\n不过朝华社不久就倒闭了,我也不想说清其中的原因,总之是柔石的理想的头,先碰了一个大钉子,力气固然白化 ${ }^{(2)}$,此外还得去借一百块钱来付纸账。后来他对于我那“人心惟危 ${ }^{3}$ ” 说的怀疑减少了,有时\n也叹息道，“真会这样的么？……”但是，他仍然相信人们是好的。\n他于是一面将自己所应得的朝华社的残书送到明日书店和光华书局去,希望还能够收回几文钱,一面就拼命的译书,准备还借款,这就是卖给商务印书馆的《丹麦短篇小说集》和戈理基作的长篇小说《阿尔泰莫诺夫之事业》。但我想,这些译稿,也许去年已被兵火烧掉了。\n他的迂渐渐的改变起来,终于也敢和女性的同乡或朋友一同去走路了,但那距离,却至少总有三四尺的。这方法很不好,有时我在路上遇见他,只要在相距三四尺前后或左右有一个年青漂亮的女人,我便会疑心就是他的朋友。但他和我一同走路的时候,可就走得近了,简直是扶住我,因为怕我被汽车或电车撞死;我这面也为他近视而又要照顾别人担心,大家都苍皇失措的愁一路,所以倘不是万不得已,我是不大和他一同出去的,我实在看得他吃力,因而自己也吃力。\n无论从旧道德,从新道德,只要是损己利人的,他就挑选上,自己背起来。\n他终于决定地改变了,有一回,曾经明白的告诉我,此后应该转换作品的内容和形式。我说: 这怕难罢,譬如使惯了刀的,这回要他要棍,怎么能行呢?他简洁的答道：只要学起来!\n他说的并不是空话,真也在从新学起来了,其时他曾经带了一个朋友来访我,那就是冯钯女士。谈了一些天,我对于她终于很隔膜,我疑心她有点罗曼谛克,急于事功 ${ }^{(1)}$;我又疑心柔石的近来要做大部的小说,是发源于她的主张的。但我又疑心我自己,也许是柔石的先前的斩钉截铁的回答,正中了我那其实是偷濑的主张的伤疤,所以不自觉地迁怒到她身上去了。—一我其实也并不比我所怕见的神经过敏而自尊的文学青年高明。\n(1)〔叶灵凤 ( 1905-1975) 〕原名叶蕴璞，江苏南京人,作家、藏书家。他当时有一些画作模仿蕗谷虹儿的作品，被鲁迅讽刺为“活剥蕗谷虹儿”。\n(2) [化] 同“花”。\n(3)[人心惟危]语出《尚书 $\\cdot 大$ 大禹谟》。指人心险恶，难以揣测。(4) [戈理基] 现在译作“高尔基”。\n(5) [兵火〕指 1932 年 1 月 28 日日本帝国主义进犯上海闸北。当时商务印书馆遭到车炸，大量书稿和藏书被毁，所以鲁迅有译稿被烧的揣测。\n（6)苍皇]现在写作“仓皇”。\n她的体质是弱的，也并不美丽。\n$\\equiv$\n直到左翼作家联盟成立之后,我才知道我所认识的白莽,就是在《拓荒者》²做诗的殷夫。有一次大会时,我便带了一本德译的,一个美国的新闻记者所做的中国游记 ${ }^{3}$ 去送他,这不过以为他可以由此练习德文,另外并无深意。然而他没有来。我只得又托了柔石。\n但不久,他们竟一同被捕,我的那一本书,又被没收,落在“三道头”之类的手里了。\n四\n明日书店要出一种期刊,请柔石去做编辑,他答应了;书店还想印我的译著,托他来问版税的办法,我便将我和北新书局所订的合同,抄了一份交给他,他向衣袋里一塞,勿匈的走了。其时是一九三一年一月十六日的夜间,而不料这一去,竟就是我和他相见的末一回,竟就是我们的永诀。\n第二天，他就在一个会场上被捕了，衣袋里还藏着我那印书的合同,听说官厅因此正在找寻我。印书的合同,是明明白白的,但我不愿意到那些不明不白的地方去辩解。记得《说岳全传》里讲过一个高僧,当追捕的差役刚到寺门之前,他就“坐化” 了,还留下什么“何立从东来,我向西方走” 的偈子。这是奴隶所幻想的脱离苦海的惟一的好方法,“剑侠” 盼不到,最自在的惟此而已。我不是高僧,没有涅槃 ${ }^{11}$ 的自由，却还有生之留恋，我于是就逃走 ${ }^{2}$。\n(1)〔急于事功〕做事急于求成。\n(2) [《拓荒者》]“左联” 领导的文艺刊物。\n(3) 一本德译的,一个美国的新闻记者所做的中国游记 ] 即美国记者安娜 - 路易斯 - 斯特朗所著的《中国纪行》,1928年新德意志社出版。鲁迅于 1930 年 12 月 2 日购得，次年 1 月 15 日赠予白莽。\n（4）〔《说岳全传》……偈（jì）子〕清代小说《说岳全\n传》里讲,镇江金山寺道悦和尚同情岳飞,反对秦桧,秦桧就派差役何立去抓他。当时他正在寺内讲经,一见何立,念了一个偈子就坐化了。坐化,佛教徒盘膝端坐,安然而逝。偈子,佛经中的唱词,也泛指佛教徒隽永的诗句或言辞。\n这一夜,我烧掉了朋友们的旧信札,就和女人抱着孩子走在一个客栈里。不几天,即听得外面纷纷传我被捕,或是被杀了,柔石的消息却很少。有的说,他曾经被巡捕带到明日书店里,问是否是编辑;有的说,他曾经被巡捕带往北新书局去,问是否是柔石,手上上了铐,可见案情是重的。但怎样的案情,却谁也不明白。\n他在囚系 ${ }^{3}$ 中,我见过两次他写给同乡 ${ }^{(1)}$ 的信,第一回是这样的-\n“我与三十五位同犯 ( 七个女的) 于昨日到龙华。并于昨夜上了镣，开政治犯从末上镣之纪录。此案累及太大，我一时恐难出狱,书店事望兄为我代办之。现亦好,且跟殷夫兄学德文,此事可告周先生;望周先生勿念,我等末受刑。捕房和公安局，几次问周先生地址，但我那里知道。诸望勿念。祝好!\n赵少雄一月二十四日。”\n以上正面。\n“洋铁饭砣，要二三只\n如不能见面，可将东西\n望转交赵少雄”\n以上背面。\n他的心情并末改变,想学德文,更加努力；也仍在记念我,像在马路上行走时候一般。但他信里有些话是错误的,政治犯而上镣,并非从他们开始,但他向来看得官场还太高,以为文明至今,到他们才开始了严酷。其实是不然的。果然,第二封信就很不同,措词非常惨苦,且说冯女士的面目都浮肿了,可惜我没有抄下这封信。其时传说也更加纷繁,说他可以赎出的也有,说他已经解往南京的也有,毫无确信;而用函电来探问我的消息的也多起来,连母亲在北京也急得生病了,我只得一一发信去更正，这样的大约有二十天。\n(1) 涅槃 (nièpán )]佛教用语,梵文音译,意为寂灭、解脱等。后人称高僧逝世为“涅槃”。\n(2) [我于是就逃走]柔石被捕后，鲁迅于 1931 年 1 月 20 日携家属避居黄陆路花园庄，2 月 28 日回寓。\n(3)〔系〕监禁 (4) [同乡]指王育和 $(1903-1971)$,浙江宁海人,曾任宁海中学教员。当时是上海沙逊大厦瑞商永昌洋行的职员。柔石在狱中通过送饭人带信给他,由他送周建人转给鲁迅\n天气愈冷了,我不知道柔石在那里有被裖不?我们是有的。洋铁碗可曾收到了没有?$\\cdots \\cdots$ 但忽然得到一个可靠的消息,说柔石和其他二十三人，已于二月七日夜或八日晨,在龙华警备司令部被枪毙了，他的身上中了十弹。\n原来如此！$\\cdots \\cdots$\n在一个深夜里,我站在客栈的院子中，周围是堆着的破烛的什物;人们都睡觉了,连我的女人和孩子。我沉重的感到我失掉了很好的朋友,中国失掉了很好的青年,我在悲愤中沉静下去了,然而积习却从沉静中抬起头来，凑成了这样的几句：\n惯于长夜过春时,挈妇将雏\n梦里依稀兹母泪,城头变幻大王旗 ${ }^{2}$。\n忍看朋辈成新鬼，怒向刀丛觅小诗。\n吟罢低眉无写处，月光如水照缁衣 ${ }^{3}$。\n但末二句，后来不确了，我终于将这写给了一个日本的歌人 ${ }^{4}$。\n可是在中国,那时是确无写处的,禁锢得比罐头还严密。我记得柔石在年底曾回故乡,住了好些时,到上海后很受朋友的责备。他悲愤的对我说,他的母亲双眼已经失明了,要他多住几天,他怎么能够就走呢?我知道这失明的母亲的眷眷的心，柔石的拳拳的心。当《北斗》》${ }^{(5}$ 创刊时,我就想写一点关于柔石的文章,然而不能够,只得选了一幅珂勒惠支 (Käthe Kollwitz ) 夫人的木刻,名曰《牺牲》,是一个母亲悲哀地献出她的儿子去的,算是只有我一个人心里知道的柔石的记念。\n牺牲 (木刻) [德 ] 珂勒惠支作\n内山书店寄给她。\n(5) [《北斗》]“左联” 的机关刊物之一。\n(6) [珂勒惠支 (Käthe Kollwitz) 夫人 (1867—1945)] 德国版画家、雕塑家。她的作品大多以工农的苦难生活和革命斗争为内容。“左联”五烈士遇害时,她和世界进步文艺家联名提出抗议。希特勒登台后,禁止她的作品出版和展出。鲁迅是第一个把珂勒惠支的版画介绍到中国的人。\n同时被难的四个青年文学家之中,李伟森我没有会见过,胡也频在上海也只见过一次面,谈了几句天。较熟的要算白莽,即殷夫了,他曾经和我通过信,投过稿,但现在寻起来,一无所得,想必是十七那夜统统烧掉了,那时我还没有知道被捕的也有白莽。然而那本《彼得斐诗集》却在的,翻了一遍,也没有什么,只在一首《Wahlspruch》( 格言) 的旁边，有钢笔写的四行译文道:\n“生命诚宝贵，\n爱情价更高;\n若为自由故，\n二者皆可抛！\n又在第二叶上,写着“徐培根 ${ }^{2}$ 三个字,我疑心这是他的真姓名。\n五\n前年的今日,我避在客栈里,他们却是走向刑场了;去年的今日，我在炮声中逃在英租界,他们则早已埋在不知那里的地下了;今年的今日,我才坐在旧寓里,人们都睡觉了,连我的女人和孩子。我又沉重的感到我失掉了很好的朋友,中国失掉了很好的青年,我在悲愤中沉静下去了，不料积习又从沉静中抬起头来,写下了以上那些字。\n要写下去,在中国的现在,还是没有写处的。年青时读向子期 ${ }^{3}$《思旧赋》,很怪他为什么只有寥寥的几行,刚开头却又敝了尾。然而,现在我懂得了。\n不是年青的为年老的写记念,而在这三十年中，却使我目睹许多青年的血,层层淤积起来,将我埋得不能呼吸,我只能用这样的笔墨,写几句文章,算是从泥土中挖一个小孔,自己延口残喘,这是怎样的世界呢。夜正长,路也正长,我不如忘却,不说的好罢。但我知道,即使不是我，将来总会有记起他们，再说他们的时候的。$\\cdots \\cdots$\n(1) [被难 ( nàn )] 遇难。\n(2) [徐培根 (1895-1991)]白莽的长兄,曾任国民党政府的航空署长。\n(3) [ 向子期] 即向秀 (约 227-272),字子期,河内怀县 ( 今河南武陟 ) 人,魏晋时期文学家,“竹林七贤”之一。他的好友嵇康、吕安被司马昭杀害后,他很悲痛,写了一篇《思旧赋》来纪念他们。由于当时司马氏的高压，向秀不能直书其事来表达自己的哀思,所以文章写得简短而隐晦,全文只有 156字。\n二月七一一八日。\n## 学习提示\n《记念刘和珍君》和《为了忘却的记念》都是以写人记事为主的纪念性散文。前者赞扬以刘和珍为代表的“为了中国而死的中国的青年”,后者感叹白莽、柔石等人的牺牲使“中国失掉了很好的青年”,两篇文章都表达了对青年革命烈士的哀悼和对反动势力的痛恨。\n《记念刘和珍君》“一字一泪,是用血泪写出了心坎里的哀痛,表达了革命者至情的文字” ( 许广平《女师大风潮与“三一八” 惨案》)。学习时,要注意概括刘和珍的有关事迹,梳理本文的情感发展脉络,体会鲁迅在字里行间表达的“至情”,以及对烈士牺牲意义的理性思考。文中很多语句值得反复品味,比如作者一方面说“我也早觉得有写一点东西的必要了”,另一方面又说“可是我实在无话可说”;又如“真的猛士,敢于直面惨淡的人生,敢于正视淋漓的鲜血”“不在沉默中爆发,就在沉默中灭亡” 等。这些都是理解本文思想与情感的切入点。\n《为了忘却的记念》为纪念“左联” 五烈士而作,重点回忆了白莽和柔石。作者选取一些看似零碎却很能表现人物性格的小事,勾勒出两位烈士的崇高形象。文中的议论和抒情文字也非常精辟、感人,阅读时要注意感受其表达效果。“惯于长夜过春时”一诗,感情深贽沉痛,与文中一些内容相互印证,不妨反复诵读,深入体会。\n两篇文章有许多可以比较之处：比如二者都提到了“忘却”,前者以讽刺的口吻说“忘却的救主快要降临了罢”,后者则说“我不如忘却,不说的好罢”;又如二者都带有很强的抒情性,但前者的抒情直露显䆟、汪洋恣肆,后者则使用了不少曲折隐䀲的笔法。这些都值得深入探究。\n## 包身工\n## 夏衍\n已经是旧历四月中旬了,上午四点过一刻,晓星才从慢慢地推移着的淡云里面消去,蜂房般的格子铺里的生物已经在蠕动了。\n“拆铺啦！起来！”穿着一身和时节不相称的拷绸衫裤的男子,像生气似的呼喊,“芦柴棒,去烧火！还躺着,猪猡 $3!”$\n七尺阔、十二尺深的工房楼下，横七坚八地躺满了十六七个“猪猡”。跟着这种有威势的喊声,在充满了汗臭、粪臭和湿气的空气里面,她们很快地就像被搅动了的蜂窝一般骚动起来。打呵欠,叹气,寻衣服,穿错了别人的鞋子,胡乱地踏在别人身上,叫喊,在离开别人头部不到一尺的马桶上很响地小便。成人期女孩所共有的害羞的感觉,在这些被叫作“猪猡” 的生物中间,已经很迟针了。半裸体地起来开门,拎着裤子争夺马桶,将身体稍稍背转一下就会公然地在男人面前换衣服。\n那男人虎虎地在起得慢一点儿的“猪猡” 身上踢了几脚,回转身来站在不满二尺阔的楼梯上面,向着楼上的另一群生物呼喊:\n“揍你的！再不起来?濑虫！等太阳上山吗?”\n蓬头、赤脚,一边扣着纽扣,几个睡眼惺忪的“濑虫” 从楼上冲下来了。自来水龙头边挤满了人,用手捧些水来浇在脸上。“芦柴棒” 着急地要将大锅里的稀饭烧滚,但是倒冒出来的青烟引起了她一阵猛烈的咳嗽。十五六岁，除了老板之外,大概很少有人知道她的姓名。手脚瘦得像芦棒梗一样，于是大家就拿“芦柴棒” 当作了她的名字。\n这是杨树浦福临路东洋纱厂的工房。长方形的、红砖墙严密地封锁着的工房区域,被一条水门汀的弄堂 $^{\\circledR}$ 马路划成狭长的两块。像鸰子笼一般地分得均匀,每边八排,每排五户,一共八十户一楼一底的房屋,每间工房的楼上楼下,平均住着三十二三个“濑虫” 和“猪猡”,所以,除了“带工” 老板 ${ }^{(1)}$、老板娘、他们的家族亲戚和穿拷绸衣服的同一职务的打杂、请愿警之外,这工房区域的墙圈里面住着两千个左右衣服褴衻而专替别人制造衣料的“猪猡”。\n(1) 选自《夏衍选集》下册 (人民文学出版社 1980 年版 )。有删改。夏衍 (1900-1995),浙江杭州人,剧作家、电影艺术家、社会活动家。著有剧本《赛金花》《上海屋檐下》《法西斯细菌》等。\n(2)〔拷绸〕用薯莨 ( liáng) 液染的一种丝织品,往往用来制作夏天穿的衣服。\n(3)〔猪猡〕方言,即猪。这里是对人侮辱性的称呼。\n(4)〔水门汀] 英文 cement的音译,即水泥。在方言中有时也指沘凝土。\n(5)[弄 (lòng) 堂]方言,小巷\n但是,她们正式的名称却是“包身工”。她们的身体,已经以一种奇妙的方式包给了叫作“带工” 的老板。每年一一特别是水灾、旱灾的时候,这些在东洋厂里有“脚路 ${ }^{3}$ ” 的带工,就亲自或者派人到他们家乡或者灾荒区域,用他们多年熟练了的可以将一根稻草讲成金条的嘴巴，去游说那些无力“饲养” 可又不忍让他们的儿女饿死的同乡。\n“还用说?住的是洋式的公司房子,吃的是鱼肉荤腥,一个月休息两天,咱们带着到马路上去玩罗。嘿,几十层楼的高房子,两层楼的汽车,各种各样好看好用的外国东西。老乡!人生一世,你也得去见识一下啊!一一做满三年,以后赚的钱就归你啦。块把钱一天的工钱,嘿,别人给我曰了头也不替她写进去!咱们是同乡,有交情。—一交给我带去,有什么三差二错,我还能回家乡吗?”\n这样说着,咬着草根树皮的女孩子可不必说,就是她们的父母,也会怨恨自己没有跟去享福的福分了。于是,在预备好了的“包身契” 上画一个十字 $^{(1)}$,包身费大洋二十元,期限三年,三年之内,由带工的供给住食,介绍工作,赚钱归带工者收用,生死疾病一听天命,先付包洋十元，人银两交,“恐后无凭，立此包身契据是实!”\n福临路工房的两千个左右的包身工人,隶属在五十个以上的带工头手下,她们是顺从地替带工赚钱的“机器” 所以,每个带工所带包身工的人数也就表示了他们的手面和财产。少一点儿的,三十五十;多一点儿的,带着一百五十个以上。手面宽一点儿的带工,不仅可以放债、买田、起屋,还能兼营茶楼、浴室、理发铺一类的买卖。\n四点半之后,没有线条和影子的晨光胆怯地显出来的时候,水门汀路上和弄堂里面,已被这些赤脚的乡下姑娘挤满了。凉爽而带有一点儿湿气的晨风,大约就是这些生活在死水一般的空气里面的人们仅有的天惠。她们嘈杂起来,有的在公共自来水龙头边舀水,有的用断了齿的木梳梳掉执抅地粘在头发里的棉絮,陆续地两个一组两个一组地用扁担抬着平满的马桶,吃喝着从人们身边擦过。带工的老板或者打杂的拿着一叠叠的“打印子簿子”,懒散地站在正门出口—一好像火车站车票处 ${ }^{11}$ 一般的木栅子的前面。楼下的那些席子、破被之类收拾掉之后,晩上倒挂在墙壁上的两张板桌放下来了。几十只碗,一把竹符,胡乱地放在桌上,轮值烧稀饭的就将一洋铅桶浆糊一般的薄䣋放在板桌中央。她们的定食是两粥一饭,早晩吃粥,中午的干饭由老板差人给她们送进工厂里去。粥！它的成分并不和一般通用的意义一样,里面是较少的粀米、锅焦、碎米和较多的乡下人用来喂猪的豆腐渣！粥菜?是不可能有的。有几个“慈祥” 的老板到小菜场去收集一些菒苣的菜叶,用盐一浸,这就是她们难得的佳肴。\n(1) [“带工”老板管理包身工的工头。\n(2)〔请愿警〕当时有钱人为保护自己而向政府雇用的警察。\n(3)〔脚路〕门路。(4) [画一个十字〕老百姓不会写字,签字画押时只好以“十” 字代替。\n(5)〔手面〕排场的意思。\n只有两条板發,一一其实,即使有更多的板癸,这屋子里面也没有同时容纳三十个人吃粐的地方。她们一窝蜂地抢一般地盛了一碗,歪着头用舌㮇着淋漓在碗边外的粥汁，就四散地蹲伏或者站立在路上和门口。添粥的机会除了特殊的日子，一譬如老板、老板娘的生日，或者发工钱的日子之外,通常是很难有的。轮着揩地板、倒马桶的日子,也有连一碗也轮不到的时候。洋铅桶空了,轮不到盛第一碗的人们还捧着一只空碗,于是老板娘拿起铅桶到锅子里去刮一下锅焦、残粥,再到自来水龙头边去冲一些清水,用她那双才在梳头的油手搅拌一下,气哄哄地放在这些廉价的、不需要更多维持费的“机器” 们面前。\n“死濑！躺着死不起来，活该!”\n十一年前内外棉的顾正红事件 ${ }^{2}$，尤其是四年前的“一・二八” 战争之后,东洋厂对于这种特殊的廉价“机器” 的需要突然地增加起来。据说,这是一种极合经济原理和经营原则的方法。有引号的机器,终究还是血肉之躯。所以当超过了“外头工人” ( 普通的自由劳动者) 忍耐的最大限度的时候，他们往往会很自然地想起一种久已遗忘了的人类所该有的力量。有时候愚虫的奴隶会体会到一束箭折不断的道理。再消极一点儿，他们也还可以拼着饿死不干。一个有殖民地经验的“温情主义者”,在一本著作的序文上说:“在这次斗争 (“五井”) 中,警察没有任何的威权,在民众的结合力前面,什么权力都不中用了!” 可是,结论呢?用温情主义吗?不,不!他们所采用的方法,只是用廉价而没有“结合力” 的“包身工” 来替代“外头工人” 而已。\n第一,包身工的身体是属于带工老板的,所以她们根本就没有“做”或者“不做”的自由。她们每天的工资就是老板的利润，所以即使在生病的时候,老板也会很可靠地替厂家服务,用拳头、棍棒或者冷水来强制她们去做工作。就拿上面讲到过的芦柴棒来做个例吧,一一其实,这样的情况每个包身工都会遭遇到：有一次,在一个很冷的清晨,芦柴棒害了急性的重伤风而躺在“床” 上了。她们躺的地方,到了一定的时间是非让出来做吃粥的地方不可的,可是在那一天,芦柴棒可真的挣扎不起来了，她很见机 ${ }^{11}$ 地将身体慢慢地移到屋子的角上，缩作一团,尽可能地不占地方。可是在这种工房里面,生病躺着休养的例子是不能任你开的。很快地,一个打杂的走过来了。干这种职务的人,大半是带工头的亲戚,或者在“地方上” 有一点儿势力的流氓,所以在这种法律的触手达不到的地方,他们差不多有自由生杀的权力。芦柴棒的喉咙早已哑了，用手做着手势，表示身体没力，请求他的怜悯。\n(1)〔轧 ( gá ）票处〕即检票处。轧,方言,核对、查验。\n(2)〔顾正红事件] 1925 年 5 月 15 日,上海日商纱厂日籍职员枪杀工人顾正红 (中共党员),打伤工人十余人，激起了工人、市民和学生的愤怒,引发了 5 月 30 日的罢工游行。英国巡捕开枪打死群众十余人，伤数十人，酿成了“五井惨案”。\n“假病！老子给你医！”\n一手抓住了头发,狠命地往地上一摔,芦柴棒手脚着地,很像一只在肢体上附有吸盘的乌贼。一脚踢在她的腿上，照例第二、第三脚是不会少的,可是打杂的很快就停止了。后来,据说,因为芦柴棒“露骨” 地突出的腿骨,碰痛了他的足趾！打杂的恼了,顺手夺过一盆另一个包身工正在揩桌子的冷水,迎头泼在芦柴棒的头上。这是冬天,外面在刮寒风,芦柴棒遭了这意外的一泼,反射似的跳起身来,于是在门口刷牙的老板娘笑了:\n“谯！还不是假病！病了会好好地爬起来？一盆冷水就医好了。”\n这只是常有的例子的一个。\n第二,包身工都是新从乡下出来,而且她们大半都是老板娘的乡邻，这一点,在“管理” 上是极有利的条件。厂家除了在工房周围造一条围墙,门房里置一个请愿警和门外钉一块“工房重地,闲人莫人”的木牌,使这些“乡下小姑娘” 和别的世界隔绝之外,完全将管理权交给了带工的老板。这样,早晨五点钟由打杂的或者老板自己送进工厂,晩上六点钟接领回来,她们就永没有和外头人接触的机会。所以包身工是一种“罐装了的劳动力”，可以“安全地”保藏，自由地使用，绝没有因为和空气接触而起变化的危险。\n第三，那当然是工价的低廉。包身工由带工带进厂里，于是她们的集合名词又变了，在厂方,她们叫作“试验工” 或者“养成工”。试验工,表示厂家在试验你有没有工作的能力；养成工,那就表示厂家准备将一个“生手”养成一个“熟手”。最初的钱是每天十二小时大洋一角至一角五分，最初的工作范围是不需要任何技术的扫地、开花衣 ${ }^{11}$、扛原棉 ${ }^{2}、$ 松花衣之类。一两个礼拜之后就调到钢丝车间 ${ }^{3}$、条子间 ${ }^{(4)}$、粗纱间 ${ }^{(5}$ 去工作。在这种工厂所有者的本国，拆包间、弹花间、钢丝车间的工作，通例是男工做的,可是在半殖民地,不必顾虑到社会的纠缠和官厅的监督,就将这种不是女性所能担任的工作加到工资不及男工三分之一的包身工们的身上去了。\n(1) [见机]看情况 (办事),这里是“知趣” 的意思。\n五点钟,上工的汽笛声响了。红砖罐头的盖子一—那一扇铁门一推开,就好像鸡鸭一般地无秩序地冲出一大群没有锁链的奴隶。每人手里都拿着一本打印子的簿子,不很讲话,即使讲话也没有什么生气。一出门，这人的河流就分开了，第一厂的朝东,二三五六厂的朝西，走不到一百步，她们就和另一种河流一一同在东洋厂工作的“外头工人” 们汇在一起。但是,住在这地域附近的人,这河流里面的不同的成分,是很容易看得出的。外头工人的衣服多少地整洁一点儿,很多穿着旗袍,黄色或者淡蓝的橡皮鞋子，十七八岁的小姑娘们有时爱搽些粉，甚至也有人烫过头发。包身工就没有这种福气了。她们没有例外地穿着短衣,上面是褪色和油脏了的湖绿乃至莲青的短衫,下面是玄色 ${ }^{(7}$ 或者条纹的裤子,长头发,很多还梳着隹子,破脏的粗布鞋,缠过末放大的脚,走路也就有点儿蹒跚的样子。在路上走,这两种人很少有谈话的机会。脏,乡下气,土头土脑,言语不通,这都是她们不亲近的原因,过分地看高自己和不必要地看不起别人，这种心理是在“外头工人”的心里下意识地存在着的。她们想：我们比你们多一种自由,多一种权利,这就是宁愿饿肚子的自由，随时可以调厂和不做的权利。\n红砖头的怪物,已经张着嘴巴在等待着它的滋养物了。经过红头鬼 （她们对印度门警的通称 ）把守着的铁门，在门房间交出准许她们贡献劳动力的凭证。包身工只交一本打印子的簿子,外头工人在这簿子之外还有一张贴着照片的人厂凭证。这凭证，已经有十一年的历史了。顾正红事件以后,内外棉摇班（罢工）了,可其他的东洋厂还有一部分在工作，于是，在沪西的丰田厂，有许多内外棉的工人冒险混进去，做了一次里应外合的英勇的工作,从这时候起,由丰田提议,工人人厂之前就需要这种有照片的凭证。这种制度,是东洋厂所特有的。\n(1) [开花衣拆开棉包。\n(2) [扛原棉〕扛运棉包。原棉,已经车出棉籽的棉花。\n(3)〔钢丝车间〕也叫“梳棉车间”。\n(4)[条子间]并条车间，任务是把梳棉机加工出来的棉条 (生条) 再加工,使它成为熟条。\n(5) 粗纱间〕把棉条纺成粗纱的车间。\n(6)〔橡皮〕即橡胶。\n(7) [玄色]黑中透红的颜色。\n织成衣服的一缕缕纱,编成袜子的一根根线,穿在身上都是光滑舒适而愉快的。可是从原棉制成这种纱线的过程,就不像穿衣服那样愉快了。纱厂工人终日面临着音响、尘埃和湿气三大威胁。\n这大概是自然现象吧,一种生物在这三种威胁下面工作,更加地容易疲劳。但是在做夜班的时候,打䁅睡是不会有的。因为野兽一般的铁的暴君监视着你,只要断了线不接,锭壳车坏,皮辊摆错方向,乃至车板上有什么堆积,就会有遭到“拿莫温” (工头) 和“小荡管” (巡回管理的上级女工）毒骂和殴打的危险。这几年来,一般地讲,殴打的事情已经渐渐地少了,可是这种“幸福” 只局限在外头工人身上。拿莫温和小荡管打人,很容易引起同车间工人的反对,即使当场不致发作,散工之后往往会有“喊朋友评理” 和“打相打 ${ }^{3}$ ” 的危险。但是,包身工是没有“朋友” 和帮手的！什么人都可以欺侮,什么人都看不起她们,她们是最下层的一类人,她们是拿莫温和小荡管们发脾气和使威风的对象。在纱厂,活儿做得不好的罚规,大约是殴打、罚工钱和“停生意” 三种。那么,在包身工所有者一一带工老板的立场来看,后面的两种当然是很不利了,罚工钱就是减少他们的利润,停生意不仅不能赚钱,还要贴她二粐一饭,于是带工头不假思索地就爱上了殴打这办法。每逢端午重阳年头年尾,带工头总要对拿莫温们送礼,那时候他们总得谄媚地讲:\n“总得你帮忙，照应照应。咱的小姑娘有什么事情,尽管打，打死不干事，只要不是罚工钱停生意!”\n打死不干事,在这种情形之下,包身工当然是“人人得而欺之” 了。有一次,一个叫作小福子的包身工整好了的烂纱没有装起,就遭了拿莫温的殴打,恰恰运气坏,一个“东洋婆” 走过来了,拿莫温为着要在主子面前显出他的威风,和对东洋婆表示他管督的严厉,打得比平常格外着力。东洋婆望了一会儿,也许是她不喜欢这种不文明的殴打,也许是她要介绍一种更合理的惩戒方法,走近身来,掞住小福子的耳朵,将她扯到太平龙头前面,叫她向着墙壁立着;拿莫温跟着过来,很懂得东洋婆的意思似的,拿起一个丢在地上的皮带盘心子,不怀好意地叫她顶在头上。东洋婆会心地笑了:\n“这个小姑娘坏得很，懒㤢！”\n拿莫温学着同样生硬的调子说:\n“这样她就打不成䁅睡了！”\n(1)〔 锭壳〕套在锭子 (纺纱机上绕纱的机件) 上的管\n(3)〔打相打〕方言，指打架。状外壳。(4) 太平龙头〕 消防用的水龙头。(2)〔皮辊 ( gǔn)]纺纱机牵伸装置的主要零件之一。(5)〔皮带盘心子〕机器上绕皮带的轮盘。它的中心是一根钢辊,外包皮革或人造橡胶等。\n这种文明的惩䍐,有时候会叫你继续到两小时以上。两小时不做工. 作，赶不出一天该做的“生活”，那么工资减少又会招致带工老板的殴打，也就是分内的事了。殴打之外还有饿饭、吊起、关黑房间等方法。\n实际上,拿莫温对待外头工人,也并不怎样客气,因为除了打骂之外，还有更巧妙的方法,譬如派给你难做的“生活”,或者调你去做不愿意去做的工作。所以,外头工人里面的狡猾分子,就常常用送节礼巴结拿莫温的手段,来保障自己的安全。拿出血汗换的钱来孝敬工头,在她们当然是一种难堪的负担,但是在包身工,那是连这种送礼的权利也没有的！外头工人在抱怨这种额外的负担，而包身工却在美慕这种可以自主地拿出钱来贿赂工头的权利!\n在一种特殊优惠的保护之下，吸收着廉价劳动力的滋养,在中国的东洋厂飞跃地庞大了。单就这福临路的东洋厂讲,光绪二十八年三井系的资本收买大纯纱厂而创立第一厂的时候,锭子还不到两万,可是三十年之后,他们已经有了六个纱厂,五个布厂,二十五万锭子,三千张布机，八千工人和一千二百万元的资本。美国一位作家索洛 ${ }^{11}$ 曾在一本书上说过,美国铁路的每一根枕木下面,都横卧着一个爱尔兰工人的尸首 ${ }^{(2)}$。那么,我也这样联想,东洋厂的每一个锭子上面都附托着一个中国奴隶的冤魂！\n两粥一饭，十二小时工作,劳动强化,工房和老板家庭的义务服役,猪猡一般的生活,泥土一般的作践一血肉造成的“机器” 终究和钢铁造成的不一样,包身契上写明的三年期限,能够做满的不到三分之二。工作，工作，衰弱到不能走路还是工作，手脚像芦柴棒一般地瘦，身体像弓一样地弯,面色像死人一样地惨！咳着,喘着,淌着冷汗,还是被逼着在做工。譬如讲芦柴棒吧,她的身体实在瘦得太可怕了,放工的时候，厂门口的“抄身婆” (检查女工身体的女人 ) 也不愿意去接触她的身体:\n“让她扎一两根油线绳吧！骷髅一样,摸着她的骨头会做器梦！”\n但是带工老板是不怕做㢦梦的！有人觉得太难看了，对她的老板说:\n“譬如做好事吧，放了她！”\n“放她?行！还我二十块钱,两年间的伙食、房钱。”他随便地说,回转头来对她一瞪:\n“不还钱，可别做梦！宁愿赔棺材，要她做到死！”\n(1)[索洛（1817-1862)]现在译作“梭罗”，美国作家，写过大量政论，反对对外侵略，支持奴隶解放。著有散文集《瓦尔登湖》。\n(2)〔美国铁路的每一根枕木下面,都横卧着一个爱尔兰工人的尸首］美国 19 世纪中期开发西部时,曾从许多国家大量雇用劳动力。当时爱尔兰人民在英国统治者的残酷剥削和自然灾害的威胁下，无以为生,成千上万地流亡到美洲，很多人被美国公司低价雇用,在沉重的劳动中受折磨而死。\n芦柴棒现在的工钱是每天三角八，拿去年的工钱三角二做平均,两年来在她身上已经收人了二百三十块了!\n还有一个，什么名字记不起了，她熬不住这种生活,用了许多功夫,在上午的十五分钟休息时间里面,偷偷地托一个在补习学校念书的外头工人写了一封给她父母的家信,邮票大概是那位同情她的女工捐助的了。一个月没有回信,她在焦灼,她在希望,也许，她的父亲会到上海来接她回去,可是,回信是捏在老板的手里了。散工回来的时候,老板和两个打杂的站在门口，横肉脸上在发火了，一把扭住她的头发,踢，打,掷，和爆发一般的听不清的嚷骂：\n“死娼妓，你倒有本领，打断我的家乡路！”\n“猪猡，一天三餐将你喂昏了！”\n“揍死你,给大家做个榜样!”\n“信谁给你写的?讲，讲!”\n鲜血和惨叫使整个工房的人都怔住了,大家都在发抖,这好像真是一个榜样。打倦了之后,再在老板娘的亭子楼里吊了一晩。这一晩,整屋子除了快要断气的呻吟一般的呼喊之外,再没有别的声音。屏着气,睁着眼，百千个奴隶在黑夜中叹息她们的命运。\n看着这种饲养小姑娘营利的制度，我禁不住想起孩子时候看到过的船户养墨鸭 ${ }^{11}$ 捕鱼的事了。和乌鸦很相像的那种怪样子的墨鸭,整排地停在舷上,它们的脚是用绳子吊住了的,下水捕鱼,起水的时候船户就在它的颈子上轻轻地一挤!吐了再捕,捕了再吐,墨鸭整天地捕鱼,卖鱼得钱的却是养墨鸭的船户。但是,从我们孩子的眼里看来,船户对墨鸭并没有怎样虐待,而现在,将这种关系转移到人和人的中间,便连这一点儿施与的温情也已经不存在了!\n(1)[墨鸭] 即鱼鹰。\n在这千万被饲养者中间,没有光,没有热,没有温情,没有希望 $\\cdots \\cdots$ 没有法律,没有人道。这儿有的是 20 世纪的烂熟了的技术、机械、体制和对这种体制忠实服役的 16 世纪封建制度下的奴隶!\n黑夜,静寂得像死一般的黑夜,但是,黎明的到来,是无法抗拒的。索洛警告美国人当心枕木下的尸首,我也想警告某一些人,当心呻吟着的那些锭子上的冤魂!\n## 学习提示\n在旧社会,广大劳动人民在帝国主义的侵略和黑暗势力的压迫下,过着水深火热的生活。报告文学《包身工》反映的就是这样的社会现实。作品记述了当时包身工们悲惨的生活和极端恶劣的生存环境,写出了帝国主义及其帮凶对工人的野蛮压宱和残酷迫害,揭示了“没有法律,没有人道” 的包身工制度必然覆灭的命运。\n这篇报告文学用文学的语言和手法报道社会生活中的典型事件,真实再现了包身工晨起与做工时的悲惨状况,字里行间饱含同情,阅读时要多留意其新闻性与文学性是如何做到有机统一的。文中有大量的细节描写,阅读时要注意分析和体会。另外,还要结合文中交代的一些背景材料,把“包身工” 现象放在当时的社会历史背景下去思考,理解造成底层人民苦难的根本原因,体会作者“灵魂的震动” (夏衍《从〈包身工〉引起的回忆》。\n## 荷花淀\n$$\n\\text { 孙犁 }\n$$\n月亮升起来,院子里凉爽得很,干净得很。白天破好的苇眉子 ${ }^{\\circ}$ 潮润润的，正好编席。女人坐在小院当中，手指上缠绞着柔滑修长的苇眉子。苇眉子又薄又细，在她怀里跳跃着。\n要问白洋淀有多少苇地,不知道;每年出多少苇子,也不知道。只晓得每年芦花飘飞苇叶黄的时候,全淀的芦苇收割,垛起坈来,在白洋淀周围的广场上,就成了一条苇子的长城。女人们在场里院里编着席。编成了多少席?六月里,淀水涨满,有无数的船只运输银白雪亮的席子出口。不久,各地的城市村庄就全有了花纹又密又精致的席子用了。大家争着买：“好席子，白洋淀席！”\n这女人编着席。不久,在她的身子下面就编成了一大片。她像坐在一片洁白的雪地上,也像坐在一片洁白的云彩上。她有时望望淀里,淀里也是一片银白世界。水面笼起一层薄薄透明的雾,风吹过来,带着新鲜的荷叶荷花香。\n但是大门还没有关，丈夫还没有回来。\n很晩丈夫才回来了。这年轻人不过二十五六岁,头戴一顶大草帽,上身穿一件洁白的小补,黑单裤卷过了膝盖,光着脚。他叫水生,小苇庄的游击组长,党的负责人。今天领着游击组到区上开会去来。\n女人抬头笑着问：“今天怎么回来得这么晩?”站起来要去端饭。\n水生坐在台阶上说:“吃过饭了,你不要去拿。”\n女人就又坐在席子上。她望着丈夫的脸,她看出他的脸有些红涨,说话也有些气喘。她问：“他们几个哩?”\n水生说:“还在区上。參哩?”\n“睡了。”\n(1) 选自《白洋淀纪事》(中国青年出版社 1958 年版)。有改动。白洋淀是河耳省中部的一个大湖，荷花淀是其中的一部分。孙犁 $(1913-2002)$,河北安平人，作家。著有长篇小说《风㕕初记》、中篇小说《铁木前传》、小说与散文集《白洋淀纪事》等。\n(2)[苇㞋子] 也叫“席筬儿”，把苇菒屖成又长又窄的细筬儿，供编席用。\n“小华哩?\"\n“和他爷爷去收了半天虾管 ${ }^{11}$，早就睡了。他们几个为什么还不回来?\n水生笑了一下。女人看出他笑得不像平常。“怎么了,你?”\n水生小声说：“明天我就到大部队上去了。”\n女人的手指震动了一下,想是叫苇眉子划破了手。她把一个手指放在嘴里吮了一下。\n水生说：“今天县委召集我们开会。假若敌人再在同口安上据点，那和端村就成了一条线,淀里的斗争形势就变了。会上决定成立一个地区队 ${ }^{2}$。我第一个举手报了名的。”\n女人低着头说:“你总是很积极的。”\n水生说:“我是村里的游击组长,是干部,自然要站在头里。他们几个也报了名。他们不敢回来,怕家里的人拖尾巴，公推我代表,回来和家里人说一说。他们全觉得你还开明一些。”\n女人没有说话。过了一会儿，她才说：“你走，我不拦你。家里怎么办?”\n水生指着父亲的小房,叫她小声一些,说：“家里,自然有别人照顾。可是咱的庄子小，这一次参军的就有七个。庄上青年人少了，也不能全靠别人，家里的事,你就多做些，爹老了，小华还不顶事。”\n女人鼻子里有些酸，但她并没有哭，只说：“你明白家里的难处就好了。”\n水生想安慰她。因为要考虑和准备的事情还太多,他只说了两句:“千斤的担子你先担吧。打走了鬼子，我回来谢你。”\n说罢，他就到别人家里去了，他说回来再和父亲谈。\n鸡叫的时候,水生才回来。女人还是呆呆地坐在院子里等他,她说：“你有什么话，嘱咐嘱咐我吧。”\n“没有什么话了,我走了,你要不断进步,识字,生产。”\n“蒽。”\n“什么事也不要落在别人后面！”\n“蒽。还有什么?”\n“不要叫敌人汉奸捉活的。捉住了要和他们拼命。”这才是那最重要的一句。女人流着眼泪答应了他。\n(1) [虾箂]把许多小䇢子用绳系着,里面放些食饵,沉在水里，用来捕虾。(2) [地区队]中国共产党领导下的敌后地方人民武装队伍。\n第二天，女人给他打点 ${ }^{(1}$ 好一个小小的包裹,里面包了一身新单衣,一条新毛巾,一双新鞋子。那几家也是这些东西,交水生带去。一家人送他出了门。父亲一手拉着小华,对他说:“水生,你干的是光荣事情,我不拦你,你放心走吧。大人孩子我给你照顾,什么也不要惦记。”\n全庄的男女老少也送他出来。水生对大家笑一笑,上船走了。\n女人们到底有些藕断丝连。过了两天,四个青年妇女集在水生家里,大家商量。\n“听说他们还在这里没走。我不拖尾巴,可是忘下了一件衣袁。”\n“我有句要紧的话,得和他说说””\n“听他说,鬼子要在同口安据点......” 水生的女人说。\n“哪里就碰得那么巧，我们快去快回来。”\n“我本来不想去,可是俺婆婆非叫我再去看看他―一有什么看头啊！” 于是这几个女人偷偷坐在一只小船上,划到对面马庄去了。\n到了马庄,她们不敢到街上去找,来到村头一个亲戚家里。亲戚说:“你们来得不巧。昨天晩上他们还在这里,半夜里走了,谁也不知开到哪里去。你们不用惦记他们,听说水生一来就当了副排长,大家都是欢天喜地的….”\n几个女人羞红着脸告辞出来,摇开靠在岸边上的小船。现在已经快到晌午了,万里无云,可是因为在水上,还有些凉风。这风从南面吹过来,从稻秧上苇尖上吹过来。水面没有一只船,水像无边的跳荡的水银。\n几个女人有点儿失望,也有些伤心,各人在心里骂着自己的狠心贼。可是青年人永远朝着愉快的事情想,女人们尤其容易忘记那些不痛快。不久,她们就又说笑起来了。\n“你看，说走就走了。”\n“可慌哩！比什么也慌,比过新年,娶新―也没见他这么慌过!”“拴马桩也不顶事了。”\n“不行了，脱了缰了!”\n“一到军队里，他一准得忘了家里的人。”\n“那是真的。我们家里住过一些年轻的队伍,一天到晩仰着脖子,出来唱,进去唱,我们一辈子也没那么乐过。等他们闲下来没有事了,我就傻想：该低下头了吧。你猜人家干什么?用白粉子在我家影壁上画上许多圆圈圈,一个一个蹲在院子里,托着枪瞄那个,又唱起来了!” 她们轻轻划着船,船两边的水,炛,炛,炛。顺手从水里捞上一棵菱角来,菱角还很嫩很小,乳白色,顺手又丢到水里去。那棵菱角就又安安稳稳浮在水面上生长去了。\n(1)〔打点〕收拾,准备 (行装等)。\n(2) [慌]方言,兴奋。\n“现在你知道他们到了哪里?”\n“管他哩！也许跑到天边上去了。”\n她们都抬起头往远处看了看。\n“哎呀！那边过来一只船。”\n“呓呀，日本！你看那衣裳！”\n“快摇!”\n小船拼命往前摇。她们心里也许有些后悔，不该这么冒冒失失走来,也许有些怨恨那些走远了的人。但是立刻就想: 什么也别想了,快摇，大船紧紧追过来了!\n大船追得很紧。\n幸亏是这些青年妇女,白洋淀长大的,她们摇得小船飞快。小船活像离开了水皮的一条打跳的梭鱼。她们从小跟这小船打交道,驶起来就像织布穿梭、缝衣透针一般快。\n假如敌人追上了，就跳到水里去死吧！\n后面大船来得飞快。那明明白白是鬼子！这几个青年妇女咬紧牙,制止住心跳，摇橹的手并没有慌，水在两旁大声地炛华，华华，哗华华!\n“往荷花淀里摇!那里水浅,大船过不去。”\n她们奔着那不知道有几亩大小的荷花淀去,那一望无边际的密密层层的大荷叶迎着阳光舒展开,就像铜墙铁壁一样。粉色荷花箭 ${ }^{(1}$ 高高地挺出来，是监视白洋淀的哨兵吧。\n她们向荷花淀里摇，最后,努力地一摇，小船窜进了荷花淀。几只野鸭扑棱棱飞起,尖声惊叫，掠着水面飞走了。就在她们的耳边响起一排枪!\n整个荷花淀全震荡起来。她们想,陷在敌人的埋伏里了,一准要死了,一齐翻身跳到水里去。渐渐听清楚枪声只是向着外面,她们才又扑着船帮露出头来。她们看见不远的地方，那宽厚肥大的荷叶下面，有一个人的脸,下半截身子长在水里。荷花变成人了?那不是我们的水生吗？又往左右看去,不久各人就找到了各人丈夫的脸。啊,原来是他们!\n(1) [荷花箭]指荷花的花苞,像箭头一样顶在花梗上。\n但是那些隐蔽在大荷叶下面的战士们,正在聚精会神瞄着敌人射击,半眼也没有看她们。枪声清脆,三五排枪过后,他们投出了手榴弹,冲出了荷花淀。\n手榴弹把敌人那只大船击沉,一切都沉下去了，水面上只剩下一团烟硝火药气味。战士们就在那里大声欢笑着,打捞战利品。他们又开始了沉到水底捞出大鱼来的拿手戏。他们争着捞出敌人的枪支、子弹带,然后是一袋子一袋子叫水浸透了的面粉和大米。水生拍打着水去追赶一个在水波上滚动的东西一一是一盒用精致纸盒装着的饼干。\n妇女们带着浑身水,又坐到她们的小船上去了。\n水生追回那个纸盒子,一只手高高举起,一只手用力拍打着水,好使自己不沉下去。对着荷花淀吆喝:\n“出来吧,你们!”\n好像带着很大的气。\n她们只好摇着船出来。忽然从她们的船底下冒出一个人来,只有水生的女人认得那是区小队的队长。这个人抺一把脸上的水,问她们:“你们干什么去来呀?”\n水生的女人说:“又给他们送了一些衣裳来。”\n小队长回头对水生说：“都是你村的?\n“不是她们是谁，一群落后分子!!”说完,把纸盒顺手丢在女人们船上,一洇,又沉到水底下去了,到很远的地方才钻出来。\n小队长开了个玩笑,他说:“你们也没有白来。不是你们,我们的伏击不会这么彻底。可是,任务已经完成,该回去晒晒衣裳了。情况还紧得很!\n战士们已经把打捞出来的战利品全装在他们的小船上,准备转移。一人摘了一片大荷叶顶在头上,抵挡正午的太阳。几个青年妇女把掉在水里又捞出来的小包裏丢给了他们。战士们的三只小船就奔着东南方向,箭一样飞去,不久就消失在中午水面上的烟波里。\n几个青年妇女划着她们的小船赶紧回家,一个个像落水鸡似的。一路走着,因过于刺激和兴奋,她们又说笑起来。\n坐在船头脸朝后的一个励着嘴说:“你看他们那个横样子,见了我们爱搭理不搭理的！”\n“啊,好像我们给他们丢了什么人似的。”\n她们自己也笑了,今天的事情不算光彩,可是一\n“我们没枪,有枪就不往荷花淀里跑,在大淀里就和鬼子干起来!”\n“我今天也算看见打仗了。打仗有什么出奇?只要你不着慌,谁还不会跕在那里放枪呀！”\n“打沉了，我也会囱水捞东西，我管保比他们水式 ${ }^{11}$ 好，再深点儿我也不怕！”\n“水生嫂，回去我们也成立队伍,不然以后还能出门吗?”\n“刚当上兵就小看我们,过二年,更把我们看得一钱不值了。谁比谁落后多少呢！”\n这一年秋季,她们学会了射击。冬天,打冰夹鱼 ${ }^{2}$ 的时候,她们一个个登在流星一样的冰船 ${ }^{3}$ 上，来回警戒。敌人“围剿” 那百顷大苇塘的时候，她们配合子弟兵作战,出人在那芦苇的海里。\n1945 年于延安\n赵树理\n## 二诸葛的神课\n邻居们见是兴旺弟兄们捆人,也没有人敢给小二黑讲情,直等到他们走后，才把二诸葛招呼回家。\n二诸葛连连摇头说：“唉！我知道这几天要出事啦！前天早上我上地去,才上到岭上,碰上个骑驴媳妇,穿了一身孝,我就知道坏了。我今年是罗睺星照运 ${ }^{(1)}$,要谨防戴孝的冲了运气,因此哪里也不敢去,谁知躲也躲不过。昨天晩上二黑他娘梦见庙里唱戏。今天早上一个老鸦落在东房上叫了十几声….唉!反正是时运,躲也躲不过。” 他啰里啰唆念了一大堆,邻居们听了有些厌烦,又给他说了一会儿宽心话,就都散了。\n(1) [水式〕 游水的本领\n(2) [打冰夹鱼]打开冰面来捞冰下的鱼\n(3) 冰船] 也叫“冰排子” 或者“冰床”,一种在冰上行驶的木制交通工具。(4) 选自《赵树理文集》第一卷 (中国工人出版社 2000 年版 )。小说共十二节,这里节选的是第九至十二节。赵树理（1906-1970),山西沁水人,作家。著有小说《小二黑结婚》《李有才板话》等。\n有事人哪里睡得着?人散了之后,二诸葛家里除了童养媳之外,三个人谁也没有睡。二诸葛摸了摸脸,取出三个制钱占了一卦,占出之后吓得他面色如土。他说:“了不得呀了不得！丑土的父母动出午火的官鬼,火旺于夏,恐怕有些危险了。唉!人家把他选成青年队长,我就说过不叫他当,小杂种硬要充人物头!人家说要按军法处理,要不当队长哪里犯得了军法?” 老婆也拍手跺脚道:“小爹呀!谁知道你要闯这么大的事啦?”大黑劝道:“不怕！事已经出下了,由他去吧！我想这又不是人命事,也犯不了什么大罪!既然他们送到区上了,我先到区上打听打听！你们都睡吧！” 说着点了个灯笼就走了。\n二诸葛打发大黑去后,仍然低头细细研究方才占的那一卦。停了一会儿,远远听着有个女人哭,越哭越近,不大一会儿就来到窗下,一推门就进来了。二诸葛还没有看清是谁,这女人就一把把他拉住,带哭带闹说:“刘修德！还我闱女！你的孩子把我的闱女勾引到哪里了?还我 $\\cdots \\cdots .$. ”二诸葛老婆正气得死去活来,一看见来的是三仙姑,正赶上出气,从炕上跳下来拉住她道:“你来了好!省得我去找你！你母女两个好生生把我个孩子勾引坏,你倒有脸来找我！咱两人就也到区上说说理!”两个女人滚成一团,二诸葛一个人拉也拉不开,也再顾不上研究他的卦。三仙姑见二诸葛老婆已经不顾了命,自己先胆怯了几分,不敢恋战,少闹了一会儿挣脱出来就走了。二诸葛老婆追出门来,被二诸葛拦回去，还骂个不休。\n## 恩典恩典\n二诸葛一夜没有睡,一遍一遍念:“大黑怎么还不回来,大黑怎么还不回来。” 第二天天不明就起程往区上走,走到半路,远远看见大黑、三个民兵已都回来了,还来了区上一个助理员,一个交通员。他远远就喊叫道:“大黑!怎么样?要紧不要紧?”大黑说:“没有事!不怕!”说着就走到跟前,助理员跟三个民兵先走了。大黑告交通员说:“这就是我爹!”又向二诸葛说：“区上添传你跟于福老婆。你去吧，没有事！二黑跟小芹两个人，一到区上就放开了。区上早就说兴旺跟金旺两个人不是东西，已经把他两个人押起来了，还派助理员到咱村开大会调查他们横行霸道的证据。我赶到那里人家就问罢了,听说区上还许咱二黑跟小芹结婚。”二诸葛说:“不犯罪就好，结婚可不行，命相不对！你没有听说添传我做什么?”大黑说:“不知道，大约也没有什么大事。你去吧,我先回去告我娘说。” 交通员说:“老汉!这就算见了你了！你去吧，我再传那一个去!” 说了就跟大黑相跟着走了。\n(1)〔罗睺 ( hóu）星照运〕罗睺星管着命运，不吉利。这是迷信的说法。罗睺星,星命家附会为能支配人事祸福的星。照运,主管命运。\n小二黑结婚丁聪作\n二诸葛到了区上，看见小二黑跟小芹坐在一条板癹上，他就指着小二黑骂道：“闯祸东西！放了你你还不快回去?你把老子吓死了！不要脸!”区长道:“干什么?区公所是骂人的地方?”二诸葛不说话了。区长问：“你就是刘修德?”二诸葛答:“是！” 问:“你给刘二黑收了个童养媳？” 答:“是!” 问：“今年几岁了??”答:“属猴的，十二岁了。” 区长说:“女不过十五岁不能订婚,把人家退回娘家去,刘二黑已经跟于小芹订婚了!””二诸葛说:“她只有个參,也不知逃难逃到哪里去了,退也没处退。女不过十五不能订婚,那不过是官家规定,其实乡间七八岁订婚的多着哩。请区长恩典恩典就过去了......” 区长说:“凡是不合法的订婚,只要有一方面不愿意都得退！”二诸葛说:“我这是两家情愿!”区长问小二黑道:“刘二黑,你愿意不愿意?” 小二黑说:“不愿意!”二诸葛的脾气又上来了,瞪了小二黑一眼道:“由你啦?” 区长道:“给他订婚不由他,难道由你啦?老汉!如今是婚姻自主,由不得你了,你家养的那个小姑娘,要真是没有娘家,就算成你的闺女好了。”二诸葛道:“那也可以,不过还得请区长恩典恩典,不能叫他跟于福这闱女订婚!”区长说:“这你就管不着了!”二诸葛发急道:“千万请区长恩典恩典,命相不对,这是一辈子的事!”又向小二黑道:“二黑!你不要糊涂了!这是你一辈子的事!”区长道：“老汉！你不要糊涂了!强逼着你十九岁的孩子娶上个十二岁的小姑娘,恐怕要生一辈子气!我不过是劝一劝你,其实只要人家两个人愿意,你愿意不愿意都不相干。回去吧！童养媳没处退就算成你的闺女!”二诸葛还要请区长“恩典恩典”，一个交通员把他推出来了。\n## 看看仙姑\n三仙姑去寻二诸葛，一来为的是逞迬闹气的本领，二来为的是遮遮外人的耳目,其实让小芹吃一吃亏她很高兴,所以跟二诸葛老婆闹了一阵之后,回去就睡了。第二天早上,她起得很迟,于福虽比她着急,可是自己既没有主意,又不敢叫醒她,只好自己先去做饭;饭快成的时候，三仙姑慢慢起来梳妆,于福问她道:“不去打听打听小芹?” 她说:“打听她做甚啦?她的本领多大啦?”于福也再没有敢说什么，把饭菜做成了放在炉边等,直等到她梳妆罢了才开饭。\n饭还没有吃罢,区上的交通员来传她。她好像很得意,嗓子拉得长长地说:“闱女大了咱管不了,就去请区长替咱管教管教!” 她吃完了饭,换上新衣服、新首帕、绣花鞋、镶边裤,又擦了一次粉,加了几件首饰,然后叫于福给她备上驴,她骑上,于福给她赶上,往区上去。\n到了区上,交通员把她引到区长房子里,她趿下就磕头,连声叫道:“区长老爷,你可要给我做主!”区长正伏在桌上写字,见她低着头跪在地下,头上戴了满头银首饰,还以为是前两天跟婆婆生了气的那个年轻媳妇，便说道:“你婆婆不是有保人吗?为什么不找保人?”三仙姑莫名其妙，抬头看了看区长的脸。区长见是个擦着粉的老太婆，才知道是认错人了。交通员道:“认错人了！这就是于小芹的娘！”区长打量了她一眼道:“你就是小芹的娘呀?起来!不要装神做鬼！我什么都清楚！起来!”三仙姑站起来了。区长问:“你今年多大岁数?”三仙姑说:“四十五。”区长说:“你自己看看你打扮得像个人不像?”门边站着老乡一个十来岁的小闱女嘻嘻嘻笑了。交通员说:“到外边要!” 小龶女跑了。区长问:“你会下神是不是?”三仙姑不敢答话。区长问：“你给你闱女找了个婆家?” 三仙姑答:“找下了!” 问:“使了多少钱?”答:“三千五!” 问:“还有些什么?” 答:“有些首饰布匹!” 问:“跟你闱女商量过没有?” 答:“没有!” 问:“你闺女愿意不愿意?” 答:“不知道!” 区长道:“我给你叫来你亲自问问她!”又向交通员道:“去叫于小芹!”\n刚才跑出去那个小闱女,跑到外边一宣传,说有个打官司的老婆,四十五了,擦着粉,穿着花鞋。邻近的女人们都跑来看,挤了半院,唧唧哝哝说：“看看！四十五了!”“看那裤腿!”“看那鞋!”三仙姑半辈子没有脸红过,偏这会儿撑不住气了,一道道热汗在脸上流。交通员领着小芹来了,故意说:“看什么?人家也是个人吧,没有见过?闪开路!”一伙女人们哈哈大笑。把小芹叫来,区长说:“你问问你闱女愿意不愿意!”三仙姑只听见院里人说“四十五”“穿花鞋”,羞得只顾擦汗,再也开不得口。院里的人们忽然又转了话头,都说“那是人家的闱女”“闱女不如娘会打扮”,也有人说“听说还会下神”,偏又有个知道底细的断断续续讲“米烂了” 的故事 ${ }^{(1)}$,这时三仙姑恨不得一头碰死。\n区长说:“你不问我替你问!于小芹,你娘给你找的婆家你愿意跟人家结婚不愿意?”小芹说:“不愿意!我知道人家是谁?”区长问三仙姑道:“你听见了吧?又给她讲了一会儿婚姻自主的法令,说小芹跟小二黑订婚完全合法,还吩咐她把吴家送来的钱和东西原封退了,让小芹跟小二黑结婚。她羞愧之下,一一答应了下来。\n## 怎么到底\n三个民兵回到刘家峧 ${ }^{2}$,一说区上把兴旺金旺二人押起来,又派助理员来调查他们的罪恶,真是人人拍手称快。午饭后,庙里开一个群众大会,村长报告了开会宗旨,就请大家举他两个人的作恶事实。起先大家还怕扳不倒人家,人家再返回来报仇,老大一会儿没有人说话;有几个胆子太小的人,还悄悄劝大家说:“忍事者安然。” 有个被他两人作践垮了的年轻人说:“我从前没有忍过?越忍越不得安然！你们不说我说!” 他先从金旺领着土匪到他家绑票说起,一连说了四五款,才说道:“我歇歇再说,先让别人也说几款!” 他一说开了头,许多受过害的人也都抢着说起来: 有给他们花过钱的,有被他们逼着上过吊的,也有产业被他们霸了的,老婆被他们奸淫过的;他两人还派上民兵给他们自己割柴,拨上民夫给他们自己钥地;浮收粮,私派款,强迫民兵捆\n人……你一宗他一宗，从晌午说到太阳落，一共说了五六十款。\n区上根据这些罪状把他两人送到县里,县里把罪状一一证实之后,除叫他们赔偿大家损失外,又判了十五年徒刑。\n经过这次大会之后,村里人也都敢出头了。不久,村干部又都经过大改选,村里人再也不敢乱投坏人的票了。这期间,金旺老婆自然也落了选。偏她还变了口吻,说:“以后我也要进步了。”\n两个神仙也有了变化:\n三仙姑那天在区上被一伙妇女围住看了半天，实在觉着不好意思，回去对着镜子研究了一下,真有点儿打扮得不像话;又想到自己的女儿快要跟人结婚,自己还卖什么老俏?这才下了个决心,把自己的打扮从顶到底换了一遍,弄得像个当长輩人的样子,把三十年来装神弄鬼的那张香案也悄悄拆去。\n(1)〔“米烂了” 的故事] 小说第一节中提到: 三仙姑有一次设香案扮神给人问病,趁人出去时对小芹说:“快去拹饭!米烂了!” 不料被人听见，传为笑谈。\n(2) [峧] 读jiāo\n二诸葛那天从区上回去,又向老婆提起二黑跟小芹的命相不对,他老婆道:“把你的鬼八卦收起吧!你不是说二黑这回了不得吗?你一辈子放个屁也要卜一课,究竟抵了些什么事?我看小芹蛮不错,能跟咱二黑过就很好!什么命相对不对?你就不记得“不宜栽种 ${ }^{(1}$??” 二诸葛见老婆都不信自己的阴阳,也就不好意思再到别人跟前卖弄他那一套了。\n小芹和小二黑各回各家,见老人们的脾气都有些改变,托邻居们趁势和说和说,两位神仙也就顺水推舟同意他们结婚。后来两家都准备了一下,就过门。过门之后,小两口都十分得意,邻居们都说是村里第一对好夫妻。\n夫妻们在自己卧房里有时候免不了说玩话: 小二黑好学三仙姑下神时候唱“前世姻缘由天定”,小芹好学二诸葛说“区长恩典,命相不对” 淘气的孩子们去听窗,学会了这两句话,就给两位神仙加了新外号：三仙姑叫“前世姻缘”,二诸葛叫“命相不对”。\n党费 ${ }^{8}$\n王愿坚\n每逢我领到了津贴费,拿出钱来缴党费的时候,每逢我看着党的小组长接过钱,在我的名字下面填上钱数的时候,我就不由得心里一热,想起了1934年的秋天。\n1934年是我们闽粤赣边区斗争最艰苦的开始。我们那儿的主力红军一部分参加了“抗日先遣队” 北上了,一部分和中央红军合编,准备长征,四月天就走了。我们留下来坚持敌后斗争的一支小部队,在主力红军撤走以后,就遭到白匪 ${ }^{(1)}$ 疯狂的“围剿”。为了保存力量,坚持斗争，我们被逼得上了山。\n(1) [不宜栽种] 小说第一节中提到: 有一年春天大旱,大家趁着难得的雨水抢着种地,二诸葛却因为看了历书说“不宜栽种”，结果误了农时，遭人嘲笑。(2) 选自《王愿坚文集》第一卷 (春风文艺出版社2018年版)。略有改动。王愿坚 (1929-1991),山东诸城人,作家。\n队伍虽然上了山,可还是当地地下斗争的领导中心，我们支队的政治委员魏杰同志就是这个中心县委的书记。当时,我们一面瞅空子打击敌人，一面通过一条条看不见的交通线,和各地地下党组织保持着联系,领导着斗争。这种活动进行了没多久,敌人看看整不了我们,竟使出了一个叫作“移民并村” 的绝招儿,把山脚下偏僻的小村子的群众统统强迫迁到靠平原的大村子去了。敌人这一招儿使得可真绝，切断了我们和群众的联系，各地的党组织也被搞乱了,要坚持斗争就得重新组织。\n上山以前，我是干侦察员的。那时候整天在敌人窝里逛荡，走到哪里,吃、住都有群众照顾着,睒准了机会,一下子给敌人个“连锅端”,歼灭个把小队的保安团,真干得痛快。可是自打上了山,特别是敌人来了这一手，日子不那么愜意了：生活艰苦倒不在话下，只是过去一切生活、斗争都和群众在一起,现在募地离开了群众,可真受不了;浑身有劲没处使，觉得真憋得慌。\n正憋得难受呢,魏杰同志把我叫去了，要我当“交通”，下山和地方党组织取得联系。\n接受了这个任务,我可是打心眼里高兴。当然，这件工作跟过去当侦察员有些不一样,任务是秘密地把“并村” 以后的地下党组织联络起来,沟通各村党支部和中心县委―游击队的联系,以便进行有组织的斗争。去的落脚站八角坳,是个离山较近的大村子,有三四个村的群众新近被迫移到那里去。要接头的人名叫黄新,是个二十五六岁的媳妇,1931 年人党的。1932年“扩红” 的时候,她带头把自由结婚的丈夫送去参加了红军。以后,她丈夫跟着毛主席长征了,眼下家里就剩下她跟一个才五岁的小妞儿。敌人实行“并村” 的时候，把她们那村子一把火烧光了,她就随着大伙儿来到了八角坳。听说她在“并村” 以后还积极地组织党的活动,是个忠实、可靠的同志,所以这次就去找她接头,传达县委的指示，慢慢开展活动。\n这些，都是魏政委交代的情况。其实我只知道八角坳的大概地势,至于接头的这位黄新同志,我并不认识。魏政委怕我认错人,在交代任务时还特别嘱咐说:“你记着,她耳朵边上有个黑疺！”\n(1) [白非]指土地革命战争时期以国民党军队为主的武装力量。\n就这样,我收拾了一下，换了身便衣,就趁天黑下山了。\n八角坳离山有三十多里路,再加上要拐弯抺角地走小路,下半夜才赶到。这庄子以前我来过,那时候在根据地里像这样大的庄子,每到夜间,田里的活儿干完了,老百姓开会啦,上夜校啦,锣鼓喧天,山歌不断,闹得可热火。可是,现在呢,鸦雀无声,连个火亮儿也没有,黑沉沉的,活像个乱葬岗子。只有个把白鬼有气没力地喊两声,大概他们以为根据地的老百姓都被他们的“并村” 制服了吧。可是我知道这看来阴森森的村庄里还埋着星星点点的火种,等这些火种越着越旺，连串起来，就会烧起漫天大火的。\n我悄悄地摸进了庄子,按着政委告诉的记号,从东头数到第十七座窝棚,蹑手踙脚地走到窝棚门口。也奇怪,天这么晩了,里面还点着灯,看样子是使什么遮着亮儿,不近前是看不出来的。屋里有人轻轻地哼着小调儿,听声音是个女人,声音压得很低很低的。哼的那个调儿那么熟，一听就听出是过去“扩红” 时候最流行的《送郎当红军》:\n五送我郎当红军,冲锋陷阵要争先,若为革命牺牲了,伟大事业依担承。\n十送我郎当红军,临别的话儿记在心，郎当红军我心乐,我做工作在农村。\n好久没有听这样的歌子了,在这样的时候,听到这样的歌子,心里真觉得祘帖。我想的一点儿也不错,群众的心还红着哩,看,这么艰难的日月,群众还想念着红军,想念着扯起红旗闹革命的红火日子。兴许这哼歌的就是我要找的黄新同志?要不,怎么她把歌子哼得七零八落的呢?看样子她的心不在唱歌,她在想她那在长征路上的爱人哩。我在外面听着,真不愿打断这位红军战士的妻子对红军、对丈夫的思念,可是不行,天快亮了。我连忙贴在门边上,按规定的暗号,轻轻地敲了敲门。\n歌声停了,屋里顿时静下来。我又敲了一遍,才听见脚步声走近来，一个老妈妈开了门。\n我一步迈进门去,不由得一怔：小窝棚里挤挤巴巴坐着三个人，有两个女的,一个老头儿,围着一大篮青菜,头也不抬地在择菜叶子。他们的态度都那么从容,像没有什么人进来一样。这一来我可犯难了: 到底哪一个是黄新?万一认错了人,我的性命事小,就会带累了整个组织。怔了一雴,也算是急中生智,我说:“咦,该不是走错了门了吧?”\n这一招儿很有效,几个人一齐抬起头来望我了。我眼珠一转,一眼就看见在地铺上坐着的那位大嫂耳朵上那颗黑疺了。我一步抢上去说:“黄家阿嫂,不认得我了吧?卢大哥托我带信来了！” 末了这句话也是约好的,原来这块儿“白” 了以后,她一直说她丈夫卢进勇在外地一家香店里给人家干活儿。\n别看人家是妇道人家,可着实机灵,她满脸堆笑,像招呼老熟人似的,一把扔给我个木癹子让我坐,一面对另外几个人说:“这么的吧: 这些菜先分分拿回去;盐,等以后搞到了再分!”\n那几个人眉开眼笑地望望我，每人抱起一大抱青菜，悄悄地走了。\n她也跟出去了,大概是去看动静去了吧，这工夫，按我们干侦察员的习惯,我仔细地打量了这个红军战士的妻子、地下党员的家：这是一间用竹篱子糊了泥搭成的窝棚,靠北墙,一堆稻草搭了个地铺,地铺上一堆烂棉套子底下躺着一个小孩子,小鼻子一扇一扇的睡得正香。这大概就是她的小妞儿。墙角里三块石头支着一个黑乎乎的砂罐子,这就是她煮饭的锅。再往上看,靠房顶用几根木棒搭了个小阁楼,上面堆着一些破烂家具和几捆甘蔗梢子......\n正打量着,她回来了,关上了门,把小油灯遮严了,在我对面坐下来,说:“刚才那几个也是自己人,最近才联系上的。” 她大概想到了我刚进门时的那副情景,又指着墙角上的一个破洞说:“以后再来,先从那里睒晽，别出了什么岔子。”一一看,她还很老练哪。\n她看去已经不止政委说的那年纪，倒像个三十开外的中年妇人了。头发往上拢着,挽了个髺子,只是头发嫌短了点儿;当年“剪了头发当红军” 的痕迹还多少可以看得出来。脸不怎么丰满,可是两只眼睛却忽闪忽闪有神,看去是那么和善、安详又机警。眼里潮润润的,也许是因为太激动了,不多一会儿就撩起衣角擦擦眼睛。半天,她说话了:“同志,你不知道,一跟党断了联系,就跟断了线的风筝似的,真不是味儿啊!眼看着咱们老百姓遭了难处,咱们红军遭了难处,也知道该斗争,只是不知道该怎么干,现在总算好了,和县委联系上了,有我们在,有你们在,咱们想法儿把红旗再打起来!”\n本来,下山时政委交代要我鼓励鼓励她的,我也想好了一些话要对她说,可是一看刚才这情况,听了她的话,她是那么硬实,口口声声谈的是怎么坚持斗争,根本没把困难放在心上,我还有啥好说的?干脆就直截了当地谈任务了。\n我刚要开始传达县委的指示,她募地像想起什么似的,说:“你看,见了你我喜欢得什么都忘了,该弄点儿东西给你吃吃。” 她揭开砂罐,拿出两个红薯丝子拌和菜叶做的窝窝,又拉出一个破坛子,在里面掏了半天,摸出一块咸夢卜,递到我脸前说:“自从并了村,离山远了,白鬼看得又严,什么东西也送不上去,你们可受了苦了;好的没有,凑合着吃点儿吧！”\n走了一夜,也实在有些俄了,再加上好久没见盐味儿了,看到了咸菜,也真想吃;我没怎么推辞就吃起来。咸菜虽说因为缺盐,腌得带点儿酸味,吃起来可真香。一吃到咸味,我不由得想起山上同志们那些黄瘦的脸色一山上缺盐缺得凶呢。\n一面吃着,我就把魏政委对地下党活动的指示传达了一番。县委指示的问题很多,譬如了解敌人活动情况,组织反收租夺田,等等,还有一些可能遇到的困难和办法。她一边听一边点头,还断不了问几个问题,末了,她说:“魏政委说的一点儿也不假,是有困难哪,可咱是什么人!十八年 ${ }^{11}$ 上刚开头干的时候,几次反 '围剿’ 的时候,咱都坚持了,现在的任务也能完成！” 她说得那么坚决又有信心，她把困难的任务都包下来了。\n我们交换了一些情况,鸡就叫了。因为这是初次接头,我一时还落不住脚,要趁着早晨雾大赶回去。\n在出门的时候,她又叫住了我。她揭起衣裳,把衣裳里子撕开,掏出了一个纸包。纸包里面是一张党证,已经磨损得很旧了,可那上面印的镰刀锤头和县委的印章都还鲜红鲜红的。打开党证,里面夹着两块银洋。她把银洋拿在手里掂了掂,递给我说:“程同志,这是妞儿她忩出征以前给我留下的,我自从 '并村' 以后好几个月也没缴党费了,你带给政委,积少成多,对党还有点儿用处。”\n(1) [十八年] 指民国十八年,即 1929年。闽西根据地的革命政权,大都是 1929年“夏收暴动” 以后建立的。\n这怎么行呢,一来上级对这问题没有指示,二来眼看一个女人拖着个孩子,少家没业的,还要在这样的环境里坚持工作,也得准备着点儿用场。我就说:“关于党费的事，上级没有指示，我不能带，你先留着吧！”\n她见我不带，想了想又说:“也对,目下这个情况，还是实用的东西好些!\n缴党费，不缴钱,缴实用的东西,看她想得多周到！可是谁知道事情就出在这句话上头呢！\n党费桑麟康作\n过了半个多月,听说白匪对“并村” 以后的群众斗争开始注意了,并且利用个别动摇分子破坏我们,有一两个村里党的组织受了些损失。于是我又带着新的指示来到了八角坳。\n一到黄新同志家门口，我按她说的，顺着墙缝朝里睒了瞅。灯影里，她正忙着呢。屋里地上摆着好几堆腌好的咸菜，也摆着上次拿咸菜给我吃的那个破坛子，有腌白菜、腌夢卜、腌蚕豆 $\\cdots \\cdots$ 有黄的，有绿的。她把这各种各样的菜理好了,放进一个箩筐里。一边整着，一边哄孩子：“乖妞子，咱不要，这是妈要拿去卖的,等妈卖了菜,赚了钱,给你买个大烧饼 $\\cdots \\cdots$ 什么都买!咱不要,咱不要!”\n妞儿不如大人禁折磨，比她妈瘦得还厉害，细长的脖子挑着瘦脑袋,有气无力地倚在她妈的身上。大概也是轻易不大见油盐,两个大眼骨碌碌地瞪着那一堆堆的咸菜，媍得不住地呕嘴巴。她不肯听妈妈的哄劝，还是一个劲儿地扭着她妈的衣服要吃。又爬到那个空空的破坛子口上,把干瘦的小手伸进坛子里去,用指头蕉点儿盐水,填到口里吮着,最后忍不住竟伸手抓了一根腌豆角,就往嘴里填。她妈一扭头看见了,睒了睒孩子，又睒了睒箩筐里的菜，忙伸手把那根菜拿过来。孩子哇的一声哭了。\n看了这情景,我只觉得鼻子尖一酸一酸的,再也憋不住了,就敲了门进去。一进门我就说:“阿嫂,你这就不对了,要卖嘛,自己的孩子吃根菜也算不了啥，别屈了孩子!”\n她看我来了,又提到孩子吃菜的事,长抽了一口气说：“老程啊,你寻思我当真是要卖?这年头盐比金子还贵,哪里有咸菜卖啊！这是我们几个党员凑合着腌了这点儿咸菜,想交给党算作党费,兴许能给山上的同志们解决点儿困难。这刚刚凑齐,等着你来呢!”\n我想起来了,第一次接头时碰到她们在择青菜,就是这咸菜啊!\n她望望我,望望孩子,像是对我说,又像自言自语似的说:“只要有咱的党,有咱的红军,说不定能保住多少孩子哩!”\n我看看孩子,孩子不哭了,可是还围着个空坛子转。我随手抓起一把豆角递到孩子手里,说:“千难万难也不差这一点点,我宁愿十天不\n吃啥也不能让孩子受苦！……”\n我的话还没有说完,忽然门外一阵慌乱的脚步声,一个人跑到门口,轻轻地敲着门,急乎乎地说:“阿嫂,快,快开门！”\n拉开门一看,原来就是第一次来时见到的择菜的一个妇女。她气喘吁吁地说:“有人走漏了消息,说山上来了人,现在,白鬼来搜人了,快想办法吧！我再通知别人去。” 说罢，悄悄地走了。\n我一听有情况，忙说:“我走！”\n黄新一把拉住我说:“人家来搜人，还不围个风雨不透?你往哪儿走？快想法儿隐蔽起来!”\n这情况我也估计到了,可是因为怕连累了她,我还想用开她往外走。她一雴间变得严肃起来,板着脸,说话也完全不像刚才那么柔声和气了,变得又刚强,又果断。她斩钉截铁地说:“按地下工作的纪律,在这里你得听我管！为了党,你得活着!”她指了指阁楼说：“快上去躲起来，不管出了什么事也不要动，一切有我应付！”\n这时,街上乱成了一团,吆喝声、脚步声越来越近了。我上了阁楼,从楼板缝里往下看,看见她把菜筐子用草盖了盖,很快地抱起孩子亲了亲,把孩子放在地铺上,又霍地转过身来,朝着我说:“程同志,既然敌人已经发觉了,看样子是逃不脱这一关了,万一我有个什么好歹,八角坳的党组织还在,反 '夺田' 已经布置好了,我们能搞起来!以后再联络你找胡敏英同志,就是刚才来的那个女同志。你记着,她住西头从北数第四个窝棚,门前有一棵小榕树.....” 她指了指那筐咸菜,又说:“你可要想着把这些菜带上山去,这是我们缴的党费!”\n停了一会儿,她侧耳听了听外面的动静,又说话了,只是声音又变得那么和善了:“孩子,要是你能带,也托你带上山去,或者带到外地去养着,将来咱们的红军打回来,把她交给卢进勇同志。” 话又停了,大概她的心绪激动得很厉害。“还有,上次托你缴的钱,和我的党证,也一起带去;有一块钱买盐用了。我把它放在砂罐里，你千万记着带走!” 话刚完，白鬼子已经赶到门口了。她连忙转过身来，搂着孩子坐下,慢条斯理地理着孩子的头发。我从板缝里看她,她还像第一次见面时那么和善,那么安详。\n白匪敲门了。她慢慢地走过去,开了门。四五个白鬼闷进来,憵胸揪住了她问:“山上来的人在哪儿?”\n她摇摇头:“不知道!”\n白鬼们在屋里到处翻了一阵,眼看着泄气了,忽然一个家伙发现了那一箩筐咸菜，一脚把箩筐踢翻,咸菜全撒了。白鬼用刺刀拨着咸菜,似乎看出了什么,问：“这咸菜是哪儿来的！”\n“自己的!”\n“自己的！干吗有这么多的颜色！这不是凑了来往山上送的?”那家伙打量了一下屋子,命令其他白鬼说：“给我翻!”\n就这么间房子，要翻还不翻到阁楼上来?这时,只听得她大声地说:“知道了还问什么!” 她猛地一挣跑到了门口,直着嗓子喊:“程同志，往西跑啊!”\n两个白匪跑出去，一阵脚步声往西去了,剩下的两个白非扭住她就往外走。\n我原来想事情可以平安过去的,现在眼看她被抓走了，我能眼看着让别人替我去牺牲?我得去！凭我这身板,赤手空拳也干个够本！我刚打算往下跳,只见她扭回头来,两眼直盯着被惊呆了的孩子,拉长了声音说:“孩子，好好地听妈妈的话啊！”\n这是我听到她最后的一句话。\n这句话使我想到刚才发生情况时她说的话,我用力抑制住了冲动。但是这句话也只有我明白,“听妈妈的话”,妈妈,就是党啊!\n当天晩上,村里平静了以后,我把孩子哄得不哭了。我收拾了咸菜,从砂罐里菜窝窝底下找到了黄新同志的党证和那一块银洋,然后,把孩子也放到一个箩筐里,一头是菜,一头是孩子,挑着上山了。\n见了魏政委。他把孩子览到怀里，听我汇报。他详细地研究了八角坳的情况以后，按照往常做的那样，在登记党费的本子上端端正正地写上：\n黄新同志 1934 年 11 月 21 日缴到党费 $\\cdots \\cdots$\n他写不下去了。他停住了笔。在他脸上我看到了一种不常见的严肃的神情。他久久地抚摸着孩子的头,看着面前的党证和咸菜。然后掏出手巾，藮着草叶上的露水,轻轻地,轻轻地把孩子脸上的泪痕擦去。\n在黄新的名字下面，他再也没有写出党费的数目。\n是的，一筐咸菜是可以用数字来计算的，一个共产党员爱党的心怎么能够计算呢?一个党员献身的精神怎么能够计算呢?\n1954 年 6 月 15 日初稿 1954年 11 月 8 日三次修改\n## 学习提示\n革命为了人民群众,也要依靠人民群众。本课三篇小说用不同方式抒写了革命者的情怀,表达了劳动人民对美好生活的向往和追求。《荷花淀》歌颂了白洋淀抗日军民的斗争精神与美好情感,《小二黑结婚》讲述了根据地青年在中国共产党领导下追求婚姻自主、走向新生活的故事,《党费》表现了地下工作者对党的忠诚与忘我的牺牲精神。\n阅读时,要体会这几位作者深入生活、讴歌人民的共同创作追求,以及他们各自不同的创作风格。《荷花淀》以清新的笔触刻画了善良勇敢的抗日军民形象,充满诗情画意;《小二黑结婚》具有极强的乡土气息,“土味” 的语言使得人物形象个性鲜明;《党费》中的故事扣人心弦,体现了革命斗争的艰险和革命者对党的热爱与忠诚。\n三篇小说都注意通过细节塑造人物、表达情感，如水生嫂被苇眉子扎破手指时的动作、神态,三仙姑老来俏妆扮的悄然变化，黄新珍藏的镰刀锤头和县委的印章都还鲜红的旧党证,都从不同侧面揭示了人物的内心世界或精神品格。这样的例子还有很多，阅读时要细细品味。\n## 単元研习任务\n一革命者大无畏的精神催人奋进,“小二黑” 们反抗封建婚姻的斗争令人欣喜,“芦柴棒” 们悲惨的生活引人同情 $\\cdots \\cdots$. 本单元的作品展现了革命斗争的不同方面,也体现了中国人民在党的领导下不断走向新生的伟大历程。阅读本单元的课文,结合具体内容,思考中国革命的伟大意义。在此基础上分组讨论：新时代的青年应该如何继承和发扬革命传统?\n二本单元的课文,既有纪实性较强的散文和报告文学,也有以虚构为主的小说。阅读这些作品，分析其艺术特点,完成下列研习任务。\n1.《记念刘和珍君》和《为了忘却的记念》都是鲁迅为纪念牺牲的进步青年所写的回忆性散文，但在写作手法和语言表达上又各有特色。认真阅读这两篇文章，用旁批的形式就这些方面作一些评点，与小组同学交流后，合作整理一个“批注本”,在班上展示。2.《包身工》用文学笔法报道真实事件,其中的人物、事件、环境都是真实的,但又运用了较多的文学手法,如塑造形象、刻画细节、营造气氛等,以增强作品的感染力。深人阅读课文,结合具体内容,就作品新闻性与文学性的统一写一篇札记。3.《荷花淀》《小二黑结婚》《党费》都是作家深人群众、深人生活后的创作成果,都塑造了令人印象深刻的典型形象。选择你最喜欢的一个人物形象，分析其性格特征,并结合作品的时代背景和小说中的社会环境,说说人物的典型性体现在哪里。\n三从小学、初中到高中,我们在语文课本中读到过很多反映革命文化的作品,在政治课、历史课上也接触过不少革命斗争的事迹,同学们自己也可能通过各种途径了解到一些英雄人物和革命故事。以小组为单位,汇集这样的材料,分工协作,编辑一本红色作品集。为作品集拟一个恰当的书名,确定合理的分类标准,还应考虑编排方式和装帧设计等。\n## 第三单元\n历史是一面镜子，它映照着现实，也预示着末来。了解历史,不忘过去,才能看清前进的方向;尊重历史，以史为鉴，才能更好地走向末来。\n历史著作在中国古代文化典籍中占有重要的位置。本单元选人了《史记》《汉书》中的两篇经典作品,我们可以从中突见古代史家的历史观念、开创精神;选人的两篇史论,均意在劝诫,总结历史经验教训,为当时的社会政治服务，其观点至今仍然具有借鉴价值。\n学习本单元,要“回到历史现场”,鉴赏作品的叙事艺术和说理艺术,领会其中体现的历史观念、家国情怀和担当精神;理解史家对笔下人物的认识和评价,把握论者的观点和论述方式,学习和借鉴他们思考社会现实问题的态度和方法;丰富文言文的语言积累,学会在具体语境中分辨词语的意义和用法,把握古今汉语的差异与联系。\n# 9\n## 屈原列传\n司马迁\n屈原者,名平,楚之同姓也。为楚怀王左徒 ${ }^{2}$。博闻强志 ${ }^{3}$,明于治乱，姁于辞令。人则与王图议国事,以出号令;出则接遇宾客,应对诸侯。王甚任之。\n上官大夫与之同列 ${ }^{8}$,争宠而心害其能。怀王使屈原造为宪令,屈平属 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 草稿末定,上官大夫见而欲夺 ${ }^{\\mathbb{B}}$ 之,屈平不与。因㭸之曰:“王使屈平为令,众莫不知。每一令出,平伐其功,曰以为“非我莫能为’也。”王怒而疏屈平。\n屈平疾王听之不聪也,㭸谄之蔽明也,邪曲之害公 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 也,方正之不容也,故忧愁幽思而作《离骚》。“离骚” 者,犹离忧也。夫天者,人之始也;父母者,人之本也。人穷则反本,故劳苦倦极,末尝不呼天也;疾痛惨怛,末尝不呼父母也。屈平正道直行,竭忠尽智以事其君,㭸人间之,可谓穷矣。信而见疑,忠而被谤,能无怨乎?屈平之作《离骚》,盖自怨生也 ${ }^{\\circledR}。《$ 国风》好色而不淫,《小雅》怨诽而不乱。若《离骚》者,可谓兼之矣。上称帝喾 ${ }^{11}$,下道齐桓 ${ }^{(2)}$,中述汤、武 ${ }^{(3)}$,以刺世事。明道德之广崇,治乱之条贯,靡不毕见。其文约,其辞微,其志洁,其行廉。其称文小而其指极大,举类迩而见义远 ${ }^{\\mathbb{1}}$。其志洁,故其称物芳 ${ }^{\\mathbb{B}}$;其行廉,故死而不容。自疏濯淖污泥之中 $^{\\circledR}$,蝉蜕于浊秽,以浮游尘埃之外,不获世之滋垢,皭然泥而不滓者也推 ${ }^{\\mathbb{B}}$ 此志也，虽与日月争光可也。\n(1) 节选自《史记・屈原贾生列传》( 中华书局 2014 年版 )。\n(2) [左徒]官名\n(3) [博闻强志]知识广博,长于记忆。闻,学识。志,记。\n(4) [明于治乱] 明晓国家治乱 ( 的道理 )。治,指国家安定。乱，指国家动荡。\n(5)[娴于辞令]擅长外交辞令。妃,熟练、熟悉。辞令，应对的言辞。\n(6)[图议]谋划计议。\n(7) [任]信任。\n(8) [上官大夫与之同列]上官大夫和屈原地位相同。上官，复姓。大夫，官名。列，朝列、班列。\n(9) [害其能]嫉妒屈原的才能。害,嫉妒。\n(10)[宪令]国家法令。\n(11) [属 ( zhǔ )]撰写。\n(12) [夺]强取。\n(13) [伐]自夸，炫耀。(14) [曰以为]“曰”和“以为”是同义连用。一说,“曰”为衍文。\n(15) [疾王听之不聪]痛心于楚怀王惑于小人之言,不能明辨是非。疾，痛心。聪，明察。\n(16) [㭸谄之蔽明]说人坏话、奉承献媚的小人混淆黑白，蒙蔽怀王。\n(17) [邪曲之害公]品行不正的小人损害国家\n(18) [方正之不容]端方正直的人不为 ( 昏君㭸臣 ) 所容。\n(19)[离忧]遭遇忧患。离,同“罹”,遭受。\n(20) [人穷则反本] 人困窘没有出路,就会追念根本\n(21) [倦极]㽻倦困苦。极，疲困。\n(22) [惨怛 ( dá )] 忧伤,悲痛。\n(23) [信而见疑]诚实不欺却被怀疑。见,被。\n(24) [盖自怨生也]大概是由怨愤引起的。\n(25) [《国风》好色而不淫,《小雅》怨诽而不乱]《国风》好描写男女恋情但不失分寸,《小雅》怨愤发牢骚但不坏乱礼法。淫,过度、无节制。\n屈平既纯,其后秦欲伐齐,齐与楚从亲。惠王患之,乃令张仪详去秦,厚币委质事楚,曰:“秦甚憎齐,齐与楚从亲,楚诚能绝齐,秦愿献商於 ${ }^{}$ 之地六百里。” 楚怀王贪而信张仪,遂绝齐,使使如秦受地张仪计之曰:“仪与王约六里,不闻六百里。” 楚使怒去,归告怀王。怀王怒,大兴师伐秦。秦发兵击之,大破楚师于丹、淅,斩首八万,虏楚将屈句,遂取楚之汉中地。怀王乃悉发国中兵,以深人击秦,战于蓝田 ${ }^{}。$\n魏闻之，袭楚至邓。楚兵惧，自秦归。而齐竟怒不救楚，楚大困。明年，秦割汉中地与楚以和。楚王曰:“不愿得地,愿得张仪而甘心焉。”张仪闻，乃曰:“以一仪而当汉中地,臣请往如楚。”如楚,又因厚币用事者臣靳尚 ${ }^{11}$,而设诡辩 ${ }^{(2)}$ 于怀王之宠姬郑袖。怀王竟听郑袖,复释去张仪。是时屈平既疏,不复在位，使于齐,顾反 ${ }^{3}$,谏怀王曰:“何不杀张仪？”怀王悔，追张仪，不及。\n(1) [上称帝営 ( kù ) ] 往远处说提到帝喾（传说中的五帝之一)。\n(2) [下道齐桓] 往近处说提到齐桓公。\n(3)[汤、武]即商汤、周武王。\n(4) [以刺世事] ( 称引古代帝王 ) 以此让刺当世的事。\n(5) [广崇] 大大崇高。\n(6) [条贯] 条理。\n(7) [靡]无，没有。\n(8) [约] 简约。\n(9) [微]含蓄隐晦。\n(10)[其称文小而其指极大]其文辞描写的是寻常事物，但是它的意旨却极为博大 (因为关系到国家的治乱）。指，同“旨”\n(11) [举类迩而见义远]列举的事例浅近,而表达的意思很深远。类，事物。迩，近。\n(12) [称物芳]指《离骚》里面多用美人香草来比喻。\n(13) [故死而不容]所以至死不容于世。\n(14)[自疏濯淖（nào）污泥之中]自动地远离污浊。濯、淖、污、泥，都是“污浊”的意思。\n(15) [蝉蜕于浊秽]像蝉脱壳那样摆脱污秽的境地。\n(16) [不获世之滋垢] 不为尘世的污垢所辱。获,辱、被辱。滋,黑。\n(17) [皭 ( jiào ) 然泥 ( niè ) 而不滓 ( zǐ) 者也]意思是,屈原是出淤泥而不染、保持高洁品德的人。皭,清白、洁净。泥,同“涅”,染黑。滓,污染。(18) [推]推赞，推许。\n(19)[绌] 同“黜”，指被罢免官职。\n(20) [齐与楚从 ( zòng ) 亲] 齐国和楚国合纵相亲。从,同“纵”，合纵，联合抗秦。\n(21) [惠王]秦惠王\n(22) [乃令张仪详 (yáng) 去秦,厚币委质事楚]就令张仪假装离开秦国,拿着丰厚的礼物进献给楚国,表示愿意侍奉楚王。张仪,魏国人。他后来为秦惠王游说六国,主张“连横”。详，同“佯”，假装。厚币,丰厚的礼物。委,呈献。质,同“贽”,见面礼。张仪人楚在楚怀王十六年 (前 313 )。\n(23) [绝齐]与齐国断绝外交关系。\n(24)[商於]地名,在今河南淅 ( $x \\overline{\\mathrm{I}})$ 川西南。一说,指商 ( 今陕西丹凤西北商镇）、於（在今河南西峡境） 两邑及两邑之间的地区,即今丹江中下游一带。\n(25) [使使如秦受地] 派使者到秦国接受秦国答应割让的土地。\n(26) [丹、淅 ] 丹水、淅水一带。丹水发源于陕西商洛，东人河南与淅水汇合，至湖北丹江口人汉水。淅水发源于河南卢氏,流经内乡、淅川等地。前 312 年,秦军在丹阳 ( 今河南西峡西丹水以北地区 ) 大败楚军。\n(27) [岀]读gài。\n(28) [蓝田]在今湖北钟祥西北。\n(29) [邓阝]在今湖北襄阳北。\n(30) [明年] 第二年。指楚怀王十八年 ( 前 311 )。\n其后诸侯共击楚,大破之，杀其将唐眜。\n时秦昭王与楚婚,欲与怀王会。怀王欲行,屈平曰:“秦,虎狼之国,不可信。不如冉行。”怀王稚子子兰劝王行：“奈何绝秦欢?” 怀王卒行。人武关,秦伏兵绝其后,因留怀王,以求割地。怀王怒,不听。亡走赵,赵不内。复之秦,竟死于秦而归葬。\n长子顷襄王立,以其弟子兰为令尹。楚人既各 $° 子$ 子兰以劝怀王人秦而不反也。屈平既娭 ${ }^{8}$ 之,虽放流,眷顾楚国,系心怀王,不忘欲反,冀幸君之一悟,俗之一改也。其存君兴国而欲反覆之,一篇之中三致志焉。然终无可奈何,故不可以反。卒以此见怀王之终不悟也。人君无愚、智、贤、不肖,莫不欲求忠以自为 ${ }^{\\mathbb{1}}$,举贤以自佐;然亡国破家相随属 $^{\\mathbb{1}}$,而圣君治国 ${ }^{\\mathbb{B}}$ 累世而不见者,其所谓忠者不忠,而所谓贤者不贤也。怀王以不知忠臣之分,故内惑于郑袖,外欺于张仪,疏屈平而信上官大夫、令尹子兰，兵挫地削,亡其六郡，身客死于秦，为天下笑。此不知人之祸也。$\\cdots \\cdots$\n令尹子兰闻之，大怒，卒使上官大夫短屈原于顷襄王，顷襄王怒而迁之。\n屈原至于江滨，被发行吟泽畔，颜色憔悴,形容枯槁。渔父见而问之曰：“子非三问大夫次?何故而至此?” 屈原曰：“举世混浊而我独清,众人皆醉而我独醒，是以见放 ” 渔父曰：“夫圣人者,不凝滞于物 $^{\\circledR}$，而能与世推移。举世混浊,何不随其流而扬其波众人皆醉,何不讽其糟而啜其醨 ${ }^{11}$?何故怀瑾握瑜 ${ }^{2}$,而自令见放为?” 屈原曰:“吾闻之,新沐者必弹冠 ${ }^{3}$,新浴者必振衣。人又谁能以身之察察 ${ }^{(1)}$,受物之汶汶者乎?宁赴常流而葬乎江鱼腹中耳,又安能以晧晧之白 $^{\\circledR}$,而蒙世俗之温蠖 ${ }^{8}$ 乎?” 乃作《怀沙》之赋。$\\cdots \\cdots$ 于是怀石，遂自投汨罗 ${ }^{\\circledR} 以$ 死。\n(1) [又因厚币用事者臣靳尚]又趁机送厚礼给楚国当权的臣子靳尚。因，趁机。用事，当权。\n(2)〔设诡辩〕说假话。\n(3) [顾反]回来\n(4)〔眜〕读mò。\n(5)〔武关〕秦国的南关，在今陕西丹凤东。\n(6)〔各〕怪罪，责怪。\n(7)〔娭〕恨。\n88〔存〕思念。一说，保全。\n(9)〔反覆〕回归。\n(10)〔三致志〕再三表达 (这种）意愿。\n(11)〔自为 ( wèi)〕帮助自己。(12)〔相随属 ( zhǔ ) 〕接连出现\n(13) 治国〕安定太平的国家。(14)【六郡〕指汉中一带。(15)〔短〕诋毁。(16)〔迁〕放逐。(17)形容〕外貌,模样。形,身形。容,面容。(18) [三问 (lû́ ) 大夫〕官名。屈原此前曾任此职。(19) [ 是以见放〕 因此被放逐。(20)〔圣人〕这里指聪明通达的人\n(21) [不凝滞于物] 不为外物所拘束。凝滞,拘泥、执着。(22) [与世推移〕随世道变化而变化。(23) 随其流而扬其波〕指随从世俗,与之同流。\n屈原既死之后,楚有宋玉、唐勒、景差之徒者,皆好辞而以赋见称;然皆祖 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 屈原之从容 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 辞令,终莫敢直谏。其后楚日以削,数十年,竟为秦所灭。$\\cdots \\cdots$\n太史公曰 :“余读《离骚》《天问》《招魂》《哀郢》，悲其志。适 ${ }^{(13}$ 长沙,观屈原所自沉渊,末尝不垂涕,想见其为人。及见贾生吊之,又怪屈原以彼其材,游诸侯,何国不容,而自令若是!读《服鸟赋》》$》^{\\circledR}$,同死生,轻去就,又爽然自失矣。”\n(1) [ î||三（bū ) 其糟而啜 (chuò) 其醨 ( lí)]吃众人的酒糟，喝众人的薄酒。意思是与众人同醉。诅芉，吃。啜,喝。醨，薄酒。\n(2) [怀瑾握瑜] 比喻保持高洁美好的节操志向。瑾、瑜，都是美玉。\n(3) [弹冠] 弹去帽子上的灰尘。\n(4) [察察] 洁净的样子。\n(5) 汶 ( mén) 汶〕浑浊的样子。\n(6) [常流]即“长流”,指江水。\n(7) [晧 ( hào) 晧之白]比喻品德的高尚纯洁。晧,同“皓”。晧晧，皎洁的样子。\n(8) [温蠖 ( huò )]尘垢。\n(9) [沑罗]江名，在湖南东北部。\n(10) [辞]文辞,这里指文学。\n(11) [祖]效法,继承。(12) [从容]委婉得体。\n(13) [太史公曰] 太史公是司马迁的自称。后面的文字是司马迁对历史人物和历史事件的评论、总结。\n(14) [《天问》《招魂》《哀郢》]均为屈原的作品。《哀郢》是《九章》中的一篇。\n(15) [适]到某地去。\n(16) [贾生吊之] 指西汉政论家、文学家贾谊路过湘水,写《吊屈原赋》凭吊屈原。\n(17) [彼其材] 他那样的才能。\n(18) [《服鸟赋》]贾谊的赋作,借与服鸟问答抒发自己忧愤不平的情感。\n(19) [ 同死生] 将生死同等看待。\n(20) [去就] 指离官去职或在朝任职。\n(21) [爽然自失] 莯然若有所失。\n## 学习提示\n《史记》被鲁迅誉为“史家之绝唱，无韵之《离骚》” (《汉文学史纲要》)。《史记》和《离骚》有怎样的关联?读了《屈原列传》，相信你会有自己的理解。\n《屈原列传》将屈原的生平事迹放在楚国日趋衰亡的大背景下展现,既有对史实的粗笔勾勒,又有对细节的工笔描绘,揭示了屈原个人的身世浮沉与国家生死存亡的内在联系,充分彰显了屈原的人格风采。阅读时要注意把握屈原的精神品质，品味作品精湛的叙事艺术。\n前人评论说：“史公与屈子，实有同心。”（吴楚材、吴调侯《古文观止》）与《史记》中的其他许多传记不同,《屈原列传》在叙事中融入大段的议论,论中有情,直抒胸臆。阅读课文结尾的“太史公曰”一段,并拓展阅读《报任安书》,体会司马迁寄托在屈原身上的情感。\n课文中有一些词语,形式上与现代汉语合成词相同,意义却不同,如“明年”“诡辩”“颜色”“形容”等。学习时,要特别注意这一类词语在具体语境中的意义，避免以今义理解古义。\n背诵课文第 3 段。\n# 苏武传\n#### Abstract\n班固武，字子卿 ${ }^{2}$。少以父任，兄弟并为郎 ${ }^{3}。$ 稍迁至栘中厩监 ${ }^{(}$。时汉连伐胡,数通使相窥观。匈奴留汉使郭吉、路充国等,前后十余辈。匈奴使来,汉亦留之\n以相当。天汉元年，且鞮侯单于初立，恐汉袭之，乃曰：“汉天子我丈人行也。”尽归汉使路充国等。武帝嘉其义 ${ }^{\\mathbb{B}}$,乃遣武以中郎将使持节送匈奴使留在汉者,因厚赂单于,答其善意。武与副中郎将张胜及假吏常惠等募士斥候百余人倶,既至匈奴,置币遗单于；单于益骄,非汉所望也\n苏武牧羊 $[$ 清 $]$ 任伯年作 (1) 节选自《汉书・李广苏建传》( 中华书局 1962 年版)。《汉书》是我国第一部纪传体断代史。它记载了从汉高祖刘邦元年 (前206) 到王莽地皇四年 （23）之间 229 年的历史。班固（32一92），字孟坚,扶风安陵 (今陕西咸阳东北) 人,东汉史学家、文学家。\n(2)〔武,字子卿〕苏武的传是附在父亲苏建的传后面的，所以这里不再写明他的姓。\n(3) [少以父任,兄弟并为郎] 年轻时,凭借父亲职位的关系而被任用,兄弟三人都做了皇帝的侍从官。依汉朝制度,凡职位在二千石以上的官吏可以保举子弟一人做郎官。并,都。郎,官名,汉代专指皇帝的侍从官。\n(4)〔稍迁至栘 ( yí) 中厩监〕渐渐升到栘中厩监。稍,渐渐。栘中嘅,汉有栘园,其中的马䐚称“栘中厩”。监，管事的官员。\n(5) [胡〕这里指匈奴。\n(6)〔数通使相窥观〕屡次互派使者䆕探观察 (对方的情况 )。通使,互派使者。\n(7)[十余辈〕十几批 (8)〔相当〕相抵。\n(9) [天汉元年〕公元前 100 年。天汉,汉武帝年号 (前 100一前 97 )。\n(10) [且鞮 ( jūdī) 侯单 (chán ) 于〕 曾被封为且鞮侯的单于。单于，匈奴的最高首领。\n(11) [汉天子我丈人行 ( háng ) 也〕 汉天子是我的长辈。丈人,对长辈的尊称。行,辈。\n(12) 〔嘉其义〕赞许他这种合乎情理的做法。义,做事合乎情理。\n(13) 凸遣武以中郎将使持节送匈奴使留在汉者] ( 武帝）就派苏武以中郎将的身份持节 (出使匈奴),护送留在汉朝的匈奴使者。节,斻 ( máo) 节,以竹为杆,上缀以牦牛尾,是使者所持的凭证\n(14) 厚赂〕赠送丰厚的礼物。\n(15)〔假吏〕临时委任的使臣属官。\n(16)〔士〕士卒。\n(17)斥候〕侦察兵\n(18)置币遗 ( wèi) 单于〕备办了一些财物送给单于。\n(19)益〕渐渐。\n(20) [非汉所望也〕不是汉朝所期望的。\n方欲发使送武等 ${ }^{11}$,会缑王与长水虞常等谋反匈奴中。缑王者,昆邪王 ${ }^{3}$ 姊子也,与昆邪王倶降汉,后随浞野侯没胡中 ${ }^{(4}$。及卫律所将降者,阴相与谋劫单于母阏氏归汉。会武等至匈奴,虞常在汉时,素与副张胜相知,私候 ${ }^{8}$ 胜曰:“闻汉天子甚怨卫律,常能为汉伏弩射杀之,吾母与弟在汉,幸蒙其赏赐。” 张胜许之,以货物与常。\n后月余,单于出猎,独阏氏子弟在 ${ }^{\\mathbb{B}}$。虞常等七十余人欲发,其一人夜亡,告之。单于子弟发兵与战。缑王等皆死，虞常生得。单于使卫律治其事,张胜闻之,恐前语发,以状语武。武曰：“事\n如此，此必及我，见犯乃死，重负国。”欲自杀，胜、惠共止之。虞\n常果引张胜。单于怒，召诸贵人议，欲杀汉使者。左伊秩訾x曰：“即谋单于，何以复加？宜皆降之。”\n单于使卫律召武受辞 $。$ 武谓惠等:“屈节辱命 ${ }^{8}$,虽生,何面目以归汉!”引佩刀自刺。卫律惊,自抱持武,驰召医。凿地为坎,置煴火,覆武其上,蹈其背以出血。武气绝,半日复息。惠等哭,舆 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 归营。单于壮 ${ }^{[}$其节,朝夕遣人候问武,而收系张胜。\n(1)〔方欲发使送武等〕 ( 匈奴) 正要派遣使者送苏武等人 (返汉)。\n(2) 会缑 ( gōu) 王与长水虞常等谋反匈奴中〕适逢匈奴国内的缑王与原长水校尉虞常等人密谋反叛。缑王,匈奴的一个亲王。长水虞常,指汉朝投降匈奴的原长水校尉虞常。\n(3) 昆邪 ( húnyé ) 王〕匈奴的一个亲王，其部落在今甘肃西北部。\n(4)〔后随浞 (zhuó) 野侯没胡中〕后来又跟随浞野侯陷没在匈奴中。浞野侯,汉将赵破奴的封号。太初二年 ( 前 103 ),他出击匈奴,兵败投降。没,陷人而不能脱身。\n(5) 及卫律所将降者〕连同卫律所率领的那些被迫投降匈奴的人。卫律,长水胡人,生长于汉,曾任汉使出使匈奴,后因事株连,畏罪逃亡，投降匈奴,封为丁灵 (匈奴的一个部落) 王,成为单于的亲信。将,率领。\n(6)〔阴相与谋劫单于母阏氏 (yānzhī) 归汉〕暗地里一起密谋劫持单于的母亲阏氏归附汉朝。阏氏，匈奴单于正妻的称号。\n(7)〔相知〕相熟识,有交情。\n(8) [私候〕私下拜访。\n(9) [常能为汉伏弩射杀之]我虞常能为汉朝暗中用弩弓射死他 (指卫律)。\n(10)[幸蒙其赏赐〕希望得到皇帝的赏赐。幸,希望。蒙，蒙受、得到。\n(11)〔货物〕财物。\n(12)〔独阏氏子弟在〕只有阘氏和王室的子弟在家。(13〔发〕发动，动手。\n(14)〔亡]逃跑。\n(15)〔告〕告发。\n(16) [生得]指被活捉。\n(17) 治其事〕审理这个案件。\n(18) 恐前语发〕担心以前 (与虞常) 的谈话泄露。发，暴露、泄露。\n(19)〔以状语武〕把情况告诉苏武。状,情状、情况。\n(20)〔及〕牵连\n(21) [见犯乃死,重 (zhòng ) 负国]等到被 (匈奴) 侮辱以后才死,更加对不起国家。见犯,指受到侮辱。重,更加。\n(22)〔引〕牵扯。\n(23)〔贵人〕指贵族大臣。\n(24) [左伊秩訾 ( zī)]匈奴王号\n(25)〔即谋单于,何以复加〕假使谋杀单于,又该用什么更重的处罚呢?意思是，因为密谋劫持弣氏、杀掉卫律就把汉使处死，处罚太重。\n(26)〔宜皆降之〕应该让他们都投降。降,使动用法,使……投降。\n(27) [受辞〕听取供词。\n(28)[屈节辱命]污损了节操,辜负了使命。\n(29) [坎〕坑。\n(30)煴（yūn) 火〕没有火焰的微火。\n(31)〔蹈〕同“搯 (tāo)”,叫击,拍打。一说当作“焰”，熏。\n(32)复息〕又能呼吸\n武益愈 $^{\\circledR}$,单于使使晓武,会论虞常,欲因此时降武。剑斩虞常已,律曰:“汉使张胜谋杀单于近臣,当死。单于募降者赦罪。” 举剑欲击之,胜请降。律谓武曰:“副有罪,当相坐。” 武曰:“本无谋 ${ }^{\\mathbb{1}}$,又非亲属,何谓相坐?” 复举剑拟之,武不动。律曰:“苏君,律前负汉归匈奴,幸蒙大恩,赐号称王。拥众数万,马畜弥山,富贵如此!苏君今日降,明日复然。空以身膏草野,谁复知之!” 武不应。律曰:“君因我降『,与君为兄弟;今不听吾计,后虽欲复见我,尚可得乎?” 武骂律曰:“汝为人臣子,不顾恩义,畔主背亲,为降虏于蛮夷,何以汝为见?且单于信汝,使决人死生,不平心持正,反欲斗两主,观祸败。若知我不降明,欲令两国相攻,匈奴之祸,从我始矣 ${ }^{211}$。”\n律知武终不可胁,白单于。单于愈益欲降之。乃幽武置大窖中,绝不饮食。天雨雪,武卧啮雪,与斿毛并咽之,数日不死。匈奴以为神。乃徙武北海上无人处,使牧羝,烊乳乃得归。别其官属常惠等各置他所。武既至海上,廪食不至,掘野鼠去草实而食之 $^{(1)}$。杖汉节牧羊 ${ }^{(2)}$,卧起操持,节旄尽落 ${ }^{3}。$ 积五六年,单于弟於靬王弋射海上。武能网纺缴,檠弓弩,於靬王爱之,给其衣食。三岁余,王病,赐武马畜、服匿 ${ }^{8}$、窝庐。王死后,人众徙去。其冬,丁令 ${ }^{\\circ}$ 盗武牛羊，武复穷厄 ${ }^{\\mathbb{D}}$。\n(1)〔與〕车，这里用作动词，用车载送。(2) [壮〕意动用法,认为......豪壮。(3)〔候问〕问候。(4) [收系〕逮捕监禁。(5) [益愈〕渐渐痊愈。(6) [使使晓武〕派使者通知苏武。(7) [会论虞常]会同判定虞常的罪。论,判罪。(8) 近臣〕亲近之臣。这里是卫律自指。(9) [当死〕判处死罪。当,判处。(10) [相坐〕相连坐 (治罪)。一个人犯了罪,有关的人连同治罪，叫“连坐” 或“相坐”。(11) [本无谋〕本来没有参与谋划。(12)〔何谓相坐〕说什么连坐 (治罪)?(13〔拟之〕向苏武比画着要杀他。拟,比画。(14) [空以身膏 ( gào ) 草野]白白地拿身体给荒野做肥料。膏,滋润。膏草野,滋润荒野,也就是做肥料的意思。(15)君因我降〕你通过我投降。(16)〔畔主背亲〕背叛主上,背弃双亲。畔,同“叛”。(17) [为降虏于蛮夷〕在异族那里做郛虏。蛮夷,古代指边远地区的民族。188〔何以汝为见〕 即“何以见汝为”,要见你干什么?\n(19〔斗两主,观祸败〕 意思是,挑拨汉天子和单于的关系，(从旁) 观看祸败。斗两主，使两主相斗。观祸败，有幸灾乐祸的意思。\n(20)【若知我不降明】你明明知道我不会投降。若,你。\n(21) [匈奴之祸,从我始矣]匈奴的灾难,就要从（杀死）我苏武开始了。\n(22)不可胁〕不可威逼而致屈服。\n(23〔幽〕贝禁。\n(24) [绝不饮食]断绝供应,不给他喝的、吃的。\n(25)〔雨 (yù) 雪〕下雪。雨,动词，下。\n(26) [啮 ( niè )]咬，嚼。\n(27) [与斿 (zhān) 毛并咽之〕 同毡毛一起吞下去。斿,同“桘”,毛织的告䢠\n(88) [北海]在匈奴北境,即今俄罗斯境内的贝加尔湖。\n(29)〔羝 (dĩ )〕公羊。\n(30)羝乳乃得归〕公羊生了小羊才能回。乳，生子。公羊不能生子，说明苏武永远不可能被放回。\n(31) [别其官属常惠等各置他所] 分开他的随从官吏常惠等人,分别禁到另外的地方。别,分开、离析。\n(32)〔䒬食不至〕官府发给的粮食不来。这是指匈奴断绝了苏武的粮食供应。\n初,武与李陵倶为侍中。武使匈奴,明年,陵降,不敢求武。久之,单于使陵至海上,为武置酒设乐。因谓武曰:“单于闻陵与子卿素厚,故使陵来说足下,虚心欲相待。终不得归汉,空自苦亡人之地,信义安所见乎?前长君为奉车,从至雍棫阳宫,扶辇下除,触柱折辕，刻大不敬,伏剑自刎,赐钱二百万以葬。孺卿从祠河东后\n土，宦骑与黄门驸马争船，推堕驸马河中溺死，宦骑亡，诏使孺卿\n逐捕,不得,惶恐饮药而死。来时太夫人已不幸,陵送葬至阳陵。子卿妇年少,闻已更嫁矣。独有女弟二人,两女一男,今复十余年,存亡不可知。人生如朝露,何久自苦如此！陵始降时,忽忽如狂,自痛负汉，加以老母系保宫。子卿不欲降，何以过陵?且陛下春\n(1)〔掘野鼠去 (jǔ) 草实而食之〕挖野鼠穴中藏的草实充饥。去,同“弆”,收藏。草实,野生果实。\n(2) 杖汉节牧羊〕拄着汉朝的斻节牧羊。杖,执、拄。\n(3) [节旄尽落]旄节上牦尾全部脱落。\n（4）〔单于弟於靬（wūjiān）王弋（yì）射海上〕单于的弟弟於靬王到北海打猎。㑗,用绳系在箭上射猎。\n(5) [网]结网。一说,“网” 前应有一“结” 字。\n(6) [纺缴 ( zhuó )]纺制系在箭尾的丝绳。\n(7) [檠 ( qing ) 矫正弓弩的工具,这里用作动词,用檠矫正 (弓弩)。\n(8)〔服匿〕盛酒酪的器皿。\n(9) [丁令 ( ling )] 即丁灵,匈奴族的一支。卫律被封为丁灵王。丁令盗武牛羊,应是他所指使。\n(10) 穷厄〕困顿。\n(11) [武与李陵倶为侍中〕苏武与李陵都做皇帝的侍从。李陵,字少卿,汉代名将李广的孙子,汉武帝时为骑都尉。天汉二年 (前 99 ),兵败投降匈奴。侍中,汉代在其本官职外的加官。\n(12〔求〕访求。\n(13〔虚心欲相待〕一心向往,想以礼相待。\n(14) [空自苦亡 ( wú ) 人之地]白白地在这荒无人烟的地方受苦。亡，同“无”。\n(15) [信义安所见乎] (您对汉朝的) 信义又能在哪里显示呢?意思是,有谁知道您的信义呢?见,同“现”。\n(16)〔前长君为奉车〕前些时候您的大哥做奉车都尉。长君，指苏武的大哥苏嘉。奉车,奉车都尉,皇帝出行时的侍从,掌管皇帝的车驾。\n(17)〔从至倠棫 ( yù) 阳宫〕跟随皇帝到雍城的棫阳宫去。雍,在今陕西凤翔南。棫阳宫,本是秦宫。\n118 〔扶䍨下除〕扶着皇帝的车子下殿阶。除,宫殿的台阶,一说指门与屏 (今所谓照壁) 之间的通道\n(19)〔触柱折辕〕撞在柱子上把车辕折断了。\n(20)〔刻 ( hé）大不敬〕被判决为“大不敬”。刻,判决。\n(21) 孺卿从祠河东后土〕您的弟弟苏贤跟随皇帝去祭祀河东后土。擩卿，苏武的弟弟苏贤的字。祠，祀。河东,郡名,在今山西境内。后土,指地神。\n(22)〔宦骑与黄门驸马争船〕一个骑马的宦官和黄门驸马抢着上船。宦骑,侍卫皇帝的骑马的宦官。黄门驸马,宫中掌管车辆马匹的官。\n(23)[太夫人已不幸〕您的母亲已去世。太夫人,称苏武的母亲。不幸，对去世的委婉说法。\n(24) [阳陵〕县名,在今陕西咸阳东。\n(25) [更 ( gēng) 嫁〕改嫁。\n(26)〔女弟〕妺妺。\n(27) [两女一男]指苏武的三个孩子\n(28) 忽忽如狂,自痛负汉〕精神恍惚,好像发狂一样,痛心自己对不起汉朝。\n(29)[系保宫〕关押在保宫。保宫,汉代囚禁犯罪大臣及其眷属的处所。\n(30)〔子卿不欲降,何以过陵〕您不肯投降的心情,怎能超过 (当时的) 我?\n秋高 $^{(1)}$,法令亡常 ${ }^{2}$,大臣亡罪夷灭 ${ }^{3}$ 者数十家,安危不可知,子卿尚复谁为乎?愿听陵计,勿复有云。武曰:“武父子亡功德,皆为陛下所成就,位列将,爵通侯,兄弟亲近,常愿肝脑涂地。今得杀身自效,虽蒙斧钺汤镬,诚甘乐之。臣事君,犹子事父也,子为父死，亡所恨，愿勿复再言!”\n陵与武饮数日,复曰:“子卿壹听陵言!” 武曰:“自分已死久矣!王必欲降武,请毕今日之欢,效死于前 ${ }^{1}！”$ 陵见其至诚,喟然叹曰：“嗟乎,义士！陵与卫律之罪上通于天！” 因泣下沾衿,与武决去。……\n昭帝 ${ }^{\\mathbb{B}}$ 即位,数年,匈奴与汉和亲。汉求武等,匈奴诡言武死。后汉使复至匈奴,常惠请其守者与倶,得夜见汉使,具自陈道。教使者谓单于,言天子射上林中,得雁,足有系帛书,言武等在某泽中。使者大喜,如惠语以让单于。单于视左右而惊,谢汉使曰:“武等实在。” $\\cdots$...\n单于召会武官属,前以降及物故,凡随武还者九人。武以始元六年春至京师。……武留匈奴凡十九岁，始以强壮出，及还，须\n发尽白。\n(1)〔春秋高〕年纪老\n(2)〔法令亡常〕法令没有定规。\n(3) [夷灭]诛灭，这里指全家杀尽。\n(4) [尚复谁为乎] 还为谁 (守节) 呢?\n(5) [勿复有云〕不要再说什么了。\n(6) [成就〕栽培,提拔。\n(7) [位列将〕官职升到列将。列将,一般将军的总称。苏武的父亲苏建伐匈奴有功,封为游击将军、右将军。\n(8) 爵通侯〕爵位封为通侯。通侯,爵位名。秦代置爵二十级,最高一级叫彻侯。汉朝继承秦制,后因避汉武帝刘彻讳改为通侯。苏建封为平陵侯。\n(9) [兄弟亲近]兄弟三人都是皇上的亲近之臣。苏武的大哥苏嘉做过奉车都尉,弟弟苏贤做过骑都尉,苏武出使前做过郎，都是皇帝的侍从官。\n(10)〔肝脑涂地〕形容死亡的惨状,这里指以身许国。\n(11) [自效]指愿为人贡献自己的生命。效，贡献、献出。\n(12)〔汤镬〕煮着滚水的大锅。古代常作刑具。(13)〔壹〕一定。\n(14) [分 (fèn )]料想,断定。\n(15) [效死于前〕在您面前死去\n(16 [上通于天]意思是罪行严重,无以复加。通,达。\n(17) [决去]告别离开。决,同“诀”,辞别、告别。\n(18〔昭帝〕汉武帝少子,名弗陵,前 87 年至前 74 年在位。即位后次年 (前 86 ) 改年号为“始元”。\n(19)〔其守者〕看守他的人。\n(20) [具自陈道]自己详细地陈说 (这几年的情况)。具,完全、详尽。陈道，陈述说明。\n(21) 上林]即上林苑,皇帝游猎的场所,在长安西,方圆三百里。\n(22)〔让〕责备。\n(23)【召会〕召集会见。\n(24) 前以降及物故〕 除去以前已投降的和死去的。以,同“已”。物故,死亡。\n(25)〔以始元六年〕在始元六年 ( 前 81$)$\n## 学习提示\n“苏武牧羊” 的故事我们耳熟能详,但苏武出使前后的遭际、在匈奴经历的艰辛，其中种种细节我们末必清楚。阅读《苏武传》，可使我们进一步了解这些细节，更加深入地认识苏武其人。\n《汉书》是一部“包举一代” (刘知几《史通》) 的纪传体断代史，展现了西汉广阔的社会生活和各种人物的精神风貌，《苏武传》是其中的名篇。文章按时间顺序记叙了苏武出使匈奴、因变被扣、不惧威逼、不受利诱、苦守北海、持节不失的事迹,生动刻画了苏武这位爱国者的形象。阅读课文,注意梳理情节脉络，感受苏武的人格魅力，探寻他备尝艰辛却矢志不渝的精神力量源泉。\n《苏武传》以叙事为主，却“不待论断而于序事之中即见其指”（顾炎武《日知录》)，表达了作者对苏武的敬佩与赞美。作品精于剪裁,善用对比，灵活选取人物的典型语言,学习时要特别关注其叙事艺术,并体会作者寓于其中的情感倾向。\n文中存在一些词类活用现象：如意动用法,像“单于壮其节”,“壮”意为“以（其节）为壮”；再如使动用法，像“反欲斗两主”，“斗”意为“使（两主） 相斗”。从课文中再找出一些例子，体会它们在语境中的意义。\n## 1\n## 过秦论 ${ }^{\\circ}$\n$$\n\\text { 贾谊 }\n$$\n秦孝公 ${ }^{(2)}$ 据崤函 ${ }^{3}$ 之固,拥雍州 ${ }^{(4)}$ 之地,君臣固守以突周室,有席卷天下，包举宇内,囊括四海之意，并吞八荒之心 ${ }^{5}$。当是时也，商君佐之,内立法度,务耕织,修守战之具，外连衡而斗诸侯。于是秦人拱手 ${ }^{7}$ 而取西河 ${ }^{8}$ 之外。\n孝公既没，惠文、武、昭襄 ${ }^{9}$ 蒙故业，因遗策 ${ }^{10}$，南取汉中，西举巴、蜀，\n东割膏腴之地，北收要害之郡。诸侯恐惧，会盟而谋弱 ${ }^{11}$ 秦，不爱 ${ }^{13}$ 珍器重宝肥饶之地,以致 ${ }^{(14}$ 天下之士，合从缔交，相与为一跕。当此之时,齐有孟尝，赵有平原，楚有春申，魏有信陵 ${ }^{16}。$此四君者,皆明智而忠信,宽厚而爱人,尊贤而重士,约从离衡 ${ }^{1}$,兼韩、魏、燕、楚、齐、赵、宋、卫、中山之众。于是六国之士，有甯越、徐尚、苏秦、杜赫之属为之谋 ${ }^{(2)}$,齐明、周最、陈轸、召滑、楼缓、翟景、苏厉、乐毅之徒通其意 ${ }^{3}$，吴起、孙膑、带佗、倪良、王廖、田忌、廉颇、赵奢之伦制其兵。尝以十倍之地,百万之众,吅关而攻秦。秦人开关延敌,九国 ${ }^{8}$ 之师,逡巡而不敢进。秦无亡矢遗镞之费，而天下诸侯已困矣。于是从散约败,争割地而赂秦。秦有余力而制其弊 ${ }^{\\mathbb{1}}$，追亡逐北 ${ }^{\\mathbb{1}}$，伏尸百万，流血漂橹 ${ }^{\\mathbb{B}}$;因利乘便，宰割天下,分裂山河。强国请服,弱国人朝。延及孝文王、庄襄王,享国之日浅，国家无事。\n秦灭六国示意图 (1) 选自《新书校注》卷一 (中华书局 2000 年版)。个别字句依《史记》和萧统《文选》改。贾谊（前 200-前 168 ),洛阳 (今属河南）人,西汉政论家、文学家。著有《新书》十卷。《过秦论》有上中下三篇,这里选的是上篇。过秦,意思是指斥秦的过失。\n(2)[秦孝公] 秦国的国君。他任用商鞅变法,富国强兵。下文的商君就是商鞅。\n(3) [崤（xiáo ) 函]崤山和函谷关。崤山，在函谷关的东边。函谷关，在今河南灵宝。\n(4) [雍州]在今陕西中部北部、甘肃、青海的东南部和宁夏一带。\n(5) 有席卷天下,包举宇内,囊括四海之意,并吞八荒之心] 意思是,(秦孝公) 有统一天下的野心。席卷、包举、囊括,都有“并吞” 的意思。宇内、四海、八荒,都是“天下” 的意思。八荒,原指八方最边远的地方。\n(6) [连衡]秦国采用的一种离间六国的策略,使它们各自同秦国联合，从而各个击破。也作“连横”。\n(7) [拱手]两手合抱,形容毫不费力。(8)[西河]战国时魏地。\n(9) [惠文、武、昭襄 ]惠文王、武王、昭襄王。惠文王是孝公的儿子,武王是惠文王的儿子,昭襄王是武王的异母弟\n(10) [蒙故业,因遗策]继承已有的基业,沿袭前代的政策。蒙，继承。\n(11) [要害之郡] (政治、经济、军事上都) 非常重要的地区\n(12)〔弱〕削弱。\n(13) [爱]吝惜。\n(14)[致]招致，招引。\n(15) [合从 ( zòng ) 缔交,相与为一]采用合纵的策略缔结盟约,互相援助,成为一体。\n(16) [齐有孟尝,赵有平原,楚有春申,魏有信陵]孟尝君,田文,齐国贵族;平原君,赵胜,赵国贵族;春申君,黄歇,楚国贵族;信陵君,魏无忌,魏国贵族。他们是战国时有名的“四公子”，皆以招揽宾客著称\n及至始皇,奋六世之余烈,振长策而御宇内 ${ }^{1}$,吞二周 ${ }^{16}$ 而亡诸侯,履至尊而制六合 ${ }^{\\mathbb{1}}$,执敲扑而鞭笞天下 ${ }^{\\mathbb{B}}$,威振四海。南取百越 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 之地,以为桂林、象郡;百越之君,俯首系颈,委命下吏。乃使蒙恬北筑长城而守藩篱,却匈奴七百余里;胡人不敢南下而牧马，士不敢弯弓而报怨。于是废先王之道,焚百家之言 ${ }^{11}$,以愚䵝首 ${ }^{(2)}$;隋 ${ }^{3}$ 名城,杀豪杰;收天下之兵,聚之咸阳,销锋镝 ${ }^{(1)}$,铸以为金人十二，以弱天下之民。然后践华为城，因河为池，据亿丈之城，临不测之渊 $^{\\circledR}$,以为固。良将劲弩守要害之处,信臣 ${ }^{8}$ 精卒陈利兵而谁何。天下已定,始皇之心,自以为关中之固,金城千里,子孙帝王万世之业也。\n(1)[约从离衡]相约为合纵，击破秦国的连衡策略。约，结。离，离散。\n(2) [宵 ( nìng ) 越、徐尚、苏秦、杜赫之属为之谋] 甯越、徐尚这些人为他们谋划。属,与下文的“徒”“伦”都是“类、辈” 的意思,指某一类人。\n(3) [齐明、周最、陈轸 (zhěn)、召（shào ) 滑、楼缓、翟景、苏厉、乐毅之徒通其意]齐明、周最这些人沟通他们的意图。\n(4) [吴起、孙膑、带佗、倪良、王廖 ( liáo )、田忌、廉颇、赵奢之伦制其兵] 吴起、孙膑这些人统率他们的军队。制，统领、统率。\n(5) [吅关]攻打函谷关。吐，攻打。\n(6) [延敌]迎击敌人。\n(7) [九国]就是上文的韩、魏、燕、楚、齐、赵、宋、卫、中山等国。\n(8) [逡 ( qūn ) 巡]有所顾虑而徘徊不敢前进。\n(9) [镞]箭头\n(10) [制其弊] 利用他们的弱点制服他们。弊,弱点。\n(11) [追亡逐北]追逐败逃的军队。北,败逃,这里指败逃的军队。\n(12) [橹]大盾牌。\n(13) [孝文王、庄襄王]孝文王,昭襄王的儿子,在位三天死去。庄襄王，孝文王的儿子，在位三年。\n(14) [奋六世之余烈]奋力发展六世遗留下来的功业。奋,振兴。六世,指孝公、惠文王、武王、昭襄王、孝文王、庄襄王。\n(15)[振长策而御宇内]意思是用武力来统治各国。振,举起。策,马鞭子。御,驾驭、统治。\n(16) [二周]在东周王朝最后在位的周赥（nǎn ）王时,东西周分治。西周都于河南东部旧王城,东周则都巩，史称“东西二周”。二周灭于秦始皇继位前,作者只是为了行文方便,才这样写的。\n(17)〔履至尊而制六合〕登上皇帝的宝座控制天下。至尊,至高无上的地位，指帝位。六合，天地四方。\n(18) [执敲扑而鞭答天下] 用严酷的刑罚来奴役天下的百姓。敲扑,行刑用的棍杖,短的叫“敲”,长的叫“扑”。\n(19) [百越]古代越族居住在桂、浙、闽、粵等地，每个部落都有名称，统称“百越”。也叫“百粤”。\n(20) [以为桂林、象郡] 设置了桂林郡、象郡（在今广西一带)。\n(21) [俯首系颈]意思是愿意降服。系颈，颈上系绳，表示投降。\n(22) [委命下吏] (百越之君 ) 把自己的性命交给狱官。下吏，下级官吏，这里指狱官。\n(23) [蒙恬]秦将领。秦始皇时领兵三十万北逐匈奴，修筑长城。\n(24) [藩篱]比喻边疆上的屏障。藩,篱笆。\n(25) [却]使退却。\n始皇既没,余威震于殊俗。然陈涉瓮電绳枢之子,姄隶之人,而迁徙之徒也；才能不及中人,非有仲尼、墨翟之贤,陶朱、猗顿之富;蹑足行伍之间,而倔起阡陌之中,率疲弊之卒,将数百之众,转而攻秦;斩木为兵,揭 ${ }^{10}$ 竿为旗,天下云集响应,赢粮而景从 ${ }^{\\circledR}。山$。东豪俊遂并起而亡秦族矣。\n且夫天下非小弱也,雍州之地,崤函之固,自若也。陈涉之位,非尊于齐、楚、燕、赵、韩、魏、宋、卫、中山之君也;钥櫌棘矝,非铦于钩战长铩也;谪成之众,非抗于国之师也;深谋远虑,行军用兵之道,非及乡时之也。然而成败异变,功业相反,何也?试使山东之国与陈涉度长絜大,比权量力,则不可同年而语矣。然秦以区区之地,致万乘之势,序八州而朝同列,百有余年矣;然后以六合为家,崤函为宫;一夫作难 ${ }^{3}$ 而七庙墮 ${ }^{(4}$,身死人手,为天下笑者，何也?仁义不施而攻守之势异也。\n(1) [百家之言〕各学派的著作。\n(2) [黔首]秦朝对百姓的称呼。黔,黑色。秦朝百姓用黑色头巾包头,故称“黔首”。\n（3）隳（hui）毁坏。(4) 销锋镝 $(d i)$ 销毁兵器。锋,兵刃。镝,箭头\n(5)〔践华为城，因河为池〕意思是,据守华山作为帝都城墙，凭借黄河作为帝都的护城河。践，踏。\n(6)〔亿丈之城〕指华山。\n(7)〔不测之渊〕指黄河。\n(8) [信臣〕可靠的大臣。\n(9)【谁何〕盘诗查问。\n(10 [金城〕坚固的城池。金,比喻坚固。\n(11)〔殊俗〕不同的风俗，指边远的地方。\n(12)【瓮㸢 (yǒu) 绳枢〕用伀做窗户,用草绳系门扇,形容家里穷。㸢,窗户。枢,门扇开关的枢轴。\n(13)姄 (méng) 隶〕指下层百姓。姄,民。隶,低贱的人。\n(14) 迁徙之徒〕被征发的人。指陈涉被征发成守渔阳\n(15) [中人] 平常的人\n(16) 陶朱、猗 $(y \\overline{1})$ 顿〕陶朱,就是春秋时期越国的范蠡 (IĨ）。他帮助越王勾践灭吴后,离开越国到陶 (今山东定陶西北),自称“陶朱公”。他因善于做生意而致富,所以后人常以“陶朱” 为富人的代称。猗顿,春秋时鲁国人。他向陶朱公学致富之术,大畜牛羊于猗氏 (今山西临猗) 南部,积累了很多财物。\n(17)〔踙足〕置身，参与。\n(18)〔倔起〕兴起。\n(19) [揭〕举。\n(20)【赢粮而景从〕 ( 许多人) 担着粮食如影随形地跟着 (陈涉)。赢,担负。景,同“影”\n(21) [山东]崤山以东,代指东方诸国。\n(22) [自若〕意思是像是原来的样子。\n(23) 钥櫌 ( yōu) 棘妤 ( qín),非铦 ( xiān) 于钩戟长铩（shā）也]农具木棍不如钧戟长矛锋利。櫌,同“擾”，碎土平田用的农具。赖妤，用酸枣木做的棍子。棘,酸枣木。这里的意思是农民军的武器,只有农具和木棍。铦,锋利。钩戟,带钧的戟。长铩,长矛。\n(24)〔谪成〕因有罪而被征调去守边。\n(25)〔抗〕匹敌，相当。\n(26)[乡时]先前。乡，同“向”\n(22)〔度 ( duó) 长絜 (xié ) 大〕量量长短,比比大小。絜，衡量。\n## 五代史伶官传序\n欧阳修\n鸣呼！盛衰之理,虽曰天命,岂非人事哉！原庄宗之所以得天下，与其所以失之者，可以知之矣。\n世言晋王 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 之将终也，以三矢赐庄宗而告之曰：“梁，吾仇也 ${ }^{\\mathbb{1}}$;燕王吾所立,契丹与吾约为兄弟,而皆背晋以归梁。此三者,吾遗恨也。与尔三矢,尔其 ${ }^{10}$ 无忘乃父之志！” 庄宗受而藏之于庙。其后用兵,则遣从事以一少牢 ${ }^{\\circledR}{ }^{2}$ 伷 $^{\\circledR}$,请其矢,盛以锦囊,负而前驱,及凯旋而纳之 ${ }^{\\mathbb{1}}$\n(1) 万乘 〕兵车万辆。表示军事力量强大。\n(2)〔序八州而朝同列〕统理八州,使六国诸侯都来朝见。序，安置使有序。八州，穴州、冀州、青州、徐州、豫州、荆州、扬州、梁州。古时天下分九州,秦居雍州,六国分居其他八州。同列,指六国诸侯。秦与六国本来是同列诸侯。\n(3) [一夫作难 ( nàn )]指陈涉起义。作难,起事。\n(4) [七庙堕]宗庙毁灭,就是国家灭亡的意思。七庙,古代天子的宗庙。\n(5) [身死人手〕指秦王子婴为项羽所杀。\n(6) [攻守之势异也〕攻和守的形势不同了。攻,指秦兼并六国时处于攻势。守,指秦统一天下后处于守势。\n(7) 选自《新五代史 $\\cdot$ 伶官传》(中华书局 2000年版)。《新五代史》是二十四史之一,记载907年至 960 年间后梁、后唐、后晋、后汉、后周五代的历史。本文是《新五代史 • 伶官传》开头的短序。古称演戏的人为伶,在宫廷中授有官职的伶人叫作伶官。\n(8) [人事] 人的作为\n(9)〔原〕推其根本。\n(10) [庄宗〕后唐庄宗李存助 ( 885-926),五代后唐王朝的建立者,923 年至 926 年在位。\n(11) [晋王〕李存猒之父李克用,沙陀部人 (他的父亲姓朱邪，名赤心，有功于唐朝，赐姓名为李国昌）,因出兵帮助唐朝镇压黄巢起义,受封为晋王。\n(12〕梁,吾仇也〕梁王朱温是我的仇敌。梁,黄巢部将朱温,投降唐朝,赐名全忠,受封为梁王。唐僖宗时,他设计谋杀李克用,李克用也屡次上表请求讨伐他。李克用曾长期与朱温交战。\n(13) [燕王吾所立〕刘仁恭本来是幽州将领，借李克用的势力夺取幽州,任卢龙节度使。后来刘仁恭归附朱温,他的儿子刘守光开始称燕王,后来称帝。这里称刘仁恭为燕王，是笼统的说法。\n(14) [契丹与吾约为兄弟〕李克用和契丹首领耶律阿保机订立盟约,结为兄弟,希望共同举兵攻打朱温。后来阿保机背盟，派人和朱温通好。\n(15)〔其〕副词，表示祈使语气。\n(16)从事〕官名，这里泛指一般属官。\n(17) [一少牢〕羊、猪各一头。古代祭祀用牛、羊、猪各一头叫“太牢”,用羊、猪各一头叫“少牢”。牢，祭祀用的牲畜。\n(18)〔告庙〕天子或诸侯遇出巡、战争等重大事件而祭告祖庙\n(19)〔请其矢〕恭敬地取出他父亲 (留下) 的箭。请,敬辞,用以代替某些动词，表示恭敬、慎重。。\n方其系燕父子以组 $^{2}$,函梁君臣之首 ${ }^{3}$,人于太庙,还矢先王,而告以成功,其意气之盛,可谓壮哉！及仇雔已灭,天下已定,一夫夜呼,乱者四应,仓皇东出,末及见贼而士卒离散，君臣相顾,不知所归，至于誓天断发，泣下沾襟，何其衰也！岂得之难而失之易㰧?抑本 $^{8}$ 其成败之迹,而皆自于人次 ${ }^{\\circledR}?《$ 书》曰：“满招损，谦得益 ${ }^{1}$。”忧劳可以兴国，逸豫 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 可以亡身，自然之理也。\n故方其盛也,举 ${ }^{(1)}$ 天下之豪杰,莫能与之争;及其衰也,数十伶人困之,而身死国灭,为天下笑。夫祸患常积于忽微,而智勇多困于所溺，岂独伶人也哉？\n(1)〔纳之〕把箭收藏（在祖庙里）。\n(2) [系燕父子以组〕用绳索捆绑着刘仁恭、刘守光父子。911年,刘守光自称大燕皇帝。913年,李存助派兵攻破幽州，俘获刘仁恭及其族人;刘守光逃到沧州，仍被捕获。父子都被处死。系，缚。组，丝带、丝绳，这里泛指绳索。\n(3) [函梁君臣之首〕用木匣子装着后梁皇帝、大臣的头。923年,后唐军队攻人开封。后梁末帝朱友贞命令部将皇甫麟杀死自己。皇甫麟杀了末帝,随后自杀。函，匣子，这里用作动词，用匣子装。\n(4) [仇雏 ( chóu)〕 仇人。雏,与“仇” 同义。\n(5) [一夫夜呼,乱者四应 $]$ 个夜里呼喊,作乱的人四方响应。926年,屯驻在贝州 (今河北清河) 的后唐军士皇甫䀱勾结党羽作乱,拥立指挥使赵在礼为帅,攻人邺都 (今河南安阳)。邢州 (今河北邢台）、沧州 (今属河北) 驻军相继叛乱。\n（6）[仓皇东出......泣下沾襟]皇甫晖作乱以后，李村助从洛阳往东逃,到了万胜镇 (在今河南中牟),听说子李嗣源 (李克用养子,当时已叛变) 已经占据大梁 (今河南开封),只好命令军队返回。一路上士兵叛逃,失散了一半。至洛阳附近,置酒痛哭。诸将一百多人相对号泣，都截断头发，放在地上,表示誓死以报。\n(7)〔抑〕或者，还是。\n(8) [本]考察，探究。\n(9)【皆自于人次〕都出自人的原因吗?\n(10)〔满招损，谦得益〕语出《尚书・大禹谟》。原句是“满招损，谦受益”。\n(11)逸豫〕安乐。指李存助喜好音律,宠用伶人,以至自傅粉墨，与伶人共戏于庭。\n(12)〔举〕全,整个\n(13) [数十伶人困之〕伶人郭从谦趁李嗣源攻占大梁,李存助众叛亲离之际，起兵作乱。李存助率兵抵御，被乱箭射死。\n(14) [国灭〕李存助死后,李嗣源即位 (即后唐明宗),群臣中有人劝他自建国号,此事虽末实行,但是庄宗死后，李克用嫡亲子孙都被杀,也可以说是“国灭”。\n(15) [忽微] 极小的事。忽,一寸的十万分之一。微,一寸的百万分之一。\n(16)[所溺〕所溺爱的人或物。溺，沉湎、无节制。\n## 学习提示\n历史上有一些朝代,“其兴也勃焉,其宄忽焉” (《左传》),如秦朝,如五代之后唐，其速亡的历史教训令后人感叹不已，常引以为鉴。《过秦论》和《五代史伶官传序》两篇文章，分别对秦朝和后唐灭亡的历史教训进行总结，得出了各自的结论。阅读课文,注意联系作者所处的时代背景,把握文章的主要观点及写作意图。\n《过秦论》铺陈历史,形成对比和反差,水到渠成得出结论;《五代史伶官传序》纵说盛衰之理,却从一个细微的角度切入。《过秦论》以赋体写史论,多用夸张、对比,通篇一气贯注,气势充沛,铺张扬厉;《五代史伶官传序》以散体写史论,文字平易晓畅,简洁生动,感慨遥深。两种不同文体的写作方法和论述风格各具特色，须反复诵读，细加体会。\n在现代汉语中，名词一般不作状语,但在古汉语中,名词作状语的现象时有出现。如“天下云集响应,赢粮而景从” 中的“云”“响”“景”,均为名词作状语，意为“像云一样（集合）”“像回声一样（回应）”“像影子一样（跟随）”。从课文中再找一些例子，体会这种用法的特点。\n背诵《过秦论》。\n## 莗元研习任务\n一展开厚重的历史长卷,形形色色的历史人物纷至沓来。读他们的故事,我们会产生不同的情感,也会对人物作出评价。深人阅读本单元课文,把握历史人物的生平经历,理解其人生境遇,分析其成败得失,与同学一起,组织一次主题为“历史人物纵横谈” 的专题讨论会。从课文涉及的主要历史人物中选择一位,谈谈你对他的认识和评价,以及从他身上汲取的精神力量或获得的经验教训。先整理一份发言提纲,然后在讨论会上发言。\n二优秀的史传文学,往往围绕历史人物,选取恰切的历史事实,既叙写人物生平,又展示人物的精神世界，同时将史家对人物的评价和对历史的态度蕴含其中。研读课文,从下列任务中任选一项完成。\n1. 从本单元课文中提取有效信息,为历史人物屈原、苏武或李存助整理一份简略的人物年表;或根据《过秦论》的叙述，做一份秦的兴亡简史。2.《左传》《史记》《汉书》等著作,巧于构思,精于剪裁,长于表达,不仅是典范的历史著作,也是优秀的文学作品。以《屈原列传》或《苏武传》为例,并适当拓展阅读其他史传名篇（如《荆轲刺秦王》《信陵君窃符救赵》《廉颇淮相如列传》等 ),探究史传文学的叙事艺术,归纳出若干特点,并举例说明。\n三历史的画卷,往往异彩纷呈;历史的评说,有时见解不一。围绕“历史的评说” 这一话题，从下列任务中任选一项完成。\n1. 司马迁写《屈原列传》,在叙事中穿揷议论,并在文末以“太史公曰” 点题,直接发表对人物的看法和评价。借鉴这种写法,揣摩《苏武传》中班固对苏武的认识和评价,尝试以班固的视角,写一则人物短评。2. 本单元的两篇史论,分别探讨秦和后唐灭亡的历史教训。你是否认同作者的观点?他们的论证是否有可商榷之处?结合所学历史知识,参考相关资料,尝试写一篇短文，对两篇文章提出质疑或进行辩议。\n四现代汉语与古代汉语是一脉相承的，基本的句式大致相同，但古代汉语中存在一些特殊的句式,这就需要单独梳理和积累。以下是本单元出现的一些特殊句式,尝试翻译这些句子。从课文中再找一些例子，梳理归纳每种句式的基本特点。1. 判断句\n汉天子我丈人行也。\n缑王者,昆邪王姊子也。\n2. 宾语前置句\n何以汝为见?\n子卿尚复谁为乎?\n3. 被动句\n见犯乃死，重负国。\n而身死国灭,为天下笑。\n盖文章,经国之大业,不朽之盛事。年寿有时而尽,荣乐止乎其身,二者必至之常期,末若文章之无穷。是以古之作者,寄身于翰.墨,见意于篇籍,不假良史之辞，不托飞驰之势，而声名自传于后。\n## 第四单元\n外国文学作品反映了不同地区、国家和民族不同时期的社会风貌,展示了多种多样的文化现象,表现了人类广阔而丰富的心灵世界。阅读外国文学作品,可以开阔我们的视野，培养开放的文化心态，提升人文素养。\n本单元学习外国戏剧和诗歌。《玩偶之家》是被誉为“现代戏剧之父” 的易卜生的名作，作品表现的妇女解放、个性解放、社会解放的鲜明立场,及其所开创的“社会问题剧” 样式,都有着世界性的影响;四首外国诗歌,风格多样,各臻其美,让我们领略诗歌世界的丰富多彩。\n学习本单元,要理解作品的内涵,领会多样的文化观念,尝试探讨作品所反映的社会文化差异,感受人类精神世界的丰富。要着重把握戏剧的矛盾冲突,体会对话在推动情节、塑造形象、揭示主题等方面的作用;要通过诵读感受诗歌的氛围,体会意象和隐喻,把握诗歌语言和情感的内在节奏，体味诗歌意蕴。\n易卜生\n## 第三幕\n海尔茂 （送她到门ロ）明天见,明天见，一路平安。我本来该送你回去，可是好在路很近。再见，再见。( 林丹太太走出去，海尔茂关上大门回到屋子里）好了，好容易才把她打发走。这个女人真啰唆!\n娜拉你累了吧，托伐?\n海尔茂一点儿都不累。\n娜拉也不想睡觉?\n海尔茂一点儿都不想。精神觉得特别好。你呢?你好像又累又想睡。娜拉是,我很累。我就要去睡觉。\n海尔茂你看！我不让你再跳舞不算错吧?\n娜拉喔,你做的事都不错。\n海尔茂 (亲她的前额) 我的小鸟儿这回说话懂道理。你看见没有，今儿晩上阮克真高兴!\n娜拉是吗?他居然很高兴?我没跟他说过话。\n海尔茂我也只跟他说了一两句。可是我好久没看见他兴致这么好了。（对她看了会儿，把身子凑过去）回到自己家里，静悄悄的只有咱们两个人，滋味多么好！喔，迷人的小东西！\n娜拉别那么睢我。\n海尔茂难道我不该㫿我的好宝贝儿一我一个人的亲宝贝儿?\n(1) 选自《易卜生文集》第五卷 (人民文学出版社 1995 年版 )。潘家洵译。易卜生 (1828-1906),挪威剧作家。《玩偶之家》的主要情节是：娜拉与丈夫海尔茂结婚八年,一直相信丈夫深爱着自己。多年前,娜拉为给海尔茂治病,伪造父亲的签名向海尔茂的同事、银行职员柯洛克斯泰借过一笔款子。柯洛克斯泰为保住自己的职位，以这件事威胁娜拉。海尔茂得知此事后，先是勃然大怒，在柯洛克斯泰归还当年的借据后又态度大变,以为娜拉会接受自己的“饶恕”。娜拉看穿了海尔茂的本质，领悟到自己在婚姻中只是丈夫的玩偶,毅然离家出走。娜拉 (走到桌子那边）今天晩上你别跟我说这些话。\n海尔茂 ( 跟过来) 你血管里还在跳塔兰特拉 ${ }^{1}$ —_一所以你今天晩上格外苫人爱。你听,楼上的客要走了。(声音放低些 ) 娜拉,再过一会儿整个这所房子里就静悄悄的没有声音了。\n娜拉我想是吧。\n海尔茂是啊,我的娜拉。咱们出去做客的时候我不大跟你说话,我故意避开你,偶然偷看你一眼,你知道为什么?因为我心里好像觉得咱们偷偷地在恋爱,偷偷地订了婚,谁也不知道咱们的关系。\n娜拉是,是,是,我知道你的心都在我身上。\n海尔茂到了要回家的时候,我把披肩搭上你的滑溜的肩膀,围着你的娇嫩的脖子,我心里好像觉得你是我的新娘子,咱们刚结婚,我头一次把你带回家一一头一次跟你待在一块儿，头一次陪着你这娇滴滴的小宝贝儿！今天晩上我什么都没想,只是想你一个人。刚才跳舞的时候,我看见你那些轻巧活泼的身段,我的心也跳得按捺不住了,所以那么早我就把你拉下楼。\n《玩偶之家》演出图\n(1) [塔兰特拉] 北欧的一种风土舞曲,轻快清爽。娜拉走开，托伐！撒手，我不爱听这些话。\n海尔茂什么?你成心逗我吗，娜拉?你不爱听！难道我不是你丈夫?\n(有人敲大门)\n娜拉 (吃惊) 你听见没有?\n海尔茂（走到门厅里）谁?\n阮克 (在外面) 是我。我能不能进来坐会儿?\n海尔茂（低声吅咕）讨戾！这时候他还来干什么?（高声）等一等！\n（开门）请进，谢谢你从来不肯过门不人。\n阮克我走过这儿好像听见你说话的声音，因此就忍不住想进来坐一坐。( 四面望望）啊，这个亲热的老地方！你们俩在这儿真快活，真舒服!\n海尔茂刚才你在楼上好像也觉得很受用。\n阮克很受用,为什么不受用?一个人活在世界上能享受为什么不享受?能享受多少就算多少，能享受多久就算多久。今晩的酒可真好。\n海尔茂香槟酒特别好。\n阮克你也觉得好?我喝了那么多,说起来别人也不信。\n娜拉托伐喝的香槟酒也不少。\n阮克是吗?\n娜拉真的，他喝了酒兴致总是这么好。\n阮克辛苦了一天，晩上喝点儿酒没什么不应该。\n海尔茂辛苦了一天！这句话我可不配说。\n阮克 （在海尔茂肩膀上拍一下）我倒可以说这句话。\n娜拉阮克大夫,你是不是刚做完科学研究?\n阮克一点儿都不错。\n海尔茂你听！小娜拉也谈起科学研究来了！\n娜拉结果怎么样,是不是可以给你道喜?\n阮克可以。\n娜拉这么说，结果很好?\n阮克好极了,对大夫也好,对病人也好,结果是确实无疑的。\n娜拉 （追问 ) 确实无疑?\n阮克绝对地确实无疑。知道了这样的结果,你说难道我还不应该痛快一晩上?\n娜拉不错，很应该，阮克大夫。海尔茂我也这么说，只要你明天不还账。\n阮克在这世界上没有白拿的东西,什么全都得还账。\n娜拉阮克大夫,我知道你很喜欢化装跳舞会。\n阮克是,只要有新奇打扮,我就喜欢。\n娜拉我问你,下次化装跳舞会咱们俩应该打扮成什么?\n海尔茂不懂事的孩子！已经想到下次跳舞会了！\n阮克你问咱们俩打扮成什么?我告诉你,你打扮成个仙女。\n海尔茂好，可是仙女该怎么打扮?\n阮克仙女不用打扮,只穿家常衣服就行。\n海尔茂你真会说！你自己打扮成什么角色呢?\n阮克喔,我的好朋友,我早打定主意了。\n海尔茂什么主意?\n阮克下次开化装跳舞会的时候,我要扮隐身人。\n海尔茂这话真逗人。\n阮克我要戴一顶大黑帽子一一你们没听说过眼睛焦不见的帽子吗?帽子一套在头上,人家就看不见你了。\n海尔茂 （忍住笑）是，是。\n阮克哦,我忘了进来干什么了。海尔茂,给我一支雪茄烟一一要那种黑的哈瓦那。\n海尔茂请。(把雪茄烟盒递过去）\n阮克 （拿了一支烟,把烟头切掉）谢谢。\n娜拉 (给他划火柴) 我给你点烟。\n阮克谢谢,谢谢!( 娜拉拿着火柴,阮克就着火点烟）现在我要跟你们告别了!\n海尔茂再见,再见!老朋友!\n娜拉阮克大夫，祝你安眠。\n阮克谢谢你。\n娜拉你也应该照样祝我。\n阮克祝你?好吧,既然你要我说,我就说。祝你安眠,谢谢你给我点烟。\n阮克向他们点点头,走出去\n海尔茂 （低声）他喝得太多了。\n娜拉 (心不在焉) 大概是吧。(海尔茂从衣袋里掏出一串钥匙来,走进门厅）托伐，你出去干什么?海尔茂我把信箱倒一倒,里头东西都满了,明天早上报纸装不下了。娜拉今晩你工作不工作?\n海尔茂你不是知道我今晩不工作吗?唔,这是怎么回事?有人弄过锁。\n娜拉弄过锁?\n海尔茂一定是。这是怎么回事?我想用人不会—?这儿有只撅折的头发夹子。娜拉，这是你常用的。\n娜拉 (急忙接觜) 一定是孩子们-\n海尔茂你得管教他们别这么胡闹。好！好容易开开了。（把信箱里的信件拿出来,朝着媉房喊道）爱伦,爱伦,把门厅的灯吹灭了。(拿着信件回到屋里，关上门）你焦，攒了这么一大堆。（把整叠信件翻过来）哦，这是什么?\n娜拉 (在窗口) 那封信!喔,托伐,别看!\n海尔茂有两张名片,是阮克大夫的。\n娜拉阮克大夫的?\n海尔茂 (谯名片) 阮克大夫。这两张名片在上头,一定是他刚扔进去的。\n娜拉名片上写着什么没有?\n海尔茂他的名字上头有个黑十字。你谯,多么不吉利!好像他给自己报死信。\n娜拉他是这意思。\n海尔茂什么!你知道这件事?他跟你说过什么没有?\n娜拉他说了。他说给咱们这两张名片的意思就是跟咱们告别。他以后就在家里关着门等死。\n海尔茂真可怜!我早知道他活不长,可是没想到这么快!像一只受伤的野兽爬到窝里藏起来!\n娜拉一个人到了非死不可的时候最好还是静悄悄地死。托伐,你说对不对?\n海尔茂 （走来走去）这些年他跟咱们的生活已经结合成一片,我不能想象他会离开咱们。他的痛苦和寂寞比起咱们的幸福好像乌云衬托着太阳，苦乐格外分明。这样也许倒好一一至少对他很好。(站住）娜拉,对于咱们也末必不好。现在只剩下咱们俩,靠得更紧了。（搂着她）亲爱的宝贝儿!我总是觉得把你搂得不够紧。娜拉,你知道不知道,我常常盼望有桩危险事情威胁你，好让我拼着命,牺牲一切去救你。\n娜拉 (从他怀里挣出来,斩钉截铁的口气) 托伐,现在你可以看信了。海尔茂不,不,今晩我不看信。今晩我要陪着你,我的好宝贝儿。\n娜拉想着快死的朋友,你还有心肠陪我?\n海尔茂你说的不错。想起这件事咱们心里都很难受。丑恶的事情把咱们分开了,想起死人真扫兴。咱们得想法子撇开这些念头。咱们暂且各自回到屋里去吧。\n娜拉 （搂着他肢子） 托伐！明天见！明天见！\n海尔茂 ( 亲她的前额 ) 明天见,我的小鸟儿。好好儿睡觉,娜拉!我去看信了。\n他拿了那些信走进自己的书房,随手关上门。\n娜拉 (瞪着眼瞎摸,抓起海尔茂的舞衣披在自己身上,急急忙忙,断断续续,哑着嗓子,低声自言自语 ) 从今以后再也见不着他了！永远见不着了,永远见不着了。（把披肩蒙在头上）也见不着孩子们了！永远见不着了！喔，漆黑冰凉的水！没底的海!快点儿完事多好啊！现在他已经拿着信了,正在看！喔,还没看。再见，托伐!再见，孩子们!\n她正朝着门厅跑出去,海尔茂猛然推开门,手里拿着一封拆开的信，站在门ロ。\n海尔茂娜拉!\n娜拉 (叫起来) 啊!\n海尔茂这是谁的信?你知道信里说的什么事?\n娜拉我知道。快让我走！让我出去 ${ }^{1}$!\n海尔茂 （拉住她）你上哪儿去?\n娜拉 （竭力想脱身）别拉着我,托伐。\n海尔茂 ( 惊慌倒退) 真有这件事?他信里的话难道是真的?不会,不会,不会是真的。\n娜拉全是真的。我只知道爱你,别的什么都不管。\n海尔茂哼，别这么花言巧语的!\n娜拉 (走近他一步) 托伐!\n海尔茂你这坏东西一干的好事情!\n娜拉让我走一一你别拦着我!我做的坏事不用你担当!\n海尔茂不用装腔作势给我看。(把出去的门锁上) 我要你老老实实把事情招出来,不许走。你知道不知道自己干的什么事?快说!你知道吗?\n(1) 让我出去〕 娜拉想出去投水自杀。\n娜拉 (眼睛盯着他,态度越来越冷静）嗯，现在我才完全明白了。\n海尔茂（走来走去）嘿！好像做了一场哥梦醒过来！这八年工夫一我最得意、最喜欢的女人一没想到是个伪君子，是个撒谎的人一比这还坏一一是个犯罪的人。真是可恶极了！哼！哼！（娜拉不作声，只用眼睛盯着他）其实我早就该知道。我早该料到这一步。你父亲的坏德行——（娜拉正要说话）少说话!你父亲的坏德行，你全都沾上了一—不信宗教，不讲道德，没有责任心。当初我给他遮盖，如今遭了这么个报应！我帮你父亲都是为了你,没想到现在你这么报答我!\n娜拉不错，这么报答你。\n海尔茂你把我一生幸福全都葬送了。我的前途也让你断送了。喔,想起来真可怕！现在我让一个坏蛋抓在手心里。他要我怎么样我就得怎么样,他要我干什么我就得干什么。他可以随便摆布我，我不能不依他。我这场大祸都是一个下贱女人若出来的！娜拉我死了你就没事了。\n海尔茂婷，少说骗人的话。你父亲从前也老有那么一大套。照你说，就是你死了，我有什么好处?一点儿好处都没有。他还是可以把事情宣布出去,人家甚至还会疑惑我是跟你串通一气的，疑惑是我出主意撺掇你干的。这些事情我都得谢谢你一—结婚以来我疼了你这些年，想不到你这么报答我。现在你明白你给我若的是什么祸吗?\n娜拉 (冷静安详) 我明白。\n海尔茂这件事真是想不到,我简直摸不着头脑。可是咱们好歹得商量个办法。把披肩摘下来。摘下来,听见没有！我先得想个办法稳住他,这件事无论如何不能让人家知道。咱们俩,表面上照样过日子—不要改变样子,你明白不明白我的话?当然你还得在这儿住下去。可是孩子不能再交在你手里。我不敢再把他们交给你一唉,我对你说这么一句话心里真难受,因为你一向是我最心爱并且现在还―！可是现在情形已经改变了。从今以后再说不上什么幸福不幸福,只有想法子怎么挽救、怎么遮盖、怎么维持这个残破的局面一（门铃响起来,海尔茂吓了一跳 ) 什么事?三更半夜的！难道事情发作了?难道他— 娜拉,你快藏起来,只推托有病。(娜拉站着不动。海尔茂走过去开门)\n爱伦（披着衣服在门厅里）太太，您有封信。\n海尔茂给我。(把信抢过来,关上门) 果然是他的。你别看。我念给你听。\n娜拉快念!\n海尔茂 ( 凑着灯光 ) 我几乎不敢看这封信。说不定咱们俩都会完蛋。也罢,反正总得看。(慌忙拆信,看了几行之后发现信里夹着一张纸，马上快活得叫起来）娜拉！（娜拉莫名其妙地瞧着他）\n海尔茂娜拉！喔,别忙！让我再看一遍！不错,不错！我没事了！娜拉，我没事了!\n娜拉我呢?\n海尔茂当然你也没事了,咱们俩都没事了。你看,他把借据还你了。他在信里说,这件事非常抱歉,要请你原谅,他又说他现在交了运一一喔，管他还写些什么。娜拉,咱们没事了！现在没人能害你了。喔,娜拉,娜拉―—咱们先把这害人的东西消灭了再说。让我再看看一（朝着借据瞟了一眼 ) 喔,我不想再看它,只当是做了一场梦。（把借据和柯洛克斯泰的两封信一齐都撕掉,扔在火炉里,看它们烧）好！烧掉了!他说自从 24 号起一一喔，娜拉，这三天你一定很难过。\n娜拉这三天我真不好过。\n海尔茂你心里难过,想不出好办法,只能一喔,现在别再想那可怕的事情了。我们只应该高高兴兴地多说几遍：“现在没事了，现在没事了！”听见没有,娜拉!你好像不明白。我告诉你,现在没事了。你为什么绷着脸不说话?喔,我的可怜的娜拉,我明白了,你以为我还没饶恕你。娜拉,我赌咒,我已经饶恕你了。我知道你干那件事都是因为爱我。\n娜拉这倒是实话。\n海尔茂你正像做老婆的应该爱丈夫那样地爱我。只是你没有经验,用错了方法。可是难道因为你自己没主意,我就不爱你吗?我决不会。你只要一心一意依赖我,我会指点你,教导你。正因为你自己没办法,所以我格外爱你,要不然我还算什么男子汉大丈夫?刚才我觉得好像天要塌下来,心里一害怕,就说了几句不好听的话,你千万别放在心上。娜拉,我已经饶恕你了。我赌咒不再埋怨你。娜拉谢谢你饶恕我。(从右边走出去)\n海尔茂别走!（向门洞里张望）你要干什么?\n娜拉 (在里屋) 我去脱掉跳舞的服装。\n海尔茂 (在门洞里) 好,去吧。受惊的小鸟儿,别害怕,定定神,把心静下来。你放心,一切事情都有我。我的翅膀宽,可以保护你。(在门口走来走去) 喔,娜拉,咱们的家多可爱,多舒服!你在这儿很安全,我可以保护你,像保护一只从鹰爪子底下救出来的小鸽子一样。我不久就能让你那颗扑扑跳的心定下来,娜拉,你放心。到了明天,事情就不一样了,一切都会恢复老样子。我不用再说我已经饶恕你,你心里自然会明白我不是说假话。难道我舍得把你择出去?别说撵出去,就说是责备,难道我舍得责备你?娜拉,你不懂得男子汉的好心肠。要是男人饶恕了他老婆一一真正饶恕了她,从心坎里饶恕了她一一他心里会有一股没法子形容的好滋味。从此以后他老婆越发是他私有的财产。做老婆的就像重新投了胎,不但是她丈夫的老婆,并且还是她丈夫的孩子。从今以后,你就是我的孩子,我的吓坏了的可怜的小宝贝儿。别着急,娜拉,只要你老老实实对待我,你的事情都由我做主,都由我指点。(娜拉换了家常衣服走进来) 怎么,你还不睡觉?又换衣服干什么?\n娜拉不错,我把衣服换掉了。\n海尔茂这么晩还换衣服干什么?\n娜拉今晩我不睡觉。\n海尔茂可是，娜拉-\n娜拉 (看自己的表) 时候还不算晩。托伐,坐下,㕷们有好些话要谈一谈。(她在桌子一头坐下）\n海尔茂娜拉,这是什么意思?你的脸色铁板冰冷的—\n娜拉坐下。一下子说不完。我有好些话跟你谈。\n海尔茂 (在桌子那一头坐下）娜拉，你把我吓了一大跳。我不了解你。娜拉这话说得对,你不了解我,我也到今天晩上才了解你。别打岔。听我说下去。托伐，咱们必须把总账算一算。\n海尔茂这话怎么讲?\n娜拉 (顿了一顿) 现在咱们面对面坐着,你心里有什么感想?\n海尔茂我有什么感想?\n娜拉咱们结婚已经八年了。你觉得不觉得,这是头一次咱们夫妻正正经经谈谈话?\n海尔茂正正经经！这四个字怎么讲?\n娜拉这整整的八年一一要是从咱们认识的时候算起,其实还不止八年——咱们从来没在正经事情上头谈过一句正经话。\n海尔茂难道要我经常把你不能帮我解决的事情麻烦你?\n娜拉我不是指着你的业务说。我说的是,咱们从来没坐下来正正经经细谈过一件事。\n海尔茂我的好娜拉，正经事跟你有什么相干?\n娜拉咱们的问题就在这儿!你从来就没了解过我。我受尽了委屈,先在我父亲手里，后来又在你手里。\n海尔茂这是什么话!你父亲和我这么爱你,你还说受了我们的委屈!\n娜拉 (摇头) 你们何尝真爱过我,你们爱我只是拿我消遣。\n海尔茂娜拉，这是什么话!\n娜拉托伐,这是老实话。我在家跟父亲过日子的时候,他把他的意见告诉我,我就跟着他的意见走。要是我的意见跟他不一样,我也不让他知道,因为他知道了会不高兴。他叫我“泥娃娃孩子”，把我当作一件玩意儿,就像我小时候玩我的泥娃娃一样。后来我到你家来住着-\n海尔茂用这种字眼形容咱们的夫妻生活简直不像话!\n娜拉 (满不在乎) 我是说,我从父亲手里转移到了你手里。跟你在一块儿，事情都归你安排。你爱什么我也爱什么,或者假装爱什么一—我不知道是真还是假一也许有时候真,有时候假。现在我回头想一想,这些年我在这儿简直像个要饭的叫花子,要一口,吃一口。托伐,我靠着给你耍把戏过日子。可是你喜欢我这么做。你和我父亲把我害苦了。我现在这么没出息都要怪你们。\n海尔茂娜拉,你真不讲理,真不知好歹!你在这儿过的日子难道不快活？\n娜拉不快活。过去我以为快活,其实不快活。\n海尔茂什么!不快活!\n娜拉说不上快活,不过说说笑笑凑个热闹罢了。你一向待我很好。可是咱们的家只是一个玩儿的地方,从来不谈正经事。在这儿我是你的“玩偶老婆”,正像我在家里是我父亲的“玩偶女儿”一样。我的孩子又是我的泥娃娃。你逗着我玩儿，我觉得有意思，正像我逗孩子们，孩子们也觉得有意思。托伐，这就是咱们的夫妻生活。\n海尔茂你这段话虽然说得太过火,倒也有点儿道理。可是以后的情形就不一样了。玩要的时候过去了,现在是受教育的时候了。\n娜拉谁的教育?我的教育还是孩子们的教育?\n海尔茂两方面的，我的好娜拉。\n娜拉托伐，你不配教育我怎样做个好老婆。\n海尔茂你怎么说这句话?\n娜拉我配教育我的孩子吗?\n海尔茂娜拉!\n娜拉刚才你不是说不敢再把孩子交给我吗?\n海尔茂那是气头上的话，你老提它干什么?\n娜拉其实你的话没说错。我不配教育孩子。要想教育孩子,先得教育我自己。你没资格帮我的忙。我一定得自己干。所以现在我要离开你。\n海尔茂 （跳起来）你说什么?\n娜拉要想了解我自己和我的环境,我得一个人过日子,所以我不能再跟你待下去。\n海尔茂娜拉！娜拉！\n娜拉我马上就走。克里斯蒂纳一定会留我过夜。\n海尔茂你疯了！我不让你走！你不许走！\n娜拉你不许我走也没用。我只带自己的东西。你的东西我一件都不要,现在不要,以后也不要。\n海尔茂你怎么疯到这步田地！\n娜拉明天我要回家去一一回到从前的老家去。在那儿找点儿事情做也许不太难。\n海尔茂喔，像你这么没经验-\n娜拉我会努力去吸取。\n海尔茂丢了你的家，丢了你丈夫，丢了你儿女!不怕人家说什么话!\n娜拉人家说什么不在我心上。我只知道我应该这么做。\n海尔茂这话真荒唐！你就这么把你最神圣的责任扔下不管了?\n娜拉你说什么是我最神圣的责任?\n海尔茂那还用我说?你最神圣的责任是你对丈夫和儿女的责任。娜拉我还有别的同样神圣的责任。\n海尔茂没有的事！你说的是什么责任?\n娜拉我说的是我对自己的责任。\n海尔茂别的不用说,首先你是一个老婆,一个母亲。\n娜拉这些话现在我都不信了。现在我只信,首先我是一个人,跟你一样的一个人一至少我要学做一个人。托伐,我知道大多数人赞成你的话,并且书本里也是这么说的。可是从今以后我不能一味相信大多数人说的话，也不能一味相信书本里说的话。什么事情我都要用自己脑子想一想,把事情的道理弄明白。\n海尔茂难道你不明白你在自己家庭的地位?难道在这些问题上没有颠扑不破的道理指导你?难道你不信仰宗教?\n娜拉托伐,不瞒你说，我真不知道宗教是什么。\n海尔茂你这话怎么讲?\n娜拉除了行坚信礼的时候牧师对我说的那套话，我什么都不知道。牧师告诉过我,宗教是这个,宗教是那个。等我离开这儿一个人过日子的时候,我也要把宗教问题仔细想一想。我要仔细想一想，牧师告诉我的话究竟对不对，对我合用不合用。\n海尔茂喔,从来没听说过这种话！并且还是从这么个年轻女人嘴里说出来的！要是宗教不能带你走正路,让我唤醒你的良心来帮助你一一你大概还有点儿道德观念吧?要是没有，你就干脆说没有。娜拉托伐,这个问题不容易回答。我实在不明白。这些事情我摸不清。我只知道我的想法跟你的想法完全不一样。我也听说,国家的法律跟我心里想的不一样,可是我不信那些法律是正确的。父亲病得快死了,法律不许女儿给他省烦恼。丈夫病得快死了,法律不许老婆想法子救他的性命！我不信世界上有这种不讲理的法律。\n海尔茂你说这些话像个小孩子。你不了解咱们的社会。\n娜拉我真不了解。现在我要去学习。我一定要弄清楚,究竟是社会正确，还是我正确。\n海尔茂娜拉,你病了，你在发烧说胡话。我看你像精神错乱了。\n娜拉我的脑子从来没像今天晩上这么清醒、这么有把握。\n海尔茂你这么清醒、这么有把握，居然要丢掉丈夫和儿女?\n娜拉一点儿不错。\n海尔茂这么说,只有一句话讲得通。娜拉什么话?\n海尔茂那就是你不爱我了。\n娜拉不错,我不爱你了。\n海尔茂娜拉！你忍心说这话！\n娜拉托伐,我说这话心里也难受,因为你一向待我很不错。可是我不能不说这句话。现在我不爱你了。\n海尔茂 （勉强管住自己）这也是你清醒的有把握的话?\n娜拉一点儿不错。所以我不能再在这儿待下去。\n海尔茂你能不能说明白,我究竟做了什么事使你不爱我?\n娜拉能。就因为今天晩上奇迹没出现,我才知道你不是我理想中的那种人。\n海尔茂这话我不懂,你再说清楚点儿。\n娜拉我耐着性子整整等了八年,我当然知道奇迹不会天天有。后来大祸临头的时候,我曾经满怀信心地跟自己说：“奇迹来了！” 柯洛克斯泰把信扔在信箱里以后,我绝没想到你会接受他的条件。我满心以为你一定会对他说“尽管宣布吧”，而且你说了这句话之后，还一定会\n海尔茂一定会怎么样?叫我自己的老婆出丑丢脸,让人家笑骂?\n娜拉我满心以为你说了那句话之后,还一定会挺身出来,把全部责任担在自己肩膀上，对大家说：“事情都是我干的。”\n## 海尔茂娜拉\n娜拉你以为我会让你替我担当罪名吗?不，当然不会。可是我的话怎么比得上你的话那么容易叫人家相信?这正是我朌望它发生又怕它发生的奇迹。为了不让奇迹发生，我已经准备自杀。\n海尔茂娜拉,我愿意为你日夜工作,我愿意为你受穷受苦。可是男人不能为他所爱的女人牺牲自己的名誉。\n娜拉千千万万的女人都为男人牺牲过名誉。\n海尔茂喔，你心里想的嘴里说的都像个鮲孩子。\n娜拉也许是吧。可是你想的和说的也不像我可以跟他过日子的男人。后来危险过去了一—你不是怕我有危险，是怕你自己有危险一一不用害怕了，你又装作没事人儿了。你又叫我跟从前一样乘乘地做你的小鸟儿，做你的泥娃娃，说什么以后要格外小心保护我,因为我那么脆弱不中用。(站起来) 托伐,就在那当口,我好像忽然从梦里醒过来,我简直跟一个陌生人同居了八年，给他生了三个孩子。喔，想起来真难受！我恨透了自己没出息!\n海尔茂 （伤心 ) 我明白了,我明白了,在咱们中间出现了一道深沟。可是，娜拉，难道咱们不能把它填平吗?\n娜拉照我现在这样子,我不能跟你做夫妻。\n海尔茂我有勇气重新再做人。\n娜拉在你的泥娃娃离开你之后一也许有。\n海尔茂要我跟你分手!不，娜拉，不行！这是不能设想的事情。\n娜拉 (走进右边屋子) 要是你不能设想,咱们更应该分开。(拿着外套、帽子和旅行小提包又走出来，把东西搁在桌子旁边椅子上） 海尔茂娜拉，娜拉，现在别走，明天再走。\n娜拉 (穿外套) 我不能在陌生人家里过夜。\n海尔茂难道咱们不能像哥哥妺妺那么过日子?\n娜拉 （戴帽子) 你知道那种日子长不了。(围披肩）托伐,再见。我不去看孩子了。我知道现在照管他们的人比我强得多。照我现在这样子,我对他们一点儿用处都没有。\n海尔茂可是，娜拉，将来总有一天\n娜拉那就难说了。我不知道我以后会怎么样。\n海尔茂无论怎么样，你还是我的老婆。\n娜拉托伐,我告诉你。我听人说,要是一个女人像我这样从她丈夫家里走出去,按法律说,她就解除了丈夫对她的一切义务。不管法律是不是这样,我现在把你对我的义务全部解除。你不受我拘束,我也不受你拘束。双方都有绝对的自由。拿去,这是你的戒指。把我的也还我。\n海尔茂连戒指都要还?\n娜拉要还。\n海尔茂拿去。\n娜拉好。现在事情完了。我把钥匙都揢在这儿。家里的事,用人都知道一她们比我更熟悉。明天我动身之后,克里斯蒂纳会来给我收拾我从家里带来的东西。我会叫她把东西寄给我。\n海尔茂完了！完了！娜拉，你永远不会再想我了吧?\n娜拉喔,我会时常想到你,想到孩子们,想到这个家。\n海尔茂我可以给你写信吗?\n娜拉不,千万别写信。海尔茂可是我总得给你寄点儿-\n娜拉什么都不用寄。\n海尔茂你手头不方便的时候我得帮点儿忙。\n娜拉不必,我不接受阫生人的帮助。\n海尔茂娜拉，难道我永远只是个陌生人?\n娜拉 (拿起手提包) 托伐,那就要等奇迹中的奇迹发生了。\n海尔茂什么叫奇迹中的奇迹?\n娜拉那就是说,咱们俩都得改变到——喔,托伐,我现在不信世界上有奇迹了。\n海尔茂可是我信。你说下去！咱们俩都得改变到什么样子—?\n娜拉改变到咱们在一块儿过日子真正像夫妻。再见。( 她从门厅走出去）\n海尔茂（倒在靠门的一张椅子里，双手蒙着脸）娜拉！娜拉（四面望望,站起身来) 屋子空了。她走了。(心里闪出一个新希望）啊！奇迹中的奇迹\n楼下砰的一响传来关大门的声音。\n## 学习提示\n1879年《玩偶之家》的首演,曾经给欧洲社会带来如同暴风雨一般猛烈的震㨔,因为这部剧作尖锐地提出了家庭中奻女地位的问题,给当时欧洲保守而又伪善的社会道德一记响亮的耳光,由此它也成为欧洲批判现实主义戏剧的经典。\n课文节选的第三幕是全剧的高潮,同时也是结局部分。阅读时,注意捃住人物言行前后的变化,分析娜拉和海尔茂这两个人物的性格,理解他们之间矛盾冲突的本质，从而把握作品的思想意蕴。\n《玩偶之家》属于“社会问题剧”,这是易卜生创造的戏剧类型,强调在舞台上呈现当代人的日常生活 (而不是古代王公贵族或骑士游侠的传奇故事)，在戏剧中直接讨论当代社会的重要问题。阅读时,要注意结合作品体会这些特点,还要注意分析作品中的“戏剧性事件” 以及“突转” 手法的运用,领略剧作家独特的艺术创造。\n# 13\n## 迷娘 (之一 $)^{\\mathbb{1}}$\n歌德\n你知道吗，那柠檬花开的地方，\n茂密的绿叶中，橙子金黄,\n蓝天上送来宜人的和风，\n桃金娘静立,月桂梢头高昂,\n你可知道那地方?\n前往，前往，\n我愿跟随你，爱人啊，随你前往!\n你可知道那所房子，圆柱成行，\n厅堂辉煌，居室宽敞明亮，\n大理石立像凝望着我:\n人们把你怎么了，可怜的姑娘?\n你可知道那所房子?\n前往，前往，\n我愿跟随你，恩人啊，随你前往！\n你知道吗，那云径和山岗?\n驴儿在雾中受路前进，\n岩洞里有古老龙种的行藏,\n危崖欲坠，瀑布奔忙，\n你可知道那座山岗?\n前往,前往,\n我愿跟随你，父亲啊，随你前往！\n歌唱的迷娘和威廉・迈斯特\n(1) 选自《迷娘曲》( 河北教育出版社 2015 年版)。杨武能译。迷娘,人名 Mignon的音译,歌德长篇小说《威廉 - 迈斯特的学习时代》中的人物。这首诗是迷娘为小说主人公威廉 - 迈斯特唱的一首歌。歌德 $(1749-1832)$,德国思想家、文学家。\n## 致大海\n普希金\n再见吧，自由的元素！\n最后一次了，在我眼前\n你的蓝色的浪头翻滚起伏,\n你的骄傲的美闪烁壮观。\n仿佛友人的忧郁的絮语,\n仿佛他别离一刻的招呼,\n最后一次了，我听着你的\n喧声呼唤，你的沉郁的吐诉。\n我全心渴望的国度啊,大海!\n多么常常地,在你的岸上\n我静静地,迷惘地徘徊,\n苦思着我那珍爱的愿望。\n(1) 选自《普希金抒情诗选集》(江苏人民出版社 1982\n年版)。查良铮译。略有改动。\n啊，我多么爱听你的回声,那喑哑的声音，那深渊之歌，\n我爱听你黄昏时分的幽静,\n和你任性的脾气的发作!\n渔人的沙小的帆凭着\n你的喜怒无常的保护\n在两齿之间大胆地滑过，\n但你若汹涌起来，无法克服，\n成群的渔船就会覆没。\n直到现在，我还不能离开\n这令我厌烦的凝固的石岸,\n我还没有热烈地拥抱你，大海!\n也没有让我的诗情的波澜\n随着你的山脊跑开！\n你在期待，呼唤 $\\cdots \\cdots$ 我却被俌住，\n我的心徒然想要挣脱开,\n是更强烈的感情把我迷住,\n于是我在岸边留下来 $\\cdots \\cdots$\n有什么可顾惜的？而今哪里\n能使我奔上坦荡的途径?\n在你的荒凉中,只有一件东西\n也许还激动我的心灵。\n一面峭壁，一座光荣的坟墓 $\\cdots .$.\n那里，种种伟大的回忆已在寒冷的梦里沉没,\n啊,是拿破仑熄灭在那里。\n他已经在苦恼里长眠。\n紧随着他,另一个天才\n像风暴之声驰过我们面前,\n啊,我们心灵的另一个主宰。\n他去了,使自由在悲泣中!\n他把自己的桂冠留给世上。\n喧腾吧,为险恶的天时而汹涌,\n噢,大海!他曾经为你歌唱。\n普希金向大海告别 [俄] 艾瓦佐夫斯基、列宾合作他是由你的精气塑成的，\n海啊，他是你的形象的反映;\n他像你似的深沉,有力,阴郁,\n他也倔强得和你一样。\n世界空虚了․‥哦,海洋,\n现在你还能把我带到哪里?\n到处,人们的命运都是一样:\n哪里有幸福，必有教育\n或暴君看守得非常严密。\n再见吧,大海!你壮观的美色\n将永远不会被我遗忘;\n我将久久地,久久地听着\n你在黄昏时分的轰响。\n心里充满了你,我将要把\n你的山岩，你的海湾，\n你的光和影,你的浪花的喋喋,\n带到森林，带到寂静的荒原。\n## 自己之歌 ${ }^{\\oplus}($ 节选 )\n惠特曼\n我相信一片草叶所需费的工程不会少于星星,\n一只蚂蚁、一粒沙和一个鹪鹌 ${ }^{(2)}$ 的卵都是同样地完美,\n雨蛙也是造物者的一种精工的制作，\n藤萝四延的黑敏可以装饰天堂里的华屋，\n我手掌上一个极小的关节可以使所有的机器都显得挱小可怜!\n母牛低头啮草的样子超越了任何的石像,\n一个小鼠的神奇足够使千千万万的异教徒吃惊。\n我看出我是和片麻石、煤、藓苔、水果、谷粒、可食的菜根混合在一起,\n并且全身装饰着飞鸟和走兽，\n虽然有很好的理由远离了过去的一切,\n但需要的时候我又可以将任何东西召来。\n逃跑或畏怯是徒然的，\n火成岩喷出了千年的烈火来反对我接近是徒然的，\n爬虫退缩到它的灰质的硬壳下面去是徒然的，\n事物远离开我并显出各种不同的形状是徒然的，\n海洋停留在岩洞中，大的怪物偃卧在低处是徒然的，\n鹰雕背负着青天翱翔是徒然的，\n蝮蛇在藤夢和木材中间溜过是徒然的，\n庣鹿居住在树林的深处是徒然的，\n尖嘴的海燕向北飘浮到拉布多是徒然的,\n我快速地跟随着,我升到了绝岩上的㷾隙中的巢穴。\n(1) 选自《草叶集》上册（人民文学出版社 1994 年版 )。楚图南译。惠特曼（1819-1892),美国诗人。著 有《给一个遭到挫败的欧洲革命者》《我听见美洲 在歌唱》等诗歌。《自己之歌》共 52 节,这里选的 是第 31 节\n(2) [鹪鹑 ( jiāoliáo )]一种小型鸣禽,体长约 10 厘米,羽毛赤褐色,略有黑褐色斑点。多在灌木丛中活动,吃昆虫等。\n# 树和天空\n## 特朗斯特罗姆\n一棵树在雨中走动<br>在倾洒的灰色中匈匈走过我们身边<br>它有急事。它汲取雨中的生命<br>就像果园里的黑鸸<br>雨停歇。树停下脚步<br>它在晴朗的夜晩挺拔地静闪<br>和我们一样它在等待那瞬息<br>当雪花在空中绽开\n## 学习提示\n歌德的诗《迷娘》(之一) 运用众多意象,构建起了一个迷离而又优美、令人神往的境界。反复出现的“前往”,犹如一声声急切的呼唤,拨动着读者的心弦。反复朗读,感受诗歌回环往复的声韵之美,体会其浓郁的抒情氛围。作曲家贝多芬、舒伯特、舒曼、柴可夫斯基等都曾经为这首诗谱过曲,可以找来欣赏。\n《致大海》写于 1824 年。当时,普希金遭遇放逐,从黑海之滨的敖德萨来到俄国外省一个偏僻的村庄,但沙皇的严厉惩䍐并末动摇诗人心中对自由和正义的渴望。诗中辽阔而又自由、深沉而又有力、骄傲而又倔强的大海，正是诗人反抗意志的象征。阅读时,要注意体会这首诗歌内在情绪的起伏跌宕,理解其中对现实和自我的思考，感受诗人在重重束缚下迸发出的斗争激情。\n郭沬若曾盛赞惠特曼是一位犹如“太平洋一样” (《晨安》) 广阔的诗人。惠特曼的诗歌意境开阔,气魄宏大,有一种质朴而明朗的力量,本课选的这一节《自己之歌》,就充分展现了这一特点。朗读这首诗,感受其中涌动的旺盛的生命之力和诗中凸显出的那个宏大的自我。诗中列举的许多自然事物,在传统的诗歌中很少出现，惠特曼则赋予这些事物以诗意。\n《树和天空》的想象十分奇特,意境似乎也有点儿朦胧,仿佛关联着多方面的主题,如自然的生生不息、人与自然的关系、生命的奇迹等;但又很难读解,不好把握。阅读时,不要逐字逐句推敲索解,而要运用想象,尝试进入诗歌所创造的那个奇异的世界。诗中这棵“在雨中走动” 的树,结尾那“在空中绽开” 的雪花，是否给你带来了新鲜的感受?\n(1) 选自《特朗斯特罗姆诗全集》( 南海出版公司 2001 年版 )。李笠译。特朗斯特罗姆 (1931一2015)，瑞典诗人。获2011年诺贝尔文学奖。\n## 兰元研习任务\n一《玩偶之家》引发了当时人们对社会伦理、道德和法律等方面问题的争论和思考。娜拉走出家门已是一个多世纪之前的事情，但是直到现在，人们仍然在不停地探究其背后的意义。研读《玩偶之家》( 节选 ),完成下列任务。\n1. 有西方文学史家评论,《玩偶之家》结尾娜拉出走时“楼下砰的一响传来关大门的声音”，与拿破仑战争的枪炮声一样，有力地推动了欧洲社会的历史进程。阅读课文,梳理主要的矛盾冲突,说说娜拉为什么坚持“出走”;再结合当时的时代背景，与同学讨论娜拉出走的社会意义。2.“娜拉出走” 是戏剧史上经典的一幕,很多人都曾设想过她出走后的结局。试根据人物的性格逻辑，联系当时的社会环境，说说你的设想和理由。鲁迅在“五四” 时期写过杂文《娜拉走后怎样》,找来读一读,看看鲁迅持怎样的观点,你是否认同。\n二本单元的四首外国诗歌各有自己独特的魅力,值得我们细细品味。从下列任务中选择一项完成，深化对诗歌审美多样性的认识，增进对文化多样性的理解。\n1. 诗人在创作诗歌时,常常会选择一些意象,并将它们精心组合,展现情感的起伏,形成诗歌特有的内在节奏。朗读《迷娘》(之一)、《树和天空》两首诗,梳理诗中的意象，探讨诗人是如何运用意象的组合来造成情感的起伏流动的。2.《致大海》和《自己之歌》( 节选) 两首诗,都将自我安放于宏大的自然之中,在两者的互动中体验现实。前者体式谨严,四五行一节,注重押韵,和谐整齐,读来抑扬顿挫;后者奔放恣肆,不拘格律,遵循语言的内在节奏,自由抒写。反复朗读这两首诗，体会不同体式带来的不同审美感受。可以试着用其中一首的形式改写另一首诗,进一步体会二者之间的差异。既可改写整首诗,也可挑选一段改写。注意不要改变原诗主题，要运用原诗中的意象。\n三阅读下面的材料,提炼观点,围绕“文化走出去” 的话题，联系社会生活，任选一个角度,写一篇不少于 1000 字的申论。要求立意明确,有思想性;在 90 分钟之内完成。\n“一个故事胜过一打道理。”讲好中国故事是外宣工作的基本方法，也是提升中华文化影响力的基本途径。从毛泽东同志向美国记者斯诺、史沬特莱等人讲述“延安故事”，到习近平总书记通过讲故事介绍中国道路和共建美好世界的理念主张，善于通过故事传播理念、以理服人、以情动人，是中国共产党人的优良传统。今天，中国故事最精彩的主题，是讲清楚中国共产党为什么“能”、中国特色社会主义制度为什么管用。我们要围绕国际社会关注的问题,主动宣介习近平新时代中国特色社会主义思想,主动讲好中国共产党治国理政的故事、中国人民奋斗圆梦的故事、中国坚持和平发展合作共赢的故事,让世界更好地了解中国。同时,要采用外国人听得懂、易接受的话语体系和表述方式生动鲜活地讲,贴近中国实际、贴近国际关切、贴近国外受众入情入理地讲，平等待人、虚怀若谷、真诚亲和地讲。\n文化是一个国家、一个民族的灵魂。做好外宣工作,不断提升中华文化影响力,既要宣介优秀传统文化,也要传播优秀当代文化。中华优秀传统文化是中华民族的文化根脉,其蕴含的思想观念、人文精神、道德规范，不仅是我们中国人思想和精神的内核，对解决人类问题也有重要价值。推动中华优秀传统文化走出去,不能停留在舞个狮子、包个饺子、耍套功夫上,不能满足于向国外提供一些表层的文化符号,关键是要把优秀传统文化的精神标识提炼出来、展示出来,把优秀传统文化中具有当代价值、世界意义的文化精髓提炼出来、展示出来。同时,提升中华文化影响力不能厚古薄今,更要注重展示当代中国的发展进步、当代中国人的精彩生活，推动反映当代中国发展进步的价值理念、文艺精品、文化成果走向海外,既要入乡随俗又要入情入理,努力进入主流市场,影响主流人群。\n（摘自《不断提升中华文化影响力一—论学习贯彻习近平总书记在全国宣传思想工作会议重要讲话精神》,2018 年 9 月 2 日《人民日报》)\n## 观察社会现象,学写申论\n高中生要关注社会生活,不断提高自己观察社会现象、分析解决社会问题的能力。学写申论,就是发展上述能力的一种方法。“申”是申述,“论”是议论,“申论”,就是要求作者就特定的材料、事件或者问题进行陈述、说明、概括,并据以发表见解,阐述理由，推断逻辑关系。简而言之,就是“讲道理”。\n高中生要试着拓宽自己观察社会的视野,去思考一些比较“大”的问题。比如在学习经典理论著作时,如何用理论武装头脑,全面解读时政热点现象;在学习外国文学作品时,如何培养开放的文化心态,促进和而不同、兼收并蓄的文明交流。思考分析这样的问题,从纷繁复杂的现象中理出头绪,抓住主要矛盾,提纲挈领,权衡利弊,能够提高思想认识,推动思维发展。高中生学写申论,不仅要具有政治、文化、思想、科学等方面的综合素质,还需要常常思考有关国计民生的现实问题。\n写作申论时,要针对给定的材料,归纳其观点,结合对社会现象的认识,分析材料中反映的问题,然后自选角度写文章,尽量做到观点明确,客观中肯,逻辑性强。一般来说,申论应当在整理、概括、分析材料反映的主要问题的基础上,提出对策,给出可行的解决方案并进行论证。\n学写申论,应树立正确的写作观。在现实的生活中,难题和困境是对人的挑战,人们正是在思考难题、化解困境的过程中发展了智慧、深化了思想。所以,从琐碎的日常生活现象以及纷繁的社会信息中发现、思考并解决问题，是一个高中生应该具备的基本素质。\n# '工' 古诗词诵读\n## 燕歌行并序\n高适\n开元二十六年 ${ }^{(2)}$,客有从元戎 ${ }^{3}$ 出塞而还者,作《燕歌行》以示,适感征戍之事，因而和 ${ }^{(4)}$ 焉。\n汉家 ${ }^{(5)}$ 烟尘 ${ }^{6}$ 在东北，汉将辞家破残贼 ${ }^{7}$。<br>男儿本自重横行 ${ }^{8}$，天子非常赐颜色 ${ }^{9}$。<br>抢金伐鼓 ${ }^{(1)}$ 下榆关 ${ }^{(11)}$，旌施 ${ }^{(1)}$ 逶迤 ${ }^{(13}$ 碣石 ${ }^{(11}$ 间。<br>校尉 ${ }^{15}$ 羽书 ${ }^{16}$ 飞瀚海 ${ }^{11}$，单于猎火 ${ }^{18}$ 照狼山 ${ }^{10}。$<br>山川萧条极边土 ${ }^{\\text {2 }}$,胡骑凭陵杂风雨 ${ }^{21}。$<br>战士军前 ${ }^{22}$ 半死生 ${ }^{\\circledR 3}$，美人帐下犹歌舞。<br>大漠穷秋 ${ }^{25}$ 塞草腓 ${ }^{2}$，孤城落日斗兵稀。<br>身当恩遇常轻敌,力尽关山末解围。\n少妇城南欲断肠，征人蓟北 ${ }^{3}$ 空回首。\n边庭飘傜那可度 ${ }^{(1}$,绝域苍茫无所有。\n杀气三时作阵云,寒声一夜传了斗。\n相看白刃血纷纷，死节从来岂顾勋 ${ }^{\\circledR}！$\n君不见沙场征战苦，至今犹忆李将军 ${ }^{\\mathbb{}}$。\n(1) 选自《高适集校注》(上海古籍出版社 1984 年版 )。燕歌行,乐府旧题。高适（约 700-765),字达夫,一字仲武,河北俻 ( tiáo) 县 (今河北景县南) 人,唐代诗人。他与岑参的边塞诗代表了唐代边塞诗的最高成就\n(2)〔开元二十六年]公元 738 年。\n(3) [元戎] 主将。指辅国大将军、右羽林大将军兼御史大夫张守珪。\n(4) [和 ( hè )] 按照别人诗词的题材和体裁作诗词,作为酬答。\n(5) [汉家〕唐人写时事,常托之于汉代。下文“汉将”,用法与此相类。\n(6) [烟尘] 烽烟和尘土,指战乱。\n(7) [残贼]指残忍暴虐的敌冦。\n(8) [男儿本自重横行] 男子汉本来就重视在战场上纵横驰骋。\n(9) [赐颜色]指给予褒奖恩宠。\n(10) [抢 (chuāng) 金伐鼓]指击打钲、铙之类的金属乐器和鼓,作为行军指挥信号。抢,撞击。金,指军中作信号用的钲、铙等金属乐器。伐,敲击。\n(11) [榆关]古关名,即今山海关 (在今河北秦皇岛)。\n(12) [旌施 ( pèi $)]$ 旗帜。(13) [逶迤]舒展的样子。\n(14) [碣石] 山名，在今河北昌黎西北。\n(15) [校尉] 武官名，泛指统帅。\n(16) [羽书] 即羽檄,古代军事文书,揷鸟羽以示紧急,必须迅速传递\n(17) [瀚海]唐代对蒙古高原大沙漠以北及其迤西今准噶尔盆地一带广大地区的泛称。\n(18) [猎火]打猎时焚山驱兽之火,借指游牧民族兴兵打仗的战火。\n(19) [狼山]古代称狼山者不止一处,这里借指边地交战区域的山。\n(20) [边土] 即边地，靠近边境的地域。\n(21) [胡骑凭陵杂风雨]指敌人侵犯,来势凶猛如同风雨交加。胡骑,这里指契丹人、奚人的军队。凭陵，逼压。\n(22) [军前] 战场。\n(23) [半死生] 死生各半,指伤亡惨重。\n(24) [帐下]指统帅的营帐中\n(25) [穷秋] 晩秋,深秋。\n(26) [腓 $($ féi )]枯萎。\n(27)[当]承受\n(28) [恩遇] 天子的知遇之恩。铁衣 ${ }^{[1}$ 远成辛勤久,玉箸 ${ }^{[}$应啼别离后。\n大漠深秋,钲鼓声声,旌旗逶迤,羽檄飞大漠,战火照狼山,山川萧条,孤城落日，寒夜巡更的习斗,鲜血染红的白刃 $\\cdots \\cdots$ 出师、失利、被围、死斗,《燕歌行》写了这样一场边关战事。气势雄浑悲壮,惊天动地。战士拼死力战,将军轻敌骄逸,对比鲜明,力透纸背。诗歌接着又写后方思妇断肠，征人回首,遍地动荡,绝域苍莯,呈现出宏阔视野,体现了强烈的现实批判意义。此诗格调雄健激越，慷慨悲壮，节奏起伏跌宕，张弛有度，诵读时须细加体会。\n(1)〔铁衣〕用铁片制作的战衣，借指战士。\n(2) [玉箸]玉制筷子，比喻思妇的眼泪。\n(3)〔蓟北〕蓟州 (今属天津) 以北地区。\n(4) 边庭骠繇 (yáo) 那可度〕边地动荡不安,难以越过。飘榽,随风飘动,形容动荡不安。那可,即“哪可”。\n(5) [绝域] 极远的地方。\n(6) [三时]早、午、晩。\n(7) [阵云〕浓重堆积似战阵的云层。\n(8) [寒声〕 凄凉的声音。\n(9) [フ斗] 三足长柄的锅,古代军中兼用于炊煮和巡更敲击的铜制用具\n(10) [死节从来岂顾勋〕意思是,历来志士为 (保卫国家的）气节献身，难道是为了个人的功勋！\n(11) [至今犹忆李将军〕这句是感慨当时没有李将军那样的守边将帅。李将军,指西汉名将李广。李广任右北平 ( 辖今河北承德及天津蓟州区以东地区) 太守,捍御匈奴,关爱士卒,匈奴称其为“汉之飞将军”,数岁不敢进犯。一说指战国时赵将李牧。李牧对抗匈奴,厚待战士,曾破匈奴十余万骑,使匈奴十余年不敢靠近赵国边境。\n# 李凭管篌引\n李贺\n吴丝蜀桐 ${ }^{(2)}$ 张 $^{(3)}$ 高秋 $^{(4)}$,空山凝云颓 ${ }^{(5)}$ 不流。<br>江娥啼竹 ${ }^{6}$ 素女愁,李凭中国 ${ }^{8}$ 弹笻笶。<br>昆山 ${ }^{(9)}$ 玉碎 ${ }^{10}$ 凤凰叫，芙容泣露 ${ }^{11}$ 香兰笑 ${ }^{12}。$<br>十二门前融冷光 ${ }^{13}$，二十三丝 ${ }^{(14}$ 动紫皇 ${ }^{15}$。<br>女娲炼石补天处，石破天惊 ${ }^{16}$ 逗秋雨。<br>梦人神山教神妪 ${ }^{117}$，老鱼跳波瘦蛟舞。<br>吴质 ${ }^{18}$ 不眠倚桂树,露脚斜飞湿寒兔 ${ }^{19}$。\n供奉朝廷的梨园弟子李凭善于弹奏笻篌,蜚声朝野。此诗描摹李凭九月暮秋的管䉈演奏,以凤鸣玉碎、芙蓉泣露、香兰欢笑形容管篌的声音,以行云为之静止、江娥为之啼哭、神女为之悲愁、月亮寒光因之融化、紫皇为之感动、石为之破、天为之惊、雨为之降、老鱼为之跳跃、瘦蛟为之起舞、吴刚为之不眠等众多神话意象,来表现李凭弹笻篌的超凡技艺与神奇魅力。诗人以惊人的想象贯串神仙世界和人间世界,并把视觉、听觉、触觉等多种感官体验熔铸于一炉,营造出一种神出鬼没、石破天惊的独特意境。诵读此诗，想一想它为何被称为“摹写声音至文” (方扶南《李长吉诗集批注》)。\n(1) 选自《李贺诗歌集注》卷一（上海人民出版社 1977 年版)。此诗大约作于元和六年 (811) 至八年 ( 813) 间,作者当时在京城长安任奉礼郎。李凭,当时供奉宫廷的梨园弟子,以善于弹奏管笶著称。笻笶引,乐府旧题。笻笶,古代的一种弦乐器,二十三弦或二十五弦,分卧式、竖式两种。\n(2) [ 吴丝蜀桐]指精美的笻笶,其弦用吴地所产的丝制作 (吴地以产丝著称),其身干用蜀地所产的桐木制作 (蜀中桐木适宜做乐器)。\n(3) [张] 弹奏。\n(4) [高秋] 深秋九月。\n(5) [颓]下垂、堆积的样子。\n(6) [江娥啼竹]传说舜南巡,死于苍梧山（在今湖南宁远 ),二妃娥皇、女英得到消息,挥泪于竹,竹尽生斑。江娥，指娥皇、女英。\n(7) [素女]传说中与黄帝同时期的神女,善于弹瑟歌唱。(8) [中国] 即国中,指在国都长安城里。\n(9) [昆山] 即昆仑山,传说中著名的美玉产地\n(10) [玉碎]美玉碎裂（声音清脆悦耳)。\n(11) [泣露]指滴露。\n(12) [笑]指花盛开。\n(13) [十二门前融冷光] 指笼罩整个长安城的月光变得温煦。十二门，长安城四面,每一面各有三门。\n(14) [二十三丝]指管笶。有一种坚笻篌,有二十三弦。\n(15) [紫皇] 道教传说中地位最高的神仙\n(16) [石破天惊]女娲所补五色石为管篌声破裂，天界为之震惊。\n(17) [神妪]指女神成夫人。据说她喜好音乐,善弹笻笶,听见有人依琴瑟咏歌就翩翩起舞。\n(18) [吴质] 即传说中月宫的仙人吴刚，其字为质。\n(19) [露脚斜飞湿寒兔] 露滴斜斜坠落,打湿了（全神贯注聆听笻笶演奏的 ) 玉兔。寒兔,玉兔。\n# 锦瑟 $^{11}$\n## 李商隐\n锦瑟 ${ }^{[}$无端五十弦，一弦一柱思华年 <br>庄生晓梦迷蝴蝶，望帝春心托杜鹃。<br>沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟。<br>此情可待成追忆，只是当时已惘然『。\n王士禛在《戏仿元遗山论诗绝句三十二首》（其十一 ) 中曾说,“一篇《锦瑟》解人难”。这首诗历来有多样的解释。可以这样解读: 锦瑟本有五十弦却说“无端”,流露了诗人心底的嗔怨。这一嗔怨,关联着他对青春年华的怀想。回顾平生,有多少情、多少事,早已迷离惝恍,宛如“庄周梦蝶” 的故事一样,真实与梦境无法分辩,唯有曾经的感受,既如皎月映于沧海,明珠浴于泪波,瑰丽伤感,又如蓝田美玉的温润,引人怀恋。但究竟如何,却又难以说清。诵读这首诗，应当仔细体会诗人如何传达往事如烟的独特感受。(1) 选自《玉㰿生诗集笺注》卷二（上海古籍出版社 1979年版 )。(2) [ 锦瑟] 漆有织锦纹的瑟。(3) [无端]无缘由。(4) [柱]瑟上系弦的木块。(5) [华年] 指青年时代。(6) [庄生晓梦迷蝴蝶]庄周梦到自己变成了蝴蝶,醒\n来后觉得自己还是庄周,因此困惑不已。典出《庄子・齐物论》。\n(7) [ 望帝春心托杜鹃] 望帝把思恋爱慕的情怀寄托在杜鹃哀切的啼鸣之中。\n(8) [珠有泪]传说海中有鲛人,其泪化为珍珠。\n(9) [蓝田] 地名,在今陕西,以出产美玉闻名。\n(10) [掆然] 模糊不清的样子。\n# 由愤\n陆游\n早岁 ${ }^{(2}$ 那 $^{3}$ 知世事艰，中原北望 ${ }^{(1)}$ 气如山。<br>楼船夜雪瓜洲渡，铁马秋风大散关 $°$<br>塞上长城空自许,镜中衰髸已先斑。<br>出师一表真名世 ${ }^{8}$，千载谁堪伯仲间 ${ }^{\\circledR}!$\n收复失地的宿志不得实现，而国土沦陷的愤濨却一如既往。诗人回忆起夜雪战船、秋风铁马的过去,想起自我期许的落空、失地收复的无望。通过感叹诸葛亮出师雄文,暗示朝野上下都是主降的碌碌小人。全诗感情沉郁,气韵浑厚,尤以颔联“楼船”“铁马” 两句,雄放豪迈,为人们广泛传诵。诵读此诗,应体会诗作内容与诗人亲身经历的关系，理解“书愤” 的丰富内涵。\n(1) 选自《剑南诗稿校注》卷十七（上海古籍出版社 1985 年版 )。该诗为淳熙十三年 ( 1186 ) 春于会稽石帆别业所作,当时诗人 62 岁。\n(2)[早岁]早年。\n(3) [那] 同“哪”\n(4) [中原北望] 指北望淮河以北沦陷在金人手中的地区。\n(5) [楼船夜雪瓜洲渡] 指陆游 40 岁任镇江通判时的事。当时,右丞相张浚督视江淮兵马,过镇江,颇赏识陆游。张浚积极督练军马,防敌备战,但朝廷偏向议和,张浚处境艰难,最后被罢相。楼船,有楼的高大战船。瓜洲渡,长江渡口,在江苏扬州,与镇江隔江相对。\n(6) [ 铁马秋风大散关] 指陆游 48 岁时在陕南汉中的经历。当时，诗人人四川宣抚使王炎幕府，活跃在大散关前线,并曾经与金兵交战。铁马,配有铁甲的战马。大散关,即散关,在陕西宝鸡西南大散岭上。\n(7) [塞上长城] 化用南朝宋名将檀道济的事迹。檀道济率兵伐北魏,屡次建功,后遭猜忌被杀。他被拘捕前曾说：“乃复坏汝万里之长城！”\n(8) [名世]名显于世。\n(9)[伯仲间]指不相上下"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":198,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LC9lVbj_NFzfG0aa"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一章工程设计概述\n工程设计是人类运用科学技术知识和实践经验,创造性地构造有效、可行、适用的工程系统,满足人类社会需求的一种有目的的活动。工程实例比比皆是,经常观察工程实例可以提升我们的观察与分析能力,强化我们的技术意识和工程思维。随着工程系统的结构越来越复杂、规模越来越庞大、社会矛盾越来越突出,工程设计常常需要受过专门训练的工程师团队协作才能完成。本章简述了工程设计的内涵、特征和分类，介绍了工程师的专业需求和社会责任。\n## 第 1 节 科学、技术与工程\n第 2 工节程设计\n第 3 节 设计工程师\n## 第 1 节 科学、技术与工程\n## 学习目标\n了解工程的定义、简史与分类。\n赵州桥\n北盘江大桥\n洛阳桥\n港珠澳大桥\n观察上图中的桥,你还知道哪些桥?思考一下,它们应用了哪些科学原理和技术?实现了哪些价值?\n古今中外,桥都是一个典型工程。\n它是智慧的，一根圆木、一块条石即可成桥;\n它是科学的,古代的赵州桥、洛阳桥等都是建筑学的瑰宝;\n它是技术的，人类用不同的材料建造了各种各样不同形式的桥;\n它是历史的，不同历史时期的桥都代表了当时科学与技术的进步;\n它是经济的，人类的社会联系因其扩大和加强;\n它是心灵的，人们喜欢把桥比作心灵沟通的纽带;\n它是文化的，一座桥可以穿越干年时光熠熠生辉。\n科学、技术与工程是人类认识世界、改造世界的重要活动,不断促进人类的政治、经济、社会和文化发展,丰富人们的生活。科学是对自然进行观察和实验,通过归纳、演绎、仿真等活动认知自然界的物质存在形态和运动行为,发现物质世界的演化规律。在桥梁设计时,运用材料力学、结构力学原理分析桥梁的静力平衡,运用运动学、数学等原理与方法分析桥梁的振动稳定性,运用氧化还原反应原理分析材料的腐蚀与防护，等等，都属于科学的范畴。\n技术是人类在认识自然、改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现、发展而来的方法和技巧、经验和知识。建筑桥梁时使用的设计技术、材料技术、施工技术、检测技术、减振技术、材料腐蚀与防护技术等，都属于技术的范畴。\n工程是综合应用科学原理和技术手段有目的地去认识自然、改造自然、利用自然的实践活动，物化为有形的工具、装备、设施、产品等形态,以促进人类的生产和丰富人们的生活。建筑桥梁时选择吊桥还是拱桥、箱梁还是桁架梁，选择石材、钢材还是混凝土,确定建筑构件的形状、尺寸和安装工艺，计算承重、寿命、成本、维护量,等等，都属于工程的范畴。\n科学虽然出现在近代,但人类自诞生之始就开始了对“自然之道”的探索。春秋战国时期，老子以“有道无术，术尚可求也；有术无道，止于术”、庄子以“以道驭术,术必成；离道之术，术必衰”论述了“道”与“术”的关系,这些思想不仅描述了科学与技术之间的辩证关系，还为科学和技术探索提供了方法论。现代美国航天工程专家冯・卡门以“科学家发现已有的世界，工程师创造从末有过的世界”描述了科学与工程的关系。\n## 交流 \\& 讨论\n组织观看《伟大工程巡礼》《超级工程》等系列影片中的工程案例,分组交流这些工程是基于哪些科学原理和技术,工程设计和实施过程有哪些关键节点,工程团队是如何克服困难完成的。并讨论这些工程对现代社会发展的社会、经济和文化价值。\n科学和技术是工程的基础和源泉，工程实践反过来促进人类科学探索的深人与技术的发展。例如：观察苹果落地、行星运动等现象,人类发现万有引力、作用力与反作用力等,建立经典牛顿力学理论，奠定了土木工程、机械工程、航天工程等科学基础；观察小自飞翔等现象,人类建立空气动力学理论,奠定了航空工程、风力发电工程等科学基础；从观察摩擦吸附现象到电荷的发现、电磁学理论的建立,奠定了电力工程和电机工程的基础;从观察闪电到发现电磁波、建立电磁场理论,奠定了无线通信工程和雷达工程的基础；从观察物质可分现象到提出原子理论、建立元素周期表和现代化学反应理论,奠定了化工工程和材料工程的基础;从对原子光谱和光电效应的观测到电磁理论和量子力学理论的建立,奠定了现代光学工程、照明工程的基础。\n自然界是由大大小小的各种天然系统和人造系统组成的一个庞大的生态系统。其中,人造系统可以是某区域的电力网络、天然气网络,也可以像航空发动机那样是复杂机器,像材料那样是一些原子的堆积体,或者是制造汽车零部件的生产工序的组合。科学主要采用分析的方法对自然的物质世界进行分解,细分为不同的学科和专业,侧重事物的不同侧面与角度；而工程采用综合的方法,将科学技术与社会、政治、经济、文化、环境、资源等各种要素集成为一个有机整体，以实现特定的功能行为，侧重于系统的整体和协调。技术要素构成了工程系统的基本内涵，非技术要素构成了工程系统的边界条件。\n## 设计 \\& 操作\n道法自然是人类工程活动的源泉。以某大学的工科院系专业设置为例,列出这些专业对应的自然现象、科学理论、技术门类以及应用的工程领域。\n## 拓展阅读\n## 系统科学在我国的产生\n在我国,系统科学的产生和发展是与“两弹一星”工程任务相伴成长的。1962年 3 月 21 日,在酒泉卫星发射中心,我国首次自行设计研制的导弹“东风 2 号”首次发射,升空 69 秒后便坠毁在距发射台 680 米处,炸出一个直径约 30 米的大坑。失败原因很快查明：没有充分考虑导弹弹体在飞行过程中的弹性振动,导致飞行失控;火箭发动机推力提高了,材料强度却没跟上,飞行中发动机管道破裂起火。局部都没问题,加在一起却出了问题。钱学森先生找到了问题的症结: 如果一个个局部构件彼此不协调,即使这些构件的设计和制造从局部看是很先进的,这部机器的总体性能也是不合格的。解决思路继而形成: 把整个研制视为一个复杂系统,既见局部更见整体。1964年 6 月29日,第二枚“东风 2 号” 导弹一飞冲天发射成功。自此,钱学森先生主张的航天系统工程管理方法与技术，随着后续任务的成功得到不断完善。\n1978 年9月 27 日,钱学森先生亲自撰写的《组织管理的技术一系统工程》一文在《文汇报》发表，首次在实践与理论层面对系统工程进行了清晰梳理。这篇文章开创了系统工程的中国学派,从此,系统工程的应用也突破航天领域成为社会管理的理论依据与方法论基础。系统工程根据学科可分为工程系统工程、环境系统工程、信息系统工程、军事系统工程、科研系统工程、教育系统工程、企业系统工程、系统学。与此结构配套的方法论,概括为从定经济系统工程、社会系统工程、行政系统工程、性到定量的综合集成方法。换句话说，系统工法治系统工程等不同的专业系统工程。钱学森程是综合工程技术、社会科学、经济学等多种先生对系统科学的结构总结为三个层次: 直接用来改造世界的应用技术，即系统工程；为应学科及其技术,运用系统的思想、观念和方法用技术提供理论方法的技术科学,如运筹学、来解决工程发展中的系统性问题,以最优化的控制论等；揭示客观世界规律的基础理论，即方法求得系统的最佳结果。\n工程有漫长的历史,起源于人类生存的需要、人类对器物的需要。人类自诞生起所进行的采集、狩猎、播种、饲养动物等生产活动中,已在进行工程活动,如建房、制衣、修路、挖渠等。在人类历史长河中，工程发展是连续性和阶段性相统一的过程。工程发展可分为史前工程、古代工程、近代工程和现代工程四个阶段，彼此间既有联系又有区别。历史上,万里长城、京杭大运河和都江堰等工程因造福人类而彪炳史册。近现代以来,铁路、飞机、计算机、互联网等重大工程推动了全球范围内人员、货物和信息的大交流,使人类的社会生活面貌发生了翻天覆地的变化。进人 21 世纪,我国的工程技术也取得长足进步，“天宫号”空间实验室、港珠澳跨海大桥、“复兴号”动车组和高速铁路网、大飞机、航空母舰、“嫦娥”探测器等重大工程相继投入试验或运营,为民族复兴提供了强力支撑。\n## 拓展阅读\n## 桥梁工程\n桥梁是快速跨越河流、山谷、海湾及其他线路或障碍时的架空建筑物。人类在不同历史阶段，采用不同的建筑材料发展了木桥、石桥、砖桥、钢索桥、钢梁桥和钢筋混凝土桥。现代桥梁按用途可分为铁路桥、公路桥、公路和铁路两用桥、人行桥、输水桥、农用桥等。桥梁作为交通的重要组成部分，与政治、经济、军事、科技、社会、文化、艺术等关系密切，只要政治安定、经济繁荣，桥梁事业就能得到大力发展。我国古代利用天然材料建造出不少享誉世界的经典桥梁，例如隋代的赵州桥、宋代的虹桥和洛阳桥等，无论是建桥工艺还是建桥技术，当时都处于世界先进水平；近代，由于我国科技和经济的落后，建桥水平和建桥数量都停滞不前。欧洲国家由于工业革命而崛起，新材料、新工艺的出现，使得建桥技术不断提高，各种桥型、各种跨径不断被刷新。近30 年来，随着国力的增强和科学技术的发展，我国桥梁建设无论在数量上还是在技术上都得到了迅猛发展，桥梁技术已达到世界先进水平。例如，在高速铁路网中，高架桥占据了总线路的很高比例，在平原、软土以及人口和建筑密集地区，通常都采用高架桥通过。武广客运专线长401.239 km，共有桥梁661 座，占线路长度的41.4%；而京沪高速铁路桥梁累计长度占全线总长的比例为80.5%，哈大客运专线为74.3%，广珠城际铁路为94.0%。桥梁工程的发展与科学技术的紧密关系自不待言，与文化艺术的关系也可以从桥梁建筑的风格、装饰等方面看出来。早期的桥梁利用的是天然材料，简易且跨越能力弱，耐久性差。砖的发明开启了人工材料应用的历史，铁的发现促进桥梁技术的极大进步。19世纪，混凝土的发明、钢的应用，使桥梁技术产生了革命性的飞越，现代桥梁绝大部分是预应力混凝土桥和钢桥。新材料的应用、施工技术的进步和不断创新、计算理论的发展等都是桥梁技术前进的巨大驱动力。从远古的经验积累，到现代的材料力学、结构力学、弹塑性力学等计算理论，容许应力法、极限状态法等设计理论，以及计算机的应用普及，都推动着桥梁技术的进步，现代桥梁工程已进入技术全面进步的时代。\n工程的范围、领域、学科、分支和专业具有多样性,并且还在不断增加和扩展。现代大学工程教育的一大特点是将工程细分为不同的专业领域,如材料工程、机械工程、电子工程、化工工程、土木工程、航空工程、电气工程、通信工程、计算机工程、软件工程、测量与控制工程、生物工程、生命工程等上百个门类。随着知识的发展和学科的分化、交叉与融合,新的学科和新的工程专业还在不断产生,这通常以大学中新的院系、社会上新的行业工程组织或现有组织中新部门的成立为标志。按系统对象来划分,工程又包括航天器、航空器、桥梁、隧道、船舶、汽车、机器人、食品、水产、工业加工设备、枪械等。\n## 思考 \\&练习\n1. 对你所了解的某一工程项目进行专题研究,分析该工程的产生过程及其政治、经济、社会与文化影响。2. 瓦特蒸汽机的发明是第一次工业革命中的颠覆性技术进步,试阐述纽科门蒸汽机和瓦特蒸汽机的技术原理，分析瓦特蒸汽机的技术进步及其对工业革命的深远影响。3. 语音信息的远程传送是信息社会的一项基本工程技术。思考分析电话机的科学原理及不同时期电话机的主要技术进步。4. 人工智能技术研究使人工系统模拟人的智能,是智能化工业革命的基石。探究人工智能包含哪些科学与技术门类,在不同工程领域应用将产生哪些政治、经济、社会与文化价值。\n## 第 2 节 工程设计\n## 学习目标\n理解工程设计的内涵与特征。\n“长征”运载火箭\n北斗卫星导航系统示意图\n“山东舰”航空母舰\n现代城市\n仔细观察上图中这些典型工程案例。想象一下,这些复杂系统是如何设计出来的?只有专业技术知识能够设计出这些工程系统吗?要实现这些工程系统还需要哪些条件?\n工程设计是人类为满足目标需求而创造某种工程系统、部件或方法的过程。工程设计既有主体也有客体。设计的主体指进行智力活动的人，设计的客体指设计的对象，既包含设计物的形状、色彩、材料、形式等外在表现形式,也包含设计物的需求、功能、结构、行为等内在特征,以及这些特征要素之间如何关联在一起物化为设计对象。设计过程既包括设计对象从初始状态 (需求、约束) 到目标状态的活动序列，也包括设计过程中的设计活动及其时序逻辑关系。\n工程设计对象可以是诸如飞机、卫星、运载火箭、石油化工厂、汽车生产线等技术系统,或者航空、铁路、高速公路等技术 -社会系统,也可以是诸如机械、电子、建筑等特定领域内的特定对象。虽然设计对象形形色色,但是工程设计都需要应用美学、数学、工程科学等知识和信息来逐渐细化描述设计对象,这是一个决策过程。因此,好的设计既需要分析更需要综合。工程分析是将问题分解成可控的不同部分。例如，桥梁可分解成桥面、桥跨、支座、桥墩、承台、桩基等子系统,应用科学原理和工程方法,通过必要的计算,尽可能多地获知桥梁的物理行为,了解桥梁受力是如何分布的、振动幅度是如何控制的等。工程分析常常采用模型来模拟真实世界。工程综合是采用整体的观点看问题,通过识别系统的设计要素分解子系统,最终把可选零部件组合、集成为一个完整的工程系统。\n## 拓展阅读\n## 工程设计方法学\n从工程设计过程的不同阶段和角度出发,现相似模拟是设计的捷径,动态分析是设计的深代设计已发展了“十一论” 方法学,其中信息处化,离散处理是设计的细解,悦心宜人是设计的理是设计的依据,功能实现是设计的宗旨,系统美感,模糊定量是设计的发展。它们既相对独立分析是设计的前提，突变创造是设计的基石，智又有机联系，需要综合应用。\n能运用是设计的手段，广义优化是设计的目标，\n工程设计立足实践、注重创造、综合科技与人文，最终体现为设计师综合素养的外在表现。如图 1-1所示，工程设计包含了丰富的内涵。因此,工程设计能力包括知识、技能和素养。设计知识可以划分为设计客体 (对象) 知识和设计过程知识两大分支。本课程涵盖设计的过程知识，包括设计流程、设计阶段、设计活动、设计方法、设计工具等。设计活动的主体 (人 ) 天生具备扩展设计活动的能力，然而，由于设计客体和设计活动自身的复杂性，工程师需要经过学习和训练以具备完成复杂设计任务的能力。知识可以通过学习获得,获得技能的最好方式则是动手做设计,而素养是在学习与实践过程中养成的。\n要解决工程设计的实际问题,常常需要应用很多学科技术和非工程学科知识来寻求解决方案。输人的数据可能是非常零散的,项目的范围也可能会很大,设计不仅需要团队协作,还必须在给定时间和费用的严格限制下进行。此外,设计还会受到环境、法律法规等的限制。虽然希望设计能够成功,但你的设计最好吗？最有效吗?通常要等到项目实施应用、看到效果后才能最终证明。\n图 1-1 工程设计的内涵\n## 拓展阅读\n## 工程设计的 4C特征\n关于设计情境所产生的挑战可以用设计的4C特征来概括，它们是创造性（Creativity）、复杂性（Complexity）、选择性（Choice）和妥协性（Compromise）。目前，一个非常清楚的事实是工程设计很好地扩展了科学的边界。扩展的领域和实现的工程任务为工程师创造了无限可能的机遇，他们有机会进行一系列的创造设计并因设计变为现实而获得满足感。\n## 设计 \\& 操作\n收集不同地域、不同形式的桥梁工程案例，分组观察分析这些桥梁的力学原理与建笕构型之间的关系，说明它们采用了那些技术方法和手段。分析总结不同历史阶段、不同地域环境下桥梁的工程特性、技术发展、社会价值和文化内漏。随着工程的进化,人类已发展了工业设计、机械设计、机电一体化设计、工艺设计、工程管理设计、营销与服务设计、集成电路设计、电子系统设计、软件设计等众多设计理论与设计方法,包括相关计算、测试、仿真、优化程序和软件等,创造了种类多样的新产品、新工艺、新装备和新的经营服务方式,优化了产品的功能,提升了质量效益,从而引导了社会消费时尚,体现了工程设计的经济、社会和文化价值。一项好的设计不但可以提升市场竞争力,还可以创造新需求,开拓新市场,从供给侧重塑产业格局和生态,创造新的生产和生活方式。\n## 拓展阅读\n## 工程的特征\n1. 社会性。工程设计的目标是服务人类,为社会创造价值和财富。任何工程活动都是在一定历史时期、在一定社会环境中存在和展开的，因此，工程设计受特定时期社会、政治、经济、文化的制约,社会性贯穿工程活动的始终。经济全球化使得工程要素的获取和使用已在全球范围内进行，因此工程设计还受不同地域社会文化的制约。2. 创造性。工程实践是工程师根据用户需求,确定工程目标、进行工程设计、将现有技术资源和物质资源重新整合、建构和创造的过程,也是物质、能量和信息转换产生新物质的过程,还是一个具体的管理运行过程。在这个过程中,把科学规律和技术手段应用于工程实践,由此而创造出经济和社会效益。对设计而言,想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力是无穷的。3. 综合性。在工程设计中,除科学和技术因素外,还要综合考虑经济、法律、人文、环境、资源等因素。任何一个工程设计过程都是集成各种异质要素并实现系统构建的创造过程。4. 系统性。工程对象是一个包含了自然、科学、技术、社会、政治、经济、文化等诸多要素的复杂系统。要创造这样一个人工系统,不仅需要关注对象系统本身,还需要关注对象系统所处的环境大系统及其物质、能量与信息交换,关注对象系统创建的过程系统。要使系统内各个要素协调统一，实现整体最优。5. 伦理约束性。工程设计的最终目的是造福人类,所以工程实践必须受到伦理、道德和法律约束。例如,克隆人就是一个极具伦理性的工程问题。现代工程必须遵循“以人为本、关爱生命、关爱自然、安全可靠”的工程伦理。6. 效益和风险性。一方面，工程实践都有明确的效益目标，因满足人类的需要而获得价值，主要表现为经济效益、社会效益和环境生态效益;另一方面,效益总是伴随着风险,包括经济方面的市场风险、资本风险,社会方面的就业风险、安全风险、社区风险,环境生态方面的成本风险、能耗风险等。\n## 思考 \\& 展示\n1. 分析总结有线电话、无线电话和手机短信、微信等工程技术产品对人类社会交流和商业活动产生了哪些变革性的影响。体会工程设计提出的历史脉络。2. 列举你所了解的一些工程系统的灾难事故。例如发生在 2019 年 10 月的无锡 $\\mathrm{G} 312$ 国道桥梁倾覆事故,从工程设计的角度讨论事故发生的原因,体会工程设计的重要性、复杂性和严肃性。\n## 第 3 节 设计工程师\n## 学习目标\n初步理解设计工程师的智能素养与社会责任需求。\n人类的生产和生活产生了大量的垃圾,你知道这些垃圾是如何处理的吗?它们需要采用哪些技术与工程系统进行处理?你有更好的处理方案吗?要完成这些任务,工程师需要做哪些思想的、知识的、技能的、素养的准备呢?\n工程对象形形色色,工程学科多种多样,它们都是人类应用知识、应用技术进行创造性活动的结果,因此设计工程师是工程设计的实践主体。工程设计不仅需要学科交叉、技术更新,更需要科技、经济、社会、人文、艺术等人才以及知识、信息的跨界融合。工程师不仅要提升专业技能和创造力,还要提升自身的沟通协作能力,具备社会伦理、道德和法律素养。\n人的智能是智力和能力的有机结合,前者主要以认识和思维为主,后者主要以实践和创造为主。人脑具有诸如推理判断、模糊识别、联想思维等优点,它们是不能从外部灌输的;而人脑的一些缺陷,诸如运算精度不高、速度慢、易㽻劳、存储量不足、易出错等,则可以充分运用以计算机为中心的智能工具来弥补。虽然运用计算机辅助工程 ( computer aided engineering,CAE )、计算机辅助设计 ( computer aided design,CAD )、人工智能（artificial intelligence,AI ) 等技术可以便捷、高效地完成工程设计的大部分工作,但它们无法代替人的创造性工作。\n现代工程越来越深刻地影响和改变着人类生活的世界,设计工程师所肩负的社会责任也越来越大。现阶段,不可再生自然资源枯竭、环境污染、生态破坏、能源危机、网络威胁、生物多样性破坏等问题越来越突出,工程活动越来越密切地关系到各种伦理、道德和价值问题。这就需要工程师群体增强社会责任感,自觉自律应用技术提高工程产品的生态和社会效益。工程师不应该仅仅关注技术,还应该关注人、关注社会、关注自然，在工程活动中遵从以人为本、道法自然、天人合一,实现人与自然的和谐共生。工程设计不能仅仅跟随市场、满足市场,更要把握人类的真正需求，从而定义需求、引领需求，创造市场。当下我们正处于从中国制造 ( Made in China） 走向中国创造（Created in China ）的历史阶段，突破核心技术、拓展设计领域,设计绿色智能的新产品、新能源、新工艺、新装备、新系统，已成为工程师责无旁贷的使命。\n人类活动在不断变化发展。在不久的将来,在智能机器人代替人的大部分操作工作后,原本承担生产操作工作的人能去做什么?显然,从事设计工作是一条出路。末来,人们大部分时间将从事工程设计或者服务工程设计。什么样的设计有益于社会、什么样的设计有害于社会,将成为社会发展的突出问题。因此,设计工程师不仅要具备专业技术能力,还要具备在利益冲突、道义和功利矛盾中做出正确选择的能力。除了对工程进行经济价值和技术价值的判断外，还必须对工程进行伦理判断；除了具备专业素养外，还应具备道德品质；除了对雇主负责,还要对社会大众、环境以及人类末来负责。工程师对社会的忠诚应该高于对雇主利益的狭义忠诚。\n## 思考 \\& 展示\n同学们,我们正身处从“中国制造” 走向“中国创造”的历史阶段。思考一下你的职业规划,假如你要成为一名工程师,那么需要有哪些智能和素养准备?能够对社会做些什么贡献?\n现代工程系统的结构越来越复杂，规模越来越庞大，必须组成团队才能胜任,完成工程目标。因此,现代工程设计是一项团体活动。作为团队的一员,工程师不仅要具备所负责任务或方向的知识和技能，还需要具备高效的团队协作能力。拥有不同教育经历和多样生活阅历的团队成员,会给团队奠定一个更广泛、更富创意的知识基础；团队成员各司其职，可以更快、更有效地完成任务和目标。由于工程对象千差万别,工程团队的构建与运作需要建立在对工程系统进行功能结构分解与集成的基础上，并随着对工程系统认知的深人适时调整。\n## 设计 \\& 操作\n采访你身边的设计工程师，或者组织观看1 3部《大国工匠》《两弹一星》等元勋系列影片,或者观察你熟悉的工程案例,分析归纳不同岗位工程师所需的知识和技能、工作特点、工作伦理和社会责任。\n## 综合实践\n随着经济发展、科技进步和城市规模的扩大，城市人口不断增加，居民生活水平大幅提高,商品消费量迅速增加,生产和生活垃圾也急剧增加,并且成分越来越复杂。如果不加处置，大量的生活垃圾、工业垃圾、电子垃圾、医疗垃圾会对大气、水、土壤等生态环境造成污染,不仅严重威胁人类的身体健康和生存环境,还会造成资源浪费,影响国民经济的可持续发展。而要从源头上控制垃圾的产生量并达到垃圾处理的无害化、减量化、资源化目标,都离不开工程设计。垃圾处理的工程设计对象是一个复杂的技术 -社会系统,需要合理设计垃圾分类和有效进行垃圾处理,尽可能降低垃圾产生量,实现垃圾资源化利用,减少最终排放到环境中的垃圾,实现社会、经济与生态效益最大化。\n像垃圾处理这种结构复杂、规模庞大的技术 -社会工程系统，需要组建多学科团队来完成。同学们分组进行角色扮演,组建一个固体废弃物处理系统工程设计团队,在协商的基础上进行任务分工,并交流讨论如何协作可以快速完成设计任务,体验团队合作的重要性和必要性。组织团队成员进行固体废弃物处理系统工程设计前的相关调查和信息收集工作。\n## 本章小结\n工程设计是人类为满足生活需要与社会发展所进行的创造性活动,是设计主体针对设计客体的结构化问题进行创造性求解的过程及结果,需要多方面知识与信息的综合与集成,具有社会性、创造性、综合性、系统性、伦理约束性、效益和风险性等特征。设计工程师需要知识和技能,更需要道德素养。由于工程系统的结构越来越复杂、规模越来越大，需要在系统分解与集成的基础上组建相应的工程师团队,分工合作来完成任务。\n## 本章学习评价表\n| 实践项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 需求调查 | $\\begin{array}{l}\\text { 技术意识、内容准确、数据详实、需求明确、社会和 } \\\\ \\text { 生态效益 }\\end{array}$ | | | |\n| 团队组建 | 结构合理、分工明确、职责清晰 | | | |\n| 分工协作 | 责任意识、沟通能力、组织效率、团队目标 | | | |\n| 信息收集 | 渠道多样、内容明确、分析合理、效果显著 | | | |\n等级标准：A—一优秀,B—一良好,C——合格,D—一待改进\n## 第二章工程设计的一般过程\n工程设计是设计主体为满足一定的需求,综合运用科学、技术与人文知识创造性求解结构化问题的过程。工程设计需要设计主体建立技术意识和工程思维并最大程度发挥其创新设计能力。设计活动既需要设计客体的相关知识,又需要设计过程的相关知识。本章主要讨论工程设计的要素、设计的一般过程以及一些具体的设计活动。通过这些关联的逻辑活动,能够快速构建出最优设计方案、完成图样表达、提升物化表现性,并平衡工程系统的经济、社会、生态效益。\n第 1 节 程设计过程和要素\n第 2 工节程设计的活动\n第3 节 可制造性工程设计\n第 4 节 可持续性工程设计\n## 第 1 节 工程设计过程和要素\n## 学习目标\n理解工程设计的一般过程，学会简要分析工程设计的要素。\n选择一个你熟悉的工程案例。试想一下,这样一个工程系统是如何从无到有创造出来的?一个“好” 产品包含哪些要素和侍征?如何做到既满足应用需求又与环親协调完美?\n## 一、设计过程的基本模型\n工程设计的对象是某个系统,由完成指定任务而必需的硬件、信息和人员组合而成。工程对象系统的复杂程度不同,设计过程所需的步骤多寡不同。如图 2-1所示为设计对象和设计过程的基本模型,工程设计的核心流程是由很多设计要素和操作组成的顺序流程。\n图2-1 设计对象举例 (左) 和设计过程的基本模型（右)\n设计操作包括: (1)探索满足需求的概念;(2)构建系统的模型;(3)确定构成系统的零部件;(4)选择制造零部件的材料和工艺。每个操作的完成都需要信息,包括通用信息、特定工程系统的专业信息,例如造一座桥,需要了解桥址的地质、地形、水文、气候、生态等信息。获取信息是设计过程中的一项重要活动。\n一旦获取了必需的信息,设计团队就可以运用合适的技术知识，借助计算、试验等工具来实施设计操作。在设计阶段,可能需要构建一个几何模型并进行仿真,或者建立一个全尺寸原型并测试到失效。设计操作产生一个或多个备选方案后,必须对设计结果进行评估。如果设计方案充分满足设计要求,设计工作就可以进人下一步;如果评估发现了缺陷,设计师就必须重复设计操作。第一次设计的信息与评估产生的问题信息一起作为反馈信息输人再一次的设计过程,这就是迭代。复杂系统可以分解成一系列的设计过程,设计的最终结果是一个新的工作对象或工作对象组合成的一个新系统。\n工程设计承担了不同的设计任务,有不同的设计类型，包括原始设计 (创新设计)、适应性设计、再设计、选择性设计。再设计是比较常见的一种情形，包括产品投人市场后末达到预期性能要求而进行的改善设计,为了增加新特征、修改现有产品以满足新需求,为了提升产品性能、改善产品外观等以保证产品的竞争力。例如,由于环境污染问题,政府发布了制冷剂使用的新规定,因此需要对冰箱制冷系统进行再设计。\n## 二、优秀设计的考虑要素\n工程设计需要考虑多方面的问题，包括工程系统的性能需求、生命周期、质量控制、环境关系、制造能力、维护、工效学、法律法规、社会文化等要素。一个优秀设计包含的这些要素可以分为三类: 性能需求实现、生命周期事项、法规与社会事项。\n## （一）性能需求实现\n设计首先必须达到需求的性能。性能衡量了设计的功能和行为。设计的主要要素是功能,例如设计的是人行桥、公路桥还是铁路桥。辅助性能侧重的是桥梁承重、通行能力、使用寿命、鲁棒性、可靠性、易用性、经济性、可维修性等,此外,还必须考虑工程系统的安全性、工作时的噪声级别等固有性能。\n工程产品通常是一些零部件的组合。与零部件功能联系紧密的设计是它的外部形态。形态指的是零部件看起来是什么样子，包括形状、尺寸和表面粗䊁度等。零部件的性能也受材料的某些设计性质的限制。为了获得一定的性能水平,材料的设计性质必须要达到一定的要求,否则设计是失败的。如图2-2所示为飞机机翼材料的力学设计性质示意图,可以看到,刚度、强度、㓞性、密度等是限制飞机机翼选材的设计性质。同理，抗高温蠕变、抗高温疲劳、抗氧化、抗高温腐蚀等是航空发动机和燃气轮机浴轮叶片选材的设计性质。\n(b)\n密度太高\n图 2-2 飞机机翼材料的力学设计性质示意图环境需求涉及两方面。一方面,考虑工程系统运行的工作环境,例如温度/湿度、腐蚀裕度、灰尘浓度,以及振动和噪声的极限等，对其进行预测并在设计中给孕满足。另一方面，考虑如何使工程产品的行为能够保证生态环境的安全与清洁,即绿色设计,包括工程产品报废后如何进行处置，即面向环境的设计。\n美学需求指的是能满足人对美的感受。它关心客户如何根据产品的外形、色彩、表面肌理，以及平衡、统一和兴趣等因素看待产品。这方面的设计通常由工业设计师而不是工程设计师来完成。工业设计师要对人因工程负责。人因工程是应用生物力学、工效学和工程心理学来保障工程产品可以被人安全有效地操作。\n可制造性需求。由于材料选择或公司设备对拟定的制造工艺有所限制，因此工程设计必须考虑制造技术\n成本需求是最重要的设计要求。每个设计都有经济性要求,包括生产研发成本、内部生产成本、生命周期成本、工具成本及投资回报等要求。如果初步的成本预测结果不理想，那么设计项目有可能永远不会启动。成本涉及设计过程的方方面面。\n## （二）生命周期事项\n现代设计不仅要考虑产品的性能、寿命、质量和价格，还需要考虑生态环境影响和资源利用效率。使产品在从设计、制造、使用到报废的全生命周期都符合环境保护和人类健设计\n服役条件\n功能\n成本\n材料\n性能与类别\n可用性\n成本工艺\n设备选择对性能的影响成本图 2-3 设计、材料与生产工艺间的相互关系康的需要,尽力做到对生态环境无害或危害最小，资源利用率最高，能源消耗最低。\n零部件的生命周期始于设计需求，终于产品的报废与处置。材料选择是一个关键要素。工程设计需要知道材料在工作条件下是否稳定，材料的显微结构是否随温度变化而改变,材料是否会缓慢腐蚀或快速磨损。\n材料选择不能从可制造性中分离出来。如图 2-3 所示,工程设计与材料选择和加工工艺有着内在的紧密联系,工程师需要成本与耐久性之间进行权衡。通过设计可以减少因腐蚀、磨损、断裂造成的材料老化或失效等状况，从而延长产品的使用寿命。\n从图 2-4 所示完整的材料循环链可以看出产品的生产与消耗的全生命周期。这个过程从矿山钻探、开采开始，这些原生材料经过提取、冶炼、处理等加工变成块材料 (如铝锭),块材料进一步加工制成工程材料（如铝板 )。工程师选择使用这些工程材料制造产品,产品投人使用。最终，产品磨损或因市场上有了更好的替代品而废弃。此时,一种选择是对废弃物进行处置使其最终回归地球。另外一种选择则是回收废弃物（如铝制饮料罐 ) 并循环再利用,降低对环境的负面影响,减少废弃物和有害物质的排放。\n图 2-4 完整的材料循环链\n## （三）法规与社会事项\n工程设计要遵守法规和标准。法规是法律和规则的集合，目的是保障大众人身、财产安全。标准是对流程、准则、尺寸、材料、零部件等统一的规定。工程标准可以统一规定零部件的尺寸和型号、材料的最低性能,以及性能指标测量的流程等。在全球化的今天,不仅要关注我国的法规和标准,还要考虑工程产品最终目的国发布的规范和标准。通常,公司或机构也有自己提出的标准。\n所有专业工程协会的道德规范都要求工程师保护公众的健康和安全。尽管产品的正常用途是明确的,但产品的非正常使用后果却不明显。设计师需要去预见尽可能多的非正常使用情形，然后完善产品设计,预防非正常使用的危险。如果非正常使用不能通过功能设计避免,那么就要永久地在产品上附上清晰、完整和没有歧义的警示。设计师还需要监督所有与产品相关的广告宣传材料、用户手册和操作说明,以保证内容与安全操作流程一致,不对超出设计能力的性能给予承诺。\n## 拓展阅读\n## 技术创新\n20 世纪 40 年代,人类发明了数字计算机和晶体管。随着晶体管演变成集成电路,计算机的尺寸减小,成本降低,逐渐发展为现代的台式和笔记本式计算机。把计算机与诸如光纤通信协议等通信系统结合起来，创造了互联网以及廉价、可靠的世界范围内的通信。大体上，技术的发展历经以下三个阶段。\n- 发明阶段：创造性概念构想与表达记录。- 创新阶段：发明成功实现并获得经济价值。- 推广阶段：创新案例的广泛应用。\n创新阶段是三个阶段中最关键的，也是最难的。基础研究可以产生直接进行后续商业开发的构想,然而,响应市场需求的创新通常比面向技术研究机遇的创新具有更多成功的机会。数字图像的案例表明,为达某个目的进行的基础技术研发可能在另一个产品领域有更大潜力。电荷耦合器件 ( charge-coupled device,CCD ) 最初是为新型存储芯片技术进行的设计,最终却在数字图像领域大放异彩,在天文观测、空间遥感、数码照相机、摄像机等领域获得广泛应用,产生了巨大的商业价值。\n## 设计 \\& 操作\n选择参观上海长江隧道、地铁网络、东海大桥海上风电场、磁悬浮列车或你周围的某项典型工程,分组进行工程信息、设计操作、工程要素的探究。分析该工程包含了哪些工程要素,需要哪些信息和设计操作,它们是如何集成的。\n## 思考 \\& 展示\n市场调研是启动工程设计的第一步：有哪些信息资源可用?需要收集哪些类型的信息?为了形成市场报告和用户需求，需要从哪些视角整理数据和信息?\n## 第 $\\sum$ 节工程设计的活动\n## 学习目标\n1. 了解工程设计各阶段的活动及其逻辑关系。2. 初步掌握建立工程特性和质量功能配置的方法,学会编制简易工程设计任务书。\n面对大量的数据、信息和知识,如何合平逻辑地把它们应用到具体的设计任务中去?这就需要设计过程形式化,遵循创造性思维和系统思维,运用一些系统化的设计方法进行分析和综合,采用工程特性语言描述用户需求,通过质量功能配置确定控制工程系统质量的关键参数,最终提出可行的解决方案。\n工程设计的创意常常是用直觉的方式得到一个设计概念。然而,产生创新想法与生成一个可行的设计概念是不同的,工程设计在很多节点都需要结构化的问题求解。一般来说,设计过程的前三个阶段为概念设计、实体设计和详细设计。图 2-5描述了工程设计从问题定义到详细设计各活动的逻辑次序。\n图2-5 工程设计过程前三个阶段的设计活动\n## 一、概念设计阶段\n概念设计是工程设计的开始阶段,任务是提出一系列可能的备选方案,然后再䇞选出一个最佳概念。概念设计需要极高的创造力,它涉及极大的不确定性,需要协同组织的多个功能部门。概念设计阶段的活动包括以下几个方面。\n- 客户需求识别。要完全了解客户的需求,还要了解客户是谁,客户想要什么;获利的同时,产品如何设计才能使客户满意。例如,“市民抱怨水质差”“旅客想要一个便携行李箱” 都包含了客户需求。- 问题定义。采用工程特性语言描述客户需求,包括分析竞争产品、确定目标规格和约束、列出需要权衡的因素。质量功能配置是一个将用户需求与设计要求联系起来的有效工具。工程项目的详细要求清单称为工程设计任务书。- 信息收集。工程设计有特殊的信息获取要求,信息的范围也相当广泛，包括产品信息、工业信息、公司信息、市场信息等。可以通过直接观察、阅读产品和技术文献、把物理和工程科学的原理应用到任务中去等方式来实现信息收集。- 概念化。生成一系列潜在的能满足问题陈述的概念。个人的直觉、基于团队的创造方法与高效的信息收集相结合是概念设计的关键活动。如图 2-6所示为桥梁和茶显设计的一些可选概念。\n图 2-6 桥梁（左）与茶显设计 (右) 的可选概念\n## 拓展阅读\n## 创造性思维\n没有任何一种活动比设计更需要创造性。优秀的工程师能够运用创造性方法进行问题的创造性求解，会用创造性思维和设计流程来综合提出前所末有的新概念。通过有意使用头脑风暴法、$5 \\mathrm{~W} 1 \\mathrm{H}$ 法、类比法、仿生法等一些特定的方法和技术可以获得创造性思维，这些方法还可以消除创造过程中普遍存在的一些心理障碍。\n很久以来,个人的创造力被认为是一种天赋,创造力不能被教授、复制或者模仿。随着科学方法的逐渐普及,人们已经认识到,基于生理学和心理学知识产生艺术创造的认知过程同样适用于缜密思考和问题求解。通过对那些有创造性的人和那些能体现创造性发明过程的研究,产生了能提高个人创造性思维的步骤或流程,揭示了产生创造性结果的关键决策或者决定性时刻。由此,创造性思维是可学会的这种观点得到迅速扩散。\n创造性思考者的非凡之处在于,他们有能力把想法和概念重新综合成为有意义的和有用的形式。这些想法可能是被某个发现激发的完全原创性的构思。更常见的是,创造性的想法是把现有想法用新颖的方法重新组合在一起的想法。富有创造性的人擅长把问题求解任务进行分解,能从新角度对它的要素进行分析,能够把当前问题与看起来毫不相干的观察或事实相联系。绝大多数人认为创造性思维是如闪电一样的自然过程。然而,对创新过程的研究使人们确信，大多数想法都产生自一个缓慢的、深思熟虑的过程,这个过程是可以通过学习和实践得到培养和提高的。通常,具有创造性的人首先感觉到的是整体构思。起初仅能理解一部分有限的细节,伴随着缓慢的探索,整个思想逐步清晰化。整个创造性过程可以被视为一个想法所经历的从模糊的到结构完整的、从混乱的到有组织的、从不明显的到明显的动态过程。有天分和经过训练的工程师重视秩序和明晰的细节,拒绝混乱和模糊的概括。因此,人们需要自我训练使自己接受创新过程的这些特征;明白命令是不会产生创造性的，要善于创造有助于创造性想法产生的有利条件；认识到创造性想法是难以捉摸的，要注意捕捉和记录。\n- 概念选择。设计概念的评价、完善并演化成一个优选概念是 该阶段的设计活动,决策模型和可用的评价方法见本书第四章第 1 节。这个过程通常需要进行多次。\n-工程设计任务书细化。在概念选定后,任务书还需要细化。设计团队必须负责获得质量关键点参数,并在成本和性能之间进行权衡。\n- 设计评审。在拨付资金进人实体设计阶段前，必须进行评审。评审会议要保证设计在物理上能够实现、在经济上值得投人。设计评审也会审查详细的产品研发进度。设计团队需要一个策略来最小化产品开发周期，并确定完成项目所需的人员、设备和费用等。\n## 交流 \\& 讨论\n工程设计需要创造性。分组讨论如何提高创造性，如何克服影响创造性的心理障碍。从废弃物处理、家庭安防、通用技术课专用教室改造、学校花卉管理、城市交通、农田水利灌溉等工程项目中选择 $1 \\sim 3$ 项,组织头脑风暴活动,记录下每个创意想法。\n## ( 一 ) 建立工程特性\n在概念设计阶段，探索和确定工程系统的性能需求是关键。只有在产品描述足够清晰并得到了技术专家、商业专家等的认可后,设计过程才能进人概念生成阶段。\n工程系统的描述包含以下诸多工程特性。\n设计参数。设计参数是一系列的物理属性,例如桥梁的承重和通行能力、汽车的载重和动力大小、茶壶的容积等。参数包括由设计者决定的设计特征和用来描述设计性能的数值,它的大小决定了设计的形式和行为。\n设计变量。设计变量是需要设计团队进行选择的参数。例如,汽车变速器和电动机主轴减速器的齿轮比就是一个设计变量。\n约束。约束是对设计自由度的限制。约束可以是对设计变量或性能参数的最大值或最小值的限制,也可以表现为一系列固定数值的形式。\n工程描述是由一系列工程特性组成的中性解决方案。这些中性解决方案是工程设计说明书的主架,但不是最终的规格。工程师经常使用标杆分析法、逆向工程法来拓展和更新对类似工程产品的认知。\n## 1. 标杆分析\n标杆分析是将本公司的产品、流程等与市场上的标杆进行比较,以衡量本公司的产品设计和制造水平的过程,是一种通过信息交流向其他企业学习的方法。由于标杆分析只是执行了初步评估,公司如果想要保持运营的竞争优势,就应该把标杆分析视为持续改进产品设计流程的第一步。\n竞争性能标杆分析是以当前市场上的一流产品作为标杆来测试本公司的产品。标杆分析为设置新产品的功能预期提供了必要的性能数据,还可用于划分市场竞争、找到真正的对手。\n## 2. 逆向工程\n逆向工程是通过观察使用中的产品、拆开看看它是怎样工作的来获得既存产品的信息,是最自然的一种信息收集方式。逆向工程通过对产品的拆解,旨在确定产品中零部件的选择和配置,并深人研究产品的制造工艺。在剖析过程中收集到的信息能帮助人们更好地理解生产商做出的设计决策。逆向工程主要包括四项活动。在剖析过程中每项活动都伴随着期待回答的重要问题。\n(1) 发现产品的运行需求。产品是怎样运行的?产品正常运行需要哪些必要条件?\n(2) 考察产品怎样实现预定的功能。产品为了产生所需的功能使用了什么样的机械、电子系统或其他装置?能量和力以什么样的形式流经产品?组件和元件的空间约束是什么?正常运行是否需要间隙?如果存在间隙，原因是什么?\n( 3 ) 确定产品零件之间的关系。主要的组件是什么?关键零部件接口是什么?\n(4) 确定产品的生产工艺和组装流程。每个零件是由什么材料和什么工艺制造的?关键零件的连接方式是什么?哪些地方用了紧固件?用了什么类型的紧固件?\n发现产品的运行需求是唯一一项针对完整产品的活动。为了完成其他活动,必须对产品进行拆解,创建包括拆卸步骤的详细列表、零部件清单等完整文档。如果没有产品的装配图,则在首次拆解产品时画一张。\n## 设计 \\& 操作\n以台式计算机、洗衣机、扫地机等家用电器中的某一项设计为例，采用标杆分析法和逆向工程法进行信息收集。重点探究产品架构和接口,思考更换娜些模块可以提升产品性能,并简述理由。\n逆向工程的目的是了解竞争对手的产品，工程师采用逆向工程来挖掘通过其他方式不能获取的信息。如果仅仅是为了获利而采用逆向工程仿制他人产品,则是违反商业道德和知识产权保护法的。实施逆向工程时,设计者不能简单地认为他们看到的是竞争对手的最佳设计,因为有些影响因素不会体现在产品的物理形态中。\n客户由于缺乏基础知识和专业经验,不能用工程特性语言来描述他们想要的产品,而工程设计人员可采用设计参数、设计变量和约束等工程特性语言将客户需求翻译成设计人员需要的参数,形成产品的中性解决方案。为了进一步规划设计方案的细节水平,通过接下来创建质量屋的活动,设计团队将最终确定那些重要的工程特性。\n## ( 二 ) 质量功能配置\n质量功能配置是一种在工程设计过程中最大限度满足用户需求、识别工程特性关键质量控制点的系统化思想方法。运用质量功能配置能够确定产品设计开发过程中每一阶段的重要需求,并用这些需求来识别该阶段对满足客户需求贡献最大的工程特性。为了收集质量功能配置过程所需的信息,设计团队必须回答那些可能被掩盖的问题,并学习该问题的相关知识。质量功能配置是一种群体决策行为,它会使设计团队对问题达成高度认同和一致理解。\n图 2-7 完整的质量功能配置流程图\n图2-8 八房间质量屋如图 2-7所示,完整的质量功能配置流程由四个依次进行的阶段组成,它们串联成链,每个阶段的输出都是下一阶段的输人。工程产品规划阶段也称为质量屋,由质量屋确定的重要工程特性为零件规划屋提供输人,零件规划屋为工艺规划屋提供输人，工艺规划屋为生产规划屋提供输人。执行质量功能配置流程,可以将每个屋的需求输人转换成该屋的输出特性。\n由于质量功能配置是一个串联的、有序的、转换的过程，质量屋建立的客户需求与工程特性之间的映射关系将强烈影响后续的设计过程。在规划阶段使用结构完整的质量屋，可以识别出满足客户需求的一系列重要的工程特性与性能指标，它们是设计团队需要实现的目标。因此，实施质量功能配置分析至少要完成如图 2-7所示的第一个屋质量屋。\n质量屋引导设计团队将收集到的信息转换成对新产品生成更加有用的形式。如图 2-8所示,在一个八房间质量屋布局中，关系矩阵（房间 4 ) 是实现将客户需求与工程特性联系起来这一目标的核心。工程特性的质量关键点可通过房间 5 里的简单计算获得。房间 6 和房间 7 记录了通过标杆分析、逆向工程和客户调查等方式收集到的额外信息。房间 3 记录了工程特性之间可能存在的关联矩阵，可用于后续的权衡与决策。\n质量屋中所有水平排列的房间都是关于客户需求的,客户需求按重要性等级排列在房间 1。垂直对齐的房间根据工程特性排列,已经确定为约束的工程特性排列在房间 2 中。如果它们不是客户主要看重的质量方面的内容,可将它们忽略。质量屋的最终结果是一系列工程特性的目标值,它们流经质量屋并从屋底部的房间 8 流出。\n质量屋用一张图汇总了大量的信息。房间1对客户需求的识别驱动了质量屋分析;房间 8 中目标值的确定驱动了设计团队执行概念评估与选择过程。然而,质量屋的总体目标并不仅仅限于确定目标值。设计团队通过收集整理信息,已经知道了哪些工程特性（房间 5 ) 是最重要的,了解了技术竞争（房间 6 ）和技术困难（房间 7 ),闭队可以很好地为每个工程特性设定目标。通过创建质量屋,团队已对设计问题有了深刻的理解。如图 2-9所示,某铅笔制造公司为了提升产品性能与市场竞争力,对国内外产品进行了标杆分析和逆向工程信息收集，通过质量功能配置确定了再设计工作的质量控制点。\n图 2-9 铅笔再设计的质量功能配置\n质量功能配置也是一个全面质量管理工具。通过对质量屋的分析和构建,可以确定哪些工程特性是设计过程的约束,哪些工程特性可作为选择最佳设计概念的决策准则,提供了工程特性的相对权重信息。当然,并不是所有的设计项目都要建立图 2-8 所示的八房间质量屋，从客户需求到工程特性的基本转换可以通过由房间 1、2、4、5构成的质量屋完成。\n总之,是否启动概念设计的关键在于问题定义、在于识别一个产品性能是否能够满足客户需求。如果需求不能被恰当定义,那么设计师的努力是徒劳的。收集客户需求的方法有很多,例如市场部门可以对现有客户和目标客户进行访谈、客户调查以及分析现有产品的保修资料。设计团队必须专心研究数据以确定哪些需求会激发客户去选择一个新产品。建立工程特性是撰写工程设计任务书的关键,建立质量屋则是撰写工程设计任务书的先行工作。随着设计信息的增加,应及时对质量屋进行更新。在概念设计阶段的最后,设计过程产生了一个需要在后续过程中逐步完善的动态设计文档一工程设计说明书。\n## 二、实体设计阶段\n实体设计阶段是将设计概念转换成物理形式的阶段。实体设计需要充分考虑设计对象系统的功能、形式、匹配和精度,需要对系统零部件的物理形态和参数配置进行分析,需要对强度、材料选择、尺寸、外形和空间相容性等进行决策。过了这个阶段,较大的设计变更将产生很多的费用。实体设计的基本原则包括明确性、简洁性和安全性,总目标是满足技术功能,成本经济可行,保障用户和环境安全。实体设计有三个主要任务。\n（1）确定产品架构。产品架构指的是零部件之间的组织结构形式。产品架构在概念设计阶段就出现了,如功能结构图、概念草图、概念验证模型。在实体设计阶段需要决定所设计的实际零部件如何布置和组合,以实现产品的设计功能。\n产品架构通常根据零部件之间的关系和产品功能来确定,主要有模块化和集成化两种不同形式。模块化架构的产品通常由一些标准化模块和定制零部件组合而成。例如,汽车有发动机、变速箱、转向架、底盘、电气、车身等模块,计算机有数据处理、数据存储、数据传输、显示、电源等模块。对于模块接口,机电系统常见的有信息、管道、机械和电气接口，软件系统有信息和数据接口。模块间的接口对实现产品功能非常重要,例如,内燃机活塞与燃烧室的连接,如果接口设计得不合理,常常会引起残余应力、额外变形和振动,发生腐蚀和磨损。软件系统接口设计应尽可能简洁、清晰和稳定,降低接口复杂度可以提高系统的可读性、准确性,有利于系统的测试和维护。接口应尽可能选用设计者和零部件供应商都非常了解的标准接口。计算机是一个使用标准接口的典型例子,用户可以从不同的供货商获得不同零部件,根据需要逐个组装,键盘、鼠标、摄像头、打印机等可以通过标准接口连接到计算机上。\n模块化架构在产品升级和新产品开发方面优势明显。不同用户可以通过增减模块来满足各自的需求。产品退化后方便更换磨损或报废的零部件,而报废后的模块可用于再制造。模块化设计可使多种产品使用相同的基础零部件。这种标准化模式可以提高零部件的产量,通过规模生产达到降低成本的目的。一个典型的多用途模块例子是可充电电池组,常用在手持电动工具等设备中。模块化架构还有助于缩短产品研发周期,产品的设计可以交给不同设计小组去完成，他们之间的交流将主要集中在模块间的接口上。经过产品的模块分解后,高度模块化的子系统可以分包给外部供应商,或者本公司的其他分支机构。\n在集成化产品架构中,将某些零部件多功能化,可以减少零部件的数量；在不过分增加零部件的复杂度时，也会降低成本。例如: 简易捦棍既提供了杠杆功能，又起到了把手的作用；摩托车变速箱在结构中还起到支撑作用,既减轻了重量也节省了成本。当产品在重量、空间、成本约束下很难达到所需性能时，可考虑采用集成化产品架构。\n## 拓展阅读\n## 系统思维\n系统思维是把工程设计对象看作系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合考察设计对象的一种思维方法。系统思维关注对象系统内部诸要素的结构、状态演化，关注系统与所在环境的物质、能量和信息交换，以动态、发展和演化的观点考虑问题。系统思维注重从整体出发考虑问题，“既见树木又见森林”，避免片面和近视的局部思维。系统思维分析包括系统结构分析、系统功能分析和系统的分解与集成。（1）系统结构分析系统定义的若干要素和集合体都是具体的空间结构，包括实体系统和概念系统。系统结构分析包括空间层次结构分析、空间并列结构分析、关联结构分析和时间结构分析。其中，空间层次结构是由系统的层次性决定的，指系统由若干层次组成纵向层次结构，每个层次的要素组成的整体形成该层次的系统。例如，化合物通过空间层次结构分析可以逐层向下分为分子、原子、原子核和电子。汽车主要由发动机以及传动、悬挂、转向和车身等分系统组成。对于航天器，如图2-10所示，它在本层次是一个工程系统，由有效载荷、航天器平台（结构机构、电源、热控制、姿轨控制、推进和测量控制等分系统）组\n图 2-10 航天工程系统和航天器工程系统的组成\n成;在分系统下还可分子系统,如测量控制分系统下有遥测、遥控和跟踪等子系统;而它又和同一层次的其他系统组成上一层次的大系统一一航天工程系统,该系统包括航天器工程系统、运载火箭、航天器测控网和地面应用系统等部分。系统上下层次结构之间有所区分又有特定的关联。例如,航天器与运载火箭之间的关联有航天器的重量、空间尺寸、入轨参数、机电热接ロ、力学环境和星箭力学耦合等。\n## (2) 系统功能分析\n人工系统的目的性最终体现在系统的功能上。系统功能是指系统通过与外界环境相互作用而表现出来的期望的特性,该特性包括系统对环境的适应性、系统对环境作用而产生的为人类服务的能力。例如,通信卫星在发射场通过运载火箭运送到预定轨道,通过测控站控制卫星工作,保持卫星轨道以及监控卫星上各种仪器设备的工作状态。此时,卫星就能发挥空间中继站的功能,不同终端之间可以通过卫星中继进行通信。\n系统功能建立在各要素组成的系统空间并列结构基础上,只有当系统与环境相互作用时才得以发挥。系统的功能分析分为要素-功能分析和环境-功能分析两种。要素对系统功能的影响可从要素的种类、数量和质量三个方面来分析。例如,航天器有效载荷要素的种类不同,功能就不同,如通信、导航、遥感等卫星系统的功能就不同;要素的种类相同,但数量不同,则会影响系统功能的强弱,通信卫星转发器的数量决定了系统通信功能的强弱;此外,控制分系统测量部件采用星敏感器,要比采用太阳和地球敏感器、卫星敏感器的测量精度控制精度高。通信卫星系统要发挥其功能,首先要适应运载火箭的力学环境、空间环境和各类环境的接口。然后,通信卫星系统要从外界得到太阳能流和地面通信终端输入的信息流,经过卫星通信分系统的变换后,向地面通信终端输出信息流,从而实现卫星通信功能。\n为了使人造系统更好地实现功能,常常需要改造环境。例如,建立各种公共交通网,可以大大改善生产和生活的质量;要建设卫星通信网络,需要研制大型运载火箭,建设地面通信站;要实现深空探测,也需要研制大型运载火箭和深空探测用地面测控站。随着环境条件的变化,人类需要建立具有新功能的人造系统。环境对功能的选择是普遍的,在生物进化、社会发展和市场竞争过程中的优胜劣汰都是环境选择功能的表现。\n(3) 系统的分解与集成\n从图 2-10 可以看出,航天器工程系统涉及众多学科和专业。航天器的环境特点要求航天器具备重量轻、体积小、刚度大、强度好、高可靠、寿命长、高控制精度、高度自主控制、抗辐射、抗干扰等特性。研制这样复杂、高要求的航天器系统,必须要有一支多种学科、多种专业、多种技能人才组成的庞大团队来共同完成。工程设计团队需要从工程项目的总目标出发,在航天器工程系统任务分析的基础上,把航天器系统分解成若干具有一定功能的分系统 (系统功能分解),把用户初始要求逐步转化成对各个分系统的要求 (系统性能指标分解),再把各个分系统综合、集成起来,使其成为能够适应环境、满足需求、具有预定功能的航天器系统。这个方法称为系统分解一集成法。系统分解一集成法也同样适用于分系统。\n只有保证各分系统间的联系是协调的,才能发挥系统的整体功能。若某分系统设计性能较差,则系统功能不能发挥;若某分系统设计过于先进,系统也不是最优,有时还可能起反作用。一个工程系统必然要与外界环境进行物质、能量和信息交换,能够经常与外界环境保持最优适配状态的系统才是理想的系统。那种只顾局部不顾整体、只顾本部不顾他部、只顾当前不顾长远的规划和设计都是很难达到总体最优的。现实世界里，系统最优设计是指在一定的约束条件下饰选出来的最现实可行的设计方案。\n（2）零部件的配置设计。零部件的配置设计需要确定零部件的形态和总体尺寸、设计特殊零部件以及选用标准零部件,需要给出有关材料选择及其加工的更多具体信息,通过建模和仿真来检查零部件的功能和空间约束。用快速成型工艺制作零部件的物理模型是一个合适的方法。\n零件指的是不需要任何装配操作的设计单元,通常用孔、槽、壁、筋、凸起、倒角、斜面等几何特征来描述。零件配置指的是确定零件需要什么样的特征,包括确定零件的形状和主要尺寸、材料和加工工艺的初步选择,并对其空间相互关系进行安排。零件形状源于零件功能,而形状的实现多取决于所用材料及其加工工艺。同\n图2-11 功能、形状、物料与生产方法间的相互关系时，可行的形状还依赖于系统架构及其运行范围内的空间约束。这些关系如图 2-11所示。与概念设计相比,给出零件配置设计的方法更困难,因为它涉及材料与工艺选择,面向制造和装配的设计等许多因素。\n（3）零件的参数设计。参数设计从零件的构型信息开始,旨在确定零件或零件特征的准确值,如尺寸和公差、表面粗糙度等参数的值。一方面,参数设计要检查零件、装配件和系统的设计鲁棒性。参数设计也涉及系统失效方面的问题。另一方面,参数设计要用提升可制造性的方式进行。典型的变量是零件的尺寸和公差,也可能是零件的材料、热处理或表面粗䊁度。参数设计的目标是要确定设计变量的值,获得兼顾性能与成本最可行的设计。遵守相关设计规范和标准能够减少工作量、提高安全性和可靠性。当工程系统的环境发生变化时，对规范和标准的引用必须重新审视。\n将参数设计与配置设计分开便于通过鲁棒设计来提升产品质量。鲁棒性是指零件在工作环境变化的情况下仍能保证系统性能的稳定,在广泛的使用条件下确保产品性能优越的能力。一般来说，所有投人市场的产品在实验室条件下都运行良好,而鲁棒设计确保产品在与实验室条件相差甚远的情况下仍然可以良好运行。\n## （一）尺寸与公差\n在工程图中，尺寸标注大小、位置、方向等零件的特征。工程图上的尺寸与工程图所要传递的几何信息一样重要,每张工程图都必须包含：每个特征的大小、特征之间的相对位置关系、确定特征大小和位置所需的精度 (公差)、材料类型以及获得预期性能的加工工艺等信息。工程制图与标注都必须遵守相关标准，避免引起歧义或误解。\n实际加工过程不可能重复制造尺寸完全相同的零件,公差指的是可以接受的尺寸变化。公差小的零件互换性好,功能改进相对容易。小公差还可以减少相对运动的零部件的振动。然而,公差越小加工成本越高。大公差降低了制造成本,但也付出了系统性能下降的代价。设计时需要反复权衡成本与性能之间的关系,选择合适的公差。\n零件组合装配时的公差问题大概分为两类: (1)配合问题。公差控制在什么程度才能保证两个零件在装配过程中配合良好。关注配合的典型机械部件,包括轴承中旋转的轴、气缸中运动的活塞等。(2)公差累积。当需要将几个零件装配在一起时,各个零件的公差叠加可能会造成装配干涉。在工程产品的实际装配过程中,通过公差匹配装配能够降低零部件的振动与磨损。\n## （二）材料选用\n新材料常常能够激发新设计、产生新产品，例如高纯硅材料使晶体管和大规模集成电路的发明成为现实,高纯玻璃材料提供了光纤发明的物质基础,高矫颂力永磁体使耳机小型化,固体激光器实现了数据的光盘存储。反过来,工程发展也常常推动新材料的研发,例如核技术需要新型锆合金和不锈钢材料,空间技术需要铍合金和轻质复合材料,航空发动机和燃气轮机需要高温合金和陶瓷结构材料,需要能在高温环境工作的传感器和电子元器件\n工程设计更常见的情形是根据需求选用合适的材料与工艺,以实现设计预定的功能。在工程设计中,质量和成本的重要性凸显了材料和工艺与产品最终性能之间的紧密联系。制造过程自动化水平的提高,使得材料成本在大多数产品成本中的比例高达 $60 \\%$。通过合理选材，可以用更少的成本得到更佳的性能。\n## 思考 \\& 练习\n列举你所知道的材料,简要说明它们的性能与应用。对这些材料进行分类,并说明分类依据。\n## 1. 设计与选材的关系\n为零部件选用最佳材料的首要任务是提供必要的服役性能和合适的加工方法。加工工艺可能增强或减弱材料的性能，进而影响到零部件的服役性能。选材不当不仅会造成零部件失效，还会增加加工成本，提高生命周期成本。\n面对大量的可选材料与加工工艺的组合，只能通过简化和系统化来实现有效选材。如图 2-12所示为材料和工艺选择的设计流程图。随着设计由概念设计到配置设计和参数设计再到制造设计的推进，材料和工艺的选择将变得越来越具体。在概念设计阶段，基本上所有的材料和工艺都可以考虑。首先确定设计概念由金属、陶瓷、塑料、木材、玻璃、复合材料等材料中的哪种来制造，将选择范围缩小到材料家族中的某一类材料,对于材料性能数据的精度要求相对较低。\n虚线表示设计的迭代属性和再设计时的路径\n图 2-12 材料和工艺选择的设计流程图如果计划选用一种新材料,则一定要在概念设计阶段完成,因为后续阶段有太多已经做出的决定而不允许太多更改。实体设计阶段的重点是利用工程分析来确定零件的形状和尺寸。参数设计将可供选择的材料和加工工艺具体到一种材料和几种加工工艺；通过鲁棒设计进行公差优化,采用质量工程和成本模型方法来选择最佳加工工艺。根据零件重要性的不同,实体设计阶段需要更加精确地了解材料的性能。由此可见,材料和工艺选择是一个由众多可能性到某一特定材料和工艺的渐进过程。\n为零件选材是通过确定合适的材料性能以实现系统无故障运行,并针对选定的材料确定最佳加工工艺。材料选择一般基于性能特征、工艺特征、环境属性和商业考量四项基本准则：(1)基于性能特征的选择是一个材料的性能价值与设计约束相匹配的过程;(2)基于工艺特征的选择意味着寻求从原材料到成型的最优加工方法,使其产生的缺陷最少、成本最低;(3)基于环境属性的选择致力于预测材料在整个生命周期对环境的影响；(4)商业考量主要基于零件的制造成本,包含购买材料的成本和零件加工成本。更精确的选材依据是生命周期成本,包括更换失效零件的成本和服役完毕后的处置成本。\n## 思考 \\&练习\n以你身边熟知的产品（例如椅子、茶杯、㡡卫墙面砖、地板砖、桥梁等) 为例,讨论设计与材料和工艺之间的关系。\n## 2. 材料的性能需求\n材料的性能需求通常用力性能、热性能、电性能、光性能、磁性能、化学性能、生物性能等来表示。材料的性能通常由一系列明确定义的、可测量的性能参数表示。如图 2-13 所示为材料科学导引的正向设计和材料工程导引的逆向设计示意图,材料性能建立了材料结构与零件服役表现之间的映射关系。材料的性能需求由零件的功能决定。例如,内燃机连杆的功能是连接活塞与曲轴,在工作过程中无故障地传递动力,基本的材料性能是抗拉屈服强度、抗疲劳强度和对运行环境足够的抗性,以保证这些性能在服役期间不退化。\n材料科学通过认识和控制材料的结构来提高材料的性能。改变材料结构的主要方法有成分控制（合金化）、热处理以及加工工艺控制。材料工程师凭借对材料性能和材料工艺的深刻理解建立起材料性能与设计之间的联系。\n图 2-13 材料科学导引的正向设计和材料工程导引的逆向设计示意图\n选材的首要任务是确定与应用相关的材料性能。这些性能参数可通过廉价的、重复的方式进行测量,并且与服役过程中表现出的、明确定义的行为相关。例如,设计机械零件是基于应力水平不超过预期失效模式的极限值,或者保证挠度或变形不超过某个极限。为了技术上的可操作性,工程应用的材料性能测试与进行材料科学研究时的测试有所不同,通常不测量材料的基本性能。例如,金属或者高分子材料在断裂时有超过 $10 \\%$ 的伸长率,其失效模式为总体塑性变形。工程应用屈服强度则是基于拉伸试验产生 $0.2 \\%$ 永久塑性变形时的应力。对于热塑性塑料,屈服强度一般取值在 $1.0 \\%$ 应变处。对于脆性材料,例如陶瓷,最常用的强度测试为断裂强度一一扁平梁弯曲断裂时的张应力。用这种方法获得的强度值比直接拉伸测量的强度值高 $30 \\%$ 左右,但数据的一致性较好。对于纤维增强复合材料,屈服通常在偏离线弹性行为 $0.5 \\%$ 时发生。由于纤维的屈曲,纤维增强复合材料具有高度的各向异性,抗压强度远小于抗拉强度。\n## 思考 \\&练习\n铂基高温合金是制造航空发动机叶片的主体材料。自己动手查阅资料,阐述航空发动机推力与叶片工作温度之间的关系以及铂基高温合金的微观结构与工作温度间的关系。铂基高温合金已发展了三代，你认为第四代的发展方向是什么?\n## 拓展阅读\n## 材料选择步骤\n解决选材问题与设计过程其他方面的问题一样具有挑战性，遵循相同的问题解决和决策的方法。成功的选材取决于对下列问题的回答: (1)是否恰当完整地描述了性能需求和工作环境?(2)用于评价候选材料的性能指标是否与性能需求相匹配?(3)是否对材料的性能及其在加工过程中的变化进行了全面的考虑?(4)材料能否以所要求的形状和配置以及合理价格进行供货?\n选材步骤是: (1)确定设计必须实现的功能,将其转换为对材料性能的要求,以及成本和供货能力等商业因素;(2)确定加工参数,例如零件的需求数量，零件的尺寸和复杂度、公差、质量水平以及材料的可加工性；将所需的性能和工艺参数与大型材料数据库中的信息进行比对，选择几种具有应用前景的材料，利用筛选准则来确定候选材料；更加细致地考察候选材料，尤其要在性能、成本和工艺性上进行权衡，做出最终的选材决定；制订设计数据和设计规范。\n在实体设计阶段,一般借助计算机来饭选材料数据库,运用决策矩阵等评价方法缩小材料的选择范围。当对设计进行修改时,失效分析数据是非常重要的选材信息。由于材料性能通常表现出一定程度的不确定性,对于那些失效后果非常严重的系统,例如航空器、核反应堆等，需要基于风险分析进行选材。此外，还要考虑生命周期问题，尤其是那些与循环利用和报废处置有关的材料。\n一个成功的工程设计需要考虑很多因素,例如,设计的物理外观影响消费品的销售；人因工程设计决定用户界面及其使用方式,影响销售及操作安全性；产品的公众接受度取决于是否为环境友好设计。面向 X的设计方法正是为满足这些需求而开发的一种有效的并行工程设计方法。实体设计的最后阶段需要建立并测试一个全尺寸工作原型。该原型是一个具备完整视觉和技术特征的工作模型,用于确定产品是否满足所有的客户需求以及性能指标。\n## 三、详细设计阶段\n详细设计位于抽象设计的最底层,将整合所有的细节信息并做出相关决策。在此阶段,每个零件的配置、外形、尺寸、公差、表面性能、材料和加工工艺所缺失的信息都将补充完整。为了规避永无止境的小修小补，尽快完成这些大量的细节工作，一般实行“设计冻结”。借助设计冻结,只有那些真正影响产品性能、安全和成本的关键变更,经管理部门正式审核批准才可以进行修改。在详细设计阶段，需要完成以下活动并准备相关文档。\n（1）满足制造要求的详细工程图。如果采用并行工程设计，那么与产品质量密切相关的大部分零部件在实体设计阶段已经完成。剩余的零部件可能是从外部供应商购买,例如紧固件之类的常用标准件,也可能是需要实验数据或者有限元分析辅助验证。这些工作都必须在设计结束前完成。对零件个体而言,详细工程图与零件说明书是同一个文件，包括零件的技术性能要求、尺寸要求、测试要求、材料要求、可靠性要求、设计寿命要求、包装要求和营销装运要求等信息。零件说明书应足够详细，避免引起供应商不必要的误解。（2）完成原型验证测试,提交验证数据。一旦设计完成就可以制造原型进行验证试验,以保证设计满足任务书的要求,并且安全可靠。原型需要使用实际材料和生产工艺制造，但并不采用实际的生产线进行生产。验证试验可能只是在某一预定工作循环内的超负荷运行，也可能是一系列基于统计试验方案的测试。\n（3）完成装配图和装配说明，以及所有装配体的物料清单。\n（4）准备好详细的产品规格,包括从概念设计阶段开始做出的设计变更。在详细设计阶段,工程设计说明书要不断更新,使之包含设计所要满足的全部最新要求。\n（5）对零部件是内部加工还是外部采购做出决策。决策主要基于成本和生产能力，适当考虑零部件的质量问题和交货的可靠性。有时候,决定内部生产某一关键零部件仅仅是出于保护某一关键制造工艺的商业秘密。尽早做出这个决定就可以把供应商作为扩展的团队成员纳人设计工作。\n（6）基于详细设计图和物料清单进行成本核算。成本核算时还需要知道制造每个零件所需的机床、工艺步骤等特定的加工信息。\n详细设计阶段要完成可测试和可制造产品的所有工程描述。拙劣的详细设计会使一个杰出的设计概念黯然失色,导致制造缺陷、成本高筑、运行失灵等。当然,优秀的详细设计也无法挽救拙劣的概念设计。详细设计的另一个重要任务,是针对这些决策和数据与负责产品开发的商业组织各部门进行交流。最后,详细设计以设计评审结束,并由管理部门做出是否投产的决定。\n## 四、工程设计说明书\n管控工程设计规划过程的结果文件将被汇编成一套工程设计说明书。表 2-1 所示的工程设计说明书模板列出了工程设计说明书应包含的典型要素。这些要素按种类分组,包含了需要设计团队回答并进行决策的问题。该表展示了工程设计的复杂性，但并不是每一个工程项目都需要考虑表中的每个条目。\n## 交流 \\& 讨论\n由于工程对象千差万别,工程设计说明书没有固定模式。收集你所熟悉的工程设计案例说明书,结合表 $2-1$,分组讨论“工程设计说明书”需要在设计阶段完成哪些重要工作及其意义。\n## 表2-1 工程设计说明书模板\n工程设计说明书\n产品识别\n- 产品名称（型号或产品序列号)\n- 产品基本功能\n○ 产品特殊属性\nO关键性能指标\n- 工作环境（使用条件、存储、运输、使用和误用）\nO 客户培训\n时间进度\nO 完成项目时间\n- 项目关键时间节点（例如评审日期 )\n物理描述\n对新产品的物理需求知道多少或者有多少已确定？\n- 在概念设计前知道或确定的设计变量值 (例如外形尺寸、功率大小)\n- 已确定的边界条件对设计参数的约束（例如可接受重量的上限）\n财务需求\n公司对产品开发的经济状况预期有哪些?公司的盈利原则是什么?\n- 生命周期定价策略 (目标制造成本、价格、预计的零售价格、折扣）\nO保修政策\n○ 预期财政业绩或投资回报率\n○ 所需资本投资等级\n生命周期目标\n在产品使用寿命中性能的设定目标是什么 (这与产品竞争有关 )？公司的最新再循环政策是什么?产品设计如何反映这些政策?\n- 产品寿命和保质期\nO 安装和操作费用（能源费用、所需人员数量等）\n○ 维修计划和地点（客户自行完成或由服务中心维护）\n- 可靠性 ( 失效平均时间 ): 确定关键零部件及其可靠性目标\n- 退役策略 (可再循环零部件的比例和类型，产品的再制造、公司回收、升级策略)\n社会和法规要求\n目标市场管理有政府机构、学会或规范委员会吗？有为产品或其子系统申请专利的机会吗?\n- 安全和环境法规（适用于目标市场的所有政府法规）\n- 标准 (适用的产品标准)\n- 安全性和产品责任（产品可预期的无意识使用、安全标识、适用的安全标准）\n- 知识产权 (与产品相关的专利、关键技术的许可策略)\n制造说明\n哪些零部件或子系统将在企业内部生产?\n- 制造需求 (制造最终产品必需的工艺和能力）\n- 供应商 (确定拟采购零部件的关键供应商和采购策略) 评审是设计过程的重要环节,是在相应的时间节点对设计工作进行的反思性研究,用于识别设计中存在的问题,确定末来的工作安排,启动相关更改工作。根据工程系统的规模和复杂程度,在整个项目周期应该安排3 6次评审会议。每次评审至少要探究两个主要问题：一是设计的技术要素，二是产品的商业问题。技术评审的核心是比较已经完成的设计与工程设计任务书。商业评审是追踪项目成本,预测设计如何影响产品的目标市场和销售，保障时间进度。为了获得合理的商业利益,需要及时对资源、人员和资金做出相应调整。注意，任何一次评审的结果都有可能是终止项目，收回资源。\n## 设计 \\& 操作\n1. 以废弃物处理、房屋装修、校园改造等工程中的某一项为例，进行信息收集与判断、需求分析、概念设计,给出 $1 \\sim 3$ 种可能的设计方案,采用系统分析的方法手绘设计概念的功能结构图。2. 根据上例中的工程对象进行分组,对设计方案的技术发展趋势、存在的风险进行评估分析,团队讨论完成质量屋的构建和设计概念的选择,阐述设计方案所采用的系统结构、流程和控制,进行系统架构设计和零部件配置设计。\n## 第 3 节 可制造性工程设计\n## 学习目标\n了解面向制造和装配设计的实践指南。\n从前,设计与制造部门在制造企业中是独立的、分开的。“我们做完设计，把它抛到墙的另一面,然后制造工程师们对我们的设计为所欲为。”从设计工程师的这句玩笑话中可以看出这种分割文化的嫳端。采用并行工程，让制造、装配等工程师进入设计团队,可以很好地解决工程设计的性能、时间、质量、成本和风险问题。团队合作、信息集成有利于实现可制造性工程设计。\n工程设计最终都要物化为硬件,而实现硬件化需要靠材料工程、机械工程、电子工程等工程制造技术。在现代科学技术条件下,设计、选材与制造工艺之间的关系越来越紧密。尤其是大规模集成电路和无源固态集成模块技术（如蓝牙技术）的革新，已使得材料、元器件、模块设计与工艺制造的整个过程交叉融合、紧密关联。科技的发展在推动工程技术迅猛发展的同时,也要求工程师具有更强的创新性、灵活性和渊博的知识。在制造工程师与设计工程师的紧密合作过程中，一方面,应用一系列基于制造的实践准则,设计师可以拿出更易于制造的设计;另一方面,对生产流程进行设计,也创造了以准时制、零库存为特征的精益生产方式。\n## 拓展阅读\n## 并行工程\n传统的工程设计是按产品概念、产品设计、产品测试、工艺规划、制造系统设计、生产和销\n售这样的顺序进行的。从前，这些按顺序的功能\n设计是在很少有交互的、不同的、分立的组织中\n完成的。理解设计团队如何做出决策比较容易，然而，在没有足够的制造工艺知识时所做出的决策很多都需要修改，修改所花费的时间成本和费\n用成本非常高。图2-5强调的理念是在概念设计\n和实体设计阶段，绝大部分的成本已经确定。大\n体上讲，如果做出修改的成本在概念阶段为10 元\n的话，那么详细阶段为100元，制造阶段则为1 000\n元。顺序设计过程意味着一旦需要修改，则要返回才能补救，而实际过程是螺旋上升的。伴随着不断增长的竞争压力，演变出一种新\n的工程设计方法：并行工程。并行工程是一种基\n于团队的系统化设计方法，它以信息集成为基\n础，通过组织多学科的设计开发团队，把设计、工艺、制造、销售、维护等部门直接融合，使团\n队成员并行协同工作。并行工程利用各种计算机\n辅助工程手段实现工程设计开发过程的集成，力\n争后续的制造过程一次成功，从而达到缩短产品\n开发周期、提高产品质量、降低成本的目的。并\n行工程强调考虑问题的全局，从设计开始就考虑\n工程系统整个生命周期的所有因素，追求整体最\n优。并行设计指的是每个功能领域都尽可能早地开展工作。例如，一旦确定了产品的外形和材\n料，制造工艺开发团队就开展工作；一旦选定了\n制造工艺，工具开发团队就开展工作。在并行工\n程中，团队成员都将相应信息及时共享，而传统\n设计需要在提交给制造部门前完成所有设计图和\n任务书。供应商参与是并行工程的一种形式。在并行\n工程中，技术精湛、供货可靠和成本合理的关键\n厂家，在设计初期、零件还没有完全设计出来时\n已经选定。供应商参与不仅能减少必须在公司内\n部进行设计的零部件数量，通过把供应商的制造\n知识融入设计，还能加强合作双方互惠互信，实\n现零部件供货时间的最小化。\n## 一、制造与制造工艺\n传统制造可划分为五个方面: 工艺工程、工具工程、工作规范、设备工程、管理控制。如图 2-14所示,制造包含了广泛的活动。制造过程始于步骤 (4),此时设计工程师将设计的完整信息交给工艺规划师。在并行工程中,很多工艺规划工作与细节设计同时完成。工艺选择和工艺设计是这个步骤的主要内容。步骤 (5) 调整工艺过程,通常采用计算机建模优化操作流程进行工艺优化,进而提高吞吐量和成品率,降低生产成本。步骤 (6) 涉及实际零件加工过程,包括培训和动员加工人员。在许多情况下,需要处理大量的原材料。为了实现有效的加工操作,步骤 (7) 涉及的许多问题至关重要。最后,步骤 (8) 将产品发货并销售给客户。步骤 (9) 是售后服务环节,主要负责保修和维修,直至产品不再服务用户,以期循环利用。通过用户反馈,收集有用的信息后,返回步骤 (2) 的新产品设计。至此,整个制造周期完成。\n通过不断的努力,工业界已将计算机与制造的各个方面紧密联合,产生了一项新技术 —一计算机辅助制造 ( computer aided manufacture,CAM )。另外,不同于流水线大规模生产方式中把销售作为生产经营的终点,精益生产方式把市场看作生产的起点,采用市场拉动装配、装配拉动加工、加工拉动原料的一环扣一环的系统管理模式进行准时生产。核心是使生产要素与资源得到最合理的配置,调动方方面面的积极性,达到消除无效劳动和资源浪费的目的。(3) 生产准备装配图零件图自制 / 外协决策物料清单\n(2) 产品设计工业设计机械设计电子设计材料设计软件设计 (4) 工艺规划成组技术工艺选择工艺设计工艺参数刀具和模具加工程序\n图 2-14 制造包含的活动\n制造是将工程材料转变为零部件或产品的过程。加工改变了材料的几何形状和尺寸,影响了材料的微观结构与性能。例如,将不锈钢板制成圆筒状保温杯的外壳后,由于位错滑移,虽然材料的强度提高了,但延展性降低了。能量流、物质流和信息流不仅可以描述一个设计的功能分解,还可以描述制造的功能分解。制造过程中能量流引起物质流,由此改变了材料的形状;零件形状和材料性能的信息流依赖于所用材料类型、所用工艺类别 (机械的、化学的或者热学的)、刀具的特点、工件相对刀具的运动形式等。\n在上百种制造工艺中,一种传统的分类方式是按照工件质量的变化把它们分为等材制造 (工件质量不变)、减材制造 (工件质量减小 ) 和增材制造 (工件质量增加 ) 三大类。对于等材制造工艺,工件加工前后的质量差异不大。形状复制工艺是一种工件质量不变的制造工艺，它通过外力使零件具有模具型腔的表面形状，复制了工装保存的信息，例如铸造、注塑成型、轧制、拉伸、挤压、锻压等。\n对于减材制造工艺，起始时工件的质量大于完工后工件的质量。这类工艺属于成型工艺,零件的形状是由刀具和工件之间的相对运动决定的。材料去除需要通过可控的材料断裂、熔化或化学反应来完成,例如车、铣、包、磨、钻孔等。\n增材制造工艺以数字模型为基础,通过材料的逐层堆积制造出零部件,例如液态金属喷墨三维打印、选择性熔融、选择性烧结、连续液面生长、黏结剂喷射、多射流熔融等多种工艺技术,已涵盖高分子材料、合金材料、生物活性材料和陶瓷材料。通过集成增材制造、机器人、数控机床、铸锻焊等工艺和技术,不仅能制造结构复杂的零部件和产品,还可以实现产品的近净成型,满足无支撑成型等严苛的工艺要求。\n也可以根据材料对制造工艺进行分类。例如，成型工艺包括铸造类、聚合物成型类、变形类和粉末类。变形工艺又可进一步细分为轧制、拉伸、冷成型、模锻、金属薄板成型和纺丝。对每种工艺都需要了解工艺特性,例如适用的工件尺寸范围、可加工工件的最小截面厚度、工艺允许的最小公差和表面粗粴度、最具经济效益的批量大小等。\n## 拓展阅读\n## 制造工艺的主要类型简介\n（1）铸造（凝固）工艺。将金属或金属合金熔液倒入模具中凝固成模腔的形状。铸件形状的设计要确保金属熔液流能够在自身重量或适当的压力作用下充满模腔的各个部分,凝固过程要逐步进行,以确保凝固的壳体中不会含有残留的液体。由于模具的差异,不同的铸造工艺成本各不相同。通过计算机仿真预测和控制液体材料的流动与凝固过程,可以减少铸造缺陷,极大地推动铸造工艺的进步。\n(2) 聚合物成型工艺。聚合物的广泛应用促进了适用于高黏性聚合物成型工艺的发展。大部分情形是把热而黏的聚合物压入或注射到模具中。也可以采用其他形式,例如在热模具中压制塑料制粒成型、在奶瓶状的模具中吹制塑料管成型等。铸造与成型工艺的区别在于加工材料的黏性不同。\n（3）变形工艺。金属材料经（冷或热）塑性变形加工可以提高材料性能,改变材料形状。典型的变形工艺包括锻造、车制、挤出和拉丝。制造桥梁吊索广泛使用的是钢材的拉丝工艺。金属薄板成型作为一种特殊的变形工艺,是在二维应力下变形实现的。\n（4）粉末工艺。粉末工艺是金属、陶瓷或聚合物粉末经成型和烧结（热压或塑性变形）固结。粉末工艺常用于制备不需机加工或修饰处理的高精度小零件。粉末工艺对于不适合铸造或变形工艺加工的材料来说是最好的加工方法,例如很高熔点的硬质合金和陶瓷材料。\n( 5) 切削工艺。切削工艺通常采用坚硬锋利的刀具通过可控断裂来去除材料,在成型的同时产生一定量的切屑。切削操作包括车削、铣削、磨削、刨削等。基本上，任何形状都可以通过一系列的切削操作实现。\n（6）接合工艺。接合工艺包括所有类型的焻接、软钓焊、硬钓焊、扩散连接、铆接、螺枉连接和胶接等,这些操作使零件互相连接。紧固操作在制造的装配阶段进行。\n（7）热处理和表面处理。热处理和表面处理包括改善工件力学性能的热处理工艺,改善工件表面特性的扩散工艺（如渗碳、渗氮，喷敷、热浸镀、电镀、喷涂等),以及表面清洁处理等。\n## 制造工艺选择\n加工零件时，影响制造工艺选择的因素包括零件的数量、零件的复杂性、零件的材料、零件的质量、加工成本、工艺的可用性、加工周期和交付时间。选择制造工艺的步聚如下。\n(1) 根据零件的具体要求,确定材料种类,零件的加工数量,零件的尺寸、形状、最小厚度、表面粗糙度和重要尺寸的公差,这些是工艺选择的限制条件。（2）确定工艺选择的目标。一般情况下，目标为工件加工成本最小化。也可以是零件质量最大化或者加工时间最小化。\n(3) 使用已确定的限制条件进行工艺笑选,删除那些不满足条件的工艺。\n(4) 根据加工成本对笩选后的工艺进行排序。案例研究和工程实例能够提高决策的可靠性，为决策提供良好的支撑。\n## 设计 \\& 操作\n观看典型制造工艺视频,选择合适的制造工艺,设计并加工一个便携式発子。\n## 二、面向制造的设计\n面向制造的设计的兴起说明人们意识到了在设计阶段就综合考虑加工问题的重要性。并行工程为制造代表一开始就参与设计过程提供了保障,使得工程设计可以更好地实现需求目标。面向制造的设计指南是从工程实例中总结出来的良好实践经验。运用这些指南有助于锁定可用设计方案的数量,使得必须考虑的细节数量被控制在设计者的处理能力范围之内。\n(1) 减少零件的总量。去除零件可以节省大量成本。去除了某零件,就不用再支付该零件的材料、加工、装配、运输、仓储、清洗、检验和服务所需的费用。去除零件的最好方法是在概念设计阶段提出最少零件的设计要求。另一种方法是将两个或多个零件组合为一个集成的设计架构,例如,塑料零件特别适合集成设计。\n(2) 使用标准零部件。标准零部件具有已被认可的寿命和可靠性,可以减少零件数量、缩减设计步骤、减少加工设备、降低工装成本，并且易于仓储。\n（3）在不同产品中使用通用件。不同产品使用通用件是一种具有商业智慧的做法。这样不但可以创造规模经济,还可以降低单位成本，简化人员操作培训的流程和过程控制。\n（4）标准化设计特征。对设计特征设置一定的标准,如钻孔的尺寸、螺纹类型和倒角半径等,可以减少刀具数量,降低制造间接成本。对机加工零件、铸件、注塑件及冲压件上的空间孔，在一次操作中完成多个孔的加工可以避免工装缺陷。\n（5）确保功能与简洁设计。实现产品功能的同时性能指标不要定得过高。例如,在碳素钢可以满足要求的情况下使用合金钢就不是一个好的工程行为。给零件增加新特征要有充分的理由。具有最少数量的零件、最简单的结构形状、最少精度修正和加工步骤的产品也是制造成本最低的产品。简洁的设计最可靠也最易于维护。\n（6）设计多功能零件。设计具有多种功能的零件是减少零件数量的好方法,这就需要集成化架构。设计零件时可以考虑提供定向、校准、自我固定等装配特征。如果过分执行此原则,就可能与原则 （ 5 ）相矛盾并违反原则 $(7$ ）\n（7）设计易于加工的零件。在满足产品功能要求的前提下,应选择成本最低的材料。一般情况下,较高强度的材料可加工性较差,不仅要多花钱购买材料,还要花更多的钱才能将它加工成型。切削成型通常是比较昂贵的,无论什么时候都应优先选择能将工件加工成接近成品形状的其他制造工艺,以最小化切削操作。\n设计人员需要检视机加工操作步骤以尽量缩减生产操作过程。例如,零件大固是一个费时的操作,设计时应该减少为了完成切削操作而在机床上调整零件夹固的次数。二次夹固是几何误差的主要来源。设计师必须考虑夹具的使用需求,零件设计时应提供大且坚固的安装表面或平行的装夹表面。\n（8）避免过紧的公差要求。若指定的公差高于需求,将导致成本增加。下列情形容易出现这种情况：要求二次磨削、研磨、搭接精修操作,要求额外的工装精度,工人采用精细进刀量而延长加工周期,要求技术更好的工人。在选择制造工艺前,一定要确保所选工艺能够加工出符合要求的公差和表面光洁度。\n确保制造公差对维护设计师的信誉十分重要。如果设计师对公差能否实现存有疑问,就应该与制造专家沟通。不能随便同意制造人员放松公差要求或改变零件图样。同时，应当注意图样上末用文字描述的公差,避免制造方的错误理解。（9）尽可能减少采用辅助工艺和修饰操作。必须尽可能减少使用辅助工艺,例如热处理、切削、连接等操作;必须避免修饰操作,例如去毛刺、喷涂、电镀、抛光等。只有存在功能性、安全性或美观性要求等情况时,才进行相关操作。\n（10）利用工艺的特殊性质。例如，模塑成型的聚合物材料具有内置的颜色,这与金属需要喷涂或电镀才能具有颜色的情况不同;铝合金挤出成型具有复杂的截面,可通过切割得到所需的零件。\n## 三、面向装配的设计\n零件制造完成后需要把它们装配成部件和产品。装配过程包含搬运（抓取、定向和定位 )、插人和紧固操作。根据自动化程度,装配工艺分为手工装配、自动化装配和机器人装配三种类型。装配成本由需要装配的零件数量以及零件搬运、插人和紧固的难易程度决定。相应的,面向装配的设计指南分为三类：一般原则、搬运原则、装入与紧固原则。\n## 1. 一般原则\n（1）最小化零件总数。检查装配零件列表,确定那些对产品正常功能来说必要的零件。必要零件的确定标准为：与其他必要零件有相对运动的零件,零件由不同的材料制成,如果不拆除该零件就无法装配或者拆卸其他零件,产品维护时要求将某零件拆卸或者替换。仅用于紧固或连接的零件一般是要去除的备选零件。\n（2）最小化装配面的个数。进行简洁设计以减少在装配中需要准备的装配面的数量,并保证当一个装配面上的所有工作都完成后再进行其他装配面的工作。\n（3）使用部件。部件在最终装配时的接口较少,使用部件能够节约装配成本。部件要能够在没有拆卸的情况下进行定位调整,要能够很容易与其他已装配的部分进行连接。由部件组成的产品易于维修,出现故障时只需更换故障部件。\n（4）防止装配的错误。面向装配的设计的一个重要目标是确保装配过程是明确的,装配工人在装配零部件时不会发生错误。设计时要保证零部件的装配只有一种方法,抓取零件时零件的朝向应是明显的。装配中常用的防错方式有定向缺口、不对称的孔或挡块。\n## 2. 搬运原则\n(1) 避免使用分散的紧固件或减少紧固件数量。紧固件可能只占产品材料成本的 $5 \\%$,但装配操作所需的劳动力成本却可能达到装配成本的 $75 \\%$。例如,螺栓的装配费用较高,只要可能就应该尽量使用嵌合方式。当设计允许时,尽量使用少量的大紧固件,这样做可以减少紧固件的数量。对紧固件的类型与尺寸、紧固工具和紧固力矩进行标准化,可以降低紧固成本。\n(2) 减少搬运操作。零部件的设计应保证易于装人和连接定位。有些设计特征起到引导和定位作用,可以帮助零部件定向。用机器人搬运的零部件应具有真空吸附用的平整光滑的顶面,或夹持用的孔，或抓手用的圆柱面。\n## 3. 装入与紧固原则\n(1) 最小化装配方向的数量。工程产品应设计成可以从单个方向完成所有的装配。转动装配件需要花费额外的时间和操作,还可能需要额外的传输站和夹具。装配设计最好的情况是零部件从上向下装人和紧固。\n(2) 零部件和工具自由进出。零部件的设计不仅要匹配所预定的位置,还必须留有装配路径能让工具自由进人。要为工人的手臂、螺丝刀、扳手、焊枪等预留所需的空间。如果工人必须弯腰才能操作,那么工作一段时间后,工作效率和产品质量都可能会降低。\n(3) 增大装配的适应性。当零部件不完全一致或加工较差时,需要额外的装配力。设计时应注明允许的装配容量。工程设计的适应性包括大量使用雉度、凹槽、圆角等特征。\n面向装配的设计包括分析和再设计两个阶段。在分析阶段，设计者根据预先制定的数据表查询运送和安装各个零部件所需的装配时间。这些数据表是在空间运动和装配时间试验研究的基础上制定。表中的数据来自零部件的尺寸、重量以及几何特征,零部件需要重新定向的时间也计算在内。由此可以计算装配所需的总时间,进而确定工程设计的装配效率,以及再设计时为了提高装配效率需要改进到哪一步。使用较少的零部件和轻松组装有助于降低产品的总成本。\n面向装配的设计的主要贡献是使设计团队在再设计阶段严肃认真地考虑零件的去除问题。多去除一个零件意味着少生产一个零件,并减少产品装配的成本开销。在时间顺序上，面向装配的设计应该在面向制造的设计之前进行,因为面向装配的设计强调要减少零件的数量。实质上,这两种方法是同一种方法互补的两部分。面向装配的设计着眼于构成产品的宏观零件系统,而面向制造的设计则专注于单个零件。参见图 2-3,由于设计、材料和工艺是紧密关联的,因此关于零部件加工的决策应该在实体设计阶段尽早做出。\n## 拓展阅读\n## 成组技术\n成组技术是根据设计特征的共性,对复杂形状的零件进行标准化,将零件、制造工艺和工艺步骤分为零件组、制造工艺组和工艺步骤组。设计一个新产品,通常只有大约 $20 \\%$ 的设计属于原创设计。成组技术使用原有的相似设计，减少了零件的重复设计，从而大大节省了成本和时间。成组技术也迎合了消费者对产品多样化的需求,使得很多消费品从大批量生产转为小批量生产。通过制造单元布局,缩短了工件从一个单元移到另一单元所需的时间,并且简化了操作,确保了分散在产品中的零件具有足够的生产数量,加工设备可以连续工作,经济上具有可行性。成组技术允许灵活组织生产,使厂家对动态多变的市场提高了适应能力和竞争能力。\n成组技术的实施取决于将零件分组的能力,$\\mathrm{CAD}$ 的使用极大地提升了这种能力。\n## 防错\n面向制造和装配的设计的一个重要作用是在工程设计阶段提前采取防范措施来预测和避免制造过程中出现简单的人为错误。防错的基本原则是制造过程中出现的人为错误不应该简单归各于工人,而应看作是设计不完善导致的系统错误。防错的目标是呈现零缺陷状态,此处的缺陷是指任何偏离设计和加工规定的变化。防错是通过控制手段来防范错误、检查错误或者查明由错误造成的缺陷。显然,与其错误发生后再采取措施,不如通过适当的设计和过程控制来避免错误。将涉及形状、尺寸和公差的实体设计决策与制造和装配方面的决策集成是绝对必要的。目前,支持面向制造和装配的设计的各种设计软件已经开发出来,并且应用日益广泛。\n## 设计 \\& 操作\n1. 运用面向制造和装配的设计方法,分析你所在小组上一节课所设计的工程系统（废弃物处理、房屋装修或校园改造）的零部件可以做哪些取舍和改进。2. 任何工程设计最后都需要物化。对你们小组所设计的系统,选择 $2 \\sim 5$ 个零件,制定出可用的材料和工艺选择表,并从性能、成本、加工、安全、质量、美学、环境等方面进行材料和工艺评价决策。\n## 第 4 节 可持续性工程设计\n## 学习目标\n理解工程设计过程中的安全性、可靠性等性能评价指标，初步掌握面向 $\\mathrm{X}$ 的工程设计方法。\n人类是地球生态系统的一部分。与其他物种被动适应环境不同,人类已找到了各种各样的方法改造环境。一方面，工业大发展通过提高产量满足了人们的基本需求;另一方面，粗放型的资源利用方式引发了环境破坏和生态危机。环境保护运动推动了政府立法，保证家庭垃圾的分类回收，更重要的是促进了工程设计的可持续化。工程设计的可持续性包括哪些内涵?它们又是如何集成到工程设计中去的呢?\n为了留住青山绿水,现代社会开始重视人与自然的和谐共生,强调资源节约、环境友好、经济循环等可持续性发展。因此，工程设计关注的主题越来越多,用来描述它们的设计方法统称为面向 X 的设计，X代表设计关注的某一方面的性能或要素。计算机软件工具的开发与使用,为开展并行工程提供了许多便利,面向 X的设计工具有时也称为并行工程软件。可持续性工程设计的 $\\mathrm{X}$ 已涵盖诸如材料选择、工艺规划、制造和装配、环境保护、鲁棒性、可靠性、安全性、经济性、服务性等众多因素。面向X的设计主要集中在实体设计阶段。\n实施面向X设计策略的步骤包括：(1)确定需要考虑的目标因素 $\\mathrm{X}$;(2)确定聚集点,是整个产品、单个零件、单个模块还是工艺规划；(3明确X因素的特性及其改进的方法和技术,包括数学方法、试验方法、计算机建模或其他某种探索方法。面向 X的设计策略是工程项目团队在设计过程中尽可能早地重视X因素，使用参数化测试与改进技术来实施设计。\n## 一、面向环境的设计\n环境问题已发展成为所有工程系统和消费品设计需要考虑的首要问题。在一个自然资源有限的世界里,任何能够维持产品持续使用的设计最终对环境都是有益的,这样可以降低废弃物的处置量,减少额外自然资源的消耗。耐久性、可靠性、适应性、可维修性、可再制造性、可再利用性等都是能够延长产品或零部件使用寿命的设计策略。\n## （一）退役产品的处置\n所有产品和设备最终都会面临性能下降直至报废的情况,它们必须能够易于回收处理以支持社会发展的可持续性。填埋是一种最不理想的废弃物处置方法。“当物料有用时，我们尊其为材料；当物料没用后,我们弃之为垃圾”反映了某些产品处置的现状。目前,退役产品的处置方式主要有重用、再制造、再循环、燃烧或填埋，选择废弃物处置方式的首要因素是成本。\n## 拓展阅读\n## 废弃物处置\n重用意味着从废弃物中找到它们可以重新利 (PET) 制成的纤维和从服装制造边角料中提取用的价值。的再生棉制造的;座椅是用回收瓶子制成的 PET\n再制造指的是对已有产品进行更新处理，可纤维制造的。\n以替换损坏的零部件以延长产品的使用寿命,也可以将还能用的零部件用于某个新产品的制造。空墨盒填充是再制造的一个典型例子。\n再循环指的是从废弃物中寻找那些能够用于同类产品生产的原材料,旨在通过废弃物利用实现价值的回收。这增加了原材料的供应,减少了自然资源的消耗和垃圾的产生量,也降低了原材料加工的能源消耗。例如,回收铝的能耗大约是从铝矿石开始加工的 5\\%。为了证明回收塑料在轿车中应用的可行性,欧洲某汽车公司在 2018 年推出了一款新车,控制台是由天然亚麻纤维编织网格结构增强海洋塑料 (废弃的渔网和海绳衍生物）制造的;地毯是由聚乙烯对苯二酸酯\n焚化处理通过燃烧的方式有效减少了填埋处理固体废弃物的数量。燃烧将固体废弃物中残存的能量先转化为热能。固体废弃物的体积通过燃烧可以减少 $50 \\% \\sim 90 \\%$,体积减小的效率取决于垃圾分拣的程度。燃烧产物是灰烬和那些不能燃烧的物质、烟气和热能。城市垃圾场会通过颗粒物过滤、气体净化等方式来减少垃圾焚烧造成的污染。\n垃圾处置的最后方式是填埋。将固体垃圾事先压缩、密封、打包形成紧实的固体,然后埋入地下,隔绝与环境 (如空气、雨水、地下水和动物）的交互。填埋工作面临的两大挑战是控制液体渗漏和沼气的产生。\n## （二）面向环境设计的材料选择\n工程产品的生命周期可分为材料生产、零部件生产、产品转移与运输、用户使用和报废处理五个阶段。这五个阶段都涉及能源消耗,有热量、液体、固体废料、废气等产生。一般来说,某个阶段的能耗可能会占生命周期能耗的大部分比例。例如,铝制饮料罐的大部分能耗来自材料生产阶段一一从铝矾土中提取金属铝;一架运输机的大部分能耗来自用户使用阶段一一服役过程中的油料消耗。\n在工程产品生命周期的每个阶段,材料选择都起着重要作用。例如,在材料生产阶段,应尽量选择对环境破坏力小的材料;在零部件生产阶段,应选择能耗低且二氧化碳产量小的加工工艺;在运输阶段,较轻的重量能够降低能量消耗;在用户使用阶段,产品轻量化可以降低运动类产品的能源消耗;在报废处置阶段,较好的可再利用性无疑具有很大的优势。\n## 思考 \\& 练习\n根据需求来设计、选材是一种方式，根据材料来设计、应用也是一种方式。以你身边的某个产品为例,思考两者的优劣。列举 $3 \\sim 5$ 种产品,比较一下哪种方式设计效率更高。\n## （三）生命周期设计\n对环境的关注在可持续性工程设计中体现为强调生命周期设计，强调在实体设计阶段除了考虑生产、应用，还必须考虑产品报废后的零部件或材料如何经再循环用于新产品。图 2-15描述了可持续性设计与其他面向 $\\mathrm{X}$ 的设计策略的概念关系。可持续性设计对设计工程师的影响程度取决于他们所从事的行业类型。在石油生产、化学制剂、汽车制造等政策导向型企业里，工程设计必须满足政府制定的环境保护和公共安全方面的政策\n图 2-15 可持续性设计与其他面向X设计策略和法规。化石燃料面临淘汰、全球气候变暖威胁生物生存、新型清洁能源开发问题等影响着能源生产企业的末来。这些情况对设计工程师而言既是挑战也是机遇。很多行业把可持续性设计作为传统产品转型升级为绿色产品的重要途经。\n生命周期设计着眼于工程系统的组成结构中那些可能会影响使用寿命、服务期限的问题和因素,需要考虑产品最终报废的情况和新产品替代的情况。下列设计策略有助于保护环境并提高工程设计的可持续性。（1）最小化制造过程中排放的废气和废弃物。检查所有可能会对环境造成消极影响的方面,通过改进设计消除或降低这些不利影响。\n（2）尽量选用可循环材料,运用可拆卸设计指南提高可循环材料的再用机会。\n（3）延长产品的使用寿命和使用时间。产品的使用寿命会由于磨损、腐蚀、损坏、环境老化等因素缩短。也有一些生命周期设计无法顾及的、造成产品更新换代的因素，如技术过时、样式过时等。\n## 拓展阅读\n## 实体设计阶段的指南\n材料和能源消耗最小化设计。首先,在不影响产品质量、性能和成本的前提下减轻产品重量。汽车制造商已制定了通过材料替代等实现车身轻量化的长期目标以提高燃油经济性。其次,降低各种形式的浪费,例如生产过程中的废料、装配过程中的瑕疪零部件、运输过程中损坏的产品等。再次,认真看待包装设计并对产品进行包装,寻找能够让货箱重复利用的方法。重视包装理念,注重材料升级: 从使用传统的聚合物材料到能够再循环和重复利用的材料。一个典型例子是快餐包装从传统的泡沬聚苯乙烯到现在的纸板。\n拆卸设计。当产品报废时,重要零部件要能够用经济的方法拆卸下来以便重用、再制造和循环利用。尽量少用粘接、焊接等方式进行零部件的连接;采用可拆解但不易破损的紧固装置;提高紧固装置的耐蚀性。\n可维护性设计。大多数工程系统是按照定期维护的要求设计的。当忽略维护或操作不当时,使用寿命会大打折扣。由于消费者购买产品后不会适时维护,因此良好的设计策略是设计不需要维护的产品。可维护性指南包括易拆卸设计和易服务性设计。工程设计的一个重要决策是确定最少维修零部件的构成,如果数量超出,则只能简单替换部件却无法进行诊断和维修。\n## 报废回收指南\n环保设计、绿色设计、可持续性设计等要求工程产品在使用寿命结束后也能够实现有利于环境保护的行为。这些设计方式与产品性能并无必要关联,但要求在工程设计时考虑报废后的回收再利用。\n面向再制造的设计。产品初始设计时应遵循的、能够有利于再制造的设计指南包括但不限于：提高产品整个生命周期中的抗损坏能力，使易磨损的部位容易被检测到,采用一般工具就能够装配产品的零部件,减少使用易藏灰、易藏碎屑的零部件。必须注意,工程设计的初衷并不是为了产品的再制造,并且不是每种产品都适合再制造。因此,这里的某些指南与面向装配设计的某些指南是冲突的,实际设计时必须进行折中权衡。\n可循环设计。遵循一些设计步骤可以提高产品的可循环性。例如,使产品易拆卸有利于零部件的分离回收,减少使用材料的种类可以简化分类回收,选择兼容性好的材料可以省去回收前的分离步骤。应用这些设计指南必将造成设计过程的反复或设计方案的折中。例如：減少材料种类可能会使产品无法达到最佳性能;一个包襄金属外壳的板材或一块镀铬板可以实现零件的最佳表面性能，却不利于回收再循环。这些问题的决策权衡主要取决于成本。加工过程中的废弃物回收和重用设计。应重视研究减少产品加工废弃物产生的方法,避免使用危险或不理想的材料，关注政府发布的危险材料列表。例如，避免使用氟利昂制冷剂，尽可能使用水溶性洗涤剂，使用生物可降解塑料等。\n保护自然环境是政府、企业、公众的共同责任。企业需要提供相应的设计工具、制定一系列的原则或指南来指导新产品的设计以帮助满足环境保护标准。企业技术团队的技术水平是政府进行决策的重要依据。政府通过政策手段保证所有行业的企业在环境保护方面承担相应的成本。企业成本的上涨最终将转嫁到消费者头上,因此政府的政策手段必须谨慎与明智。\n## 二、面向可靠性和安全性的设计\n工程系统的可靠性准则是在概念设计阶段就基本确定下来的，在实体设计和详细设计阶段应严格遵守;在大规模生产阶段，会适当修改可靠性规定,以规避设计失误和制造缺陷。设计时没有考虑的环境状况，例如雨淋、湿度大、冰冻等会严重影响产品的使用寿命甚至导致产品失效。产品运行时须严格按照规定操作,否则设备会发生故障。\n在延长产品使用寿命、减少产品维修需求的同时，产品设计还要非常重视规避风险。这就要求工程师必须能够识别设计中的潜在危害,评估所用技术手段或措施中的风险，了解在什么条件下会造成危险,采用能够规避风险的设计方法进行可靠性设计。达成此目标的一个常用方法是在设计时遵循规范和标准。\n并非所有的设计都是成功的,灾难性的失败时有发生。一些广为人知的与工程系统有关的灾难有切尔诺贝利核电站泄漏,波音 737 飞机在高空丢失舱顶盖,波音737MAX8在起飞阶段坠毁,挑战者号航天飞机爆炸,桥梁圮塌与倾覆,等等。造成系统故障、导致工程灾难的可能的设计原因包括: 不正确或过分的假设，对待解问题的理解不够,不正确的设计规范,不完善的制造或装配体系,设计计算错误,不完全的试验和不当的数据采集,制图误差,由正确假设出发的不完善推理,等等。事实上,工程领域的许多进步都是通过对事故分析取得的。对样机进行仿真模拟和测试试验是保证工程设计成功的重要步骤。工程设计对系统的可靠性影响重大,设计架构决定了系统的冗余度,设计细节决定了缺陷等级。通过失效模式与影响分析对潜在失效模式进行早期评估有助于实现更可靠的设计。其他增加系统可靠性的手段包括使用耐用的材料和零部件、降低零部件的额定值、缩减零件数量与简洁设计、采用损伤容限设计和实时检查等。对试制样机进行大量试验以找出漏洞也是一种有效的方法。所有关于失效根源的分析都可以提高系统的可靠性等级。\n面向可靠性和安全性设计的目的是避免伤害到人、避免财产损失。在进行安全设计时,设计人员必须首先明确哪里存在潜在危险,然后提出避免危险的设计方案。如果在保证原设计功能的前提下无法实施，那么就提供保护装置来避免危险的发生。如果以上都做不到，就必须使用警告标签、警示灯或报警器。发生人员伤亡的严重事故对用户而言是痛苦的，对相关责任工程师而言可能终结其职业生涯。\n## 思考 \\&练习\n以你身边的某项工程产品为例,观察、思考、总结该产品存在哪些潜在的风险,可能引起哪些人身、生活、财产等方面的危险或损失,如何针对这些风险进行相关的安全性设计。小组讨论一下,并相互进行补充。\n## 三、面向美学与工效学的设计\n在现如今高度竞争的市场上，仅凭性能是卖不出去产品的。工业设计关注产品的视觉效果及其与用户的交互。其中，美学诉求是指产品与人的感官交互：产品看起来怎样、摸起来怎样、闻起来怎样、听起来怎样等。对大多数产品而言,产品各组成部分的外形、比例、平衡和色彩整体上要令人愉悦。充分体现美学的设计可以为产品使用者带来良好的使用体验。\n工程师可能将色彩、形状、舒适性、便利性视为设计中的小问题，但工业设计师更注重这些特性在满足用户需求上的本质作用。工程师由内至外进行设计，主要从技术细节开始思考；工业设计师由外至内进行设计,通常从一个被用户采纳的完整产品概念开始,回过头来解决实现这个概念的细节问题。无论怎样,在项目的初始阶段引人工业设计师是十分重要的。如果细节设计后才去找他们,就没有他们提出适用概念的空间了。在数码产品领域,卓越的工业设计一直是消费类电子产品市场竞争制胜的关键因素。\n工业设计还要确保产品能够满足用户界面相关的所有需求,即工效学。人因工程学研究人与工程产品及其生活、工作环境的相互作用,应用与人的特征相关的信息来创建用品、设施和环境。它将产品视为人机系统的一部分,系统中的操作员、机器、工作环境都必须高效运行,远远超出了面向可靠性和安全性设计的可用性范畴。人与产品的交互可以作为功能结构的输人，例如：人通过肌肉提供力和扭矩为系统提供能量,通过视觉、听觉、触觉以及一定范围内的味觉和嗅觉来提供信号,当人体必须包括在系统中时,人也作为物料输人。\n人体尺寸多种多样。设计中选择什么样的人体尺寸取决于具体的设计任务,不存在诸如平均人体的概念。例如,如果设计任务是在拥挤的飞机驾驶舱中放置一个紧急情况控制杆,则应使用最小可达尺寸,即女性 1\\%百分位的可达尺寸。如果设计的是潜艇中的逃生舱，那么就要选男性 $99 \\%$ 百分位的肩宽尺寸。裁缝倾向于采用最匹配设计方法，而服装厂为各种身材的顾客提供现成的、基本合身的尺寸选择。某些场合使用可调节的匹配,如汽车座椅、办公座椅、立体声耳机等产品。在工效学方面投人多的产品其品质通常也很高,原因是用户认为他们的使用体验良好。\n## 拓展阅读\n## 面向质量和鲁棒性的设计\n欲获得高质量的设计,需要着重理解客户需求,但要做的远远不止这些。早在 20 世纪 80 年代,人们就已意识到,保证产品质量的方法是将质量设计到产品中去,而不是普遍认为的在制造过程中进行认真的检测来确保质量。全面质量管理工具可以帮助人们简化设计过程中的各种相关问题,质量功能配置建立了用户需求与工程特性之间的紧密联系。\n与质量相关的一个基本原理是各种变化是质量的敌人,那么避免变化就是获得高质量的一个指导原则。鲁棒设计是通过统计学试验发现设计参数最佳值的系统化方法,能够产生低可变性的、经济性的设计。具体实施方法为: 实施质量关键点参数设计,如果不能得到最优结果,那么就实施公差设计来完成目标。参数设计是确定那些能够降低对变化源敏感的设计参数或工艺变量的组合。首先识别那些主要影响信䓵比而不是均值的设计参数。应用统计学试验,可以发现将响应的可变性降到最小的控制因素的等级。一旦性能统计的方差降低,就可以通过使用适当的设计参数 (例如信号因子) 来调节平均响应。公差设计方法超出了本书范围,不再在此介绍。总之,鲁棒设计是应用统计学试验方法寻求设计参数的最优组合,以实现期望的最大化和非预期的最小化。\n## 设计 \\& 操作\n针对你们小组所设计的废弃物处理、房屋装修或校园改造中的某一工程系统,思考一下哪些是必须考虑的重要因素。展示你如何采用面向 $\\mathrm{X}$ 的设计方法来实现相关需求。\n## 综合实践\n垃圾分类是指将废弃物按产生来源、成分、处置技术或可利用的方式进行分门别类的收集，目的是提高垃圾资源化利用的效率，为回收和后续处置带来便利，以节约费用、减少焚烧所需的能源及其产生的二次污染问题、减少最终填埋用地。分组进行固体废弃物处理的项目调查研究,例如：走访学校厨房,调查餐厨垃圾的产生量;走访社区垃圾站,调查垃圾的种类和产生量;参观垃圾处理场，调查垃圾处理现状;观察统计你家垃圾的种类和每周的产生量。各自独立撰写调查报告。\n选择某种类型的“垃圾”，例如餐厨垃圾、瓶子、报纸、家具，以及家庭装修垃圾、产品包装物、电器等，以小组为单位,运用标杆分析法和逆向工程法探究废弃物处理工程系统有哪些工程特性,运用质量功能配置探寻废弃物处理工程系统的关键质量参数,动手设计一个固体废弃物处理工程系统。\n“浪费”是一个热门话题。小组讨论下列话题：过度包装、垃圾填埋、垃圾焚烧、有毒废物、废品回收、塑料降解、环境污染、资源循环等。自行选择一个话题，阐述如何改进可以满足可持续性经济与社会发展需求，各自独立撰写书面总结报告。\n## 本章小结\n工程设计是由一系列设计要素和设计操作组成的顺序流程,是一个多次迭代的过程。运用标杆分析法、逆向工程法可以获得设计对象的诸如设计参数、设计变量、约束等工程特性,运用质量功能配置可以将用户需求转换为关键工程特性质量控制点。优秀的工程设计需要关注可制造性、生态效益、安全性、可靠性、经济性等多种性能评价指标,并行工程和面向X的设计方法能够在工程设计的早期阶段就把相关人员和知识信息纳入设计流程,由此获得高质量、低成本的最优设计方案。\n## 本章学习评价表\n| 实践项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 概念设计 | 工程意识、创造性、系统性、要素明确与完备性 | | | |\n| 逆向工程 | $\\begin{array}{l}\\text { 拆解工作准备得当,系统分解次序合理,零部件功能 } \\\\ \\text { 描述准确 }\\end{array}$ | | | |\n| 质量屋 | 信息充分，关联关系把握准确，分析合理 | | | |\n| 工程任务书 | 任务清楚,指标明确,关键质量点参数合理 | | | |\n| 功能结构图 | 系统分解层次结构合理,概念框图简洁明晰 | | | |\n| 面向 $\\mathrm{X}$ 的设计 | X因素重要性，X因素特征明确，改进方法合理 | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A} \\longrightarrow$ —优秀,B—一良好,$\\mathrm{C}-$ 合格,$\\mathrm{D}$ —待改进\n## 第三章工程设计建模\n工程设计的不同阶段需要不同精度的模型辅助进行方案的评价与决策。本章介绍工程模型的主要类型、计算机建模及其仿真优化方法,以及快速成型建模方法,还设计了动手建模活动以提高工程设计的图样表达和物化能力。\n第 1 节 工程模型的主要类型\n第 2 节 计算机建模与仿真\n第 3 节 快速成型与测试\n## 第 1 节 工程模型的主要类型\n## 学习目标\n了解工程模型的主要类型及其作用。\n评价竞争性概念 ( 方案) 需要分析从各类模型中得到的信息,这是工程决策的前提和基础。工程建模是通过描述物理系统及其所处的即时环境，使用各种分析、逻辑、数学和经验等方法来解决复杂的工程问题。找到问题解决方案的关键是建立适合理解问题的工程模型,用简洁的方式表述复杂现象,从而使复杂问题易于理解。想一想: 在工程设计的不同阶段,需要哪些类型的模型?它们对精细度和精确度有何要求?\n模型是相对原型而言的,它是对原型的抽象和解释。由于二者之间具有相似性，通过对模型的分析与验证可以得到关于原型的信息。工程设计常用的有物理模型和符号模型两种。\n物理模型是一个看起来像原型、用图标或实物以一定比例表示的模型。模型比例依据现实状况缩小,如风洞试验中的飞机（见图 3-1左)、火箭、动车组比例模型,振动试验中的楼房、桥梁比例模型。物理模型的优点是它比原型小、简单,所以建造和测试更快,成本也更低。物理模型也可以是一种几何表示。它们可能是二维的，像地图、照片、工程图、交通规划图 (见图 3-1 中);或者是三维的，像被制造的零件、产品、城市规划模型 (见图 3-1右)。现阶段，常常使用 CAD 等软件进行数字化工程建模和仿真。\n风洞试验的飞机\n交通规划\n城市规划\n图 3-1 工程设计的模型符号模型是物理系统中可定量零部件的抽象,它使用符号表示实际系统的属性。符号模型中,数学等式用来表达系统输出参数对输人参数的依赖。符号可以代表一类对象、一个特定对象、一个自然状态或仅仅一个数字。符号的价值在于便捷性,有助于解释复杂的概念、增加情况的普遍性。使用符号模型解决问题需要分析、数学和逻辑能力,能够产生定量结果。当符号模型转化为计算机软件时,可以定量计算分析工程设计的备选方案。\n计算机技术一一包括计算机图形技术、计算机虚拟现实技术、数值计算和分析技术的快速发展,数字化、程序化了物理模型和符号模型。与实物表示的物理模型相比,计算机模型具有提供结果快和建造成本低的优势，使用有限元分析或其他 CAE工具还可以提供许多实物模型无法给出的信息。计算机辅助工程首先影响的是工程图。自动绘制工程图,通过修改和使用已存储的零件参数为绘制新设计图节省了大量时间。三维实物模型为零部件提供了完整的几何形状与数学描述。它不但用于设计,还可用于分析、仿真与优化。例如,三维几何模型与有限元分析紧密配合可进行应力分析、流体分析、机构运动学分析。在计算机辅助工程设计中,大量的计算工作已使工程设计的方式发生了质的变化: 不仅大大提高了设计能力,还使得工程设计的快速迭代成为现实。在计算机虚拟现实系统中,观察者如同身临其境一般,计算机模型具备了更强大的仿真和模拟效果。同时,计算机实物模型可以被剖切开来观察其内部细节,也可以方便地转换成二维工程图。\n## 拓展阅读\n## 计算机虚拟现实技术\n计算机虚拟现实技术是近年来迅速发展的一\n门综合性技术，它融合了计算机图形、计算机建\n模仿真、人机交互、传感、人工智能等多种领域\n的技术，利用计算机模拟产生三维空间的虚拟世\n界，提供有关视觉、听觉、触觉等感官的输入输\n出模拟，让使用者如同身临其境一般、自然地在\n虚拟世界中体验和交互，实时观察三维空间的事\n物。通过定性、定量综合从集成环境中得到的感\n性和理性认知，运用运动学、动力学知识，使用\n性能仿真，帮助设计工程师深化概念、萌发创意、提高分析决策能力。计算机虚拟现实系统既是仿真模拟系统，也\n是虚拟设计和虚拟制造系统，可以广泛应用于快\n速设计与快速成型、面向装配的设计、面向制造\n的设计、面向X的设计，以及操作培训、产品维\n护等方面，为工程设计带来革命性的进步。以产品概念设计阶段为例，由于概念设计阶\n段决定了产品成本的60% ~ 70%，设计师需要研\n究多种可行的设计方案，并从中确定经济效益最\n好的设计。传统设计者是在图纸上用线条、线框勾勒出设计概念，需要逐一对各个二维平面进行\n设计并组合过渡到设计的空间构造，相当费时而\n且常常会出现错误；而虚拟现实的设计者在计算\n机虚拟现实系统环境中可以实时交互，对模型进\n行反复改进，并能马上看到修改结果，及早发现\n与解决问题。例如，在三维空间实时观察、操作改变产品模型的形态、色彩和材质；用人因工程\n指导产品设计，使产品符合人的生理特点和心理\n习惯；用美学观点创造产品形态，使产品给用户\n带来美的享受；用人机交互平台，使用户在虚拟\n环境中真切体验新产品的魅力。\n计算机技术不仅在工程设计建模方面扩展了设计师的能力，通\n过组织和处理重复性的、耗时的操作，它还将设计师解放出来，专\n注于更复杂的设计任务；通过更快、更完整地分析复杂问题，设计\n师可以进行更多的设计迭代和优化；通过互联网和计算机信息系统，设计师可以快速与身处全球各地的同事—如制造工程师、工艺师、刀具和模具师、采购代理等分享信息。一个大胆使用CAD的成功设\n计案例是波音777远程客机的工程设计，其整机设计、部件测试、整\n机装配以及各种环境下的试飞，均是在计算机上模拟完成的，开发\n周期从过去的8 年缩短到了4 年。\n## 思考 \\& 展示\n设计废弃物处理、房屋装修或校园改造工程系统需要哪些模型?自己动手做一个概念验证模型,看看效果如何。\n## 第 2 节 计算机建模与仿真\n## 学习目标\n理解并掌握计算机建模和仿真的基本方法。\n随着计算机和人工智能技术的发展,计算机几何绘图、几何建模、仿真优化、虚拟设计、虚拟制造等技术工具为工程设计带来了革命性的变化,已成为现代工程设计必须掌握的基本工具。\n## 一、计算机模型的作用\n计算机几何建模在工程设计领域发展迅速,现在的 CAD产品已从最初的二维绘图、支持三维线框图和表面建模发展到具有实物建模能力。CAD建模变得越来越重要的一个原因是数据关联,它已与有限元数值计算与分析、数控加工等应用工具共享数字设计数据,不再需要每个应用都必须翻译或传递数据。计算机技术和有限元分析技术的快速发展,使得工业界开始广泛采用计算机建模的方法,通过优化零部件设计来减少实物模型的数量及其测试成本。\n应用计算机几何模型与有限元分析技术,人们可以方便地对复杂几何体以及载荷情况进行应力、温度和其他场变量的计算,从而优化设计零件的特征与参数。计算机建模软件也包含越来越多的分析工具用于制造过程的仿真。实物建模软件可以处理包含上千个零件的大型装配件,并且能处理零件的关联和管理零件的变更。越来越多的系统提供自上向下的装配建模功能,可以组装配件与系统,随后用零件发布。计算机工艺建模同样能够减少工装开发时间与成本。例如: 铸造和注塑成型工艺中,针对模具的改进实现了物质流完全充满各个区域;钗造和挤压变形工艺中,模具的改进防止了零件高受压区的破裂。利用计算机仿真软件,可以通过查看温度等某个工艺参数的一系列彩图获知仿真结果,可以通过动画来实时展现金属熔液的固化过程,还可以与数控加工中的刀具路径进行交互,仿真优化提高数控加工效率。\n## 二、有限元分析仿真\n多数经典模型把固体和流体当作连续的同质体,在平均的意义上预测应力、热流量等属性。这种假设经常被现实否定。如果将连续体划分为小的、良好定义的、有限的单元,就可以基于本地化得到场的属性。每个单元的行为由它的材料和几何属性决定,并与附近的所有其他单元相互作用。如今,同时求解上千个联立方程的有限元分析在个人计算机上就可以快速获得结果。\n有限元分析技术及其应用还在不断发展，现已涵盖静态的和动态的、线性的和非线性的应力和挠度分析,弯曲挠度分析,自由和受迫振动,热传递,热应力和挠度,流体力学、声学、静电学和磁学,等等。一个重要进步是多体软件,它允许来自多个工程学科的模型与强大的计算机图形能力进行互动。\n在有限元分析中,连续固体或流体被划分为许多小单元。每个单元的行为是由节点末知变量的估计值和材料的本构方程描述的。通过确保各单元在边界的连接性,所有的单元被连接在一起。在假定的边界条件下,可以求得系统线性代数方程的唯一解。有限元分析中的各单元是以虚拟的方式进行布置的，可以用它为复杂的形状建模。因此,不必再寻找接近理想模型的分析解,也不必猜测模型的偏差如何影响原型。\n与复杂的数学分析方法不同,有限元方法基于线性代数方程。有限元建模分为三个阶段。\n(1) 预处理。在预处理阶段需要完成如下任务。\n- 从 CAD中导人零部件模型。因为实物模型包含大量的细节,预处理通常要删除小的非结构特征，利用相似性减少计算时间。\n-网格化,将几何体划分单元。选择网格需要知道使用哪种类型的单元,线性的、二次或者三次插值函数,建立满足求解方程精确度和效率需要的网格。\n- 确定如何加载和支撑结构,在热学问题中要确定初始温度。确保已理解边界条件。重要的是包含对位移足够的约束,阻止结构的刚体运动。- 选择描述材料的本构方程,将位移与应力进行关联。\n（2）计算。这一阶段的操作由有限元分析软件完成。\n- 有限元分析程序对网格中的节点重新编号以最小化计算资源。- 为每个单元产生刚度矩阵,并把各单元安装在一起,从而维持连接性形成全局矩阵。基于载荷矢量,软件产生外部载荷并应用位移的边界条件。- 计算机为位移矢量或独立变量求解大规模矩阵方程。\n( 3 ) 后处理。这一阶段的操作也由有限元分析软件完成。\n- 在应力分析问题中,后处理把位移矢量逐单元转化为应变,然后使用本构方程转化为应力场。- 一个有限元的解可以包含上千个场值。因此,需要后处理操作有效阐释这些数据。一种典型的方式是把应力轮廓图叠加在几何图上。显示数据前,有限元分析软件先要对数据进行数学处理,例如决定应力分布。- 当有限元分析软件与优化程序共同使用时,可在迭代计算中优化关键尺寸或形状。\n实际应用有限元分析的关键是有限元分析软件与 CAD软件的集成,从而使有限元分析不离开 CAD程序便可以执行。使用实物建模、参数化的、基于特征的 CAD软件,不重要的几何特征可以暂时忽略但不永久删除,不同的设计配置可以用 CAD模型的参数形式方便地进行检查。多数案例使用有限元分析软件提供的默认网格化和单元选择,有限元分析软件也提供用户定制功能。\n为了最小化成本,在保证所需精度的前提下,模型的单元数量应该最少。最佳策略是使用迭代建模,粗略的、单元数较少的模型在关键区域逐渐精细化。粗略的模型可以用梁和板面结构建立,忽略像洞、法兰等细节。一旦使用粗略模型找到整体的结构特征,就在应力和挠度必须更精确定义的区域建立精细的网格模型。随着自由度 (节点数乘以每个节点的末知变量数) 的增加,精确度快速增加,计算成本呈指数增长。\n图3-2展示了有限元分析应用于货车框架的复杂问题。首先建立用火柴棒 (梁) 表示的货车框架的物理模型,确定挠度并定位高应力区域。一旦找到关键应力区,例如图中所示梁模型的阴影部分,就建立精细的网格模型进一步分析。分析的结果是计算机产生的用应力分布作为轮廓的零件图。通过货车框架应力分析可以预判断裂失效的高发区,\n图3-2 有限元分析设计的实例有针对性地改进设计。\n## 三、系统仿真\n计算机仿真技术是以相似原理、信息技术和控制论为基础,对模型输人一系列值以获得拟定的设计在给定的一组条件下的动态行为。工程模型可以模拟整个系统或某一部分在某些条件下的行为。仿真的目的是探索真实系统各种可能的输出,通过仿真深人了解模型受不同环境约束时的行为。零件建模是通过逻辑规则和符号模型完成的,规则决定了预定义的哪些行为会发生,符号模型计算行为变量的值。系统模型由零部件的独立模型组合而成。正是通过对各零部件模型的布置产生了整个系统,可以研究预测系统的行为。\n## 拓展阅读\n## 优化设计\n优化技术是一种用数学方法求解各种实际问题优化解的应用技术。优化的目的是在原有结果基础上，通过优化技术和算法的应用,力求在所考虑的关联范围内找到最佳结果。求解过程中,选定的基本参数为变量,对变量取值的限制为约束,表示可行方案衡量标准的函数为目标函数。数学上,最优化指的是多变量函数在满足一些等式、不等式约束下求得的最大（小）值。一般的最优化问题是指函数优化问题或组合优化问题。\n最优化是设计过程的固有属性。关于优化的数学理论已得到高度发展,并且应用到设计函数可以表达为数学公式的设计中。数学方法的适用性通常取决于是否存在连续可调的目标函数。当目标函数无法用微分方程表示时,可用计算机辅助计算来进行优化。\n像航天器、动车组、飞机等庞大、复杂的工程系统,由于其复杂性、多约束性、非线性、不同属性、不确定性和建模困难,很难用传统的优化方法来解决系统设计的优化问题。CAE与基于计算机优化算法的仿真工具相结合创建了 CAE 设计工具,用系统化的设计搜索方法取代了传统的试错法。该方法将设计者的能力从运用有限元分析来量化详细设计扩展到了如何改进设计以更好地实现关键性能指标。\n绝大多数有限元软件包都提供优化功能,这种优化过程将设计仿真、优化和设计灵敏度分析融合一个综合设计环境。用户输入初步数据并规定可接受的设计变量和所要求的约束。优化算法生成连续模型及网格重建过程,直到最后收玫于最优设计。例如,涡轮盘的结构优化设计使其重量减少了 $12 \\%$，应力减少了 $35 \\%$。需要注意的是,这不是数学意义上的最优,而是目标函数改善的一组可接受的设计变量。\n## 设计 \\& 操作\n自行选择废弃物处理、房屋装修或校园改造某一工程系统设计中的 $2 \\sim 3$ 个关键零部件,采用 CAD软件进行计算机三维建模,并采用有限元分析进行仿真和优化。\n## 第 3 节 快速成型与测试\n## 学习目标\n理解并掌担快連成型建谟方法。\n三维打印快速成型技术是近年来快速发展的一种增材制造技术。试想一下,如何用它来制作工程设计模型或验证原型?\n实体设计阶段确定了产品架构、零件配置、特征尺寸和公差,并对质量起决定性作用的几个零件或模块进行了参数设计。使用面向 $\\mathrm{X}$ 的设计方法对材料和生产工艺进行了审慎的选择决策。面向质量和鲁棒性的设计在重要参数的确定中得到了应用。为了确保工程系统能够正常工作并实现预期功能,需要制备物理原型进行测试和失效试验。\n用于测试和验证的原型数量需要根据产品开发成本和开发周期进行权衡决定。原型可以用来检测产品，但它们耗费大量成本和时间。虽然计算机仿真模型既便宜又快捷,但仍有许多通过仔细规划的原型测试和极端条件下的全尺寸测试是不能取消的。\n计算机模型唯一不能取代物理模型的地方是在概念设计的初级阶段。为了对该阶段的设计目标进行决策，需要使用普通结构材料实际制作一个粗略的快速物理模型并进行必要的测试。手工制作模型是理解和改进概念开发的最佳方法,通过该方法设计人员可以制作出很多简单的模型。\n## 一、制作原型\n设计团队需要自己动手制作实物模型来进行概念验证。通常，手工制作的概念原型可以获得出色的视觉效果,有魅力的实物模型对一些顾客仍极具吸引力。用于实体设计原型测试的模型通常在模型加工车间进行制作,一个小型的模型加工车间通常配有专业的工艺匠人、数控机床和其他精密加工设备。为了提高效率,要使用与数控机床交互性良好的 CAD软件,并对车间工作人员进行培训。用数控机床加工模型的大部分时间消耗在工艺规划和数控编程上,而不是在金属切削上。技术的发展大大缩减了模型加工时间,但是在加工简单几何体方面,数控加工面临着快速成型技术带来的竞争压力。\n详细设计的原型和预制造原型都是在加工车间用生产成品的材料和工艺进行制作的。\n## 二、快速成型\n快速成型是直接利用 CAD模型制作原型的技术，制作时间比采用机加工或铸造工艺短很多。快速成型经常用于制作概念验证原型,在实体设计阶段大量使用。最早的快速成型应用在制作外观模型上;当尺寸精度可以控制后,还用于与装配相关的匹配问题;此外,快速成型模型也常用于验证运动学功能,但其强度不足以用于高强度问题的验证。采用快速成型技术制作模型的过程如下。\n- 创建 CAD模型。任何快速成型工艺都始于三维 CAD模型,三维模型也可以视为零件的一个可视原型。快速成型方法要求模型必须是封闭的形体。- 用CAD软件将模型文件格式转换为STL格式。在STL 格式中,零件表面通过曲面细分被转换成非常小的三角面,这些三角面组合形成的网格可以近似零件表面。- 将STL 文件切割成薄图层。将STL文件传送给快速成型设备,控制软件将文件切割成许多薄图层。这个步骤是必需的,因为大多数快速成型方法是一层一层构建实物模型的。与数控加工相比,快速成型技术节省了工序设计和编程的时间。- 制作原型。一旦完成薄图层切片,快速成型设备就开始制作零件的模型,这期间不需要人为操作。- 后处理。所有从快速成型设备上取下的模型都需要后处理,包括清洗、除去所有的支撑结构、通过表面精饰除去锐边。后处理方式取决于快速成型对象使用的材料,此外,可能还需要进行固化、烧结、聚合物渗透等工艺以提高模型强度。\n快速成型模型的加工时间可能需要 8 24小时。与数控加工相比,快速成型从详细图样到获得原型所需时间短了许多。快速成型可以一次性加工非常复杂的形体,这些模型通常是由塑料制成的。\n## 三、测试\n产品开发过程中使用的一系列原型都需要进行相关测试,以验证产品开发和工程系统的设计决策。测试有两个主要目的：(1)确定设计是否满足任务书的规格要求;（2测试时按计划获得失效状态。大多数材料测试的最后状态都要达到失效点。子系统和产品测试同样也要过载测试直到失效。采用这种方法，可以获得真实失效模式并深人探究工程设计的弱点。失效测试通常采用加速试验,测试级别按一定的量不断提高直到失效点出现。\n当有两个或更多参数 ( 如应力、温度、加载速率 ) 需要测试时,需要制定测试计划以一种经济的方式将这些因素联合起来同时进行测试。统计学为人们提供了开展试验设计的工具。市场可以验证消费品的可接受性。但对很多其他类型的工程产品而言,则需要进行一系列规定的验收测试,例如军用设备和系统需要按照合同规定完成具体的测试。\n## 设计 \\& 操作\n采用简易材料制作或快速成型方法制备废弃物处理、房屋装修或校园改造工程系统设计中的 2 3 个关键零部件的模型。分析理解不同工程模型的特点和作用。\n## 综合实践\n1. 用 CAD软件绘制你所在小组设计的废弃物处理工程系统的系统模型,并探究系统优化的方向。2. 采用 CAD软件建构一个桥梁模型,运用有限元分析法分析桥梁的静态稳定性和振动稳定性;采用纸板、木条制作或三维打印制备一个桥梁模型,并测试桥梁模型的承重能力。\n## 本章小结\n工程设计常用的模型有两种: 物理模型和符号模型。计算机辅助工程软件的发展实现了物理模型和符号模型的数字化与程序化,不仅简化了许多工程设计和分析任务,还极大地提高了工程设计能力。同时,计算机建模与快速成型等制备加工技术的融合提高了工程建模水平，使得工程设计的快速、多次迭代成为现实。\n## 本章学习评价表\n| 实践项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| $\\begin{array}{c}\\text { 物理模型 } \\\\ \\text { 加工 }\\end{array}$ | $\\begin{array}{l}\\text { 建模材料的适用性、可加工性、环保性,模型的 } \\\\ \\text { 外形、色彩与比例 }\\end{array}$ | | | |\n| 计算机建模 | $\\begin{array}{l}\\text { 零部件几何特征齐全,尺寸标注规范,层次结构 } \\\\ \\text { 合理 }\\end{array}$ | | | |\n| 有限元仿真 | $\\begin{array}{l}\\text { 网格选择的合理性,仿真结果显示的准确性、可 } \\\\ \\text { 读性 }\\end{array}$ | | | |\n等级标准: $\\mathrm{A}$ —优秀,B—一良好,$\\mathrm{C}$ —合格,D—一待改进\n## 第四章工程决策与管理\n工程设计的所有阶段都需要对备选方案进行评价和决策。工程管理综合应用工程技术、管理科学和社会科学等的理论与方法,为工程设计提供决策依据,以达到降低成本、提高质量和效益的目的。工程设计经常表现为一系列在信息不充分的条件下进行决策、管理的创造性活动。本章介绍了基本的决策模型和相关决策方法,以及时间进度管理的两种常用方法,讨论了全面质量管理和生命周期成本的概念,设计了工程项目的规划、管理与评估体验以强化学生的技术意识和工程思维。\n## 第 1 节 决策与评价\n第 2 节 时间进度管理\n第 3 节 全面质量管理\n第 4 节 生命周期成本管理\n## 第 1 节 决策与评价\n## 学习目标\n1. 了解决策模型的基本要素和类型。2. 初步学会用决策矩阵法进行评价和决策。\n工程设计过程的每个阶段都会产生一系列备选方案,需要从中选择最能满足需求的方案以进行下一步设计工作。因此,我们需要学习决策模型,选择决策策略,通过一致性评价获得最优设计方案。\n设计概念的产生和选择是一系列思维发散和思维收敛的过程。设计团队常常通过概念组合和概念改造的方式生成新概念,并进行新概念的循环选择,直至留下符合评价标准的一小组概念。而评价标准是在识别客户需求、进行质量功能配置等系统化问题定义过程中获得的。对备选方案的物理行为进行建模、仿真和测试是做好工程决策的前提条件。对备选方案做选择时，仅仅有性能分析是不够的。在概念设计阶段就需要把一些影响结果的其他因素考虑在决策过程中，例如成本预算、法规变化、市场趋势、社会影响等。\n任何阶段都需要评价和决策,否则就会对设计方案的优劣一无所知。例如,图2-6所示的桥梁概念对不同的地域环境有不同的适用性,需要根据具体的施工环境进行评价和决策。决策需要面对选项,预测每个选项对结果的影响,按照一组标准对备选方案进行评价,实施有效和一致的选择过程。不同阶段的区别在于决策需要的信息量、模型的细节和精确度、备选方案的细节不同。随着设计过程的推进,设计细节的数量快速增加。本节聚焦决策策略的确定,产生基于决策标准评估备选方案的模型；通过评估将备选方案减少至一个或几个最佳方案。使用这些方法,能够从一组备选方案中选定一个进人下一阶段的设计工作。\n## 一、决策模型\n做决策要以已有的事实为基础,必须仔细谌酌事实以提炼出真正的含义: 知识。瞄准问题进行正确提问是十分重要的,要避免错误的提问,要防止对不利结果的选择性审查。缺少知识时必须寻求建议。经验很重要,但它不必是你自己的。决策过程最后、最重要的要素是判断。好的判断是一个人最基本的思维过程和道德标准的综合,是一种很高的能力。由于大多数评价情况处于灰色地带,不是纯黑的或纯白的,因此一个好的判断要能够清晰地理解情况的现实性。通常,一个决策会导致一个行为,而行为的轻重缓急常常分属以下四种情形：应该的、实际的、必需的、愿望的。\n决策过程通常按照下述步骤顺序进行：(1)确定决策目标;(2)根据重要性对目标进行分类;(3)提出备选行为;(4)根据目标评估备选行为;(5)选择最有可能实现所有目标的备选行为形成意向决策;(6)探究意向决策在末来可能出现的不利结果;(7)采取其他行为阻止不利结果的产生,并确信所采取的行为能够实施,据此控制最终决策的效果。\n决策模型包括以下六个基本要素。\n(1) 备选行为,标识为 $a_{1},a_{2},\\cdots,a_{n}$。例如,设计如图 4-1 所示汽车挡泥板时,设计者会考虑钢材 $\\left(a_{1}\\right)$、铝材 $\\left(a_{2}\\right)$、玻璃钢 $\\left(a_{3}\\right)$。\n(2) 自然状态,它是决策模型的环境。通常,这些条件是不受设计者控制的。例如,如果设计的挡泥板是抗盐蚀的,那么这种自然状态表示为不含盐 $\\left(\\theta_{1}\\right)$、低盐度 $\\left(\\theta_{2}\\right)$。\n(3) 输出,是一个行为和一个自然状态结合的结果。\n(4) 目标,是设计者想要达到的目的。\n( 5 ) 效用,是设计者对每个输出满意的程度。\n( 6) 知识状态,是能够与自然状态相吻合的确定程度,用概率表示。\n根据知识状态，决策模型可以分为四类。\n图 4-1 汽车挡泥板实例\n- 确定决策。每个行为都会引起一个概率为 1 的已知结果。- 不确定决策。每个自然状态都有一个确定的发生概率。- 风险决策。每个行为都可能会产生两个或者两个以上的结果,结果发生的概率是末知的。- 冲突决策。自然状态被竞争者采取的行为改变,竞争者试图使目标函数最大化。这种类型的决策理论通常称为博弈论。\n在确定决策中,决策者拥有评估需要的所有信息,同时他们拥有在不同条件下必须做出决策的信息。此时,决策者仅仅需要认识清楚决策发生的情形，查验所有可能选择的结果。这里的挑战是所需信息的可得性。\n## 例 4.1\n确定决策\n为了降低汽车挡泥板遭受路面盐的腐蚀作用,要选择最好的材料,在此为组合情况构建一个效用表格。可能的自然状态是路面条件 $\\theta_{1}$ : 无盐;$\\theta_{2}$ : 微盐;$\\theta_{3}$ : 高浓度盐。效用可以是一个广义的增益或者损益，所有的因素（如材料成本、制造成本、耐蚀性等）都已经转化到某个统一的度量。表4-1 所示为材料选择决策损益表。注意,也可以选择增益来做效用表,此时该表称为收益矩阵。决策者只需要查看表中列的数值就可以做出正确的选择。检查表4-1,可以得到结论: 没有盐时,钢材是最好的材料 ( 损益最低);盐浓度适中时，铝材是最好的;盐浓度比较高时，玻璃钢是最好的。\n## 表4-1 材料选择决策损益表\n| 备选行为 | $\\theta_{1}$ | $\\theta_{2}$ | $\\theta_{3}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $a_{1}:$ 钢材 | 1 | 4 | 10 |\n| $a_{2}$ : 铝材 | 3 | 2 | 4 |\n| $a_{3}$ : 玻璃钢 | 5 | 4 | 3 |\n对不确定决策来说,每个自然状态出现的概率必须是可以估算的。只有这样才能确定每个备选项预期值的大小。\n例 4.2\n自然状态发生的概率 $P_{i}$ 评估如下:\n| 自然状态 | $\\theta_{1}$ | $\\theta_{2}$ | $\\theta_{3}$ |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 发生概率 | 0.1 | 0.5 | 0.4 |\n对于表4-1中的三种材料来说,预期的损益值如下:\n钢材: $E\\left(a_{1}\\right)=0.1 \\times 1+0.5 \\times 4+0.4 \\times 10=6.1$\n铝材: $E\\left(a_{2}\\right)=0.1 \\times 3+0.5 \\times 2+0.4 \\times 4=2.9$\n玻璃钢: $E\\left(a_{3}\\right)=0.1 \\times 5+0.5 \\times 4+0.4 \\times 3=3.7$\n因此，应选择铝材来制造汽车的挡沘板，因为它是所有效用损益中数值最小的。风险决策假设的是自然状态发生的概率都是末知的。这时可建构一个用效用表达的基于不同决策规则的结果矩阵。例 4.3 和例 4.4 分别展示了最小化和最大化决策规则。\n## 例 4.3\n最小化决策规则\n最小化决策规则是选择能使最小回报率增大的选项。处理效用损益时应该选择能使最大损益最小化的选项。参见表 $4-1$,得到每个选项的最大损益为\n钢材 : $\\theta_{3}=10$;铝材 : $\\theta_{2}=4;$ 玻璃钢 : $\\theta_{1}=5$\n因此,最小化决策规则要求选择铝材,它是最大损益中最小的,即最好的结果是选择在最糟糕条件下引起最小损失的选项。\n例 4.4\n最大化决策规则\n与最小化决策规则相反的情况是最大化决策规则,这个规则要求选择能使最大价值最大化的选项。这是一个乐观的方法,它假设的是所有结果中最好的结果。对损益表4-1来说,将从最小损益中进行选择。因为\n钢材: $\\theta_{1}=1$;铝材: $\\theta_{2}=2$;玻璃钢: $\\theta_{3}=3$\n所以基于最大化决策规则的选择是钢材，它拥有最好结果中最小的损益。\n应用最小化决策规则意味着决策者是悲观主义者。与此相反，应用最大化决策规则的决策者是乐观主义者。没有一个决策规则是完美的。消极的人过于谨慎,而积极的人又过于大胆,因此人们想要一个介于两者之间的决策规则。组合规则是通过应用乐观指数 $\\alpha$ 将两者合并得到的,决策者可以衡量组合规则中悲观元素与乐观元素的相对值。\n将组合决策规则的乐观指数定为 0.3,建立表4-2。在“乐观” 的列中填入每个选项的最小损益,在“悲观” 的列中填入每个选项的最大损益,然后让每个数值乘以 $\\alpha$ 或 $1-\\alpha$ 后再相加,获得如表 4-2 中的“组合损益”。快速查表，铝材又一次被选中作为汽车挡泥板的材料。\n## 表4-2 组合决策损益估算表 $(\\alpha=0.3)$\n| 备选行为 | 乐观 | 悲观 | 组合损益 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 钢材 | $0.3 \\times 1$ | $0.7 \\times 10$ | 7.3 |\n| 铝材 | $0.3 \\times 2$ | $0.7 \\times 4$ | 3.4 |\n| 玻璃钢 | $0.3 \\times 3$ | $0.7 \\times 5$ | 4.4 |\n条件不同决策自然也不同。表4-1表明,存在一种自然状态,可以根据最佳结果来合理使用每一种材料。由于汽车使用的自然状态不同，决策者必须确定选择挡泥板材料的策略。上述几个例子展示的不同决策规则包含了决策者对不确定性和风险的考虑。\n## 拓展阅读\n## 决策树\n决策树是一种在不确定条件下支持决策的图某电子公司项目研发的决策树。在现有的研究形化和数学化方法。当必须连续做出一系列决基础上,项目负责人预测,历时两年、耗资 4.5 策、并且每个结果的概率是已知的或可估时,决百万元的新产品将上市。\n策树结构是一种常用的技术方法。图4-2所示为\n图4-2 某电子公司项目研发的决策树\n## 二、评价过程\n决策是根据每个可选方案的结果确定方案的过程。评价是根据一些标准评估备选方案的过程。通过比较评分或排名,从而做出最优决策。\n绝对比较是把设计方案直接与诸如工程设计任务书或者设计法规这些固定且已知的需求进行比较。例如,检查卫星设计备选方案里的重量是否在设计任务书规定的界限内就是绝对比较的一个例子。相对比较是在不同方案之间基于一定标准进行的相互比较。例如,如果卫星的最优设计是重量最轻的,那么设计团队就需要估算各备选方案里的重量。按重量衡量的最合适的备选方案是估算结果最轻的方案,这是相对比较。\n如果备选方案的某些方面不符合选择要求,那么针对这样的方案进行评价是没有意义的。开始评价前,首先对方案进行一系列的绝对比较。例如,基于功能可行性判断的评价、基于技术准备的评价、基于工程特性约束阈值水平的评价。初步监选是设计团队就每个备选方案的可行性进行整体评价,结果分为: (1)不可行;(2)有条件可行;(3)可行。这些判断的可靠性强烈地取决于设计团队的专业知识。\n## 三、决策矩阵法\n决策矩阵法是一个从备选方案中识别出最有竞争性设计方案的有效方法。它针对每条准则把每个备选方案与一个基准方案进行比较,判断本方案是更好、更糟、还是一样。备选方案相对比较的选择矩阵是由团队创建的,通常需要经过多轮迭代考察和凝练才能完成。\n## 拓展阅读\n## 决策矩阵法选择概念 (方案 ) 的步骤\n（1）选择概念评价准则。准则选择由质量功能配置开始。如果设计概念能够很好地生成,那么准则将基于质量屋列上的工程特性。在形成最终准则清单时,重点考虑每条准则能否区分设计概念间的差异。一条准则可能很重要,但是每个概念都能很好地满足它,那么这条准则将无助于概念的选择,应放在概念选择矩阵外。由于概念设计阶段的信息非常有限,因此应该避免给每条准则加一个权重,但应按优先权递减顺序排列。\n（2）构建决策矩阵。准则作为矩阵的行标题,备选概念作为矩阵的列标题。再强调一次,不同设计概念要在同一准则下进行比较。（3）阐明设计概念。这一步做好了，会使所有团队成员对每个概念都达到一定层次上的共同理解,从而建立起团队对每个概念的所有权。如果团队成员对这些概念有不同程度的理解,那么最终决策可能会被政治协商所左右。团队对概念的讨论往往是一次创造性经历。讨论过程中,常常会涌现新的想法,用来改进概念或者提出全新的概念,应该将结果添加到概念集中。决策矩阵法的一个主要优势是能够帮助团队深入理解如何更好地满足设计需求。\n（4）选择基准概念。第一轮要选择一个概念作为基准概念,作为其他概念与之比较的参考。基准概念的选择非常关键。一个糟糕的基准会使所有概念都是正面的,对决策造成不必要的延迟。作为基准概念的列将会相应地标出基准数据。可能的话,可以选择市场上的标杆产品。\n( 5 ）完成矩阵单元。每个概念都逐个与基准概念进行比较。每次比较,都问同样的问题,这个概念相对基准来说是优 $(+)$、糟糕 $(-)$、还是等效 $(\\mathrm{S})$,然后把相应的符号填入矩阵的对应单元中。在填写每个单元时,应该进行简洁的、富有建设性的讨论。发散性思维能够帮助团队对设计问题进行深入思考。长时间的讨论通常是由于信息不充分，应及时安排成员来提供所需信息。(6) 评价分级。一旦完成比较矩阵,对每个概念来说,+、一的总和就确定了。对这些评分不用太过定量。在没有进一步检查之前,对于是否要抛弃一个负值较多的概念,一定要谨慎小心。概念中有积极意义的特性也许只是一个能被其他概念应用的“胚胎”。对于总分比较高的概念,要确定它们的优势和它们的劣势。如果对于某条准则,很多概念都得到了同样的分数,就需要检查一下,看看准则是否描述清楚了,或者各个概念是否被一致地评价了。如果这条准则确实很重要,就值得花时间来生成更好的概念,或者使准则更加清晰。\n(7) 建立新基准并返回矩阵。通常选择在第一轮评价中分数最高的概念作为新的基准,重新比较并填写矩阵。第二轮比较中,要消除那些得分较低的概念。本轮比较的主要目的不是为了核实第一轮选择的有效性,而是通过深入领悟来激发进一步的创造性。运用不同的基准会给每一次比较提供不同的看法,有助于澄清不同概念之间的相对优势和劣势。\n(8) 检查已选概念的改进机会。一旦选定最好概念后，就要考虑比基准差的每一条准则。通过不断对劣势要素提出问题,新的手段就会出现,负分会变成正分。问题的答案通常会改进某些设计并得到一个最优的设计概念。\n在应用决策矩阵法时，很多人没有意识到：创建矩阵所得到的评价分数的重要性弱于团队讨论对问题和概念（方案 ) 的深人理解。创建矩阵图是集中的团队活动,在这个过程中常常会产生改进的概念 (方案 )。\n加权决策矩阵法是通过对带有加权系数的设计准则进行排序、对每个概念 (方案 ) 满足该设计准则的程度进行评分来实现竞争性的评价。要完成这些工作,需要把根据不同设计准则获得的一系列权重数值转换成具有一致性的权重。在表达满足设计准则程度的各种方法中,最简单的是点标度法。如表4-3所示，5 点法通常在准则知识不够详细时应用,11 点法主要在信息比较完善时应用。\n## 表4-3 设计方案评价的点标度法\n| 11点标度 | 说明 | 5 点标度 | 说明 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 0 | 完全无用的方案 | . | - |\n| 1 | 非常不充分的方案 | 0 | 不㞩匀 |\n| 2 | 弱方案 | . | 7 |\n| 3 | 差方案 | 1 | 弱 |\n| 4 | 可以容忍的方案 | . | - |\n| 5 | 满意的方案 | 2 | 唡是 |\n| 6 | 较少缺点的好方案 | | |\n| 7 | 好方案 | 3 | 好 |\n| 8 | 非常好的方案 | | |\n| 9 | 优秀 (超出需求) | . | . |\n| 10 | 理想方案 | 4 | 艻 |\n确定准则的加权系数是一个不太准确的过程。直观地讲,一组有效的加权系数的和应等于 1。确定加权系数可以采用系统化方法,其中的三种方法如下。\n-直接分配。团队根据准则的重要性把100分分配给不同的准则,用每个准则的分数除以 100 得到标准化的加权系数。这种方法主要适用于有经验的设计团队。\n- 目标树。加权系数可以通过目标树来确定。只有在同一层次进行比较时,才能做出关于优先级的好决策,例如苹果只能与苹果比较,橘子只能与橘子比较。这个方法也依赖于对重要设计标准的一些经验。- 层次分析法。层次分析法的选择准则是多目标的、具有自然的层次结构或者定性和定量的估量。它是通过计算矩阵的主特征向量来获得合理的加权系数,便于进行一致的成对比较,是一种确定加权系数随机性最小、计算最省时的方法。\n例 4.6\n如图4-3所示的大型起重机吊钧,在多个行业中被广泛使用。例如,钢厂用来吊装传送熔融钢液包,装配车间用来吊装传送大型零部件，以及野外设备吊装等。设计提出的工艺概念有三个: 用火秋切切割钢板和焻接制造、用火焰切割钢板和铆接制造、整体铸钢吊钩。\n第一步是提出概念评估依据的设计准则,这类信息通常来源于设计任务书。设计准则包括以下六项: 材料成本、制造成本、生产周期、耐久性、可靠性和可维修性。\n图4-3 起重机吊钩实例第二步是确定每个设计准则的加权系数。首先构建层次目标树 ( 见图4-4 ),然后基于工程判断直接分配加权系数。使用目标树进行加权系数分配的好处是该问题可以分为两层级。每层中每个项目的权重之和必须是 1。在第一层中,给定成本的权重是 0.6,服役质量的权重则是 0.4。在下一层中,与同时确定六个设计准则的加权系数相比较,确定材料成本、制造成本和可维修性三者间的权重更容易。为了获得下层的加权系数,需要乘以上层目标的权重,因此,材料成本的加权系数为 $0.3 \\times 0.6 \\times 1.0=0.18$\n起重机吊钧的加权决策矩阵见表 4-4,加权系数由图4-4确定。每个概念方案对每个准则的评分采用表4-3的11点法。表4-4所描述的分数建立在团队对工艺设计的适应性评价基础上。每个概念对应准则的等级分由评价得分乘以相应的加权系数得到。对于焊接钢板的材料成本来说,等级分是 $0.18 \\times 8=1.44$,概念的总分是评价列各等级分之和。加权决策矩阵显示,最好的设计概念是铆接钢板的起重机吊钩。\n## 表4-4 起重机吊钩的加权决策矩阵\n| 设计准则 | 权重 | 单位 | 焊接钢板 | | | 铆接钢板 | | | 整体铸钢 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | | 量级 | 评价 | 等级分 | 量级 | 评价 | 等级分 | 量级 | 评价 | 等级分 |\n| 材料成本 | 0.18 | 元/公斤 | 30 | 8 | 1.44 | 30 | 8 | 1.44 | 25 | 9 | 1.62 |\n| 制造成本 | 0.30 | 元 | 500 | 7 | 2.10 | 400 | 9 | 2.70 | 600 | 4 | 1.20 |\n| 可维修性 | 0.12 | + | 好 | 7 | 0.84 | 优秀 | 9 | 1.08 | 适当 | 5 | 0.60 |\n| 耐久性 | 0.24 | + | 高 | 8 | 1.92 | 高 | 8 | 1.92 | 好 | 6 | 1.44 |\n| 可靠性 | 0.12 | + | 好 | 7 | 0.84 | 优秀 | 9 | 1.08 | 适当 | 5 | 0.60 |\n| 生产周期 | 0.04 | 小时 | 40 | 7 | $\\begin{array}{l}0.28 \\\\ 7.42\\end{array}$ | 25 | 9 | $\\begin{array}{c}0.36 \\\\ 8.58\\end{array}$ | 60 | 5 | $\\begin{array}{l}0.20 \\\\ 5.66\\end{array}$ |\n比较备选概念最简单的步骤是对每个概念进行等级分计算与求和,总分最大的概念为胜者。应用决策矩阵法时需要仔细检查构成等级分的各个因素,看看哪些因素对结果有影响，这会为末来的设计指明研究方向。注意,决策矩阵的结果在很大程度上取决于准则的选定,要避免把评定等级绝对化。\n## 设计 \\& 操作\n1. 以小组为单位,构建电热水器、洗衣机等某一家电产品设计的目标树,并讨论确定不同设计准则的加权系数。2. 针对便携式発子设计的材料与加工工艺,运用决策矩阵法选出最佳方案。\n## 第 2 节 时间进度管理\n## 学习目标\n初步掌握甘特图、关键路径法时间进度管理方法。\n“时间就是金钱” 是一句古老的商业格言。在激烈的市场竞争中,不再仅仅是大吃小,还有快吃慢。一个企业要保持市场竞争力,必须在尽可能短的时间内,将满足用户需求的高性价比产品投入市场。你知道有哪些方法和工具可以辅助工程项目的时间进度管理吗?\n工程规划首先要确定一个项目的主要内容,明确各项内容的完成次序。时间进度安排即是对规划内容制定具体的工作日程安排。如今,使用计算机来处理工程项目的大量信息已司空见惯。然而,在各种规模的工程项目中,下列简单规划和进度安排方法仍然适用。\n## 一、工作分解结构\n工作分解结构是将整个项目细分成便于管理的工作单元以确保整个工作内容容易理解的一种方法。如表4-5 所示是某小家电设计的工作分解结构,列出了每个设计阶段需要完成的工作任务。工作分解最好的方式是用可提交的成果来表示这些工作任务。这是因为在项目开始时目标比活动更容易被准确预测，同时,目标驱动还可以为工程师充分发挥聪明才智提供更大的施展空间。\n制定工作分解结构分为三个阶段: (1)项目总体目标;(2)项目设计阶段;(3)每个设计阶段的预期成果。对于大型复杂项目,工作分解可以细至两个或两个以上的层次。当采取详细的分解层次时,会产生一份厚的报告,通常用叙述性的段落来描述工作任务。完成每项任务的时间通常用“人-周” 来表示,例如两个人工作两周的时间是 4 人. 周。常用的项目进度规划和管理工具有甘特图和关键路径法。\n## 表4-5 某小家电设计的工作分解结构\n小家电开发过程\n时间/（人・周 )\n1.1 产品需求\n| 1.1 .1 确定客户需求（市场调查） | 4 |\n| :--- | :--- | :--- |\n1.1 .2 进行标杆分析 $\\quad 2$\n$\\begin{array}{lll}1.1 .3 & \\text { 建立和审批产品设计任务 } & 2\\end{array}$\n1.2 概念生成\n1.2 .1 提出备选概念\n8\n1.2.2 选择最适合的概念\n1.3 实体设计\n| 1.3 .1 | 确定产品架构 | 2 |\n| :--- | :--- | :--- |\n$\\begin{array}{llr}1.3 .2 & \\text { 确定部件配置 } & 5\\end{array}$\n1.3 .3 材料选择、可制造性和可装配性设计 $\\quad 2$\n1.3.4 质量关键点鲁棒设计 $\\quad 4$\n1.3 .5 可靠性与失效分析 $\\quad 2$\n1.4 详细设计\n1.4.1 子系统整体检查，公差分析设定 $\\quad 4$\n1.4.2 完成详细图样和材料清单 $\\quad 6$\n1.4 .3 原型测试结果 $\\quad 8$\n| 1.4 .4 | 设计完善 | 4 |\n| :--- | :--- | :--- |\n全部时间 (如果按顺序完成） $\\quad 55$\n## 二、甘特图\n甘特图是最简单和使用最广泛的进度安排工具之一。将需要完成的任务按顺序在垂直轴上列出,水平方向的横条左端代表任务计划开始的时间，右端代表预期完成的时间。预计的完成时间是由开发团队凭借集体经验确定的。像建筑业、制造业等领域,可通过手册、计划表以及成本估算软件等来确定有关数据。\n例如,某项目为在现有壳体内部安装一个新的热交换器原型并测试性能。如图4-5 所示,该项目的甘特图表明设计沿着两条路径进行：(1)从壳体中移出内部材料并安装新的管路;(2)安装线路和器件。需要说明的是,从图4-5无法清晰了解某项任务的延期会对后续活动和工程总体产生哪些影响。\n图 4-5 热交换器原型安装并测试的甘特图\n甘特图的另一个缺点是不易确定后续任务与先前任务的关系。对于图 4-5 所示的项目,一个任务对另外一个任务的依赖性可以通过如图4-6所示的网络逻辑图表示。图 4-6虽然清楚地表明了各个任务间的优先次序，但没有表明甘特图所显示出的时间对应关系。\n图 4-6 热交换器原型安装并测试的网络逻辑图\n## 三、关键路径法\n关键路径法是带箭头的网络逻辑图中的一种方法。重点放在确定项目计划从开始到结束的最长路径上,放在潜在瓶颈上,它决定了项目的总耗时间。主要定义和制作规则如下。\n- 活动是用来完成项目某一部分的耗时的工作。活动用带箭头的线段表示,箭头指向项目完成的进程方向。- 事件是一项活动的结束点也是另一项活动的起点,是工作完成的节点。关键路径图中的每一项事件都被两个活动分开。但假定事件没有消耗时间，用圆圈代表事件。\n构建网络图的几点逻辑要求如下。\n（1）上一个事件没有响应,下一个活动就不能开始。图 $\\stackrel{A}{\\longrightarrow} \\stackrel{B}{\\longrightarrow}$ 表示 $\\mathrm{A}$ 没有结束前 $\\mathrm{B}$ 不能开始。同理,图 $\\longrightarrow$ 束前,D和 $\\mathrm{E}$ 不能开始。\n(2) 事件前的每一个活动都完成后,它才能进行。图 $\\underset{G}{F} \\stackrel{\\mathrm{H}}{\\longrightarrow}$ 表示 $\\mathrm{F}$ 和 $\\mathrm{G}$ 必须在 $\\mathrm{H}$ 开始之前完成。\n(3) 即使两个事件没有通过活动直接联系在一起,有时一个事件也依赖于另一个先于它的事件。关键路径图中,引入虚拟活动的概念来表示它们之间的联系,用 $\\cdots$ 表示。虚拟活动不需要时间及成\n本，如图\n所示,A必须在 $\\mathrm{B}$ 和 C之前\n完成,$\\mathrm{D}$ 之前只需完成 $\\mathrm{B}$ 而与 $\\mathrm{C}$ 没有关系,$\\mathrm{B}$ 和 $\\mathrm{C}$ 必须在 $\\mathrm{E}$ 之前完成,$D$ 和 $E$ 必须在 $F$ 之前完成。\n要找到最长的关键路径,还需要确定一些额外的参数: 活动时间 (D)、最早开始时间 (ES)、最迟开始时间 (LS)、最早结束时间 $(E F=E S+D)$、最迟结束时间 $(L F=L S+D)$、总时差 $(T F=L S-$ $\\mathrm{ES}$ )。如果有多个路径,则计算 $\\mathrm{ES}$ 和 LS 时选择最长的持续时间。关键路径上的活动时差为零。\n热交换器原型安装并测试的网络逻辑图 (图 4-6) 可画成关键路径图 (图 4-7)。活动用大写的英文字母表示,活动时间在线下用周数表示。为了便于用计算机解决,节点处的事件用数字顺序编号。每项活动尾部的节点数字必须大于头部的节点数字。第一个活动的开始时间为项目的开始时间,后续活动的开始时间由前面活动的开始时间加上持续时间确定，具体见表4-6。\n图4-7 热交换器原型测试的关键路径图\n表4-6 根据图 4-7计算的最早开始时间\n| 事件 | 活动 | 最早开始时间 | 备注 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 1 | A、B | 0 | 起始点最早开始时间规定为零 |\n| 2 | C、D、F | 3 | $\\mathrm{ES}_{2}=\\mathrm{ES}_{1}+\\mathrm{D}=0+3=3$ |\n| 3 | E、G | 7 | $\\mathrm{ES}_{3}=\\mathrm{ES}_{2}+\\mathrm{D}=7$ |\n| 4 | $\\mathrm{I}$ | 12 | $\\mathrm{ES}_{4}=\\mathrm{ES}_{3}+\\mathrm{D}=12$ |\n| 5 | $\\mathrm{H}$ | 13 | $\\mathrm{ES}_{5}=\\mathrm{ES}_{3}+6=13$ |\n| 6 | $\\mathrm{~J}$ | 16 | $\\mathrm{ES}_{6}=\\mathrm{ES}_{5}+3=16$ |\n| 8 | $\\mathrm{~K}$ | 18 | |\n| 8 | - | 20 | |\n表4-7 根据图4-7计算的最迟开始时间\n| 事件 | 活动 | 最迟开始时间 | 事件 | 活动 | 最迟开始时间 |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| 8 | - | 20 | $5-2$ | F | 10 |\n| $8-7$ | K | 18 | $4-3$ | E | 8 |\n| $7-6$ | J | 16 | $4-2$ | C | |\n| $6-5$ | H | 13 | $4-1$ | B | 10 |\n| $6-4$ | I | 13 | $3-2$ | D | 9 |\n| $5-3$ | G | 7 | $2-1$ | A | 3 |\n最迟开始时间采用逆推法计算。从网络图终端向始端计算,即完成时间减去持续时间。计算结果在表4-7 中列出,对于计算最迟开始时间,从同一个事件开始的每一项活动可能有不同的最迟开始时间,而从同一事件开始的所有活动都有同样的最早开始时间。\n表4-8列出了总结结果,总时差是由最迟开始时间和最早开始时间的差值确定的。总时差是在不影响项目最后完成期限的前提下，活动可以延期的最长时间。当总时差为零时，意味着该活动为关键路径。表 4-8 中的关键路径活动为 $\\mathrm{A}-\\mathrm{D}-\\mathrm{G}-\\mathrm{H}-\\mathrm{J}-\\mathrm{K}$。\n## 表4-8 热交换器原型安装并测试项目时间管理计划参数\n| 活动 | 活动内容 | D/周 | ES | LS | TF | 活动 | 活动内容 | D/周 | ES | LS | TF |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| A | 清除内部器件 | 3 | 0 | 0 | 0 | G | 安装新管路 | 6 | 7 | 7 | 0 |\n| B | 安装外部接线 | 4 | 0 | 9 | 9 | H | 泄漏测试 | 3 | 13 | 13 | 0 |\n| C | 安装内部接线 | 3 | 3 | 10 | 7 | I | 标定热电偶 | 3 | 12 | 13 | 1 |\n| D | 制造支撑部件 | 4 | 3 | 3 | 0 | $\\mathrm{~J}$ | 隔绝 | 2 | 16 | 16 | 0 |\n| E | 安装热电偶 | 5 | 7 | 8 | 1 | $\\mathrm{~K}$ | 带温测试 | 2 | 18 | 18 | 0 |\n| F | 安装加热器 | 5 | 3 | 10 | 7 | | | | | | |\n每项活动的持续时间是最可能完成该项活动所需时间的估计值。所有的持续时间采用相同的单位表达,可以用小时、天或周。持续时间主要是根据类似项目的记录测算的，同时考虑涉及的人员与设备需求、法规限制和技术因素等。\n进行项目时间进度规划时必须识别那些优先等级最高的活动,确保它们准时完成。通过向关键路径要时间、向非关键路径要资源，保证整个项目在最短时间内完成。\n## 设计 \\& 操作\n1. 画出表4-5 所示的小家电设计任务的甘特图。2. 画出你所在小组废弃物处理系统设计项目的时间进度甘特图和关键路径图。\n## 第节全面质量管理\n## 学习目标\n理解全面质量管理的理念，了解质量控制的基本方法。\n20 世纪80年代,许多美国和西欧制造商强烈感受到来自日本的高质量产品的威胁。通过对日本制造商夺取市场份额秘诀的疯狂探寻,调查人员最终发现的只是一个持久的全面质量管理系统,该系统利用简单的统计学工具,强调团队合作,关注消费者的满意度。进入21世纪后,我国政府把质量发展上升为兴国之道、强国之策。思考一下：在工程设计阶段,如何贯彻质量意识?如何实施质量管理?\n质量是一个具有多重含义的概念。从用户角度看，质量是产品满足需求的程度;从产品角度看,质量是精确的、可测量的性能参数;从制造角度看,高质量等同于第一次就将产品做好;在工程设计中,质量是产品满足设计性能需求的程度。事实上，大多数产品缺陷源于产品设计规划阶段,而这其中 $80 \\%$ 的缺陷直到最终产品测试或投人使用后才被检测到。因此，从现场服务得到的信息可以为产品的再设计提供所需的数据。要保证并提高产品质量，就必须对影响质量的各种因素进行全面而系统的管理。\n全面质量管理的一条经验是: 一件产品获得高质量的最佳途径是把质量理念从产品设计之初就贯穿其中，并在整个制造过程中都遵循和贯彻这一理念。一条更进一步的经验是：产品质量的最大敌人是产品性能和制造过程中的可变性。通过鲁棒设计降低产品的可变性和制造过程的可变性，可以使产品性能达到近乎最优的状态。\n## 交流＆讨论\n近年来,有关质量问题的产品召回与安全事故隔三岔五就见诸公众。举例最近发生的质量召回或安全事故案例,讨论质量管理的重要性。重点讨论：质量为什么是设计出来的?高质量必须高成本吗？生命周期不同阶段质量管理的作用和角色是什么?\n## 一、全面质量管理的基本原则\n工程实践中,质量是管理学中的一类广泛的基本原则。如今,工业界广泛接受的全面质量管理的 14 条基本原则如下。\n(1) 树立坚定不移的目标并持之以恒地提高产品和服务的品质。以具有行业竞争优势、能提供就业岗位为目标。\n( 2 ) 采用新经济时代的价值体系。管理者必须在挑战面前保持清醒，必须明确责任并在变革中居于领导地位。\n(3) 停止依靠审查制度来保证质量。将生产优质产品的理念纳人产品设计，并消除流水线上的检测。\n(4) 停止仅仅基于价格对企业进行奖励的惯例。目标应该是使生命周期成本最小化,而不只是购置成本最小化。每个项目应只有一个供应商,创建与供应商忠诚可信的相互关系。\n( 5 ) 不断探究系统中的问题并寻求改进的途径。\n(6) 建立现代职业培训体系。管理者与员工都应当了解统计学。\n( 7 ) 监管的目的应当是帮助工作人员和设备更好地完成工作。为工作人员提供工具和技术，使他们能够为自己工作的技艺感到自豪。\n(8) 消除恐惧,鼓励双向交流,使每个人都能有效工作。\n（9）打破部门之间的障碍。研发、设计、销售、生产等部门必须作为一个团队进行工作。\n(10) 消除对员工使用的量化指标、口号、标语海报。在造成质量和生产率下降的原因中,系统的失误所占比例为 $80 \\% \\sim 85 \\%$,人工原因仅仅占 $15 \\% \\sim 20 \\%$。\n(11) 在工厂中消除作业定额,消除目标管理和数字管理,减少管理者与领导人员。\n（12）消除障碍，加强工作人员对制造工艺的自豪感。\n(13) 建立与时倶进的教育和培训计划,使工作人员了解材料、方法和技术等方面最前沿的发展状况。\n(14) 令公司中的每个人都为完成这一变革而努力,这不仅仅是管理者的责任，更是每个人的责任。\n## 二、质量控制与质量保证\n质量控制是指在工程设计和制造过程中为防止产品出现缺陷、保障产品安全所采取的措施。狭义地讲,质量控制是指在产品抽样或监测产品可变性时所采用的统计学技术。传统意义上的作用是监管原材料的质量、控制制造过程中零件的尺寸、消除生产线上有缺陷的零件以及保证产品的性能表现。随着对更严格的耐受水平、压缩的利润空间、法院对责任法更为严格的解读等因素重视程度的提高，质量控制问题已经变得更加突出。\n质量保证与公司所有的措施有关，这些措施影响消费者对产品质量的满意程度,必须设立充分独立于制造部门的质量部门来保证质量。质量保证的一个重要方面是依靠现有标准对某一组织的质量系统进行审查。目前,使用最普遍的质量管理体系是由国际标准化组织出版的 ISO 9000 及配套标准。在欧盟经商的公司必须遵守ISO 9000。ISO 9001 是最核心的标准,从设计到现场使用的整个流程它都有相应的规定。\n全面质量管理以客户为中心,采用数据驱动的方法解决问题;强调全员参与、持续完善,随着时间推移,很多小的改进最终促成了大进步。产品质量形成于工程设计，保证于制造加工，实现于使用。当每一位员工都对工作负责时,就能够及时发现并纠正出现的差错,制造出满足质量标准的产品,提供高质量的服务,从而实现工程设计对质量的控制意图，稳定持续地进行生产。\n## 拓展阅读\n## 统计学控制图表质量控制\n现代工程设计的首要理念是在产品设计中囊括质量要求,因为生产制造过程中无法弥补设计错误。经过鲁棒设计的产品即使在极端环境下使用也能满足用户需求。统计学控制图表能显示过程的可变性是否处于合理的范围,工艺过程能力指数能反映所选择的公差范围是否易于通过特定的制造工艺完成,在保障质量和鲁棒性方面起着重要作用。注意,产品可变性与制造成本之间存在着某种经济平衡。\n统计学控制图表的使用基于以下观点,即每个制造过程受两种变化源的影响：随机变化和预期变化。随机变化起源于操作过程中的大量不可控因素,这些因素单独来看都不是很重要,它们是可预期但并不可控的变化;预期变化是可以被检测和控制的一种变化,这归因于特殊因素,例如操作者培训欠缺、生产工具破旧等。统计学控制图表是一种重要的用来检测预期变化的质量控制工具。如果一个样本显示了一种非典型行为,那么可以假设它是由某种特殊因素导致的,而且这种因素包含在最可疑因素列表中。统计学控制图表还可以持续识别和评估工艺趋势,用于衡量工艺稳定性。\n## 思考 \\& 展示\n全面质量管理的实施过程是一个质量计划制订与组织实施的过程，按照计划一执行一检查一处理四个阶段管理循环的方式进行。该管理方式各个阶段有哪些活动?任选工程设计的某一因素,分组展示四阶段质量管理过程的活动要点。\n## 第 4 节 生命周期成本管理\n## 学习目标\n体验成本估算，理解生命周期成本的概念。\n工程设计过程中做出的决策决定了产品 $70 \\% \\sim 80 \\%$ 的成本。因此,掌握成本评估的基本知识对得到高性能、低成本的设计至关重要。在竞争日趋激烈的全球市场上,想要保住市场份额,不仅需要工程师掌握成本构成和核算方面的知识,还需要了解如何应用新技术降低成本。\n任何工程产品，其成本增加都始于概念设计阶段，贯穿于实体设计和详细设计过程。只有工程师清楚地了解成本,才能更好地进行工程设计,在功能等同的可选方案中,低成本的设计通常会在自由市场环境下取得成功。\n成本评估通常用于以下几个方面: (1)为确定产品售价、产品报价、维修报价等提供必要的参考信息;(2)为产品制造确定最经济的材料和工艺;(3)为成本削减计划奠定基础;(4)为控制成本的产品性能确定标准;(5)为新产品的盈利估算提供输人信息。\n成本评估是一项十分细致的活动。虽然成本评估需要遵循特定组织特有的高度专业化和标准化的程序,但是下述有关成本的概念仍具有通用性。\n## 一、生产成本构成\n工程产品的成本构成有多种分类方法,例有直接成本和间接成本之分、固定成本和可变成本之分、产品成本和期间成本之分等。工程产品的直接成本是与特定产品单元的加工直接相关的成本。例如原料成本、直接劳动成本、质量控制人员工资、知识产权许可费用、包装和存储成本、废品和损坏成本等是直接成本。当广告费用可以分配给某个特定的产品或产品线时,它也是一种直接成本,但不是可变成本。间接成本不与任何特定的产品直接相关。例如厂房租金、水电费、资产折旧费、资本投资和利息、财产税、保险费、营业运行、行政管理费、销售费、运输和库存费、技术服务费等都属于间接成本。直接成本与间接成本的界限通常比较模糊。例如,如果某台机器仅用于生产单一产品,则维修费视为直接成本;如果它用于生产多种产品,维修费则是间接成本。\n图4-8 显示了构成销售价格的成本要素。直接材料成本、直接劳动成本构成了初始成本;初始成本加上照明、动力、维修、供给、工厂间接劳动等工厂费用构成了工厂成本;工厂成本加上资产折旧、工程开支、税收、职工工资、采购费等一般固定成本构成了制造成本;制造成本加上销售费用构成了总成本;总成本加上利润构成了销售价格。\n图 4-8 构成销售价格的成本要素\n盈言平衡点是销售额与成本平衡时的销售量或生产量。运营产量超过盈亏平衡点意味着盈利，运营产量低于盈言平衡点意味着亏损。\n## 思考 \\& 练习\n1. 回想一下：人们是怎样购买手机的?是怎样购买家用汽车的?从成本的角度看,买便宜的产品划算还是买贵的产品划算?从设计、外观、可靠性、质量、价格等要素出发,你是如何确定性价比的?2. 公司选择自行制造零部件还是向供应商采购零部件的决定因素是成本。探究影响制造一购买决策成本动因的因素。\n## 拓展阅读\n## 作业成本分析法\n传统成本核算体系中，通常是采用直接工时或其他一些单位化方法将间接成本分配给产品。在生产率大幅提高后,传统的成本核算方法不能准确计算出间接成本,偏差的产生与计算方式有关。例如,新产品的研发费用来源于现有产品,越复杂的产品需要越多的研发投入,从而需要生产更多的现有产品。\n作业成本分析法是一种分配间接成本的方法。与将成本分配到直接工时或者机器运行时间等参考基准不同,作业成本分析法认为产品成本是由设计、制造、销售、交付和服务等作业引起的。反过来,这些作业通过工程设计、生产规划、设备安装、产品包装和运输等支持服务而产生成本。为将作业成本分析法付诸实施,必须确定支持部门开展的主要作业及其作业成本动因。典型的作业成本动因包括工程设计工时、测试工时、出货订单数量、已签约采购订单数量等。\n作业成本分析法因其更为精确的成本数据,使得基于产品的决策得以改进。通过将财务成本与作业联系起来,作业成本分析法为质量等无财务指标的性能提供了成本信息。计算机辅助制造是应用作业成本分析法的好例子,因为它对技术支持要求较高,直接劳动成本低。作业成本分析法比传统成本核算方法需要更多的工作量，使用计算机收集、处理成本数据可以减少部分工作量。应用作业成本分析法的一大优势是该方法所指向的间接成本领域可以大幅降低成本。\n## 二、生命周期成本\n生命周期成本是与产品整个生命周期有关的成本。产品的拥有成本是生命周期成本的传统组成部分,它包括产品售价、交易税费、运行成本、维护费用、备件成本、操作培训费用等部分。其中,产品售价常常取决于订购量,对于大订单,卖家一般会乐于减少利润,促成出售。在此,一个典型问题是：高价买一个运营维护成本低的产品更经济,还是低价买一个运营维护成本高的产品更经济?生命周期成本法用更仔细的分析来评估所有相关的成本,无论是现在的还是末来的成本\n由于维持军事设备所需的成本常常高达购置成本的 2 20倍,因此生命周期成本最早在军事采购领域得到广泛提倡,用于比较相互竞争的武器系统。现在,生命周期成本已经与生命周期内其他费用的评估结合在一起，包括生产和服务过程中能源消耗和环境污染处理费用，以及产品达到使用寿命后的退役费用。涵盖污染处理和处置费用的扩展成本模型超越了传统模型的界限,将引导设计工程师做出更佳的权衡决策。\n产品生命周期循环如图4-9所示，该图强调了那些曾经被忽视的社会成本。在工程设计阶段,实际投人的费用仅占生命周期成本的一小部分，但设计中的投人却可降低产品生命周期中的大部分成本,例如：通过使用耐用材料和可靠零部件可减少维修次数,增加使用寿命，降低运营耗费；通过再制造、材料循环再用等设计可降低生命周期成本。此外,在设计阶段做出更改或修正,其成本约是制造过程中的十分之一。\n## 设计 \\& 操作\n选择桥梁建造、房屋装修、城市公交系统等工程项目，分组讨论它包含哪些工程决策,进行生命周期成本估算。探究工程设计中权衡技术性能与成本的方法和策略。\n## 综合实践\n固体废弃物处理工程系统是一个涉及万千垃圾处理从业人员、家庭、企事业单位、政府和生态环境的技术 -社会工程系统，其设计和决策不仅仅是工程设计团队的事。大家一起来进行角色扮演,体验工程决策中工程师、政府、施工方、民众等各方的关系和立场,体会其中的系统思维与工程思维。\n全班同学一起采用决策矩阵法,基于技术可行性（适用性、工艺、安全性、作业有效性、维修要求),环境可行性（资源回收可能性、填埋场要求、填埋场建筑材料可用性、空气污染防治、水污染防治、土壤污染防治、有害物防治、生态稳定性、当地公众认可情况） 和工程成本等准则,对各小组固体废弃物处理工程系统设计方案进行评价,并对所选择的最佳设计方案进行完善。\n## 本章小结\n工程设计有不同的决策模型，基于相对比较的决策矩阵法不仅能够对多种设计方案进行最优选择,而且能够帮助设计团队建立对设计方案的一致理解和共同所有权,帮助设计团队深入理解如何更好地满足用户需求。时间管理的甘特图可以清楚地显示任务进度，而关键路径法能够规划工程任务的最短工期。产品质量形成于工程设计，以客户为中心、全员参与、持续改进的全面质量管理有利于稳定地生产出高质量的工程产品。工程设计阶段需要进行成本评估,只有关注生命周期成本才能实现工程设计的经济、社会、生态效益的协调与平衡。\n## 本章学习评价表\n| 实践项目 | 评价标准 | 评价方式 | | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |\n| | | 自评 | 互评 | 师评 |\n| 决策评价 | $\\begin{array}{l}\\text { 决策模型选择的合理性、评价准则的适用性、决策 } \\\\ \\text { 方法运用的正确性 }\\end{array}$ | | | |\n| 进度规划 | 方法运用的准确性、效率意识 | | | |\n| 质量管理 | 质量意识、全面质量理念 | | | |\n| 成本评估 | $\\begin{array}{l}\\text { 成本构成因素的合理性、生命周期成本理念、降低 } \\\\ \\text { 成本方法的有效性 }\\end{array}$ | | | |\n等级标准：$\\mathrm{A}$ —优秀，B—一良好,$\\mathrm{C}$ —一合格，D—一待改进"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}},{"rowIdx":199,"cells":{"id":{"kind":"string","value":"Bk04LDBlVbj_NFzfG0ab"},"content":{"kind":"string","value":"## 第一单元\n青春是花样年华。怀着美好的梦想、纯真的感情,带着对自我的认识、对社会的思考和对理想的追求,我们就此迈出人生的重要一步。\n本单元的五首诗歌和两篇小说创作于不同的历史时期,都是对青春的吟唱。作者或感时忧国、抒发情怀,或感悟人生、思考末来,让我们体验到各具特色的文学表达,点燃澎湃的青春激情。\n学习本单元,可从“青春的价值” 角度思考作品的意蕴,并结合自己的体验,敞开心扉,追寻理想,拥抱末来。要理解诗歌运用意象抒发感情的手法,把握小说叙事和抒情的特点,体会诗歌和小说的独特魅力;学习从语言、形象、情感等不同角度欣赏作品，获得审美体验;尝试写作诗歌。\n毛泽东手书《沁园春・长沙》\n## 沁园春・长沙\n## 毛泽东\n独立寒秋，\n湘江北去,\n橘子洲 ${ }^{2}$ 头。\n看万山红遍,\n层林尽染 ${ }^{3}$;\n漫江碧透，\n百舸争流。\n鹰击长空,\n鱼翔浅底 ${ }^{6}$，\n万类霜天竞自由 ${ }^{7}$。\n怅 $^{8}$ 寥廓,\n问苍莯 ${ }^{10}$ 大地,\n谁主沉浮 ${ }^{\\mathbb{11}}$?\n(1) 选自《毛泽东诗词集》(中央文献出版社1996年版)。\n(2) [橘子洲]又名水陆洲,在长沙城西的湘江中。\n(3) [层林尽染]山上一层层的树林全都经霜变红,像染过一样。\n(4) [漫江]满江。漫，遍布。\n(5) [舸 ( gě )]大船。这里泛指船只。\n(6) [鹰击长空,鱼翔浅底] 鹰在广阔的天上飞,鱼在清撤的水里游。击,搏击,这里形容飞得矫健有力。翔,本指自盘旋飞翔,这里形容鱼游得轻快自由。(7) [万类霜天竞自由]万物都在深秋竞相自由地活动。霜天，深秋天气。\n(8) [怅 (chàng )] 失意,不畅快。这里用来表达由深思而引发的激昂慷慨的心绪。\n(9) [寥廓] 指宇宙高远辽阔。\n(10) [苍茫 $]$ 旷远迷茫。\n(11) [主]主宰。\n(12) [沉浮] 这里指盛衰。\n携来百侣 ${ }^{1}$ 曾游。忆往昔峥嵘岁月稠 ${ }^{(2)}$。恰同学少年,风华正茂 ${ }^{3}$;书生意气,挥斥方遒 ${ }^{(4)}$。指点江山,激扬文字 ${ }^{(5)}$,㷷土当年万户侯 ${ }^{6}$。曾记否,到中流 ${ }^{7}$ 击水 ${ }^{8}$,浪遏 9 飞舟?\n## 学习提示\n面对“万类霜天竞自由”的壮丽秋景,毛泽东填写了这首词,抒发昂扬向上的青春激情,表达雄视天下的凌云壮志。阅读时注意领略毛泽东以天下为已任的胸怀,品味其中意象的活泼灵动、意境的丰盈深遂。要反复诵读,仔细揣摩,体会这首词炼字选词的精妙之处。老一㹃无产阶级革命家的很多诗词都能引发我们对青春的思考,可以课外阅读毛泽东《水调歌头 - 游泳》、周恩来《赤光的宣言》、朱德《太行春感》、陈毅《赣南游击词》等,感受他们的情怀。\n背诵课文。\n(1) [百侣]众多同伴。侣,这里指同学。\n(2) [峥嵘岁月稠] 不寻常的日子很多。峥嵘,不平凡、不寻常。稠，多。\n(3) [风华正茂] 风采才华正盛。\n(4) [书生意气,挥斥方遒 ( qiú )] 同学们意气奔放,正强劲有力。挥斥,纵放、奔放。遒,强劲有力。\n(5) [指点江山,激扬文字]评论国家大事,写出激浊扬清的文章。指点,评论。江山,指国家。激扬,激浊扬清,抨击恶浊,褒扬清明。\n(6) [粪土当年万户侯] 意思是把当时的军阀官僚看得同粪土一样。粪土,视 $\\cdots \\cdots$ 如粪土,表郘视。万户侯,本指食邑万户的封侯者,这里借指大军阀、大官僚。\n(7) [中流] 江河水流中央。\n(8) [击水]指游泳。\n(9) [遏 (̀̀ ) ] 阻止。\n# 立在地球边上放号\n郭沬若\n无数的白云正在空中怒涌,\n啊啊！好幅壮丽的北冰洋的晴景哟！\n无限的太平洋提起他全身的力量来要把地球推倒。\n啊啊！我眼前来了的滚滚的洪涛哟!\n啊啊！不断的毁坏，不断的创造，不断的努力约！\n啊啊！力哟！力哟!\n力的绘画,力的舞蹈,力的音乐,力的诗歌,力的律吕 ${ }^{(2)}$ 约!\n$$\n\\text { 闻一多 }\n$$\n蜡炬成灰泪始千 ${ }^{4}$\n—李商隐\n红烛啊！\n这样红的烛！\n诗人啊!\n(1) 选自《郭沬若全集 $\\cdot$ 文学编》第一卷 (人民文学出版社 1982年版 )。\n(2) [律吕]古代用竹管或金属管制成的校正乐律的器具,以管的长短来确定音的不同高度。后来用“律吕” 作为音律的统称。\n(3) 选自《红烛》(人民文学出版社 1981 年版)。\n(4) [蜡炬成灰泪始干] 语出唐李商隐《无题》( 相见时难别亦难 )。吐出你的心来比比,\n可是一般颜色?\n红烛啊！\n是谁制的蜡一一给你躯体?\n是谁点的火一一点着灵魂?\n为何更须烧蜡成灰,\n然后才放光出?\n一误再误;\n矛盾！冲突！\n红烛啊！\n不误，不误!\n原是要“烧” 出你的光来-\n这正是自然的方法。\n红烛啊！\n既制了，便烧着!\n烧吧！烧吧！\n烧破世人的梦,\n烧沸世人的血一\n也救出他们的灵魂，\n也捣破他们的监狱！\n红烛啊！\n你心火发光之期,\n正是泪流开始之日。\n红烛啊！\n匠人造了你，\n原是为烧的。\n既已烧着,\n又何苦伤心流泪?\n哦！我知道了!\n是残风来侵你的光芒,你烧得不稳时,\n才着急得流泪!\n红烛啊！\n流吧！你怎能不流呢？\n请将你的脂膏,\n不息地流向人间,\n培出慰藉的花儿，\n结成快乐的果子!\n红烛啊！\n你流一滴泪，灰一分心。\n灰心流泪你的果，\n创造光明你的因。\n红烛啊！\n“莫问收获，但问耕耘。”\n## 峨日朵雪峰之侧\n## 昌耀\n这是我此刻仅能征服的高度了:\n我小心地探出前额，\n惊异于薄壁那边\n朝向峨日朵之雪彷徨许久的太阳\n正决然跃人一片引力无穷的\n(1) 选自《昌耀抒情诗集》(青海人民出版社 1986 年版)。峨日朵雪峰在青海海北藏族自治州内,是祁连山脉的一座无名山,靠近祁连县峨堡镇,山顶终年积雪。作者在诗中借称这座山为“峨日朵雪峰”。昌耀 $(1936-2000)$,原名王昌耀,湖南桃源人,诗人。代表作有诗歌《划呀,划呀,父亲们!》《意绪》等。山海。石砾不时滑坡，\n引动棕色深渊自上而下的一派器鸣,\n像军旅远去的喊杀声。\n我的指关节铆钉一样揳 ${ }^{11}$ 人巨石的罅隙\n血滴，从斯裂的千层掌鞋底渗出。\n啊,真渴望有一只雄鹰或雪豹与我为伍。\n在锈蚀的岩壁,\n但有一只小得可怜的蜘蛛\n与我一同默享着这大自然赐予的\n快慰。\n1962 年 8 月 2 日初稿\n1983 年 7 月 27 日删定\n致云雀\n雪莱\n你好啊，欢乐的精灵!\n你似乎从不是飞禽,\n从天堂或天堂的邻近,\n以酣畅淋漓的乐音,\n不事雕瑑的艺术，倾吐你的衷心。\n向上,再向高处飞翔,\n从地面你一跃而上,\n像一片烈火的轻云,\n掠过蔚蓝的天心，\n地平线下的太阳,\n放射出金色的电光,\n晴空里霞䒬云蒸,\n你沐浴着明光飞行,\n似不具形体的喜悦开始迅疾的远征。\n淡淡的紫色黄昏\n在你航程周围消融。\n像昼空里的星星。\n虽然不见形影，\n却可以听得清你那欢乐的强音以-\n那犀利无比的乐音,\n似银色星光的利箭,\n它那强烈的明灯，\n在晨曦中逐渐暗淡。\n以至难以分辨，却能感觉到就在空间。\n整个大地和大气,\n响彻你婉转的歌喉,\n仿佛在荒凉的黑夜,\n从一片孤云背后,\n明月放射出光芒,清辉洋溢遍宇宙。\n我们不知，你是什么,\n什么和你最为相似?\n从䨘虹似的彩霞\n也降不下这样美的雨，\n能和你出现时降下的乐曲甘霖相比。\n像一位诗人，隐身\n在思想的明辉之中,\n吟诵着即兴的诗韵,直到普天下的同情\n都被末曾留意过的希望和忧虑唤醒;\n像一位高贵的少女,\n居住在深宫的楼台,\n在寂寞难言的时刻，\n排遣为爱所苦的情怀,\n甜美有如爱情的歌曲,溢出闺阁之外;\n像一只金色的虫火虫,\n在凝露的深山幽谷,\n不显露它的行止影踪,\n把晶匤的流光传播,\n在遮断我们视线的芳草鲜花从中;\n像一朵让自己的绿叶\n荫蔽着的玫瑰，\n遭受到热风的摧残,\n以至它的芳菲\n以过浓的香甜使鲁莽的飞贼沉醉;\n晶匤门烁的草地，\n春霖洒落的声息，\n雨后苏醒的花蕾，\n称得上明朗、欢悦、\n清新的一切,全都不及你的音乐。\n飞禽或是精灵，有什么\n甜美的思绪在你心头?\n我从来还没有听到过\n爱情或是醇酒的颂歌\n能够迸涌出这样神圣的极乐音流。\n赞婚的合唱也罢，\n凯旋的欢歌也罢，和你的乐声相比，\n不过是空洞的浮夸。\n人们可以觉察,其中总有着贫乏。\n什么样的物象或事件,\n是你欢乐乐曲的源泉?\n什么田野、波涛、山峦?\n什么空中陆上的形态?\n是你对同类的爱,还是对痛苦的绝缘?\n有你明撤强烈的欢快，\n倦台永不会出现，\n那烦恼的阴影,从来\n近不得你的身边,\n你爱，却从不知晓过分充满爱的悲哀。\n是醒来，抑或是睡去,\n你对死的理解一定比\n我们凡人梦想到的\n更加深刻真切,否则\n你的乐曲音流怎能像液态的水晶涌泻?\n我们瞻前顾后,为了\n不存在的事物自扰,\n我们最真挚的欢笑,\n也交织着某种苦恼,\n我们最美的音乐是最能倾诉哀思的曲调。\n可是,即使我们能捠弃\n憎恨、傲慢和恐惧,\n即使我们生来不会\n抛洒任何一滴眼泪，\n我也不知，怎能接近于你的欢愉。比一切欢乐的音律\n更加甜蜜美妙，\n比一切书中的宝库\n更加丰盛富饶。\n这就是郘弃尘土的你啊你的艺术技巧。\n交给我一半,你的心\n必定熟知的欢欣，\n和谐、炽热的激情\n就会流出我的双唇,\n全世界就会像此刻的我一侧耳倾听。\n1820 年夏\n(1) [揳 $(x i \\bar{e})]$ 把楔子、钉子等捶打到物体里面。这里指用力揷人。\n(2) [ 墟（xià ) 隙]缝隙。(3) 选自《雪莱诗选》(时代文艺出版社 2012年版)。江枫译。雪莱 $(1792-1822)$,英国诗人。代表作有诗歌《西风颂》、诗剧《解放了的普罗米修斯》等。永远歌唱着飞翔，飞翔着歌唱。\n## 学习提示\n郭沬若的诗集《女神》是中国新诗的代表性作品,它以崭新的内容和形式,表达了“五四”时期狂㓫突进的时代精神。《立在地球边上放号》是《女神》中富有代表性的一首诗。诗人设想站在地球“边上” 全方位俯瞰地球,放声呼唤,纵情高歌，想象着那怒涌的白云、壮丽的北冰洋和狂暴的太平洋，意在赞美摧毁旧世界、创造新生活的雄强之力，体现了“五四”所焕发的自由宏阔、雄奇奔放的气概。阅读时要注意联系“五四” 特定的时代氛围来理解这首诗的内涵与形式特征。\n闻一多的《红烛》化用“蜡炬” 这一古典意象，赋予它新的含义，赞美了红烛以“烧蜡成灰” 来点亮世界的奉献精神。注意体会诗人如何借助与红烛的“对话” 表达青春的困惑与希望,以及对理想的坚毅追求。洋溢在诗中的幻想和情绪渲染，感叹词的回环使用，诗句长短错落形成的节奏美，也是欣赏时要关注的。\n昌耀的《峨日朵雪峰之侧》内涵丰富,阅读时要注意发挥想象，体味“雪峰”“太阳”“蜘蛛”等意象营造出的凝重而又壮美的氛围,感受其中蕴含的谦卑而强劲的生命力量。\n雪莱的《致云雀》意蕴深刻,比喻新奇,要注意体会诗人的情感,理解云雀的象征意义;把握作品节与节之间环环相扣的特点,欣赏诗人想象的奇特和运用修辞手法的大胆、灵活。\n学习这组诗作,要多借助朗读,理清诗歌的抒情脉络,把握意象的内涵,感悟诗人抒发的情思，体会象征手法的运用。\n## 3\n百合花\n茹志鹃\n1946 年的中秋。\n这天打海岸的部队决定晩上总攻。我们文工团创作室的几个同志,就由主攻团的团长分派到各个战斗连去帮助工作。大概因为我是个女同志吧,团长对我抓了半天后脑才,最后才叫一个通讯员 ${ }^{2}$ 送我到前沿包扎所去。\n包扎所就包扎所吧！反正不叫我进保险箱就行。我背上背包,跟通讯员走了。\n早上下过一阵小雨,现在虽放了晴,路上还是滑得很,两边地里的秋庄稼,却给雨水冲洗得青翠水绿,珠烁晶莹。空气里也带有一股清鲜湿润的香味。要不是敌人的冷炮在间歇地盲目地轰响着,我真以为我们是去赶集的呢!\n通讯员撒开大步，一直走在我前面。一开始他就把我撂下几丈远。我的脚烂了,路又滑,怎么努力也赶不上他。我想喊他等等我,却又怕他笑我胆小害怕;不叫他,我又真怕一个人摸不到那个包扎所。我开始对这个通讯员生起气来。\n哎！说也怪,他背后好像长了眼睛似的,倒自动在路边站下了,但脸还是朝着前面,没看我一眼。等我紧走慢赶地快要走近他时,他又噔噔噔地自个儿向前走了，一下又把我用下几丈远。我实在没力气赶了，索性一个人在后面慢慢晃。不过这一次还好，他没让我撂得太远,但也不让我走近,总和我保持着丈把远的距离。我走快,他在前面大踏步向前;我走慢,他在前面就摇摇摆摆。奇怪的是,我从没见他回头看我一次,我不禁对这通讯员发生了兴趣。\n刚才在团部我没注意看他，现在从背后看去，只看到他是高挑挑的个子,块头不大,但从他那副厚实实的肩膀看来,是个挺棒的小伙儿,\n没有赶上他,但双脚胀痛得像火烧似的。我向他提出休息一会儿后,自己便在做田界的石头上坐了下来。他也在远远的一块石头上坐下,把枪横揢在腿上,背向着我,好像没我这个人似的。凭经验,我晓得这一定又因为我是个女同志。女同志下连队,就有这些困难。我着恼 $^{\\mathbb{1}}$ 地带着一种反抗情绪走过去,面对着他坐下来。这时,我看见他那张十分年轻稚气的圆脸,顶多有十八岁。他见我挨他坐下,立即张皇 ${ }^{2}$ 起来,好像他身边埋下了一颗定时炸弹,局促不安,掉过脸去不好,不掉过去又不行,想站起来又不好意思。我拼命忍住笑,随便地问他是哪里人。他没回答,脸涨得像个关公,讷讷 ${ }^{3}$ 半晌,才说清自己是天目山人。原来他还是我的同乡呢!\n“在家时你干什么??\n“帮人拖毛竹。”\n我朝他宽宽的两肩望了一下,立即在我眼前出现了一片绿雾似的竹海,海中间,一条窄窄的石级山道,盘旋而上。一个肩膀宽宽的小伙儿,肩上垫了一块老蓝布,打了几枝青竹,竹梢长长的拖在他后面,刮打得石级哗哗作响……这是我多么熟悉的故乡生活啊！我立刻对这位同乡越加亲热起来。我又问:\n“你多大了?”\n“十九。”\n“参加革命几年了?”\n“一年。”\n“你怎么参加革命的?” 我问到这里自己觉得这不像是谈话,倒有些像审讯。不过我还是禁不住地要问。\n“大军北撤时我自己跟来的。”\n“家里还有什么人呢?”\n“娘,參,弟弟妺妺,还有一个姑姑也住在我家里。”\n“你还没娶媳妇吧?”\n“.....””他飞红了脸,更加忸怩起来,两只手不停地数摸着皮腰带上的扣眼。半晌他才低下了头,散散地笑了一下,摇了摇头。我还想问他有没有对象，但看到他这样子，只得把嘴里的话又咽了下去。两人闷坐了一会儿，他开始抬头看看天，又掉过来扫了我一眼，意思是在催我动身。\n当我站起来要走的时候,我看见他摘了帽子，偷偷地在用毛巾拭汗。这是我的不是,人家走路都没出一滴汗,为了我跟他说话,却害他出了这一头大汗，这都怪我了。\n我们到包扎所,已是下午两点钟了。这里离前沿有三里路,包扎所设在一个小学里,大小六个房子组成“品” 字形,中间一块空地长了许多野草,显然,小学已有多时不开课了。我们到时,屋里已有几个卫生员在弄着纱布棉花，满地上都是用砖头垫起来的门板，算作病床。\n我们刚到不久，来了一个乡干部，他眼睛熬得通红，用一片硬纸揷在额前的破毡帽下,低低地遮在眼睛前面挡光。他一肩背枪,一肩挂了一杆秤;左手挎了一篮鸡蛋,右手提了一口大锅,呼哧呼哧地走来。他一边放东西,一边对我们又道歉又诉苦,一边还喘息地喝着水,同时还从怀里掏出一包饭团来嚼着。我只见他迅速地做着这一切，他说的什么我就没大听清,好像是说什么被子的事,要我们自己去借。我问清了卫生员,原来因为部队上的被子还没发下来,但伤员流了血,非常怕冷,所以就得向老百姓去借,哪怕有一二十条棉絮也好。我这时正愁工作揷不上手,便自告奋勇讨了这件差事,怕来不及,就顺便也请了我那位同乡，请他帮我动员几家再走。他踌躇了一下，便和我一起去了。\n我们先到附近一个村子,进村后他向东,我往西,分头去动员。不一会儿，我已写了三张借条出去,借到两条棉絮，一条被子,手里抱得满满的,心里十分高兴,正准备送回去再来借时,看见通讯员从对面走来，两手还是空空的。\n“怎么,没借到?” 我觉得这里老百姓觉悟高,又很开通,怎么会没有借到呢?我有点惊奇地问。\n“女同志，你去借吧！……老百姓死封建……”\n“哪一家？你带我去。”我估计一定是他说话不对，说崩了。借不到被子事小，得罪了老百姓影响可不好。我叫他带我去看看。但他执拗地低着头,像钉在地上似的,不肯挪步,我走近他,低声地把群众影响的话对他说了。他听了，果然就松松爽爽地带我走了。\n我们走进老乡的院子里,只见堂屋里静静的,里面一间房门上,垂着一块蓝布红额的门帘,门框两边还贴着鲜红的对联。我们只得站在外面向里“大姐、大嫂” 地喊,喊了几声,不见有人应,但响动是有了。一会儿,门帘一挑,露出一个年轻媳妇来。这媳妇长得很好看,高高的鼻梁,弯弯的眉,额前一溜蓬松松的刘海。穿的虽是粗布,倒都是新的。我看她头上已硬挠挠地挽了䯺,便大嫂长大嫂短地向她道歉,说刚才这个同志来,说话不好别见怪等等。她听着,脸扭向里面,尽咬着嘴唇笑。我说完了,她也不作声,还是低头咬着嘴唇,好像忍了一肚子的笑料没笑完。这一来,我倒有些尴尬了,下面的话怎么说呢!我看通讯员站在一边,眼睛一眨不眨地看着我,好像在看连长做示范动作似的。我只好硬了头皮,讪讪 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 地向她开口借被子了,接着还对她说了一遍共产党的部队打仗是为了老百姓的道理。这一次,她不笑了,一边听着,一边不断向房里睒着。我说完了,她看看我,看看通讯员,好像在掂量我刚才那些话的斤两。半晌,她转身进去抱被子了。\n通讯员乘这机会,颇不服气地对我说道：\n“我刚才也是说的这几句话，她就是不借，你看怪吧！……”\n我赶忙白了他一眼,不叫他再说。可是来不及了,那个媳妇抱了被子,已经在房门口了。被子一拿出来,我方才明白她刚才为什么不肯借了。这原来是一条里外全新的花被子,被面是假洋缎的,束红底,上面撒满白色百合花。她好像是在故意气通讯员,把被子朝我面前一送,说：“抱去吧。”\n我手里已捧满了被子,就一努嘴,叫通讯员来拿。没想到他竟扬起脸,装作没看见。我只好开口叫他,他这才绷了脸,垂着眼皮,上去接过被子,慌慌张张地转身就走。不想他一步还没走出去,就听见“嘶” 的一声,衣服挂住了门钩,在肩膀处,挂下一片布来,口子撕得不小。那媳妇一面笑着,一面赶忙找针拿线,要给他缝上。通讯员却高低不肯，挟了被子就走。\n刚走出门不远,就有人告诉我们,刚才那位年轻媳妇,是刚过门三天的新娘子,这条被子就是她唯一的嫁妆。我听了,心里便有些过意不去,通讯员也披起了眉,默默地看着手里的被子。我想他听了这样的话一定会有同感吧！果然,他一边走,一边跟我嘟哝起来了。\n“我们不了解情况，把人家结婚被子也借来了,多不合适呀！…”\n我忍不住想给他开个玩笑,便故作严肃地说:“是呀!也许她为了这条被子,在做姑娘时,不知起早焘夜,多干了多少零活儿,才积起了做被子的钱,或许她曾为了这条花被,睡不着觉呢。可是还有人骂她死封建 $\\cdots . . .$.\n他听到这里,突然站住脚,呆了一会儿,说:\n怎么会没有借到呢\n“已经借来了,再送回去,倒叫她多心。” 我看他那副认真、为难的样子,又好笑,又觉得可爱。不知怎么的,我已从心底爱上了这个喚乎乎的小同乡。\n他听我这么说,也似乎有理,考虑了一下,便下了决心似的说:“好,算了。用了给她好好洗洗。” 他决定以后,就把我抱着的被子，统统抓过去，左一条、右一条地披挂在自己肩上，大踏步地走了。\n回到包扎所以后,我就让他回团部去。他精神顿时活泼起来了,向我敬了礼就跑了。走不几步，他又想起了什么,在自己挎包里掏了一阵,摸出两个馒头,朝我扬了扬,顺手放在路边石头上,说:“给你开饭啦!” 说完就脚不点地地走了。我走过去拿起那两个干硬的馒头,看见他背的枪筒里不知在什么时候又多了一枝野菊花,跟那些树枝一起,在他耳边抖抖地颤动着。\n他已走远了，但还见他肩上撕挂下来的布片,在风里一飘一飘。我真后悔没给他缝上再走。现在,至少他要裸露一晩上的肩膀了。\n包扎所的工作人员很少。乡干部动员了几个妇女,帮我们打水,烧锅,做些零碎活儿。那位新媳妇也来了,她还是那样,笑眯眯地抿着嘴,偶然从眼角上看我一眼,但她时不时地东张西望,好像在找什么。后来她到底问我说:“那位同志弟到哪里去了?” 我告诉她同志弟不是这里的,他现在到前沿去了。她不好意思地笑了一下说:“刚才借被子,他可受我的气了!” 说完又抿了嘴笑着,动手把借来的几十条被子、棉絮,整整齐齐地分铺在门板上、桌子上 ( 两张课桌拼起来,就是一张床 )。我看见她把自己那条白百合花的新被，铺在外面屋檐下的一块门板上。\n天黑了,天边涌起一轮满月。我们的总攻还没发起。敌人照例是忌怕夜晩的,在地上烧起一堆堆的野火,又盲目地车炸,照明弹也一个接一个地升起,好像在月亮下面点了无数盙汽油灯,把地面的一切都赤裸裸地暴露出来了。在这样一个“白夜”里来攻击,有多困难,要付出多大的代价啊！我连那一轮胶洁的月亮，也憎恶起来了。\n乡干部又来了，慰劳了我们几个家做的干菜月饼。原来今天是中秋节了。\n啊！中秋节,在我的故乡,现在一定又是家家门前放一张竹茶几,上面供一副香烛,几碟瓜果月饼。孩子们急切地盼那炷香快些焚尽,好早些分推给月亮娘娘享用过的东西，他们在茶几旁边跳着唱着:“月亮堂堂,敲锣买糖 $\\cdots . .$. ” 或是唱着:“月亮硹嬤,照你照我.....” 我想到这里,又想起我那个小同乡,那个拖毛竹的小伙儿,也许,几年以前,\n他还唱过这些歌吧！……我咬了一口美味的家做月饼，想起那个小同乡大概现在正跈在工事里,也许在团指挥所,或者是在那些弯弯曲曲的交通沟里走着哩!$\\cdots \\cdots$\n一会儿,我们的炮响了,天空划过几颗红色的信号弹,攻击开始了。不久,断断续续地有几个伤员下来,包扎所的空气立即紧张起来。\n我拿着小本子,去登记他们的姓名、单位,轻伤的问问,重伤的就得拉开他们的符号,或是翻看他们的衣襟。我拉开一个重彩号的符号时,“通讯员” 三个字使我突然打了个寒战,心跳起来。我定了下神才看到符号上写着 $\\times$ 营的字样。啊!不是,我的同乡他是团部的通讯员。但我又莫名其妙地想问问谁,战地上会不会漏掉伤员。通讯员在战斗时,除了送信,还干什么一我不知道自己为什么要问这些没意思的问题。\n战斗开始后的几十分钟里,一切顺利,伤员一次次带下来的消息,都是我们突破第一道鹿寨 ${ }^{11}$,第二道铁丝网,占领敌人前沿工事打进街了。但到这里,消息忽然停顿了,下来的伤员只是简单地回答“在打”,或是“在巷战”。但从他们满身泥泞,极度疲乏的神色上,甚至从那些似乎刚从泥里掘出来的担架上,大家明白,前面在进行着一场什么样的战斗。\n包扎所的担架不够了,好几个重彩号不能及时送后方医院,耽揢下来。我不能解除他们任何痛苦,只得带着那些妇女,给他们拭脸洗手,能吃得了的喂他们吃一点,带着背包的,就给他们换一件干净衣裳，有些还得解开他们的衣服，给他们拭洗身上的污泥血迹。\n做这种工作,我当然没什么,可那些妇女又羞又怕，就是放不开手来,大家都要抢着去烧锅,特别是那新媳妇。我跟她说了半天,她才红了脸,同意了,不过只答应做我的下手。\n前面的枪声,已响得稀落了。感觉上似乎天快亮了,其实还只是半夜。外边月亮很明,也比平日悬得高。前面又下来一个重伤员。屋里铺位都满了,我就把这位重伤员安排在屋檐下的那块门板上。担架员把伤员抬上门板,但还围在床边不肯走。一个上了年纪的担架员,大概把我当作医生了,一把抓住我的膀子说:“大夫,你可无论如何要想办法治\n好这位同志呀！你治好他，我……我们全体担架队员给你挂匾！……”\n他说话的时候,我发现其他的几个担架员也都睁大了眼盯着我,似乎我点一点头,这伤员就立即会好了似的。我心想给他们解释一下,只见新媳妇端着水站在床前,短促地“啊”了一声。我急拨开他们上前一看,我看见了一张十分年轻稚气的圆脸,原来棕红的脸色,现已变得灰黄。他安详地合着眼,军装的肩头上露着那个大洞，一片布还挂在那里。\n“这都是为了我们 $\\cdots \\cdots . ”$ ” 那个担架员负罪地说道,“我们十多副担架挤在一个小巷子里,准备往前运动,这位同志走在我们后面,可谁知道反动派不知从哪个屋顶上撂下颗手榴弹来,手榴弹就在我们人缝里冒着烟乱转,这时这位同志叫我们快趿下,他自己就一下扑在那个东西上了.....”\n新媳妇又短促地“啊” 了一声。我强忍着眼泪,跟那些担架员说了些话,打发他们走了。我回转身看见新媳妇已轻轻移过一盙油灯,解开他的衣服,她刚才那种忸怩羞淽已经完全消失,只是庄严而虔诚地给他拭着身子，这位高大而又年轻的小通讯员无声地躺在那里 $\\cdots \\cdots$. 我猛然醒悟地跳起身，磕磕绊绊地跑去找医生,等我和医生拿了针药赶来，新媳妇正侧着身子坐在他旁边。\n她低着头,正一针一针地在缝他衣肩上那个破洞。医生听了听通讯员的心脏，默默地站起身说:“不用打针了。”我过去一摸，果然手都冰冷了。新媳妇却像什么也没看见,什么也没听到,依然拿着针,细细地、密密地缝着那个破洞。我实在看不下去了,低声地说:“不要缝了。”\n她却对我异样地瞟了一眼,低下头,还是一针一针地缝。我想拉开她,我想推开这沉重的氛围,我想看见他坐起来,看见他差淽地笑。但我无意中碰到了身边一个什么东西,伸手一摸,是他给我开的饭,两个干硬的馒头 $\\cdots \\cdots$\n卫生员让人抬了一口棺材来，动手揭掉他身上的被子，要把他放进棺材去。新媳妇这时脸发白,憵手夺过被子,狠狠地瞪了他们一眼。自己动手把半条被子平展展地铺在棺材底,半条盖在他身上。卫生员为难地说:“被子 $\\cdots \\cdots$ 是借老百姓的。”\n“是我的—” 她气汹汹地嚷了半句，就扭过脸去。在月光下，我看见她眼里晶莹发亮,我也看见那条枣红底色上撒满白色百合花的被子,这象征纯洁与感情的花,盖上了这位平常的、拖毛竹的青年人的脸。\n(1)〔着 ( zháo ) 恼〕生气。(3)〔讷 (nè) 讷]说话迟针、不连贯。(2)〔张皇〕惊慌不安的样子\n(1) [鹿寨]一种军用障碍物,把树木的枝干交叉放置,用来阻止敌人的步兵或坦克。因形状像鹿角而得名。\n(1)〔讪 (shàn) 讪〕形容不好意思、难为情的样子。\n(1) 选自《百合花》(人民文学出版社 2000 年版)。略有改动。茹志鹃 (1925-1998),浙江杭州人,作家。代表作有短篇小说《百合花》《剪辑错了的故事》等。(2) [通讯员] 现在称作“通信员”,指部队、机关中担任传递公文等联络工作的人员。他穿了一身洗淡了的黄军装,绑腿直打到膝盖上。肩上的步枪筒里,稀疏地揷了几根树枝,这要说是伪装,倒不如算作装饰点缀。\n# 哦，香雪\n铁凝\n如果不是有人发明了火车,如果不是有人把铁轨铺进深山,你怎么也不会发现台儿沟这个小村。它和它的十几户乡亲，一心一意掩藏在大山那深深的波褶里,从春到夏,从秋到冬,默默地接受着大山任意给予的温存和粗暴。\n然而,两根纤细、闪亮的铁轨延伸过来了。它勇敢地盘旋在山腰,又悄悄地试探着前进,弯弯曲曲,曲曲弯弯,终于绕到台儿沟脚下,然后钻进幽暗的隧道，冲向又一道山梁，朝着神秘的远方奔去。\n不久,这条线正式营运,人们挤在村口,看见那绿色的长龙一路呼啸,挟带着来自山外的陌生、新鲜的清风,擦着台儿沟贫弱的脊背勿匈而过。它走得那样急忙,连车轮碾车钢轨时发出的声音好像都在说: 不停不停,不停不停!是啊,它有什么理由在台儿沟站脚呢?台儿沟有人要出远门吗?山外有人来台儿沟探亲访友吗?还是这里有石油储存,有金矿埋藏?台儿沟,无论从哪方面讲,都不具备挽住火车在它身边留步的力量。\n可是,记不清从什么时候起，列车时刻表上，还是多了“台儿沟” 这一站。也许乘车的旅客提出过要求,他们中有哪位说话算数的人和台儿沟沾亲;也许是那个快乐的男乘务员发现台儿沟有一群十七八岁的漂亮姑娘,每逢列车疾驶而过,她们就成帮搭伙地站在村口,趐起下巴,贪婪、专注地仰望着火车。有人朝车厢指点,不时能听见她们由于互相捶打而发出的一两声娇嗔的尖叫。也许什么都不为,就因为台儿沟太小了,小得叫人心疼,就是钢筋铁骨的巨龙在它面前也不能昂首阔步,也不能不停下来。总之,台儿沟上了列车时刻表,每晩七点钟,由首都方向开往山西的这列火车在这里停留一分钟。\n这短暂的一分钟,搅乱了台儿沟以往的宁静。从前,台儿沟人历来是吃过晩饭就钻被窝,他们仿佛是在同一时刻听到了大山无声的命令。于是,台儿沟那一小片石头房子在同一时刻忽然完全静止了,静得那样深沉、真切,好像在默默地向大山诉说着自己的虔诚。如今,台儿沟的姑娘们刚把晩饭端上桌就慌了神,她们心不在焉地胡乱吃几口,扔下碗就开始梳妆打扮。她们洗净蒙受了一天的黄土、风尘,露出粗粘、红润的面色,把头发梳得乌亮,然后就比赛着穿出最好的衣袁。有人换上过年时才穿的新鞋,有人还悄悄往脸上涂点胭脂。尽管火车到站时已经天黑,她们还是按照自己的心思,刻意卙酌着服饰和容貌。然后,她们就朝村口,朝火车经过的地方跑去。香雪总是第一个出门,隔壁的凤娇第二个就跟了出来。\n七点钟,火车喘息着向台儿沟滑过来,接着一阵咔哐乱响,车身震颤一下,才停住不动了。姑娘们心跳着涌上前去,像看电影一样,挨着窗口观望。只有香雪躲在后边,双手紧紧捂着耳朵。看火车,她跑在最前边;火车来了,她却缩到最后去了。她有点害怕它那巨大的车头,车头那么雄壮地喷吐着白雾,仿佛一口气就能把台儿沟吸进肚里。它那撼天动地的车鸣也叫她感到恐惧。在它跟前,她简直像一棵没根的小草。\n“香雪,过来呀,看!”风娇拉过香雪向一个妇女头上指，她指的是那个妇女头上别着的那一排金圈圈。\n“怎么我看不见?”香雪微微眯着眼睛。\n“就是靠里边那个，那个大圆脸，看，还有手表哪，比指甲盖还小哩！” 凤娇又有了新发现。\n香雪不言不语地点着头，她终于看见了妇女头上的金圈圈和她腕上比指甲盖还要小的手表。但她也很快就发现了别的。“皮书包!”她指着行李架上一只普通的棕色人造革学生书包。就是那种连小城市都随处可见的学生书包。\n尽管姑娘们对香雪的发现总是不感兴趣，但她们还是围了上来。\n“吗，我的妈呀！你踩着我脚啦！”风娇一声尖叫，埋怨着挤上来的一个姑娘。她老是爱一惊一乍的。\n“你咋呼什么呀，是想叫那个小白脸和你搭话了吧?”被埋怨的姑娘也不示弱。\n“我撕了你的嘴!” 凤娇骂着,眼睛却不由自主地朝第三节车厢的车门望去。\n那个白白净净的年轻乘务员真下车来了。他身材高大，头发乌黑,说一口漂亮的北京话。也许因为这点,姑娘们私下里都叫他“北京话”。“北京话” 双手抱住胳膊肘,和她们站得不远不近地说:“喂,我说小姑娘们，别扒窗户，危险!”“哟，我们小，你就老了吗?”大胆的凤娇回敬了一句。\n姑娘们一阵大笑,不知谁还把凤娇往前一搡,弄得她差点儿撞在他身上。这一来反倒更壮了凤娇的胆。“喂,你们老待在车上不头晕?” 她又问。\n“房顶子上那个大刀片似的，那是干什么用的?”又一个姑娘问。她指的是车厢里的电扇。\n“烧水在哪儿?”\n“开到没路的地方怎么办?”\n“你们城市里一天吃几顿饭？”香雪也紧跟在姑娘们后边小声问了一句。\n“真没治！”“北京话”陷在姑娘们的包围圈里，不知所措地嘟囔着。快开车了,她们才让出一条路,放他走。他一边看表,一边朝车门跑去，跑到门口，又扭头对她们说：“下次吧，下次告诉你们！”他的两条长腿灵巧地向上一跨就上了车,接着一阵吅里哐啷,绿色的车门就在姑娘们面前沉重地合上了。列车一头扎进黑暗,把她们撇在冰冷的铁轨旁边。很久，她们还能感觉到它那越来越轻的震颤。\n一切又恢复了寂静,静得叫人惆怅。姑娘们走回家去,路上总要为一点儿小事争论不休:\n“谁知道别在头上的金圈圈是几个?”\n“八个。”\n\"九个。\"\n“不是！”\n“就是！”\n“凤娇你说呢?”\n“她呀，还在想 ‘北京话’ 哪！”有人开起了凤娇的玩笑。\n“去你的，谁说谁就想。” 凤娇说着捏了一下香雪的手，意思是叫香雪帮腔。\n香雪没说话,慌得脸都红了。她才十七岁,还没学会怎样在这种事上给人家帮腔。\n“他的脸多白呀！”那个姑娘还在逗凤娇。\n“白?还不是在那大绿屋里捂的。叫他到咱台儿沟住几天试试。”有人在黑影里说。\n“可不,城里人就靠捂。要论白,叫他们和咱香雪比比。咱们香雪,天生一副好皮子，再照火车上那些龶女的样儿，把头发沕成弯绕绕,啧啧!'真没治'！凤娇姐，你说是不是?”\n凤娇不接茬儿，松开了香雪的手。好像姑娘们真在贬低她的什么人一样,她心里真有点儿替他抱不平呢。不知怎么的,她认定他的脸绝不是捂白的，那是天生。\n香雪又悄悄把手送到凤娇手心里，她示意凤娇握住她的手，仿佛请求凤娇的宽恕，仿佛是她使凤娇受了委屈。\n“凤娇，你哑巴啦?”还是那个姑娘。\n“谁哑巴啦！谁像你们,专看人家脸黑脸白。你们喜欢,你们可跟上人家走啊！”凤娇的嘴很硬。\n“我们不配！”\n“你担保人家没有相好的?”\n不管在路上吵得怎样历害，分手时大家还是十分友好的，因为一个叫人兴奋的念头又在她们心中升起：明天，火车还要经过，她们还会有一个美妙的一分钟。和它相比,闹点儿小别扭还算回事吗?\n哦，五彩㑟纷的一分钟，你饱含着台儿沟的姑娘们多少喜怒哀乐！\n日久天长,这五彩缤纷的一分钟,竟变得更加五彩缤纷起来。就在这个一分钟里，她们开始挎上装满核桃、鸡蛋、大束的长方形柳条篮子,站在车窗下,抓紧时间跟旅客和和气气地做买卖。她们踮着脚尖，双臂伸得直直的，把整筐的鸡蛋、红枣举上窗口，换回台儿沟少见的挂面、火柴，以及属于姑娘们自己的发卡、香㿝。有时，有人还会冒着回家挨骂的风险，换回花色繁多的纱巾和能松能紧的尼龙袜。\n凤娇好像是大家有意分配给那个“北京话”的，每次都是她提着篮子去找他。她和他做买卖故意磨磨蹭蹭,车快开时才把整篮的鸡蛋塞给他。要是他先把鸡蛋拿走，下次见面时再付钱，那就更够意思了。如果他给她捎回一捆挂面、两条纱巾，凤娇就一定抽出一斤挂面还给他。她觉得,只有这样才对得起和他的交往，她愿意这种交往和一般的做买卖有所区别。有时她也想起姑娘们的话：“你担保人家没有相好的？”其实,有没有相好的不关凤娇的事，她又没想过跟他走。可她愿意对他好，难道非得是相好的才能这么做吗?\n香雪平时话不多,胆子又小，但做起买卖却是姑娘中最顺利的一个。旅客们爱买她的货,因为她是那么信任地倠着你,那洁如水晶的眼睛告诉你,站在车窗下的这个女孩子还不知道什么叫受骗。她还不知道怎么讲价钱，只说：“你看着给吧。”你望着她那洁净得仿佛一分钟前才\n《哦,香雪》连环画王玉琦作诞生的面孔,望着她那柔软得宛若红缎子似的嘴唇,心中会升起一种美好的感情。你不忍心跟这样的小姑娘要滑头,在她面前,再爱计较的人也会变得慷慨大度。\n有时她也抓空儿向他们打听外面的事,打听北京的大学要不要台儿沟人,打听什么叫“配乐诗朗诵” (那是她偶然在同桌的一本书上看到的 )。有一回她向一位戴眼镜的中年妇女打听能自动开关的铅笔盒,还问到它的价钱。谁知没等人家回话,车已经开动了。她追着它跑了好远,当秋风和车轮的呼啸一同在她耳边鸣响时,她才停下脚步意识到,自己的行为是多么可笑啊。\n火车眨眼间就无影无踪了。姑娘们围住香雪,当她们知道她追火车的原因后，便觉得好笑起来。\n“僈Y头!”\n“值不当的!”\n她们像长者那样拍着她的肩膀。\n“就怪我磨蹭，问慢了。”香雪可不认为这是一件值不当的事，她只是埋怨自己没抓紧时间。\n“咳，你问什么不行呀！”风娇替香雪挎起篮子说。\n“谁叫咱们香雪是学生呢。”也有人替香雪分辩。\n也许就因为香雪是学生吧,是台儿沟唯一考上初中的人。\n台儿沟没有学校,香雪每天上学要到十五里以外的公社 ${ }^{11}。$ 尽管不爱说话是她的天性,但和台儿沟的姐妺们总是有话可说的。公社中学可就没那么多姐妺了,虽然女同学不少,但她们的言谈举止,一个眼神,一声轻轻的笑,好像都是为了叫香雪意识到,她是小地方来的,穷地方来的。她们故意一遍又一遍地问她:“你们那儿一天吃几顿饭?” 她不明白她们的用意,每次都认真地回答:“两顿。” 然后又友好地倠着她们反问道:“你们呢?”\n“三顿!”她们每次都理直气壮地回答。之后,又对香雪在这方面的迟针感到说不出的怜悯和气恼。\n“你上学怎么不带铅笔盒呀?”她们又问。\n“那不是吗。”香雪指指桌角。\n其实,她们早知道桌角那只小木盒就是香雪的铅笔盒,但她们还是做出吃惊的样子。每到这时,香雪的同桌就把自己那只宽大的泡沬塑料铅笔盒摆弄得嗒嗒乱响。这是一只可以自动合上的铅笔盒,很久以后,香雪才知道它所以能自动合上,是因为铅笔盒里包藏着一块不大不小的吸铁石。香雪的小木盒,尽管那是当木匠的父亲为她考上中学特意制作的,它在台儿沟还是独一无二的呢。可在这儿,和同桌的铅笔盒一比,为什么显得那样笨拙，陈旧?它在一阵嗒嗒声中有几分羞涩地畏缩在桌角上。\n香雪的心再也不能平静了,她好像忽然明白了同学们对于她的再三盘问,明白了台儿沟是多么贫穷。她第一次意识到这是不光彩的,因为贫穷,同学们才敢一遍又一遍地盘问她。她盯住同桌那只铅笔盒,猜测它来自遥远的大城市,猜测它的价钱肯定非同寻常。三十个鸡蛋换得来吗?还是四十个、五十个?这时她的心又忽地一沉：怎么想起这些了?娘攒下鸡蛋,不是为了叫她乱打主意啊!可是,为什么那诱人的嗒嗒声老是在耳边响个没完?\n深秋,山风渐渐燷洌了,天也黑得越来越早。但香雪和她的姐妺们对于七点钟的火车,是照等不误的。她们可以穿起花棉祅了,风娇头上别起了淡粉色的有机玻璃发卡,有些姑娘的辩梢还缠上了夹丝橡皮筋。那是她们用鸡蛋、核桃从火车上换来的。她们仿照火车上那些城里姑娘的样子把自己武装起来,整齐地排列在铁路旁,像是等待欢迎远方的贵宾,又像是准备着接受检阅。\n火车停了,发出一阵沉重的叹息,像是在抱怨台儿沟的寒冷。今天,它对台儿沟表现了少有的冷漠: 车窗全部紧闭着,旅客在昏黄的灯光下喝茶、看报,没有人向窗外瞥一眼。那些眼熟的、常跑这条线的人们，似乎也忘记了台儿沟的姑娘。风娇照例跑到第三节车厢去找她的“北京话”,香雪系紧头上的紫红色线围巾,把臂弯里的篮子换了换手,也顺着车身不停地跑着。她尽量高高地踮起脚尖,希望车厢里的人能看见她的脸。车上一直没有人发现她,她却在一张堆满食品的小桌上,发现了渴望已久的东西。它的出现,使她再也不想往前走了,她放下篮子,心跳着,双手紧紧扙住窗框,认清了那真是一只铅笔盒,一只装有吸铁石的自动铅笔盒。它和她离得那样近，如果不是隔着玻璃，她一伸手就可以摸到。\n一位中年女乘务员走过来拉开了香雪。香雪挎起篮子站在远处继续观察。当她断定它属于靠窗那位女学生模样的姑娘时,就果断地跑过去敲起了玻璃。女学生转过脸来,看见香雪臂弯里的篮子,抱歉地冲她摆了摆手,并没有打开车窗的意思。不知怎么的她朝车门跑去,当她在门口站定时,还一把扑住了扶手。如果说跑的时候她还有点儿犹豫,那么从车厢里送出来的一阵阵温馨的、火车特有的气息却坚定了她的信心,她学着“北京话” 的样子,轻巧地跃上了踏板。她打算以最快的速度跑进车厢,以最快的速度用鸡蛋换回铅笔盒。也许,她所以能够在几秒钟内就决定上车，正是因为她拥有那么多鸡蛋吧，那是四十个。\n香雪终于站在火车上了。她挽紧篮子,小心地朝车厢迈出了第一步。这时,车身忽然颤动了一下,接着,车门被人关上了。当她意识到眼前发生了什么事时,列车已经缓缓地向台儿沟告别了。香雪扑在车门上,看见凤娇的脸在车下一晃。看来这不是梦,一切都是真的,她确实离开姐妺们,站在这既熟悉又陌生的火车上了。她拍打着玻璃，冲凤娇叫喊：“凤娇！我怎么办呀，我可怎么办呀！”\n列车无情地载着香雪一路飞奔,台儿沟刹那间就被抛在后面了。下一站叫西山口，西山口离台儿沟三十里。\n三十里,对于火车、汽车真的不算什么,西山口在旅客们闲聊之中就到了。这里上车的人不少,下车的只有一位旅客,那就是香雪。她胳 㬍上少了那只篮子，她把它塞到那个女学生座位下面了。\n在车上,当她红着脸告诉女学生,想用鸡蛋和她换铅笔盒时,女学生不知怎么的也红了脸。她一定要把铅笔盒送给香雪,还说她住在学校吃食堂,鸡蛋带回去也没法吃。她怕香雪不信,又指了指胸前的校徽,上面果真有“矿冶学院” 几个字。香雪却觉着她在哄她,难道除了学校她就没家吗?香雪一面摆弄着铅笔盒,一面想着主意。台儿沟再穷,她也从没白拿过别人的东西。就在火车停顿前发出的几秒钟的震颤里,香雪还是猛然把篮子塞到女学生的座位下面,迅速离开了。车上,旅客们曾劝她在西山口住一夜再回台儿沟。热情的“北京话” 还告诉她,他爱人有个亲戚就住在站上。香雪并没有住,更不打算去找“北京话” 的什么亲戚,他的话倒使她感到了委屈,她替凤娇委屈,替台儿沟委屈。她只是一心一意地想: 赶快走回去,明天理直气壮地去上学,理直气壮地打开书包,把“它” 摆在桌上。车上的人既不了解火车的呼啸曾经怎样叫她像只受惊的小鹿那样不知所措,更不了解山里的女孩子在大山和黑夜面前到底有多大本事。\n列车很快就从西山口车站消失了,留给她的又是一片空旷。一阵寒风扑来,吸吮着她单薄的身体。她把滑到肩上的围巾紧畩在头上,缩起身子在铁轨上坐了下来。香雪感受过各种各样的害怕,小时候她怕头发,身上沾着一根头发择不下来,她会急得哭起来;长大了她怕晩上一个人到院子里去,怕毛毛虫,怕被人胳肢 ( 凤娇最爱和她来这一手)。现在她害怕这陌生的西山口，害怕四周黑幽幽的大山,害怕叫人心跳的寂静,当风吹响近处的小树林时,她又害怕小树林发出的窸窒窣窣的声音。三十里，一路走回去，该路过多少大大小小的林子啊！\n一轮满月升起来了,照亮了寂静的山谷、灰白的小路,照亮了秋日的败草、粗䊁的树干,还有一丛型棘、怪石,还有漫山遍野那树的队伍，还有香雪手中那只闪闪发光的小盒子。\n她这才想到把它举起来仔细端详。她想,为什么坐了一路火车,竟没有拿出来好好看看?现在,在皎洁的月光下,她才看清了它是淡绿色的,盒盖上有两朵洁白的马蹄莲。她小心地把它打开,又学着同桌的样子轻轻一拍盒盖,“嗒” 的一声,它便合得严严实实。她又打开盒盖,觉得应该立刻装点东西进去。她从兜里摸出一只盛擦脸油的小盒放进去,又合上了盖子。只有这时,她才觉得这铅笔盒真属于她了,真的。她又想到了明天,明天上学时,她多么盼望她们会再三盘问她啊!\n她站了起来,忽然感到心里很满意,风也柔和了许多。她发现月亮是这样明净。群山被月光笼罩着,像母亲庄严、神圣的胸脯;那秋风吹干的一树树核桃叶，卷起来像一树树金铃铛，她第一次听清它们在夜晩,在风的灷恿下“豁啷啷” 地歌唱。她不再害怕了,在枕木上跨着大步，一直朝前走去。大山原来是这样的！月亮原来是这样的！核桃树原来是这样的！香雪走着,就像第一次认出养育她成人的山谷。台儿沟呢?不知怎么的,她加快了脚步。她急着见到它,就像从来没见过它那样觉得新奇。台儿沟一定会是“这样的”：那时台儿沟的姑娘不再央求别人,也用不着回答人家的再三盘问。火车上的漂亮小伙子都会求上门来,火车也会停得久一些,也许三分、四分,也许十分、八分。它会向台儿沟打开所有的门窗,要是再碰上今晩这种情况,谁都能从从容容地下车。\n今晩台儿沟发生了什么事?对了,火车拉走了香雪,为什么现在她像闹着玩儿似的去回忆呢?四十个鸡蛋也没有了,娘会怎么说呢?爹不是盼望每天都有人家娶媳妇、聘闱女吗?那时他才有干不完的活儿，他才能光着红铜似的脊梁,不分昼夜地打出那些躺柜、碗橱、板箱,挣回香雪的学费。想到这儿,香雪站住了,月光好像也黯淡下来,脚下的枕木变成一片模糊。回去怎么说?她环视群山,群山沉默着;她又朝着近处的杨树林张望,杨树林窭䆺窣窣地响着,并不真心告诉她应该怎么做。是哪儿来的流水声?她寻找着,发现离铁轨几米远的地方,有一道浅浅的小溪。她走下铁轨,在小溪旁边蹲了下来。她想起小时候有一回和凤娇在河边洗衣裳,碰见一个换芝麻糖的老头。凤娇劝香雪拿一件旧汗补换几块糖吃,还教她对娘说,那件衣袁不小心叫河水给冲走了。香雪很想吃芝麻糖,可她到底没换。她还记得,那老头真心实意等了她半天呢。为什么她会想起这件小事?也许现在应该骗娘吧,因为芝麻糖怎么也不能和铅笔盒的重要性相比。她要告诉娘,这是一个宝盒子,谁用上它,就能一切顺心如意,就能上大学、坐上火车到处跑,就能要什么有什么,就再也不会被人盘问她们每天吃几顿饭了。娘会相信的,因为香雪从来不骗人。\n小溪的歌唱高昂起来了,它欢腾着向前奔跑,撞击着水中的石块,不时㳚起一朵小小的浪花。香雪也要赶路了,她捧起溪水洗了把脸,又用沾着水的手抿光被风吹乱的头发。水很凉,但她觉得很精神。她告别了小溪,又回到了长长的铁路上。\n前边又是什么?是隧道,它愣在那里,就像大山的一只黑眼睛。香雪又站住了,但她没有返回去,她想到怀里的铅笔盒,想到同学们惊美的目光,那些目光好像就在隧道里闪烁。她弯腰拔下一根枯草,将草茎揷在小辩里。娘告诉她,这样可以“避邪”。然后她就朝隧道跑去。确切地说，是冲去。\n香雪越走越热了，她解下围巾，把它搭在脖子上。她走出了多少里?不知道。尽管草丛里的“纺织娘”“油葫芦” 总在鸣叫着提醒她。台儿沟在哪儿?她向前望去,她看见迎面有一颗颗黑点在铁轨上蠕动。再近一些她才看清,那是人,是迎着她走过来的人群。第一个是凤娇,凤娇身后是台儿沟的姐妺们。香雪想快点跑过去，但脚为什么变得异常沉重？她站在枕木上，回头望着笔直的铁轨,铁轨在月亮的照耀下泛着清淡的光,它冷静地记载着香雪的路程。她忽然觉得心头一紧,不知怎么的就哭了起来,那是欢乐的泪水、满足的泪水。面对严峻而又温厚的大山，她心中升起一种从末有过的骄傲。她用手背抺净眼泪,拿下揷在辦子里的那根草茎,然后举起铅笔盒，迎着对面的人群跑去。\n山谷里突然爆发了姑娘们欢乐的呐喊。她们叫着香雪的名字，声音是那样奔放,热烈;她们笑着,笑得是那样不加掩饰,无所顾忌。古老的群山终于被感动得战栗了,它发出洪亮低沉的回音,和她们共同欢呼着。\n哦，香雪！香雪！\n(1) 选自《铁凝文集》(江苏文艺出版社 1996年版)。略有改动。\n(1) [公社〕指人民公社。1958一1982年我国农村中的集体所有制经济组织。一般一乡建立一社,政社合一。\n## 学习提示\n《百合花》所讲的故事发生在解放战争时期。小说写部队发起总攻之前,小通讯员和“我” 到包扎所向一个刚过门三天的新媳妇借被子以及此后发生的故事，表现了战火中的青春美和人性美。阅读时注意那些感人的细节描写,如新媳奻发现重伤的是小通讯员，于是一针一针缝补他衣服上的破洞，后来又将自己新婚时的被子盖在了小通讯员的遗体上。想一想这篇战争题材的小说为何格外让人心动,重点把握小说对人物形象的刻画，体会革命战争年代特有的崇高情操。\n《哦,香雪》写的是改革开放之初火车的开通给边远山村带来的新鲜事儿。小说没有激烈的冲突和曲折的故事,只是捕捉了几个小的生活场景,细致入微地描绘了香雪等几位姑娘的心理变化与情感波澜,折射出山村生活的新变化。“香雪们”青春的纯真和质朴,让人感受到生命的美好。阅读时注意欣赏小说清新的笔调,以及洋溢在淡雅文字中的诗情画意。\n## 兰元学任务\n一本单元作品抒发的都是青春情怀。作品中的哪些地方最让你感动?哪些是你以前末曾留意,而读过之后感受很深的?哪些已经点燃了你思考人生、积极上进的热情?认真阅读、欣赏这些作品,从你最有感触的一点出发,与同学就“青春的价值” 这一话题展开讨论。\n二反复诵读本单元诗歌作品,围绕“意象” 和“诗歌语言” 探讨欣赏诗歌的方法,揣摩作品的意蕴和情感，感受不同的风格。\n五首诗歌风格各异,但诗人都善于运用意象来表达自己的情思。任选一首,想一想: 诗中运用了哪些意象?这些意象有怎样的特点?激发了你怎样的情思?如何通过意象来欣赏诗歌？记录下自己的思考，写一则札记。2. 查找毛泽东《沁园春 - 长沙》的写作背景资料,建议阅读埃德加 - 斯诺的《毛泽东自传》,了解毛泽东青年时期的革命经历,加深对这首词主旨的理解。还要注意感受词作的意境,抓住“红遍”“尽染”“碧透” 等富有表现力的词语来欣赏这首词。选取自己印象最深的一点进行分析并与同学交流。3. 任选一首诗,有感情地朗读,把你对诗作的理解通过朗读表达出来。同学之间相互点评。\n三《百合花》写的是战争年代一名革命军人的牺牲,《哦,香雪》写的是改革开放初期山村少女对现代生活的向往。两篇小说的时代背景不同,表现的青春情怀却都是那样感人。阅读时要联系特定的历史背景来理解作品的内涵,结合自己的阅读感受欣赏小说的描写艺术。从两篇小说中各选择一两个感人的片段,揣摩人物的心理活动,分析典型的细节描写，并作简要点评。\n四青春之美,在人的一生中是弥足珍贵的。结合本单元诗作和能够引发你思考的其他作品,发挥想象写一首诗,抒写你的青春岁月,给末来留下宝贵的记忆。注意借鉴本单元诗歌在意象选择、语言锤炼等方面的手法,使诗作多一些“诗味”。汇总所有同学的诗作,全班合作编辑一本诗集作为青春的纪念。\n## 学写诗哥人\n诗歌是情感的艺术。激发诗情和灵感,需要生活的体验和积累,需要把握时代的脉搏。毛泽东的《沁园春 -长沙》作于反帝反封建斗争风起云涌、工农运动蓬勃发展的时代,至今都能让人感受到诗人炽热的情感、豪迈的气概。如果我们平时多关注现实,注重对生活的观察和领悟,诗情就会不期而至,也就能从中提炼出抒情的主题。\n诗歌需要形象。思想感情与具体形象相融合,就形成意象。通过意象抒发自已的诗情和意趣,诗歌就会产生特有的艺术感染力。在闻一多的《红烛》中,诗人通过对红烛这一核心意象的层层渲染和开掘,赋予它丰富的内涵和情感。昌耀的《峨日朵雪峰之侧》一诗中,诗人情感的变化和对人生的思考是通过几个意象的组合实现的。雪莱的《致云雀》以云雀为中心组成密集的意象群，表达诗人奔放的激情和坚定的理想。写作诗歌时,最好不要直接说出你想表达的思想感情,而要通过具体的形象,运用比喻、象征等方式来暗示。总之,要婉转曲折地表达才能耐咀嚼,有诗味。\n诗歌富于音乐性。这种音乐性来自诗歌的韵律和节奏。诗歌写作要安排好韵律和节奏,以适合所要表达的情感意蕴,否则作品就会缺少韵味。郭沬若《立在地球边上放号》的雄奇奔放、雪莱《致云雀》的浪漫激情,与作品的韵律节奏是协调一致的。在写作时,韵律和节奏的安排要与情感的表达相统一。写好后还要反复朗读,边读边改,以期取得理想的表达效果。\n情感、意象、韵律等都要落实到语言上。诗歌的语言必须凝练、含蓄,给人以联想和想象的空间,达到言有尽而意无穷的效果。一首诗中,如果有一些词句能让人眼前一亮,自然能给人留下深刻印象。\n## 第二单元\n劳动改造世界,劳动创造文明。崇尚劳动,尊重劳动,热爱劳动,是中华民族世代相传的美德;无私奉献,锐意进取,勇于创造,是新时代青年应该树立的劳动观念。\n本单元作品,或报道优秀劳动者的杰出事迹,或倡导践行工匠精神,或歌咏劳动的美好与欢乐,从不同角度彰显劳动的伟大意义,体现劳动精神的传承和发展。\n学习本单元,通过专题研讨等活动,深人体会“劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽” 的思想,形成正确的劳动观念。学会分析通讯的报道角度,理解事实与观点的关系,抓住典型事件,把握人物精神;了解新闻评论的观点,学习阐述观点的方法;辨析和把握新闻的报道立场，提升媒介素养。4\n## 喜看稻菽千重浪\n一一记首届国家最高科技奖获得者袁隆平\n沈英甲\n## 曾记否，到中流击水\n2001 年春节过后的第二天,湖南长沙马坡岭笼罩在薄雾之中,空中不时飘下雨点。袁隆平眯起双眼,出神地打量着这几百亩 ${ }^{(2)}$ 试验田,然后跨过水渠，迈步走进田间。他蹲下身子翻看着土壤。\n我跟随在他身后不禁产生了瞬间的错觉：这难道就是几天后就要赴京,领取由国家主席亲自签署、颁发的国家最高科技奖的科学家吗?他看上去更像一个地道的湖南农民,这使我想起了农民送给他的“泥腿子专家”“泥腿子院士”的称谓。\n挽起裤腿走下稻田,是人们从播种到收获季节见到的袁隆平最“标准”的形象。人们常提出的一个疑问是：中国的稻田里如何走出了袁隆平这样一位世界级的农业科学家?\n中国在现在和将来相当长的岁月里,都是一个农业大国,“民以食为天” 的说法自古流传。到了当代,农民出身的毛泽东说,世界上什么事情最大，吃饭的事情最大。\n20 世纪五六十年代我国普遍发生的饥馑给袁隆平留下了刻骨铭心的印象。那时在湖南一所偏僻山村农校一一湘西雪峰山麓的安江农校任教的青年袁隆平便下定决心,拼尽毕生精力用农业科技战胜饥俄。他在 1961 年发现“天然杂交稻株” 的往事,注定要成为世界农业史上的经典事例。\n那是 1961 年7月的一天,下课铃声响过之后,袁隆平拍去身上的粉笔灰尘,掖着讲义夹,勿勿来到校园外的早稻试验田。采用常规法培育\n袁隆平\n出来的早稻常规品种正在勾头散籽,呈现一派丰收景象。袁隆平把讲义夹放在田埂上,走下稻田一行行地观察起来。突然,他那敏锐的目光停留在\n一蔸形态特异、鹤立鸡群的水稻植株上。他屏气静神地伸出双手，欣喜地抚摸着那可爱的稻穗，激动得几乎要喊出声来!\n这是一株奇特的稻禾,株形优异,穗大粒多,足有十余穗,每穗有壮谷一百六七十粒。袁隆平用布条扎上记号,从此格外精心地照顾这宽稻禾。收获季节他得到了一把金灿灿的稲种。第二年春天,袁隆平把这些种子播种到试验田里,期待收获有希望的新一代稻种。可是当秧苗长高之后,袁隆平发现,它们高的高,矮的矮,成熟得也很不一致,迟的迟，早的早，没有哪一莧的性状超过它们的前代。\n一种失望的情绪掠过袁隆平心头,但是对孟德尔 ${ }^{2}$、摩尔根 ${ }^{3}$ 遗传学有着深人研究的袁隆平进而想到,从遗传学的分离律观点看,纯种水稻品种的第二代是不会有分离的,只有杂种第二代才会出现分离现象。今年它的后代既然发生分离,那么可以断定去年发现的性状优异稻株是一株“天然杂交稻”的杂种第一代。\n他返回试验田对那些出现分离的稻株进行研究,高的、矮的、早熟、迟熟.....一一做了详尽记录。经过反复统计计算,袁隆平证明,这次发现完全符合孟德尔的分离规律。\n袁隆平的实践让他发现了真理：只要探索出其中规律,就一定能培育出人工杂交稻,也就一定能把这种优势应用到生产上,从而大幅度提高水稻的产量。\n后面我们将看到,袁隆平对真理的发现,使他不可避免地要向国际知名的权威和他们的权威结论发起挑战,这种挑战之艰难往往使挑战者身心倶疲，落荒而去。\n(1) 选自 2001 年 2 月 22 日《科技日报》。选人教材时由作者本人做了改动。“喜看稻菽 (shū) 千重浪” 语出毛泽东《七律・到韶山》。菽,豆类的总称。\n(2)〔亩〕计量土地面积的市制单位，按现行法定计量单位换算,1 公顷等于 15 亩,1 亩合 666.7 平方米。\n(1) [區 $(d o \\bar{u})]$ 方言，相当于“棵”或“从”。\n(2) [孟德尔 $(1822-1884)$ ] 奥地利遗传学家,遗传学的奠基人。\n(3) [摩尔根 $(1866-1945)$ ] 美国肧胎学家、遗传学家，获得 1933 年诺贝尔生理学或医学奖。\n## 创新是科学家的灵魂和本质\n有人说，袁隆平具有敢于挑战的勇气和信心。他在决定选择水稻杂种优势利用作为自己的攻关方向时,并不知道世界上已有美国、日本等国的科学家从事过研究,但没有成功。这无疑是一道世界难题。况且,他还得顶着研究水稻杂种优势利用是“对遗传学的无知” 等权威学者的指责和压力。他根据自己的实践,以科学家的胆识和眼光断定杂交水稻研究具有光辉的前景,他决心义无反顾地坚持研究。\n因为水稻是自花授粉作物,“自花授粉作物自交不退化,因而杂交无优势” 的论断明白无误地写在美国著名遗传学家辛诺特和邓恩的经典著作、20世纪五六十年代美国大学教科书《遗传学原理》中,由此有人嘲笑“提出杂交水稻课题是对遗传学的无知”。\n在理论与事实发生矛盾时,袁隆平的态度是尊重权威但不崇拜权威,不能跟在权威后面亦步亦趋,不敢越雷池一步。他不迷信权威的每一个观点。他知道,自己直接观察到的一些事实表明水稻具有杂种优势,“无优势论” 是没有试验依据的推论，这一推论与自交系的杂交优势现象相矛盾，袁隆平坚信搞杂交水稻研究有前途，勇敢地向“无优势论”这一传统观念挑战，从而拉开了我国水稻杂种优势利用的序幕。\n袁隆平认为，水稻的杂种优势利用只有两条路可走 : 一条是进行人工去雄 ${ }^{11}$,如果用人工去雄杂交,就得一朵花一朵花进行,产生的种子数量极为有限,不可能在生产上推广应用;再一条路就是培育出一个雄芯心不育的“母稻”,即雄性不育系,然后用其他品种的花粉去给它授粉杂交,产生出用于生产的杂交种子。然而国内外都没有这一先例,甚至有著名学者断言这“不可能”。还有学者认为,像水稻这样一朵花只结一粒种子的“单顷果作物”，利用杂种优势必然制种困难，无法应用于生产。在独立开展杂交水稻研究很长时间之后,袁隆平才从国外资料中了解到,早在 1926年,美国的琼斯就发现了水稻杂种优势现象。最早开展这项研究的是日本的科学家,时为 20 世纪 50 年代。此外美国、国际水稻研究所的科学家也相继开始了这项研究。尽管实验手段先进,但都因这项研究难度确实太大，无法在生产中得到应用。\n袁隆平不打算退却,他很清楚他拥有的有利条件是其他国家科学家少有的: 进行这项研究,中国有中国的有利条件,中国是古老的农业国,又是最早种植水稻的国家之一,有众多的野生稻和栽培稻品种,蕴藏着丰富的种质资源;有辽阔的国土和充足的光温条件,海南岛是理想的天然温室,育种者的乐园;更重要的是我们有优越的社会主义制度,可以组织科研协作攻关;有党的正确领导,任何困难都可以组织力量克服。直到今天,袁隆平都对为攻克杂交水稻难关在全国 13 个省区的 18 个科研单位进行的科研大协作感慨不已,认为没有这样的大协作,杂交水稻研究绝不会取得今天这样世界瞩目的成果。\n1964 年 7 月 5 日,“泥腿子专家” 袁隆平又走进了安江农校的稻田,去寻找水稻的天然雄性不育株。他头顶烈日脚踩淤泥弯腰驼背去寻找这种天然雄性不育株,已是第 14 天了。突然他的目光停留在一株雄花不开裂、性状奇特的植株上,这正是退化了的雄芯他马上把这株洞庭早粀 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 天然雄性不育株用布条标记。袁隆平欣喜异常，水稻雄性不育植株，终于找到了。\n两年后,袁隆平的一篇论文《水稻的雄性不孕性》发表,它宣示了袁隆平培育杂交水稻的理论设想和实现途径，开创了水稻研究的新纪元。\n(1) [去雄]植物有性杂交的工作步骤之一，即除去或杀死母本花朵中雄芯的措施。\n## 事实是科学家的空气\n科学家是真理的侍者,是事实的追随者。袁隆平坚信实践能发现事实,发现真理,并能验证真理。他对中国亿万农民怀有深厚的感情,在国家杂交水稻工程技术研究中心的稻田中,他一边用去手上的泥巴一边对我说,农民不富裕谈不到现代化,单产上不去农民就富不起来。现在我们试验田种的杂交稻每亩产 700 千克,农民种的亩产能达到 800 千克甚至更高,因为他们大量采用有机肥。还有比这更令他欣慰的事吗？\n凡是涉及不顾农民利益、无视事实的事，他都能挺身而出毫不含糊地阐明事实,至于是不是得担风险,袁隆平在所不计。\n前些年一家有影响的报纸在头版刊登了一篇贬斥杂交稻的文章,说杂交稻是“三不稻” ——“米不养人,糠不养猪,草不养牛”。这种不顾事实的说法给农业科研人员和广大农民心头蒙上了阴影。袁隆平写了一封信寄给了《人民日报》,凭着他杰出的学识和无与伦比的实践，用事实说明“杂交稻既能高产又能优质”。1992 年 6 月 18 日，《人民日报》在第二版刊登了袁隆平的来信。\n信中,袁隆平用平和的语气、无可辩驳的事实说：最近社会上流传杂交稻米质太差,有人贬杂交稻为“三不稻”,说什么“米不养人,糠不养猪,草不养牛”。果真是这样吗?我想用事实来回答。我国是世界上第一个在生产上利用水稻杂种优势的国家,杂交稻比一般水稻每亩增产 100 千克左右。1976-1991 年全国累计种植杂交稻 19 亿多亩,增产粮食近 2000 亿千克。由此可见,杂交水稻的推广,对解决我国 11 亿人口的温饱问题发挥了极其重要的作用。目前,全国种植面积最大、产量最高的一个水稻良种“汕优 63” 是杂交稻。近几年的年种植面积都超过 1 亿亩,平均亩产稳定在 500 千克左右,不仅产量高而且品质好,被评为全国优质粀稻米。的确,在我国南方生产的稻谷中,有相当一部分米质较差,这主要是双季早稻。目前积压的稻谷以及历年来粮店出售的大米,大多数为这种早粀稻。他写道,双季晩稻和一季中稻一般品质较好,粮店偶尔出售这种稻米时,则出现排长队争购的现象。而杂交稻则占双季晩稻和中稻面积的 $80 \\%$ 左右,产量占 $90 \\%$ 以上。因此,说杂交稻属劣质米与事实不符。\n袁隆平进而写道,其实,杂交稻、常规稻与任何其他农作物一样,品种不同,产量和品质是有差别的,有的甚至相差很大。一般地说,大多数杂交稻品种的米质属于中等,其中也有个别杂交稻品种的米质较差,但绝不能以个别品种的优劣来概括一般。\n就这样，袁隆平捍卫了事实,也捍卫了真理。\n(1) [洞庭早䉻 ( xiān )]粀稻早稻品种之一。粀，指籾稻，水稻的一类。\n## 饥锇的威胁在退却\n在一次电视台举办的活动上,主持人问作为特邀嘉宾参加活动的袁隆平是不是也做梦，梦见过什么。袁隆平是一位世界级的伟大科学家,同时也是一个凡人,当然要做梦。他高兴地回答: 他曾经梦见水稻长得像高梁那么高,稻穗像扫帚那么大。真是日有所思夜有所梦,不过这极具夸张的梦想,正在走向现实。\n1986年,袁隆平在总结国内外水稻杂种优势利用经验的基础上,根据已掌握的新材料,提出了杂交水稻育种的战略设想。在他的著名论文《杂交水稻的育种战略设想》中他提出,若将杂交稻的强优势固定下来，就可以免除年年制种，成为一系法杂交稻。\n作为世界公认的“杂交水稻之父”,袁隆平客观地分析了现阶段培育的杂交稻的缺点,并把这些缺点概括为“三个有余,三个不足” : 前劲有余,后劲不足;分藥有余,成穗不足;穗大有余,结实不足。他主持的“两系法亚种间杂种优势利用” 研究课题通过了国家“863计划” 论证,正式立项开展研究,袁隆平担任了国家“863-101-01” 专题的责任专家。1995年,两系杂交稻基本研究成功,被中国科学院、中国工程院评为 1996年全国十大科技进展新闻，并列为榜首。\n1997年，袁隆平发表了《杂交水稻超高产育种》重要论文。1998 年 8 月在北京召开的第 18 届国际遗传学大会上和 9 月在埃及开罗召开的第19届国际水稻会议上,袁隆平发言：由于采取了形态改良与杂种优势利用有机结合的技术路线,中国在培育超级稻方面已走在世界前列。经过中国许多科学家 10 多年的协作研究,目前技术上的难题已基本解决。袁隆平预计,亚种间超级杂交稻将在近几年内应用于生产,并将在 21 世纪初大面积生产中发挥巨大的增产作用。\n杂交水稻的研究成功开辟了粮食大幅度增产的新途径,大面积推广给我国水稻生产带来了一次飞跃。有人统计过,杂交水稻比常规稻增产 $20 \\%$ 左右,$1976-1999$ 年,每年增产的稻谷可以养活 6000 万人口,为从根本上解决我国粮食自给自足难题作出了重大贡献。\n1997年，袁隆平提出了超级杂交稻选育的指标、株型模式和技术路线,选育出一批具有超高产潜力、米质优良的亚种间苗头组合,小面积最高产量达每亩 1139 千克 (每公顷日产107.4千克),达到了日产量 100 千克 / 公顷的超级稻产量指标。如果按年推广 2 亿亩计,年增粮食可养活 7000 多万人口。袁隆平对我说,这是对看上去表情显得十分深沉的美国经济学家布朗“末来谁来养活中国” 疑问的有说服力的回答。\n美国学者唐・帕尔伯格在他《走向丰衣足食的世界》一书中写道：袁隆平使“饥涐的威胁在退却,袁正引导我们走向一个营养充足的世界”\n在各国水稻科研工作者心目中，位于长沙马坡岭的国家杂交水稻工程技术研究中心已成为圣地。\n近十几年来,杂交水稻不断走向世界,已在 20 多个国家和地区引种推广，这项技术是我国转让给美国的第一项农业科技专利。\n袁隆平是在世界上最有影响的中国科学家之一，他正在引导一场新的“绿色革命”。\n(1) [分榗 (niè )] 稻、麦、甘蔗等植物发育的时候，在幼苗靠近土壤的茎节上生出分枝。\n心有一团火，温暖众人心\n初冬的早晨,寒气袭人。我们随着熙熙攘攘的人流,走进百货大楼。\n嗬，糖果组的柜台前好热闹！人们拥挤在柜台前，看一位戴着劳动模范胸章的老售货员卖糖果。他站在柜台里的那股精神劲儿，售货动作的迅速劲儿，接待顾客的热情劲儿，像一团火一样，把大家深深地吸引住了。顾客们悄悄议论道:\n“他就是劳动模范张秉贵 ${ }^{2}$！”\n“你谯他拿糖，一抓就准。”\n“他卖得真快,又那么热情,让人心里暖乎乎的。”\n一位抱小孩的女顾客来买糖，还没轮到她买，孩子就哭闹起来，嚷着要吃糖。只见张秉贵从货柜里拿起一块糖,放到孩子手里,孩子顿时止住了哭声。老张又对这位顾客说：“这块糖等会儿一块儿算账。” 她感激地点点头。过了一会儿，轮到她买糖时，老张从称好的糖果中\n张秉贵\n拿出一块放回货柜里,又拿出几块用小纸袋装好,塞进孩子的衣皃里,把剩下的糖果包捆结实递给顾客,嘱咐道:“孩子㝸里的糖,留他路上吃。” 这位顾客激动地对孩子说：“快谢谢爷爷!”孩子天真而又亲昵地叫了声:“爹爷!” 周围的顾客不约而同地笑起来,赞扬张秉贵比当妈妈的想得还周到。人们常用体贴人微来形容张秉贵的服务态度。糖果组的柜台前,还发生过这样一件事: 有一次,张秉贵在卖糖时,发现排在队尾的一位顾客,一会儿看看手表,一会儿又抬头看看墙上的电钟，神色不安。他忙问这位顾客：“您有什么急事吗?”“我急着赶火车,再有半小时就开了,可我又想买点首都的糖果.....” 老张立即征得前面顾客的同意,很快给他称完糖,又告诉他应该在哪儿坐车去火车站。他连声道谢。老张说:“你要谢就谢大家,这是同志们的支持。”\n张秉贵 22 年来,没有对顾客发过一次火,红过一次脸,态度总是那么和葛可亲。有人问,难道张秉贵从来没遇到过不讲理的个别顾客?张秉贵说:“我们为人民服务,就要完全彻底,遇到个别顾客冷,绝不能以冷对冷,而要以热对冷,变冷为热。”一天中午,商店里的人不多,一位女顾客气呼呼地来到糖果柜台前，张秉贵满面笑容地问她：\n“同志，您想买点儿什么糖?？\n“不买，难道不能看看吗!!”\n说完,这位顾客连看都不看张秉贵一眼，绷着脸从中间柜台向东头柜台走。张秉贵也随着她向柜台东头走去,边走边想: 她准是遇到了什么不顺心的事,越是这样,我越是要热情接待她。张秉贵一边走,一边还是那样和颜悦色地说:“最近从上海来了几种新糖果,味道还不错,您想看看吗?我向您介绍一下......” 顾客被张秉贵那火一般的热情感动了,她抱歉地说:“刚才我冲您发火,您没见怪吧,我那孩子不吃饭就去游泳,气得我真想揍他。您谯,刚进大楼那阵儿,我的气还没消呢!”\n“您教育孩子是应该的，可要注意方法，不能打孩子。”\n“您的服务态度真好,我无缘无故向您发火,您还这样耐心做我的思想工作 $\\cdots . . . ”$\n打这以后,这位顾客每次来百货大楼,都要到糖果柜台前来看望老张。\n张秉贵服务态度这样好,有人问他:“难道你自己就没有过不顺心的事吗?” 张秉贵回答:“一个人哪能事事如意?不过，我们售货员一进柜台,就要像解放军战士进人战斗岗位那样,把自己的事情放一边,全神贯注地去为人民服务。” 1970 年 9 月,张秉贵老两口最心爱的唯一的女儿得了重病,日夜说着胡话。张秉贵心神不定,坐卧不安。他把女儿送进了医院,在上班的路上,边走边想: 我是人民的售货员,每天都要接待几百个顾客,自己遇上了不顺心的事儿,决不能让顾客不顺心。于是,他用最大的毅力克制住内心的焦虑,像往常一样精神抖擞地走进了柜台,满面笑容地接待顾客。\n张秉贵今年 59 岁,出身贫农家庭,从 10 岁起就在资本家的工厂当童工,17 岁到私营的德昌厚食品店学徒,受尽了剥削阶级的压迫和凌辱。新中国成立后,他翻了身,打心眼儿里感谢党和毛主席。1955 年他刚到百货大楼时,认为只要为商店多销货、多卖钱,就是做好了本职工作,报答了党的恩情,因此他比较注意抓大号买卖。一次,有位农民顾客来买两块桃酥,张秉贵光照顾买得多的顾客,让这位顾客等了很长时间。顾客生气地质问他:“你是不是嫌我买得少,看不起我?”这件事深深地触动了张秉贵。党支部书记找他谈心，对他说:“过去资本家做买卖,唯一的目的是赚钱。我们社会主义商店做买卖,首先要为人民服务好。”\n没过多久，张秉贵在柜台上遇到一件事，使他受到更深刻的教育。一次,有位面带病容的女顾客来买糕点,她对张秉贵说:“我身体不好,一吃甜的就淢，你能帮助选择几种适合我吃的点心吗?” 张秉贵详细地介绍了各种糕点的味道,最后帮她挑了些略带咸味的鸡油芝麻饼和牛舌饼。顾客感激地说:“你们的服务态度真好!”几天后,这位女顾客又来到柜台前,把一大包枣和梨放在柜台上,说:“这是我家乡出产的水果,特意送来让你们尝尝。” 张秉贵急忙摆手谢绝,可是顾客已经跑出门了。夜里,张秉贵翻来覆去睡不着觉。他在德昌厚当伙计时遇到的一件事,又浮现在眼前。一个国民党兵㾔来吃冰激凌,因为等了一会儿,就发起火来,一拳打在张秉贵的心口上,还恶狠狠地骂:“看你还敢把老子当生西瓜“蹲’ 起来!” 那时候啊,张秉贵有气往肚里咽,有泪朝心里流,挨了打,还要装出一副笑脸赔不是。忆往昔,看今天,他默默地想,现在我刚为人民做一点儿事,他们就把我当亲人相待,我有什么理由不全心全意为人民服务!1958年他人党后,想了又想,一个共产党员到底图什么?图的就是多为人民服务!\n张秉贵常说:“我们售货员要用全心全意为人民服务的一团火,来温暖人民群众,使他们不仅在商店里感到热乎乎的,回到家里热乎乎的,走上工作岗位还要热乎乎的,激发出更大的革命干劲儿,投人社会主义建设,这才算我们对革命事业有了一点儿贡献。” 为了当好顾客的参谋,他不知费了多少心血去熟悉自己柜台里的商品。公休日,他到糖果厂去参观访问,了解糖果的制作过程;下班后,他又到医院向医生学习各种糖果的营养知识;卖糖果时,他虚心向爱吃糖的顾客了解各种人吃糖的习惯和各种糖果的味道。几年来,他还自己花钱买了 230 多种糖果来品尝,并请同柜台的售货员一起尝。经过刻苦钻研,张秉贵的商品知识十分丰富,为群众服务也有更多的主动权了。遇到患肝炎的顾客,老张就介绍买糖分多、对治肝病有好处的水果糖;遇到患气管炎的顾客,他就介绍买冰糖;对消化不良的顾客,他又请顾客买柠檬糖和橘子糖 $\\cdots \\cdots$ 在售货中,他严格要求自己,做到了顾客买与不买一个样,买多买少一个样,生人熟人一个样,大人孩子一个样。\n人们用“主动、热情、诚忌、恧心、周到” 这 10 个字,来赞扬张秉贵的服务态度。每天,老张从早晨穿上工作服进人柜台,到晩上送走最后一位顾客,每分钟都是全力以赴。你看,他在柜台里,眼、耳、口、手、脚、脑这 6 部“机器” 同时开动,他抬头售货,及时发现需要照顾的老弱病残顾客,随时倾听顾客的要求和意见,不断解答顾客的询问,还要不停地拿糖、过磅、包包、打捆,同时用心算代替算盘。在柜台里,他三步并作两步走,一点儿不知累,可晩上下班后,他就感到有些支持不住,有时连上楼还要扶着墙。\n张秉贵用自己心中的一团火温暖人民群众,赢得了广大顾客的爱戴和尊敬。有时,当他累得额头渗满汗珠,顾客就按住秤盘说:“老同志,您先擦擦汗!” 后边的也嚷道:“您喝口水,歇会儿再卖!”当他端起缸子勿忙地喝着水,又有人对他说:“您喝足了,我们多等会儿没关系 $\\cdots \\cdots$. ” 这些热情的话,像一股股清泉涌进张秉贵的心田,他感到自己的心和顾客的心紧紧地贴在一起了。不久前的一天,张秉贵去东风市场一家饭馆吃夜宵。这里已经座无虚席,他买了一盘炒面站着吃起来。突然,厨房里有位大师傅,举着癹子一边吹喝着门道,一边朝他走来。人没到话先到了:“您是百货大楼卖糖的那个老同志吧,我在您那儿买过糖,快坐下来吃！您这么大岁数了,站一天柜台,够呛啊,该歇歇了。” 说着把癹子放在张秉贵的身后,张秉贵不由得眼里有些湿润了。他又一次感到: 在我们的社会主义祖国,只有低人一等的思想,绝没有低人一等的工作！商业、服务业既是平凡的工作,又是光荣的岗位,是伟大的社会主义事业的重要组成部分。\n张秉贵为革命站柜台的先进事迹广为传颂,多年来受到全国各地人民群众的赞扬,1977 年以来就收到 200 多封热情洋溢的信件。新疆博尔塔拉蒙古自治州第三中学的 10 名学生写道:“张伯伯,我们要像您一样,做革命的螺丝钉,党把我们拧在哪里,就在哪里闪闪发光！” 迣宁省阜新矿务局高德煤矿三八掘进队的女队长写道:“我要像您一样热爱自己的工作,宁让煤尘粘满脸,不让资产阶级思想沾半点!” 一位路过北京的青年农民,晩上住在旅馆,从收音机里听到张秉贵的先进事迹后,久久不能人睡。他从床上爬起来,披起衣服伏在灯下，给张秉贵写了一首充满激情的诗：\n您那感人肺腑的事迹，\n使我心中仿佛升起了一团火。\n请收下我这青年社员当徒弟，\n到了那金色的季节，\n在您笑迎顾客的同时，\n我正坐上喜送公粮的大车!\n(1) 选自《北京日报创刊 60 周年纪念文集・优秀新闻作品集》(同心出版社 2012 年版)。原载 1977 年 12 月 24 日《北京日报》。\n(2) [张秉贵 (1918-1987)]北京人,北京市百货大楼售货员,全国劳动模范。他一心一意为人民服务,练就了称糖“一抓准”、算账“一口清” 的本领,以“一团火” 的服务精神树起我国商业战线上的一面旗帜。\n# “探界者”钟扬\n叶雨婷\n拟南芥,一种看起来细弱的草本植物,因为生长快、体型小、分布广、基因组小,常被植物学家比作“小白鼠”,是进行遗传学研究的好材料,全世界有众多植物学家都在研究它。\n在植物学家很少涉足的青藏高原,执着的钟扬团队发现了它。钟扬把拟南芥栽种在自己位于西藏大学安置房的后院中,把它做成标本带回了复旦大学。\n植物学家、科普达人、教育专家、援藏干部….哪一个身份都可以以一种完整的人生角色在他身上呈现。在生命的高度和广度上,他一直在探索自己的边界,直到他生命夏然而止的那一天 $\\cdots \\cdots$\n## “英雄”少年\n1978 年,湖北黄冈一所中学的大操场上举行隆重的欢送仪式,庆祝恢复高考后的第一届大学生即将人学,4 名考上大学的同学胸前戴着大红花，像英雄一般。\n钟扬也渴望成为那样的“英雄”。父亲是当地的招办主任,为了避嫌,父亲不让他以在读生身份提前参加高考。在与父亲赌气的同时,钟扬参加了中国科学技术大学少年班的考试。当时的竞争非常激烈,就在钟扬差点儿失去信心的时候,他接到了通知一一考上了!\n这个 15 岁考人中科大无线电专业的少年，开始了他“不安分” 的人生。\n钟扬的母亲回忆,钟扬在考上少年班以后就开始补习数学、物理,因为老师说他这两门考得不好。进人大学以后,钟扬一边忙着学生会宣传委员的事务,一边坚持每月往家里写信。\n那时,学习无线电专业的他对植物学产生了浓厚的兴趣,因此转向用计算机技术研究植物学问题。1984年,钟扬被分配到中国科学院武汉植物研究所工作。那时,他曾用两年的业余时间,旁听了武汉大学生物系的课程。\n回忆起这段往事，钟扬的妻子也感叹：“他在这方面的知识储备非常充足。”\n和钟扬外向热情的性格相比,他的妻子就显得内向了许多。那时候,工作调动是一件非常困难的事,加上不愿和父母分居异地,妻子对于与钟扬的婚事一直犹豫不定。\n一次，她在工作结束后回到武汉，钟扬在车站接她时突然开门见山地说，自己把证明开好了。\n“什么证明?”妻子问。\n“我们的结婚证明啊。”\n“我还没同意呢，你怎么就把这个证明开了呢?”\n“没有问题，大家都觉得可以了，到时间了。”\n“于是我就这样有点“被胁迫” 地领了结婚证。”妻子笑说。\n结婚没几年,33 岁的钟扬就成了武汉植物研究所副所长。后来,这位在生活和工作中都雷厉风行的年轻副局级干部干出一件让常人无法理解的事情一—放弃武汉的一切,去上海当一名高校教师。\n(1) 选自《时代楷模 2018 钟扬》(学习出版社 2018 年版 )。有删改。钟扬 $(1964-2017)$,湖南邵阳人,植物学家。\n## 种子达人\n2000 年，钟扬辞去武汉植物研究所的工作来到复旦大学。\n那年 5 月钟扬报到时,学校还没有过渡房,临时给他找了一套系里别的老师提供的毛坯房。他毫无怨言地接受了这个连煤气、热水器都没有的房子，洗着冷水澡住了半年。\n尽管钟扬对生活品质不讲究,但对于种子却一点也不将就。为了自己的“种子事业”，他的足迹延伸到了气候恶劣、人烟稀少的青藏高原。\n从他到复旦大学的第二年起,钟扬就开始主动到西藏采集种子。2009年,钟扬正式成为中组部援藏干部。据统计,在这十几年间,他和同伴收集了上千种植物的 4000 多万颗种子,占到西藏高等植物的 $1 / 5$。\n很多人都有这样的疑问,钟扬为什么要收集种子?\n“一个基因能够拯救一个国家，一粒种子能够造福万千苍生。青藏高原这个地区,植物种类占到了我国植物种类的 $1 / 3$。有些地方甚至百年来无人涉足,植物资源被严重低估。” 钟扬曾在一次公开演讲中这样介绍。\n他扎根西藏,努力为人类建一个来自世界屋脊的种子“宝库”。\n对钟扬来说,采种子是一件乐事。“作为一个植物学家,我最喜欢的植物是蒲公英,如果发现它开花并且结了种子,我会用手抓一把,一推开里面一般有 200 颗。我最讨厌的植物是什么呢?椰子。那么大一颗,8000 颗的样本,我们需要两台卡车把它们拉回来。”钟扬调㑆道。\n然而,在西藏采集种子更多的是随时出现的高原反应和长时间的体力透支。而钟扬却背着他经典的黑色双肩包,穿着磨白了的牛仔裤,戴着一顶宽檐帽,迈着长期痛风的腿,在青藏高原上刷新一个植物学家的极限，连藏族同事都称他为“钟大胆”。\n钟扬在西藏大学理学院的一位同事说：“每次和钟老师采种子都是惊险和惊喜并存。”\n“那次,我们跟着钟老师去采集高山雪莲。我们从海拔 5200 米的珠峰大本营出发向更高的山地挺进时,钟老师出现了严重的高原反应,头痛欲裂,呼吸急促,全身无力,随时都会有生命危险。” 这位同事回忆。\n大家都建议钟扬待在帐篷里,他却说：“我最清楚植物的情况,我不去的话,你们更难找。你们能爬,我也能爬。”最终,钟扬带着学生在海拔 6000 多米的珠峰北坡,采集到了被认为是世界上生长在海拔最高处的种子植物―一鼠曲雪兔子,也攀登到了中国植物学家采样的最高点。\n如今,这些种子静静地沉睡在一个又一个玻璃罐里,等待着有一天,改变人类的命运。按钟扬的话说,也许那个时候,胖胖的钟教授已经不在了，但是他期待着它们可以派上用场。\n## 科学队长\n“生命诞生以来,从原核到真核,从单细胞到多细胞,从海洋到陆地,简单与复杂并存,繁盛与灭绝交替,奏响了一篇篇跌宕起伏的演化乐章,其间洋溢着生命诞生与繁盛的欢颂，伴随着物种灭绝与衰落的悲怆。”\n这是钟扬为 2016年刚刚竣工的上海自然博物馆 (以下简称“自博馆”) 撰写的一段文字。他参与了 500 多块图文展板的写作。很少有人知道,这细㖪而又富有文采的文字,竟出自这位看起来五大三粗的理工男之手。\n如果说，采种子是钟扬的“主业”，那么科普则是他最爱的“副业”。在自博馆建设期间,设计院展览设计部主任为寻找图文写作顾问操碎了心。因为学科跨度大、文字要求高,她先后联系的几家高校都因这个项目难度太大而婉拒。\n设计部主任知道钟扬太忙了,想拜托他帮忙牵线或引荐一些专家。令她没想到的是,钟扬二话不说就接下了这个没什么回报、时间紧的沕手山芋。\n“我们会毫不客气地把最难的部分留给他。在半年多的时间里,每次听说钟老师从西藏回上海了,我们都会立刻和他预约时间,他总是爽快地答应。”设计部主任告诉记者。\n从 2001 年起,钟扬开始和上海科技馆合作。他有过很多身份,有时是评审专家,有时是科学顾问,有时是科普活动主讲人,有时是标本捐赠人。他时不时会出现在科技馆或者自博馆的各个角落,每一次,都带着特定的任务过来。\n复旦大学生命科学学院的赵老师是钟扬的学生,她见证了导师这些年在科普这条路上的持续前行。\n2003-2017年，钟扬共撰写、翻译、审校了10本科普著作，其中不乏《大流感》这样的畅销书。“《大流感》这本书，内容包罗万象,语言风格多变,钟老师对推敲文字乐在其中,他会忽然在吃饭时得意扬扬告诉大家他的译法,当然偶尔会被我们反驳,他也会欣然接受。” 赵老师回忆。对中小学生来说,钟扬可以称作“科学队长” 了。他连续7年多次义务为全国中小学生进行形式多样的科普,任学校科学顾问。来自上海市实验学校的一位同学就深受他的感染。\n“当时去听讲座,一下子就被钟教授生动的演讲吸引住了,从此我就成了年龄最小的学生,并开始跟随他学习科学 $\\cdots \\cdots$. 听他的课,你永远都不会感到无聊。在钟老师的指引下,我慢慢爱上了科学。” 这位同学说。\n“做科学传播是件好事情,我当然支持啊！”在钟扬的鼓励下,同学们在学校创立了“学与做科学社”。另外,钟扬还帮这个社团撰写舞台剧脚本,并利用零碎时间帮助同学们排练。\n钟扬为什么要用这么大的精力做科普?他的学生认为,与其说科普,不如简单地说是他愿意教人。\n“钟老师对 ‘批判性思维’ 念念不忘。他觉得对中小学生开展科学教育乃至思维教育非常重要,他还想着要把大学专业教材改成适合小朋友的音频故事,想着要为孩子们写一本科学故事书,想着去中学给科学社的孩子们上课,还想着开设更系统化的科学营.....” 他的学生说。\n## “接盘”导师\n复旦大学生命科学学院副院长卢老师分管研究生的培养工作,目睹了钟扬在收学生时的不少“奇萉” 事儿。\n“我们每个人招研究生有一个数量限制,但是他招得特别多,后来我就去了解，才发现事情的真相。”卢老师说。\n卢老师发现,当学生和老师进行双向选择时,有些学生可能因选不到合适的导师而“流落街头”,有些学生因为某些原因提出转导师。这样，问题来了,谁来“接盘”?\n这时,身为研究生院院长的钟扬总是负责兜底。“他总说“有问题我来',这是他的一种责任与担当。他说在这个位置上,必须承担这个责任，必须要有这种担当。”\n钟扬的“暖” 是有目共睹的,这更体现在他对学生的关爱上。他从不放弃任何一个学生,更会根据每个学生的特点为他们量身定制一套个性化的发展规划，不让一个人掉队。\n钟扬曾说:“培养学生就像我们采集种子,每一颗种子都很宝贵,你不能因为外表看上去不好看就不要,说不定这种子以后能长得很好。” 而当钟扬的工作重心转到西藏时,他承认,自己的招生名额渐渐倾向这所他心目中的“世界最高学府”。\n钟扬的学生、复旦大学生命科学学院一位博士生回忆道,实验室里有很多学生是钟老师从少数民族地区招进来的。“这些同学由于底子薄,知识基础与上海本地学生有一定的差距,刚开始都是抱着试一试的想法联系了钟老师。钟老师总是鼓励他们报考自己的研究生,他说,“读我的研究生基础差一点没关系,我帮你补,你只需要有一颗热爱植物学的心'。”\n于是,钟扬的学生们“各显神通”,有做科学研究的,有做科普的,有自己创业的。钟扬停不下来的点子,就这样在他的学生中生根发苛，变为现实。\n## 生命延续\n2017 年 5 月的一场讲座中,钟扬曾介绍自己的实验室研究过一种“长寿基因”。他们使用生命期 5 至 7 天的线虫作为实验对象，当某种基因被敲除后，线虫寿命可增加 5 至 7 倍。\n有人问，只要敲除一个基因，人是否就可以更长寿。钟扬回答:“这个基因主管生殖,要想长寿必须在一出生就去除掉,这意味着你将终身无法生育。” 对于钟扬这样的植物学家来说,生命的长短成为了藏在基因里的秘密。\n对于他个人来讲,生命的意义是什么？或许在与千千万万种生命打交道的过程中，钟扬已经有了答案。\n“在一个适宜生物生存与发展的良好环境中,不乏各种各样的成功者,它们造就了生命的辉煌。然而,生命的高度绝不只是一种形式。当一个物种要拓展其疆域而必须迎接恶劣环境挑战的时候,总是需要一些先锋者牺牲个体的优势,以换取整个群体乃至物种新的生存空间和发展机遇。换言之,先锋者为成功者奠定了基础,它们在生命的高度上应该是一致的。”在复旦大学 2012 年 7 月 6 日的校刊上,钟扬发表的《生命的高度》一文这样写道。\n在探寻生命的边界时，他甘愿成为一个先锋者。\n钟扬的身体条件是不适合长期在高原工作的。2015年，钟扬突发脑出血,对常人来说,这应是一次生命的警告,钟扬却把它理解成工作倒计时的闹钟。“他有一种想把时间抢回来的劲头。”钟扬的同事回忆道。病好以后,大家都以为原本忙碌的钟老师可以调整一下超负荷的生活节奏,“收玫一点”。没想到的是，他变得更加拼命了。\n西藏大学的老师展示了钟扬 2017年 6 月 24 日的工作安排: 上午到拉萨贡嗄机场,下午 3 点半参加西藏大学博士生答辩会,5 点跟西藏大学的同事和研究生处理各种学科建设和研究生论文等事情,晩 11 点回到宿舍网上评阅国家基金委各项申请书,深夜 1 点开始处理邮件,深夜 2 点上床睡觉,凌晨 4 点起床,4 点半赶往墨脱进行野外科学考察。\n钟扬末完成的愿望很多,他希望继续收集青藏高原的种子资料,希望帮助西藏大学学科建设水平不断提高,希望培养出更多扎根高原的植物学人才 $\\cdots$\n脑出血之后,医生、亲友、同事都劝钟扬不要再去西藏,说他简直是拿自己的生命作奢注,而他第三次向组织递交了继续担任援藏干部的申请书，成为第八批援藏干部。\n“再次进藏时,我明显感觉到他的身体大不如前,连上车和下车都特别吃力。但他总说 '没事,我很好'。他对我说,自己的时间太短了,必须这样。” 钟扬的同事说。\n2017年 9 月 25 日，钟扬忙碌的行程在赴内蒙古城川民族干部学院作报告之后戛然而止。\n而他双肩背包里的很多张小纸条显示出，他的工作依然很满一\n9月 26 日,他将回到复旦大学上党课,带大家学习科学家黄大年的先进事迹；\n9月 28 日,他将来到拉萨,参加 29 日的西藏大学生态学一流学科建设推进会;\n之后,他将完成西藏植物学期刊的创刊文章,完成关于“生物样本库的伦理问题和管理政策研究” 的国家社科基金项目的招标,继续英文科普著作《不凡的物种》的翻译工作 $\\cdots \\cdots$\n末来,他还希望在成都或上海建立青藏高原研究院,让上海的红树林实现自由生长,让更多的中小学生通过科学课程提高科学思维水平,让更多的学生致力于青藏高原的种子事业 $\\cdots \\cdots$\n“任何生命都有结束的一天,但我毫不畏惧,因为我的学生会将科学探索之路延续下去,而我们采集的种子,也许会在几百年后的某一天生根发芽,到那时,不知会完成多少人的梦想。” 对于生命的意义,钟扬这样说。\n## 学习提示\n在社会主义建设和中华民族伟大复兴的历程中,涌现出了许多杰出的劳动者。他们岗位不同,但都具有高度的责任心和奉献精神,以辛勤劳动与创造为社会作出巨大贡献,令我们感佩和景仰。\n《喜看稻菽千重浪一一记首届国家最高科技奖获得者袁隆平》介绍了科学家袁隆平发现天然杂交稻、培育杂交稻，进一步选育“超级稻”的长期而艰难的历程。《心有一团火,温暖众人心》记述了售货员张秉贵在平凡的劳动岗位上不平凡的事迹，他热情周到的服务温暖了几代顾客的心。《“探界者” 钟扬》则讲述了科学家钟扬献身于种子事业、普及科学知识、悉心培养学生的故事,展现了他对“生命的高度和广度”的不解探索。\n这三篇通讯都很注意通过具有典型意义的事件来表现人物的优秀品质。比如,袁隆平头顶烈日脚踩淤泥，终于找到水稻雄性不育植株；张秉贵“以热对冷，变冷为热”,感动了不讲理的顾客。同时,三篇通讯还着力刻画了一些细节,如张秉贵在柜台里“三步并作两步走，一点儿不知累”，下班后累得“有时连上楼还要扶着墙”，又如钟扬背包里的一张又一张小纸条 $\\cdots \\cdots$ 这些细节让人物形象更加丰满,内容更加真切感人。\n阅读时注意了解通讯报道的一般特点,关注作者如何通过不同的渠道采集材料,又是怎样多角度、分层次进行报道的。通讯作者在记述新闻事实时,常常表达自己的观点,阅读时要注意理解事实与观点的关系，把握作者表达观点的方法。\n# 以工匠精神雕琢时代品质\n李斌\n今天,我们迎来了一个更加注重精细品质和独特体验的时代。“我是真的希望工匠精神可以变成我的墓志铭。” 不久前,一位生产智能电器的企业家如是感慨。企业对高精尖、炫彩酷的不解追求,同工匠精神不谋而合。只有像手工匠人一样雕瑑技艺、打造产品,企业才有金字招牌,产品才能经受住用户最挑剔眼光的检验。\n《说文》${ }^{2}$ 里讲:“匠,木工也。”今天的“匠”,已成为心思巧妙、技艺精湛、造诣高深的代名词。职业与职业没有高低贵贱之分,但人与人却从来都有职业品质、专业精神的差别。工匠精神厚植的企业,一定是一个气质雍容、活力涌流的企业。崇尚工匠精神的国家,一定是一个拥有健康市场环境和深厚人文素养的国家。“将产品当成艺术,将质量视为生命”,正是这样的极致追求,将我们带往一个更为不凡的世界。\n一盏孤灯一刻刀,一柄标尺一把钯,构成一个匠人的全部世界。别人可能觉得他们同世界脱节,但方寸之间他们实实在在地改变着世界: 不仅赋予器物以生命,更刷新着社会的审美追求,扩充着人类文明的疆域。工匠精神从来都不是什么雕虫小技,而是一种改变世界的现实力量。坚守工匠精神,并不是把“拜手工教” 推上神坛,也不是鼓励离群索居、“躲进小楼成一统 ${ }^{3}$,而是为了擦亮爱岗敬业、劳动光荣的价值原色,倡导质量至上、品质取胜的市场风尚,展现创新引领、追求卓越的时代精神,为中国制造强筋健骨,为中国文化立根固本,为中国力量凝神铸魂。\n将一门技术掌握到炉火纯青,这固然是工匠精神,但工匠精神的内涵又远不限于此。有人说：“没有一流的心性,就没有一流的技术。”的确,倘若没有发自肺腑、专心如一的热爱,怎能有废寝忘食、尽心竭力的付出;没有㻅于至善、超今冠古的追求,怎能有出类拔萃、巧夺天工\n的卓越；没有冰心一片、物我两忘的境界，怎能有雷打不动、脚踏实地的笃实。工匠精神中所深藏的,有格物致知、正心诚意的生命哲学,也有技进乎道、超然达观的人生信念。从赞叹工匠继而推崇工匠精神，见证着社会对浮躁风气、短视心态的自我疗治,对美好器物、超凡品质的主动探寻。我们不必人人成为工匠,却可以人人成为工匠精神的践行者。\n一个时代有一个时代的气质,我们的时代将以怎样的面貌被书写,取决于我们每个人的表现。工匠精神是手艺人的安身之本，亦是我们生命的尊严所在;是企业的金色名片，亦是社会品格、国家形象的荣耀写照。工匠精神并不以成功为旨归，却足以为成功铺就通天大道。\n(1) 选自 2016年4月 30 日《人民日报》。略有改动。\n(2) [《说文》] 指《说文解字》,东汉许慎编著的中国第一部系统的分析汉字字形结构的字书,也是世界最古的字书之一\n(3)〔躲进小楼成一统〕语出鲁迅《自嘲》:“㧶进小楼成一统，管他冬夏与春秋。”\n## 学习提示\n什么是工匠精神?在自动化程度越来越高的现代社会,传统社会所孕育的工匠精神是否还有坚守的必要?如果有,我们应该怎样践行?这些问题关乎如何认识劳动的意义与价值，值得我们深思\n这篇新闻评论结合时代特点深入阐述了工匠精神的内涵,点明其当代价值,呼吁每个人在自己的工作中努力践行,具有很强的现实意义。文章观点鲜明,持论严正,既批评了社会上存在的浮躁风气和短视心态，也澄清了对工匠精神的一些误解,可以深化我们对劳动的认识,激发我们尊重劳动、追求卓越的情感。\n新闻评论既具有议论性文章的特点,又有新闻作品的属性。要注意分析文章中事实与观点的关系,学习文章联系社会现实提出观点并合理阐述的写法,体会其有的放矢、直面现实的新闻品格。\n# 芣菅\n## 《诗经・周南》\n采采 ${ }^{2}$ 苄菅,薄言采之。采采苄苢,薄言有 ${ }^{(1)}$ 之。\n采采芣菅,薄言掇之。采采苄菅,薄言捋之。\n采采苄菅，薄言袺 ${ }^{8}$ 之。采采苄菅，薄言襭 ${ }^{8}$ 之。\n## 插秧歌\n杨万里\n田夫抛秧田妇接，小儿拔秧大儿插。\n笠是兜鍪蓑是甲，雨从头上湿到胛。\n唤渠 ${ }^{11}$ 朝餐歇半雴，低头折腰只不答:\n“秧根末牢莳末匝,照管鹅儿与维鸭。”\n(1) 选自《诗经注析》(中华书局 1991 年版)。\n(9) 选自《杨万里集䇝校》卷十三 (中华书局2007年版)。( fúyı̌),车前草。(10) [兜鐜 ( móu)]古代打仗时战士所戴的头盔。(2)〔采采〕茂盛的样子。(11)〔胛〕肩胛。(3) [薄言〕“薄”“言” 都是助词,无实义。(12) [渠〕他\n(4)〔有〕取得,获得。(13) [半霋]极短的时间。(5)〔掇 (duō) ) 拾取，摘取。(14)〔莳 (shì) 末匝〕意思是,这块田里还没有栽揷完\n(6)〔捋 ( luō) 〕 从茎上成把地取下。毕。莳，移栽、种植。匝，布满、遍及。(7)〔袺 (jié )]提起衣襟兜东西。(15) [照管〕照料，照看。这里是“提防” 的意思。\n〔襭 (xié )〕把衣襟掖在腰带上白东西。\n## 学习提示\n本单元特别选入这两首描写劳动的古诗,从中可以读到古人的日常生活与劳作场景,感受他们劳动时的欢乐与情趣,体会古诗超越时空的魅力。阅读时要展开想象,走进其中描摹的场景,悉心感受诗人的情感,体会其中表现出的劳动之美。\n《若苢》句式整齐，节奏明朗、轻快，自然流露出劳动的喜悦;“采”“有”“掇” 等一系列动词的变换,细㖪地描绘出劳动的过程,富于诗情和画意。清代方玉润在《诗经原始》中说,这首诗读来好似“田家妇女,三三五五,于平原绣野、风和日丽中,群歌互答,余音薗衆,若远若近,忽断忽续,不知其情之何以移而神之何以旷”。《揷秧歌》运用民歌手法,选取日常劳动场景,描绘一家四ロ趁着农时冒雨揷秧的紧张生活，他们齐心协力，分工合作，千得热火朝天而秩序井然。诗作表现出农家生活的辛苦与农事的繁忙，富于生活情趣，字里行间洋溢着吃苦耐劳、勤奋乐观的精神。\n两首诗各具不同的艺术魅力。《若苢》重章叠唱,回环往复,令人神往;《揷秧歌》善用口语,浅白流畅,富有自然、新鲜的意趣。学习时可反复诵读,认真体会。\n## 单元学习任务\n一劳动推动着社会的发展、时代的进步,也塑造着人的思想品格。袁隆平等杰出劳动者的模范事迹,古代人民热烈的劳动场面,彰显了劳动的崇高与美丽;普通劳动者的辛勤汗水,手工匠人的高超技艺,体现出劳动的价值与意义。从下列话题中任选一个,结合课文具体内容,分组进行专题研讨。\n话题 1：劳动的崇高与美丽\n话题 2 : 劳动的价值与意义\n话题 3：无私奉献、锐意进取、勇于创造\n话题 4：辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动\n二本单元所选的新闻作品包括人物通讯和新闻评论。前者报道典型人物,树立时代楷模；后者评论社会热点，引导社会與论。细读相关课文，完成下列任务。\n人物通讯要深人挖掘典型事件以表现人物精神,并在其中体现作者的立场和态度。阅读本单元的三篇人物通讯，以表格的形式梳理其中的具体事件、人物精神和作者立场。2. 新闻评论讲究观点鲜明、针对性强,注重行文的逻辑性。梳理《以工匠精神雕瑑时代品质》一文的思路,体会文章是怎样辩证地讨论有关“工斦精神” 的话题的。3. 角度的选择对新闻评论非常重要。面对某个事实或问题,评论的角度不同,文章面貌往往迴异。思考《以工匠精神雕瑑时代品质》在选择评论角度方面的特点，在此基础上,从本单元的人物通讯中任选一篇,基于其呈现的事实,考虑可以从哪些角度进行评论。\n三我们每天都会接触各种新闻,新闻在生活中无处不在。一些重大事件,如党的十九大召开、新中国成立七十周年、防控新冠肺炎疫情等,都是新闻报道的焦点,会涌现大量新闻作品。选择一份报纸或一个新闻网站,浏览一周的内容,从中挑选出三四篇你认为比较优秀的新闻作品。小组合作，从新闻价值、报道角度、结构层次、语言表达等方面草拟一份优秀新闻评选标准。每个小组按照标准评选出一篇优秀新闻作品,合作撰写一份推荐书，阐述推荐理由，与新闻作品一起在全班展示、交流。\n四教过两代人的山村小学教师,抗击疫情护佑生命的医护人员,精心擦拭每一块玻璃的保洁阿姨，春耕秋收辛勤劳作的农民……生活中，有很多平凡的劳动者值得我们关\n注,发生在他们身上的不少事也可能触动我们的心灵。写一个你熟悉的劳动者,不少于 800 字，题目自拟。\n## 写人要关注事例和细节\n我们之所以经常被先进人物事迹感动，是因为这些事迹反映了人间的真善美，表现了人们对美好事物共同的追求。也许我们身边没有名闻䢙迩的“楷模” 和“新闻人物”,但一定会有美好的人与事。能发现人世间的美好,能从身边找到值得学习、尊敬的人物,生活和写作都会变得有意义。\n描写人物，要注意选取典型事例,写出人物特征。以千字左右的篇幅写一个人，要让读者对人物有印象,比较好的办法是,选取典型事例,勾勒人物形象,反映他的主要性格和品格。写袁隆平就要突出他孜孜以求的精神,写他坚持真理、不断创新的研究历程。写钟扬,则通过他长期在西藏采集种子的事迹和他有关生命意义的言论,表现他火一般的生命激情。写人要注意体现人物性格的丰富性,避免单一化,可以选取不同的生活侧面真实地表现人物，让人物有“立体感”。\n和典型事例同样重要的,是真实感人的细节。很多情况下,能让别人留下深刻印象的,不是典型的事迹,而是生活工作的细节 (或“画面”)。公交车上,下班的民工担心自己的工作服太胿,有座位也不肯坐;一名同学考试没通过,仍然庄重地把试卷折叠整齐收进书包,向老师微笑告别;急诊室的抢救失败了,患者家属反而安慰哭泣的护士抓住这类细节,只要用一二百字就能写活场景中的那些人，让一个个活生生的人“站立”在读者面前。\n## 第三单元\n优美的古诗词是中华传统文化的瑰宝,蕴含着中华儿女代代相传的文化基因。阅读古诗词作品,可以体味古人丰富的情感、深遂的思想、多样的人生,加深对社会的思考,增强对人生的感悟,激发对中华优秀传统文化的热爱之情。\n本单元汇集了不同时期、不同体式的诗词名作。曹操对“天下归心” 的渴望,陶渊明“复得返自然” 的淡泊,展示了两种不同的人生状态;李白驰骋想象的豪迈,杜甫登高望远的悲凉,白居易“同是天涯沦落人”的慨叹,表现出各自的人生境遇和情感世界;苏轼、辛弃疾词的豪放,李清照词的婉约,则展示出宋词不同的审美追求。\n学习本单元,要逐步掌握古诗词鉴赏的基本方法,认识古诗词的当代价值,增强对中华优秀传统文化的传承意识。要在诵读和想象中感受诗歌的意境,欣赏其独特的艺术魅力;感受诗人的精神世界,体会诗人对社会的思考与对人生的感悟,提高自身的思想修养和文化品位;尝试写作文学短评。\n# 短歌行\n曹操\n对酒当歌 ${ }^{(2)}$，人生几何 ${ }^{3}$！譬如朝露,去日苦多 ${ }^{(4)}$慨当以慷，忧思难忘。何以解忧?唯有杜康。青青子衿,悠悠我心。但为君故,沉吟 ${ }^{8}$ 至今。呦呦鹿鸣，食野之苹。我有嘉宾,鼓瑟吹笙。明明如月，何时可掇?忧从中来,不可断绝。越陌度阡 ${ }^{\\mathbb{1}}$，枉用相存。契阔谈讌 ${ }^{1}$，心念旧恩。月明星稀，乌鹊南飞。绕树三匝，何枝可依?山不厌高，海不厌深。周公吐哺，天下归心。\n(1) 选自《曹操集 -诗集》( 中华书局 2013 年版)。诗的题目是汉乐府旧题。\n(2) [对酒当歌]面对着酒与歌,即饮酒听歌。当,也是“对”的意思。\n(3)[几何]多少。\n(4) [去日苦多]可悲的是逝去的日子太多了。这是慨叹人生短暂。\n(5) [慨当以慷] 即“慷慨”。这里指宴会上的歌声激越不平。当以，没有实义。\n(6) [杜康] 相传是最早造酒的人。这里代指酒。\n(7)[青青子衿 (jīn ),悠悠我心] 语出《诗经 • 郑风•子衿》,原写姑娘思念情人,这里用来比喻渴望得到贤才。子,对对方的尊称。青衿,指代周代读书人青色交领的服装。衿,衣服的交领。悠悠,长远的样子,形容思虑连绵不断。\n(8) [沉吟] 沉思吟味。这里指思念和倾慕贤人。\n(9) [呦呦鹿鸣,食野之苹。我有嘉宾,鼓瑟吹笙]语出《诗经・小雅・鹿鸣》。苹,艾蒿。《鹿鸣》是宴客的诗,这里用来表达招纳贤才的热情。\n(10) [掇]拾取,摘取。一说同“辍”,停止。\n(11) [越陌度阡]穿过纵横交错的小路。陌,东西向的田间小路。阡，南北向的田间小路。\n(12)[枉用相存]屈驾来访。枉，这里是枉驾的意思。用，以。存，问候、探望。\n(13)[契阔谈讌（yàn )]久别重逢,欢饮畅谈。契阔，聚散,这里指久别重逢。讌,同“宴”。\n(14) [三凧 $(z \\bar{a})]$ 三周。帆,周、圈。\n(15) [山不㡳高,海不㡳深]这里是仿用《管子. 形势解》中的话:“海不辞水,故能成其大;山不辞土石,故能成其高;明主不厌人,故能成其众””意思是表示希望尽可能多地接纳人才。厌,满足。\n(16) [周公吐哺 ( bǔ )]《史记・鲁周公世家》记载,周公广纳贤才，正吃饭时，听到门外有士子求见，来不及咽下嘴里的食物,把食物一吐就赶紧去接见。这里借用这个典故,表示自己像周公一样热切殷勤地接待贤才。吐哺,吐出嘴里的食物。\n# 归园田居 (其一 )\n陶渊明\n少无适俗 ${ }^{(2)}$ 韵 $^{3}$,性本爱丘山 ${ }^{(4)}$。误落尘网 ${ }^{(5)}$ 中，一去三十年。\n羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。开荒南野 ${ }^{8}$ 际,守拙 ${ }^{9}$ 归园田。方宅十余备 ${ }^{11}$，草屋八九间。榆柳荫后檐，桃李罗堂前。暧暧 ${ }^{(11)}$ 远人村,依依 ${ }^{12}$ 墟里 ${ }^{13}$ 烟。狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠 ${ }^{(4)}$ 户庭 ${ }^{15}$ 无尘杂 ${ }^{16}$，虚室 ${ }^{(17)}$ 有余闲 ${ }^{18}$。久在婪笼 ${ }^{19}$ 里,复得返自然。\n## 学习提示\n曹操的《短歌行》表达对时光流逝的感慨,以及建功立业的宏愿。陶渊明的《归园田居》抒发对官场生活的厌倦,以及辞官归隐、躬耕田园的自由、喜悦之情。这两首诗均为古体诗,但在语言风格和表达技巧上有很大不同。前者是四言，质朴刚健，运用比兴手法，化用典故或引前人诗句表达心志；后者是五言，平淡舒缓,善用白描，寥寥数笔就勾勒出一幅乡村日常生活的图景。要在诵读中体会两首诗不同的韵律、节奏和表达技巧，结合诗人的身世领悟诗中的思想感情。\n背诵《短歌行》。\n(1) 选自《陶渊明集䇝注》卷二 (中华书局 2003 年版)。\n《归园田居》共有五首，这是第一首。\n(2) [适俗]适应世俗。\n(3)[韵]气质,情致。\n(4)[丘山]指山林。\n(5) [尘网] 指世俗的种种束缚。\n(6) [一去三十年] 陶渊明大约二十五岁离开少时居所,直到五十五岁辞去彭泽令方归，所以说“一去三十年”。或疑当作“十三年”。自开始做官至辞去彭泽令，前后为十三年。\n(7) [罝鸟]被关在笼中的鸟。眾约束。\n(8) [南野]南面的田野。一作“南亩”，指农田。(9) [守拙] 持守愚拙的本性,即不学巧伪,不争名利。\n(10) [方宅十余亩] 宅子四周有十几亩地。方,四周围绕。\n(11) [暧 ( ài ）暧]迷蒙隐约的样子。\n(12) [依依]隐约的样子。一说“轻柔的样子”。\n(13) [墟里]指村落。\n(14) [颠]顶端。\n(15) [户庭]门户庭院。\n(16) [尘杂]指世俗的繁杂琐事。\n(17)[虚室]静室。\n(18) [余闲]余暇，空闲。\n(19) [樊笼]关鸟兽的笼子。这里指束缚本性的俗世。\n# 梦游天姥吟留别\n李白\n海客谈瀛洲,烟涛微莯信难求 ${ }^{2}$;越人 ${ }^{3}$ 语天姥,云霞明灭或可睹。天姥连天向天横,势拔五岳掩赤城。天台四万八千丈,对此欲倒东南倾。\n我欲因之梦吴越,一夜飞度镜湖 ${ }^{8}$ 月。湖月照我影,送我至剡溪谢公宿处今尚在,渌水荡漾清猿啼。脚著谢公屐,身登青云梯。半壁见海日,空中闻天鸡。千岩万转路不定,迷花倚石忽已暝。熊咆龙吟殷岩泉,栗深林兮惊层巅。云青青®兮欲雨,水澹澹兮生\n(1) 选自《李白集校注》卷十五 (上海古籍出版社 1980年版 )。唐玄宗天宝三载 (744),李白在长安受到权贵的排挤,被放出京。第二年,他即将由东鲁 (今山东一带）南游吴越，写了这首描绘梦中游历天姥 ( mǔ) 山的诗,留给在东鲁的朋友,所以也题作《梦游天姥山别东鲁诸公》。天姥山,在今浙江新昌东。传说登山的人能听到仙人天姥唱歌的声音,山因此而得名。\n(2) 海客谈瀛洲，烟涛微莯信难求〕航海的人谈起瀛洲，(大海）烟波猀莯，(瀛洲）实在难以找到。瀛洲,古代传说中的东海三座仙山之一,另两座叫蓬莱、方丈。烟涛,波涛猀范,远看像烟雾笼罩的样子。微莯,景象模糊不清。信,确实、实在。\n(3) [越人〕指今浙江一带的人。\n(4) [向天横〕遮住天空。横，遮蔽。\n(5)〔势拔五岳掩赤城〕山势高过五岳,遮掩了赤城。拔,超出。五岳,东岳泰山、西岳华山、中岳嵩山、北岳恒山、南岳衡山的总称。赤城,和下文的“天台 ( tāi )” 都是山名,在今浙江天台北。\n(6) [对此欲倒东南倾]对着 (天姥) 这座山,(天台山 ) 就好像要拜倒在它的东南面一样。意思是天台山和天姥山相比,就显得低了。倾,偏斜、倒下。\n(7)〔因之〕 意思是受前面越人的话所吸引。因,依据。\n(8)〔镜湖〕即鉴湖,在今浙江绍兴。(9) [剡 ( shàn ) 溪] 水名,在今浙江嵊 ( shèng ) 州南。\n(10) 谢公〕指南朝宋诗人谢灵运 (385-433)。谢灵运喜欢游山访胜,他游天姥山时,曾在剡溪住宿。\n(11)〔渌（lù)〕清撤。\n(12)〔清〕淒清。\n(13)〔谢公泽 (jī)〕据《宋书・谢灵运传》，谢灵运游山，必到幽深高峻的地方，他备有一种特制的木屐，前后齿可装卸，上山时去掉前齿,下山时去掉后齿,以保持身体平衡。屐,以木板作底,上面有带子,形状像拖鞋。\n(14)〔青云梯〕指直上云霄的山路。语出谢灵运《登石门最高顶》诗:“惜无同怀客,共登青云梯。”\n(15)〔半壁见海日〕在半山腰看到从海上升起的太阳\n(16) [天鸡〕古代传说,东南有桃都山,山上有大树叫“桃都”,树上栖有天鸡。每当太阳初升照到树上,天鸡就会鸣叫，天下的鸡也都跟着它叫起来\n(17)〔迷花倚石忽已暝〕迷恋着花,依倚着石,不觉天色很快就暗了下来。暝,昏暗。\n(18〔熊咆龙吟殷 ( yัn) 岩泉〕熊在咆哮,龙在长吟,声音震荡着岩石和泉水。殷，震动。\n(19〔栗深林兮惊层㠌〕使深林战栗,使层巅震惊。栗、惊，均为使动用法。层巅，层层山峰。\n(20)〔青青〕黑沉沉的烟。列缺 ${ }^{[1}$ 霹雳,丘峦崩摧。洞天石扉,訇然中开。青冥 ${ }^{3}$ 浩荡不见底,日月照耀金银台 ${ }^{(4)}$。䨘为衣兮风为马,云之君兮纷纷而来下。虎鼓瑟兮鸾回车,仙之人兮列如麻。忽魂悸以魄动,恍惊起而长嗟。惟觉时之枕席,失向来之烟霞。\n世间行乐亦如此,古来万事东流水。别君去兮何时还?且放白鹿青崖间,须行即骑访名山 ${ }^{\\mathbb{1}}$。安能摧眉折腰事权贵,使我不得开心颜?\n## 登高\n杜甫\n风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回。\n无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来。\n万里 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 悲秋常作客,百年多病独登台。\n艰难苦恨繁霜髸,潦倒新停浊酒杯。\n(1) [列缺] 闪电。列，同“裂”。\n(2) [洞天石扉,訇 ( hōng ) 然中开]仙府的石门,訇的一声从中间打开。洞天,仙人居住的洞府。訇然，形容声音很大。\n(3) [青冥] 天空。\n(4) [金银台] 金银筑成的楼台,指神仙居住的地方。\n(5) [云之君] 泛指驾乘云彩的神仙。\n(6) [鸾回车]鸾鸟拉车回转。栾,传说中的神鸟。\n(7) [悸 ( ji ) ] 因惊惧而心跳。\n(8) [恍] 猛然惊醒的样子。\n(9) [觉 ( jiào ) ] 醒。\n(10) [ 失向来之烟霞]刚才 ( 梦中 ) 所见的烟雬云霞消失了。向来,原来。烟霞,指前面所写的仙境。\n(11) [且放白鹿青崖间,须行即骑访名山]暂且把白鹿放在青青的山崖间,等到要走的时候就骑上它去探访名山。传说中神仙、隐士多骑白鹿。\n(12) [摧眉折腰]低头弯腰,即卑躬屈膝。摧眉,即低眉,低头。\n(13) 选自《杜诗详注》卷二十 (中华书局 2015 年版)。这首诗是唐代宗大历二年 ( 767$)$ 杜甫流寓鬷州 ( 今重庆奉节) 时的作品。\n(14) [鸟飞回］鸟（在急风中）飞舞盘旋。\n(15) [落木] 落叶。\n(16) [萧萧 $]$ 草木摇落的声音。\n(17) [万里]指远离故乡。\n(18) [百年]这里借指晩年。\n(19) [艰难苦恨繁霜鬂] 意思是,一生艰难,常常抱恨于志业无成而身已衰老。艰难，指自己生活多艰，又指国家多难。苦恨,极恨。繁霜䰅,像浓霜一样的鬂发。\n(20) [潦倒 ] 衰颓，失意。\n(21) [新停]刚刚停止。杜甫晩年因病戒酒,所以说“新停”。\n琵琶行并序 白居易\n元和十年，予左迁九江郡司马。明年秋，送客湓浦口，闻舟中夜弹琵琶者,听其音,铮铮然有京都声 ${ }^{8}$。问其人,本长安倡女 ${ }^{8}$,尝学琵琶于穆、曹二善才,年长色衰,委身 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 为贾人 ${ }^{\\mathbb{1}}{ }^{2}$ 妇。遂命酒 ${ }^{\\mathbb{1}}$,使快弹数曲。曲罢悯然，自叙少小时欢乐事，今漂沦憔悴,转徙于江湖间。予出官二年,恬然 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 自安,感斯人言,是夕始觉有迁谪 ${ }^{18}$ 意。因为 ${ }^{11}$ 长句,歌以赠之,凡六百一十六言,命日《琵琶行》。\n浔阳江头夜送客,枫叶荻花秋瑟瑟 $。$。主人下马客在船,举酒欲饮无管弦。醉不成欢惨将别,别时茳茫江浸月。\n忽闻水上琵琶声，主人忘归客不发。寻声暗问弹者谁，琵琶声停欲语迟。$ 移船相近邀相见,添酒回灯重开宴。千呼万唤始出来,犹抱琵琶半遮面。转轴拨弦三两声,末成曲调先有情。弦弦掩抑声声思\n(1) 选自《白居易集笺校》卷十二（上海古籍出版社 1988 年版)。行，古诗的一种体裁。\n(2) [元和十年]公元 815 年。元和,唐宪宗的年号 $(806-820)$。\n(3) [左迁]贬官、降职的委婉说法。白居易因越职上书言事,触怒当朝权贵,被贬为江州司马。\n(4) [九江郡] 设于隋代,唐代称为江州或浔阳郡,治所在今江西九江。\n(5) [司马] 州刺史的副职。\n(6) [湓 (pén) 浦口]湓江流人长江的地方,在今九江西。湓浦,又叫湓江,源出江西瑞昌清湓山。\n(7) [京都声]指唐代京城长安流行的乐曲声调。\n(8) [倡 ( chāng ) 女] 歌女\n(9) [善才]当时对技艺高超的乐师的称呼。\n(10) [委身]托身。这里是嫁人的意思。\n(11) [贾（gǔ ) 人]商人。\n(12) [命酒]叫人摆酒。\n(13) [快]畅快。\n(14) [悯然] 忧郁的样子。\n(15) [漂沦]漂泊流落。(16) [出官]京官贬黜往地方任职。\n(17) [恬然] 宁静安适的样子。\n(18) [迁谪]官吏因罪降职并流放。\n(19) [为] 创作。\n(20) [长句]指七言诗。唐代的习惯说法。\n(21) [江头] 江边。\n(22) [荻 ( dí)]多年生草本植物,形状像芦苇,生长在水边。\n(23) [瑟瑟] 形容微风吹动的声音。\n(24) [主人]白居易自指。\n(25) [管弦]指音乐。管,箫、笛之类的管乐。弦,琴、瑟、琵琶之类的弦乐。\n(26)暗问]低声询问。\n(27) [欲语迟] 将要回答,又有些迟疑。\n(28) [回灯]重新掌灯。一说“移灯”\n(29)[转轴拨弦]拧转弦轴,拨动弦丝。这里指调弦校音。\n(30) [掩抑]声音低沉。\n(31) [思] 深长的情思。似诉平生不得志。\n低眉信手 ${ }^{1}$ 续续 ${ }^{2}$ 弹,说尽心中无限事。轻拢慢捻抹复挑，初为《霓裳》后《六幺》。大弦嘈嘈如急雨，小弦切切i如私语。嘈嘈切切错杂弹，大珠小珠落玉盘。间关莺语花底滑,幽咽泉流冰下难 ${ }^{\\mathbb{1}}$。冰泉冷涩弦凝绝,凝绝不通声暂歇。别有幽愁暗恨生,此时无声胜有声。银瓶乍破水浆迸,铁骑突出刀枪鸣 ${ }^{(1)}$。曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛。东船西舫悄无言,唯见江心秋月白。\n沉吟放拨揷弦中,整顿衣裳起玫容。自言本是京城女,家在虾蟆陵下住。十三学得琵琶成,名属教坊第一部 $。$。曲罢曾教善才服,妆成每被秋娘妒。五陵年少争缠头,一$ 曲红绡不知数。钿头银笓击节碎,血色罗裙翻酒污。$ 今年欢笑复明年,秋月春风等闲度。弟走从军阿姨死,暮去朝来颜色故门前冷落鞍马稀,老大嫁作商人妇。商人重利轻别离,前月浮梁买茶去。去来江口守空船,绕船月明\n琵琶行 [清］改琦作 (1) [信手] 随手。\n(2) [续续] 连续。\n(3)[轻拢慢捻抺 ( mò ) 复挑 ( tiăo )]轻轻地拢,慢慢地捻,一会儿抺,一会儿挑。拢,扣弦。捻,揉弦。抺,顺手下拨。挑,反手回拨。\n(4) [《電裳 (cháng )》]即《霓袁羽衣曲》,唐代乐曲名，相传为唐玄宗所制。\n(5) $[《$ 六么 $(y a \\bar{o})》]$ 即《六么令》,唐代乐曲名。\n(6) [大弦]指琵琶四根弦中的粗弦。\n(7) [嘈嘈] 形容声音沉重舒长。\n(8) [小弦]指玨琶上的细弦。\n(9) [切切]形容声音轻细急促。\n(10)[大珠小珠落玉盘] 分别比喻乐声的重浊和清脆。一说，形容声音的清脆圆润。\n(11) [间 ( jiàn ) 关茑语花底滑] 像黄茑在花下啼叫一样婉转流利。间关，形容鸟鸣婉转。\n(12) [幼咽泉流冰下难]像幽咽的泉水在冰下艰难流过。幽咽,形容乐声梗塞不畅。难,艰难,形容乐声滞塞难通。\n(13) [冰泉冷涩弦凝绝]像冰下的泉水又冷又澀不能畅流,弦似乎凝结不动了。这是形容弦声愈来愈低沉,以至停顿。\n(14)[银瓶乍破水浆迸,铁骑突出刀枪鸣]像银瓶突然破裂,水浆迸射一样;像铁骑突然冲出,刀枪齐鸣一般。这是形容琵琶声在沉咽、暂歇后,忽然又爆发出激越、雄壮的乐音。(15) [曲终收拨当心画]乐曲终了，用拨子在琵琶的中间部位划过四弦。这是弹奏琵琶到一曲结束时的常用手法。拨，拨子，弹奏弦乐的用具。\n(16) [四弦一声]四根弦同时发声。\n(17) [敛容]显出端庄的脸色。\n(18) [虾 ( há ) 蟆陵]地名,在长安城东南。\n(19) [教坊]古时管理宫廷音乐的官署。专管雅乐以外的音乐、舞蹈、百戏的教习、排练、演出等事务。\n(20) [第一部] 第一队,是教坊中最优秀的一队。部,量词，计量歌舞队、乐队。\n(21) [秋娘]唐代歌伎常用的名字。这里是对善歌貌美歌伎的通称。\n(22) [五陵年少]指京城富家豪族子弟。五陵,汉代五个皇帝（高、惠、景、武、昭）的陵墓,在长安附近，富家豪族多聚居在这一带。\n(23) [ 缠头] 古代对歌伎舞女打赏用的锦帛。\n(24) [绡 (xiāo )] 轻薄的生丝织品。泛指轻美的丝织品。\n(25) [ 钿 ( diàn ) 头银笓 ( bì )]上端镶着花钿的银质发笓。钿，用金银等制成的花形首饰。\n(26) [击节碎] ( 随着音乐) 打拍子时敲碎了。节,节拍。\n(27) [翻酒污 ] ( 因为 ) 泼翻了酒被沾污。\n(28) [等闲] 平常,随随便便。\n(29) [颜色故]容貌衰老。故,旧、老。\n(30) [老大] 年纪大了\n(31) [浮梁] 地名,在今江西景德镇北\n(32) [去来]走了以后。来,语气助词。江水寒。夜深忽梦少年事,梦啼妆泪红阑干 ${ }^{11}$。\n我闻琵琶已叹息,又闻此语重唧唧 ${ }^{2}。$。同是天涯沦落人,相逢何必曾相识!我从去年辞帝京,谪居卧病浔阳城。浔阳地僻无音乐,终岁不闻丝竹声。住近溫江地低湿,黄芦苦竹绕宅生。其间旦暮闻何物?杜鹃啼血猿哀鸣。春江花朝秋月夜,往往取酒还独倾。岂无山歌与村笛,呕哑嘲哳难为听。今夜闻君琵琶语,如听仙乐耳暂明。莫辞更坐弹一曲,为君翻作《$ 琵琶行》。\n感我此言良久立,却坐促弦弦转急。凄凄不似向前声,满座重闻皆掩泣。座中泣下谁最多?江州司马青衫湿。\n## 学习提示\n李白、杜甫和白居易在中国古典诗歌史上具有重要的地位。这里各选入他们的一首经典诗作。这几首诗体式不同,抒发的情感和创作手法也各不相同,诵读时要细加体会。\n《梦游天姥吟留别》以浪漫瑰丽的想象,描绘了一个迷离惝恍的梦境。诗作以七言为主,不受诗律限制,笔随兴至,在奇特的梦境中寄寓着深沉的慨叹。学习时要在诵读中发挥想象,品味组成梦境的意象以及梦境所隐含的精神追求。\n《登高》写诗人登高远眺,身世之悲与忧国之情齐集心头。这首诗每联对仗,句法谨严,历来为人称赞。学习时注意感受诗歌营造的沉郁悲凉的意境,体会作者圆熟的律诗创作技巧。宋代罗大经曾说“万里悲秋常作客,百年多病独登台” 一联含有八层意思 (《鹤林玉露》),试就此联作一番品析。\n《琵琶行》是一首长篇乐府诗,叙述琵琶女的故事,述说自己的人生遭际。学习时,注意琵琶女与诗人境遇的相通之处,体会诗人抒发的人生感慨。重点欣赏诗中音乐描写和景物描写的精妙。\n背诵《梦游天姥吟留别》和《登高》。\n(1)〔梦啼妆泪红阑干〕从梦中哭醒，搽了胭脂粉的脸上流满了一道道红色的泪痕。奻,这里指脸上的胭脂粉。\n(2) [唧即〕叹息\n(3)〔杜鹃啼血〕传说杜鹃鸟啼叫时,嘴里会淌出血来。这是形容杜鹃腣声的悲切。\n(4)〔独倾〕独自饮酒。\n(5) [呕哑 ( ōuyā) 嘲哳 ( zhāozhā)) 指声音嘈杂刺耳。\n(6) [暂]忽然,一下子。\n(7) [更〕再\n(8)〔翻作〕写作。翻，按曲调写作歌词。\n(9) 却坐〕回到 (原处) 坐下。却,退回。\n(10)促弦〕把琴弦拧紧。促，紧、迫。\n(11) 转〕更加,越发。\n(12) [向前〕以前。\n(13) 掩泣〕掩面哭泣。下面“泣下” 的“泣” 指眼泪。\n(14) [青衫]青色单衣。唐代官职低的服色为青。\n## 9\n## 念奴娇・赤壁怀吉\n苏轼\n大江 $^{(2)}$ 东去,浪淘尽,千古风流人物。故垒 ${ }^{3}$ 西边,人道是,三国周郎 ${ }^{(4)}$ 赤壁。乱石穿空,惊涛拍岸,卷起千堆雪。江山如画,一时多少豪杰。遥想公瑾当年,小乔初嫁了,雄姿英发 ${ }^{5}$。羽扇纶巾 ${ }^{(6)}$,谈笑间,樯橹 ${ }^{(7)}$ 灰飞烟灭。故国 ${ }^{8}$ 神游,多情应笑我,早生华发 ${ }^{9}$。人生如梦，一尊 ${ }^{10}$ 还酹 ${ }^{111}$ 江月。\n(1) 选自《东坡乐府笺》卷二 (上海古籍出版社 2009年版)。念奴娇,词牌名。这首词作于宋神宗元丰五年 ( 1082 )。苏轼所游的是黄州 (今湖北黄冈) 的赤鼻矶，并非三国时期赤壁大战处。\n(2) [大江] 指长江。\n(3) [故垒]旧时军队营垒的遗迹。\n(4) [周郎] 即周瑜 (175-210),字公瑾,孙权军中指挥赤壁大战的将领。二十四岁时即出任要职,军中皆呼为“周郎”。\n(5) [ 雄姿英发] 姿容雄伟,英气勃发。\n(6) [羽扇纶 (guān) 巾] (手持) 羽扇（头戴) 纶巾。这是儒者的装束,形容周瑜有儒将风度。纶巾,配有青丝带的头巾。\n(7) [樯 ( qiáng) 橹〕代指曹操的战船。樯,挂帆的桅杆。橹,一种摇船的桨。\n(8) [故国〕指赤壁古战场。\n(9) [多情应笑我,早生华发]应笑我多愁善感,过早地长出花白的头发。\n(10) [尊] 同“樽”,一种盛酒器。这里指酒杯。\n(11) 〔酻 ( lèi ) 将酒酒在地上,表示凭吊。\n# 永遇乐・京口北固亭怀古 ${ }^{0}$\n辛弃疾\n千古江山，英雄无受，孙仲谋处。舞榭歌台，风流总被，雨打风吹去。斜阳草树,寻常巷陌,人道寄奴曾住 ${ }^{2}$。想当年,金戈铁马,气吞万里如虎 ${ }^{3}$。元嘉草草 ${ }^{(1)}$,封狼居胥,赢得仓皇北顾。四十三年,望中犹记,烽火扬州路 ${ }^{8}$。可堪回首,佛狸祠下,一片神鸦 ${ }^{10}$ 社鼓 ${ }^{(1)}$。凭谁问：廉颇老矣，尚能饭否 ${ }^{(1)}?$\n(1) 选自《稼轩词编年笺注》卷五 (上海古籍出版社 1993 年版 )。永遇乐,词牌名。这首词作于宋宁宗开禧元年 ( 1205$)$。\n(2)〔寄奴曾住 ]寄奴是南朝宋武帝刘裕 (363-422) 的小名。刘裕的祖先移居京口,他在这里起事,晩年推翻东晋做了皇帝。\n(3)〔想当年,金戈铁马,气吞万里如虎]刘裕曾两次率领东晋军队北伐,收复洛阳、长安等地\n(4) [元嘉草草]南朝宋文帝刘义隆好大喜功,仓促北伐,遭到重创。元嘉,宋文帝刘义隆的年号 ( 424-453)。草草,轻率。\n(5) [封狼居胥] 汉武帝元狩四年 (前 119 ),霍去病远征匈奴,歼敌七万余,封狼居胥山而还。封,登山祭天,以纪功勋。狼居胥,山名,即今蒙古国境内的肯特山。这里用“元嘉北伐” 暗示南宋朝廷要汲取历史教训。《宋书 - 王玄谟传》载刘义隆对殷景仁说：“闻王玄谟陈说,使人有封狼居胥意。”\n(6) [北顾]败逃中回头北望。(7)〔四十三年]作者于宋高宗绍兴三十二年（1162） 南归，到写这首词时正好四十三年。\n(8)[烽火扬州路]扬州一带抗金的烽火。\n(9) [佛 ( bì ) 狸祠]北魏太武帝拓跋奏 ( 408-452) 小名“佛狸”。公元 450 年,他反击刘宋,兵锋南下,在长江北岸瓜步山上建立行宫,后称“佛狸祠”。\n(10) [神鸦]指在庙里吃祭品的乌鸦。\n(11) [社鼓]社日祭祀土地神的鼓声。南宋时期，当地老百姓只把佛狸祠当作一般祠庙来祭祀供奉,而不知道它过去曾是北魏皇帝的行宫。\n(12)〔廉颇老矣，尚能饭否]据《史记・廉颇䔨相如列传》,战国时赵国名将廉颇被免职后跑到魏国,后来赵王想重新起用他,派人去探看他的身体状况廉颇在使者面前吃下饭一斗、肉十斤,披甲上马,以示尚可大用。使者受廉颇仇人郭开的贿赂,回来报告赵王说:“廉将军虽老,尚善饭，然与臣坐,顷之三遗矢矣。” ( 矢,同“屎”。) 赵王以为廉颇已老，遂不召。\n## 声声慢\n## 李清照\n寻寻受受,冷冷清清,凄凄惨惨戚戚 ${ }^{2}。$ 乍暖还寒 ${ }^{3}$ 时候,最难将息 ${ }^{4}。$ 三杯两盙淡酒,怎敌他、晩来风急！雁过也，正伤心，却是旧时相识。满地黄花 ${ }^{[5}$ 堆积,憔悴损,如今有谁堪 ${ }^{(7)}$ 啇?守着窗儿,独自怎生得黑 ${ }^{8}$！梧桐更兼细雨,到黄昏、点点滴滴。这次第 ${ }^{(9)}$,怎一个愁字了得 ${ }^{(10}$！\n(1) 选自《李清照集校注》卷一 (人民文学出版社 1979 年版 )。声声慢,词牌名。北宋末年李清照南渡避乱，不久北宋灭亡，丈夫病死，她只身逃难，境遇悲惨。这首词是作者南渡后晩年的作品。\n(2) [戚戚]悲愁、哀伤的样子。\n(3) 乍暖还 ( huán ) 寒〕忽暖忽冷,天气变化无常。\n(4)〔将息〕养息，休息。\n(5)〔黄花〕菊花。\n(6)[憔悴损]枯萎,凋零殆尽。憔悴,凋零、枯萎。损，这里相当于“极”，表示程度很深。\n(7)[堪]可以，能够。\n(8) [怎生得黑]怎样挨到天黑。怎生,怎么、怎样。\n(9)[次第]光景，状况。\n(10) [怎一个愁字了得] 意思是,一个“愁”字怎么能概括得尽呢?\n## 学习提示\n一般认为,豪放和婉约是词的两种典型风格。品读本课的三首宋词,感受其不同的风格特点，体会这些词作是如何表现词人不同的思想情感的。\n《念奴娇一赤壁怀古》咏古抒怀,雄浑苍凉,境界宏阔,历来被视为豪放词的代表作品。学习时,要仔细体会词作将写景、咏史、抒情融为一体的写法,品味词的声韵美，思考词中寄托的生命感悟与人生态度\n《永遇乐一京口北固亭怀古》为词人登高凭眺、怀古伤今之作,豪迈悲壮。词作多用典，学习时要注意理解典故的内涵；结句“凭谁问：廉颇老矣,尚能饭否?”是这首词的主旨，应注意领悟。可以拓展阅读辛弃疾的《菩萨蛮‧书江西造口壁》，通过对比理解词人的不同情感。\n《声声慢》( 寻寻觅受) 以朴素清新的口语入词,抒写词人在国破家亡遭受劫难后的忧愁苦闷，通篇写“愁”，徘徊低迷，婉转凄楚。要注意揣摩词人因外物触发的内心波澜,体会词作是如何渲染这种愁绪的。这首词手法独到,起句便用十四个叠字，反复诵读，体会叠字中包孕的情感及其递进层次。\n与律诗相比,词的声韵、句式、节奏等有着更多的变化,显得更为自由灵活，诵读时注意体会这一点。\n背诵《念奴婖・赤壁怀古》。\n词以境界为最上。有境界则自成高格，自有名句。\n境非独谓景物也，喜怒哀乐亦人心中之一境界。故能写真景物真感情者，谓之有境界。否则谓之无境界。\n古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路”，此第一境也。“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”，此第二境也。“众里寻他千百度，回头暮见，那人正在灯火阑珊处”，此第三境也。此等语皆非大词人不能道。然遽以此意解释诸词,恐为晏欧诸公所不许也。\n一一王国维《人间词话》卷上\n## 单元学习任务\n一古诗词中常常寄寓着诗人对社会的思考和对人生的感悟。阅读本单元诗作,可以采用知人论世的方法,通过了解诗人的生平、创作背景等,深人理解作品。比如,了解杜甫及其所处的时代，有助于理解《登高》中忧国伤时、悲秋苦病的深沉情思;了解苏轼的人生经历及《念奴娇・赤壁怀古》的写作背景，有助于理解词作中蕴含的壮志难酬的忧愤及旷达洒脱的豪情。从本单元选择一首诗词,查找相关资料,探讨诗作的内涵，思考对你有怎样的启示，与同学交流。\n二古诗词是中华传统文化的精华，具有很强的音乐性。建议组织一次班级诗歌朗诵会,通过多种形式的朗诵，体会古诗词的音韵美。\n每位同学选择自己最喜欢的一首诗词在小组内朗诵。朗诵前,要反复揣摩其情感基调和音韵节奏,设计朗诵脚本;也可以从网络上搜集相关音频、视频资料,学习借鉴。2. 每个小组推举代表参加班级朗诵会。可以为诗词配上合适的乐曲和图片,增强朗诵效果。\n三优秀的古诗词作品往往具有深刻的意蕴和独特的艺术匠心,学习欣赏时应当重点关注,细加品味。比如,曹操《短歌行》运用比兴手法和典故表述心志,陶渊明《归园田居》用白描呈现日常生活画面,李白《梦游天姥吟留别》用瑰丽的想象表现梦境,白居易《琵琶行》把抽象无形的音乐化为具体可感的形象等。从本单元选择一首诗词，就你感触最深的一点,写一则 800 字左右的文学短评。\n## 学写文学短评\n阅读文学作品时,从自己的感受出发,用简要的文字把自己对作品的理解、分析和评价写出来,就是文学短评。写文学短评,有利于梳理、积累个人的阅读经验,领悟创作、鉴赏的规律，提高文学审美能力。\n写文学短评,必须对作品有深入的了解和准确的把握。要认真读作品,对作品的情感、形象、思想内涵、艺术特点等有自己的理解,抓住让你感触最深的地方,以此展开评论。比如李白《梦游天姥吟留别》中跌宕起伏的情绪流转、深沉复杂的人生之思,杜甫《登高》中蕴含的身世之悲和忧国之情,白居易《琵琶行》对音乐的传神描写,李清照《声声慢》(寻寻受受) 中别出心裁的叠词运用等,都可以加以评论。\n写文学短评要善于聚焦,从“小”处切入。优秀的文学作品往往从多方面触动我们的情思,引发我们的思考,值得评论的点很多。写短评时要能够聚焦,如果面面倶到,很容易失之浮泛。比如作者怎样渲染气氛,怎么描摹景物,抒发了什么情感,运用了哪些手法等,都可以成为评论的焦点。同时,也要注意选择小的切入口,可以关注一些细节。茹志鹃《百合花》中“撒满白色百合花” 的被子,小通讯员衣服上被撕开的口子等细节反复出现,就可以将它们作为切入口，分析这些细节对于表现人物、深化作品主题的作用。\n写文学短评主要运用叙议结合的方式,要在适当复述、介绍或者引用作品内容的基础上，展开分析和评论。“叙”要精当，为“议”提供支撑或依据;“议”要紧密结合“叙”,思路清晰,态度鲜明,最好有自己独到的见解。叙议有机融合,才能将见解表达清楚,有理有据,令人信服。比如要想评论陶渊明《归园田居》“善用白描”,就可以从景物的选择、近景远景的勾勒等方面找出具体的词句进行分析,讲清楚作者是怎么运用白描手法表现乡村日常生活图景的。\n## 第四单元\n家乡文化生活\n家乡总在牵动着我们的情思: 名山大川、寻常巷陌、小桥人家 $\\cdots \\cdots \\cdots$ 我们生于斯长于斯,在这里经历鲜活的体验,留下生命的印痕,有许多难以割舍的记忆。这里所说的家乡,主要指我们居住的城乡社区。家乡文化既是中国文化的重要组成部分,又是我们个体精神生活的重要依托。用适当的方式关注和参与家乡的文化生活,学习剖析文化现象,有助于我们增强认识社会和阐释自己见解的能力,这也是学好语文的重要途径之一。\n本单元围绕“家乡文化生活” 展开学习活动。通过采访、考察和查阅文献等方式,了解家乡的人和物,关注家乡的文化与风俗,深人认识家乡，对丰富家乡文化生活提出合理建议;回顾昨天,考察今天，展望明天,寻找情感归宿,增进对家乡的文化认同。\n## 学习活动\n一记录家乡的人和物\n我们居住的家乡有着各类人物、多样景致和独特习俗，承载着我们丰富的记忆与情感。也许某个人物留下了动人的故事,也许某幢建筑有着不朽的价值,也许某个物件有着特殊的来历，这些都值得我们寻访探究。参考下面的活动提示，采访有关人物，了解家乡的人、物、历史、习俗等，并收集相关的文献资料和实物资料，写一篇《家乡人物（风物）志》。\n## 活动提示\n1. 访谈之前要作充分准备。可以查阅相关材料，也可实地考察风景名胜、建筑设施，或走访本地博物馆和档案馆等。先要了解采写的对象，确定访谈的主题（如家乡名称的来历和演变、家乡的历史传说等)，然后拟定访谈提纲，根据访谈主题选定合适的访谈对象并征得对方同意。2. 访谈中提出问题应具体明确,切忌笼统、含糊不清。可将问答变为交谈,使访谈气氛融洽一些。交流中要注意倾听受访人的看法,随时给予积极回应。访谈结束后要及时整理访谈记录,整合访谈内容,为“志” 的写作准备好基础材料。3.“志” 是记述、记载的意思。如地方志，就是如实记载某一地方历史的书或文章。记述的人物，既可以是历史名人，也可以是有一技之长或有独特经历的普通人；风物，既可以是家乡的建筑、特产、老物件，也可以是传统习俗等。4. 撰写“志” 要突出家乡特色。记述人物,要写清楚人物的生平、主要事迹,突出他对家乡的贡献或影响。记述风物,要写清楚其来源、特点、文化价值等。“志”的表述方式以叙述和说明为主,语言力求准确、平实、简明，在记述中自然而然地融人自己对家乡的思考与情感。\n附一: 访谈记录表\n## 附二：历史建筑登记表\n| $\\begin{array}{l}\\text { 建筑 } \\\\ \\text { 名称 }\\end{array}$ | | $\\begin{array}{l}\\text { 建筑 } \\\\ \\text { 位置 }\\end{array}$ | |\n| :---: | :---: | :---: | :---: |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 建造 } \\\\ \\text { 历史 }\\end{array}$ | (建造年代,历史变化) | $\\begin{array}{l}\\text { 建筑 } \\\\ \\text { 现状 }\\end{array}$ | ( 是否完好,周边环境) |\n| $\\begin{array}{l}\\text { 价值 } \\\\ \\text { 描述 }\\end{array}$ | ( 风格特色,历史价值) | $\\begin{array}{l}\\text { 信息 } \\\\ \\text { 来源 }\\end{array}$ | |\n| 照片 | | 建议 | |\n## 二家乡文化生活现状调查\n家乡不仅是生活的地方,也是文化熏陶的场所。你家乡的文化生活状况如何?那里的文化设施是否齐全?使用情况如何？人们日常都开展哪些活动?有没有图书阅览室?是否经常开展读书活动?参考下面的活动提示,以小组为单位,通过访谈、考察等方式了解家乡的文化生活现状。可以撰写调查报告,也可以制作成演示文稿。\n## 活动提示\n1. 开展家乡的文化生活调查可以选择不同的主题,如人际关系、道德风尚、文物古迹的保护、文化生活的方式等。不求全面，任选一个主题深人调查即可。\n下面的题目可供参考:\n(1) 家乡文化遗产保护传承情况调查\n(2) 家乡群众性业余文化活动调查\n(3) 家乡图书室藏书与借阅情况调查\n(4) 家乡商家招牌体现的商业文化调查\n(5) 家乡文化习俗、生活方式的变化调查\n2. 调查前要规划调查路线,确定调查重点。调查时要认真观察,做好记录,尽可能详尽地留下第一手材料（包括影像资料 )。要注意准确记录各种信息的来源。3. 运用专题访谈、网上查阅、实地考察等调查方法取得的资料大多是鲜活生动的，但往往比较零散,因此对资料进行整理就十分必要。可采用图表的方式加以呈现,做到一目了然。4. 对材料作深人挖掘分析,对家乡文化生活现状有自己的认识和思考。\n## 附三：调查报告结构表\n| 标题 | (标题应明确调查的主旨,放在第一页中间) |\n| :---: | :---: |\n| 摘要 | （简要概括报告内容,语言应简明清晰） |\n| 目录 | (列出报告主要包括哪几部分） |\n| 调查背景与目标 | ( 调查的背景和设定的目标 ) |\n| 调查步骤与方法 | (怎样实施调查，经历了什么样的步骤，运用了哪些方法） |\n| 调查内容与分析 | ( 调查的主要问题，获得的各种信息,以及对这些信息的分析。这是调查报告的主体部分，可以分成若干段落）|\n| 结论 | (总结调查的主要内容,提出自己的看法) |\n| 建议 | （简要提出解决问题的措施 ） |\n| 参考资料 | （列出参考的文献资料及其来源 ) |\n调查报告一般包括以上内容,自己撰写时也可作一些调整。\n## 三参与家乡文化建设\n了解家乡的文化生活,参与家乡文化建设,是语文学习向课外的延伸,也是我们的责任。在对家乡文化生活现状进行调查的基础上，参考下面的活动提示，对丰富家乡的文化生活提出建议。\n## 活动提示\n1. 可以考察家乡的风俗习惯、邻里关系、生活方式、文化环境等，选择其中的一项,看看哪些方面需要改进，有哪些改进的可能，具备了哪些条件，等等。2. 所提建议应当从家乡实际出发,具有可操作性,切忌空泛。应先征求各方面意见,和同学讨论后再拟定建议。可以写成建议书,陈述建议的内容、建议的理由、实施的步骤和可行性等。3. 所提建议要基于对当代文化发展和区域文化生活的理解,有利于家乡文化的健康发展；要符合社会主义核心价值观，倡导新文化、新风尚，有利于和谐社区的建设。\n## 1. 调查的技术\n## 毛泽东\n( 1 ) 要开调查会作讨论式的调查\n只有这样才能近于正确,才能抽出结论。那种不开调查会,不作讨论式的调查,只凭一个人讲他的经验的方法，是容易犯错误的。那种只随便问一下子，不提出中心问题在会议席上经过辩论的方法,是不能抽出近于正确的结论的。\n( 2 ) 调查会到些什么人?\n要是能深切明了社会经济情况的人。以年龄说,老年人最好,因为他们有丰富的经验,不但懂得现状,而且明白因果。有斗争经验的青年人也要,因为他们有进步的思想,有锐利的观察。以职业说,工人也要,农民也要,商人也要,知识分子也要,有时兵士也要,流姄也要。自然,调查某个问题时,和那个问题无关的人不必在座,如调查商业时,工农学各业不必在座。\n(3) 开调查会人多好还是人少好?\n看调查人的指挥能力。那种善于指挥的,可以多到十几个人或者二十几个人。人多有人多的好处,就是在做统计时 (如征询贫农占农民总数的百分之几),在做结论时 (如征询土地分配平均分好还是差别分好),能得到比较正确的回答。自然人多也有人多的坏处,指挥能力欠缺的人会无法使会场得到安静。究竟人多人少,要依调查人的情况决定。但是至少需要三人,不然会畕于见闻,不符合真实情况。\n( 4 ) 要定调查纲目\n纲目要事先准备,调查人按照纲目发问,会众口说。不明了的,有疑义的,提起辩论。所谓“调查纲目”，要有大纲,还要有细目,如“商业” 是个大纲,“布匹”“粮食”“杂货”“药材” 都是细目,布匹下再分“洋布”“土布”“绸缎”各项细目。\n( 5 ) 要亲身出马\n凡担负指导工作的人,从乡政府主席到全国中央政府主席,从大队长到总司令,从支部书记到总书记，一定都要亲身从事社会经济的实际调查,不能单靠书面报告,因为二者是两回事。\n( 6 ) 要深入初次从事调查工作的人,要作一两回深人的调查工作,就是要了解一处地方（例如一个农村、一个城市)，或者一个问题（例如粮食问题、货币问题）的底里。深切地了解一处地方或者一个问题了,往后调查别处地方、别个问题，便容易找到门路了。\n(1) 节选自《反对本本主义》(《毛泽东选集》第一卷,\n人民出版社 1991 年版)。\n## ( 7 ) 要自己做记录\n调查不但要自己当主席,适当地指挥调查会的到会人,而且要自己做记录,把调查的结果记下来。假手于人是不行的。\n## 2. 访谈法 ${ }^{1}$\n## 王思斌\n## 访谈法的含义与类型\n访谈法是指调查员同调查对象接触，通过有目的的谈话收集资料的方法。根据调查员同调查对象的接触方式,访谈可分为直接访谈和间接访谈。前者是面对面的访谈,后者则是借助某种通信工具进行的访谈。在我国的实际调查中,当面访谈是访谈的主要方式,也有一些调查公司使用电话进行访谈。\n访谈有结构性访谈和非结构性访谈之分。结构性访谈是按照事先制定的调查提纲进行，在调查中对问题的解释和说明也是标准的。因此,结构性访谈的特点是比较规范。非结构性访谈没有事先制定的较详细的提纲,只有访谈题目或它所涉及的几个方面。调查员只就调查的主题提一些笼统的问题,求得调查对象的回答,甚至有些问题是在访谈中形成的,访谈随着情况的发展深人下去。非结构性访谈适用于事先对调查主题知之不多,或希望深人了解调查对象的情况。相比而言,这样的访谈得到的资料比较具体、细致、全面,花费的时间也比较多。\n## 访谈的准备及技巧\n访谈是调查员同调查对象面对面互动的过程，双方的一言一行都可能会影响访谈的进程与结果。因此,要想得到满意的结果,就要提前做好准备并在访谈中讲究访谈技巧。这包括: ( 1 ) 访谈前要尽量做好准备工作,对访谈的主题及它所包含、涉及的问题作尽可能充分的思考,以备向调查对象提出所要了解的问题。(2) 事先通知调查对象,约定访谈的时间和地点。(3) 尽可能多地了解调查对象的身份、生活背景及其与所调查问题的关系等情况，以使访谈时发问得体。( 4 )一般来说要提前到场,在约定的地点等候调查对象;如果去调查对象的家庭或工作地点则要准时。(5) 从调查对象手中操办的、关心的事情谈起，逐渐引入正题,以与调查对象建立起良好关系。（6）从简单问题人手,启发调查对象充分发表自己的看法。（7）控制话题，避免谈话离题太远。在对方谈话离题时，要善意地、巧妙地扭转他的话题。( 8 ) 在整个访谈过程中始终抱着虚心求教的态度,尊敬调查对象。注意使用合适的谈话方式,包括姿势、语气、表情,使对方觉得调查员是在认真听他讲话。(9) 对重要问题可以用不同方式重复提问，重复对方关于此问题的回答，看其是否肯定此说法。(10) 调查员应对所问\n(1) 选自《社会学教程》( 北京大学出版社 2010 年版 )。有改动。问题持中立态度,不能发表自己对问题的看法,也不能作引导性提问。(11) 经调查对象同意后进行记录。\n## 3. 节日与文化 ${ }^{11}$\n钟敬文\n近代以前,长期的农业社会,产生和继承、发展了许多节日。现在只要打开古代《岁时广记》一类的文献看看,你就会感到惊异了。为什么会有那么多的节日?是古人闲着无事干,或者他们物力、精力过剩,所以要来弄弄这种“四时八节” 吗?不是的。尽管过去有些节日,现在我们看来是无谓、可笑乃至可厌的，但在被创造乃至被继承的当时，有它的主客观原因和相应条件。在过去节日及其活动中,有些是有一定现实意义和作用的（如端午的洒雄黄酒、六月六的晒衣物及年终的掸尘等),有些却只是满足生活、心理的要求的 (如新年的家人团聚、亲友来往以及追倠、钉桃符等)。后者往往带着幻想和迷信的色彩。这是由于当时人们对付实际事物的能力还很有限,认识事物的知识又比较低下。因此,为了满足需要,不能不借助于巫术及宗教信仰、仪式。这就必然要使这种文化带有消极的因素。它标志着人类和民族文化的原始的或近原始的阶段。\n但是,人民文化具有一种自然调节、改进的能力。随着社会的发展,人们的实际活动能力和心理智能也不断变化。他们对于传统文化 (包括节日活动在内 ) 中的不合理的、过时的部分,往往不自觉地或半自觉地加以改动,使之合理化 (或比较合理化),使之具有较高的社会意义。例如本来是一种禳灾法术的放纸茑活动,逐渐成为一种大人或儿童的文娱活动。又如本来是江滨人民驱除瘟神等的宗教行事一一送瘟船，后来却被联系到楚国忠臣的沉江故事，使它具有历史的和伦理的意义。这种事实，不仅说明了民间文化的进步性,也增强了文化进化理论的可靠性。\n民间节日，作为一种文化事象，有一个颇值得注意的特点,就是它的复合性。例如端午节,它既有划龙舟、吃粽子等活动,又有饮雄黄酒、揷艾蒿、挂蒲剑、贴钟馗图、小孩带香囊和穿老虎腰肚,以及出嫁了的女儿回娘家、邻居互送节物等活动。至于那一年之首的春节,活动事项就更加繁多了。宋人陈元靓编纂的《岁时广记》,“元旦”这部分的资料 ( 包括活动和故事),就占了三卷。18 世纪中叶文人学者所写作的新年民俗诗集《武林新年杂咏》里,关于艺术、技艺一类事项的题目就有 40 多个。这些表明，民间的许多节日是包括社会的多种活动事项在内的。从社会文化的门类说，它包括经济、宗教、伦理、艺术、技艺等活动。它是许多文化活动的集合体，是民族文化的一种展览会。\n由于上述这种特点,民间文学的功能必然也是多方面的,关于人际的团结、社会规范的保持、技能的表现、医药的运用，以及对各种心理的慰藉 $\\cdots \\cdots$ 总之,民间节日，在过去,尽着各种社会的功能,是民族文化的综合应用。在这种意义上,我们今天不能简单地以旧文化、旧生活模式一笔抺杀它。\n(1) 选自《钟敬文文集 • 民俗学卷》( 安徽教育出版社名钟谭宗,广东海丰人,民俗学家、民间文艺学 1999 年版 )。有删改。钟敬文 $(1903-2002)，$ 原家、散文家我们现在处在社会主义社会的初级阶段。许多社会礼制和观念都起着新的变化。我们的风俗、习尚（包括节日）也不能安于旧态。新中国成立之后,我们已经采用了一些新节日,如青年节、劳动节、建军节、国庆节 (还有些地方把重阳节改为老人节)。但同时有些传统节日仍在普遍或局部沿用,如春节、清明、中秋节等。不过由于现实生活有较大的变动,作为上层建筑的文化,不能不作相应修改,如传统新年改为春节,并加人新的内容 (慰问军烈属等);;清明节主要作为纪念革命烈士的节日等。这样做,是合理的,也是必要的。这些有长远历史的古老节日,在新社会中就成了新文化的一部分。我以为传统节日行事中,还有些是颇有意义或情趣的,像上文所提到的晒衣物、掸尘等,符合新学理和新社会要求。此外,如清明踏青、踢键子、重阳登高（南方并放纸乶 ),甚至如七夕的女儿月下穿针、中秋的玩兔儿爷等,虽没有显著的社会或科学意义,但作为民族的传统生活情趣,以某种适当形式给予保留，也是可以考虑的吧?\n## 第五单元\n阅读整本书,学习不同类型书籍的阅读方法,积累阅读整本书的经验,养成良好的阅读习惯,不断拓宽阅读视野，我们将终身受益。\n本单元阅读学术著作《乡土中国》。书中所写的“乡土中国”,“并不是具体的中国社会的素描,而是包含在具体的中国基层传统社会里的一种特具的体系,支配着社会生活的各个方面” (费孝通《乡土中国》)。从传统农村人手研究中国基层生活,缘于作者对中国乡土社会的了解与情感,这是一种可贵的文化自觉。通过阅读这本书,我们可以进一步认识我们的国家和人民。\n阅读《乡土中国》,要注意理解书中的关键概念,把握全书的逻辑思路,了解这本书的学术价值;学会根据阅读目的选择阅读方法,积累阅读学术著作的经验。\n## 《乡土中国》\n《乡土中国》是费孝通所著的一部研究中国乡村社会特点的学术著作。此书写于 20 世纪 40 年代后期,缘起于作者在云南大学和西南联大讲授“乡村社会学” 课程的经历。最初费孝通参考美国的教材授课,上过几轮后,他利用自己的社会调查成果重起炉灶,以中国基层传统社会—一农村为对象,边研究边授课,并撰写了 14 篇文章,之后整理汇成此书。\n作者基于自己田野调查的丰富积累，对中国传统社会结构进行了充分的思考和分析,尝试回答“作为中国基层社会的乡土社会究竟是个什么样的社会” 这个问题。作为社会学本土化的重要论著,《乡土中国》对研究中国乡土社会的传统文化、社会结构具有开创性意义；其通俗自然的用语和深人浅出的阐述，大大增强了该书的可读性。\n## 阅读指导\n阅读《乡土中国》，总的要求是读通、读懂,理解基本内容,并力求触类旁通,掌握学术著作的一般读法。学术著作大多追求的是在相关领域或者某一专题上的探索与创造,强调科学性、系统性和逻辑性，重在理论发现或解决实际问题。阅读这类著作，除了关注作者运用的材料、提出的概念,以及作出的理论阐释,还要看它在前人研究的基础上有什么创造，这种创造经历过怎样的探索，具有怎样的价值。\n下面的一些策略,可以为我们阅读《乡土中国》这样的学术著作提供帮助。\n1. 要有阅读的“预期”。阅读学术著作的目的一般比较明确,如阅读《乡土中国》,可能是为了解中国乡村的历史与文化,也可能是想学习一些社会学研究的方法,还可能是为解决当今农村问题寻找答案,等等。无论带着哪种预期来阅读,目标明确了,才能达到预期的效果。2. 先“粗” 后“细”,逐步推进。所谓“粗”，一是阅读“序言”“后记” 等,了解作者的写作背景和写作目的;二是通过浏览目录大体了解著作的基本内容和章节结构。所谓“细”,即注重概念、材料、论证、推理等要素,深人思考,不断提炼。阅读《乡土中国》中的各篇文章,可以先读篇章标题,预测推想;再读各段,师选重要的概念或语句,了解各段的内容;最后观照全篇,更好地把握作者的观点和论述的逻辑。3. 抓住核心概念,找出概念间的联系。学术著作往往会提出一些重要的概念,然后从理论上进行阐释。阅读《乡土中国》要特别关注其中的重要概念,如“礼俗社会”“差序格局”“无讼”“无为政治” 等。这些都是作者从大量的田野调查材料中提炼出来的,用以归纳某些现象,并从理论高度解释这些现象。抓住并理解核心概念,就掌握了阅读学术著作的钥匙。3. 关注作者研究的思路。《乡土中国》是基于田野调查的研究,阅读时要注意作者怎样从调查材料中提炼典型的现象,形成概念,又怎样上升到理论的高度进行阐释。不仅要知道结论,还要注意形成结论的过程,看作者怎样通过辩识、分析、比较、归纳,提出和研究问题，获得新的理论发现，甚至开拓新的研究领域。4. 反复阅读,积极思考。学术著作理论性强,涉及的术语多,语言表达比较抽象,阅读时难免会遇到不明白的地方。这时就要多读几遍,调动自己的经验和知识积极思考,还可以参阅一些资料,促进对学术著作的理解。\n## 学习任务\n以下任务供参考,可以选择其中一部分完成,也可以自行设计任务。\n任务 1：抓住核心概念，理解作者观点\n费孝通在《乡土中国》的序言中说:“它不是一个具体社会的描写,而是从具体社会里提炼出的一些概念。”“差序格局” 就是他提出的一个重要概念,指的是由亲属关系和地缘关系所决定的有差等的次序关系。作者在解释这个抽象概念时,运用了比喻等方法。分小组讨论,谈谈你对“差序格局” 概念的理解。之后联系全书,梳理作者用以指称乡土社会的概念和与之相对应的指称其他社会的概念,填写下面的表格,并结合作者的论述和相关资料理解其含义。\n指称乡土社会的概念指称其他社会的对应概念\n礼俗社会\n借助文字的社会\n差序格局\n系维着私人的道德男女有别\n## 法治秩序\n任务 2：分析整体框架，把握知识体系\n学术著作具有较强的逻辑性,各个篇章共同呈现出一个相对完整的学术知识体系,比如《乡土中国》中的 14 篇文章相互关联，综合分析阐述了中国乡村社会的结构和特点。在阅读文章的基础上,归纳各篇主旨,撰写相应的内容摘要。注意摘录和使用文中关键的概念,简洁、准确地概括作者的学术观点。之后,以小组为单位讨论各篇之间的内在联系，尝试把握这本书的知识体系。\n任务 3：关注“问题”,学以致用\n阅读学术著作，要关注其中“问题的提出” 和“问题的解决”。当今中国社会正处于转型的关键时期,传统与现代的交织和转换,乡村与城市的碰撞和融合,使社会发生着巨大变化。在这样的背景下,本书关于乡土社会的论述能给我们带来哪些思考?试以“今日中国乡村的变迁”为话题,从居住环境、精神风貌、文化生活、风俗习惯、乡村管理等角度中任选一个,开展调查访问,写一篇不少于 1000 字的报告。在此基础上,运用多种形式，如制作手抄报、举行演讲、开展辩论、设计网页等，与同学交流。\n任务 4：拓展阅读，知人论世\n费孝通不仅在社会学、人类学的研究领域中成就卓著,还有着强烈的社会责任感和爱国之情。查找资料,了解其生平,并拓展阅读他编著的其他作品,如《中华民族多元一体格局》,更全面地认识费孝通的学术思想和成就。\n## 第六单元\n学习是永恒的话题。从《礼记 - 学记》中的“玉不䃍,不成器”,到当今社会倡导的终身学习和个性化学习,数千年来,人们一直在不懈地探索学习之道,以更好地获取知识,提升能力和自身修养。\n本单元的文章从不同角度论述有关学习的问题,或阐述学习的意义,或讨论学习的态度与方法,或描述读书的经历与感受，使我们获得不同的启迪。\n学习本单元,以“学习之道” 为核心,通过梳理、探究和反思,形成正确的学习观,改进学习方法,提高学习能力。要准确把握作者的观点和态度,关注作者思考问题的角度,学习他们有针对性地表达观点的方法;学会发现问题,从合适的角度以恰当的方式阐述自己的看法。\n## 劝学\n## 《遁子》\n君子巳: 学不可以已。\n青,取之于蓝®,而青于蓝;冰,水为之,而寒于水。木直中\n绳，以为轮，其曲中规。虽有槁暴，不复挺者，使之然\n也。故木受绳则直,就研则利,君子博学而日参省乎己,则知明而行无过矣。\n吾尝终日而思矣，不如须典之所学也;吾尝跂而而望矣，不如登高之博见也。登高而招,臂非加长也,而见者远;顺风而呼,声非加\n疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫\n者,非能水,而绝®江河。君子生非异®也,善假于物®。\n积土成山，风雨兴焉』;积水成渊，蛟龙生焉;积善成德，而神明自得，圣心备焉。故不积跬步,无以至千里;不积小流,无\n(1) 选自《荀子集解》卷一 (中华书局 1988 年版)。有删节。劝,鼓励。《荀子》全书现存 32 篇,大部分为荀子自著,其余为荀子弟子记录的荀子言论和思想观点。荀子 (约前 313-前 238),名况,字卿,赵国人，战国末期思想家。\n(2) [君子] 这里指有学问、有修养的人。\n(3) [青,取之于蓝] 靛 (diàn ) 青从蓝草中取得。青,靛青,一种染料。蓝,草名,叶子可提取靛青。\n(4) [青于蓝]比蓝草颜色深\n(5) [中 ( zhòng) 绳] 合乎木匠用来取直的墨线。\n(6) [輮 ( róu )]同“煣”，用火烘烤木材使之弯曲。\n(7) [规] 圆规\n(8)[虽有槁暴 ( gǎopù )] 即使又晒干了。有,同“又”。槁暴,晒干。槁,枯。暴,晒。\n(9) $[$ 挺 $]$ 直。\n(10) [受绳]经过墨线比量。\n(11) [金]指金属制的刀斧等。\n(12) [就砺]拿到磨刀石上去磨。就,接近、靠近。砺,磨刀石。\n(13) [参 ( cān ) 省 (xǐng ) 乎己] 对自己检查、省察。参，检验。省，省察。乎，相当于“于”。(14)[知] 同“智”,见识。\n(15) [跂 ( qǐ)]踮起脚后跟。\n(16) [见者远] 意思是远处的人也能看见。\n(17) [疾] 劲疾\n(18)〔彰]清楚\n(19) [假]借助\n(20) [與马] 车马。这里指车子。\n(21) [利足]善于奔走。\n(22)致]到达。\n(23) [能水] 善于游水。水,游泳。\n(24) [绝] 横渡。\n(25) [生（xìng）非异]天性（同一般人 ) 没有差别。生,同“性”,天性。\n(26) [物]外物，包括各种客观条件。\n(27) [兴焉]在这里兴起。兴,起。焉,兼词,相当于“于此”。下文“生焉” 的“焉” 同此\n(28) [神明]非凡的智慧。\n(29) [圣心] 圣人的心怀。\n(30) [跬 (kuǏ) 步]古代称跨出一脚为“跬”,跨出两脚为“步”\n(31)[无以] 没有用来的，无从。以成江海。骐骥 ${ }^{(1)}$ 跃,不能十步;驽马十驾 ${ }^{(2)}$,功在不舍 ${ }^{3}$。锲 ${ }^{(1)}$ 而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。蚛无爪牙之利,筋骨之强,上食埃土,下饮黄泉,用心一也。蟹六跪而二螯,非蛇鳝之穴无可寄托者,用心躁 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 也。\n$$\n\\begin{aligned}\n& \\text { 凧急 } \\\\\n& \\text { 韩愈 }\n\\end{aligned}\n$$\n古之学者必有师。师者,所以传道受业解惑也。人非生而知之者,孰能无惑?惑而不从师,其为惑也,终不解矣。生乎吾前,其闻道也固先乎吾,吾从而师之;生乎吾后,其闻道也亦先乎吾,吾从而师之。吾师道也,夫庸知其年之先后生于吾乎?是故无贵无贱,无长无少,道之所存,师之所存也。\n嗟乎！师道之不传也久矣！欲人之无惑也难矣！古之圣人,其出人也远矣,犹且从师而问焉;今之众人,其下圣人也亦远矣,而耻学于师。是故圣益圣,禺益愚。。圣人之所以为圣,愚人之所以为\n(16〔其为惑也〕它们作为疑惑。其,它们,指不跟从老师学习而遗留下的问题。\n(17)〔闻〕知道，懂得。\n(18) 从而师之〕跟随他学习,即以他为老师。\n(19〔吾师道也〕我学习的是道。师,学习。\n(20)〔夫庸知其年之先后生于吾乎〕哪管他是生在我之前还是生在我之后呢?庸,表示反问语气。\n(21) [无贵无贱]意思是就从师问道来说,没有贵和贱的区分。\n(22) [道之所存,师之所存也〕道存在的地方,就是老师在的地方。意思是谁懂得道,谁就是自己的老师。\n(23) [师道〕尊师学习的风尚。\n(24)〔出人〕超出一般人。\n(25)[犹且〕尚且,还。\n(26)[众人]一般人\n(227〔圣益圣，愚益愚〕圣人更加圣明，禺人更加禺昩。益，更加、越发。\n杏坛图（南宋版画）\n(1) [身]自己。\n(2) [耻师]以从师学习为耻。\n(3) [惑]糊涂。\n(4) [童子]末成年的男子。\n(5) [授之书而习其句读 ( dòu)] 教给他书本的文字,(帮助他) 学习句读。句读,指断开句子的知识。一句话后面的停顿为句，一句话中间短暂的停顿为读。古书没有标点,所以要学习句读。\n(6) [句读之不知] 不明句读。下文“惑之不解” 结构同此。\n(7)[或师焉,或不 ( fǒu) 焉]有的向老师学习,有的不向老师学习。前一个“或”指代“句读之不知”,后一个“或”指代“或之不解”。不,同“否”。\n(8) [ 小学而大遗] 小的方面要学习,大的方面却放弃了。\n(9) [巫医]古代巫和医不分,故并举。巫主要以祝祷、占卜等为业,也为人治病。\n(10) [乐师] 以演奏音乐为职业的人。\n(11) [百工] 泛指各种工匠。\n(12) [不耻相师] 不以拜别人为师为耻。\n(13) [族] 类。\n(14) [曰师曰弟子云者]说谁是谁的老师、谁是谁的学生之类的话。云者,如此之类。禺,其皆出于此乎?爱其子,择师而教之;于其身也,则耻师 ${ }^{(2}$ 焉,惑矣。彼童子 ${ }^{(1)}$ 之师，授之书而习其句读者,非吾所谓传其道解其惑者也。句读之不知,惑之不解,或师焉，或不焉 $^{8}$，小学而大遗 ${ }^{8}$,吾末见其明也。巫医乐师百工 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 之人,不耻相师。士大夫之族,曰师曰弟子云者,则群聚而笑之。问之,则曰:“彼与彼年相若也,道相似也,位卑则足羞,官盛则近映。”$ 鸣呼!师道之不复,可知矣。巫医乐师百工之人，君子不齿，今其智乃反不能及，其可怪也咛！\n圣人无常师。孔子师郯子、苌弘、师襄、老䎶。郯子之徒,其贤不及孔子。孔子曰: 三人行,则必有我师。是故弟子不必不如师，师不必贤于弟子\n(15) [年相若] 年龄差不多。\n(16) [位卑则足羞,官盛则近映（yú）]以地位低者为师，就感到十分耻辱；以官职高者为师，就觉得是近乎谄媚。侶，谄媚奉承\n(17) [不齿] 不与同列，意思是看不起。齿，并列、排列。\n(18) [乃]竟。\n(19)〔次（yú)]语气助词,表示感叹。\n(20) [常师] 固定的老师。\n(21) [郯 ( tán ) 子 (生卒年不详)] 春秋时郯国 ( 今山东郯城一带 ) 的国君,孔子曾向他请教官职的名称。\n(22) [苌 ( cháng) 弘 (生卒年不详)] 周敬王时的大夫,孔子曾向他请教过音乐方面的事情。\n(23)师襄 (生卒年不详)]春秋时鲁国的乐官,孔子曾跟他学过琴。\n(24) [老聃 ( dān )]即老子,孔子曾向他问过礼。\n(25) [棪子之徒] 郯子那些人（指上面说的四个人 )。徒,同类的人。\n(26)[贤]才德优秀。\n(27) [三人行,则必有我师]语出《论语 - 述而》。原句是:“三人行，必有我师焉。”\n(28) [不必]不一定。\n(29) [贤]超过。先后，术业 ${ }^{(1)}$ 有专攻 ${ }^{(2)}$，如是而已。\n李氏子蟠，年十七，好古文，六艺经传e皆通习之，不拘于时 $^{(8)}$,学于余。余嘉其能行古道,作 《师说》以贻之。\n## 学习提示\n《劝学》和《师说》都是我国古代探讨学习问题的名篇。熟读这两篇文章,找出文中谈学习的名句,推敲句子的含义,以此为基础把握两篇文章关于学习的主要观点。\n阅读时,要注意联系作者的思想主张和写作背景来理解文章的观点,分析作者提出观点的依据。例如,苗子为何如此强调后天学习的重要性?韩愈是针对怎样的现状倡导师道回归的?这需要分别结合荀子的“性恶论”、韩俞所处时代士大夫“耻学于师” 的风气来理解。还可以结合今天的社会生活,说说荀子和韩愈的学习观中,哪些仍然值得借鉴,哪些需要更新并赋予其新的内涵。\n“而” 是古代汉语中常见的连词,可用于表示并列、承接、递进、转折、修饰等多种语义关系。这两篇文章中的许多语句用了“而”,诵读时注意体会这些“而”字表现的语义关系。\n背诵课文《劝学》全篇和《师说》的第1段。\n(1) [术业〕学术技艺\n(2) [专攻]专门学习或研究。攻,学习、研究。\n(3)〔李氏子蟠]李家的孩子叫蟠的。即李蟠,唐德宗贞元十九年 (803) 进士\n(4) [古文〕指先秦两汉时期的散文,与骈文相对。\n(5) [六艺经传 (zhuàn )] 六经的经文和传文。六艺,指《诗》《书》《礼》《乐》《易》《春秋》六种经书，其中《乐》久已失传。传,古代解释经书的著作。\n(6)〔通〕全面。\n(7)〔不拘于时〕不受时俗的限制。时,时俗,指当时士大夫中耻于从师的不良风气。\n(8) [嘉〕赞许。\n(9) [古道〕指古人从师之道。\n(10)〔贻 (yí) 〕赠送\n# 11\n## 反对党八股 (节选 )\n( 一九四二年二月八日 )\n毛泽东\n现在来分析一下党八股的坏处在什么地方。我们也仿照八股文章 ${ }^{2}$ 的笔法来一个“八股”，以毒攻毒，就叫做八大罪状吧。\n党八股的第一条罪状是: 空话连篇,言之无物。我们有些同志欢喜写长文章,但是没有什么内容,真是“濑婆娘的裏脚,又长又臭”。为什么一定要写得那么长,又那么空空洞洞的呢?只有一种解释,就是下决心不要群众看。因为长而且空,群众见了就摇头,哪里还肯看下去呢?只好去欺负幼稚的人,在他们中间散布坏影响,造成坏习惯。去年六月二十二日，苏联进行那么大的反侵略战争，斯大林在七月三日发表了一篇演说 ${ }^{3}$,还只有我们《解放日报》一篇社论那样长。要是我们的老爷写起来,那就不得了,起码得有几万字。现在是在战争的时期,我们应该研究一下文章怎样写得短些,写得精粹些。延安虽然还没有战争,但军队天天在前方打仗,后方也唤工作忙,文章太长了,有谁来看呢?有些同志在前方也喜欢写长报告。他们辛辛苦苦地写了,送来了,其目的是要我们看的。可是怎么敢看呢?长而空不好，短而空就好吗?也不好。我们应当禁绝一切空话。但是主要的和首先的任务,是把那些又长又臭的懒婆娘的裏脚,赶快扔到垃圾桶里去。或者有人要说:《资本论》不是很长的吗?那又怎么办?这是好办的,看下去就是了。俗话说：“到什么山上唱什么歌。”又说:“看菜吃饭,量体裁衣。”我们无论做什么事都要看情形办理,文章和演说也是这样。我们反对的是空话连篇言之无物的八股调,不是说任何东西都以短为好。战争时期固然需要\n(1) 选自《毛泽东选集》第三卷 ( 人民出版社 1991 年版)。\n(2) 〔八股文章]即八股文,是明清科举考试的一种文体，在字数、体式、语气、题旨和思想内容上均有严格限定，是封建统治者束缚人们思想、维护自身统治的工具。\n(3)〔斯大林在七月三日发表了一篇演说〕1941年 6 月 22 日，纳粹德国背信弃义进攻苏联。斯大林在 7月 3 日发表广播演说，号召苏联人民起来保卫祖国，打败敌人,争取胜利。全文不到 4000 字。\n(4)《解放日报》] 当时中共中央的机关报,1941 年 5 月 16 日在延安创刊,1947 年 3 月 27 日停刊。短文章,但尤其需要有内容的文章。最不应该、最要反对的是言之无物的文章。演说也是一样,空话连篇言之无物的演说,是必须停止的。\n党八股的第二条罪状是：装柼作势,借以吓人。有些党八股,不只是空话连篇,而且装样子故意吓人,这里面包含着很坏的毒素。空话连篇,言之无物,还可以说是幼稚;装腔作势,借以吓人,则不但是幼稚,简直是无赖了。鲁迅曾经批评过这种人,他说:“辱骂和恐吓决不是战斗 ${ }^{(1)}$ ” 科学的东西,随便什么时候都是不怕人家批评的,因为科学是真理,决不怕人家驳。主观主义和宗派主义的东西,表现在党八股式的文章和演说里面,却生怕人家驳,非常胆怯,于是就靠装样子吓人;以为这一吓,人家就会闭口,自己就可以“得胜回朝”了。这种装腔作势的东西,不能反映真理,而是妨害真理的。凡真理都不装样子吓人,它只是老老实实地说下去和做下去。从前许多同志的文章和演说里面，常常有两个名词：一个叫做“残酷斗争”，一个叫做“无情打击”。这种手段,用了对付敌人或敌对思想是完全必要的,用了对付自己的同志则是错误的。党内也常常有敌人和敌对思想混进来,如《苏联共产党 (布) 历史简要读本》结束语第四条所说的那样。对于这种人,毫无疑义地是应该采用残酷斗争或无情打击的手段的,因为那些坏人正在利用这种手段对付党,我们如果还对他们宽容,那就会正中坏人的奸计。但是不能用同一手段对付偶然犯错误的同志;对于这类同志,就须使用批评和自我批评的方法,这就是《苏联共产党 (布) 历史简要读本》结束语第五条所说的方法。从前我们那些同志之所以向这些同志也大讲其“残酷斗争” 和“无情打击”，一方面是没有分析对象，一方面就是为着装腔作势,借以吓人。无论对什么人,装腔作势借以吓人的方法,都是要不得的。因为这种吓人战术,对敌人是毫无用处,对同志只有损害。这种吓人战术,是剥削阶级以及流姄无产者所惯用的手段,无产阶级不需要这类手段。无产阶级的最尖锐最有效的武器只有一个,那就是严肃的战斗的科学态度。共产党不靠吓人吃饭,而是靠马克思列宁主义的真理吃饭,靠实事求是吃饭,靠科学吃饭。至于以装腔作势来达到名誉和地位的目的,那更是卑劣的念头,不待说的了。总之,任何机关做决定,发指示,任何同志写文章,做演说,一概要靠马克思列宁主义的真\n(1) [辱骂和恐吓决不是战斗]这是鲁迅的一篇文章的题目。最初发表于 1932 年 12 月 15 日《文学月报》第一卷第五、六号合刊上,后编人《南腔北调集》。\n(2) [流姄无产者〕指旧社会中受反动统治阶级压迫和剥削,失去土地和职业的一部分人。他们大多是破产的农民和失业的手工业者,常常以不正当的活动 （如偷盗、欺骗、恐吓等）谋生。理,要靠有用。只有靠了这个才能争取革命胜利,其他都是无益的。\n党八股的第三条罪状是: 无的放矢,不看对象。早几年,在延安城墙上,曾经看见过这样一个标语:“工人农民联合起来争取抗日胜利。” 这个标语的意思并不坏,可是那工人的工字第二笔不是写的一直,而是转了两个弯子,写成了“互” 字。人字呢?在右边一笔加了三故,写成了“农” 字。这位同志是古代文人学士的学生是无疑的了,可是他却要写在抗日时期延安这地方的墙壁上,就有些莫名其妙了。大概他的意思也是发誓不要老百姓看,否则就很难得到解释。共产党员如果真想做宣传,就要看对象,就要想一想自己的文章、演说、谈话、写字是给什么人看、给什么人听的,否则就等于下决心不要人看,不要人听。许多人常常以为自己写的讲的人家都看得很懂,听得很懂,其实完全不是那么一回事,因为他写的和讲的是党八股,人家哪里会懂呢?“对牛弹琴” 这句话，含有让笑对象的意思。如果我们除去这个意思，放进尊重对象的意思去,那就只剩下让笑弹琴者这个意思了。为什么不看对象乱弹一顿呢?何况这是党八股,简直是老鸦声调,却偏要向人民群众哇哇地叫。射箭要看靶子,弹琴要看听众,写文章做演说倒可以不看读者不看听众吗?我们和无论什么人做朋友,如果不懂得彼此的心,不知道彼此心里面想些什么东西,能够做成知心朋友吗?做宣传工作的人,对于自己的宣传对象没有调查,没有研究,没有分析,乱讲一顿,是万万不行的。\n党八股的第四条罪状是：语言无味,像个痐三 ${ }^{11}$。上海人叫小疾三的那批角色,也很像我们的党八股,干瘜得很,样子十分难看。如果一篇文章,一个演说,颠来倒去,总是那几个名词,一套“学生腔”,没有一点生动活泼的语言,这岂不是语言无味,面目可憎，像个疾三吗?一个人七岁人小学,十几岁人中学,二十多岁在大学毕业,没有和人民群众接触过,语言不丰富,单纯得很,那是难怪的。但我们是革命党,是为群众办事的,如果也不学群众的语言,那就办不好。现在我们有许多做宣传工作的同志,也不学语言。他们的宣传,乏味得很;他们的文章,就没有多少人欢喜看;他们的演说,也没有多少人欢喜听。为什么语言要学,并且要用很大的气力去学呢?因为语言这东西,不是随便可以学好的,非下苦功不可。第一,要向人民群众学习语言。人民的语汇是很丰富的,生动活泼的,表现实际生活的。我们很多人没有学好\n(1)[瘜三]新中国成立前,上海人称城市中无正当职业而以乞讨或偷窃为生的游民。语言,所以我们在写文章做演说时没有几句生动活泼切实有力的话,只有死板板的几条筋,像瘜三一样,瘦得难看,不像一个健康的人。第二,要从外国语言中吸收我们所需要的成分。我们不是硬搬或滥用外国语言,是要吸收外国语言中的好东西,于我们适用的东西。因为中国原有语汇不够用,现在我们的语汇中就有很多是从外国吸收来的。例如今天开的干部大会,这“干部” 两个字,就是从外国学来的。我们还要多多吸收外国的新鲜东西,不但要吸收他们的进步道理,而且要吸收他们的新鲜用语。第三,我们还要学习古人语言中有生命的东西。由于我们没有努力学习语言,古人语言中的许多还有生气的东西我们就没有充分地合理地利用。当然我们坚决反对去用已经死了的语汇和典故,这是确定了的,但是好的仍然有用的东西还是应该继承。现在中党八股毒太深的人,对于民间的、外国的、古人的语言中有用的东西,不肯下苦功去学,因此,群众就不欢迎他们枯燥无味的宣传,我们也不需要这样憋脚 $^{(1)}$ 的不中用的宣传家。什么是宣传家?不但教员是宣传家,新闻记者是宣传家,文艺作者是宣传家,我们的一切工作干部也都是宣传家。比如军事指挥员,他们并不对外发宣言,但是他们要和士兵讲话,要和人民接洽,这不是宣传是什么?一个人只要他对别人讲话,他就是在做宣传工作。只要他不是哑巴,他就总有几句话要讲的。所以我们的同志都非学习语言不可。\n党八股的第五条罪状是: 甲乙丙丁,开中药铺。你们去看一看中药铺,那里的药柜子上有许多抽屉格子,每个格子上面贴着药名,当归、熟地、大黄、芒硝,应有尽有。这个方法,也被我们的同志学到了。写文章,做演说,著书,写报告,第一是大壹㰤参肆,第二是小一二三四,第三是甲乙丙丁,第四是子丑寅卯,还有大 $\\mathrm{ABCD}$,小 $\\mathrm{abcd}$,还有阿拉伯数字,多得很!幸亏古人和外国人替我们造好了这许多符号,使我们开起中药铺来毫不费力。一篇文章充满了这些符号,不提出问题,不分析问题,不解决问题,不表示赞成什么,反对什么,说来说去还是一个中药铺,没有什么真切的内容。我不是说甲乙丙丁等字不能用,而是说那种对待问题的方法不对。现在许多同志津津有味于这个开中药铺的方法,实在是一种最低级、最幼稚、最庸俗的方法。这种方法就是形式主义的方法,是按照事物的外部标志来分类,不是按照事物的内部联系来分类的。单单按照事物的外部标志,使用一大堆互相\n(1) [蹩 ( bié ) 脚]本领不强。没有内部联系的概念,排列成一篇文章、一篇演说或一个报告,这种办法,他自己是在做概念的游戏,也会引导人家都做这类游戏,使人不用脑筋想问题，不去思考事物的本质，而满足于甲乙丙丁的现象罗列。什么叫问题?问题就是事物的矛盾。哪里有没有解决的矛盾,哪里就有问题。既有问题,你总得赞成一方面,反对另一方面,你就得把问题提出来。提出问题,首先就要对于问题即矛盾的两个基本方面加以大略的调查和研究,才能懂得矛盾的性质是什么,这就是发现问题的过程。大略的调查和研究可以发现问题,提出问题,但是还不能解决问题。要解决问题,还须作系统的周密的调查工作和研究工作,这就是分析的过程。提出问题也要用分析,不然,对着模糊杂乱的一大堆事物的现象,你就不能知道问题即矛盾的所在。这里所讲的分析过程,是指系统的周密的分析过程。常常问题是提出了,但还不能解决,就是因为还没有暴露事物的内部联系,就是因为还没有经过这种系统的周密的分析过程,因而问题的面貌还不明晰,还不能做综合工作,也就不能好好地解决问题。一篇文章或一篇演说,如果是重要的带指导性质的,总得要提出一个什么问题,接着加以分析,然后综合起来,指明问题的性质,给以解决的办法,这样,就不是形式主义的方法所能济事。因为这种幼稚的、低级的、庸俗的、不用脑筋的形式主义的方法,在我们党内很流行,所以必须揭破它，才能使大家学会应用马克思主义的方法去观察问题、提出问题、分析问题和解决问题,我们所办的事才能办好,我们的革命事业才能胜利。\n党八股的第六条罪状是：不负责任,到处害人。上面所说的那些,一方面是由于幼稚而来,另一方面也是由于责任心不足而来的。拿洗脸作比方,我们每天都要洗脸,许多人并且不止洗一次,洗完之后还要拿镜子照一照,要调查研究一番,(大笑) 生怕有什么不妥当的地方。你们看,这是何等地有责任心呀!我们写文章,做演说,只要像洗脸这样负责,就差不多了。拿不出来的东西就不要拿出来。须知这是要去影响别人的思想和行动的啊!一个人偶然一天两天不洗脸,固然也不好,洗后脸上还留着一个两个黑点,固然也不雅观,但倒并没有什么大危险。写文章做演说就不同了,这是专为影响人的,我们的同志反而随随便便,这就叫做轻重倒置。许多人写文章,做演说,可以不要预先研究,不要预先准备;文章写好之后,也不多看几遍,像洗脸之后再照照镜子一样,就马马虎虎地发表出去。其结果,往往是“下笔千言,离题万里”,仿佛像个才子，实则到处害人。这种责任心薄弱的坏习惯，必须改正才好。第七条罪状是：流毒全党,妨害革命。第八条罪状是：传播出去,祸国殃民。这两条意义自明,无须多说。这就是说,党八股如不改革,如果听其发展下去,其结果之严重,可以闹到很坏的地步。党八股里面藏的是主观主义、宗派主义的毒物,这个毒物传播出去,是要害党害国的。\n上面这八条,就是我们申讨党八股的檄文 ${ }^{(1)}$。\n党八股这个形式,不但不便于表现革命精神,而且非常容易使革命精神窒息。要使革命精神获得发展,必须抛弃党八股,采取生动活泼新鲜有力的马克思列宁主义的文风。这种文风,早已存在,但尚末充实,尚末得到普遍的发展。我们破坏了洋八股和党八股之后,新的文风就可以获得充实,获得普遍的发展,党的革命事业,也就可以向前推进了。\n## 学习提示\n《反对党八股》是毛泽东于 1942 年 2 月 8 日在延安干部会上的讲话。当时,抗日战争处于最艰难的相持阶段,根据地的生存尚且艰难,但是中国共产党人仍然花费宝贵的时间和精力来讨论文风问题,其原因何在?阅读时要注意思考,以理解这篇文章的针对性和现实意义。\n这篇文章列举了党八股的多条罪状,重点批判了教条主义、主观主义和宗派主义;在批判的同时也提出了正确的主张,倡导理论联系实际的马克思主义学风和文风。阅读时可以看到,这篇文章的表达方式和语言风格与作者提倡的文风是一致的。\n这篇文章说理切中要害,深入浅出,语言特点鲜明。找出文中典型的语句,归纳其特点，尝试从表达目的、听众感受等角度品评其表达效果。\n(1) [檄 (xí) 文]古代用于晓谕、征召、声讨等的文书，特指声讨敌人或叛逆者的文书。\n# 拿来主义 ${ }^{\\circ}$\n中国一向是所谓“闭关主义”，自己不去，别人也不许来。自从\n给枪炮打破了大门之后,又碰了一串钉子 ${ }^{3}$,到现在,成了什么都是“送去主义”了。别的且不说罢，单是学艺 ${ }^{4}$ 上的东西，近来就先送一批古董到巴黎去展览 ${ }^{(5)}$，但终“不知后事如何”;还有几位“大师”们捧着几张古画和新画，在欧洲各国一路的挂过去，叫作“发扬国光。听说不远还要送梅兰芳博士到苏联去,以催进“象征主义 ${ }^{(7}$ ”,此后是顺便到欧洲传道。我在这里不想讨论梅博士演艺和象征主义的关系,总之,活人替代了古董,我敢说,也可以算得显出一点进步了。\n但我们没有人根据了“礼尚往来” 的仪节,说道：拿来！\n当然,能够只是送出去,也不算坏事情,一者见得丰富,二者见得大度。尼采 ${ }^{8}$ 就自诩过他是太阳,光热无穷,只是给与,不想取得。然而尼采究竟不是太阳,他发了疯。中国也不是,虽然有人说,掘起地下的煤来，就足够全世界几百年之用。但是，几百年之后呢?几百年之后,我们当然是化为魂灵,或上天堂,或落了地狱,但我们的子孙是在的,所以还应该给他们留下一点礼品。要不然,则当佳节大典之际,他们拿不出东西来,只好磕头贺喜,讨一点残恙冷多 ${ }^{9}$ 做奖赏。\n这种奖赏,不要误解为“抛来” 的东西,这是“抛给” 的,说得冠冕 ${ }^{1}$ 些,可以称之为“送来”,我在这里不想举出实例。\n我在这里也并不想对于“送去” 再说什么,否则太不“摩登 ${ }^{3}$ ” 了。我只想鼓吹我们再吝啬一点,“送去” 之外,还得“拿来”,是为“拿来主义”。\n但我们被“送来” 的东西吓怕了。先有英国的鸦片,德国的废枪炮,后有法国的香粉,美国的电影,日本的印着“完全国货” 的各种小东西。于是连清醒的青年们,也对于洋货发生了恐怖。其实,这正是因为那是“送来” 的,而不是“拿来” 的缘故。\n所以我们要运用脑髓,放出眼光,自己来拿!\n譬如罢，我们之中的一个穷青年，因为祖上的阴功（姑且让我这\n么说说罢),得了一所大宅子,且不问他是骗来的,抢来的,或合法继承的,或是做了女婿换来的。那么,怎么办呢?我想,首先是不管三七二十一,“拿来”！但是,如果反对这宅子的旧主人,怕给他的东西染污了,徘徊不敢走进门,是庤头;勃然大怒,放一把火烧光,算是保存自己的清白,则是昏蛋。不过因为原是姜慕这宅子的旧主人的,而这回接受一切,欣欣然的憋进卧室,大吸剩下的鸦片,那当然更是废物。“拿来主义” 者是全不这样的。\n他占有,挑选。看见鱼翅,并不就抛在路上以显其“平民化”,只要有养料,也和朋友们像夢卜白菜一样的吃掉,只不用它来宴大宾;看见鸦片,也不当众摔在毛则里,以见其彻底革命,只送到药房里去,以供治病之用,却不弄“出售存膏,售完即止” 的玄虚 ${ }^{8}$。只有烟枪和烟灯，虽然形式和印度,波斯,阿剌伯的烟具都不同，确可以算是一种国粹 ${ }^{\\mathbb{1}}$，倘使背着周游世界,一定会有人看,但我想,除了送一点进博物馆之外,其余的是大可以毁掉的了。还有一群姨太太,也大以请她们各自走散为是,要不然,“拿来主义” 怕末免有些危机。\n总之,我们要拿来。我们要或使用,或存放,或毁灭。那么，主人是新主人,宅子也就会成为新宅子。然而首先要这人沉着,勇猛,有辨别,不自私。没有拿来的,人不能自成为新人,没有拿来的,文艺不能自成为新文艺。\n六月四日 ${ }^{1}$。\n(1)〔冠冕〕意思是很体面,有气派。冕,天子、诸侯、卿、大夫所戴的礼帽，后来专指帝王的礼帽。\n(2) 我在这里不想举出实例〕1933 年 6 月 4 日,国民党政府和美国在华盛顿签订五千万美元的“棉麦借款” 协定,购买美国的小麦、面粉和棉花。这里指的可能是这一类事。\n(3)[摩登〕英语 modern的音译,意思是现代的、时髦的。\n(4)[阴功〕迷信的说法,认为人们做了好事,阴间就给记功，可以泽及后代子孙。\n(5) 做了女婿换来的〕这里是讽刺以做富翁家的女婿为荣的邵洵美等人。\n(6) [庩 ( càn ) 头〕懦弱无能的人\n(7)〔毛则〕现在写作“茅则”。\n(8) [玄虚]这里指用来掩盖真相、使人迷惑的手段。\n(9) 波斯〕伊朗的旧称。\n(10)阿刺伯〕 现在译作“阿拉伯”。\n(11) [国粹〕原指我国固有文化中的精华,这里是反语。\n(1) 选自《且介亭杂文》(《鲁迅全集》第六卷,人民文学出版社 2005 年版)。\n(2) [闭关主义] 指清政府奉行的闭关自守政策。\n(3) [碰了一串钉子] 指鸦片战争以后,清政府与英、法、俄、日、美、德、意等国家相继签订了一系列丧权辱国的不平等条约。\n(4) [学艺]泛指学术文艺。\n(5) [送一批古董到巴黎去展览]指当时国民党政府在巴黎举办的中国古典艺术展览。\n(6) [发扬国光]1932年至 1934年间，美术家徐悲鸿、刘海粟曾分别去欧洲一些国家举办中国美术展览或个人美术作品展览。“发扬国光”是 1934 年 5 月 28 日《大晩报》报道这些消息时的用语。(7)[象征主义]1934年 5 月 28 日《大晩报》报道:“苏俄艺术界向分写实与象征两派,现写实主义已渐没落,而象征主义则经朝野一致提倡,引成欣欣向荣之概。自彼邦艺术家见我国之书画作品深合象征派后,即忆及中国戏剧亦必采取象征主义。因拟 $\\cdots \\cdots$ 邀中国戏曲名家梅兰芳等前往奏艺。”鲁迅曾在《谁在没落?》一文中批评《大晩报》的这种歪曲报道。\n(8)[尼采 $(1844-1900)$ ]德国哲学家,唯意志论者。宣扬“超人”哲学。这里所述尼采的话,见于他的《查拉图斯特拉如是说・序言》。\n(9)[残善冷多]吃剩的饭菜，喻指权贵的施舍。\n## 学习提示\n议论性文章往往具有鲜明的针对性。查找相关资料,了解本文的写作背景,思考文章是针对什么问题而写的,提出了怎样的观点,对我们有什么启示。\n这篇文章将不同现象进行归类,直接予以批驳,确立自己的观点。阅读时,梳理和把握论述的脉络层次,学习破立结合的写法,感受文章蕴含的批判力量。\n作者善于运用比腧来证明观点,阐述自己的主张。找出文中比俞论证的例子,分析作者是怎样有效地进行论证的,体会比別论证的表达效果。\n(1)〔六月四日〕指 1934 年 6 月 4 日。\n# 13\n## 读书：目的和前提\n黑荃\n真正的修养不追求任何具体目的,一如所有为了自我完善而作的努力,本身便有意义。对于教养也即精神和心灵完善的追求,并非是朝向某些狭隘目标的艰难跋涉,而是我们自我意识的增强和扩展,从而使我们生活更加丰富多彩,享受更多更大的幸福。因此,真正的修养一如真正的体育,既是完成同时又是激励,随处都可到达终点却又从不停歇,永远都在半道上,与宇宙共振,于永恒中生存。它的目的不在于提高这种或那种能力和本领,而在于帮助我们找到生活的意义,正确认识过去,以大无畏的精神迎接末来。\n为获得真正的教养可以走不同的道路。最重要的途径之一,就是研读世界文学,就是逐渐地熟悉掌握各国作家和思想家的作品,尤其是他们在作品中留给我们的思想、经验和理想的巨大财富。这条路永无止境,任何人也不可能在什么时候走到尽头;任何人也不可能在什么时候将哪怕仅仅只是一个文化发达民族的全部文学通通读完,更别提整个人类的文学了。然而,对每一部思想家或作家的杰作的深人理解,都会使你感到满足和幸福―一不是因为获得了僵死的知识,而是有了鲜活的意识和理解。对于我们来说,问题不在于尽可能地多读、多知道,而在于自由地选择我们个人闲暇时能完全沉浸其中的杰作,领略人类所思、所求的广阔和丰盈,从而在自己与整个人类之间,建立起息息相通的生动联系,使自己的心脏随着人类心脏的跳动而跳动。这,归根到底是一切生活的意义,如果活着不仅仅是为着满足那些赤裸裸的需要的话。读书绝不是要使我们“散心消遣”,倒是要使我们集中心智;不是要用虚假的慰藉来麻痹我们,使我们对无意义的人生视而不见,而是正好相反,要帮助我们将自己的人生变得越来越充实、高尚,越来越有意义。\n(1) 选自《读书》1990年第 4 期。杨武能编译。有删改。\n黑塞 ( 1877-1962),德国作家、诗人。获1946年\n诺贝尔文学奖。要想建立与世界文学的生动联系,读者的第一要务乃是认识自己,进而认识那些特别能引起共鸣的作品,而不要遵循任何的模式或者教学大纲！他必须走一条爱之路,而非义务之路。仅仅因为某部作品有名,因为羞于不了解它就强迫自己去阅读,实乃大错而特错。恰恰相反,每个人都该在他感觉最自然的地方,开始对书籍的阅读、了解和喜爱。有的人在学生时代已早早发现自己对优美诗歌的爱好,也有人更爱好历史和乡土传说;有的人也许喜欢民歌,还有人觉得阅读那种细致考察我们心灵的感受并给予高度理性解释的作品,更加富有魅力和令人欣喜。阅读之路有千万条。可以从小学课本和日历出发,而终结于莎士比亚、歌德或者但丁。一本别人称赞而我们也试图阅读却引不起兴趣的作品,一本令我们反感、无法读进去的作品,千万别强迫自己耐着性子硬往下读,应该干脆放弃。所以也不要过分鼓励和规劝小孩子和年轻人去读某一专门范围内的书;否则,会搞得他们终生厌恶那些最优美的著作,是的,甚至厌恶读书本身。让每个人凭自己的爱好去开始阅读,读一部文学作品或者一首诗,或者一则报道、一篇论文,以此为出发点,然后再扩而大之。\n世界文学的辉煌殿堂对每一位有志者都敞开着,谁也不必对它收藏之丰富望洋兴叹,因为问题不在于数量。有的人一生中只读过十来本书,却仍然不失为真正的读书人。还有人见书便生吞下去,对什么都能说上几句,然而一切努力全都白费。因为教养得有一个可教养的客体作前提,那就是个性或人格。没有这个前提,教养在一定意义上便落了空,纵然能积累某些知识,却不会产生爱和生命。没有爱的阅读,没有敬重的知识,没有心的教养,是戕害性灵的最严重的罪过之一。\n为了说清楚富有个性地、生动热情地与书籍打交道大概是个什么情况,我别无他法,只好将我本人迷恋阅读的一些情形如实相告。我早早地开始了读书生活,也知道应该努力去正确而恰当地选读世界文学。我广泛涉猎,认为了解和懂得某些生疏的事物乃是自己的责任。殊不知这种将读书当作学习,以教养和公平为阅读外国文学的目的和准则的方法,实在不合我的天性;相反,在书籍的世界中,总不断有某种特殊的爱好使我着迷,有某个新发现令我神往,有某种新的热情叫我兴奋不已。许多这样的热情交替出现,有的过一定时期去而复来,有的出现一次便永远消失了 $\\cdots \\cdots$\n少年时代，我唯一熟悉并可以利用的是我祖父的巨大藏书室。在它数以千计的卷帙里面,绝大多数我一点不感兴趣,也永远不会再感兴趣。可是就在这故书堆中,渐渐地,我也发现了另一类东西。一开始吸引我的只是不多的那么几本书;但正是它们,促使我慢慢地将这显得如此无聊的藏书整个翻了一遍,并且终于发掘到自己感兴趣的东西。那不过是一部配有格兰威尔引人人胜揷图的《鲁滨逊漂流记》,以及两巨册 1830 年出版的四开的《一千零一夜》的德译本,同样配有揷图。这两部书告诉我,在灰色的大海里也可以捞到珍珠。从此我便孜孜不倦地搜寻大厅中那一个个高高的书架,经常在扶梯顶上一坐就是几个钟头,要不便跇在地板上,让周围一摞一摞的书将自己围起来。也是在那个时候,我第一次读到了巴尔扎克的名字。书架上有几册还是他生前出版的十六开蓝色硬纸面的德译本。我没有忘记,我怎样第一次翻开他的作品,却几乎不懂他说些什么。主人公的财务状况竟描写得如此详尽,每个月人息多少,从母亲方面得到的遗产是多少,还有希望得到多少遗产,以及欠债多少,等等。我大失所望。我所期待的是充满狂热与纠葛的故事,是前往陌生国度的旅行,或者是甜蜜而冒险的艳遇;谁知没有这一切,却要我去操心一个年轻人,一个还完全陌生的年轻人的钱包!我厌烦地将那本蓝色小书放回原处,从此许多许多年都没再读巴尔扎克,直至很久很久之后重新发现他;这次才是认认真真的发现,一劳永逸的发现\n又过了若干年,一次与书籍有关的新体验带给了我满足。在此之前,通过父亲的指点,我已认识了老子,最先读的是格里尔 ( Grill) 的译本。随后开始出版“中国丛书”,即卫礼贤 (Richard Wilhelm) 翻译的中国经典著作;在我看来,这是当今德国精神生活中最重要的事件之一。高度发达的、最高贵的人类文化的精华的一支,以往对于德国读者只是陌生的稀罕物,现在已为我们所拥有,不是像往常那样从拉丁文和英文转译过来,经由第三者或第四者倒手,而是直接由一位在中国生活了半辈子、对中国精神了如指掌的德国人所译。这个德国人不只精通中文,也精通德文,并亲身体验到了中国精神对于今日欧洲的意义。“丛书” 头一本是孔子的《论语》,我永远不会忘记,我在阅读这本书时如何惊异和心驰神往,书中所说的一切对我如何既陌生又正确,既符合我的预感和期望又美好无比。这套丛书到今天已相当可观。《论语》之后又出了《道德经》《庄子》《孟子》《吕氏春秋》和《中国民间童话》。与此同时,还有好几位译者在努力重译中国的抒情诗,对中国通俗小说的介绍则更加成功。几十年来,我对这些中国典籍的喜爱有增无已,床头多半总是摆着其中的某一部。对现实生活的接近,高贵的谨守最高道德要求的精神与感性的富有乐趣和魅力的日常生活和谐协调——自如地周旋于崇高的精神境界与纯真的生活享乐之间。如果说印度在禁欲和僧侣式的弃绝尘世方面已臻佳境,令人感动,那么,古代中国在精神修养方面创造的奇迹也毫不逊色。在中国人那里,自然与精神,宗教信仰与日常生活,不是相互敌对和矛盾,而是相反相成,各得其所。\n当今之世,对书籍已经有些轻视了。为数甚多的年轻人,似乎觉得舍弃愉快的生活而埋头读书,是既可笑又不值得的;他们认为人生太短促,太宝贵，却又挤得出时间一星期去泡六次咖啡馆,在舞池中消磨许多时光。可整天待在这些地方,难道就比我们一天留一两个小时去读古代哲人和诗人的作品,更能接近真正的生活吗?不错,读得太多可能有害,书籍可能成为生活的竞争对手。但尽管如此,我仍然不反对任何人倾心于书。让我们每个人都从自己能够理解和喜爱的作品开始阅读吧！但单靠报纸和偶然得到的流行文学,是学不会真正意义上的阅读的,必须读杰作。杰作常常不像时髦读物那么适口,那么富于刺激性。杰作需要我们认真对待,需要我们在读的时候花力气,下功夫。我们先得向杰作表明自己的价值，才会发现杰作的真正价值。\n## 上图书馆\n王佐良\n在什么地方看见西蒙娜・德・波伏瓦 ${ }^{2}$ 说了一句话：她真正钟情的是法国国立图书馆。\n这地方我去过,在巴黎里胥力欧大街,是一所华美的房子。光这建筑，且不讲其中藏的几百万册书,也使人爱它。\n于是我想起了上图书馆之乐。\n在这方面,我是有愉快的回忆的。我在武昌上中学,一个大院子里有三所学校: 文华中学,华中大学,文华图书科学校。这三所学校是有\n(1) 选自《王佐良全集》第十卷 (外语教学与研究出版社 2016年版 )。王佐良 (1916-1995),浙江上虞人，诗人、翻译家。\n(2) [西蒙娜・德・波伏瓦 (1908-1986)] 法国女作家。血亲关系的,这且不表。只说文华图书科学校是当时中国唯一讲授图书馆学的高等学府,它拥有一个图书馆,叫作“公书林”,这里有丰富的中英文藏书,而且全部开架,连我们中学生也可以进去随便阅览。我在文华中学学到了许多东西,至今都怀念我那时的中外老师,但给我知识最多的却是这个“公书林”。“公书林” 的房子也宽敞,舒服,而且环境优雅,至今我都记得馆外的一片绿色和馆内的幽静整洁。我在那里翻阅了许多英文小说,当时我的英文程度很有限,多数原著是我看不懂的,但是仅仅摸着那些书,看看它们的封面、目录和揷图之类也使我高兴。当时《中学生》杂志正在介绍斯蒂文生的小说《宝岛》\",我读得有趣,对作者的其他小说也产生了好奇心,果然在“公书林” 里找到了书架上一排斯蒂文生的书,拿下来翻了几本,虽然只记得了它们的书名,那个下午却是消磨得很愉快的。\n“公书林” 还帮我养成了一个习惯，即看英文杂志。我就是在它的期刊室里第一次接触到一些美国杂志的,如《星期六晩邮刊》《全国地理》《美丽的屋子》等,当然也主要是翻着图画看看,这样也就部分地满足了我对外间世界的好奇心,也从旁学到了一些英文。\n后来我上大学进了清华。清华给我的教益极多,这当中它的图书馆又是我的一大恩师。它比“公书林” 更神气: 文艺复兴式的红色外表,大理石的门厅,玻璃地板的书库,软木地板的阅览室一—当时新建的第三阅览室好像有一个足球场那么长,其中各种精美的书刊闪着光,宽长的书桌上两端各立一个铜制的高台灯,它们在一个 19 岁青年的心上投下了温情和宁静的光,是后来任何日光灯、白炽灯所不能比的。就是在这个“指定参考书阅览室” 里,我和我的同学好友们读了柏拉图《对话》的英译本,西洋哲学史,古罗马史,希腊悲剧,英国 $16、17$ 世纪诗剧，等等，进人了一个知识上和情感上的新世界,一片灿烂!\n真实的世界却在暗淡下来。“七七事变” 一起,清华图书馆的灯光全灭了。\n此后若干年,我发现自己坐在英国牛津大学的包德林图书馆里。一间名叫“亨福莱公爵室” 的古籍阅览室是我常去之地,那里天花板上有彩画,四壁还有过去的名人画像,也是华美的建筑,然而照明相当差。当时还有一些古本是用链子锁在书架上的,把它们拉下来推在桌上看\n(1) 〔斯蒂文生的小说《宝岛》] 即英国作家斯蒂文森 $(1850-1894)$ 的小说《金银岛》。也看得吃力。在这里,中古僧侣修习的遗风犹存,那种一灯如豆一心苦读的空气却与我当时的心情合拍: 国内正在进行大战,我的家已无音讯,虽然在做着功课,心里却是很不平静的。只在最后的两个月里,论文已经做完,口试也已通过,北平也解放了,我在等船的间隙里在包德林图书馆纵情自由阅读,初夏的阳光给了馆内更多光亮,我的心境也割然开朗了。\n在英国读书的时候，我还去过英国博物馆的圆形图书馆，这就是过去马克思常去的地方。这个大厅也是建筑华美，气象万千，那高䇯 的大圆顶总使我想起一段台词：“这个覆盖众生的苍穹，这一顶壮丽的帐幕，这个金黄色的火球点缀着的庄严的屋宇 $\\cdots \\cdots$..人类是一件多么了\n不得的杰作！多么高贵的理性！多么伟大的力量！……”\n也许是牵强附会吧，但这也说明独拥书城自吟啸固是一乐,上图书馆也有其奇趣。\n## 学习提示\n《读书: 目的和前提》《上图书馆》都是随笔,两位作者用灵活自由的笔触,记述了自己求学读书的生活与感悟。\n黑塞从切身体会出发,思考读书的意义。文章充满睿智的思考,又温暖感人。黑塞读中国古代论著的感受,以及他关于修养不追求具体目的、流行读物不能取代经典等看法,都发人深思。找出文中关于读书与修养的名句,细加体味。\n王佐良回顾上图书馆的几段经历,那种氛围与乐趣,给我们留下深刻的印象。其中对图书馆的礼赞,体现出作者对知识的崇敬,阅读时注意结合文中引用的莎士比亚戏剧台词加以体会。还可以联系自己的读书生活,思考阅读对于人生的意义。\n(1) [这个覆盖众生的苍穹 $\\cdots \\cdots$. 多么伟大的力量！$\\cdots \\cdots]$ 这是英国剧作家莎士比亚戏剧《哈姆莱特》中的台词。\n## 兰元学习任务\n一学会学习,是我们应该具备的基本素养,而良好的学风,又是有效学习的必备条件。围绕“学习之道”，深人阅读本单元课文，完成下列任务。\n1. 本单元的文章,从不同角度探讨学习问题,阐发了一些深刻的道理。如《劝学》强调“学不可以已”，看似平淡实含至理；《师说》提出“无贵无贱,无长无少，道之所存，师之所存” 的观点，透辟而振茏发聩;《反对党八股》主张“我们应当禁绝一切空话”，坚决而不留余地。从几篇课文中摘录一些名言警句，谈谈自己的心得体会。2. 本单元的一些文章描述了作者读书求学的经历,如黑塞在祖父的巨大藏书室中捞取“珍珠”，王佐良在清华大学的图书馆感受“新世界”。这些场景带给你什么样的感受?你有过哪些难忘的读书经历?跟同学分享一下。\n二本单元的文章以说理为主,运用了多种说理方式,语言也各有特色。《劝学》多以比喻阐发道理,生动形象;《反对党八股》为党八股画像,态度鲜明而又诙谐幽默;《拿来主义》先破后立,睿智犀利而又妙趣横生。阅读本单元课文,梳理作者的论述思路，体会其说理艺术，看看作者是如何阐释“学习之道”的。\n1. 本单元课文,大都运用了对比的方法说理;《劝学》《反对党八股》《拿来主义》都运用了比喻的方法说理。从课文中分别找出典型的例子,分析对比和比喻的方法在阐发观点上的作用。2. 本单元的文章大都针对现实问题发表议论,往往先批判错误,然后有针对性地提出自己的主张。阅读这些文章,看看文中列举了哪些错误现象,作者又是如何层层辩驳剖析，并给出“药方”的。\n三《劝学》是两千多年前菂子对学习问题的朴素认识,《师说》是一千多年前韩愈对“耻学于师” 的批评。随着社会的发展变化,我们今天在学习中又遇到了新的难题。针对当下学习中的某些问题,以《“劝学” 新说》为题,写一篇不少于 800 字的文章。\n## 议论要有针对性\n白居易主张“文章合为时而著,歌诗合为事而作” (《与元九书》),强调诗文创作要关注时代、有针对性。写议论文更应当遵循这一原则,不空发议论,不自说自话,这样文章才能有内涵、有价值，也容易被人接受。\n写议论文,要有现实针对性。人们发表议论,往往是针对现实生活中的某个问题,古往今来的论说名篇大多如此:《师说》论述师道的内涵,针对的是当时士大夫“耻学于师” 的风气;《反对党八股》的批评矛头,则指向当时广泛存在于党内的主观主义、宗派主义倾向。当然,针对性不等于批判性,而是指议论文讨论的问题要有现实基础和现实意义,《劝学》中对学习的意义、态度、方法的论述就是很好的例子。我们写议论文也应该如此,可以从最近发生的新闻事件、值得关注的社会现象、人们关心的某些问题、存在争议的某个说法中发掘议论的对象,对其进行分析论证,启发人们深入思考,以作出正确的判断。\n需要说明的是,强调议论的现实针对性,不等于只能把议论局限于某时某事。事实上,好的议论文大多能从对具体问题的讨论中得出具有普遍意义的结论。《拿来主义》有感于《大晩报》的报道，却并不局限于评论“发扬国光”的“送去主义”，所论的“拿来主义”更具有超越一时一事的认识价值。我们平时要多阅读,多思考,深化自己的认识，写作时才能把个别之事与一般之理结合起来。\n写议论文,还要有读者意识,这也是一种针对性。人们发表议论,都希望读者能理解自己的思想,接受自己的观点,因此,根据读者的情况选择内容、调整表达方法,就很有必要。毛泽东所说的党八股的罪状之一就是“无的放矢,不看对象”,我们在写议论文时要避免出现这样的问题。写作前可仔细思考：我的文章是为哪些读者写的?他们的年龄、知识层次、阅读能力和阅读喜好如何?他们最关心哪些问题?设想讨论哪些问题会引起读者的兴趣，怎样表达更容易让读者信服，这样才能使议论达到预期效果。\n## 第七单元\n人们生活在自然之中,而大自然也已深深融人人类的精神世界,成为人类心灵的寄托。通过文学作品对自然的描写反观自然,可以提升对自然美的感悟力,激发对自然和生活的热爱之情。\n本单元选取的五篇散文,都是写景抒情的名篇,有对故都“秋味” 的吟唱,对荷塘月色的描写;有北京地坛牵出的人生故事;有夜游赤壁的吊古伤今,登临东岳的畅想。在对大地山川、风物美景的描写中徜徉,既可以受到美的熏陶,又能够领会深厚的人文内涵。\n学习本单元的写景抒情散文,体会民族审美心理,提升文学欣赏品位,培养对自然的热爱之情。要关注作品中的自然景物描写和人生思考,体会作者观察、欣赏和表现自然景物的角度,分析情景交融、情理结合的手法;还要反复涵泳咀嚼,感受作品的文辞之美。\n# 14\n## 故都的秋\n郁达夫\n秋天，无论在什么地方的秋天，总是好的;可是啊，北国的秋，却特别地来得清,来得静,来得悲凉。我的不远千里,要从杭州赶上青岛,更要从青岛赶上北平来的理由,也不过想饱尝一尝这“秋”,这故都的秋味。\n江南，秋当然也是有的;但草木凋得慢，空气来得润，天的颜色显得淡,并且又时常多雨而少风;一个人夹在苏州上海杭州,或厦门香港广州的市民中间,混混沌沌地过去,只能感到一点点清凉,秋的味,秋的色,秋的意境与姿态,总看不饱,尝不透,赏玩不到十足。秋并不是名花,也并不是美酒,那一种半开、半醉的状态,在领略秋的过程上,是不合适的。\n不逢北国之秋,已将近十年了。在南方每年到了秋天，总要想起陶然亭的芦花,钓鱼台的柳影,西山的虫唱,玉泉的夜月,潭柘寺的钟声。在北平即使不出门去吧,就是在皇城人海之中,租人家一椽破屋来住着,早晨起来,泡一碗浓茶,向院子一坐,你也能看得到很高很高的碧绿的天色,听得到青天下驯鸰的飞声。从槐树叶底,朝东细数着一丝一丝漏下来的日光,或在破壁腰中,静对着像喇口㕽的牛牛花 (朝荣) 的蓝朵,自然而然地也能够感觉到十分的秋意。说到了牵牛花,我以为以蓝色或白色者为佳,紫黑色次之,淡红者最下。最好,还要在牵牛花底,教长着几根疏疏落落的尖细且长的秋草,使作陪祇。\n北国的槐树,也是一种能使人联想起秋来的点缀。像花而又不是花的那一种落芯芯,早晨起来,会铺得满地。脚踏上去,声音也没有,气味也没有,只能感出一点点极微细极柔软的触觉。扫街的在树影下一阵扫后,灰土上留下来的一条条扫帚的丝纹,看起来既觉得细腻,又觉得清闲,潜意识下并且还觉得有点儿落寞,古人所说的梧桐一叶而天下知秋 ${ }^{(1)}$ 的遥想，大约也就在这些深沉的地方。\n秋蝉的衰弱的残声，更是北国的特产;因为北平处处全长着树，屋子又低,所以无论在什么地方,都听得见它们的啼唱。在南方是非要上郊外或山上去才听得到的。这嘶叫的秋蝉,在北平可和蟋蟀耗子一样,简直像是家家户户都养在家里的家虫。\n还有秋雨哩,北方的秋雨,也似乎比南方的下得奇,下得有味,下得更像样。\n在灰沉沉的天底下,忽而来一阵凉风,便息列索落地下起雨来了。一层雨过,云渐渐地卷向了西去,天又青了,太阳又露出脸来了;着 ${ }^{(2}$ 着很厚的青布单衣或夹祅的都市闲人,咬着烟管,在雨后的斜桥影里,上桥头树底去一立,遇见熟人,便会用了缓慢悠闲的声调,微叹着互答着地说:\n“唉，天可真凉了一” ( 这了字念得很高，拖得很长。)\n“可不是吗？一层秋雨一层凉啦！”\n北方人念阵字，总老像是层字，平平仄仄起来，这念错的歧韵，倒来得正好。\n北方的果树,到秋来,也是一种奇景。第一是枣子树;屋角,墙头,茅房边上,灶房门口,它都会一株株地长大起来。像橄榄又像鸰蛋似的这枣子颗儿,在小椭圆形的细叶中间,显出淡绿微黄的颜色的时候,正是秋的全盛时期;等枣树叶落,枣子红完,西北风就要起来了,北方便是尘沙灰土的世界,只有这枣子、柿子、葡萄,成熟到八九分的七八月之交,是北国的清秋的佳日,是一年之中最好也没有的 Golden Days。有些批评家说,中国的文人学士,尤其是诗人,都带着很浓厚的颓废色彩,所以中国的诗文里,颂赞秋的文字特别多。但外国的诗人,又何尝不然?我虽则外国诗文念得不多,也不想开出账来,做一篇秋的诗歌散文杪 ${ }^{11}$,但你若去一翻英德法意等诗人的集子,或各国的诗文的 Anthology ${ }^{2}$ 来,总能够看到许多关于秋的歌颂与悲啼。各著名的大诗人的长篇田园诗或四季诗里,也总以关于秋的部分,写得最出色而最有味。足见有感觉的动物,有情趣的人类,对于秋,总是一样地能特别引起深沉、幽远、严厉、萧索的感触来的。不单是诗人,就是被关闭在牢犷里的囚犯,到了秋天,我想也一定会感到一种不能自已的深情;秋之于人,何尝有国别,更何尝有人种阶级的区别呢?不过在中国,文字里有一个“秋士 ${ }^{3}$ ” 的成语,读本里又有着很普遍的欧阳子的《秋声》与苏东坡的《赤壁赋》等,就觉得中国的文人,与秋的关系特别深了。可是这秋的深味,尤其是中国的秋的深味,非要在北方,才感受得到底。\n南国之秋，当然是也有它的特异的地方的，譬如廿四桥的明月，钱塘江的秋潮,普陀山的凉雾,荔枝湾的残荷,等等,可是色彩不浓,回味不永。比起北国的秋来,正像是黄酒之与白干,稀饭之与馍馍，鲈鱼之与大蟹，黄犬之与骆驼。\n秋天,这北国的秋天，若留得住的话，我愿意把寿命的三分之二折去，换得一个三分之一的零头。\n(1) 抄〕文学作品等经过选录而成的集子。\n(2) [Anthology ] 英语中指“选集”。\n(3)〔秋士〕古时指到了暮年仍不得志的知识分子。\n(4) [欧阳子的《秋声》]指北宋欧阳修的《秋声赋》。\n(5) [世四桥的明月〕 唐杜牧《寄扬州韩绰判官》中有“二十四桥明月夜,玉人何处教吹箫” 的诗句。廿四桥,即二十四桥,在江苏扬州瘦西湖。相传隋炀帝曾在月夜令宫女二十四人吹箫于此,故名\n(6)〔钱塘江的秋潮〕 钱塘江位于浙江,出杭州湾,人东海,江口为喇状。每年中秋节前后涨潮时,受江口地形收缩和水深骤咸的影响，江面波涛汹涌，潮水以排山倒海之势奔腾向前,形成“钱塘怒潮” 景观。\n(7)〔普陀山〕在浙江舟山群岛中的一座小岛上。\n(8)〔荔枝湾〕在广州市\n(1) 选自《郁达夫全集》第三卷 (浙江大学出版社 2007 年版 )。略有改动。郁达夫 ( 1896-1945),原名郁文,浙江富阳人,小说家、散文家。因在南洋从事抗日活动,1945 年 9 月 17 日被日本宪兵秘密杀害于印度尼西亚的苏门答腊。1952年,中央人民政府追认他为革命烈士。\n(2) [陶然亭]在北京城南,亭名出自唐白居易《与梦得沽酒闲饮且约后期》:“更待菊黄家酿熟,共君一醉一陶然。\"\n(3)[钓鱼台]在北京阜成门外三里河,玉渊潭公园北面,环境清幽,“台下有泉涌出,汇为池,其水至冬不竭” (《明一统志》卷一)。\n(4) [西山] 北京西郊群山的总称,是京郊名胜\n(5) [玉泉]指玉泉山,是西山东麓支脉。\n(6) [潭柘 (zhè) 寺]在北京西山,“相传寺址本在青龙潭上,有古柘千章,寺以此得名” (《日下旧闻考》卷一○五 )。\n(7) [椽 ( chuán )] 本指放在房檩 ( lǐn ) 上架着屋面板和瓦的木条。这里作量词。\n(1)〔梧桐一叶而天下知秋〕语出《淮南子 - 说山训》:\n(2)〔着 ( zhuó)〕穿。\n“见一叶落而知岁之将暮。《太平御览》卷二十四\n(3) [平平大,〕这里指推敲字的声韵引作“一叶落而知天下秋”。\n(4) [Golden Days ] 意思是黄金般的日子\n## 荷塘月色\n## 朱自清\n这几天心里颇不宁静。今晩在院子里坐着乘凉,忽然想起日日走过的荷塘,在这满月 ${ }^{2}$ 的光里,总该另有一番样子吧。月亮渐渐地升高了，墙外马路上孩子们的欢笑,已经听不见了；妻在屋里拍着闰儿 ${ }^{3}$,迷迷糊糊地哼着眠歌。我悄悄地披了大衫，带上门出去。\n沿着荷塘,是一条曲折的小煤屑路。这是一条幽僻的路;白天也少人走,夜晩更加寂寞。荷塘四面,长着许多树,芘芘郁郁 ${ }^{(4)}$ 的。路的一旁,是些杨柳,和一些不知道名字的树。没有月光的晩上,这路上阴森森的，有些怕人。今晩却很好，虽然月光也还是淡淡的。\n路上只我一个人,背着手踱着。这一片天地好像是我的;我也像超出了平常的自己,到了另一世界里。我爱热闹,也爱冷静;爱群居,也爱独处。像今晩上，一个人在这苍茫的月下，什么都可以想,什么都可以不想,便觉是个自由的人。白天里一定要做的事,一定要说的话,现在都可不理。这是独处的妙处，我且受用这无边的荷香月色好了。\n曲曲折折的荷塘上面,弥望 ${ }^{(5)}$ 的是田田 ${ }^{6}$ 的叶子。叶子出水很高,像亭亭的舞女的裙。层层的叶子中间,零星地点缀着些白花,有衣娜 ${ }^{(7}$ 地开着的,有羞涩地打着朵儿的;正如一粒粒的明珠,又如碧天里的星星,又如刚出浴的美人。微风过处,送来缕缕清香,仿佛远处高楼上沙莯的歌声似的。这时候叶子与花也有一丝的颤动,像闪电般,霎时传过荷塘的那边去了。叶子本是肩并肩密密地挨着,这便宛然 ${ }^{8}$ 有了一道凝碧的波痕。叶子底下是脉脉的流水，遮住了，不能见一些颜色；而叶子却更见风致 ${ }^{10}$ 了。\n月光如流水一般,静静地泻在这一片叶子和花上。薄薄的青雾浮起在荷塘里。叶子和花仿佛在牛乳中洗过一样,又像笼着轻纱的梦。虽然\n是满月,天上却有一层淡淡的云,所以不能朗照;但我以为这恰是到了好处一一酎眠固不可少,小睡也别有风味的。月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的玟议的黑影,峭楞楞如鬼一般;弯弯的杨柳的稀疏的倩影,却又像是画在荷叶上。塘中的月色并不均匀;但光与影有着和谐的旋律,如梵婀玲上奏着的名曲。\n荷塘的四面,远远近近,高高低低都是树,而杨柳最多。这些树将一片荷塘重重围住;只在小路一旁,漏着几段空隙,像是特为月光留下的。树色一例 ${ }^{2}$ 是阴阴的,乍看像一团烟雾;但杨柳的丰姿,便在烟雾里也辨得出。树梢上隐隐约约的是一带远山,只有些大意罢了。树缝里也漏着一两点路灯光,没精打采的,是渴睡人的眼。这时候最热闹的,要数树上的蝉声与水里的蛙声;但热闹是它们的,我什么也没有。\n忽然想起采莲的事情来了。采莲是江南的旧俗,似乎很早就有,而六朝时为盛;从诗歌里可以约略知道。采莲的是少年的女子,她们是荡着小船,唱着艳歌 ${ }^{3}$ 去的。采莲人不用说很多,还有看采莲的人。那是一个热闹的季节,也是一个风流的季节。梁元帝《$ 采莲赋》里说得好:\n于是妖童媛女,荡舟心许;鹚首徐回,兼传羽杯;棹将移而藻挂,船欲动而萍开 ${ }^{8}$。尔其纤腰束素,迁延顾步;夏始春余，叶嫩花初，恐沾裳而浅笑，畏倾船而玫裾。\n可见当时嬉游的光景了。这真是有趣的事，可惜我们现在早已无福消受 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 了。\n于是又记起《西洲曲》${ }^{\\mathbb{1}}$ 里的句子:\n采莲南塘秋,莲花过人头;低头弄莲子,莲子清如水。\n今晩若有采莲人,这儿的莲花也算得“过人头” 了;只不见一些流水的影子,是不行的。这令我到底惦着江南了。一一这样想着,猛一抬头,不觉已是自己的门前;轻轻地推门进去,什么声息也没有,妻已睡熟好久了。\n1927 年 7 月，北京清华园。\n(1) 选自《朱自清全集》第一卷（江苏教育出版社 1996\n(6) [田田]形容荷叶相连的样子。汉乐府《江南》中有年版 )。“莲叶何田田”的句子。(2) [满月] 圆月。(7)[壊娜]柔美的样子。(3)〔闰儿]指作者的次子朱闰生。(8) [宛然]仿佛\n(4) [芘 (wěng) 芘郁郁]形容树木茂盛的样子。(9) 脉 ( mò ) 脉]默默,这里形容水没有声音。(5) [弥望]充满视野，满眼。(10)[风致]美的姿态。\n(1)〔梵婀 ( $\\bar{e}$ ) 玲〕英语 violin的音译,即小提琴。\n(2) [一例〕一概,一律\n(3)〔艳歌〕专门咏唱男女爱情的歌曲。\n(4)〔风流〕这里指年轻男女不拘礼法地表露自己的爱情。\n(5) [梁元帝〕南朝梁代皇帝萧绎 (508-554)。\n(6) 〔妖童媛 (yuàn) 女,荡舟心许〕艳丽的少男和美貌的少女,摇着小船互相默默地传情。妖,艳丽。心许,默许。\n(7) 䴕 (yì) 首徐回,兼传羽杯〕船慢慢地来回摇荡着,双方传递着酒杯。鹚首,古时画鹚于船头,所以把船头叫“鹚首”。鹚,水鸟。兼,指双方。羽杯,酒器。\n(8) 棹 (zhào ) 将移而藻挂,船欲动而萍开〕桨要划动,却被水草挂着;船要移动,就把浮萍分开了。棹，船桨。\n(9)[尔其纤腰束素,迁延顾步〕那细细的腰肢,裹着洁白的绸子,走走停停,不住地回视自己的动作。尔其，那。顾，回头看。\n(10) 敛裾 ( jū) 〕提着衣襟。裾，衣褋。\n(11) 消受〕享受。多用于否定式。\n(12) [《西洲曲》] 南朝乐府诗,描写青年女子思念意中人的痛苦。## 学习提示\n阅读《故都的秋》,要抓住“秋味” 这个中心,慢慢读,调动各种感官来体会故都之秋的“清”“静”“悲凉” 等特点,看看作品是通过哪些景物的描写巧妙地表现这些特点的。作者没有详细描绘陶然亭、钓鱼台、西山等北平著名景点,而是着重描写牵牛花、槐䓌、秋雨、秋束一类平凡细小的事物，这是为什么?再想想,悲凉的“秋味”,为什么在郁达夫笔下具有特别的美?作者说中国的文人“与秋的关系特别深”，有什么道理?\n阅读《荷塘月色》,应该多朗读,边读边沉浸到月色清淡、荷香缕缕的意境中去,品味那种优雅、朦胧、幽静之美。重点学习作者如何写景,如何在景物描写中自然地融入感情,以及如何通过比喻和通感来激发读者的联想和想象。\n学习时要关注两篇写景文章的语言艺术,可以从用词、句式等方面来细细品味。如《故都的秋》开头多用短句,句中多停顿,起到了舒缓节奏和营造氛围的作用;《荷塘月色》善用叠词,语言朴素典雅、准确传神、则满诗意。阅读时应多加体会。\n# 15\n## 我与地坛 ( 节选 )\n史铁生\n我在好几篇小说中都提到过一座废弃的古园,实际就是地坛。许多年前旅游业还没有开展,园子荒芜冷落得如同一片野地,很少被人记起。\n地坛离我家很近。或者说我家离地坛很近。总之,只好认为这是缘分。地坛在我出生前四百多年就坐落在那儿了,而自从我的祖母年轻时带着我父亲来到北京,就一直住在离它不远的地方一一五十多年间搬过几次家,可搬来搬去总是在它周围,而且是越搬离它越近了。我常觉得这中间有着宿命的味道: 仿佛这古园就是为了等我,而历尽沧桑在那儿等待了四百多年。\n它等待我出生,然后又等待我活到最狂妄的年龄上忽地残废了双腿。四百多年里,它一面剥蚀了古殿檐头浮夸的琉璃,淡裉了门壁上炫耀的朱红,坪圮了一段段高墙,又散落了玉砒雕栏,祭坛四周的老柏树愈见苍幽,到处的野草荒藤也都茂盛得自在坦荡。这时候想必我是该来了。十五年前的一个下午,我摇着轮椅进人园中,它为一个失魂落媿的人把一切都准备好了。那时,太阳循着亘古不变的路途正越来越大,也越红。在满园弥漫的沉静光芒中,一个人更容易看到时间,并看见自己的身影。\n自从那个下午我无意中进了这园子,就再没长久地离开过它。我一下子就理解了它的意图。正如我在一篇小说 ${ }^{(2)}$ 中所说的:“在人口密聚的城市里,有这样一个宁静的去处,像是上天的苦心安排”\n两条腿残废后的最初几年,我找不到工作,找不到去路,忽然间几乎什么都找不到了,我就摇了轮椅总是到它那儿去,仅为着那儿是可以逃避一个世界的另一个世界。我在那篇小说中写道:“没处可去我便一天到晩耗在这园子里。跟上班下班一样,别人去上班我就摇了轮椅到这儿来。”“园子无人看管,上下班时间有些抄近路的人们从园中穿过,园子里活跃一阵,过后便沉寂下来。”“园墙在金晃晃的空气中斜切下一溜阴凉,我把轮椅开进去,把椅背放倒,坐着或是躺着,看书或者想事,撅 ${ }^{(1)}$ 一权树枝左右拍打,驱赶那些和我一样不明白为什么要来这世上的小昆虫。”“蜂儿如一朵小雾稳稳地停在半空;蚂蚁摇头晃脑捊着触须,猛然间想透了什么,转身疾行而去;瓢虫爬得不耐烦了,累了,祈祷一回便支开翅膀,忽悠一下升空了;树干上留着一个蝉蜕,寂寞如一间空屋;露水在草叶上滚动,聚集,压弯了草叶,轰然坠地,摔开万道金光。”“满园子都是草木竞相生长弄出的响动，窸窸窣窣窸窸窣窣片刻不息。”这都是真实的记录，园子荒芜但并不衰败。\n除去几座殿堂我无法进去,除去那座祭坛我不能上去而只能从各个角度张望它,地坛的每一棵树下我都去过,差不多它的每一平米草地上都有过我的车轮印。无论是什么季节,什么天气,什么时间,我都在这园子里待过。有时候待一会儿就回家,有时候就待到满地上都亮起月光。记不清都是在它的哪些角落里了,我一连几小时专心致志地想关于死的事,也以同样的耐心和方式想过我为什么要出生。这样想了好几年,最后事情终于弄明白了: 一个人,出生了,这就不再是一个可以辩论的问题,而只是上天交给他的一个事实;上天在交给我们这个事实的时候,已经顺便保证了它的结果,所以死是一件不必急于求成的事,死是一个必然会降临的节日。这样想过之后我安心多了,眼前的一切不再那么可怕。比如你起早熬夜准备考试的时候,忽然想起有一个长长的假期在前面等待你,你会不会觉得轻松一点?并且庆幸并且感激这样的安排?\n剩下的就是怎样活的问题了。这却不是在某一个瞬间就能完全想透的,不是能够一次性解决的事,怕是活多久就要想它多久了,就像是伴你终生的魔鬼或恋人。所以,十五年了,我还是总得到那古园里去,去它的老树下或荒草边或颓墙旁,去默坐,去呆想,去推开耳边的嘈杂理一理纷乱的思绪,去窥看自己的心魂。十五年中,这古园的形体被不能理解它的人肆意雕瑑,幸好有些东西是任谁也不能改变它的。譬如祭坛石门中的落日,寂静的光辉平铺的一刻,地上的每一个坎坷都被映照得灿烂;譬如在园中最为落寞的时间,一群雨燕便出来高歌,把天地都叫喊得苍凉;譬如冬天雪地上孩子的脚印,总让人猜想他们是谁,曾在哪儿做过些什么，然后又都到哪儿去了；譬如那些苍黑的古柏,你忧郁的时候它们镇静地站在那儿，你欣喜的时候它们依然镇静地站在那儿，它们没日没夜地站在那儿，从你没有出生一直站到这个世界上又没了你的时候；譬如暴雨骤临园中,激起一阵阵灼烈而清纯的草木和泥土的气味,让人想起无数个夏天的事件;譬如秋风忽至,再有一场早霜,落叶或飘摇歌舞或坦然安卧，满园中播散着尉帖 ${ }^{11}$ 而微苦的味道。味道是最说不清楚的,味道不能写只能闻,要你身临其境去闻才能明了。味道甚至是难于记忆的，只有你又闻到它你才能记起它的全部情感和意蕴。所以我常常要到那园子里去。\n(1) 选自《史铁生散文选》(人民文学出版社 2005 年版)。略有改动。地坛在北京安定门外,始建于明嘉靖九年 (1530),为明清皇帝祭地之坛\n(2) [一篇小说指作者的小说《我之舞》。\n(1)〔撅 ( juē )〕折。(2)〔窸 (xī) 窸窣 ( sū) 窣〕象声词,形容细小的摩擦声。\n现在我才想到,当年我总是独自跑到地坛去,曾经给母亲出了一个怎样的难题。\n她不是那种光会疼爱儿子而不懂得理解儿子的母亲。她知道我心里的苦闷,知道不该阻止我出去走走,知道我要是老待在家里结果会更糟,但她又担心我一个人在那荒僻的园子里整天都想些什么。我那时脾气坏到极点,经常是发了疯一样地离开家,从那园子里回来又中了魔似\n(1) [尉 ( yù ) 帖]舒服，舒适。的什么话都不说。母亲知道有些事不宜问,便犹犹豫豫地想问而终于不敢问,因为她自己心里也没有答案。她料想我不会愿意她跟我一同去,所以她从末这样要求过,她知道得给我一点儿独处的时间,得有这样一段过程。她只是不知道这过程得要多久,和这过程的尽头究竟是什么。每次我要动身时,她便无言地帮我准备,帮助我上了轮椅车,看着我摇车拐出小院；这以后她会怎样，当年我不曾想过。\n有一回我摇车出了小院,想起一件什么事又返身回来,看见母亲仍站在原地,还是送我走时的姿势,望着我拐出小院去的那处墙角,对我的回来竟一时没有反应。待她再次送我出门的时候,她说:“出去活动活动,去地坛看看书,我说这挺好。”许多年以后我才渐渐听出,母亲这话实际上是自我安慰,是暗自的祥告,是给我的提示,是㥕求与嘱咐。只是在她猝然去世之后,我才有余暇设想,当我不在家里的那些漫长的时间,她是怎样心神不定坐卧难宁,兼着痛苦、惊恐与一个母亲最低限度的祈求。现在我可以断定,以她的聪慧和坚忍,在那些空落的白天后的黑夜,在那不眠的黑夜后的白天,她思来想去最后准是对自己说:“反正我不能不让他出去,末来的日子是他自己的,如果他真的要在那园子里出了什么事,这苦难也只好我来承担。”在那段日子里那是好几年长的一段日子,我想我一定使母亲做过最坏的准备了,但她从来没有对我说过“你为我想想”。事实上我也真的没为她想过。那时她的儿子还太年轻,还来不及为母亲想,他被命运击昏了头,一心以为自己是世上最不幸的一个,不知道儿子的不幸在母亲那儿总是要加倍的。她有一个长到二十岁上忽然截痽了的儿子,这是她唯一的儿子;她情愿截痽的是自己而不是儿子,可这事无法代替;她想,只要儿子能活下去,哪怕自己去死呢也行,可她又确信一个人不能仅仅是活着,儿子得有一条路走向自己的幸福;而这条路呢,没有谁能保证她的儿子最终能找到。一这样一个母亲,注定是活得最苦的母亲。\n有一次与一个作家朋友聊天,我问他学写作的最初动机是什么。他想了一会儿说:“为我母亲。为了让她骄傲。” 我心里一惊,良久无言。回想自己最初写小说的动机，虽不似这位朋友的那般单纯,但如他一样的愿望我也有,且一经细想,发现这愿望也在全部动机中占了很大比重。这位朋友说:“我的动机太低俗了吧?” 我光是摇头,心想低俗并不见得低俗,只怕是这愿望过于天真了。他又说:“我那时真就是想出名,出了名让别人美慕我母亲。” 我想,他比我坦率。我想,他又比我幸福,因为他的母亲还活着。而且我想,他的母亲也比我的母亲运气好,他的母亲没有一个双腿残废的儿子,否则事情就不这么简单。\n在我的头一篇小说发表的时候,在我的小说第一次获奖的那些日子里,我真是多么希望我的母亲还活着。我便又不能在家里待了,又整天整天独自跑到地坛去,心里是没头没尾的沉郁和哀怨,走遍整个园子却怎么也想不通: 母亲为什么就不能再多活两年?为什么在她儿子就快要碰撞开一条路的时候，她却忽然熬不住了?莫非她来此世上只是为了替儿子担忧,却不该分享我的一点点快乐?她匈匈离我去时才只有四十九呀!有那么一会儿，我甚至对世界对上天充满了仇恨和厌恶。后来我在一篇题为《合欢树》的文章中写道:“我坐在小公园安静的树林里,闭上眼睛,想,上天为什么早早地召母亲回去呢?很久很久,迷迷糊糊的我听见了回答: '她心里太苦了,上天看她受不住了,就召她回去。' 我似乎得了一点安髟,睁开眼睛,看见风正从树林里穿过。” 小公园,指的也是地坛。\n只是到了这时候，纷纭的往事才在我眼前幻现得清晰，母亲的苦难与伟大才在我心中渗透得深彻。上天的考虑，也许是对的。\n摇着轮椅在园中慢慢走,又是雾罩的清晨,又是骄阳高悬的白昼,我只想着一件事: 母亲已经不在了。在老柏树旁停下,在草地上在颓墙边停下,又是处处虫鸣的午后,又是鸟儿归巢的傍晩,我心里只默念着一句话：可是母亲已经不在了。把椅背放倒,躺下,似睡非睡挨到日没,坐起来,心神恍惚,呆呆地直坐到古祭坛上落满黑暗然后再渐渐浮起月光，心里才有点明白，母亲不能再来这园中找我了。\n曾有过好多回,我在这园子里待得太久了,母亲就来找我。她来找我又不想让我发觉,只要见我还好好地在这园子里,她就悄悄转身回去,我看见过几次她的背影。我也看见过几回她四处张望的情景,她视力不好,端着眼镜像在寻找海上的一条船,她没看见我时我已经看见她了,待我看见她也看见我了我就不去看她,过一会儿我再抬头看她就又看见她缓缓离去的背影。我更是无法知道有多少回她没有找到我。有一回我坐在矮树丛中,树丛很密,我看见她没有找到我;她一个人在园子里走,走过我的身旁,走过我经常待的一些地方,步履莯然又急迫。我不知道她已经找了多久还要找多久，我不知道为什么我决意不喊她一但这绝不是小时候的捉迷藏,这也许是出于长大了的男孩子的倔强或羞涩?但这倔强只留给我痛悔,丝毫也没有骄傲。我真想告诫所有长大了的男孩子,千万不要跟母亲来这套倔强,羞淽就更不必,我已经懂了,可我已经来不及了。儿子想使母亲骄傲，这心情毕竟是太真实了，以致使“想出名”这一声名狼藉的念头也多少改变了一点形象。这是个复杂的问题,且不去管它了吧。随着小说获奖的激动逐日暗淡,我开始相信,至少有一点我是想错了：我用纸笔在报刊上碰撞开的一条路,并不就是母亲盼望我找到的那条路。年年月月我都到这园子里来,年年月月我都要想,母亲盼望我找到的那条路到底是什么。母亲生前没给我留下过什么隽永 ${ }^{(11}$ 的哲言,或要我恪守的教诲,只是在她去世之后,她艰难的命运,坚忍的意志和毫不张扬的爱,随光阴流转,在我的印象中愈加鲜明深刻。\n有一年,十月的风又翻动起安详的落叶,我在园中读书,听见两个散步的老人说:“没想到这园子有这么大。” 我放下书,想,这么大一座园子,要在其中找到她的儿子,母亲走过了多少焦灼的路。多年来我头一次意识到,这园中不单是处处都有过我的车较,有过我的车较的地方也都有过母亲的脚印。\n## 学习提示\n地坛是明清时期皇帝祭地的重要场所,如今是一个公园。这样的地方会和“我” 发生怎样的关系呢?最好能在阅读课文的基础上,通读《我与地坛》全文,把握节选部分与全文主旨的关系。\n史铁生的人生感悟是独特的,这和他承受着因残疾而导致的苦难有关,但他超越了自我,对人的生存状态和意义,包括对生与死,都有深遂的思考。学习时要深入理解,感受作者的人格力量。文章在景物描写和往事追忆中穿揷了许多富有哲理的语句,这可以作为理解作者思考的突破口,阅读时要重点关注。要在阅读过程中与作者“对话”，形成边阅读边思考的习惯。\n文中除了对生命的思考,还有一条线索是对母亲的怀念。体会其中的母爱,想想为何作者怀有痛彻心扉的悔恨和对母亲深深的歉意。史铁生的思考发自内心深处,执着而坦诚,这正是这篇散文的感人之处。注意欣赏文章是如何在清明如静水般的行文里，表达诚挚感情的。\n(1)〔隽（juàn ) 永〕意味深长。\n# 16\n## 赤壁赋\n苏轼\n壬戌 ${ }^{(2)}$ 之秋,七月既望 ${ }^{3}$,苏子与客泛舟游于赤壁之下。清风徐来,水波不兴。举酒属客 ${ }^{(4}$,诵明月之诗,歌苭宨之章。少焉,月出于东山之上,徘徊于斗牛之间。白露横江,水光接天。纵一苇之所如,凌万顷之茫然。浩浩乎如冯虚御风,而不知其所止;飘飘乎如遗世独立，羽化而登仙。\n于是饮酒乐甚，扣舷而歌之。歌曰：“桂棹兮兰桨，击空明兮溯流光。猀沙兮予怀,望美人兮天一方。”$。客有吹洞箫者,倚歌而和之。$ 其声呜呜然,如怨如慕,如泣如诉,余音睘薗,不绝如缕。$ 舞幽㹩之潜蛟，泣孤舟之嫠妇。\n苏子愀然，正襟危坐而问客曰：“何为其然也？”客曰：“‘月明星稀,乌鹊南飞’,此非曹孟德之诗乎?西望夏口 ${ }^{(4)}$,东望武昌,山川相缪,郁乎苍苍,此非孟德之困于周郎者乎?方其破荆州 ${ }^{\\mathbb{1}}$,下江陵 ${ }^{\\mathbb{B}}$,顺流而东也,舳䑪 千里,旌旗蔽空,酾酒临江,横槊赋诗,固一世之雄也,而今安在哉?况吾与子渔樵于江渚之上,侣鱼虾而友麋鹿，驾一叶之扁舟，举匏樽以相属。寄蜉蝣于天地，沙沧海之一粟。哀吾生之须东,姜长江之无穷。挟飞仙以㕫游,抱明月而长终。知不可乎骤得，托遗响于悲风。”\n苏子曰:“客亦知夫水与月乎?逝者如斯,而末尝往也;盈虚者如彼,而卒莫消长也。盖将自其变者而观之,则天地曾不能以一瞬 $^{(1)}$;自其不变者而观之,则物与我皆无尽 ${ }^{(2}$ 也,而又何姜乎!且夫天地之间,物各有主,苟非吾之所有,虽一毫而莫取。惟江上之清风,与山间之明月,耳得之而为声,目遇之而成色,取之无禁,用之不竭,是造物者之无尽藏也，而吾与子之所共适 ${ }^{3}$。”客喜而笑,洗盏更酌。肴核既尽,杯盘狼籍®。相与枕藉乎舟中，不知东方之既白 ${ }^{8}$。\n(1) 选自《苏戰文集》卷一 (中华书局1986年版)。宋神宗元丰二年 (1079)，苏轼被贬为黄州 (今湖北黄冈 ) 团练副使。元丰五年 ( 1082$)$ 秋冬,苏轼先后两次游览了黄州附近的赤壁,写下两篇赋。本文是第一篇,又称《前赤壁赋》。\n(2) [壬 ( rén ) 戌]宋神宗元丰五年 ( 1082$)$。\n(3)[既望〕过了望日后的第一天,通常指农历每月十六日。\n(4)〔举酒属 (zhǔ) 客〕举起酒杯,劝客人饮酒。属,劝请。\n(5) [明月之诗]和下文的“穷宨之章” 分指《诗经 - 陈风・月出》及其诗句。这首诗的第一章有“舒窈纠 ( jiăo ) 兮” 的句子,所以称为“穷宨之章”。\n(6) [少焉一会儿。\n(7) [斗 ( dǒu) 牛]斗宿和牛宿,都是星宿名。\n(8) [白露指白范茫的水汽。\n(9) 纵一苇之所如〕任凭小船漂去。纵，放任。一节,指小船 (比喻船很小,像一片苇叶)。语出《诗经・卫风・河广》:“谁谓河广,一苇杭 (航) 之。” 如,往。\n(10)凌万顷之莯然〕越过那莈莯的江面。凌,越过。万顷,指广阔的江面。茫然,旷远的样子。(11) 冯 ( píng) 虚御风〕凌空驾风而行。冯,同“凭”,乘。虚,太空。御，驾。\n(12〔遗世独立,羽化而登仙〕脱离人世,升人仙境。羽化，指飞升成仙。\n(13) [扣舷〕㪣着船边，指打着节拍。\n(14)〔桂棹兮兰桨〕桂木做的棹，木兰做的桨。\n(15)〔击空明兮溯流光〕（桨）划破月光下的清波，(船) 在月光浮动的水面上逆流而上。空明,指月光下的清波。流光，江面浮动的月光。\n(16)〔㳢桫兮予怀〕我心里想得很远。挱桫,悠远的样子。\n(17) [望美人兮天一方〕 眺望美人，(美人) 却在天的那一边。美人，指所思慕的人。\n18〔客〕指与苏轼同游的人。\n(19) 洞箫〕管乐器的一种。\n(20)倚歌〕依照歌曲的声调和节拍。倚,循、依。\n(21) [和 ( hè ) 之〕 (用箫) 随着歌声伴奏。\n(22) [余音䒾薗,不绝如缕〕尾声细弱而婉转悠长,如同不断的细丝。壊䒾,形容声音婉转悠长。缕,细丝。\n(23)〔舞幽呚之潜蛟,泣孤舟之慗 (1i) 妇〕意思是,箫声使深谷中的蛟龙听了起舞，使独坐孤舟的寡妇听了落泪。幽爇,深谷。慗妇，寡妇。\n(1) [愀 ( qiǎo ) 然] 容色改变的样子。\n(2) [危坐]端坐。\n(3) [何为其然也] (曲调 ) 为什么这样 (悲凉 ) 呢?\n(4) [夏口]古镇名,在今湖北武昌的西面。\n(5) [武昌] 今湖北鄂州。\n(6) [山川相缪 ( liáo ),郁乎苍苍]山水环绕,一片苍翠。缪,同“缭”,盘绕、围绕。\n(7) [此]这地方。\n(8) [困]受困。指曹操败于赤壁。\n(9) [周郎]周瑜。\n(10) [方] 当。\n(11) [破荆州]建安十三年 ( 208 ),曹操南击荆州,当时荆州刺史刘表已死，刘表的儿子刘琮（cóng ) 投降曹操。荆州，在今湖北、湖南一带。\n(12) [下江陵]刘琮投降曹操以后,曹操又在当阳的长坂击败刘备,进兵江陵。下,攻占。江陵,当时为荆州重镇，今属湖北。\n(13) [舳舻 (zhúlú) ]船头和船尾的并称,泛指首尾相接的船只。(14) [酾（shī）酒临江,横槊 ( shuò ) 赋诗]面对大江谌酒,横执长矛吟诗 (曹操所吟的诗就是《短歌行》)。䣿酒，卙酒。槊，长矛。\n(15) [渔樵于江渚之上]在江边捕鱼砍柴。渔樵,捕鱼砍柴。\n(16) [匏 ( páo ) 樽]用葫芦做成的酒器。匏,葫芦的一种。\n(17) [蜉蝣 ( fúyóu )]一种小飞虫,夏秋之交生在水边,生存期很短,古人说它朝生暮死。这里用来比喻人生短促。\n(18) [一粟 $]$ 一粒米。\n(19) $[$ 骤]一下子，很轻易地。\n(20) [遗响]余音，指箫声。\n(21) [逝者如斯,而末尝往也;盈虚者如彼,而卒莫消长也] 流去的（水）像这样（不断地流去永不复返 ),而并没有流去;(月亮) 像那样时圆时缺,却终究没有增减的变化。末尝往,意思是江水虽然在不断地奔流,但前者去后者来,始终滔滔不绝,如同没有流去。盈,满。虚,缺。卒,终究。消长,消减和增长。\n# 登泰山记\n姚鼏\n泰山之阳,汶水西流;其阴,济水东流。阳谷皆人汶,阴谷皆人济。当其南北分者,古长城也。最高日观峰,在长城南十五里。\n余以乾隆三十九年十二月，自京师乘风雪，历齐河、长清，穿泰山西北谷,越长城之限,至于泰安。是月丁末,与知府朱孝纯子预』由南麓登。四十五里,道皆砌石为磴,其级七千有余。泰山正南面有三谷。中谷绕泰安城下,郦道元所谓环水也。余始循以人,道少半,越中岭,复循西谷,遂至其巅。古时登山,循东谷人,道有天门。东谷者,古谓之天门溪水,余所不至也。今所经中岭及山巅,崖限当道者,世皆谓之天门云。道中迷雾冰滑,磴几不可登。及既上,苍山负雪,明烛天南。望晩日照城郭,汶水、徂徕如画,而半山居 ${ }^{\\mathbb{1}}$ 雾若带然。\n戊申晦,五鼓,与子颕坐日观亭 ${ }^{(1)}$,待日出。大风扬积雪击面。亭东自足下皆云漫数十立者,山也。极天云一线异色,须臼成五采。日上,正赤如丹,下有红光动摇承之,或曰,此东海也。回视日观以西峰,或得日或否,绛皓驳色,而皆若偻。\n亭西有岱祠,又有碧霞元君祠。皇帝行宫在碧霞元君祠东。是日观道中石刻，自唐显庆以来;其远古刻尽漫失。僻不当道者,皆不及往。\n山多石,少土。石苍黑色,多平方,少薗〕。少杂树,多松,生石罅,皆平顶。冰雪,无瀑水,无鸟兽音迹。至日观数里内无树,而雪与人膝齐。\n桐城姚伍记。\n泰山图 ［清］张深作\n(1) [环水]水名,又名“梳洗河”。郦道元《水经\n(16) [稍]逐渐。注・汶水》:“又合环水，水出泰山南溪。”\n(17) [樗蒱 (chūpú)]古代的一种博戏,这里指樗蒱所\n(2)〔循以人] 顺着（中谷) 进山。用的郑具，长形而末端尖锐,立起来像山峰。(3) [道少半] 路不到一半。(18) [极天]天边。(4) [中岭]山名,又名“中溪山”。(19)[采]同“彩”\n(5) [崖限当道者]像门槛一样横在路上的山崖。限,(20)〔丹]朱砂。门槛。(21) [东海]泛指东面的海。这里是想象,实际上在泰\n(6) [云]助词,无实义。(7) $[$ 几 $(j i \\overline{)})]$ 几乎。(8) [苍山负雪,明烛天南]青黑色的山上覆盖着白雪,山顶上并不能看见东海。(22)【或得日或否]有的被日光照着,有的没有被照着。雪反射的光照亮了南面的天空。负,背。烛,照。(23)[绛皓（hào）驳色]或红或白,颜色错杂。绛,大红。皓,白。驳,杂。(9) [城郭]指城市。(10) [徂徕 ( cúlái )]山名,在泰安城东南。(24) [偻] 脊背弯曲的样子。引申为鞠躬的样子。日观峰西面诸峰都比日观峰低,所以说“若偻”。(11)[居]停留。(12) [戊申晦]戊申日月底这一天。晦,农历每月的最\n(25) [岱祠]东岳大帝庙\n(26) [碧霞元君〕传说是东岳大帝的女儿。后一天。(27) [行宫]皇帝出外巡行时居住的处所。(13) [五鼓]五更\n(28) [显庆]唐高宗的年号 ( 656-661)。(14) [日观亭] 亭名,在日观峰上。(29) [漫失] 模糊或缺失\n(15) [漫]弥漫。(30) [圜]同“圆”。\n(1) [盖将自其变者而观之,则天地曾不能以一瞬]如果从那变化的一面看,那么天地间万事万物 ( 时刻在变动)，连一䀐眼的工夫都不停止。将,这里表示假设。\n(2)〔物与我皆无尽〕 意思是,万物同我们一样都是永恒的。\n(3)〔是造物者之无尽藏 ( zàng) 也,而吾与子之所共适] 这是自然界无穷无尽的宝藏,我和你可以共同享受。造物者,原指“天”,就是现在所说的“自然”。无尽藏,出自佛家语的“无尽藏海” ( 像海之能包罗万物）。适，这里有“享有” 的意思。\n(4)〔更〕再。\n(5) [肴核〕菜肴和果品。\n(6)〔狼籍〕即“狼藉”，凌乱。\n(7) [相与枕藉 ( jiè ) 互相枕着垫着。\n(8)〔既白〕天明。白,明亮。\n(9) 选自《惜抱轩诗文集》卷十四 (上海古籍出版社 1992 年版 )。姚眚 (1732-1815),字姬传,桐城 （今属安徽）人，清代散文家。(10) 汶 (wèn) 水〕发源于山东莱芜东北原山,向西南流经泰安。\n(11) 济 (jĩ）水〕发源于河南济源西王屋山,东流到山东人海\n(12)〔阳谷〕山南面山谷中的水。\n(13) [当其南北分者〕在那 (阳谷和阴谷) 南北分界处的。\n(14) [古长城〕古代的长城,指春秋战国时齐国所筑长城的遗址，古时齐鲁两国以此分界。\n(15)〔以〕在\n(16〔乾隆三十九年〕公元 1774 年。乾隆,清高宗的年号 (1736-1795)。\n(17) [乘〕这里是“冒” 的意思。\n(18)〔齐河、长清〕清代县名,今属山东。\n(19) [限〕界限\n(20)〔是月丁末〕这个月的丁末日 (乾隆三十九年十二月二十八日）\n(21)〔朱孝纯子预 (yĭng )] 朱孝纯,字子颕。当时是泰安府的知府。\n(22)〔磴〕石阶。\n## 学习提示\n《赤壁赋》和《登泰山记》都是古代写景抒情的名篇,在读通、读懂的基础上，体会两篇文章中景与情的关系。\n《赤壁赋》通过铺陈、排比形成整饬之美,要反复诵读，逐步领会。文章写景充满诗情画意,并采用“主客问答” 的说理方式,逐层阐述作者的观点,思想认识逐步深化。阅读时要注意梳理文中情感起伏变化的脉络,抓住文章写景、抒情、说理完美融合的特点,体会作者复杂矛盾的内心世界和旷达乐观的人生态度\n《登泰山记》全文不到五百字,却充分展示了雪后登山的别样情趣。文章善于取舍，将小细节与大印象结合，描写、叙事简洁明快，阅读时要注意体会这些特点。我国古代还有不少写景、记游名篇,如王勃《滕王阁序》、王禹偁《黄冈竹楼记》、徐霞客《游天台山日记》等，可以找来阅读、比较。\n我们读古代诗文,有必要了解一些古人记录时间的方法,包括纪年、纪月、纪日和纪时。拿纪年来说,千支纪年和年号纪年是最常见的两种方法,前者如“壬戌之秋”，后者如“乾隆三十九年十二月”。纪日，除了常见的千支纪日（如“是月丁末”)，有些日子在古代还有特殊的名称，如农历每月的最后一天称“晦”。有兴趣的同学,可以从这两篇文章或此前学过的课文中,整理一些古人记录时间的方法。\n背诵《赤壁赋》。\n江馆清秋，晨起看竹，烟光日影露气，皆浮动于疏枝密叶之间。胸中勃勃，遂有画意。其实胸中之竹,并不是眼中之竹也。因而磨墨展纸,落笔脩作变相,手中之竹,又不是胸中之竹也。总之,意在笔先者,定则也;趣在法外者,化机也。独画云乎哉!\n一郑煷《题画》\n## 莗元学任务\n一平时你是否留意过身边的自然景物?哪些景物曾经激起你心灵的涟漪,引发你对生命的感悟?本单元的写景抒情散文,都表现了作者眼中的自然美,表达了他们对生命的感悟与思考。阅读这些文章，完成下列任务。\n1.《故都的秋》《荷塘月色》和《我与地坛》描写的是同一个城市的景物,呈现出多姿多样的美。选取你认为最精彩的段落,反复朗读,细加品味,写一段评点文字。2. 这几篇文章都有融情于景、情景交融的特点,字里行间蕴含着作者的思想感情。结合《赤壁赋》,分析文中的景与情是怎样完美融合在一起的。如有兴趣,可以选取文中的一个片段，拟写视频拍摄脚本，挑选合适的音乐和场景，制作一个小视频。\n二本单元的文章在写景状物的同时,反映了作者的审美倾向和人生思考,折射出民族的审美传统。从下面的话题中任选一个进行研讨。\n1. 在郁达夫的笔下,故都的秋特别“清”“静”“悲凉”,带着传统文人的某种审美情趣。阅读《故都的秋》,分析其中哪些地方体现了民族审美心理和审美特点。2. 游览胜迹,登临高山,常常能引发文人墨客的遐思,从而催生许多优秀的文学作品。赤壁是古代战场,当年的“舳舻千里,旌旗蔽空”,引发无数人的怀古之情;泰山为五岳之尊,是中国古代重要的文化符号,登临赋诗者众多。阅读《赤壁赋》和《登泰山记》,感兴趣的同学,可以再搜集一些写赤壁或泰山的诗文,探讨历代文人寄托在赤壁和泰山上的不同情思，探究其背后蕴含的文化意义。\n三同是写景抒情,本单元的几篇文章运用的艺术手法各具特色。借鉴这些文章的写法,写一篇不少于 800 字的散文。写完之后与同学交换阅读,互相品评,提出修改建议。修改后,把全班的习作编辑成册,拟定书名,撰写序言,作为高中生活的一份纪念。以下题目供参考，也可以自拟题目。\n1. 对我们的校园 (村庄或小区等),你也许已经非常熟悉了,但很可能其中还有你末曾留意的一小块天地；同一处景物，你也末必观察到它在不同时间的变化。以《我仿佛第一次走过 $》$ 为题，写一篇散文。2. 四季更替是大自然的节律，每个季节都有它独有的特点。“立春”“立秋”“夏至”“冬至”,这些字眼都能引发很多遐想和回忆。选择一个节气,观察此时的景物和人们的活动，写一篇散文。“景无情不发,情无景不生” (范晞文《对床夜语》卷二),景与情在写作中应是相互依存,不可分割的。一篇景情自然融合的文章,更容易让读者产生心灵的触动和情感上的共鸣。\n触景生情,情因景生。我们常常有这样的经历,看到某种景物,自然而然生出或被触发出某种情感。将这样的景描写出来,将这样的情抒发出来,并让景物与情感之间建立起某种联系,就是一篇好的写景抒情文字。如朱自清《荷塘月色》中,起初作者内心“颇不宁静”,淡淡的忧愁之感弥漫在字里行间。但随着作者独行小路,领略月下荷塘美景,忧愁虽然还在,但心头平添了一份淡淡的喜悦,感受到一丝得来不易的宁静。这喜悦和宁静都是由荷塘之景自然生发出的感受,作者在描写荷塘时并没有直接写情,但情自在景中。\n因情写景,借景抒情。生活中我们常常会感到高兴或烦恼,轻松或沉重,热烈或悲凉,而随着情感的变化,似乎看到的景物也产生了不同,所谓“感时花溅泪,恨别鸟惊心” (杜甫《春望》),正是此意。以情感为轴心选择与之契合度较高的景物进行描写,将自己的情感赋予景物,使“物皆著我之色彩” (王国维《人间词话》),同样也能写出一篇好的写景抒情文字。如郁达夫《故都的秋》中,北平之秋景物众多,作者选择了槐树的落惢、秋蝉衰弱的残声、微凉的秋雨等颇具悲凉之感的景物,来表现对故都的思念与眷恋,皆因它们与自己内心的孤独、苦闷之情相一致;史铁生《我与地坛》中,“剥蚀” 的琉璃,“淡褪” 的朱红,“圮圮” 的高墙,“散落” 的玉砌雕栏,也都高度暗合了作者失落、悲伤甚至绝望的心境。这样的文字,处处写景,字字关情,能给读者以思考或震㨔。\n## 第八单元\n## 词语积累与词语解释\n说话与文章离不开词语。如同盖房子需要砖石一样,词和短语就是语言表达的“砖石”。我们要做生活中的有心人，平时多读多记，积累尽可能丰富的词语,形成自己的词语库。词语库充实了，才有选择的余地,才能更好地发挥语言的表现力。积累是为了运用,要让词语库中的词语“活” 起来,就要准确理解词语的含义,能对词语进行比较、辨析,并根据表达的需要，恰当地选择和使用。\n本单元围绕词语积累与词语解释开展学习活动。要了解汉语词语的特点,通过多种方式积累词语;学习辨析词义的方法,把握词义变化的规律,认识古今汉语的联系和差异;结合词义特点,探究语言表达中词语选择的艺术,提高理解和运用词语的能力。\n## 学习活动\n## 丰富词语积累\n从小学到中学,我们一直都在积累词语。汉语中的词语数量巨大,我们不可能全部掌握,但每个人都应当有意识地扩充自己的词语库,努力提升阅读和表达的能力。有些人说话写文章干巴巴的,拙于表达,词不达意,就是因为积累的词语太少。\n1. 了解词语“家族”,让积累更加有效\n汉语中的词语并非杂乱无章,而是有“家族”、成系统的。有些词包含共同的语素,如包含语素“理” 的词语有“理解”“理由”“整理”“办理”“梳理”“条理” 等。有些词,通过语义上的各种关系聚合在一起,如同义关系、反义关系、亲属关系、顺序关系等。从词语的“家族” 或者“系统” 出发,触类旁通,可以大大增加词汇量。\n我们一直都在积累词语,但末必有方法上的理性认识。写一段文字,说说自己从前是怎样积累词语的,现在有什么更好的方法。写完后与同学交流。\n## 2. 丰富熟语积累,让语言多姿多彩\n无论说话还是作文,我们经常会用到熟语。熟语主要包括成语、惯用语和歇后语。可以尝试按照这几个类别,分类搜集、整理一些熟语。每类中各选五个例子,理解它们的含义,并分别运用它们说一两句话。还可以找出意思相近的成语、惯用语和歇后语,做做互换练习。\n成语是熟语中最常用的一种。建议举办一次“领略成语魅力” 的主题语文活动。下面的内容供参考。\n(1)全班分成若干小组,梳理所学成语,以其中若干成语作为研习的对象,查找它们的出处。注意考察成语中保留的古代汉语词汇、语法等方面的特征。\n(2)成语深植于中华民族的文化土壤,包含着丰富的文化信息。分类整理成语 (如爱国、民本、诚信、荣辱、世情、师友、读书、岁月、动物、植物等，也可自己拟定)，同学分工，各选一类，以《成语中的文化》为题，写一则语言札记。\n## 3. 关注新词语,让语言鲜活生动\n随着社会生活各方面的变化,新词语在不断涌现,为汉语增添了鲜活的生命力。积累词语,不能不关注新词语。新词语的来源多种多样,主要包括汉语自身的新造词和外来词，如“供给侧”“高铁”“刷屏”“博客”“作秀” 等。全班分成若干小组,搜集一些新词语,从中选择十个,参考后面的“学习资源”,为它们制作“词语档案” 档案内容包括词语的来源、含义,体现了社会生活哪些领域的变化，反映了什么样的文化现象，等等。\n二把握古今词义的联系与区别\n积累、学习词语,要特别关注词义。随着社会的发展和人们认识的深化,词义也会不断发展变化。古今词义既有联系，也有区别。阅读古诗文，要留意一词多义、古今词义不同的现象，避免以今律古；阅读现代作品，也要准确理解词义，避免望文生义。\n1. 探究一词多义\n一词多义现象在古汉语中非常普遍,阅读古诗文时,要注意结合语境仔细甄别,正确理解。\n例 1：绝\n(1)假舟楫者，非能水也，而绝江河。(《荀子・劝学》)\n(2)率妻子邑人来此绝境，不复出焉，遂与外人间隔。( 陶渊明《桃花源记》)\n(3)自富阳至桐庐一百许里,奇山异水,天下独绝。(吴均《与朱元思书》)\n(4)至于夏水襄陵，沿溯阻绝。( 郥道元《三峡》)\n(5)会当凌绝顶，一览众山小。(杜甫《望岳》)\n(6)大雪三日，湖中人鸟声倶绝。(张岱《湖心亭看雪》)\n例 2：信\n(1)与朋友交而不信乎?(《论语・学而》)\n(2)原坒下亲之信之,则汉室之隆,可计日而待也。(诸葛亮《出师表》)\n(3)谢公与人围棋,俄而谢玄淮上信至,看书竟,默然无言,徐向局。(《世说新语・雅量》)\n(4)海客谈瀛洲，烟涛微莯信难求。( 李白《梦游天姥吟留别》)\n(5)低眉信手续续弹，说尽心中无限事。(白居易《琵琶行》)\n(6)不忍拈将等闲用,半封京信半题诗。(元稹《书乐天纸》)\n从你所学的古诗文中，再梳理一些一词多义的例子，比如“兵”“报”“亡”“朝”“理” 等,理解它们在具体语句中的含义。\n一词多义看似纷繁复杂，其实也有规律可循。多义词的各个义项并不是孤立的，其间存在着各种联系。分析义项间的相互关系，往往就抓住了理解多义词的“线索”。比如,兵,本义是武器,引申指拿武器的士卒、战士,由此义引申指军队,又引申指战争、军事。\n参考后面的“学习资源”,梳理一词多义的例子，撰写学习笔记,说明词义的引申关系。\n## 2. 把握古今词义的不同\n一词多义是词义发展演变的结果，而演变的结果并不一样。如“江”,在古代专指长江，而后来多泛指大河，词义的外延扩大了，我们说是“词义的扩大”;“子”，古代可以指儿子和女儿,现在多专指儿子,词义的外延缩小了,是“词义的缩小”。再如“涕”,在古代多指眼泪，而现在除了成语“痛哭流涕”“感恩涕零” 等还保留“涕” 的古义外，均指鼻涕,这是词义发生了转移。又如“爪牙”,古代多用作中性词，指动物的尖爪和利牙,也比喻勇士,形容勇武,现在喻指坏人的党羽,用作贬义词,这是感情色彩发生了变化。\n参考上述例子，梳理下面的词语，也可以再找一些，看看词义变化的情况。可以用表格的形式，也可以用其他形式，在班里展示、讲解。\n菜宫睡河瓦臭禽汤走去走狗大夫钧心斗角闭门造车粉墨登场道貌岸然\n3. 避免以今律古,望文生义\n词义是不断发展变化的,词语的古义和今义,既有联系也有区别。阅读古诗文时,要注意避免以今律古。下面这些句子中,加点的部分是一个词还是两个词?如何理解?再搜集一些类似的例子。\n今齐地方千里。(《邹忌讽齐王纳悚》)\n末尝不叹息痛恨于桓、灵也。( 诸葛亮《出师表》)\n问今是何世,乃不知有汉,无论魏晋。(陶渊明《桃花源记》)\n因为长句，歌以赠之。(白居易《琵琶行》)\n学习现代汉语词语,尤其是从古代沿用而来的成语,容易望文生义而误用。了解成语的来历,或者理解成语中某些字的含义,往往能够帮助我们准确理解词义。如“不赞一词”,出自《史记・孔子世家》:“至于为《春秋》,笔则笔,削则削,子夏之徒,不能赞一辞。“不赞一词” 是指文章写得很好，别人不能再添一句话，后来也指一言不发。如果将“赞” 理解为现代常用义“赞扬”,就会歪曲成语的意思而误用。查找资料,搜集容易错误理解的成语,分小组进行讨论,然后全班交流: 这些成语的含义是什么?如何避免误用?\n三词义的辨析和词语的使用\n词语是造句成文的基础。“夫人之立言，因字而生句,积句而成章，积章而成篇。篇之彪炳,章无疵也;章之明靡,句无玷也;句之清英,字不妄也。” (刘勰《文心雕龙・章句》) 词语的选择,不仅讲究用“对”,也追求用“好”;既要准确,也要生动。古人早就有“炼字”一说，这说明词语的选择不但极其重要，而且绝非易事。1. 准确理解词义,把握词语的用法\n老舍在《关于文学的语言问题》一文中说,有些词意思相近,“只看你把它搁在哪里最恰当、最合适就是了”。要做到“恰当”“合适”,就要仔细辨析词义,准确理解词语的意义，把握其用法。\n可以通过作家对原稿的修改体会用词的准确。例如：\n油蛉在这里低唱,蟋蟀们在这里弹琴。翻开断砖来,有时会遇见蜈蚣;还有斑敂,倘若用手指按住它的脊梁 ( 原稿: 背脊),便会拍的一声,从后空（原稿：后身) 喷出一阵 ( 原稿：一股）烟雾。(鲁迅《从百草园到三味书屋》)\n可以通过作家对不同词语的选择体会词义的细微差别。例如:\n( 孔乙己) 便排出九文大钱 $\\cdots \\cdots$\n他从破衣袋里摸出四文大钱 $\\cdots \\cdots$ ( 鲁迅《孔乙己》)\n除了辨析词义,还要注意词语的用法,尤其是与其他词语的搭配。例如:\n四百多年里,它一面剥蚀了古殿檐头浮夸的琉璃,淡裉了门壁上炫耀的朱红,朋圮了一段段高墙,又散落了玉砀雕栏,祭坛四周的老柏树愈见苍幽,到处的野草荒藤也都茂盛得自在坦荡。(史铁生《我与地坛》)\n对上面几个例子进行分析,可从课文中再搜集、梳理一些例子,作点评,然后与同学讨论：词语选用如何“最恰当、最合适”?\n## 2. 体会词语的感情色彩\n汉语中不少词语带有或哀或贬的感情色彩,即使是中性词,在具体的语境中也常带有褒贬色彩。例如:\n但是,如果反对这宅子的旧主人,怕给他的东西染污了,徘徊不敢走进门,是屋头;勃然大怒,放一把火烧光,算是保存自己的清白,则是昏蛋。不过因为原是美慕这宅子的旧主人的，而这回接受一切，欣欣然的蹩进卧室，大吸剩下的鸦片，那当然更是废物。(鲁迅《拿来主义》)\n在特定的语境下,词语的感情色彩也会发生转化,表达出更为复杂的情感。例如:\n我只想鼓吹我们再吝啬一点,“送去”之外，还得“拿来”，是为“拿来主义”。( 鲁迅《拿来主义》)\n搜集典型的段落和语句，探究作者如何利用词语的褒贬色彩表达自己的情感态度。\n## 3. 把握词语的语体色彩\n有些词语常用于特定的语体中,带有鲜明的语体色彩。词语的语体色彩主要分为口语色彩和书面语色彩两大类。语体色彩表明,不同的词适用于社会交际的不同范围,适用于不同的文体。通常情况下,具有某种语体色彩的词语要用于相应的语体,以求得风格的协调一致。例如,“可以”“现在”“打算” 等带有口语色彩的词语就不太适合用于公文中,而要用“准予”“兹”“计划” 等这些带有比较庄重、严肃的书面语色彩的词语。\n在交流和表达中,人们往往根据对象和内容需要,交错运用不同语体色彩的词语。文学作品中就有很多这样的例子。有兴趣的班级,可以任选一两部作品,探究作家如何运用词语的语体色彩以获得更好的表达效果。以下专题可供参考，也可另拟专题。\n(1)同样是表现地域特色的小说,《蒲柳人家》和《溜索》在词语的选用上各有什么特点?体现出怎样的风格?\n(2)在小说、戏剧等文学作品中，作家常常利用词语的语体色彩，描写人物语言，塑造人物形象。你想到了哪些人物?具体说明。\n结合上述活动中搜集的例子，进一步提炼、总结自己的心得体会，任选一位你喜欢的作家，研读其作品，探究词语使用的艺术，写一则语言札记。\n## 学习资源\n## 1. 语言的演变\n## 吕叔湘\n## 语言也在变\n世界上万事万物都永远在那儿运动、变化、发展，语言也是这样。语言的变化，短时间内不容易觉察,日子长了就显出来了。比如宋朝的朱喜,他曾经给《论语》做过注解,可是假如当孔子正在跟颜回、子路他们谈话的时候，朱喜闯了进去，管保他们在讲什么，他是一句也听不懂的。不光是古代的话后世的人听不懂,同一种语言在不同的地方经历着不同的变化,久而久之也会这个地方的人听不懂那个地方的话，形成许许多多方言。\n古代人说的话是无法听见的了,幸而留传下来一些古代的文字。文字虽然不是语言的如实记录,但是它必得拿语言作基础，其中有些是离语言不太远的，通过这些我们可以对古代语言的演变获得一定的认识。为了具体说明古代和现代汉语的差别,最好拿一段古代作品来看看。下面是大家都很熟悉的《战国策》里的《邹忌讽齐王纳谏》的头上一段:\n邹忌修八尺有余，而形貌昳丽。朝服衣冠，䆕镜，谓其妻日：“我孰与城北徐公美？”\n其妻曰：“君美甚，徐公何能及君也？”城北徐公，齐国之美丽者也。忌不自信……旦日，客从外来，与坐谈，问之客日：“吾与徐公孰美？”客日：“徐公不若君之美也。”\n把这一段用现代话来说一遍，就会发现有很大的差别。不能光看字形。光看字形，现代不用的字只有四个：昳、曰、孰、吾。可是联系字的意义和用法来看，真正古今一致的，除人名、地名外，也只有十二个字：八、我、能、城、国、不、客、从、来、坐、谈、问。大多数的字,不是意义有所不同,就是用法有些两样。大致说来，有三种情形。\n第一种情形是意义没有改变，但是现在不能单用，只能作为复音词或者成语的一个成分。有的构词的能力还比较强,如：形、貌、衣、镜、北、何、自、信、日、外;有的只在少数词语里出现,如：丽 ( 美丽、壮丽)、朝 (朝霞、朝气、朝发夕至)、䆕 ( 䆕探、䆕测 )、妻 (夫妻、妻子)、甚 (欺人太甚)。\n第二种情形是意义没有改变，可是使用受很大限制。例如：作为连词的“而”“与”，只见于一定的文体;表示从属关系的“之” 只用于“百分之几”“原因之一” 等;起指代作用的“者”只用于“作者”“读者” 等;“美” 现在不大用于人,尤其不用于男人 (“美男子” 口语不说,也不能拆开 );“有余” 现在能懂，但不大用，“八尺有余” 现在说“八尺多”。\n第三种情形是这里所用的意义现代已经不用，尽管别的意义还用。例如：修 (长)、服（穿、戴)、\n(1) 选自《语文常谈》(《吕叔湘全集》第六卷，辽宁教育出版社 2002 年版 )。原题为《古今言殊》。有删改。吕叔湘（1904-1998)，江苏丹阳人，语言学家、语文教育家。\n谓（对……说）、其（他的；“其余”“其中”“其一”里的“其”是“那”的意思）、公（尊称）、及（比\n得上)、君 (尊称)、也 (助词;现代的“啊” 只部分地与“也” 相当)、旦 (“旦日”“明日”,这里作“次日” 讲)、之 (他)、若 (比得上)。还有一个“尺” 字,似乎应该属于古今通用的一类,可是这里说邹忌身长八尺有余,显然比现在的尺小,严格说,“尺” 的意义也已经改变了 ( 汉朝的一尺大约合现在七ง半，这里的尺大概跟汉朝的差不多 )。\n在语法方面,也有不少差别。例如“我孰与城北徐公美?” 就是古代特有的句法,底下“吾与徐公孰美?”才跟现代句法相同。“君美甚” 现在说“您漂亮得很”,当中必须用个“得”字。“忌不自信” 也是古代的句法,现代的说法是“邹忌不相信自己 (比徐公美)”,不能把“自己” 揢在动词前边,揢在前边就是“亲自” 的意思 (如“自己动手”),不是动作对象的意思 (“自救”“自治”“自杀”等,是古代句法结构遗留在现代语里的合成词 )。“客从外来” 现在说“有一位客人从外边来”,“客人” 前边得加个“一位”,头里还要来个“有” 字,否则就得改变词序,说成“从外边来了一位客人”。“与坐谈”也是古代语法,现在不能光说“和”,不说出和谁,也不能愣说“坐谈”,得说成“坐下来说话”“不若君之美”的“之” 字，按照现代语法也是多余的。\n这短短的一段古代的文字,大多数的字都是现在还用的,可是仔细一分析,跟现代汉语的差别就有这么大。\n## 语汇的变化\n语言的变化涉及语音、语法、语汇三方面。语汇联系人们的生活最为紧密,因而变化也最快,最显著。有些字眼随着旧事物、旧概念的消失而消失。例如《诗经 $\\cdot$ 鲁颂》的《阿 ${ }^{11}》$ 这一首诗里提到马的名称就有十六种,全部《诗经》里的马的名称还有好些,再加上别的书里的,名堂就更多了。这是因为马在古代人的生活里占重要位置,特别是那些贵族很讲究养马。这些字绝大多数后来都不用了。别说《诗经》时代,清朝末年离现在才几十年,翻开那时候的小说像《官场现形记》之类来看看,已经有很多词语非加注不可了。\n有些字眼随着新事物、新概念的出现而出现。古代席地而坐,没有专门供人坐的家具,后来生活方式改变了，坐具产生了，“椅子”“癷子”等字眼也就产生了。椅子有靠背，最初就用“倚”字，后来才写作“椅”。発子最初借用“橙” 字,后来才写作“登”。桌子也是后来才有的,古代只有“几”“案”,都是很矮的,适应席地而坐的习惯,后来坐高了,几案也不得不加高,于是有了新的名称，最初就叫“卓子” (“卓” 是高而直立的意思 ),后来才把“卓” 写作“桌”。\n外来的事物带来了外来语。虽然汉语对于外来语以意译为主,音译词（包括部分译音的）比重较小,但是数目也还是可观的。比较早的有葡萄、苜宿、茉莉、苹果、菠菜等,近代的像咖啡、可可、柠檬、雪茄、巧克力、冰激凌、白兰地、啤酒、卡片、沙发、扑克、哔吅、尼龙、法兰线、道林纸、芭蕾舞等,都是极常见的。由现代科学和技术带来的外来语就更多了,像化学元素的名称就有一大半是译音的新造字,此外像摩托车、马达、引擎、水石、尗、车、吉普车、拖拉机、雷达、爱克斯光、淋巴、阿米巴、休克、奎宁、吗啡、尼古丁、凡士林、来苏水、滴滴涕、逻辑、米 (米突)、克（克兰姆)、吨、瓦 (瓦特)、卡 (卡路里 ) 等，都已经进人一般语汇了。\n(1)〔哃〕读jiōng。随着社会的发展,生活的改变,许多字眼的意义也起了变化。比如有了桌子之后,“几” 就只用于“茶几”,连炕上摆的跟古代的“几” 十分相似的东西也叫作“炕桌儿”,不叫作“几” 了。又如“床”,古代本是坐卧两用的,所以最早的坐具,类似现在的马扎的东西,叫作“胡床”,后来演变成了椅子,床就只指专供睡觉用的家具了。连“坐” 字的意义,古代和现代也不完全一样 ${ }^{11}$ : 古代席地而坐,两膝着席,跟跪差不多,所以《战国策》里说伍子胥“坐行蒲服,乞食于吴市”,坐行就是膝行 (蒲服即匍匐 );要是按现代的坐的姿势来理解，又是坐着又是走，那是绝对不可能的。\n再举两个名称不变而实质已变的例子。“钟”本是古代的乐器,后来一早一晩用钟和鼓报时,到了西洋的时钟传人中国,因为它是按时敲打的,尽管形状不同,也管它叫钟,慢慢地时钟不再敲打了,可是钟的名称不变,这就跟古代的乐器全不相干了。“肥㿝” 的名称出于㿝角树,从前把它的荚果捣烂搓成丸子,用来洗脸洗澡洗衣服,现在用的肥㿝是用油脂和碱制成的,跟皀角树无关。肥皁在北方又叫“胰子”,胰子原来也是一种化妆用品,是用猪的胰脏制成的,现在也是名同实异了。\n也有一些字眼的意义变化或者事物的名称改变,跟人们的生活不一定有多大关系。比如“江” 原来专指长江,“河” 原来专指黄河,后来都由专名变成通名了。又如“菜”,原来只指蔬菜,后来连肉类也包括进去,到菜市场去买菜或者在饭店里叫菜,都是荧素全在内。这都是词义扩大的例子。跟“菜” 相反,“肉” 原来指禽兽的肉,现在在大多数地区如果不加限制词就专指猪肉,这是词义缩小的例子 (“肉” 最初不用于人体,后来也用了,在这方面是词义扩大了)。“谷” 原来是谷类的总名,现在北方的“谷子”专指小米，南方的“谷子”专指稻子，这也是词义缩小的例子。\n词义也可以转移。比如“涕”,原来指眼泪,《庄子》里说：“哭泣无涕,中心不戚。”可是到汉朝已经指鼻涕了,王袞 ${ }^{2}$《僮约》里说：“目泪下,鼻涕长一尺。” 又如“信”,古代只指送信的人,现在的信古代叫“书”，《世说新语》中“俄而谢玄淮上信至，(谢安 ) 看书竟,默然无言”,“信”和“书” 的分别是很清楚的。后来“信” 由音信的意思转指书信,而信使的意思必得和“使” 字连用,单用就没有这个意思了。\n词义也会弱化。比如“很”,原来就是凶狠的“狠”,表示程度很高,可是现在已经一点也不狠了,例如“今天很冷” 不一定比“今天冷” 更冷些,除非“很” 字说得特别重。又如“普遍”,本来是无例外的意思，可是现在常听见说“很普遍”,也就是说例外不多,并不是毫无例外。\n如果我们换一个角度来看事物怎样改变了名称,那么首先引起我们注意的是,像前边分析《战国策》那一段文字的时候已经讲过的,很多古代的单音词现代都多音化了。这里再举几个人体方面的例子：“耳”成了“耳朵”,“眉” 成了“眉毛”,“鼻” 成了“鼻子”,“发” 成了“头发”。有的是一个单音词换了另外一个单音词，例如“首” 变成“头” ( 原来同义 ),“口” 变成“嘴” (原来指鸟类的嘴),“面”变成“脸” (原来指颊 ),“足”变成“胠” (原来指小腿)。有些方言里管头叫“脑袋”“脑壳”，管嘴叫“嘴巴”，管脸叫“面孔”，管脚叫“脚板”“脚Y子”，这又是多音化了。\n动词的例子：古代说“食”，现代说“吃”;古代说“服” 或“衣”，现代说“穿”；古代说“居”，现代说“住”;古代说“行”,现代说“走”。形容词的例子：古代的“善”,现代叫“好”;古代的\n(1) [连“坐”字的意义,古代和现代也不完全一样] 前文认为“坐” 属于古今意义一致,此处认为“坐”属于古今意义不完全一样,是因为：“坐”作为身体动作的一种状态,区别于“立”“卧”等,古今意义一致;但“坐” 的方式或姿势,则古今意义不同。\n(2) [王袞 ( 生卒年不详)] 字子渊,蜀郡资中（今四川资阳 ) 人，西汉辞赋家。“恶”，现代叫“坏”;古代的“甘”，现代叫“甜”;古代的“辛”,现代叫“辣”。\n字眼的变换有时候是由于忌讳：或者因为恐惧、厌恶，或者因为觉得说出来难听。管老虎叫“大虫”，管蛇叫“长虫”，管老鼠叫“老虫” 或“耗子”，是前者的例子。后者的例子如“大便”“小便”“解手”“出恭” (明朝考场里防止考生随便进出,凡是上则所的都要领块小牌子,牌子上写着“出恭人敬”)。\n## 2. 词义\n## 朱德熙\n中国文字寻常所用的不过一二千字。初看去似乎只要认识了这一二千字就可以看懂一般普通的文字了，其实不然。中国常用的文字数目虽有限，可是拼合起的词却很多。例如“轻”“重”两个字是小学生都认识的,但“轻” 字和“重”字和别的单字拼合起来,可以造成许多词,如“轻率”“轻浮”“轻易”“轻蔑”“轻松”“轻便”都是用“轻”字拼成的词，“重要”“重实”“严重”“厚重”“沉重”“郑重”“尊重” 都是用“重” 字拼成的词。此外还有各种各样的拼合法。这些词当然和原来的“轻”字和“重”字有关联,可是每个词的意思、情味并不一样。每个都可以说是生字。要体会这些词的意义和情味,词典不能帮什么忙。譬如“轻狂” 和“轻薄” 两个词明明是有区别的,可是如果去查词典，就会看见“不稳重”“不庄重” 等类共同的解释。这并不是词典不好,实在是无可奈何的事。词不但有意义,还有情味。词的情味完全要靠自己去体会,词典是无法帮忙的。犹之吃东西,甜酸苦辣是尝得出说不出的东西。而且文字语言是社会的产物,词由于长时间的运用,各有特别的味道,譬如“现代” 和“摩登” 意义是差不多的,可是情味大大不同,“现代青年”“现代女子”并不就是“摩登青年”“摩登女子”的意思。这两个词原是英语 modern 的意译和音译,但是渐渐分化,变成两个味道全不同的词了，如“近代物理”不能说“摩登物理”，“中国近代史”也不能说“中国摩登史”。\n由于对于词的意义情味了解得不够,同学们往往犯下面几种毛病。\n第一是词选择得不准确，不恰当\n(1) 集体学习的好处,我觉得有几点是可以讨论的。\n作者原想列举几点集体学习的好处,但结果读者所得的印象和作者原意刚好相反。因为“可以讨论” 通常有“尚不确定,有待讨论” 的意思。\n(2)我顶怕开会等人，而现在轮到他们等我了。\n作者的意思是说他自己顶怕等人,现在让别人等他,很过意不去。但是“而现在轮到他们等我了” 这句话,好像说“从前老是我等他们,现在可轮到他们等我了”,有报复的意味,和原意相反。\n(3)父亲昨夜伟大的谈话还萦绕在耳旁。\n(1) 选自《作文指导》(《朱德熙文集》第四卷,商务印书馆 1999年版)。略有改动。朱德熙 $(1920-1992)$,江苏苏州人,语言学家。(4) 我奔跳了几下,完成了呼吸新鲜空气的任务后就回去了。\n词的力量有轻重大小之别,不能乱用,这两句是“大词小用” 的例子。\n(5) 三十多万人的会场如今竟似在无人之境\n旧小说里描写赵子龙之类的勇将在百万军中杀进杀出,才说“如人无人之境”。这里要用成语,应该是“鸦雀无声”。\n第二是相关的词的意义搭不拢,硬凑在一起,显得驴唇不对马嘴。这可以分为三类来说:\n1. 修饰语和被修饰语搭不拢。\n(6)1950 年具有雄壮伟大的意义。\n“伟大的意义” 是可以说的,“雄壮的意义” 却不成话。\n(7) 以有魄力的舞会来表现我们的热情。\n“有魄力” 通常是用来形容人的性格或气概的,不能用以形容舞会。\n(8)提起麻木的脚步。\n脚是有感觉的，可以说“麻木的脚”,脚步既无实质，又没有感觉，怎么能说“麻木”呢?\n(9) 对反动派表现出无比英勇的愤怒。\n“愤怒”无所谓“英勇”不“英勇”，凑不到一块儿。\n2. 相关的动词和名词搭不拢。\n(10)我国营贸易公司在全市开展零售商店。\n“开展” 只能跟一种业务或运动搭拢,零售店是店,不是业务,和“开展” 搭不拢,这里通常只说“开”，用个双音词就是“开设”。\n(11) 美国外交人员捏造各种诡计\n凡是捏造的东西都是准备公开的,如准备说给人听的消息,准备拿给人看的证件,“诡计” 却是藏在心头决不肯公开的。\n(12) 各地编的冬学政治教材内容太深,为一般冬学教师所不能胜任。\n凡说“胜任”或“不胜任”,都指工作而言,“政治教材” 不是工作,无所谓“胜任”不“胜任”。\n(13)他沉痛地叙述在新中国成立前夕惨遭杀害的许多同学。\n我们只能“叙述”一件事,却不能“叙述”人。\n(14)他们的心在跳跃着,奔腾着。\n心只会“跳跃”，不会“奔腾”。\n3. 相关的主语和谓语搭不拢。\n(15) 他承认以前的行为完全是一个没有灵魂的僵尸。\n无论怎么样的“行为” 也不会变成“僵尸”。\n(16) 这个宝贵的教训也就是土改工作的过程。\n“教训”是一种抽象的概念,“过程”是一件事情发展的经过,完全是两回事。\n上面我们曾以“轻”“重”二字为例,说明许多形式上类似的词,意义情味并不完全相同,这里再举一些常见的词混淆的例子。\n(17) 向同学们宣传助学金的意思\n“意思” 是人的想法或意见,“意义” 是事物的重要性,这里应该用“意义” (不过“意思”和“意义” 有时也可通用,例如“我不明白这个字的意思” 和“我不明白这个字的意义”是一样的,二者都相当于英文的 meaning )。\n(18) 中等以上学校的公费制度早在抗战初期就已设立。\n这里应该用“建立”。“设立”往往用于比较具体的事物，如学校、机关之类;“建立”则用于较抽象的事物，如制度、规则之类。\n(19) 解放战争尚末完成。\n一种有积极目的的，或是做完以后有具体的、可见的成绩的工作，才用“完成”，如“黄河堵险工程已全部完成”“本年税收工作已告完成”。“战争”“会议”只是一种过程,事后没有具体的成绩可言，只能用“结束”。\n(20)题目之难很有全军覆没的希望。\n“希望” 指说话人主观愿望所想达到的结果，“危险”指主观愿望所想避免的结果，“可能”则兼指二者。\n(21) 大家都承认过去思想的不准确。\n“准确” 是指量或程度而言的，如“统计数字不够准确”。“正确”是指方向而言的，如“正确的领导”。\n(22) 血肉造成的“机器” 终于和钢铁造成的机器不一样的。(夏衍《包身工》)\n“终于”是“最后”的意思，这里应该用“到底”或“究竟”。\n(23)现在的农村不是从前的了，那里发生着很有兴趣的过程。(加里宁《论通讯员的写作和修养》)\n“兴趣”与“趣味”不同，人对于事物可以发生兴趣，然而就事物本身说，却只能说“有趣味”，不能说“有兴趣”。\n(24)这学期常常听见各班同学很重视集体学习。\n“听见”一种声音,“听说”一件事情。\n(25)一提到清华，总觉得神气得了不起。\n“解放军真了不起” 和“解放军真了不得” 的意思是差不多的,但是“失火啦,了不得啦!”不能说“失火啦,了不起啦!”主要的区别在于“了不得” 可以用作程度修饰语,例如“他骄傲得了不得” 或“他神气得了不得” 表示骄傲、神气的程度达于极点,“了不起” 不能用作程度修饰语，所以不能说“神气得了不起”“骄傲得了不起”。\n(26) 在反动派统治时期,参加学生运动对个人的安全是有很大的作用的。\n“作用”往往指正面的、积极的意义,“影响”则可兼指正反两面。\n(27)在严肃紧张的局面下，我不敢发言。\n“局面”是个大词，如“军阀割据的局面”，这里说的是开会，应该用“场面”。\n## 3. 资料摘编一组\n## (1)\n任何一种语言,从教、学、使用的角度来看,相对地讲,语汇是比较难的。母语是这样,第二语言更是这样。这是因为: 第一,语汇的规律最不好讲。什么是一个词,就说不清楚。汉语说“铁路”,是一个词;英语说 railroad,或 railway,也是一个词,然而直译应为“轨路”,不是“铁路”;法语说 chemin de fer,直译是“铁路”,然而不是一个词。这有什么道理可讲呢?就是在同一种语言之内,比如汉语普通话,说“吃面包”“吃苹果”“吃菜”“吃牛肉”,但是不说“吃酒”,因为酒是液体,要说“喝”,不说“吃”,然而,凡是药,即使是药水或者汤药,统统说“吃”,不说“喝”。这又有什么道理可讲,有什么规律可循呢?这只是极简单的例子。词的来源,词的构成,词义,词的用法,词与词的搭配,等等,变化多端,复杂万状。第二,词太多。学任何语言,要想稍微管点儿用,总得会几千个词。许多词有多义多用现象;两三个词或三五个词之间,有所谓同义、近义现象,或大同而小异,或大异而小同,其同其异,或在所表示的概念的外延、内涵,或在新旧,或在雅俗,或在文野,或在来源,或在隐含,或在色彩,或在搭配习惯,充分理解已经不易,掌握使用做到准确得体更难。人们容易感到语音、语法困难,尤其在学习第二语言时,其实,无论就数量说或就内容说,与语汇之难都无法相比。第三,语汇的身上负载着使用这种语言的民族文化传统,社会风土人情,以至人们的心理特征和思维习惯。倘若这些方面的知识不够,对许多词的领会和运用就必然产生困难。在中国,比如举行一次文艺晩会,大家请某人弹一曲钢琴,或者唱一首歌,或者朗诵一首他本人写的诗,表演完了,大家鼓掌,他答谢,同时可能说 ( 尤其在很小型的,十个八个人的聚会时)：“胡弹乱唱,献丑,献丑”“见笑,见笑”“请指教”。在西方,不大会这样说;西方人初次听见中国人这样说会感到不理解,甚至诧异。就是在中国,这几个说法的含义也很不相同,用不用说,用哪个合适,要看聚会者都是些什么人,什么关系,表演者自己和听者是什么关系,等等。第四,语汇的变化很快,比语音语法快得多。社会上,文化、科学中,有了新的发展变化,出现了什么新事物、新观念,立刻就会出现新的词,或者用旧有的词赋予新义来表示它们。相反,也会不断有旧词被淘汰或者改变了意义和用法。对于社会生活的哪怕点点滴滴的变化,语汇是极为敏感的,反应也是极为迅速的。如果我们做一次今天一天出版的 100 份各种报纸的词频统计,大概“现代化”这个词的出现频率会相当高。可是,如果认真追问一下“现代”的含义,恐怕不是很容易回答的。“现代汉语”“中国现代史”“欧洲现代史”“现代派 (绘画)”“现代信息技术”,这些“现代”用一个定义能说得清楚吗?不是不可知,不是不能定义,只是说,很难,因为同是这个词,在不同的时候,不同的场合含义有所变化,它不是凝固的。\n( 摘自张志公《语汇重要,语汇难》,《张志公语文教育论集》,人民教育出版社 1994年版)\n一个词往往不只具有一个意义。当它们有两个以上的意义的时候,其中应该有一个是本义,另外还有一个或一些引申义。所谓引申义,是从本义“引申”出来的,即从本义发展出来的。举例来说,“向”字的本义是“向北的窗户” (《说文》:“向,北出牖也。”),《诗经・棥风・七月》:“塞向墐户。” （塞好朝北的窗子，用泥涂好柴门。）由朝北的窗户这个本义，引申为“朝着” 或“对着”。又如“道” 字,它的本义是“路”,《诗经・秦风・兼葭》:“道阻且长。”引申为达到道德标准的途径,《论语・里仁》:“朝闻道,夕死可矣。”又引申为正当的手段,《论语 • 里仁》:“不以其道得之,不处也。”等等。\n词义的引申和词义的更替应该区别开来。词义的更替是指某词在产生新的意义的时候同时排斥了旧的意义,例如“脚” 字的本义是“小腿” (《说文》:“脚,胫也。”),后来“脚” 字变为指“足”,也就不再指小腿了。词义的引申是指某词产生了新的意义以后，并不排除原始意义。例如“道” 字虽然产生了一些新义,但是路的意义一直保存到现代汉语里。这类情况很多,也最重要。一方面,这增强了语言的稳固性，使语言不至于面目全非；另一方面，这使语言丰富化了。\n抓住本义去说明各种引申义,就会处处都通，而且令人明白：虽然一个词有许多意义,但是它们之间是互相联系着的,而且往往环绕着一个中心。比如：朝拜、朝廷、朝向的“朝” 就都是从朝见的“朝”引申出来的。也有的是一环套一环,几个引申义同本义之间的距离有远近之分。仍以“朝”字为例,它的本义是早晨的意思 (《说文》:“朝,旦也。”),引申为朝见,由朝见再引申为朝廷,由朝廷又引申为朝代。\n近的引申义很容易令人意识到,例如长短的“长” 引申为长久的“长”,尊长的“长”引申为首长的“长”。远的引申义就不容易令人意识到,例如长短的“长”引申为首长的“长”,不但意义远了,连读音都改变了。其实长短的“长” 和滋长的“长”,意义还是相当近的,因为草木滋长（zhăng ）是越来越长 ( cháng )了。然后滋长的“长”引申为长幼的“长”,再引申为首长的“长”。\n抓住一个词的本义,就像抓住了这个词的纲,纷繁的词义都变为简单而有系统的了。对本义有了体会,对于某些词义可以推想而知,而且也可以了解得更透彻。\n( 摘自王力《古代汉语》,中华书局 1999 年版 )\n用词要用得正确、贴切,就要比较一些词的细微的区别。这是很要紧的。譬如与“密” 字配合的,有“精密”“严密”“周密” 等词，粗粗看来好像差不多，要细细辨别才辨得出彼此的差别。“精密”跟“周密” 有何不同，“精密”该用在何处，“周密”该用在何处，都要仔细想一想。想过了，用起来就有分寸。如果平时不下功夫,就不知道用哪一个才合适。\n用词，有时也表示一个人的立场。立场，就是站在哪一方面。比方有人说，在土地改革的时候，某村地主很“活跃”，这就是立场不对头。“活跃”往往用在对一件事表示赞美的场合。对地主用“活跃” 不合适,要用“猖獗”。否则人家会认为你是站在地主的立场呢。这些地方如果平时不注意，就会出错。用词还有个搭配的问题。比方“成绩”,可以说“取得成绩”“作出成绩”,如果说“造出成绩” 就不合适。前边的词跟后边的词,有搭配得上的,有搭配不上的,把不相配合的硬配在一起,就不行。所以用词也是基本功,无论阅读或是写作都要注意。\n(摘自叶圣陶《认真学习语文》,《叶圣陶集》第十三卷,江苏教育出版社 2004年版) 投机取巧。有人说,成语词典把“投机取巧” 这个成语列为贬义词不对——理由是我们的祖先创造“投机”“取巧” 两个词组 (应为“词”) 时并非贬义，其实这表示“注意时机”“采用巧妙方法” 云云。祖先创造时如何,我不曾考证过,但多少年来人们用这四个字表现了社会上的一种不正之风,并非词典把它归人“贬义范围”,而是词典记录了这四个字在语言活动中所传递的贬义信息。况且“投机” 不等于“注意时机”,“取巧” 也不等于“采用巧妙方法”。约定俗成在词汇的形成和发展上确实起作用,有时甚至是决定性作用,这属于语言要素变异的研究范围。\n新潮。新潮一词是 20 世纪 70 年代末到 80 年代在香港兴起的,它的语义是“摩登”“时兴”“时髦”“新款式”“新方式”,如“新潮服装” 之类。新潮这个语词随着 20 世纪 80 年代开放政策的逐步深化,进人了内地。内地从 80 年代中期开始,一部分人也大谈新潮了。在现代汉语,新潮却不是个新构成的语词―“五四” 时期就出现了,那时的新潮却是新的历史潮流之意。20 世纪 20 年代在北平兴起的“新潮”,到70年代在香港借用的“新潮”,又回到80年代北京一般口头语中使用的“新潮”,语义变了又变: 这个语词可以说明语言运动的一种模式。\n与此相类似的还有摩登一词—13世纪汉语出现的摩登,是从梵语译来的 (“摩登伽” ),到 20 世纪汉语使用的摩登,却是从英语译来的 (“现代”)。所用的汉字虽然一样,且都是从外国语译借来的,但意义却迴然不同。这也是一种语言运动。\n(摘自尘元《在语词的密林里》,生活・读书・新知三联书店 2008年版)\n# 1古诗词诵读\n## 静女\n《诗经・阯风》\n静女其姝，俟我于城隅。爱而不见，搔首踟跼。静女其娈,贻我肜管 ${ }^{8}$。所管有炜，说怿女美自牧归荑 ${ }^{\\mathbb{1}}$，洵美且异。非女之为美，美人之贻。\n这是一首古老的爱情诗。开篇先以男子之口,引出一位娴静而美丽的女子。接着叙述她原本与男子约定相会，却“爱而不见”,令男子独自徘佪，这样的场景,表现了爱情萌发时的甜蜜和欢乐。接下来说静女赠送的形管很美丽、讨人喜爱,后面又退一步说并非形管好,而是因为它是美人赠送的。如此反复借形管“表白”，其实都是抒发对静女的爱，真实且有情趣。诵读这首诗，思考“肜管” 这类美好事物在诗中的象征作用，感受反复手法在表情达意上的作用。\n(1) 选自《诗经注析》(中华书局 1991 年版)。\n(2)〔静女其姝 (shū)) 姁静的女子很漂亮。姝,美丽、漂亮。\n(3) 俟 ( sì ) 等待。\n(4)〔城隅〕城角。一说指城上的角楼。\n(5)〔爱〕同“萲 (ài)”,隐藏。\n(6)〔搔首踟蹰 ( chíchú) 〕以手指挠头,徘徊不进。\n(7)〔娈 (luán) 〕美好。\n(8) [肜管〕红色的管状物。一说指初生时呈红色的管状的草，即下一章所说的“苵 ( tí)”。\n(9) 炜 ( Wěi) 〕 色红而光亮。\n(10) 说 (yuè) 怿 (yì) 女 (rǔ) 美〕喜爱你的美丽。说,同“悦”。怿,喜悦。女,同“汝”,第二人称代词。下文的“匪女之为美” 的“女” 同此\n(11) [自牧归 (kuì) 蔎] 从远郊归来赠送我初生的茅草。牧,城邑的远郊。归,同“馈”,赠送。\n(12)洵美且异〕确实美好而且与众不同。洵,诚然、实在。\n(13)匪女之为美〕并非你这苰草美。匪,同“非”,表示否定判断。\n# 涉江采芙蓉\n## 《古诗十九首》\n涉江采芙蓉，兰泽 ${ }^{2}$ 多芳草。采之欲遗 ${ }^{3}$ 谁?所思在远道。还顾望旧乡，长路漫浩浩。同心而离居，忧伤以终老。\n东汉中后期，游宦、游学之风盛行，大批士子远离故乡。作为文人五言诗滥觘的《古诗十九首》反映的就是这一现实,诗中充满了蜀旅怀乡的思绪。这首诗的主人公采撷美草香花要送给“同心” 的人,但他思念的人还在“旧乡”,长路漫漫，欲赠不能，只能让恍伤陪伴自己终老。全诗字里行间流露着漂泊他乡和分隔两地的无奈。诵读这首诗,体会其“浅而能深、近而能远” (胡应䴤《诗薮・内编》卷一）的特色。\n(1) 选自《文选》卷二十九 (上海古籍出版社 1986年版)。\n(3) [遗 (wèi) 〕赠送。\n芙蓉，荷花。\n(4)〔以〕连词,表示结果。\n(2) [兰泽〕长着兰草的低湿之地。\n# 虞美人\n李焟\n春花秋月 ${ }^{(2)}$ 何时了，往事知多少 ${ }^{(3)}$。小楼昨夜又东风，故国 ${ }^{(4)}$ 不堪回首月明中。雕栏玉砌 ${ }^{(5)}$ 应犹在,只是朱颜改。问君能有几多愁,恰似一江春水向东流。\n李煜的这首词,将俘囚生活的幽怨、月夜听风的无眠、物是人非的无奈、愁怀难解的悲凉,以及对往日帝王生活的怀想,编织在一起,将亡国之痛、故国之思寄寓其中。词人通过具体的物象，把抽象的愁绪具象化,如“问君能有几多愁,恰似一江春水向东流”,千古流传,引发了不同时代人们的感叹,诵读时要细加品味。\n(1) 选自《南唐二主词校订》(中华书局 2007 年版)。虞美人,词牌名。李煜 (937-978),字重光,徐州 ( 今属江苏 ) 人，南唐后主,世称李后主。\n(2) [春花秋月]指季节的更替。\n(3) [往事知多少] 意思是多少往事都难以忘却。(4)〔故国]指南唐。\n(5)[雕栏玉砌]雕饰华美的栏杆与用玉石砌成的台阶,指宫殿建筑。\n(6) [朱颜改] 红润的容颜改变了,指人已憔悴。\n(7)[几多]多少。\n# 鹊桥仙\n秦观\n纤云弄巧 ${ }^{(2)}$,飞星传恨 ${ }^{3}$,银汉迢迢暗度 ${ }^{4}$。金风 ${ }^{(5)}$ 玉露一相逢,便胜却 ${ }^{(6)}$ 人间无数。柔情似水,佳期 ${ }^{(7)}$ 如梦,忍顾鹊桥归路 ${ }^{8}$！两情若是久长时,又岂在朝朝暮暮 ${ }^{9}$。\n这首词借鹊桥相会的传说,歌咏忠贞不渝的爱情。词人不认为织女和牛郎聚少离多值得哀怨,因为他们短暂的相会,远胜世人无数次的相聚,时空阻隔反而酿就了他们相会的甜蜜。词人还说,只要彼此情意长久,即使不能朝夕相守,也无须黯然神伤。诵读这首词，体会词人命意的高妙，理解他对爱情的独特见解。\n(1) 选自《淮海居士长短句笺注》卷中（上海古籍出版社 2008 年版 )。鹊桥仙,词牌名。秦观（1049$1100)$,字少游,又字太虚,号淮海居士,高邮 （今属江苏 ) 人，北宋词人。\n(2) [纤云弄巧]纤细的云编织出各种巧妙的图案样式,比喻织女制作云锦的手艺高超。\n(3) [飞星传恨] 流星传递分别的愁苦。\n(4) [ 银汉迢迢暗度] 夜里渡过辽阔的天河。传说每年农历七月七日夜,织女、牛郎借鹊桥越过天河相会。银汉，天河、银河。\n(5) [金风] 秋风。五行学说以秋天与金相配。\n(6) [胜却]胜过。\n(7) [佳期]这里指重聚相守的美好时光。\n(8) [忍顾鹊桥归路]怎么忍心回望由鹊桥回去的路。\n(9) [朝朝暮暮] 指朝夕相守。"},"data_type":{"kind":"string","value":"markdown"},"language":{"kind":"string","value":"zh"},"subset":{"kind":"string","value":"gaozhong"}}}],"truncated":false,"partial":false},"paginationData":{"pageIndex":1,"numItemsPerPage":100,"numTotalItems":224,"offset":100,"length":100}},"jwt":"eyJhbGciOiJFZERTQSJ9.eyJyZWFkIjp0cnVlLCJwZXJtaXNzaW9ucyI6eyJyZXBvLmNvbnRlbnQucmVhZCI6dHJ1ZX0sImlhdCI6MTc3Nzc5OTExNywic3ViIjoiL2RhdGFzZXRzL21pbGxzZ3VvL0sxMnRleHRib29rIiwiZXhwIjoxNzc3ODAyNzE3LCJpc3MiOiJodHRwczovL2h1Z2dpbmdmYWNlLmNvIn0.sywtyKPhQL2kKOYZzu_lnOS_Wo8Cy0m5VyIIAfg53X_hdLRjrVPm4ZDUC1KHWdUX1d6O0VQAhpCXpjrQmp1mDQ","displayUrls":true,"splitSizeSummaries":[{"config":"default","split":"train","numRows":224,"numBytesParquet":13993153}]},"discussionsStats":{"closed":0,"open":1,"total":1},"fullWidth":true,"hasGatedAccess":true,"hasFullAccess":true,"isEmbedded":false,"savedQueries":{"community":[],"user":[]}}">
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Bk04Kv1lVbj_NFzfG0Y0 | # 第一单元
## 我们共同的世界
我们生活在同一个世界,
这是我们共同的家园。
世界很大，世界又很小;
这里有安宁和美好，也有战乱与纷争。
有人说, 这是一个多姿多彩的世界, 充满活力, 充满机会;
有人说, 这是一个瞬息万变的世界, 难以捉摸，难以把握。
我们如何认识这个纷繁复杂的世界? 如何认识这个风云变幻的时代? 这个时代又赋予我们怎样的使命?
## 第一课
## 同住地球村
地球上离我们最远的地方有多远?
有人认为, 这只是一个航班的距离, 飞机可以在 24 小时内把我们送到地球上任何一个角落; 也有人认为，这只是一根光缆的距离，互联网可以让相隔万里的人 “面对面”交流。
世界在变小，但我们生活的圈子在变大。
## 开放互... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kv1lVbj_NFzfG0Y1 | ## 第一单元 华夏古韵
## 阳关三叠
$1=\mathrm{A} \frac{4}{4}$
中速充满感情地
{唐}王维诗
古 曲
渭城朝雨洈轻尘,
客舍青青柳色新。 劝君更尽一杯
酒, 西出阳关无故人。
遏行, 遏行, 长途越波关津。
遄: 念 chuán。
送元二使安西戴敦邦
## 作品介绍
《阳关三叠》是以唐代诗人王维的诗 《送元二使安西》为唱词的一首著名的古代琴歌。诗意清新、旋律质朴、感情真势，表达了诗人对友人依依不舍的送别之情。
## 音乐卡片
叠癷是古代对同由变奏结构的一种称谓。 三叠是指演唱（变奏) $了三$ 次。救材中选用的是歌由中的一叒
## 学练提示
仱诵诗词，学唱㰤曲。
## 拓展练习
这首歌曲被改编成多种艺... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kv1lVbj_NFzfG0Y2 | # UNIT 1
## SectionA
Language Goal:Talk about how to study
## How can we become good learners?
## (1a) Check $(\mathscr{V})$ the ways you study English. Then add other ways you sometimes study.
<br>____a. by working with friends ____e. by asking the teacher for help</br>
<p>____b. by making word cards__________________... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kv5lVbj_NFzfG0Y3 | # 第一单元
# 殖民地人民的反抗与资本主义制度的扩展
19世纪，随着资本主义的进一步发展, 世界形势变得更加纷繁复杂。一方面, 西方列强的对外扩张与殖民活动激起了殖民地人民的普遍反抗, 拉丁美洲、印度相继爆发了反抗殖民统治、争取民族独立的武装起义; 另一方面，19世纪中期资本主义力量进一步增强, 俄国、美国和日本走上了迅速发展资本主义的道路。
# 第 1 课
# 殖民地人民的反抗斗争
随着资本主义的发展, 西方列强加紧了对外扩张与殖民活动，激起了殖民地人民的普遍反抗。19世纪，拉丁美洲和印度相继爆发了波澜壮阔的反抗殖民统治、争取民族独立的武装起义。这两地起义的代表人物是谁? 起义产生了哪些影响?
## 拉丁美洲独立运动
拉丁美洲指... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kv9lVbj_NFzfG0Y4 | ## 第十一章三角形
三角形是一种基本的几何图形. 从古埃及的金字塔到现代的建筑物, 从巨大的钢架桥到微小的分子结构, 到处都有三角形的形象. 为什么在工程建筑、机械制造中经常采用三角形的结构呢? 这与三角形的性质有关.
一个三角形有三个角、三条边. 三个角之间有什么关系? 三条边之间有什么关系? 在小学我们通过测量得知三角形的内角和等于 $180^{\circ}$, 但测量常常有误差, 三角形有无数多个, 要说明任意一个三角形都符合这一规律, 就不能只靠测量, 而必须通过推理证明. 本章中, 我们就来证明这个结论.
三角形是最简单的多边形, 也是认识其他图形的基础. 本章将在学习与三角形有关的线段和角的基础上, 学习多边形的有关知... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwBlVbj_NFzfG0Y5 | ## 第一章 体育与健康理论知识
## 第一节 运动负荷的自我监测
体育钗炼是增进身体健康的重要手段, 科学合理地安排运动负荷是确保体育锻炼取得实效, 避免伤害的重要保障。本节将介绍影响运动负荷的因素, 引导你学会利用心率来监测运动负荷的大小。
那么，应该如何安排运动负荷才能使体育锻炼更加安全和有效呢?
### 学习目标
1.初步了解影响运动负荷的主要因素。
2.学会合理安排负荷量和运动强度。
3.学会利用心率监测运动负荷。
## 一、合理安排运动负荷
### （一）影响运动负荷的因素
运动负荷是人体在体育活动中所承受的生理刺激。体育锻炼对健康的影响与运动负荷的大小密切相关，通过坚持进行适宜负荷的体育锻炼可以促进身体逐步产生良好的变... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwBlVbj_NFzfG0Y6 | ## 第一单元
日月经天, 江河行地, 春风夏雨, 秋霜冬雪, 大自然生生不息, 四时景物美不胜收。 本单元课文用优美的语言, 描绘了多姿多彩的四季美景, 抒发了亲近自然、热爱生活的情怀
学习本单元, 要重视朗读课文, 想象文中描绘的情景, 领略景物之美; 把握好重音和停连, 感受汉语声韵之美。还要注意揣摩和品味语言, 体会比喻和拟人等修辞手法的表达效果。
## 1 春
朱自清
## 预习
春天展现美丽的世界, 春天带来崭新的希望。历来文人.墨客都喜欢描绘春天，赞美春天。你读过哪些描写春天的诗文? 这些诗文给你留下了怎样的印象? 回忆一下，准备在课堂上与同学交流。
这是一篇散文, 又像一首诗。朗读课文, 张开想象的翅膀，在头脑中再现... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwBlVbj_NFzfG0Y7 | ## 第一单元
## 富强与创新
在中国共产党的领导下, 中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃, 走上一条民族复兴、强国富民的康庄大道
回望来路, “中国奇迹” 让中华民族屹立于世界民族之林; 审视现实, 全面深化改革使中国特色社会主义事业蓬勃发展。改革是一场深刻的革命, 让全体人民共享改革成果、实现共同富裕是党和政府对人民的庄严承诺。
创新是民族进步之魂, 是引领发展的第一动力。创新者强, 创新者胜。实施创新驱动发展战略, 以改革释放创新活力, 让亿万中国人在创新创业中过上幸福美好的生活
改革只有进行时, 没有完成时。扬起改革创新的风帆, “中国号”巨轮必将到达富强的彼岸。
### 第一课
### 踏上强国之路
“神女... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwFlVbj_NFzfG0Y8 | # 第一单元春之声
## 春节序曲
管弦乐合奏
李焕之曲
### 前奏
快板热烈地
全奏
前奏 II
### A段主题
### 要点聚焦
A段主题两句谱例采用的是“同头换尾” 的手法。
### B段主题
## 思考与练习
聆听音乐, 说一说这首作品通过哪些音乐手段表现欢度春节的热闹场景。
分组模仿锣鼓节奏, 在乐队全奏时随音乐参与表现。
## 目标要求
背唱B段主题
能够在听赏中辨识各段主题。
## 音乐家相册
Li HuanZhi
李熯之 $(1919-2000)$
作由家，代表作品有 《春节组曲》《社会主义好》 《汨罗江幻想曲》《第一交响曲一一英雄海岛》等。
## 唱歌
## 渴望春天
欢快地
[奥] 奥弗贝克词
莫扎特曲
姚锦... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwFlVbj_NFzfG0Y9 | ## 第八单元
## 金属和金属材料
## 课题 1
## 金属材料
## 一、几种重要的金属
提起金属材料,你应不会感到陌生。环顾你家里的日常生活用品,如锅、 显、刀、钥、水龙头等,它们大都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。人类从石器时代进人青铜器时代,继而进人铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。至今,铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。
图8-1 东汉晩期的青铜奔马（马踏飞燕)、现已成为我国的旅游标志
图 8-2 河北沧州铁狙子,陦造于953年,距今已有 1000 余年的历史,狮高 $5.3 \mathrm{~m}$. 长 $6.5 \mathrm{~m}$. 宽 $3 \mathrm{~m}$ ，重... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwFlVbj_NFzfG0Y- | # STARTER UNIT 1
## Good morning!
Language Goals: Letters A-H; Greet people
语言目标: 字母 $\mathrm{A}-\mathrm{H}$; 问候他人
1a Write down the names in the picture.
写出图中人物的名字。
Boys’ names
__________________
__________________
__________________
__________________
Girls’ names
__________________
__________________
_______________... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwFlVbj_NFzfG0Y_ | ## 第一单元 人在社会中生活
人在社会中生活, 在社会中成长。在社会生活的环境中，社区是我们最熟悉的地方。社区包括城市社区和农村社区。每个人的家，都位于一个社区中；或者，你总会在一个社区中居住或工作。每个社区都是一个小社会。所以，走进身边的社区, 从认识生活的环境出发, 就迈出了认识社会的第一步
走出身边的社区，还会看到各种不同的区域。无论是否陌生, 它们共同构成了人们生活的世界。不同区域的生活环境, 有不同的特征。其中, 最显著的差异莫过于乡村和城市。所以, 区域的特征和差异, 就成为我们观察社会生活最基本的角度。
## 第一课
## 我的家在哪里
有人把家庭比作社会的细胞, 认识社会, 先要关注家庭。有人又把家比作生活的港湾,... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwJlVbj_NFzfG0ZA | ## 第二十一章 一元二次方程
在设计人体雕像时, 使雕像的上部(腰以上) 与下部 (腰以下) 的高度比, 等于下部与全部 (全身) 的高度比, 可以增加视觉美感. 按此比例, 如果雕像的高为 $2 \mathrm{~m}$, 那么它的下部应设计为多高?
如图, 雕像的上部高度 $A C$ 与下部高度 $B C$ 应有如下关系:
$$
A C: B C=B C: 2 \text {, 即 } B C^{2}=2 A C \text {. }
$$
设雕像下部高 $x \mathrm{~m}$, 可得方程 $x^{2}=2(2-x)$, 整理得
$$
x^{2}+2 x-4=0 \text {. }
$$
这个方程与我们学过的一元一次... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwJlVbj_NFzfG0ZB | ## 第一单元走进社会生活
随着经济全球化深入发展、社会信息化持续推进, 社会生活空间极大延展, 社会生活内容更加丰富, 社会交往形式更加多样。这为我们的发展提供了更多可能，也对我们的成长提出了更高要求。
“海阔凭鱼跃, 天高任鸟飞。”置身于前所末有的广阔天地, 我们要主动融入绚丽多彩的社会生活, 树立积极的生活态度, 学会互助关爱、合作共享, 承担起我们作为社会成员的责任。
## 第一课 丰富的社会生活
人的成长离不开社会。我们要主动认识社会, 积极融入社会, 在生动鲜活的社会课堂中学习、成长, 在异彩纷呈的社会实践中锻炼、发展。投身于社会的过程, 也是我们走向成熟的过程。
| 我与社会 |
## 运用你的经验
情境一
周六早上 ... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwNlVbj_NFzfG0ZD | ## 与同学们谈地理
同学们, 新学期开始了, 课程表中有一门新的课程一一地理课。那么, 地理课学习些什么? 学习地理有什么用? 怎样才能学好地理? 下面就让我们带着这些问题，一起走进地理课吧!
## 地理课学习些什么?
“地理”这个词对同学们来说并不陌生, 通过小学的相关课程, 以及大众传媒, 我们已经知道了它。 然而, 在现实的生活和学习中, 还有许多关于地理的问题引起我们的好奇心和求知欲。以下是同学们提出的一些地理问题。
地理课可以帮助我们了解和分析这些问题，懂得一些浅显的地理道理。由此可以看出，在地理课上我们要探究大自然的奥秘, 要了解世界的、祖国的、家乡的地理环境, 以及一些经济和文化现象，理解人类活动与地理环境的关系。
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Bk04KwNlVbj_NFzfG0ZE | ## 第五章
## 中国的地理差异
你了解秦岭一淮河一线的地理意义吗?
你知道我国的四大地理区域是如何划分的吗?
## 地理差异显著
我国地域辽阔, 自然环境复杂多样, 人文现象千姿百态。如果作一次穿越我国之旅, 无论选择哪个方向, 不仅能欣赏丰富多彩的地理景观, 而且能感受我国显著的地理差异。
自南往北, 纬度逐渐升高, 气温逐渐降低。南部的海南岛长夏无冬, 四季鲜花盛开、瓜果飘香; 北部的黑龙江长冬短夏, 一年中有近半年天寒地冻, 银装素裏。
自东南沿海向西北内陆, 距海越来越远, 降水越来越少。东南沿海地区湿润的环境下山清水秀；西北内陆地区干早的环境下沙漠、戈壁广布。
自西向东, 我国地势呈阶梯状分布, 逐级下降。位于西部第一... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwRlVbj_NFzfG0ZF | ## 第一单元
## 史前时期：中国境内早期人类与文明的起源
中国广衰的大地, 曾孕育早期的人类, 北京人就是其中的典型代表之一。从北京人遗址的考古发掘中, 我们可以看出早期人类的生产、生活情况, 以及他们在进化过程中的特点。大约在一万年前, 中国境内的人类逐渐懂得了耕种农作物、饲养家畜、磨制石器和烧制陶器, 开始了定居生活。距今约五六千年时, 一些部落逐渐结成联盟, 并推出首领, 传说中的炎帝和黄帝就是这一时期的杰出代表, 被后人尊奉为中华民族的人文初祖。黄河流域、长江流域和辽河流域的考古发现, 证实中华文明的起源及发展具有多元一体的特征。
## 第 1 课
## 中国境内早期人类的代表——北京人
人类如何起源, 历史上有过各种各... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwRlVbj_NFzfG0ZG | ## 第一单元美术作品的深层意蕴
## 第1课 情感的抒发与理念的表达
导学: 优秀的美术作品借助特定的艺术语言和形式结构塑造的视觉艺术形象, 大都有着内在的深层意落和理念表达。本课, 我们将通过视甞感知去领悟美术作品的深层意喧, 以更好地了解美术作品的审美价值和社会文化价值。
美术家运用一定的物质材料和乤术表现手段所创造的视觉之术形象, 还只是一种外在的表地形式; 在它的深层, 还蕴含着一种内在的生气、情感、灵魂、风骨和精神, 这就是美术作品的意缊。
年年有余(年画) [现代] 于宝俭
此画采用传统年画“连年有余”的题材，但在四周加上十二生肖的形象、表现含义就变成了“年年有余”。
美术家运用一定的物质材料和艺术表现手段所创造的视觉... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwRlVbj_NFzfG0ZH | ## 第一单元 歌舞青春
### 青春舞曲
唱歌
$1=G \frac{4}{4}$
欢快地
维吾尔族民歌
王 洛 宾编曲
太阳下山明早依旧爬上来, 花儿谢明年还是一样的开, 美丽小鸟飞去无踪影,
我的青春小鸟一样不回来, 我的青春小鸟一样不回来。
别得那哟哟 别得那哟哟 我的青春小鸟一样不回来。
## 练一练
○ 请跟随老师学跳几个维吾尔族舞蹈动作。
## 学练提示
请用轻快的声音演唱歌曲
根据歌曲的情绪对演唱速度做变化处理。
## 活动与探究
## 选唱
### 共青团员之歌
$1=\mathrm{E} \frac{4}{4}$
进行曲速度
阿・加里奇词
〔苏〕瓦・索洛维约夫・谢多伊曲
赵沨译配
1.听吧! 战斗的号角发出警报,... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwRlVbj_NFzfG0ZI | # 第十三章 内能
远处的山峰上，火光冲天、烟雾弥漫，炽热的岩浆犹如一条火龙。这是火山在爆发。
地球内部有高温、高压的岩浆。在极大的压力下，岩浆会从地壳薄弱的地方㗝涌而出, 无情的火舌毁坏它途经的一切，大量火山灰冲上万米高空……
火山爆发时，炽热的岩泉携带着大量与热有关的能量。那么，覆盖火山的皑稭白雪有没有与岩浆相同形式的能量? 如果有, 这种能量的多少与哪些因素有关呢?
## 第 1 节 分子热运动
盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾, 它们悬浮在空中吸食花蜜。花香是如何传播的呢?
## 物质的构成
很久以前就有人猜想: 我们在远处就可以闻到花香, 是因为有花香的 “原子” 飘到我们鼻子里。 现代科学研究发现, 常见的物... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwVlVbj_NFzfG0ZJ | ## 第一单元
## 中国开始沦为半殖民地半封建社会
19世纪中期，完成了工业革命的英、法等国，资本主义经济迅速发展。西方列强为了开拓海外市场和掠夺生产资料，把侵略扩张的矛头指向幅员辽阔的中国。1840年，英国发动鸦片战争，清政府被迫签订《南京条约》，中国开始沦为半殖民地半封建社会。1856年，英法联合发动了第二次鸦片战争，进一步加剧了中国的社会危机。在内忧外患中，洪秀全领导的太平天国运动爆发了。这是一次规模宏大的农民战争，席卷了大半个中国，沉重打击了清朝统治者和外国侵略势力。
## 第 1 课
## 鸦片战争
1842年8月29日, 清政府的谈判代表在停泊于南京江面的英国军舰 “皁华丽号” 上，与英国人签订了《南京条约》。这标志着... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwVlVbj_NFzfG0ZK | ## 第一单元 感受中国古代美术名作
## 第 1 课 独树一帜的中国画
导学：中国画历史悠久, 在其发展的进程中名家辈出，传世佳作颇多, 并形成了特有的艺术形式与审美特色。中国画从一个侧面体现中华民族的精神面貌和审美文化内涵。本课我们将欣赏、 分析具有代表性的作品, 从中感受中国画独特的文化内涵和审美特色。
在古代, 中国画最早多以壁画形式出现, 后来演变为以卷轴画为其主要表现形式, 并且先后形成了人物画、山水画和花鸟画三大领域。人物画强调 “以形传神”，山水画强调表现意境, 花鸟画强调借物抒情、托物言志。在画法上, 中国画有工笔画和写意画两大类。
洛神赋图（局部）（中国画）［东晋］ 顾恺之
这幅中国现存最早的卷轴画由著名画家顾恺... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwVlVbj_NFzfG0ZL | ## 第七单元
## 生物圈中生命的延续和发展
“梁上有双燕，翩翩雄与雌$\cdots \cdots $青虫不易捕，黄口无饱期 $\cdots \cdots $须果十来往，猖恐巢中饥。”唐代诗人白居易（772-846 ）这脍炙人口的诗句, 描写了燕子生儿育女的艰辛, 反映了生物繁衍后代的本能。
从个体水平看, 生物体的寿命都是有限的, 死亡意味着生命的结束。而从整个生物圈来看, 生命总是在不断地延续和发展着, 通过生殖和发育、遗传和变异, 并与环境的变化相互作用, 演奏着延绵不绝、跌宕起伏的生命乐章。
## 第一章
## 生物的生殖和发育
生物通过生殖和发育, 使得生命在生物圈中世代相续，生生不息。
人的 “十月怀胎, 一朝分娩”,... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwVlVbj_NFzfG0ZM | ## 第一单元
## 成长的节拍
生命好像一场旅行。进入中学阶段, 展现在我们面前的将是怎样的风景?
在这里, 我们会遇到哪些老师和同窗, 会有哪些奇妙的经历?
每天的学习、生活会发生怎样的变化?
这些变化将在我们的成长中留下何种印记?
如何才能使中学生活过得丰富多彩、更有意义、更有价值?
这是一段充满挑战的人生旅程。每一次勇敢的搏击, 都会让我们听到拔节生长的声音; 每一次不轻言放弃的坚忍, 都会让我们收获更多成长的喜悦; 每一次业精于勤的自我鞭策, 都会让我们增强奋进的勇气和信心。
劳动创造了人本身。让我们在劳动中学会生存, 学会合作, 学会创造; 在劳动中淬炼品格, 提升价值, 享受成长!
## 第一课
## 中学时代
有人说... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwZlVbj_NFzfG0ZN | ## 第一单元
## 活动・探究
## 活动任务单
新闻是我们了解世界的窗口。 每天都有各种各样的新闻, 通过报纸、广播、电视、互联网等渠道来到我们的身边。你经常接触新闻, 注意过常见的新闻体裁有哪些, 各有什么特点吗? 知道新闻作品的采编过程是怎样的吗? 有没有想过自己也试着写一写新闻? 通过本单元的学习, 相信你对新闻会有更加清晰的认识。
## 任务一
新闻阅读。阅读消息、新闻特写、通讯、新闻评论等不同体裁的新闻作品, 了解新闻内容, 把握各自特点, 学习读新闻的方法; 养成阅读新闻的习惯，关注社会生活和新闻本身的发展。
## 任务二
新闻采访。熟悉新闻采访的一般方法和步骤。自主确定报道题材, 制订采访方案, 草拟采访提纲, 分... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwZlVbj_NFzfG0ZO | ## 第一单元 歌舞青春
青春舞曲
欢快地
维吾尔族民歌
王洛宾编曲
太阳下山明早依旧爬上来,花儿谢了明年还是一样的开,美丽小鸟飞去无踪影,
我的青春小鸟一样不回来, 我的青春小鸟一样不回来。
别得那哟哟别得那哟哟 我的青春小鸟一样不回来。
## 练一练
请跟随老师学跳几个维吾尔族舞蹈动作。
## 学练提示
请用轻快的声音演唱歌曲
根据歌曲的情绪对演唱速度做变化处理。
## 活动与探究
这首歌曲运用了“鱼咬尾”和“重复”两种创作手法, 请你在歌谱中指出。
共青团员之哥
$$
\begin{aligned}
& \text { 阿・加 里 奇词 } \\
& \text { 瓦‧索洛维约夫・谢多伊曲 } \\
& \text { 赵 ... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwZlVbj_NFzfG0ZP | ## 第一章
体育与健康理论知识
## 第一节 生活方式与健康
健康是人生最宝贵的财富, 人的一切生命活动都以健康作为载体。健康不仅承载着我们的智慧和品格, 还是我们幸福成长的基础。
要获得健康, 需要形成良好的生活方式, 而良好的生活方式是当代人过文明、幸福生活的基本标志
什么是健康? 怎样养成健康的生活方式, 并且保持和促进健康呢?
学习目标
1.掌握健康的概念及组成部分, 关心自已的健康状况。
2.认识生活方式对健康的影响, 养成健康的生活方式。
## 一、关注自己的健康
什么是健康? 应该从哪些方面关注自己的健康? 有的同学认为, 健康就是没有疾病。其实, 这是一种片面的理解。世界卫生组织（ $\mathrm{WHO})$ ... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZQ | ## 第一单元美术是创造性劳动
## 第 1 课 源于生活 高于生活
导学: 美术作品与现实生活紧密相连。本课我们以画家王式廓创作的 《血衣》为例, 来学习艺术家是如何表现自己对生活的独特感受, 进行美术创作的。通过欣赏这些作品, 有益于树立对美术家的尊重意识及创作作品时树立正确的价值观, 并提高我们的审定能力。
## 用画笔描述历史
美术作品来源于生活, 是社会生活经过美术家思维活动的产物。现实生活为美术创作提供了不竭的源泉, 但美术作品不是机械地反映社会生活, 而是经过画家的提炼、加工, 能动地反映生活, 因而美术作品又高于生活, 并充实丰富了生活的内涵。
《血衣》习作之三
画家在创作
画家的话：“对所有想表现的人物一定要深深地... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZR | ## 第一单元百卉含英
## 茉莉花
## $1=\mathrm{D} \frac{2}{4}$
中速 优美地 江苏民歌
1.好一朵茉莉花,好一杂茉莉花，
2.好一朵茉莉花,好一朵茉莉花，
3.好一朵茉莉花,好一朵茉莉花,
满园花开香也香不过它。
满园花开雪也白不过它。
满园花开比也比不过它。
我有心采一朵戴, 又怕看花的
我有心采一朵戴, 又怕旁人
我有心采一朵戴, 又怕来年
## 学练提示
准确演唱歌曲中出现的一字多音、切分音。
人儿骂。
笑话。
不发芽。我有心采一朵
戴，又怕来年不发芽。
## 拓展练习
对比欣赏东北及河北地区的《茉莉花》，感受不同地区民歌的音乐风格。
$1=C \stackrel{2}{4}$
《茉莉花》东北... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZS | ## 第一单元 百卉含英
茉莉花
中連 优美地
江苏民歌
1.好一朵茉莉花, 好一朵茉莉花， 2.好一朵茉莉花, 好一朵茉莉花, 3.好一朵苯莉花, 好一朵茉莉
花，
准确演唱歌曲中出现的一字多音、切分音。
(原调为 D调 )
\section{拓展练习}
对比欣赏东北及河北地区的 《茉莉花》，感受不同地区民歌的音东风格。
《茉莉花》东北民歌
好(把)一朵茉利花呀啊啊，哎咳哎哎
呦 好(把)-朵茉莉花呀啊啊。
《茉莉花》河北民歌
好 (哎) 一朵茉 (吔) 莉花哎。
花之圆舞曲
一一选自芭蓃舞剧《胡桃夹子》
管弦乐合奏
第一主题
[俄]柴可夫斯基曲
第二主题
第三主题
第四主题
## 音乐卡片
圆舞曲（Waitz） 又称“华尔兹”，... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZT | # 第二十六章 反比例函数
同一条铁路线上, 由于不同车次列车运行时间有长有短, 所以它们的平均速度有快有慢. 由 $s=v t$ 可知, 在路程 $s$ 一定的前提下, 平均速度 $v$ 与运行时间 $t$ 成反比例. 从函数角度看, 平均速度 $v$ 随运行时间 $t$ 的变化而变化的规律, 可表示为 $v=\frac{s}{t}$ ( $s$ 为常数), 这类函数就是本章要研究的反比例函数.
与研究一次函数、二次函数类似, 我们将在反比例函数定义的基础上, 研究反比例函数的图象和性质, 并运用反比例函数解决一些实际问题.
## 26.1 反比例函数
## 26.1.1 反比例函数
## 思考
下列问题中, 变量间具有函数关系吗... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZU | ## 第一单元 什么是美术
### 第 1 课 富于创造力的造型艺术
导学:
同学们, 经过小学阶段的学习, 我们大致了解了什么是美术。本课, 我们将了解美术作品的创作过程, 体会美术作品的立意与表现
美术作品的产生, 一是源于对现实生活的感受, 二是需要创造性的构思和独特的表现技巧。
江山如此多娇 (中国画) [现代] 傅抱石 关山月
1959年，画家傅抱石、关山月创作以《沁园春・雪》词意为主题的《江山如此多娇》巨幅中国画, 用来装饰人民大会堂, 向建国10周年献礼。在踏遍祖国大好河山, 收集素材, 反复探讨和构思的基础上, 历时三个多月，终于完美地创作出了这幅巨作。
绘画也跟作诗一样，首先要立意。“江山如此多娇” 应重点抓住一个... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZV | # 第一单元 华夏古韵
阳关三叠
中速充满感情地
王维诗
古曲
渭城朝雨浥轻尘，
客舍青青柳色新。 劝君更尽一杯酒
遄行, 遄行, 长途越渡关津。
(原调为A调）
送元二使安西
戴敦邦
作品介绍
《阳关三叠》是以唐代诗人王维的诗《送元二使安西》为唱词的一首著名的古代琴歌。 诗意清新、旋律质朴、感情真真挚，表达了诗人对友人依依不舍的送别之情。
拓展练习
这首歌曲被改编成多种艺术表现形式，请对比欣赏合唱、古琴、琴歌等不同形式的音响片段, 并谈一谈自已的感受。
原始狩猎图
骨笛与乐队
钱兆喜曲
主题
紧张地
朱蒙狩猎图
乐器陈列室
骨笛 骨笛是笛子的一种，用大型飞禽的骨头制成。20世纪80年代在河南舞阳出土的距今约八千年的骨笛是中国迄今为... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwdlVbj_NFzfG0ZW | ## 第四单元
## 生物圈中的人
“地球, 我的母亲,/我过去, 现在, 末来,/ 食的是你, 衣的是你, 住的是你, /我要怎么样才能够报答你的深恩?”（郭沬若，1919）这深情而富含哲理的诗句, 让人感动, 更启迪我们对人和地球关系的思考。
人的生长发育和生理活动都依赖于生物圈的环境和资源；人类的活动也影响和改变着生物圈。在学习本单元时, 我们既要了解人体的结构和生理, 也要关注人和生物圈的关系。
## 第一章
人的由来
“我从哪里来?”这是你孩提时代就会问爸爸妈妈的问题。现在你长大了, 通过学习, 你将了解人的生殖和发育的奥秘。
“人类从哪里来?” 尽管历史悠远，扑朔迷离， 但科学的发展, 正在为此勾画出日益清晰的轮廓。
1... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwhlVbj_NFzfG0ZX | # 第一单元 美术的主要表现手段
# 第1课 造型的表现力
导学：艺术家在创作美术作品时, 除了运用一定的物质材料, 还要运用多种艺术手段来表现。造型作为创造形象的重要手段, 具有丰富的表现力。本课我们将了解造型的基本要素及它在艺术创作中的作用，感受其表现力。
## 线条
线条是美术创作基本的造型手段之一，它在绘画、设计、建筑、雕塑中的重要作用是不可忽视的。
## 明暗
欧洲文艺复兴时期，西方画家发现自然光线照射所引起的物体表面的明暗变化，可以用明暗色调进行模拟。自此，西方逐步发展了运用明暗色调再现光影效果，从而在画面背景上凸显物象的绘画形式。
## 体量
体量指一建筑物或雕塑作品等实物的物质体积。体量的差异可以产生不同的视觉效果和... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwhlVbj_NFzfG0ZY | # 第一单元 坚持宪法至上
宪法以法律的形式确认了中国各族人民奋斗的成果, 明确了国家的指导思想是马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表” 重要思想、科学发展观、习近平新时代中国特色社会主义思想, 规定了国家的根本制度、根本任务和基本原则, 是国家的根本法, 具有最高的法律效力。全国各族人民、 一切国家机关和武装力量、各政党和各社会团体、各企业事业组织, 都必须以宪法为根本的活动准则, 并且负有维护宪法尊严、保证宪法实施的职责。每个公民都应该坚持宪法至上, 认真学习宪法, 坚决捍卫宪法。全国各族人民在中国共产党领导下, 把我国建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国，实现中华民族伟大复兴。
# 第一课 维护宪法权... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwhlVbj_NFzfG0ZZ | ## 第一单元 中华人民共和国的成立和巩固
中华人民共和国的成立, 开创了中国历史的新纪元。经过近代以来一百多年的奋斗, 中国人民终于赢得了民族独立, 真正成为国家的主人
中华人民共和国成立时, 面临着严峻的内外形势: 外部有美国等西方国家的封锁和威胁; 内部由于多年战乱, 经济残破, 困难重重。中国共产党领导中国人民, 进行抗美援朝战争, 开展土地改革运动, 巩固新生的人民共和国, 为大规模的经济建设铺平了道路
## 第 1 课 中华人民共和国成立
矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑上, 刻着这样的碑文: “三年以来, 在人民解放战争和人民革命中牺牲的人民英雄们永垂不朽！三十年以来, 在人民解放战争和人民革命中牺牲的人民英雄们永垂不... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwllVbj_NFzfG0Za | # UNIT 1
# Can you play the guitar?
## Section A
Language Goal: Talk about abilities
1a What can these people do? Match the activities with the people.
1.sing _e_
2.swim ___
3.dance ___
4.draw ___
5.play chess ___
6.speak English ___
7.play the guitar ___
1b Listen and number the conversations [1-3].
A: Can you swim?
B... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwllVbj_NFzfG0Zb | # 第一单元 光辉的历程
## 游击队歌
$1=\mathrm{G} \frac{4}{4}$
中速轻快地
贺绿汀词曲
我们都是神枪手, 每一颗弹消灭一个敌人, 我们
都是飞行军,哪怕那山高水又深。在
密密的树林里, 到处都安排同志们的宿营地, 在
高高的山冈上, 有我们无数的好兄弟。
没有吃, 没有穿, 自有那敌人送上前; 没有枪, 没有炮,
## 学练提示
请准确演唱歌曲的弱起节奏, 演唱时注意换气记号。
敌人给我们造。我们生长在这里,每一寸
土地都是我们自已的,无论谁要强占去, 我们就和他拼到底!
## 拓展练习
分声部练唱以下旋律片段, 试着合起来唱一唱。
$1=\mathrm{G} \frac{4}{4}$
## 聆听与思... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwllVbj_NFzfG0Zc | ## 第一单元中学时代
亲爱的同学们, 新学期开始了。从今天起, 我们将踏上音乐学习的新旅程。让我们畅游在音乐的长河中, 感受生命的律动; 让我们徜徉在音乐的大自然中, 领略美妙的旋律。让我们谱写中学时代的音乐篇章吧！
从蓓蕾成长为鲜花, 从幼苗成长为大树, 离不开园丁的辛勤劳动。老师就像园丁, 精心培育着我们健康成长。让我们聆听一首唱给老师的歌!
斦赏 ()
蓓蕾之歌
朝气蓬勃地
李岗清词曲
阳光明媚春。 吹，大地一片青翠，
今日幼苗末来绿荫, 桃李满园源自蓓蕾。
下接歌词：
辛勤耕耘望丰收，精心培育盼硕果，
丰收硕果献给您，祖国末来更美丽。
《蓓蕾之歌》是李岀清同志1999年为第三届全国教育工作会议期间举办的艺术歌曲音乐会而创作... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwllVbj_NFzfG0Zd | ## 第四单元
中国各族人㡳的家园
如果说地球是人类共有的家园，那么我们的国土就是中国各族人民的家园。
守望我们共同的家园，应该知道：我们的家园在世界的什么位置, 在这片国土上有怎样的自然环境特征, 如地势地形、气候类型、河流与湖泊等; 有怎样的人文环境特征，如人口数量与分布、民族分布和交通运输等。
守望我们共同的家园，还应该懂得：尽管她幅员辽阔、 山川秀美、物产丰富、人文荟萃，但她每个区域的资源分布和发展状况并不平衡，各具优势、各有不足。只有加强区域间的合作与联系，才能把我们共有的家园建设得更美好。
## 第一课
国土与人民
环顾世界，每个国家都有自己的国土和人民。我们的国家有辽阔的国土和众多的人口。国土是中华民族赖以生存的地方,... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwplVbj_NFzfG0Ze | # UNIT 1
## What's the matter?
## section A
1a Look at the picture. Write the correct letter [a-m] for each part of the body.
1b Listen and look at the picture. Then number the names [1-5].
1c Look at the picture.What are the students' problems? Make conversations.
A: What's the matter with Judy?
B: She talked too much... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwplVbj_NFzfG0Zf | # 第一单元 中学时代
亲爱的同学们, 新学期开始了。从今天起, 我们将踏上音乐学习的新旅程。让我们畅游在音乐的长河中, 感受生命的律动; 让我们徜徉在音乐的大自然中, 领略美妙的旋律。让我们谱写中学时代的音乐篇章吧！
从蓓蕾成长为鲜花, 从幼苗成长为大树, 离不开园丁的辛勤劳动。老师就像园丁, 精心培育着我们健康成长。让我们聆听一首唱给老师的歌!
## 欣赏
## 蓓蕾之歌
$1={ }^{b}{ }_{E} \frac{4}{4}$
李岚清词曲
朝气蓬勃地
## 观察与思考
## 唱歌
## 学习目标
能够自信地、有表情地演唱这首歌曲。
注意体会齐唱与合唱不同的演唱效果。
## 中学时代
$1=b^{b} \frac{2}{4}... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwplVbj_NFzfG0Zg | ## 第 1 课
## 隋朝的统一与灭亡
“尽道隋亡为此河, 至今千里赖通波。若无水殿龙舟事, 共禹论功不较多。”这是唐朝诗人皮日休的诗《汴河怀古》, 诗中评论的是隋朝大运河和隋炀帝。那么, 隋朝是如何统一全国的? 有哪些建树? 它为什么仅存在 30 多年就灭亡了?
#### 隋的统一
北朝的最后一个王朝是北周。北周末年, 外戚杨坚掌握大权。581年, 杨坚夺取北周政权，建立隋朝, 以长安为都城, 杨坚就是隋文帝。当时在南方的害据政权是陈朝。陈后主不问政事，沉迷享乐。 589年, 隋文帝灭掉陈朝，统一全国。隋的统一, 结束了长期分裂的局面，顺应了统一多民族国家的历史发展大趋势。
隋统一后，发展约济, 编订户籍, 统一南北币制和度量衡... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwtlVbj_NFzfG0Zh | ## 第一单元
## 生物和生物圈
假如你乘坐宇宙飞船从太空中遥望地球, 映入你眼帘的将是一愊由蓝色、绿色和白色等编织而成的美丽图案。蓝色是浩瀚的海洋, 绿色是广衰的森林和原野, 白色是飘动在海洋和陆地上空的云彩。这是一个充满生机的世界, 包括我们人类在内的各种各样的生物都在这里生活和繁衍。 地球表层生物和生物的生存环境构成了生物圈, 它是所有生物共同的家园。
## 第一章
## 认识生物
相信你一定认识不少生物（organism ）。你能说出这些生物共同的特征吗? 你又是怎样将两种不同的生物区分开的？这都需要进行观察。
法国著名的昆虫学家法布尔 (J. H. Fabre, 1823-1915 ) 曾经说过：“在对某个事物说 ‘是’... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwtlVbj_NFzfG0Zi | ## 第一单元青春时光
青春，是生命旅途中一个崭新的起点。
青春，是人生画卷中最华美的篇章。
李大钊说: “青年者, 人生之王, 人生之春, 人生之华也。”朗费罗说: “青春是多么美丽！发光发热, 充满了彩色与梦幻。青春是书的第一章, 是永 无终结的故事。”
青春, 用汗水书写难忘的故事; 青春, 用泪水记录成长的悲欢; 青春, 用创造见证生命的喜悦！来吧, 让我们拥抱青春!
## 第一课
## 青春的邀约
青春, 带着一份特殊的邀约, 款款而来。在这个时期, 我们的身体会发生一定的变化, 我们的内心会面对一些新的问题, 我们看待自然和社会的观点也会有所改变。 所有这一切, 都是成长的机遇。面对青春的邀约, 你准备好了吗?
## 悄... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwtlVbj_NFzfG0Zj | # 第五章 相交线与平行线
同学们对两条直线相交、平行一定不陌生吧! 纵横交错的道路, 棋盘中的横线和坚线, 操场上的双杜, 教室中的课桌面、黑板面相邻的两条边与相对的两条边……都给我们以相交线或平行线的形象. 你能再举出一些相交线和平行线的实例吗?
上一章我们认识了几何图形, 并学习了一些基本的平面图形一直线、射线、线段和角. 本章将研究平面内不重合的两条直线的位置关系: 相交与平行. 对于相交, 我们要研究两条直线相交所成的角的位置关系和数量关系; 对于平行, 我们要借助于一条直线与另外两条直线相交所成的角, 研究平行线的判定和性质. 在此基础上, 再学习平移的有关知识. 本章我们还将学习通过简单的推理得出数学结论的方法, 培养... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwxlVbj_NFzfG0Zk | ## 第一单元 古代亚非文明
距今约二三百万年, 人类形成。从早期人类的出现到 15 世纪末期，人类社会大体经历了原始社会、奴隶社会和封建社会。
人类最早的文明是在适合农业耕作的大河流域产生的，亚非地区的尼罗河流域、两河流域、印度河流域和黄河流域、长江流域是人类文明的重要发祥地。
古代亚非地区的文明古国创造了辉煌灿烂的文明成果, 如古代埃及的象形文字和金字塔, 古代两河流域的楔形文字和《汉谟拉比法典》, 中国的甲骨文和青铜器, 古代印度的梵文和佛教等, 为世界文明的发展作出了杰出的贡献。
## 第 1 课 古代埃及
古埃及文明是世界上最早的文明之一，尼罗河是孕育古埃及文明的摇篮。为什么说金字塔是古埃及文明的象征？古埃及的法老与金字塔... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwxlVbj_NFzfG0Zl | ## 第七章 力
在险峻的绝壁上，徒手攀岩者稳如壁虎又矫似雄鹰。这项挑战自然、超越自我的惊险运动, 被誉为勇敢者的 “岩壁芭蕾”。说它惊险, 是因为攀岩者仅靠手脚灵活运用抓、搼、 蹬等动作, 用 “力” 实现身体的平衡，从而到达难以企及的顶点
像很多体育项目一样，攀岩运动中蕴含了非常丰富的力学知识。从本章开始, 让我们一起走进力学的世界, 揭开它神秘的面纱。
## 第 1 节
押加是我国少数民族体育项目之一, 又称为大象拔河。比赛中, 两个人通过腿、腰、肩和颈用 “力” 拖动布带互拉, 以决胜负。
力
生活中, 我们经常要用力 (force)。人推车, 人用了力, 车受到了力; 双手拉弹簧, 人用了力, 弹簧受到了力。人可以对物体施... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KwxlVbj_NFzfG0Zm | ## 第十六章 二次根式
电视塔越高, 从塔顶发射出的电磁波传播得越远, 从而能收看到电视节目的区域就越广. 电视塔高 $h$ (单位: $\mathrm{km}$ ) 与电视节目信号的传播半径 $r$ (单位: $\mathrm{km}$ )之间存在近似关系 $r=\sqrt{2 R h}$, 其中 $R$ 是地球半径, $R \approx 6400 \mathrm{~km}$. 如果两个电视塔的高分别是 $h_{1} \mathrm{~km}, h_{2} \mathrm{~km}$, 那么它们的传播半径之比是 $\frac{\sqrt{2 R h_{1}}}{\sqrt{2 R h_{2}}}$. 你能将这个式子化简吗?
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Bk04Kw1lVbj_NFzfG0Zn | ## 第一章 有理数
在生活、生产和科研中, 经常遇到数的表示和运算等问题. 例如:
(1) 北京冬季里某一天的气温为 $-3{ }^{\circ} \mathrm{C} \sim 3{ }^{\circ} \mathrm{C}$. “—3” 的含义是什么? 这一天北京的温差是多少?
（2）某年, 我国花生产量比上一年增长 $1.8 \%$, 油菜籽产量比上一年增长一 $2.7 \%$. “增长—$2.7 \%$ ” 表示什么意思?
（3）夏新同学通过捡、卖废品，既保护了环境, 又积攒了零花钱. 下表是他某个月的部分收支情况 (单位：元).
收支情况表__年__月
| 日期 | 收入 $(+)$ 或支出 $(-)$ | 结余 | 注... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kw5lVbj_NFzfG0Zo | ## UNIT 1
## Where did you go on vacation?
Language Goal:
Talk about past events
1a Match the activities with the pictures [a-g].
1.stayed at home $f \quad$ 5. went to the mountains ___
2.went to New York City___ $\quad$ 6. went to the beach ___
3.visited my uncle___ $\quad$ 7. visited museums ___
4.went to summe... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kw5lVbj_NFzfG0Zp | ## 绪言
## 化学使世界变得更加绚丽多彩
当你翻开这本崭新的化学课本时, 一扇新的科学大门正向你徐徐打开, 在你的脑海中是否会有这样的想法: 什么是化学? 化学有什么用?
其实, 化学就在我们身边, 人类的衣、食、住、行都离不开化学。例如, 色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染; 粮食、蔬菜的丰收需要化肥、农药和除草剂的合理使用; 水泥、钢材、玻璃、塑料等化工产品都是重要的建筑材料; 汽油、柴油是许多现代交通工具的燃料。这些都与化学密不可分。
那么, 什么是化学呢?
在我们生活的物质世界里, 不仅存在着形形色色的物质, 而且物质还在不断地变化着。化学就是要研究物质及其变化, 它不仅要研究自然界已经存在的物质, 还要研究和创造自然... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kw9lVbj_NFzfG0Zq | ## 第一单元 春之声
## 春节序曲
管弦乐合奏
圶焕之曲
前奏 |
$\mathbf{1}=c\frac{2}{4}$
快板 热烈地
全奏 ||
$\mathbf{1}=c\frac{2}{4}$
## A段主题
$\mathbf{1}=c\frac{2}{4}$
## B段主题
$\mathbf{1}=F\frac{4}{4}$
## 思考与练习
聆听音乐, 说一说这首作品通过哪些音乐手段表现欢度春节的热闹场景。
分组模仿锣鼓节奏，在乐队全奏时随音乐参与表现。
## 目标要求
背唱B段主题。
能够在听赏中辨识各段主题。
## 音乐家相册
Li HuanZhi
李煐之 $(1919-2000)$
作由家, 代表作品有 《春节组由... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kw9lVbj_NFzfG0Zr | ## 第一单元
民俗是民间流行的习俗、风尚, 是由民众创造并世代传承的民间文化。本单元的课文, 或表现各地风土人情, 或展示传统文化习俗。我们能够从中看到一幅幅民俗风情画卷，感受到多样的生活方式和多彩的地域文化，更好地理解民俗的价值和意义。
学习本单元, 要注意体会作者是如何根据需要综合运用多种表达方式的; 还要注意感受作者寄寓的情思, 品味作品中富于表现力的语言。
## 阅读
## 1 社戏
鲁迅
## 预习
社戏是中国农村举行迎神赛会或岁时节庆时所演的戏，在江南尤为盛行。了解一下你家乡类似的民俗活动, 讲给同学们听。
文章结尾写道: “真的，一直到现在，我实在再没有吃到那夜似的好豆，—也不再看到那夜似的好戏了。” 作者为什么这样... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04Kw9lVbj_NFzfG0Zs | ## 第六章
我们生活的大洲一正洲
世界上有七大洲。我们以亚洲为案例, 学习认识大洲的下列内容:
怎样简述一个大洲的地理位置和范围?
怎样归纳一个大洲的地形、水系和气候特点?
如何分析一个大洲的地形对水系、气候的影响?
## 第一节 位置和范围
## 雄踞东方的大洲
认识区域，首先要认识区域的地理位置和范围。 大洲的地理位置, 可以从半球位置、海陆位置和经纬度位置等方面加以描述。
从图6.1可以看出, 亚洲绝大部分地区位于北半球和东半球。亚洲占据了亚欧大陆的大部，北、东、 南三面环绕着北冰洋、太平洋和印度洋。
从图 6.2 可以看出, 亚洲北部约达北纬 $81^{\circ}$, 南部达南纬 $11^{\circ}$, 经度位置约在... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KxBlVbj_NFzfG0Zt | ## 科学之旅
沙滩上, 和煦的阳光下, 一个孩子在无忧无虑地玩要。他时而凝望大海, 时而低下头去在沙滩上捡着什么。忽然他向旁边跑去, 拾起了一块光滑的卵石; 忽然他又向另一处跑去, 捡起了一枚漂亮的贝壳……孩子在沙滩上跳着、 跑着, 一会儿为发现了美丽的贝壳而欣喜若狂, 一会儿又为拾到的石子不那么奇特而懊恼、沮丧。沙滩上留下了孩子一串串的脚印。
孩子捧着五颜六色的卵石和漂亮的贝壳, 向远处的大海望去, 心里在想, 这波涛汹涌的大海里蕴藏着怎样一个世界呢? 也许海底的石子更漂亮, 也许......
是呀, 大海究竟是怎样一个世界? 这需要我们去发现。物理学是个知识的海洋, 它更需要我们去探索。在对知识海洋的探索中, 我们不是正像上面... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KxBlVbj_NFzfG0Zu | ## 目录
## 第五单元生物圈中的其他生物
## 1
## 生物圈中的其他生物
静监的林边空地,
一洼清清的池塘
大自然和谐的一角,
生活着多少生灵!
生产者、消费者、分解者,
谁能离得开谁!
## 第一章
## 动物的主要类群
动物是多种多样的, 你平时所看到的虫鱼鸟兽都是动物。为什么说它们都是动物呢? 也许你会说, 因为它们都能运动。其实, 动物与植物还有一个显著的区别: 动物不能像植物那样通过光合作用制造有机物，只能靠摄取食物来获得现成的有机物，从而维持生存和繁衍 (图 5-1)。
动物是怎样发现和获取食物的? 怎样尽量避免被其他动物吃掉的? 又是怎样生殖的? 在不同类群的动物身上，你会发现各种精彩的答案。
图5-1 垍鸟捕... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KxBlVbj_NFzfG0Zv | ## 第一单元外国美术名作巡礼
## 第 1 课 丰富多彩的亚非拉美术作品
导学：本课欣赏的外国美术名作涉及亚洲、非洲和拉丁美洲许多国家和地区，它们是人类物质文明与精神文明的重要组成部分。 通过欣赏人类历史上不同文化所产生的美术名作, 我们会对多元的世界文化有更多的了解与认识, 也会对人类的创造精神和创造能力有更深入的体验与领悟。
在人类社会发展的过程中, 不同民族、不同地域的人们创造了不同的文化美术作为文化的存在形式之一，蕴含着特定的文化含义和价值。
狮身人面像（雕塑）
公元前 2600 -前 2500 年 [埃及]
埃及的狮身人面像, 是古代埃及统诒者为了制造人们对统治者的崇拜而建立的巨大人工纪念碑。
垂死的狮子（浮雕）约公元前... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04KxBlVbj_NFzfG0Zw | ## 第一章 体育与健康理论知识
## 第一节 科学发展体能
人的生长发育和健康状况, 与人体各器官系统的机能和在身体活动中所表现出来的能力有密切关系。科学地发展体能可以使你拥有健美的形体和强健的体魄, 让你健康地生活, 快乐地运动。那么如何才能科学地发展体能呢?
## 学习目标
1.了解初中阶段身体发育和体能发展的特点及评价方法。
2.学会制订发展心肺耐力的锻炼计划。
3.积极投入体育锻炼，享受运动乐趣。
## 一、初中学生身体发育特点与体育锻炼
初中阶段是人身体形态和机能快速发展的重要时期，体能和运动能力明显提高。那么，这一阶段的身体形态和身体机能变化有什么特点呢?
（一）身体形态变化的特点
身体形态是指身体的外部形态和特征, ... | markdown | zh | chuzhong |
Bk04LBplVbj_NFzfG0Zy | ## 科学家访谈
## 探索生命活动调节的奥秘
## —与许智宏院士一席谈
许智宏院士非常关心基础教育事业。2017 年 9 月 25 日,在他的办公室里,许院士接受了我们的采访。
问：您早期从事植物激素的研究,后来在植物发育及植物细胞工程方面取得了很多成果。您是怎么进人该研究领域的?
答: 我出生在无锡,从小就非常喜欢大自然,经常在野外爬山、捕虫、钓鱼;我也对植物特别感兴趣。我们知道,在生物体中,体细胞的遗传物质基本上是一样的,但为什么叶肉细胞可以进行光合作用,而根的细胞能从土壤中吸收水分和养料呢?通过组织培养技术,这些细胞为什么又可以回到“原始”状态,可以再生为植株呢?这其中蒀含的奥秘就是植物细胞的全能性。组织培养是一种能够用来... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LBplVbj_NFzfG0Zz | ## 第一章
## 原子结构与性质
## - 原子结构
- 原子结构与元素的性质
“原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的粒子。19 世纪初,英国人道尔顿创立了近代原子学说,假设原子是化学元素的最小粒子,每一种元素有一种原子。20 世纪初,人们终于认识到原子不是最小的粒子,它有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论根据。原子的基本性质,如原子半径、电离能和电负性等都与原子结构密切相关，因而也呈现周期性变化。
扫描隧道显微镜的探测器 (碳纳米管) 上的有机分子 (吡啶) 探针正在检出原子存储的信息。
## 第一节
## 原子结构
图 1-1 玻尔
( N.Bohr,188... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LBtlVbj_NFzfG0Z0 | ## 第 1 课 中国古代政治制度的形成与发展
秦咸阳宫一号宫殿建筑复原图公元前 213 年，秦始皇在咸阳宫举行了一次规模盛大的祝寿酒会。宴会上，有人歌颂秦始皇“以诸侯为郡县,人人自安
乐,无战争之患,传之万世” 的功绩;也有人认为“事不师古而能长久者,非所闻也”,主张恢复殷周制度,分封子弟功臣。秦始皇下令群臣廷议,丞相李斯坚决反对分封,秦始皇采纳了李斯的建议。于是,中央集权政治制度得以确立。
## 先秦时期的政治制度
## 学习聚焦
夏朝建立了世袭制，商朝建立了内外服制,西周实行分封制与宗法制。
## 思考点
商朝实行内外服制，西周推行贵族等级分封制,你认为两者有哪些相同和不同之处?
夏、商、西周是中国古代奴隶制国家政治制度的形成... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LBtlVbj_NFzfG0Z1 | 数学在某方面类似于考古学.
你也许会找到某个东西的一角,
并由此判断它是有趣的. 于是你开始在别处挖掘,又找到了非常相似的另一角，你会想，是否有联系?你继续挖掘，最终发现了地下的结构. 当某些东西最终表明有意义时，你有一种发现的激动.
## 本章导语
我们在初中学过解直角三角形的有关知识:在直角三角形中，除直角外共有5个元素，即3条边和2个锐角，由直角三角形中的已知元素，求出其余未知元素的过程，就是解直角三角形.
不过,因为不是所有的三角形都是直角三角形，所以如果仅仅会解直角三角形,那么解决一般三角形问题可能就会非常麻烦.
例如,如图 1 所示,台风的破坏力非常大. 实际生活中,了解与预测台风影响的时间具有重要的意义.
如图 2 所... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LB1lVbj_NFzfG0Z3 | ## 第5章
抛体运动
到目前为止,我们只研究了物体沿着一条直
线的运动。实际上,自然界中的曲线运动是很常见的。运动员奋力投球,篮球沿着一条优美的弧线进入篮筐;亿万年来地球在接近圆形的轨道上绕太阳时刻不停地公转。抛出的篮球、公转的地球,它们运动的轨迹都是曲线。我们把轨迹是曲线的运动称为曲线运动 (curvilinear motion)
从现在开始，我们把目光转向扡体运动、圆周运动,以及更一般的曲线运动。从中我们可以体会到,研究直线运动时的基本思路和方法,原则上同样可以用来处理由线运动
力学是关于运动的科学,它的任务是以完备而又简单的方式描述自然界中发生的运动。
## 1 曲线运动
-基尔霍夫 ${ }^{1}$
我们知道,物体做直线... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LB1lVbj_NFzfG0Z4 | ## 第一章
## 化学反应的热效应
- 反应热
- 反应热的计算
化学反应的过程,既是物质的转化过程,也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。化学反应既遵守质量守恒定律,也遵守能量守恒定律。化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的,能量变化的多少与参加反应的物质种类和多少密切相关。
数以干万计物质的合成,极大地改善了人类的生活。同样,化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。与研究化学反应中的物质变化一样,研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。
## 第一节
反应热
热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。例如，燃料的燃烧、酸与碱的中和反应等会放出热量,属于放热反应。而有些反应，如工业上煅烧石灰石的反应等会吸收热量... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LB5lVbj_NFzfG0Z5 | ## 第一单元
## 古代文明的产生与发展
农业和畜牧业是人类文明产生的重要前提。农业和畜牧业产生后,人类从食物的采集者变成食物的生产者,社会分工与社会结构日趋复杂,人类逐渐迈向文明时代。最初的文明出现于西亚的两河流域、北非的尼罗河流域、南亚的印度河和恒河流域、中国的黄河和长江流域,以及欧洲巴尔干半岛南部和爱琴海地区。由于历史环境的不同,西亚、埃及、印度、中国和希腊等古代文明呈现出多元发展格局。农耕文明的进一步发展,促使波斯帝国、亚历山大帝国和罗马帝国先后崛起,欧亚大陆的农耕文明区域逐渐连接起来。不同地区的文明，随着历史的发展不断加强交流,并相互影响。汉朝与罗马帝国建立了经济和文化联系。
通过本单元的学习,知道早期人类文明的产生;了... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LB5lVbj_NFzfG0Z6 | # 社会主义从空想到科学、从理论到实践的发展
从根本上讲,我们坚信科学社会主义,是因为这有助于弄清楚我们从哪儿来,我们现在在哪儿,我们将往哪儿去,人类社会发展的总趋势是什么。阶级和国家是怎样产生的？原始社会、奴隶社会、封建社会和资本主义社会是如何形成和发展的?为什么说资本主义必然夷亡、社会主义必然胜利?通过学习本课,探究这些问题,我们将深化对人类社会发展规律的认识,坚定社会主义必胜的信念。
## 原始社会的解体和阶级社会的演进
## 从原始社会到奴隶社会
## 探究与分享
人类有文字记载的历史不过五千余年,我们可以通过考古学、人类学、民族学、古代传说等，了解和说明原始社会长达数百万年之久的历史。我们通过考古学的研究,可以了解远古人类... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LB9lVbj_NFzfG0Z7 | In this unit,you will
1 read about how John Snow defeated“King Cholera".
2 listen to and talk about interesting experiences related to science.
3 write about what makes a great scientist.
4 explore the relationship between science and art. Look and discuss
1 Where do you think this photo was taken?What are the students... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCBlVbj_NFzfG0Z8 | ## 第九章
## 静电场及其应用
牛顿曾经说:“我认为自己不过像在海滩上玩页的男孩,不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳,以此为乐,而我面前,则是一片尚待发现的真理的大海。” 真理的大海中包括电现象、磁现象….
其实，人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩,但电和磁的世界比机械运动的世界更加错综复杂
从这章开始，我们将进入更有趣的电和磁的世界
入科学的行列。
## 1 电荷
## 问题
摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电,而有的物体很难带电呢?
图 9.1-1 雷电
>1881 年第 1 届国际电学大会确定库仑 $(C)$ 为电荷量的国际单位，定义为 $1 \mathrm{~A}$... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCBlVbj_NFzfG0Z9 | ## 第一章
## 物质及其变化
- 物质的分类及转化
- 离子反应
- 氧化还原反应
世界是由物质构成的，目前人类发现和合成的物质已超过1亿种。对于这么多的物质和更为丰富的化学变化,人们是怎样认识和研究的呢?
分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。通过分类,可以将纷繁复杂的物质分成不同的类别,还可以从离子、电子等微观视角揭示化学反应的规律。依据物质类别和元素价态,可以解释和预测物质的性质,设计物质间的转化途径。
## 第一节
物质的分类及转化
图书馆中数不胜数的图书要分类陈列以便于人们查找,快递企业对数以千万计的物品要分类处理以提高工作效率。同样,为了认识和研究的方便,对于数以千万计的物质,人们常根据物质的组成、结构、... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCFlVbj_NFzfG0Z- | # 第一课
我国的生产资料所有制
在日常生活中,我们要消费各种各样的产品,接受各种各样的服务。这些产品和服务是由各行各业的劳动者生产和提供的。劳动者从事生产、提供服务都离不开一定的生产资料所有制。生产资料所有制看似离我们很远,实则与我们密切相关,我们丰富多彩的生活和中国特色社会主义取得的辉煌成就都离不开它。我国的生产资料所有制是什么样的?有什么优势?让我们带着好奇心去探索这些问题。
## | 公有制为主体多种所有制经济共同发展 |
公有制主体地位及其体现
## 探究与分享
小华一天的学习和生活
- 小华在一天的学习和生活中享受了哪些产品和服务?
这些产品和服务分别由哪些所有制经济的劳动者生产和提供?人类要生存和发展,就要满足衣食住行... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCFlVbj_NFzfG0Z_ | ## 科学家访谈
## 生物科技创造美好末来
与杨焕明院士一席谈
杨焕明院士一直从事基因组学的研究,取得了多项有影响力的科研成果。2017年 10 月 29 日,在深圳国家基因库,他在百忙之中接受了我们的采访。
问：您从事基因组学的研究,取得了很多重要成果。在研究过程中,您印象最深刻的一件事是什么?
答: 在人类的自然科学史上,这半个多世纪是生命科学研究进展最快的时期,其中最重要的是 1953 年 DNA 双螺旋结构的发现,而我印象最深刻的则是我国参与的人类基因组计划。那时很多同行都认为这件事在我国是可望而不可即的,但我们做成了,并且做得很好。那个时候,大家都非常辛苦,夜以继日,累了就䟔一会儿,可是我们都觉得很有意义,再苦再累心里也... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCJlVbj_NFzfG0aA | ## 第一章机器人结构与传动机械
和人类具有头脑、四肢和躯干一样,机器人也具有相似的结构。不同的是,机器人的头脑是以中央处理器为核心的控制系统,代替骨架肌肉释放能量的是机械传动装置。随着生产生活中机器人越来越多的使用,人类需要为机器人制定相应的行为规范。
在对机器人三定律、机器人的物理结构和相应的传动机械装置学习的过程中,培养学生的技术意识、工程思维与图样表达能力。
## 第 1 节 机器人三定律
第 2 节 机器人的基本构成
第 3 节 机器人的自由度 第 4 节 机械传动机构
## 第 1 节 机器人三定律
## 学习目标
1. 了解机器人的概念和发展历史
2. 理解机器人三定律的内容和含义
3. 学会分析机器人与人类、环境的关... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCJlVbj_NFzfG0aB | In this unit,you will
1 read about the Aswan Dam project.
2 listen to a news report and talk about culture and history.
3 write a news report about someone who works to protect cultural heritage.
4 learn about world cultural heritage sites.
## Look and discuss
1 What do you know about the place in the photo?
2 What do ... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCNlVbj_NFzfG0aC | ## 第1章 智能家居架构与功能
清晨 5: 30,房间内温度自动调节到人体舒适温度,等待家人的苏醒;6: 00,卧室灯根据外部光线自动开启;6: 30,橱房中的咖啡机与面包机自动开始工作,为用户准备早餐。一家人伴随着柔和的音乐声起床,开始新一天的工作和学习。上述智能场景的实现得益于智能家居的应用。那什么是智能家居呢?智能家居的功能还有哪些呢?
## 第 1 节 智能家居定义
第 2 节 智能家居功能与分类
第3 节 智能家居与传统家居的比较
第4 节 智能家居的控制与实现
## 第 1 节智能家居定义
## 学习目标
1. 理解智能家居的定义。2. 了解智能家居的系统特性。3. 了解智能家居的系统标准。
科幻电影中经常可以看到这样... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCNlVbj_NFzfG0aD | ## 第一节
人口分布
图 1.1 遥感影像如果告诉你,图 1.1 中圆圈所示范围的人口数量比其他地区的人口总数还多,你会感到惊讶吗?图中圆圈所示范围内人口过亿的国家有 7 个，总人口超过 40 亿，占全球人口总数的一半以上。这里居住的人口为什么这么多?地球上的人口分布具有怎样的规律?
## 世界人口的分布
人类诞生以来，经过漫长的繁衍与迁徙，如今已分布在地球上除南极洲以外的所有大陆上。仔细观察世界人口分布图 (图 1.2) 就能发现,世界上的人口分布很不均匀,有的地区人口稠密,有的地区则人口稀少。
从全球来看,近 $90 \%$ 的人口居住在北半球,尤其在北纬 $10^{\circ}$ 一 $50^{\circ}$ 地带最为集中。... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCRlVbj_NFzfG0aE | 第一单元
民事权利与义务
依法治国是党领导人民治理国家的基本方式。全面推进依法治国总目标是建设中国特色社会主义法治体系、建设社会主义法治国家。作为公民，我们应当从生活的各个方面尊法学法守法用法。
在我国以宪法为核心构建的法律体系中，民法与我们每个人生活的关系尤为密切。民法的一个显著特点是,它的许多条文包含“权利” 二字。民事权利表现为各种各样的人身权和财产权，并贯穿人的一生。那么，民法包含哪些民事权利和义务?权利人应当如何运用法律武器来维护自己的权利?义务人没有履行义务可能承担什么法律责任?让我们带着这些问题走进民法的世界。
# 1 第一课
在生活中学民法用民法
民法为我们的一生提供了坚实的法律保障。根据民法,民事主体地位平等,民事... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCRlVbj_NFzfG0aF | 理解一个概念,意味着要理解它的准确定义、直观内容，以及为何需要这个概念、在什么背景下它会发生作用;理解一个技巧,意味着要清楚地理解它的操作方法、使用背景、证明方法和发现动机，并会在不同情况下正确使用它.
伍鸿熙
## 本章导语
发现规律的能力是各行各业的人都需要具备的,因此,很多职业测试中都会有数字推理的考查内容. 例如，以下是“行政职业能力测验” 中的一道题,你能快速地做出来并说明理由吗?
根据
$$
1,2,4,7,(\quad),16
$$
中各数字之间的关系,填出括号中的数.
解答此类题目的关键无疑是要找出其中数字出现的规律. 事实上,很久以前人们就开始了对类似问题的研究.
例如，古希腊的毕达哥拉斯学派将 $1,4,9，16... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCVlVbj_NFzfG0aG | ## 第一单元
## 食物生产与社会生活
人是大自然的产物。人类在产生之初,以采集和渔猎为生。大约 1 万年前,农业出现,人类从食物采集者转变为食物生产者。相对稳定的食物供应促进了人口的增长,也使人类有条件从事各种物质文化创造活动。物质生活的生产方式都是一定的生产力与生产关系的统一。随着生产力的发展，产品有了剩余,私有制、阶级和国家出现，人类进人文明社会。亚洲、非洲、欧洲和美洲的农业各具特色,孕育出各自不同的古代文明。新航路开辟后,不同地区的食物物种交流，丰富了食物的种类，改善了人类生活,也改变了生态环境。近代以来,科学技术的革命促进了农业的现代化,为消除饥俄、保障人类的粮食安全创造了条件。
通过本单元的学习,了解人类从食物采集者转... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCVlVbj_NFzfG0aH | ## 第一章
## 动量守恒定律
台球的碰撞、微观粒子的散射，这些运动似乎有天壤之别。然而,物理学的研究表明,它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。从历史上看,一般说来,这（引入新的概念）永远是走向科学进步的最有力的方法之一。
## 动量
## 问题
用两根长度相同的细线,分别悬挂两个完全相同的钢球 $\mathrm{A}、\mathrm{~B}$,且两球并排放置。拉起 $\mathrm{A}$ 球,然后放开,该球与静止的 B球发生碰撞。可以看到，碰撞后 $\mathrm{A}$ 球停止运动而静止，$\mathrm{B}$ 球开始运动，最终摆到和 ... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCZlVbj_NFzfG0aI | # 探究微观生命世界的奥秘
与施一公院士一席谈
施一公河南郑州人，世界著名的结构生物学家、中国科学院院士、美国科学院外籍院士、美国艺术与科学院外籍院士。主要研究细胞凋亡的分子机制、阿尔茨海默症发病机理以及包括 RNA 剪接体在内的细胞内大分子复合物的结构与功能,在其研究领域引领世界前沿。因细胞啁亡领域的研究成果获得瑞典皇家科学院颁发的爱明诺夫奖。
施一公院士非常关心基础教育。他在紧张繁忙的工作间隙接受了我们的采访。
问: 2002 年,您才 35 岁,就成为美国普林斯顿大学分子生物学系最年轻的终身教授。2008年，您放弃普林斯顿大学的优厚待遇和优越的科研条件，全职回到清华大学工作。您当时为什么选择回国工作呢?
答: 我从小在河南农村... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCZlVbj_NFzfG0aJ | ## 导论
现代媒体艺术学科的发展背景与末来前景是什么?现代媒体艺术作品的创作规则与创作逻辑是什么？
## 情境导入
电影《头号玩家》设想了人类末来生活的蓝图。在2045年，虚拟现实技术已和人们的真实生活完美交融,人们只要戴上VR设备,就可以进入一个与现实形成强烈反差的虚拟世界。在这个世界中，真实可被再造和替换，人类的五感可被完全支配和控制，人类甚至分不清真实和虚拟世界之间的界限。
科学技术的发展日新月异,新的媒介在不断包衰着旧的媒介,使得现代媒体艺术也在不断成为具有新的含义的综合媒介。你认为技术的变革、人类需求的产生与现代媒体艺术的发展这三者间存在着怎样的联系?
本文中的现代媒体艺术,指的是运用数字技术与设备表达观念、思想与情感的... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCZlVbj_NFzfG0aK | In this unit,you will
1 read famous science fiction.
2 hear and talk about robots and artificial intelligence.
3 write a sci-fi short story.
4 explore the relationship between science and science fiction.
## Look and discuss
1 What do you see in the picture?What things does this picture remind you of?
2 Have you read a... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LChlVbj_NFzfG0aL | ## 第一单元妙笔丹育
## 意韵深厚的中国画
中国画历史悠久，是中华民族传统艺术中起源最早的艺术形式之一,在世界美术领域中自成体系,是世界文化艺术宝库中的精华。中国自古以来就有“书画同源”之说,中国的书法与绘画，在起源、工具与材料、笔法与.墨韵以及审美与意境等方面是相同或相通的。中国画重意境的营造,追求“以形写神”“缘物寄情”“妙在似与不似之间”的审美境界进入近现代后,随着时代巨变与中西文化交流的冲击,中国画呈现出一种推陈出新、洋为中用的多元化变化的新局面,流派纷呈,正迈向新的繁盛。本单元我们将走进博大精深的中国画世界，通过探索与实践,共同领略中国画的魅力
## 第1课 书画同源
基本问题
中国自古以来就有“书画同源” 之说,那么... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCllVbj_NFzfG0aN | ## Learn about different painting styles in Western art
1 Before you read,look at the paintings in this section. What do you know about them?Do you know who painted them?
2 Read the passage and make a flow chart to show the changes in Western painting styles.
## A SHORT HISTORY OF WESTERN PAINTING
What is Western art?I... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCplVbj_NFzfG0aO | ## 第一单元
一百年来,中国共产党领导全国人民不断朝着中华民族伟大复兴的目标挺进。在这一光辉历程中,逐渐形成的内涵丰厚的革命文化和社会主义先进文化,成为中华民族不断奋进的精神力量。
本单元所选作品,有的回顾历史,展望末来,抒发中国人民当家作主的自豪之情;有的讲述革命斗争中的具体事件,反映革命者的战斗激情和革命人道主义精神;有的表现社会主义建设时期党员干部的光辉事迹和祖国统一大业不可阻挡的趋势，表达中华民族伟大复兴必将实现的坚定信念;还有的表现党领导全国人民抗击新冠肺炎疫情,取得重大战略成果的伟大斗争，诠释了伟大抗疫精神。
学习本单元,要结合历史背景研读作品,理解作品内涵,感受作品中洋溢的革命豪情和建设热情,获得崇高的体验;把握不同... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCplVbj_NFzfG0aP | ## 第一章结构及其设计
我们平时所接触的很多事物都有结构,并且事物的内部往往存在各种各样的结构,如房屋屋顶的结构、桥梁的结构、大坝的结构等。
在本章中,同学们将通过对框架结构、壳体结构、实心结构等三种典型结构的学习和受力分析,培养技术意识和工程思维;通过对人字梯模型的设计和制作,培养图样表达和物化能力；通过对自然结构和建筑结构的赏析和结构设计一般步骤的了解，培养创新设计的能力。
## 第 1 节 结构的认识
第 2 节 结构的功能
第 3 节 结构的设计
第 4 节 结构的赏析
## 第 1 节 结构的认识
## 学习目标
1. 从力学角度理解结构对技术产品及其功能实现的价值。2. 了解结构的一般分类,并能进行简单结构的受力分析。... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCplVbj_NFzfG0aQ | ## 毕生追求的“禾下乘凉梦”
―与袁隆平院士一席谈
寂寂无闻时就敢于挑战世界权威,名满天下时仍然只专注绿野田园,这一切只因为心中有毕生追求的梦想一一让所有人远离饥饿。袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业,为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。
2017 年 10 月,袁隆平院士欣然接受了我们的采访。
问: 什么是杂交水稻?与普通水稻相比,它有哪些优势?
答: 杂交水稻就是通过将遗传上有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交,获得的具有杂种优势的新品种。
与常规栽培稻相比,杂交水稻的产量会有较大幅度的提高。杂交水稻自 1976 年大面积推广以来,已累计推广 80 亿亩,累计增产稻谷 6000 亿千克以上,被誉为“第二次绿色革命... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCtlVbj_NFzfG0aR | ## 第1课 美术作品的创作
基本问题
美术作品是如何创作出来的?它与社会生活之间的关系是怎样的?
## 情境导入
中国画《愚公移山》是 20 世纪中国画家徐悲鸿的代表作。他用中西结合的形式语言表现了一个中国古代寓言，规模宏大,气势磅礴。19世纪法国画家籍里柯的作品《梅杜萨之筏》则描绘了一场真实的海难,
中外美术史上有很多杰出的作品,它们是人类文化的精华。尽管这些作品的主题和表现形式各不相同,但它们的创作过程却存在着某种程度的相似,并遵循共同的创作规律。了解美术作品的创作过程是鉴赏美术作品的重要基础。
将绝境中的希望表现
得动人心魄,是西方
浪漫主义美术的杰作。
那么，这两件作品是如何创作完成的?又是如何达到这样的艺术高度的?
禺公... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCxlVbj_NFzfG0aS | ## 第一章
## 自然环境与人类社会
人类利用自然环境提供的服务创造了一个满足人类生存和发展需求的家园,维系着高度发达的现代文明。然而,以破坏自然环境为代价的发展是不可持续的。如何处理好人类社会发展与自然环境的关系,是当今人类社会面临的巨大挑战。
在本章，我们重点探讨以下问题:
- 如何理解自然资源是人类社会发展的物质基础?- 自然资源的数量、质量与分布具有什么特征?- 自然资源的特征如何影响人类的生产和生活?
-人类开发利用自然资源带来的环境问题有哪些危害?
## 第一节
自然环境的服务功能
图 1.1 树的价值
2015年 3 月 12 日植树节，人民日报公众号从 64 个方面介绍了一棵树的价值：一棵 50 年树龄的大树，除去... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCxlVbj_NFzfG0aT | 奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转，不仅开启了研究电与磁联系的序幕,还使人们认识了这种神奇的“力”。很快,人们就在实验中发现了通电导线在磁场中会受到力的作用。电流表、扬声器、电动机中都有这种作用力。
现在，这种力还能应用到交通工具上,让电动车行驶在街头;应用到发射台上,射出数倍音
速的炮弹……未来的某一天，可能还会应用到发射塔上,发射航天器 $\cdots \cdots$
在这一章里,就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!电和磁的实验中最明显的现象是,处于彼此距离相当远的物体之间的相互作用。因此,把这些现象化为科学形式的第一步就是,确定物体之间作用力的大小和方向。
## 1) 磁场对通电导线的作用力
在右图中,当导体棒中有电流流过时... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LCxlVbj_NFzfG0aU | ## 第一章技术及其性质
技术是指从人类需求出发,秉持一定的价值理念,运用各种物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等,实现一定使用价值的创造性实践活动。
那么,怎样正确理解技术?为什么要学技术?技术从何而来?有什么用?技术如何发展?技术的价值是如何实现的?技术与人、自然和社会是怎样的关系?
通过本章的学习,能帮你找到这些问题的答案,并且在学习和实践过程中,培养或形成技术意识、工程思维等通用技术学科核心素养。
## 第 1 节 走进技术
## 学习目标
1. 感知生活中技术现象的普遍性和重要性。2. 了解技术的体系结构。3. 知道技术的来源，技术发展的机制和规律。
从刀耕火种的时代开始,技术就与人类的生活息息相关。利用技术制造的产品满... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LC1lVbj_NFzfG0aV | ## 第一章三维打印原理
三维打印,又称3D（Three-Dimensional）打印。随着三维打印技术的发展,许多应用领域都出现了三维打印的产品,小到钥匙扣,大到航天设备上的某个特殊部件,三维打印产品在我们生产生活中的应用日渐增多,三维打印产品的设计与制造也成为一个新兴产业。
通过本章的学习,你将了解三维打印技术的原理、发展历程和应用领域,理解三维打印技术应用的普遍性,了解基于熔融沉积成型工艺的三维打印机的运行过程和所受的技术限制,了解获得三维打印模型数据的途径,知道如何正确、安全地操作三维打印机，逐步提升技术意识。
## 第 1 节 三维打印技术概述
第 2 节 三维打印机的操作
## 第 1 节 三维打印技术概述
## 学习目... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LC1lVbj_NFzfG0aW | ## 第1课 工艺与文化
## 基本问题
工艺与生活有什么关系?
## 情境导入
中国的传统工艺源远流长,种类繁多,技艺精湛,科学技术高超和文化内涵极为丰富。最初,人们为了生活的便利,因地制宜,就地取材,创造了一些手工制品。手工艺是农耕社会自给自足自然经济的产物,是生活需要的反映,同时也真实地反映了当时文化的发展程度和人们的生活方式。实用功能、生产条件和时代风格构成了手工艺的历史。现在,很多传统手工艺都已被认定为非物质文化遗产。我们要怎么理解这些手工艺背后的历史与文化呢?手工艺对我们今天的生活都有哪些影响呢?
中国人通常所说的“工艺”，有两种含义。一是“工艺美术” 的简称,通常指的是在外部形式上经过艺术地处理、带有明显审美因素的日常... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LC1lVbj_NFzfG0aX | ## 第一节
地球的宇宙环境
图 1.1 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时，这样写道:“地球真的太漂亮了,漂亮得无可比拟！……在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央那位最美
的大明星，浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒，她披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带，如同天上的仙女缓缓飞行。” 地球真的会发光吗?如果不是，那么从太空中看到的地球（图1.1） 为什么是明亮的?这与它在宇宙中所处的位置有什么关系?
## 地球在宇宙中的位置
晴朗夜空下，仰望星空，可以看到闪焃的恒星、轮廓模糊的星云，以及相对星空背景有明显位移的行星;有时还可以看到一闪即逝的流星体、拖着长尾的彗星。这些... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LC5lVbj_NFzfG0aY | 第一章
高中体育与健康课程的学习,特别是选项学习的形式,不仅为同学们展示体育才能提供了舞台,还为同学们发展核心素养搭建了平台。认真上好体育课和积极参加体育锻炼将有助于同学们提高体育实践能力，发展运动爱好和专长,促进相互之间的交往与交流,养成健康文明生活方式,形成良好的体育品德。
通过本章学习,你们将进一步认识体育与健康课的作用,了解体育与健康课程的学科核心素养,知道如何根据学校的安排进行选项和学习。
# 学习目标
1. 知道高中学生的身心发展特点。2. 了解上好体育与健康课的意义。3. 知道体育与健康课程的学科核心素养。4. 能够合理地选择运动项目进行选项学习。
## 学习情境
在高一新学期开始的时候,王老师向同学们介绍了高中阶段
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Bk04LC9lVbj_NFzfG0aZ | ## 第一单元
理论对于实践有着巨大的指导意义。一个人理论素养越高,就越能在实践中见微知著,行稳致远。提高理论素养的重要途径之一是努力学习经典理论著作,特别是马克思主义理论著作。
本单元的文章,或阐释社会历史发展的规律,或论述学风改造的问题和正确思想的来源,或阐说真理的检验标准，或探讨个人立身处世的原则,这些都有助于加深我们对社会、历史和人生的认识。尤其是恩格斯、毛泽东的文章,体现了历史唯物主义和辩证唯物主义的世界观和方法论,具有重要的理论价值和实践指导意义。
学习本单元,要通过研读经典理论文章,获得思想启迪,提升思维品质。有些文章的历史背景比较复杂,要参考相关资料增进了解;阅读时要抓住主要概念,把握核心观点,理清论述思路,感受文章... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LC9lVbj_NFzfG0aa | ## 第一章工程设计概述
工程设计是人类运用科学技术知识和实践经验,创造性地构造有效、可行、适用的工程系统,满足人类社会需求的一种有目的的活动。工程实例比比皆是,经常观察工程实例可以提升我们的观察与分析能力,强化我们的技术意识和工程思维。随着工程系统的结构越来越复杂、规模越来越庞大、社会矛盾越来越突出,工程设计常常需要受过专门训练的工程师团队协作才能完成。本章简述了工程设计的内涵、特征和分类，介绍了工程师的专业需求和社会责任。
## 第 1 节 科学、技术与工程
第 2 工节程设计
第 3 节 设计工程师
## 第 1 节 科学、技术与工程
## 学习目标
了解工程的定义、简史与分类。
赵州桥
北盘江大桥
洛阳桥
港珠澳大桥
观察上... | markdown | zh | gaozhong |
Bk04LDBlVbj_NFzfG0ab | ## 第一单元
青春是花样年华。怀着美好的梦想、纯真的感情,带着对自我的认识、对社会的思考和对理想的追求,我们就此迈出人生的重要一步。
本单元的五首诗歌和两篇小说创作于不同的历史时期,都是对青春的吟唱。作者或感时忧国、抒发情怀,或感悟人生、思考末来,让我们体验到各具特色的文学表达,点燃澎湃的青春激情。
学习本单元,可从“青春的价值” 角度思考作品的意蕴,并结合自己的体验,敞开心扉,追寻理想,拥抱末来。要理解诗歌运用意象抒发感情的手法,把握小说叙事和抒情的特点,体会诗歌和小说的独特魅力;学习从语言、形象、情感等不同角度欣赏作品，获得审美体验;尝试写作诗歌。
毛泽东手书《沁园春・长沙》
## 沁园春・长沙
## 毛泽东
独立寒秋，
湘江... | markdown | zh | gaozhong |
Subsets and Splits
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