论文导读:：碳循环中的“碳”是指碳元素。即从STS的观点看。碳循环指的是含碳物质间的循环。
关键词：碳循环，STS，物质及转化，含碳物质，二氧化碳
不久前，H老师开设了一堂题为《自然界中氧和碳的循环》的公开课，课上得很成功，例行的课后评价也不错。就在教研组会议即将结束时，A老师提出：是否可在“小结”时强调一下，碳循环中的“碳”是指碳元素。一石激起千层浪，这时组内的老师明显地分成两部分而激烈争论起来，K老师等五人明显地反对此结论，而Y老师等五人明显支持这个结论。争论的双方引经据典，争论得不可开交。碳循环中的“碳”到底指什么呢？笔者从以下几个角度认定：参加碳循环的是含碳物质，碳循环中的“碳”是指CO2。
1、从科学、技术、社会的关系（STS）的观点看，科学知识源于人类需要而产生，是人们艰苦探究的结果。人类社会的生存与发展离不开吃饭与穿衣，而粮食、棉布等离不开光合作用，光合作用离不开CO2。倘若大气中没有CO2，人类就将无法生存，更谈不上发展。当然，大气中CO2的含量也不是越多越好。大气中CO2含量太高，会使地表不易散热，引发温室效应与气候异常STS，影响人们的生活和生产，甚至直接影响人类生存。因此，研究碳循环的目的之一就是研究CO2的含量与变化原因及应对办法。尽管其它物质（如CO、C）中也含有碳元素，但它们不能直接转化成有机物。即从STS的观点看，对人类生存最密切相关的是CO2这种物质。
2、本课的教学目的决定了碳循环是含碳物质间的循环。八年级下册第二章“空气与生命”是从空气与生命的关系引入的，也是从空气和生命的角度整合教学内容（包括光合作用，呼吸作用与碳循环的关系）的。因此，这一节的教学目标确定为“了解自然界中的氧循环和碳循环，从而认识自然界中的物质是循环与转化”的。由此可见，从本节课的教学目的来看，碳循环指的是含碳物质间的循环，而不是组成物质的碳元素的循环。
3、从实现“低碳化”的方法看，碳循环是含碳物质间的循环。
人类以碳水化合物为食，人类身体本身也含有碳元素，它们不存在“低碳化”的问题。所谓“低碳化”并不是指降低某物体中碳元素的含量而是指降低大气中过高的CO2含量。解决大气中CO2含量过高的主要办法是：（1）植树造林。（2）减少含碳矿石燃料燃烧。方法（1）的原理是利用光合作用吸收CO2，从而降低空气中CO2的含量论文格式范文。按质量守恒定律，在CO2转换成有机物的过程中，碳元素的种类及质量 不发生任何变化，不存在碳元素循环问题。方法（2）的原理是通过减少含碳物质的燃烧,降低 大气中的CO2含量。因为在燃烧过程中，单质碳或化合态的碳会变成CO2。可见，在这些变化中改变的是含碳物质，而不是碳元素。因此，从实现“低碳化”的主要方法来看，碳循环是指含碳物质（主要是CO2）的循环而非碳元素的循环。
4、碳循环本身决定的是含碳物质间的循环。
循环是一种周而复始的运动。它是指从起点出发，经过一系列复杂的变化，又重新回原来的原点的过程。碳循环是指以CO2为原料，经过一系列的变化再变成CO2的一种过程。实现碳循环三条主要途径是：
 可见，在碳循环的三条主要途径中，无论发生什么变化，碳元素始终不变；而从起点经变化再回到原点的是含碳物质CO2。因此，碳循环本身告诉我们：参加碳循环的主要是含碳物质CO2，碳元素是恒定而不是循环。
综上所述，碳循环是含碳物质间的循环。从碳循环的途径看，只有CO2 才能参与碳循环，其它含碳物质几乎不能参与碳循环。因此， 碳循环中的“碳”不是指碳元素而是指含碳物质CO2。教研组内面红耳赤的争论也就划上了句号。归纳起来，碳循环就是含碳物质CO2在一定条件下发生的物质间的转换。正是这种物质间的转换和变化，实现了能量的固定、转化及利用，实现物质间的动态平衡。也正是这种物质间的转换和变化，使得我们知道了节约水电的意义不仅仅是省下几个铜板，而是“节能减排”与“低碳生活”的具体要求。碳循环是物质的运动形式之一STS，是对“运动是物质的性质之一”的哲学观点的一种诠释。
反思A老师等人的错误原因是既与教材编排有关，也与他们太过相信书本有关。《科学》（八下）确实没有明确的碳循环的概念，更没有指出碳循环中的“碳”是指什么。教材作出这样的编排可能是“留白”艺术的体现，诱导教师在思考与探究过程中理解概念的本质，而不是照本宣科。虽然《科学》教学参考书（八下）第55页第二段有：“碳元素的循环虽然简单，但很重要。”这句话，虽然《科学》教科书第六册第51页提到“组成生物体的一些基本化学元素，如碳------等，在生物与无机环境之间可以地出现和循环”。但我们更相信事实与逻辑思考。
现代科技已测定：大气中CO2的含量约占0.03%。如果没有补充，CO2将在25~30年的时间内被植物消耗殆尽。然而空气中的CO2始终没有明显的减少，这就是碳循环的作用。随着工业和交通运输业的发展，人们对含碳能源物质的需求日益增多，大量燃烧含碳矿物燃料的结果是使大气中CO2的含量明显升高。利用碳循环降低CO2含量是人们最好的选择。于是，植树造林、利用太阳能及开发新能源、节约衣物等行动就成为“低碳生活”的必然选择。
在生物圈中，碳循环与氧循环有着密切的联系。空气中的氧可以渗透到生物圈是各个角落，动植物的呼吸作用、地壳表面物质腐败氧化等过程不断消耗大气中的氧。但与此同时，绿色植物的光合作用却大量吸收着大气中的二氧化碳，并将生成的氧气释放到大气中。如此生生不息，构成了生物圈的氧循环，并保持了大气中氧含量的恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡，人类才得以生存。
含碳物质CO2是循环的，其它物质也有许多是循环的。《科学》八上教材中提到：水是循环的。水循环的形式有：海——陆循环、陆——陆循环及海——海循环等三种基本类型。由于水循环的存在，江河中、海洋中的水每隔一定周期就“焕然一新”。另外，大气也是循环的，大气环流就是大气循环的最好证明。正因为大气环流的存在，身处北纬30°的我们就感到夏天特别热而湿润、冬天特别冷而干燥。正因为生物圈的许多物质是循环的，地球上的人类就应联合起来，抵制破坏环境的行为。否则地球上将找不出一方净土，人类也将无法生存。
唯物主义者认为：世界是由物质组成的，物质是真实存在的，由物质组成的生命也是循环的。植物春天发芽、秋冬萧杀，经历着生与死的循环。人类与其它动物一样，历经出生、生长和发育、生殖、衰老和死亡，经历着生与死的循环论文格式范文。所不同的是，生物体的循环总是伴随着生命现象，它比非生物体的物质循环更复杂。生物体的循环总能使下一代更适应环境，是螺旋式上升的循环。社会是由人类构成的，人类社会也有许多现象是循环的。据说，当节俭的钱钟书（北大学者）穿着几十年前的服饰在路上迎客时，回头率超过60%。作为社会的一部分的教育STS，其课程设置也颇有循环的味道。中国古代孔夫子的“礼”、“乐”、“射”、“御”“书”、“数”等六艺教育是大综合。一百多年前，科学的进步将综合理科分为理、化、生等分科教育。哪曾想社会的发展，又将分科的理、化、生教学合并为现在的综合理科（科学）教育。合—分—合，走的也不是一条循环之路吗？其实，社会形态也是循环的。社会已经过了生产力极低的原始社会，又历经了奴隶社会、封建社会、资本主义社会，最终又将走向生产力极高的共产主义社会。当然，这种循环不是简单的回归，而是螺旋式上升到更高层次。
学生的学习也颇有循环的味道。通过课堂教学，学生可掌握乃至生成一些知识。但遗忘规律告诉我们，一周左右的时间就会使许多学生掌握 的知识趋于零。经过及时的“温故”，既 能使学生重新掌握这些知识，又能使学生“知新”。这就提醒我们教育工作者，在课堂教学中有适量的“循环”，才能使学生避免遗忘。只有不断的“循环”，才能使学生不断的纠错中学得更深刻、更有效。当然，教学中的“循环”应避免“炒冷饭”，否则很难“知新”。
关于《自然界中氧和碳的循环》这节公开课的讨论已经结束，对于碳循环中“碳”是什么的争论也已尘埃落定。碳循环证明了含碳物质是运动的，碳循环中的“碳”是指CO2而非碳元素。水循环等证明了还有许多物质是运动的，生命 的循环证明生命也是运动的。学习过程的循环，证明了人的认识是螺旋式上升的。总之，物质与认识在运动和变化过程中都会出现循环，循环的不仅仅是物质。
俞百炎
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