海洋新科技論文
海洋浩瀚無涯,擁有豐富的資源,為人類提供了無數的功能與利益。小編為大家整理的，希望你們喜歡。
篇一
海洋捕魚時機
摘要 從一個課例發現問題出發，通過構建模擬實驗，進而構建數學模型來說明為什麼海洋捕魚時機最好是K/2。
關鍵詞 捕魚時機模擬實驗數學模型
中圖分類號G633.91 文獻標識碼B
教育之所以成為一種“藝術”，是因為它所面對的是活生生的有個性差異的個體。在課堂教學中，教師會遇到許多出其不意的問題，即使備課備得如何周詳，但對學生提出的問題還是“防不勝防”。如何處理課堂上生成的問題，既體現了一個教師機智，更體現了他的專業素養。
有一次聽一位年輕教師講授高中生物“種群數量的變化”一課，講到數學模型的構建，在講到“建構種群增長模型的方法”時，無論是教學方法、還是課堂氣氛，都非常理想。
在講授完“J”型曲線，“S”型曲線後，話題轉到了環境容納量***也就是K值***，講到了海洋捕撈的問題：近些年來海洋的漁業資源遭到了嚴重的破壞，一些不法之徒，使用法律禁止的漁網和捕撈方式進行捕魚，結果導致魚的數量與十幾年前相比大幅度降低，當地的漁民生計也受到威脅。那麼，能不能捕撈海洋的魚呢?***學生簡單討論***如果需要捕撈，究竟怎樣才能把握好捕撈的“度”呢?
教師要求學生仔細分析“S”型曲線，思考在哪個位點種群的增長速率最快?很快有學生回答是在曲線最“陡”的時候，亦即K/2時。這時老師再提問：那麼應該何時捕魚?在老師如此明確的“明示”下，有的學生說是在K的時候，因為這時候魚的數量最多，肯定可以捕撈到更多的魚;也有的說是在K12的時候，因為此時魚類種群增長速度最快。雙方各執一詞，爭執不下。這時教師總結：在考慮可持續發展的情況下，對海洋魚類資源的合理開發和利用應在其數量約為K12時，因為此時種群的增長速率最大。而當種群數量大於K12時，其增長的速度將開始下降，此外等待捕魚的時間過長，魚類消耗的資源也過多，在時間上、資源上不划算;過度捕撈導致種群數量小於K/2時，種群的增長速度也將減慢，獲取的資源數量將減少，而且還會影響資源的再生。
聽了這位教師的解釋，有的學生“恍然大悟”，但筆者也可以感受到那些堅持在K時捕魚的學生依然存有疑慮。可能該教師認為這個問題很簡單，很好理解，就沒有繼續討論這個問題了，而是繼續講授可持續發展方面的問題，並將“K/2時機”引申到害蟲的防治上。
但一件事件重新引起了對這個問題的思考。那是，在一次高三生物模擬考試集體改捲上，有一道試題也是考有關開發、利用野生資源的時機問題。大部分學生也都填答了“在K/2時”這個答案。這時就有一個年輕的教師問：為什麼不是在3K/4、K的時候呢?這個時候教師就爭論開了，看來真正不明白的不僅是學生，也有我們教師。爭論結果是最終誰也沒有說服誰。有的教師說，反正所有的資料上都是這樣說的，教材上也是這樣講的，“K12"肯定不會錯。看來很多教師還是唯教材至上、唯資料至上。
筆者回去後，在網際網路上搜索了這個問題，網上也是爭論不休，沒有定論。
受到人教版高中生物必修2模擬植物或動物性狀分離的雜交實驗”的啟發，筆者想：為什麼不能設計一個模擬試驗來說明這個問題呢?或者能不能就這個問題也建立一個數學模型?於是設計了下面的模擬實驗來說明這個問題可以啟發學生自己設計，既可以加深對前面模擬實驗的認識，又能開拓學生的思維，實在是一個極好的培優素材。
在3個***也可以是5個、7個，這裡為了簡化問題只設3個***小桶裡面各放入100粒黃豆***相當於K***，表示海洋***湖泊***中的魚。3個人每次從桶中取出若干粒黃豆，表示每年捕魚的數量。捕撈活動有如下規則：
***1***3個桶表示不同的海域***或湖泊***，分別為l號、2號、3號。1號每次取25粒黃豆***相當於K/4***。2號每次取50粒黃豆***相當於K/2***，3號每次取75粒黃豆***相當於3K14***。
***2***每年“捕魚”之後，向桶內補充一定數量的黃豆***表示魚類的繁殖***，桶裡剩多少黃豆，就補充多少***假設每條魚每年繁殖一個後代***，但每次補充後黃豆的總數不能超過100***環境最大容量K***。 ***3***每人各“捕魚”6次，計算每人共“捕魚”的總數和桶內所剩黃豆的數量，兩者之和最大的一方獲勝。 方案設計完成後，再可以要求學生設計表格記錄實驗結果***表l一表3***，然後開始模擬實驗。 做完以上模擬實驗，然後再讓學生討論捕魚的時機選在什麼時候合適這個問題，學生就很容易理解為什麼是K/2了。捕撈量為K/4時，雖然剩餘的魚量能保持在最大值100，但總的捕魚量才150;而捕撈量為3K/4時，僅在前兩年的捕魚量超過在K/2時，但長期下去，總的捕魚量卻並不多，更糟糕的是，6年後所有的魚到捕撈完了，剩餘量為0;只有捕撈量保持在K12時，既獲得了最大的捕撈量，同時剩餘量還是保持和原來一樣。通過這個模擬實驗，學生就很容易理解要保持可持續增長，為什麼要將野生資源的捕撈、採伐量控制在K/2時候。
這裡需要說明的是，以上終究是模擬實驗。現實情況下，從時間效益、經濟效益、成本控制等角度考慮，不可能每次捕魚前都要等總魚量恢復到K值，當海洋的魚量超過K12時，人們就可以捕撈，捕撈的量就是最好使剩餘的量保持在K/2，這時魚類增長最快，數量能最快恢復，人類既可以獲取最大的經濟效益，又能保持海洋魚類的可持續增長。
在完成上面的模擬實驗後，教師可以進一步提問：能不能建構海洋捕撈量的數學模型。在學生剛學習了種群數量增長的數學模型後，通過小組探討，應該是能夠解決這個問題的***表4***。
通過N次捕撈後最後剩餘量為2NK-***2N+1-2***x，可知當X=1/2K時，2NK--***2N+1--2******1/2***K=x，所以，在K/2的時候捕撈，若每條魚在一個捕撈週期內可以繁殖1個後代，那麼最終海洋魚類的數量可以保持在環境容量K***當然，真實情況比這複雜得多***。
教師如果在課堂上讓學生經過上面的思考和討論，相信都能理解捕撈的“K/2時機”問題。所以，教師要善於思考，挖掘教材提出問題，這樣不僅能鍛鍊學生的思維，同時也是一個極好的“培優”途徑。也能很好地落實新課程標準提出的培養學生的探究能力、提高公民的科學素養這一基本理念。
篇二
探究海洋科技發展在現代海洋經濟發展中的作用
摘要：海洋經濟是我國國民經濟的重要一部分，近些年來發展迅猛。究其原因，有賴於我國海洋科技的發展。海洋經濟作為一種特殊的經濟型別，開發過程中涉及到的各項複雜技術，也決定了海洋經濟的發展離不開海洋科技的發展，本文就海洋科技發展在現代海洋經濟發展中的作用做一番探究。
關鍵詞：海洋經濟 海洋科技 海洋開發
一、海洋經濟概述
***一***發展迅猛，競相開發
從上世紀90年代開始，海洋經濟取得了迅猛的發展，根據市場調查顯示：2000年，全球海洋市場產值為5340億美元，而到了2010年，全球的海洋市場產值達到了15 000億美元。海洋經濟的巨大潛力，使得一些臨海國家開始重視自己的海洋資源。為了大規模、全面地開發利用海洋資源，許多國家制定了海洋經濟的發展戰略，組織專家對其海域進行資源勘測，制定開發方案。可見，發展海洋產業已成為世界各國競爭的焦點。
***二***知識經濟
海洋開發是指人類通過採用各種手段對海洋所蘊藏的生物資源、礦物資源以及其他資源進行的開發和利用。因為海洋環境不同於陸地環境，有著自身的特殊性，導致開發海洋的技術及所使用的工程材料與陸地也大不相同。因此，要大規模地開發利用海洋，必須先發展海洋科學，掌握海洋資源的特點。一些發達國家的成功例項已經證明了這一點，從海洋資源勘探到資源的開採、再到海洋資源的加工生產都離不開知識系統和高新技術的支援。
***三***開發與環保統一
伴隨世界海洋經濟的迅猛增長，海上的各項工業生產活動也多了起來，尤其是海上的石油鑽井平臺。海洋開發在給人類帶來巨大能源和財富的同時，也給海洋環境造成了極大的破壞，深海底資源開發造成的洋底塌陷、海洋運輸石油管道產生的漏油以及運油船舶對海域的汙染等。針對海洋環境的汙染問題，世界上主要的海洋國家均制定了有關法規，並運用科學的方法和手段來調整海洋開發和環境生態之間的關係，以求達到開發與環保的統一，實現海洋資源的可持續開發。
***四***海洋經濟轉型
高科技的應用使海洋傳統產業不斷得到改造，捕撈業從近海捕撈走向遠洋捕撈、海水養殖、水產品精加工的現代海洋漁業;計算機技術、新材料、新能源等在船舶設計和生產中的廣泛應用，使現代船舶製造的自動化、現代化程度得到很大提高。由於一系列的海洋科學研究和技術的開發，利用先進技術改善傳統產業，逐步形成了在新高技術武裝下的現代海洋經濟產業體系。
二、海洋經濟形態
伴隨現代科技的進步，我國的海洋經濟迅猛發展，時至今日，出現了很多型別的海洋經濟企業，大體上有四種主要的海洋經濟形態。
***一***海洋漁業
海洋漁業是最早的海洋經濟形態，就是通過一些漁具在海洋中進行海洋生物的捕撈，不過，其產品已不只限於魚類，還包括蟹類、蝦類、海星、海膽等其他海洋生物。近代海洋漁業發展迅速，在傳統海洋捕撈的基礎上，又出現了海洋漁業加工、海洋養殖等海洋經濟形態。
***二***海洋礦物
海洋蘊藏著豐富的礦物資源，海洋經濟的一個重要形態就是海洋礦物開發。目前主要是通過在海洋上搭建鑽井平臺，對洋底蘊藏的石油、天然氣進行開採。也有對海底錳等黑色金屬進行開採的，由於要深入海底開採，耗費成本太高，目前僅處於實驗研究階段。
***三***海洋藥業
在海洋中有很多海洋生物體內含有特殊的藥用成分，具有抗腫瘤、抗菌、降壓和抗凝血等藥用價值，對海洋生物加以捕撈，並從中提取藥物成分製成藥物產品，由此海洋製藥業便發展起來。目前海洋藥業已進入產品開發階段，並已經有多種海洋藥物獲國家批准上市，像河豚毒素、多烯康、角鯊烯、鹽酸甘露醇等。還有多個海洋藥物進入臨床研究，很快就可以上市。
***四***海水利用
海洋中存貯著豐富的水源，蘊藏著強大的能源。海水利用就是通過現代的科技將海水蘊藏的能源加以利用，像利用海水的漲潮落潮運動開發出的海水潮汐發電。通過海水淡化技術將海水轉換成淡水，解決部分省市的缺水問題。還有利用富含鹽分的海水來製取食鹽，都是對海水加以利用。
三、海洋科技發展對我國海洋經濟的影響
海洋科技的發展對我國海洋經濟有著重要作用，通過對四種海洋經濟形態的分析，我們可以知曉海洋科技發展隨海洋經濟發展的作用。
***一***海洋科技是海洋經濟發展的基礎
不管是海洋漁業的發展，還是海洋礦物的開採，以及海洋藥業和海水利用都是依靠海洋科技為基礎的。沒有海洋科技進步製造出來的捕撈裝置、採礦裝置、製藥裝置以及海水淡化、潮汐發電等儀器裝置，就沒有這些經濟形態的產生，完善的生產裝置是這些經濟形態產生、發展、輝煌的基礎，而海洋科技的進步是這些裝置得以研製出來的基礎，可見海洋科技是海洋經濟發展的基礎。
***二***海洋經濟的發展是海洋科技發展的前景
反過來由於海洋經濟發展採用的生產裝置簡陋，功能不全，也為海洋科技的研發提出了要求，為了解決海洋經濟發展中出現的問題，積極開展新技術的研發，新技術的實驗，又促進了海洋科技的進步。
可見，海洋科技的發展與海洋經濟的發展相互作用，最初是海洋科技的進步帶動海洋經濟大力發展，而後大力發展的海洋經濟又促進了海洋科技的進一步研發，兩者相互作用，相互發展。
海洋經濟的發展離不開海洋科技的進步，海洋科技是海洋經濟發展的前提，但海洋科技不是海洋經濟發展的決定條件。發展海洋經濟還需要我國政府的大力支援，社會的大力援助。先進的海洋科技發展加上國家政府和社會的大力支援與援助，促進我國海洋經濟的發展將指日可待，而海洋經濟的發展又會帶動海洋科技的研發投入，必將換來科技與經濟的雙贏。
參考文獻：
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