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关键词:卡尔曼滤波器;粒子滤波;目标运动分析;线性跟踪系统
中图分类号: TP39
文献标志码:A
Novel particle filtering algorithm with application to bearingonly tracking
WANG Fasheng1, ZHANG Yingbo2
1. Department of Computer Science and Technology, Dalian Neusoft Institute of Information, Dalian Liaoning 116023, China;
2. City Institute, Dalian University of Technology, Dalian Liaoning 116600, China
)
Abstract: The conventional bootstrap filter suffers a main drawback of not incorporating the latest observations. Therefore, this paper proposed a Kalman Particle Filter (KPF) algorithm, and applied this new algorithm to bearingonly target tracking. An improved scheme was presented to handle this problem and yield a Kalman particle filter. The underlying idea of the new algorithm is that each particle is updated using Kalman filter incorporating the coming observations. A bearingonly tracking model was experimented and compared with bootstrap filter and KPF. The experimental results verify its superiority.
Key words: Kalman filter; particle filtering;target motion analysis; linear tracking system
0 引言
纯方位目标跟踪(BearingOnly Tracking, BOT)在许多领域尤其是军事领域中(航空、航海、水下)具有非常广泛的应用[1]。其基本问题是根据受到噪声污染的传感器方位数据来估计目标的轨迹(即位置和速度)。BOT跟踪是一类典型的目标运动分析问题,可以使用非线性状态空间模型来描述,由于它具有可观测性较弱的特点, 通常是一个非线性估计问题[2]。大多数研究者专注于跟踪机动目标,但由于该问题内在的非线性和可观测性,很难为其构造一个有限维的最优贝叶斯滤波器。卡尔曼滤波器(Kalman Filter, KF)[3]已经成功的应用于目标跟踪问题中。在许多设有雷达处理器的跟踪系统中,卡尔曼滤波器作为一种自适应跟踪器来跟踪目标的位置和速度取得了很好的效果。然而,当运动中的目标发生机动(如转向、蛇形运动、增降速等)时,卡尔曼滤波器就无法准确地跟踪目标。卡尔曼滤波器仅适用于线性跟踪系统,即运动目标的状态方程是线性的跟踪问题。
近几年,一种新的解决方法――粒子滤波算法(Particle Filter,PF)得到广泛的应用,粒子滤波算法被成功地应用于信号处理、通信、目标跟踪、计算机视觉等领域中[4-5]。由于PF是一种递归贝叶斯估计方法并采用了序贯蒙特卡罗采样方法,在解决各种非线性、非高斯序贯估计问题方面具有非常好的性能,这其中包括目标跟踪问题[4,6]。粒子滤波算法的基本思想是一组具有权值的样本集合来近似表示动态系统的后验概率密度函数。最普通的情形是,在序贯信号处理问题中,使用粒子滤波算法来递归更新被跟踪系统的后验概率密度,这通常是通过传播样本粒子并更新粒子权值来实现的。
基本粒子滤波算法(也称自举滤波器,bootstrap filter)由Gordon等人[7]提出,并被成功用于解决纯方位目标跟踪问题[7-8]。但是,该算法最大的缺点是没有融合最新的观测值,忽略了观测信息对于目标跟踪的更新作用,最终导致滤波发散。为解决该问题,本文提出一种基于卡尔曼滤波器的新型粒子滤波算法,即卡尔曼粒子滤波算法(Kalman Particle Filter,KPF)。KPF算法基本过程为:在k时刻,计算得到该时刻系统状态的一步预测值之后,使用卡尔曼滤波器更新该时刻的每一个粒子,计算权值并进行重采样,然后输出该时刻的样本集合,得到该时刻系统均值估计ИkШ托方差的估计ИP^k,б源斯菇建议分布并生成重要采样密度函数,为下一个时刻抽取粒子。在更新粒子的过程中,融合该时刻的观测值信息,这样就避免了遗失观测值中的重要信息,提高了粒子滤波算法的估计性能。在实验中,针对BOT机动目标跟踪问题,使用KPF算法,与PF和KF算法对比分析,结果表明KPF算法跟踪结果最好。
1 粒子滤波算法
考虑以下通用的非线性状态空间模型:
xk=f(xk-1,vk-1)(1)
yk=h(xk,nk)(2)
其中:ykП硎竟鄄庵;xkП硎鞠低匙刺;vkШ酮nkХ直鸨硎鞠低彻程噪声和观测噪声,下标kП硎静裳时刻;fШ酮hП硎鞠低车淖刺转移函数和观测模型函数。式(1)描述状态转移概率p(xk|xk-1),Ч鄄夥匠(2)描述了与观测噪声模型有关的概率p(yk|xk)。
简单地说,粒子滤波器用一组独立的称为粒子的随机变量来表示后验概率p(xk|y1:k),д庑┒懒⒌牧W又苯哟幼刺空间中采样得到。假设由NЦ鲅本粒子所构成的粒子集合为{xik,ωik}Ni=1。ωik为相对应粒子xikУ墓橐换权值。使用该粒子集近似后验概率密度为:
p(xk|y1:k)=∑Ni=1ωikδ(xk-xik)(3)
但是,通常很难直接从后验概率分布中抽取样本粒子,一个好的解决办法是从一个已知的容易抽取样本粒子的分布q(•)е欣闯槿×W,这个分布称为建议分布。文献[9]证明,权值ЕikЭ梢酝ü式(4)递归计算:
Еik=ωik-1p(yk|xik)p(xik|xik-1)q(xik|xik-1,yk)(4)
其中:p(yk|xik)为似然函数;q(xik|xik-1,yk)为建议分布。当N趋于无穷大时,式(3)可近似真实的后验概率密度p(xk|y1:k)。Щ本粒子滤波算法,即自举滤波器采用先验传播密度作为建议分布[4,7],即:q(xik|xik-1,yk)=p(xik|xik-1),б虼,权值更新式(4)就可简化为:
Еik=ωik-1p(yk|xik)(5)
很显然该式忽略了最新观测值ykУ挠跋臁TBOT跟踪中,观测值一般包含了运动目标的位置及速度信息,忽略这些信息对跟踪系统的跟踪效果会产生消极的影响,不利于精确跟踪目标。
算法1 基本粒子滤波算法。
步骤1 初始化:k=0时刻,从初始的先验分布p(x0)抽取N个初始粒子xi0,i=1,…,N。
步骤2 当 k=1,2,…且小于指定的迭代次数时:
1)根据重要密度函数,抽取粒子xik~p(xik|xik-1),为分配权值,i=1,…,N;オ
2)权值归一化,Еik=ωik/∑Nj=1ωjk;オ
3)再采样,去除权值较小的粒子,同时复制大权值的粒子,得到N个随机粒子x(i)0:k, 为每个粒子分配大小相同的权值,Еik=1/N;オ
步骤3 k=k+1,Х祷夭街2。
需要强调的是,算法1与在许多文献中涉及粒子滤波算法的表达方式不同,但就其基本思想而言是相同的,而本文所涉及的算法也同样适用于其他文献所涉及的情形。详细的粒子滤波算法公式推导过程可以参考文献[4,10,11]。
┑1期
王法胜等:新型粒子滤波算法及其在纯方位目标跟踪中的应用
┆扑慊应用 ┑30卷
2 卡尔曼粒子滤波算法
为了融合最新的观测值信息,在某一时刻k,Ф杂诿恳桓鲈讵k-1时刻获得的粒子xik-1,使用卡尔曼滤波方程更新,来产生近似的高斯建议分布N(ik,P^ik),ikШ酮ИP^ikХ直鸨硎靖咚狗植嫉木值和协方差估计,在更新过程中融合了最新的观测值。然后从该建议分布中抽取k时刻的样本粒子xik。Ъ偕柙讵k-1时刻得到粒子集合{xik-1,ωik-1,Pik-1},i=1,…,N。г讵k时刻,首先根据状态转移模型(1)得到状态的一步预测值ik|k-1:
ik|k-1=f(xik-1,vk-1)(6)
然后根据卡尔曼滤波方程计算协方差的一步预测值Pik|k-1:
Pik|k-1=FikPik-1FT,ik+GikQik-1GT,ik(7)
F和G为系统模型的雅可比矩阵,Q为系统噪声协方差(假设为0均值高斯噪声)。计算出协方差的一步预测值之后,计算卡尔曼增益:オ
Kk=Pik|k-1HT,ik[UikRkUT,ik+HikPik|k-1HT,ik]-1(8)
其中:H和U为测量模型的雅可比矩阵;R为测量噪声协方差(假设为0均值高斯噪声)。У玫姜k时刻的观测值ykе后,根据前面计算所得的卡尔曼增益,计算出该时刻系统状态的均值估计ikШ托方差估计ИP^ik。
ik=ik|k-1+Kk(yk-h(ik|k-1))(9)
ИP^ik=Pik|k-1-KkHikPik|k-1(10)
这样,以ik为均值,以ИP^ik协方差,构建近似高斯分布的建议分布N(ik,P^ik),然后从该建议分布中抽取粒子xik~q(xik|xi0:k-1,y1:k)=N(ik,P^ik)。オ
算法2 卡尔曼粒子滤波算法。
步骤1 初始化:k=0时刻,从初始的先验分布p(x0)С槿―NЦ龀跏剂W营{xi0,ωi0,Pi0},i=1,…,N。
步骤2 当k=1,2,…且小于指定的迭代次数:
1)FOR i=1,…,N
计算均值和协方差的一步预测值,式(6)和(7);
根据最新的观测值信息,计算卡尔曼增益,式(8);
根据最新的观测值计算更新的均值和协方差估计,式(9)和(10);
抽取样本粒子xik~q(xik|xi0:k-1,y1:k)=N(ik,P^ik),У玫叫碌难本集合{xi0:k,ωi0:k,Pi0:k}。
END FOR
2)计算粒子权值:
Еik∝p(yk|xik)p(xik|xik-1)q(xik|xi0:k-1,y1:k); i=1,…,N
3)归一化权值,使所有权值之和为1:
Еik=ωik/∑Nj=1ωjk; i=1,…,N
4)再采样过程:去除权值较小的粒子,同时复制大权值的粒子,得到NЦ鏊婊粒子x(i)0:k,为每个粒子分配大小相同的权值,Еik=1/N。
步骤3 k=k+1,Х祷夭街2。
3 实验结果分析
Ъ偕枘勘暝xy平面坐标系中按照以下标准的二阶模型运动:オ
Xk+1=AXk+Cvk(11)
其中:Xk=(x,,y,)Tk表示目标k时刻的状态向量,x和y表示运动目标在坐标系中的坐标位置分量,vk={vx,vy}Tk为系统过程噪声,ИШ酮П硎驹硕目标在x、y方向的速度分量。オ
A=1100010000110001
C=0.5100
000.51
假设系统噪声为0均值高斯噪声,协方差为:Q=qI2,I2为2×2的单位矩阵。实验中,假设观测者位置固定在坐标原点处,观测值为带有噪声的目标方位角,通过式(12)得到:
zk=tan-1(yk/xk)+vk(12)
假设观测噪声为0均值高斯白噪声,方差为r。г诔跏际笨酞k=0,状态向量假设服从高斯分布,均值为И0,协方差为:
M=σ210000σ220000σ230000σ24
假设目标运动时间为T=24个观测采样时刻,粒子数目为N=4B000,q=0.0012,r=0.0052,目标初始状态为x1=(-0.05,0.001,1.7,-0.055)T,С跏枷妊榉植嫉牟问设置为:И0=(0.0,0.0,1.4,-0.05)T,σ1=0.5,σ2=0.005,│要3=0.3,σ4=0.01。图1给出了目标在二维坐标系中的真实运动轨迹。
图片
图1 目标真实运动轨迹
分区
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图2 跟踪结果与目标实际轨迹对比曲线
图2给出了三种算法跟踪结果与目标实际运动轨迹曲线的对比,在初始时刻三种算法对目标的位置估计存在着较大的偏差,但随着时间的推移,算法在跟踪性能上的表现有所差异,卡尔曼粒子滤波算法(KPF)根据观测值信息对目标进行跟踪,结果与目标运动轨迹结果最为接近。
图3给出了算法对目标x坐标及x方向速度的估计结果对比曲线,即系统状态向量中的x和。
图片
图3 目标x方向坐标及速度跟踪结果对比
在实验中进行50次独立运行,每次独立实验中统计各算法在对目标位置估计的均方根误差,最后计算均方根误差的均值和方差,结果如表1所示。
通过表1可以明显看出KPF算法对目标位置分量x和y估计的均方误差均值分别约为0.022和0.424,PF分别为0.025和0.46,而KF的结果分别为0.04和0.83,非常明显地体现了KPF算法的跟踪精度要优于PF和KF。对比跟踪结果的均方误差的方差,可以得到同样的结果。
表格(有表名)
表1 各算法均方根误差的均值及方差对比
算法估计项均方误差均值方差
KF
x坐标0.040B3140.000B861B83
y坐标0.828B1000.224B710B00
PF
x坐标0.025B3560.000B365B59
y坐标0.460B6700.046B141B00
KPF
x坐标0.022B4650.000B242B75
y坐标0.424B2300.047B991B00
4 结语
本文提出一种新型的粒子滤波算法――KPF算法。该算法弥补了基本粒子滤波算法没有融合观测值信息的缺点,将每一个粒子在是用卡尔曼滤波进行更新,融入新的观测值信息,从而提高了粒子滤波算法的估计性能,在BOT跟踪中表现出优于基本粒子滤波算法的性能。实验中针对BOT跟踪问题,将KPF算法与KF、PF算法对比,结果表明KPF算法性能明显优于其他两种算法。KPF算法针对每一个粒子使用卡尔曼滤波器进行更新,无疑增加了计算时间,因此,该算法的时间耗费比较重,在今后的工作中将着重解决KPF算法的时间耗费问题。
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关键词:科学教育、白板 创新
【中图分类号】 G62 【文献标识码】 A 【 文章编号】
幼儿园科学教育是指幼儿在教师的指导下,通过自身的活动,对周围物质世界进行感知、观察、操作来发现问题,寻求答案的探索过程。在这一过程中,幼儿获得了广泛的科学经验、科学方法,发展了智力,培养了好奇心,感受到通过自己的努力获得成功后的喜悦,从而产生对大自然的热爱和对探索科学知识的兴趣。
交互式电子白板是以计算机技术为基础,集软硬件系统、资源系统的平台,整合了电子、感应、网络技术等,将传统的黑板和现代多,媒体技术有效地结合在一起,可直接在白板上进行电脑操作。走进课堂教学中,只需电脑、投影机、交互式电子白板和相应软件,将传统的黑板、投影仪、电脑整合,即可构成完整的白板教学平台。幼儿园根据幼儿身心发展水平和学习特点,有针对性的利用白板来教学,尤其是突破了传统的科学教学中的难点,提高了教学效果,并激发起幼儿更浓厚的学习兴趣,促进幼儿智力的开发,更有利于培养幼儿的创新思维。运用白板教学平台进行科学教育,解放了教师、帮助了幼儿,所以我称之为绿色科教。
1抽象知识,直观展现
幼儿科学教学中,让幼儿了解一些科学原理、学习科学方法、接受一些新的科学知识,应当说是有不少困难的,尤其是一些深奥的道理难以向幼儿解释清楚,一些科学术语让老师一下子无法表达清楚,有一些问题对于幼儿而言,需要借助一定的教学策略。白板教学为幼儿掌握科学知识提供了一条捷径。白板课件的好处就在于它能运用动画的技术,来分层体现教学的内容,将繁琐复杂的知识进行简化,让幼儿透过难解复杂的现象掌握其中科学道理,使抽象、深奥的科学知识具体化、形象化、趣味化,从而激发幼儿对学科学的兴趣,使他们主动观察、探索、思考,在探索中了解事物发展的规律和变化。
白板教学内容可视、易感知、易体会,并能扩大教学信息量,拓宽幼儿知识面,有利于幼儿感知、理解新知识,在探索中了解事物发展的规律和变化。通过具体课件资料形象地展现在幼儿面前,使原本枯燥的内容变得直观易懂。轻松、活泼、流畅、自由的情境能大大地激发幼儿的学习兴趣。白板作为教学过程中帮助幼儿积极学习、主动构建知识的认知工具,可以给幼儿一个享受快乐学习的机会,更能激发幼儿的学习兴趣。
教师在制作白板课件时要做到画面清晰,操作简单,更重要的是要构思新颖,充分体现科学内容的精髓,关键是能为突出重点、突破教学难点。例如在科学活动“奇妙的雨”中,这个内容比较复杂抽象枯燥,以前教时单靠图片和老师的言语解释幼儿很难理解接受,似懂非懂,反而容易失去学习的兴趣。那如何让幼儿来了解这个现象,并且透过发现水、水蒸气、云团之间的关系?这时候我们就通过找找资料制作白板课件,这就起到了化难为易,化繁为简的作用,教师用动画模拟了水、水蒸气、云团之间的变化,再播放多媒体动画,通过动画使幼儿知道海、江、河、湖中的水经过日照蒸发到空气中,形成云团,云团越聚越大,最终形成了雨。从而使得这一复杂的自然现象,简单逼真的出现在幼儿的眼前。可见,白板的魅力在于幼儿在动画的世界里,感受着科学的道理,学习科学不再是枯燥乏味,却变得生动有趣,幼儿对雨的形成过程就由复杂变得简单。
2实景教学,身临其境
白板课件因为能将视频、音频集成,所以能够将实况进行编辑,解决了传统教学中用仿真图片所不能解决的问题,从而让幼儿达到身临其境的学习效果。比如科学活动“种子的旅行”,事先可以将幼儿自己采集种子的场面拍摄下来,再将种子传播的视频剪辑下来,这样幼儿通过观看自己采集种子的过程获得满足感,再通过观看不同种子旅行传播的真实的场景视频,让幼儿感知种子旅行的奇妙过程和不同的旅行方式。这样的教学手段,比单一的仿真图片无论是在视觉冲击上,还是在整体感受上都有不可替代的效果。
电子白板整合课堂教学活动在幼儿多元智能中的发展,能以其良好的交互性为师幼提供生动活泼、灵活多样、丰富多彩的人机交流的教学环境,引导幼儿动脑、动手、动口,较好地完成教与学、学与练的全过程。因此,有着其它教学手段无可比拟的优越性。我认为用好这一电教手段,可以让幼儿在活泼、愉快的氛围中学习,达到既传授知识、又开发智力,并能通过自身的努力,达到探索发展能力的目的。
有些题材在幼儿生活中并不多见,但又是幼儿所必须了解与掌握的,有的即使能观察到也因安全、经济等因素的影响无法完成,例如:多元智能发展渗透在《邮票的旅行》活动中,我们只能到现场观察到邮局工作人员盖邮戳、分拣、打包等环节,而寄信、送信等环节只能靠平时的经验积累,教学中有一定难度。运用电子白板整合后,可以创设出一个比较逼真的“现场”,克服传统模式下单纯的图片、故事、谈话、介绍认知对象等静态的片面性与不完整性,为幼儿创设积极的多元化环境,优化多元智能的发展。我们利用情节组织动画来展现:写信——到邮局——买邮票——投进邮箱——盖邮戳——分拣——交通工具运输——盖邮戳——送信这一过程,创设了动态的多元环境视觉与感官的刺激,由于运用电子白板整合课堂教学,抽象的情节变成活生生的情境,内容也从感性到理性的过度自然,让每个幼儿接受起来不感到枯燥,同时有充分的机会可以在轻松,有着浓厚兴趣中去了解,拓展了教育教学活动。
3强化交互,教学创新
多媒体进入教室极大地丰富了课堂教学环境,有效地提高了课堂教学效率和幼儿接受的信息量。然而黑板与多媒体并存,使得信息技术与传统教学不能很好地整合。而电子交互白板教学系统是教育信息化过程中诞生的一种新的教学系统,兼顾了以前各类教学系统的特点。电子白板最突出的功能是它的交互性,是人机与人际进行多重交互的智能平台。在采用交互白板等电子设备的课堂教学环境中,师生之间、生生之间、师生与学习资源之间发生的各种形式、各种性质、各种程度的相互作用与影响。互动式教学强调师生交流和生生交流,构建一种互动的学习氛围,以幼儿为中心进行教学,改变单纯接受式的学习,强调发现学习、探究学习、合作学习、互动学习。
一节优秀的白板课不一定非要有一个制作精美或者结构完整的课件,不需要看你用了多少白板的功能。白板技术只是一种教学手段,引起教学质量变化的是使用白板的方法,即教学设计,而不是白板本身。应该由教学内容来选择教学媒体,而不是教学媒体来主宰教学内容。哪种设计方案,哪种媒体手段教学效果好,我们就应当选择并使用它。白板技术的使用不仅仅是用多用少的问题,而主要是用实用好用活的问题。因此我们必须是根据实际情况进行白板技术的选择。如标注、遮罩、克隆、画图、拉幕等,以及导入其他课件等功能,特别是对动画、视频的随时暂停控制与标注功能,要结合其他常规教学媒体和手段,本着适用、好用、用好的原则,来设计教学课件、教学活动,以达到提高课堂教学效果的根本目的。
白板可以使课堂教学过程更为流畅,教师的能力得到更大程度的展示。充分发挥电子白板的功能和交互性,有利于优化教学环境和学习环境,提高幼儿对信息的关注度,使信息交流、传递形成多通道结构,因而有利于提高信息传输和接受信息的效率利用。电子白板的相关记录、储存教学资源、教学过程的功能,便于教师课后的反思、研讨和观摩,便于教学经验的总结。
4乐于学习,易于创新
教师利用电子白板的交互性突出了幼儿的主体性,给幼儿更多的时间进行问答式的教学,提供了幼儿实现个性和创造能力发展的有效途径,加强了师生间彼此的沟通和交流。白板的互动操作如同现场讲解,幼儿对将要发生的每一步都充满着好奇,注意力更集中,学习兴趣也更浓厚,在课堂上有所学,有所得,成为学习的主人。同时把教师从繁重的、枯燥的的劳动中解放出来,让他去做更多的具有创造性的事情。课堂结尾,可以把在电子白板里重要的部分进行回放,强化教学内容的重点、难点,理清幼儿的思绪,使幼儿的认知进一步得到升华。
在白板教学活动中,当幼儿们的判断出现错误时,电脑会以幼儿乐于接受的方式,告诉幼儿“你错了!”例如幼儿在玩“拼图”的活动时,如果幼儿拼装错误,小主人的脸上会出现不高兴的表情,幼儿不会感到沮丧,听到发出鼓励性的语言:“再试试看”时,幼儿又会继续玩下去。而当幼儿拼装正确时,小主人的脸上就会出现高兴的样子,让幼儿从中感受到了成功的喜悦。这样不仅呵护了幼儿的自尊心,而且大大提高了幼儿主动探索的兴趣和愿望。由于电子白板采用了积极的鼓励措施,符合幼儿的心理特点,避免了传统教学中由于成人因素的影响对幼儿造成人格上的伤害。
从认识一棵树开始
走近《小种子》,是从认识一棵树开始。开学不久,我给孩子布置了一个特殊的任务――“认识校园中的一棵树”。要求才出口,教室里就炸开了锅,“树怎么认识啊?”“树又不会说话!”孩子议论纷纷。“树虽然不会说话,但他们都有生命,他们会用自己的方式和大家交朋友。到校园里转转,认识一棵树吧!”就这样,孩子懵懵懂懂地开始了与树的缘分。
尽管心里有许多困惑,但孩子们显然都很喜欢这个特殊的任务。课间,他们穿梭在学校的各个角落观察树木。很快,有个小家伙得意地来汇报:“老师,X班门口长的是竹子!”“你认识朋友只了解他的名字吗?”我笑着提醒他。小家伙懵了,一会儿又拍着脑袋恍然大悟似地冲出了教室。
又过了几天,几十张“好友信息表”做出来了:名字、形态特征、生长习性、品种分类……树木的信息被整齐地罗列在卡片上。我笑了,你们能做的还多着呢!
到了第二周,我听到有孩子大声说:“不跟你们聊了,我要去看看我的卡特了!”语气是说不出的骄傲。马上又有孩子喊起来:“我的雷神昨天冒了个芽,说不定现在又长新芽了!”正当我被这些对话弄得莫名其妙时,有着两个小酒窝的小女孩跑过来说:“老师,我带你去看看我的兰月,它是学校唯一一棵柚子树!”
两周的时间,孩子们与植物的距离拉近了不少。每个孩子都关注过校园里的一棵树。大部分孩子都为自己的树朋友制作了信息卡,还为树起了独属自己的名字。不少孩子定时去观察树的变化,用各种方法测量树朋友的高度、树围。还有的给这个特别的朋友画了画像、照了照片、创作了海报。课间,你常常能听到孩子在分享树朋友的生长情况,还互相比较“自家宝贝”的高度、形态,有关生命的故事正在这个春天一页页地书写。
走进绘本《小种子》
每一棵树都曾是一颗种子,追根溯源或许更能让孩子感受到生命的可贵。在临近植树节的时候,艾瑞・卡尔的《小种子》来到孩子的身边,他们将去倾听一颗孱弱的小种子的风中之旅,跟随它离开果荚,看它萌芽、开花、孕育新的生命。
“这颗种子可真小啊!”
“跟其他的差好多。”
孩子议论纷纷,故事才刚开始,他们已经在为小种子担忧了。
“一粒种子飞得特别高,越飞越高。它飞得太高了,炽热的阳光把它烧着了……”孩子专注地听着、看着,眉头不自觉地锁起,显然种子的每一段飞行都让人揪心。
“种子要发芽都不容易啊!”终于有孩子忍不住说。
“你们知道,这些种子为什么不能发芽吗?”我笑着问。
孩子纷纷举手。有的孩子说种子不能在温度过高的地方生长,离太阳太近会被烧死。有的孩子指出种子不能在温度过低或水分过多的地方生长。“没有水的地方,种子也活不下去。”又有孩子补充道。在种子的旅行中,大家不自觉地触摸到一些植物生长的奥秘,绘本的形式让这种探索更加自觉,更具热情。
当然,孩子们最记挂的还是那颗小小的种子。――“我们的小种子没有别的种子飞得那么快。”“我们的小种子没有别的种子飞得高。”“我们的小种子已经飞得很低了。”这颗小小的种子好像真是我们的,掀起大家重重的担忧。“它实在太小了。”有的孩子感叹。“它能发芽吗?”有孩子在担心。“小也有小的好处。”班里的“小博士”叫了起来。他站在教室中间大声说:“正因为它小,所以,不会像大种子飞得那么高,结果飞到太阳旁边被烧死。它也不会飞到冰山上被冻死。而且要不是它比别的种子小,早被小动物发现吃掉了。”可不是,我们怜悯小种子,怜悯世上的弱者。其实有时“弱小”恰恰能创造机会,创造积淀的空间,我们的小种子不就因为自己的“小”,幸运地躲过了无数灾难,到达了生命之地。
小种子经历了艰险的风中之旅,躲过动物的捕食、人类的践踏采摘,K于开出了巨大的花朵。看着图片上那亮丽的花朵,体味着生命的风姿,孩子都禁不住鼓起了掌。“其实每一颗种子要长成大树或者盛开花朵都要经历漫长的等待和磨砺。”我拿出一颗松树种子,“一棵松树种子要长成一米的树苗,需要十年的时间。”我比了比班里最娇小的女孩“你长得可比它快呢!”孩子都发出惊叹声。“活得真不容易,得好好保护。”有个孩子老气横秋地说。大家都笑了,笑里又带着认同。绘本《小种子》在孩子的心中种下了体悟生命的种子,我们的故事又向后翻了一页。
书写我们的《大蒜日记》
观察了树木,阅读了《小种子》,还要将体验落到实处,于是我们开始了课程的最后篇章――创作《大蒜日记》。要写大蒜日记,自然得先有大蒜。带着之前的体悟,孩子在春意盎然的季节开始了热闹的种植大蒜活动。
任务布置的第二天就有孩子告诉我:“老师,我已经把大蒜种下了。”于是,夕会课上,孩子兴致勃勃地交流起种大蒜的体验。有的土栽,有的水培,有的用瓶,有的拿盆。大部分孩子种的白皮蒜瓣,也有孩子难得取到了紫皮大蒜,洋洋得意地说个不停。
第三天更热闹,因为不少孩子的大蒜长根了。有的用手指直比划:“我家的根这么长。”有的绘声绘色地描绘:“白色的须子,像老爷爷的胡子。”也有些孩子家的蒜还没有动静,沮丧着脸,一声不吭。机灵的“小博士”很懂得安抚人心“据我了解,种在水里的大蒜要比种在土里的长得慢一些,而且大蒜种子有好有坏,生长的速度当然就不一样。我爷爷还告诉我如果大蒜种曾洒过农药的话就很难长出来。”一番话听完,有的孩子定下心来,有的孩子反而更慌张了,生怕碰上个伤残种子。
大蒜长得飞快,大半个月的功夫,所有孩子的大蒜都生根出苗。展示的那天,或粗或细、或长或短的大蒜齐齐放在桌面上,看得人眼花。孩子头挨着头,肩碰着肩,脸上都是笑。
关键词:绘本阅读;科学教育活力;吸引力
近年来,儿童绘本阅读成为大家追捧的热点,大部分的绘本教学活动都从语言教学角度去演绎,以理解故事、体验情感为主,却忽略了画面中的科学元素。对此我结合我园科学教育的目标,尝试将绘本中的科学知识点作为活动重点,借助绘本阅读开展科学教育活动,活动不但凸显了科学知识,也努力促进幼儿科学能力和科学素养的提高,将故事阅读与科学教育完美结合,既体现了科学教育活动的科学性,又突出了故事教学的趣味性,两者相辅相成,有机结合。
一、绘本选材体现科学性,引发幼儿对科学活动的兴趣
一次科学绘本教学活动的成功首先必须做到精心选择教材,怎样的绘本才能作为我们开展科学活动的素材呢?
1.图画的选择有吸引力
绘本中图画是主体,具有讲述故事和引导阅读的功能,所以图画是否“好看”,内容是否突出重点,是吸引孩子阅读的关键。在选择时我既注重绘本“好看”,也注重挖掘科学元素。如,《牙齿旅行记》,画面上每个器官从外形到内部都非常逼真,胃液、小肠绒毛都是他们发现和质疑的焦点,再配上形象生动的语言文字,孩子在阅读中通过教师的引导就能很自然地积累关于消化器官的相关经验。科学点能在画面中清楚地被表达出来,这既便于幼儿观察发现又能帮助理解,这样的绘本画面在绘本科学教育活动中起到很大的作用。
2.内容的选择体现科学性
要将精彩的绘本故事演绎为生动的科学教育活动,选择适宜的绘本是关键。选择绘本时,我们要关注故事内容本身是否具有科学性,是否适合幼儿进行科学探索活动,科学素材是否贴近幼儿的生活。“够月亮”活动中,抓住了“叠高”的科学点,通过对一些象征性物品的叠高,尝试帮助动物够到月亮。操作中幼儿通过比较找出最合适的叠高方法。活动让操作富有了情景性和科学性,也激发了幼儿的探索欲望。
3.适当的筛选抓住科学点
设计绘本活动时要根据幼儿的年龄特点、活动的目标对科学元素进行价值判断,并做合理的筛选和修改。解读绘本寻找科学点时,一要关注所选科学点要跟绘本主要内容有紧密的联系,二要选择对幼儿最有价值的科学点。如,绘本《小猪的爱情》,科学点是不同动物的生活环境以及主要特征,对小班幼儿的年龄特点和已有经验我做了合理的筛选,将重点落在了动物的生活环境中,借助绘本故事从“会飞”“会游”“会走”的角度引导幼儿帮助“小猪”找到家人。绘本画面成功的筛选和修改,让每张画面都能最大限度地为活动服务,通过画面的观察和阅读帮助孩子掌握和感知活动的核心经验。
二、巧妙的活动设计体现探索性,激发幼儿主动探究的欲望
有了好的素材只是一个良好的开端,接着必须围绕绘本中的科学元素精心设计每个活动环节,巧妙的活动设计能不断激发幼儿探索的兴趣,主动地发现问题,勇敢地质疑。
1.巧妙设疑,引导发现
(1)观察画面,猜想和质疑
绘本画面作为文学和视觉的完美结合,是我们获得知识最直观的途径。如何让这种知识获得的过程能适合孩子的特点,让科学教育活动更为有趣,我们采用了“做中学”活动中的“猜测”和“质疑”。如,《翩翩起舞的蚂蚁》中,首先出示了蚂蚁的三个成长过程,然后引导孩子大胆地猜想会是哪个动物,孩子们猜到了“蚕”和“蝴蝶”,而当出现的是蚂蚁时,好奇心和探索欲望一下子迸发出来,使得他们对后面的活动充满期待。这种活动前巧妙的设疑使幼儿在相互碰撞中思维处于灵动状态,不但激发了想象的火花,也激起了他们科学探索的热情。
(2)运用听觉,猜想和探索
在活动中我们发挥幼儿的各个感官去探索和发现,有效地突出绘本阅读和科学教育活动结合的灵活性。如,小班活动“换一换”中先让孩子听动物的叫声或特征,以此引导幼儿认真倾听和大胆地猜想。同时,教师在这一过程中提问的方式也是非常重要的,教师的提问具有神秘性、不确定性,也能在听觉感知上对幼儿产生一点点的迷惑,以激发他们进一步投入到探索活动中。
(3)制造悬念,设疑与拓展
在活动中教师故意制造悬念也是常用的手段,特别是在活动的最后环节,通过教师的悬念和质疑,将活动的科学点进行丰富和拓展,从而激发幼儿再探索的兴趣和愿望。如,在大班活动“一粒种子的旅行”中,总结种子旅行的方法后,又制造了“草莓除了种子传播还有一种特殊的传播方式”的悬念,这激起了孩子的好奇心。他们通过网络搜索、图书馆查阅等不同的手段去获得信息和知识。一个悬念不但激发了孩子再学习的兴趣,也让他们获得了多种途径学习的方式,这就是非常有价值的孩子自主学习的过程,我们不追求孩子能丰富和拓展多少知识或经验,更重要的是要看到孩子努力获得知识的方法和过程。
2.解读画面,有效提问
在绘本中图画不再是文字的点缀,因此,教师一定要积极引导幼儿通过仔细观察画面,关注画面的重点和细节。教师在解读画面时要根据不同的画面设计不同的提问方式,如,猜想式、开放式、递进式,这些不同的方式得到的会是孩子不断的思考和不同的回应,多样的提问方式能引发幼儿多纬度的思考问题。特别是递进式的提问,能追随着孩子的思维不断地深入和拓展,激发幼儿对科学探索的欲望。
3.亲身实践,情感体验
亲身实践的过程能促进幼儿积极主动地学习,使获得知识和技能的过程成为科学探究的过程,我们的科学教育活动不能脱离孩子的动手操作,俗话说:“实践出真知。”在活动中通过一些手段和方法引导幼儿进行亲身实践不但能帮助幼儿理解和巩固活动中的科学内容,更能满足他们的情感需求。
如,以大班《翩翩起舞的蚂蚁》为例,在最后的环节我创设了一个“游戏时间”,虽说是游戏,其实是让孩子进行了一个团队合作的实验,在这个过程中让孩子们充分感知了“团结”这一词汇的含义。
三、有机地渗透体现整合性,提升幼儿的科学素养
在借助绘本阅读开展科学教育活动的过程中,除了引导幼儿对科学知识的获得外不能忽略的是幼儿科学素养的培养。科学素养涵盖多个学科的内容,不仅包括自然科学的知识、技能和过程,还涉及相关的数学、人文科学的知识等。很多活动中我们合理地将科学与幼儿能力品质的培养有效整合,不但能促进幼儿全面的发展,提升幼儿科学素养的养成,更能进一步突出绘本的科学教育性。如,大班活动《一寸虫》中,首先突出了“一寸虫”的短小,然后通过一次次的“冒险”,让孩子体会到了“一寸虫”的勇敢和坚持,从而受到一定的感染,引导孩子在生活中遇到困难也要想办法动脑筋解决,做到自信和勇敢。
除此以外,我们在过程中充分挖掘绘本内容,渗透各科领域的素材,让我们的活动更为全面,让孩子各方面的科学素养得到提升。如,大班活动“首先有个苹果”,设计活动时将核心经验定位在了推理和预测上。幼儿通过对前几页画面内容的理解,再来推测下个画面中出现的人物、数量,同时要关注到的是这些事物之间的关联性和规律性。活动将数学经验、事物关联、推理、规律性有机地整合起来,渗透了科学方法的运用和思维方法的练习,在互相渗透中促进幼儿科学素养的提升。
最早上天的小狗和大猩猩
人类在进入太空前,决心先把小动物送上天,来检验一下太空环境是否适合人类生存。1957年11月3日,苏联发射第二颗人造卫星“斯普特尼克二号”,将一只名叫“莱卡”的小狗带上地球轨道飞行。但莱卡很快死于惊吓和中暑导致的心力衰竭。
莱卡是世界上第一只进入太空实验的动物,为人类太空探索奉献了生命。苏联后来发射的无人飞船上创造了必须的生活和安全条件,装备了回收系统,再上天的小狗都好好地活着返回地面。这些太空狗成为载人航天的先行者。
1961年1月31日,美国发射了“水星二号”无人飞船,把一只3岁半名叫“哈姆”的非洲黑猩猩送上太空。该飞船经过16分钟39秒的飞行,最后在大西洋上安全溅落。英雄“哈姆”返回地面后,被送到华盛顿国家动物园生活了17年,25岁时在北卡罗莱州动物园死亡。
后来,美国飞船又陆续把猴子和猩猩送上太空,进行医学和生物学方面的实验。
小贴士:太空英雄――流浪狗莱卡
前苏联宇航员加加林是第一位进入太空的人,但却不是第一个进入太空的地球生物。莱卡是地球上第一个进入太空的生物,随着人造卫星顺利飞入太空,但很快在飞行途中死亡。莱卡脖子上的传感器传回地面的数据表明:在生命的最后阶段,莱卡承受着巨大的痛楚。因为进入太空,莱卡成了最著名的太空犬,美国报纸还因此把前苏联的卫星称为“莱卡的卫星”。目前它的尸体与当年的太空舱还滞留在地球轨道上。
航天飞机上的中国青少年太空实验
人类把航天器送入太空的同时,没忘了让孩子参与到航天发展中来。美国在每次航天飞机任务中,几乎都会向孩子们征集太空实验项目,甚至为中国孩子特别举办了“中国青少年航天飞机实验活动”。从1986年开始,中国青少年学生就开始参加美国航天飞机“零星搭机实验计划”了。看看,都有哪些有创意和想象力的活动呢?
金鱼能在失重的太空游水吗?在太空中是否能做出来豆腐?中草药能在太空生长吗?在太空画水墨画是什么样子?……真是五花八门。这些实验试图从不同角度考察太空失重、辐射等因素对这些实验物的影响。其中,5项太空实验方案在1992年1月和1994年9月被带上“发现”号航天飞机,下面就让我们看看吧!
“液态混合物的凝固”方案是沈阳107中学学生设计的,是把伍德合金和松香两种不同材料研磨成粉末,加以均匀混合后带上太空,在太空中加热熔融变成液态,再让其冷却凝固。这个实验用来观察它们在太空中熔成液体时的分布情况,为发展新材料新工艺开辟了新途径。
兰州14中学学生设计的“控制航天飞机内垃圾”方案,是研究解决航天飞机垃圾在失重条件下到处飘浮,有碍卫生和影响工作的问题。实验是这样的:做一个长方形箱子,用一块挡板将其分成两半,一半装有航天垃圾的碎屑物,另一半的四壁贴上双面胶纸。实验箱由航天飞机带上太空后,隔板被打开,垃圾在外力作用下作直线运动,碰到胶纸后会被粘住,未碰到胶纸的垃圾在箱壁的反作用力下,继续改变方向作直线运动,这样胶纸就会将全部垃圾收集起来。这项实验对改善航天员舱内生活状况具有实际价值。
郑州第26中学学生提出的“太空中固液表面的相互作用”方案,也很有意思:一个被航天飞机带到太空的容器内,液滴被撒到不同的固体表面。这个实验是用来观察在失重和真空环境下,液体没有自身重量,也没有其他杂质影响情况下,液态物质在固体表面是什么样儿的。这项实验对表面涂覆、焊接和精密制造有重要意义。
香港一家书院的学生提出的“失重条件下水流与油流的混合”方案,对实验在太空制取高纯度特殊合金和药物有重要作用。
石家庄庄华制药厂子弟学校学生提出的“失重对草履虫生长和繁殖的影响”方案,是在航天飞机上用离心干燥法保存草履虫胶囊,用密封瓶装稻草水培养草履虫,利用小灯泡为草履虫提供光和热,然后将实验结果返回地面进行检测,确定失重情况下草履虫的生长繁殖情况。这项实验由于电池“罢工”而未获成功。
中国卫星上的蚕宝宝和五色土
中国学生的太空实验是从美国的航天飞机开始的,那中国的航天器是从什么时候开始搭载中国学生实验的?是在2005年。这个由北京景山学校学生提出的“蚕在太空吐丝结茧”的实验构想,算得上一波三折:
最初,这个实验被选为美国航天飞机“上天”的实验方案,在2003年1月16日由“哥伦比亚”号航天飞机带上太空。从航天飞机上传回的数据表明,这些蚕能适应太空失重环境,有的已经结茧,有的正待产卵,一切状况良好。但不幸的是,“哥伦比亚”号航天飞机在太空飞行15天后返航时失事,蚕的实验不幸夭折,无法取得实验结果。
2005年8月29日,这项实验由中国发射的第22颗返回式科学与技术试验卫星,重新带上太空。实验装置是一个圆柱形的银色铝质容器,直径20厘米,高18厘米,舱内温度保持不变。容器被分成4个小间,装有12条蚕,包括两公两母4条即将吐丝的熟蚕和8只蚕茧,以及大量蚕卵。
经过18天的太空旅行后,蚕和蚕卵们返回地面。北京景山学校实验组取出生物容器,对太空蚕在失重环境下的活动、产卵、结网、生长等生理循环现象进行了详细的记录,取得了蚕在太空环境的变异情况数据。
2009年12月15日,中国将一颗遥感八号卫星送入太空,同时,还以“一箭双星”的方式,将一颗专为青少年设计实验的小型科普卫星“希望一号”送上太空。这颗小卫星采用八边形立柱框架结构,重60千克,直径0.68米,高0.48米,运行在1200千米高的太阳同步轨道上。
这颗小卫星到天上去干啥?除了供青少年进行业余无线电空间通信和太空实验,还搭载了北京景山学校学生构想的“天圆地方”五色土实验。这项实验是将5种颜色的陶瓷珠,按照北京中山公园社稷坛五色土的布局方式,摆放在一个正方形透明盒内。这些小珠子不易产生静电,没有磁性,每颗直径2毫米。通过对它们在太空运行状况的拍摄,来研究重力条件下5色颗粒的运动状态。
搭乘返回式卫星上天的种子
中国已成功发射和回收了22颗返回式卫星。在这些卫星上,科学家们进行了很多实验,如空间生命科学实验,空间材料加工实验,农作物种子和微生物空间试验等。
这些实验当中,进行最多的实验是什么呢?是航天育种试验,即通过卫星把农作物和其它植物种子带上太空,在太空环境诱变作用下产生变异,然后对有益变异加以选择利用,在地面选育新种子,从而培育出高产、优质、多粒的新品种。
自1987年到2006年,中国利用返回式卫星和飞船,共实施了1200多个品种的航天育种试验,其中有200多个品种在农业生产中被推广应用,取得了可喜的成绩。
卫星搭载的水稻种子,经过4代培育出“华航一号”水稻新品种,亩产达到600公斤,比原品种提高了20%,米粒晶莹透亮,生育期缩短10天。
卫星搭载的土豆种子,经过4代培育出“航天一号”土豆新品种,亩产为216公斤,比原品种提高了11%。
卫星搭载的西红柿种子,经过4代培育出“宇番一号”西红柿新品种,亩产达6000公斤,比原品种提高了50%产量。维生素C含量也大大提高了。
卫星搭载的辣椒种子,在地面培育出早熟、半产、维生素C含量高的“航椒三号”辣椒新品种,平均亩产2816公斤,每株茄子秧苗可结100多个茄子,比原品种提高了10.5%,成熟期提前10天。
卫星搭载的豇豆种子,比地面品种果实耐高温,维生素、蛋白质和钙的含量都有提高,还具有较强的抗病毒、抗锈病能力。
卫星搭载的白莲种子,在地面培育出“太空莲三号”白莲新品种,亩产大大提高。
神舟飞船上的太空实验
从1999年11月到2011年11月,中国已经发射成功8艘神舟飞船。其中有3艘是载人飞行。在这些神舟飞船上,同样也搭载了一些精彩纷呈的太空实验项目。
神舟一号试验飞船在太空飞行只有一天时间,主要是验证载人航天的各项技术性能,因此太空实验只搭载了10克的农作物种子,包括大麦、玉米、甜瓜、西红柿、豇豆、萝卜、青椒、油菜、西瓜种子,以及甘草、板蓝根等中药材品种。
神舟二号试验飞船上搭载了19种生物样品,包括动物、植物、微生物等,其中有6只小白兔、8只小乌龟、12只螺蛳、10多种植物种子,进行了空间生命科学和生物工程方面的实验。
神舟三号试验飞船把装有9枚乌鸡蛋的孵化箱带入太空,经过7天的太空飞行,孵化箱中有3只小乌鸡破壳而出,每只重20多克,回到地面后满月就长到了180多克。在神舟三号上,还搭载了一包1千克重的12种优良草种、27种珍稀蔬菜种子、1袋15克的康乐霉素C菌种。通过太空的物理诱变产生变异,为研发新型高效药物开辟了新途径。
神舟四号试验飞船上的太空实验有:微重力环境下的细胞融合实验;利用电泳方法对生物大分子和细胞的空间分离纯化实验,以及搭载中药材种子,进行制作药物的实验。
神舟五号载人飞船主要是检验首次载人上天飞行的技术性能,此外也进行了搭载实验,特别是把台湾宝岛的农作物种子送上太空,开展航天育种试验。
神舟六号载人飞船上搭载的实验项目有:晶体生产,进行空间材料科学实验;蛋白质结晶装置和生物培育箱,进行空间生命科学实验;生物细胞反应器,进行空间细胞融合实验;还有太阳和宇宙互体高能辐射监测仪,进行空间天文观测活动;大气成分探测,进行空间环境检测活动。
神舟七号载人飞船上搭载了材料科学实验和航天育种试验。在飞船舱外安装一个固体材料实验装置,这个装置重2.265千克,长27厘米,宽19厘米,厚5厘米,内有实验样品5类80个,在经历了太空44小时暴露试验后,由航天员通过太空行走将其收回,带回地面研究太空环境对这些材料的影响。神舟七号还带了25种三清山的濒危植物种子到太空,观察它们在地面种植后的形态变化,以此研究重力和地球自转在生物生长发育及进化中的作用。
神舟八号飞船主要试验与“天宫一号”目标飞行器的交会对接技术,此外也搭载了17项空间生命科学实验项目,涉及植物、动物、微生物的生物学和生命科学实验,研究飞船在轨道飞行的微重力效应和辐射效应。
俄罗斯空间站上的太空实验
苏联自1971年发射成功“礼炮一号”空间站后,航天员就开始在站上进行小麦、洋葱、兰花等有人照料的种植实验。在空间站上种植农作物和花草植物,是为了将来给长期进行航天飞行的航天员提供粮食、蔬菜和瓜果等食物。同时,植物能吸收人排出的二氧化碳,放出供人呼吸的氧气,并把航天员的排泄物转换成植物养料,让长期飞行的航天器有一个空气清新、干净整洁、充满生活情趣的环境。
俄罗斯“和平”号空间站在15年的太空飞行中,航天员在站上共进行了16500次科学实验,对空间生命科学、空间材料加工、微重力科学、对地观测、天体物理学等进行了广泛研究,特别是对人在长期航天飞行中的生理、心理变化进行了实验,取得了许多具有重大实际价值的成果。
在“和平”号空间站上有一间温室,培育了100多种植物,重点探索了太空栽培小麦的全过程。这项温室实验表明,太空也适于农业发展,并为将来建立太空封闭生态系统,利用植物造氧和吸收二氧化碳提供了经验。“和平”号上利用几种植物实验装备,研究了保持植物生长的方法,将有助于开发能源密封生态系统特别是星际航行中的食物源。
在“和平”号空间站上安装有“岩浆”、“刚玉”、“晶体”等几种生产半导体的炉子。在太空环境生产出的半导体纯度高,成本低。在微重力实验中,拉出了直径达5厘米的高纯度砷化镓晶体,培养出了比地面纯度高10倍的蛋白晶体,生产出纯度和分离量比地球高100倍的干扰素和抗流感制剂。
“和平”号空间站上进行了鹌鹑蛋孵化、娃娃鱼生育、田螺生长等生命科学实验。“和平”号上一个装有60枚鹌鹑蛋的孵化器,经历太空飞行后有37枚孵出了小鹌鹑,但在恶劣的太空环境中只存活了10只,在返回地面时由于舱内温度过低和骤然进入地球重力环境又死了7只,最后只有3只幸存下来。这次实验证明,太空飞行环境对胚胎发育有一定影响。
在“和平”号空间站上装备了许多对地观测仪器设备,这些设备所获得的遥感数据,建立和丰富了包括国土矿藏资源、农田季节性变化、全球海洋生物变化等数据库。
在“和平”号空间站安装了许多天文观测仪器,航天员借助仪器观测了日地现象及其相互作用,宇宙射线、电离层和磁层的变化,从而预测地震和火山爆发的时间和地点;观测仪器获得了很多新辐射光谱数据,增加了对天体变化过程的了解。
美国航天飞机上的太空实验
1981年4月到2011年7月,美国共发射航天飞机135架次,先后有852人次进入太空飞行,完成了2000多个生物学、材料科学、天文学等领域的实验任务。
1985年5月,第一位华裔航天员王赣骏乘“挑战者”号航天飞机升空飞行。他将自己历经9年研制的液滴动力学实验设备带上地球轨道,亲自操作进行微重力条件下的液滴流动特性试验。航天飞机入轨道的第二天,实验设备发生故障,王赣骏花了两天时间修复设备,然后加班实验,取得了实验数据,获得成功。这项实验,不仅用于验证失重下液体动力学的原理,而且对发展空间材料的加工生产具有重要的实用价值。
1982年3月升空的“哥伦比亚”号航天飞机上有一间温室,里面播种了一些农作物和其它植物,包括中国的绿豆。为什么选用中国的绿豆呢?因为航天飞机上没有多少土壤、肥料和水,中国绿豆又是一种容易生根、发芽的植物,所以被选中为太空实验用品,结果是中国绿豆在太空生长状况良好。
美国航天飞机上都有一座小温室,航天员在里面培育了许多植物种子和幼苗,进行植物在太空的栽培试验,研究植物在太空环境的生长情况。这些实验的目的,是希望有朝一日能在飞船上栽种庄稼,给长期飞行的航天员提供粮食蔬菜和瓜果等食物。
1992年9月,“奋进”号航天飞机升空飞行8天,航天员进行了43项太空实验,其中24项材料科学和制造工艺实验,19项医学和生物学实验。“奋进”号上载有2条日本鲤鱼、4只雌性南非爪蛙、180只非洲大黄蜂、7600只果蝇和30枚已受精的鸡蛋。这些动物是这次飞行中进行医学和生物学实验的主要对象,目的是研究太空失重环境对它们繁殖和行为习性的影响。此外,航天员进行了3次太空静脉注射系统的实验,由于太空没有重力,不能用在地球上的方式做静脉注射,这次实验为未来长期在太空的人员医疗需要迈出了关键的一步。
航天员还有一项实验,使用加热的灯丝使玻璃泡里的金属样品气化,这些金属样品在被加热的8分钟里,发出很亮的光,并发出一缕缕白烟,随后即冷却下来。这项蒸发气化实验,将悬浮的小圆球玻璃样品加热融化,制造出一种非常纯的玻璃。“奋进”号上的航天员出色地完成了预定43项太空实验的任务。
2007年8月8日,“奋进”号航天飞机将首位女教师芭芭拉•摩根带上太空。14日她把太空变为课堂,为地面上的学生讲授了一堂25分钟的太空实验课。摩根演示了她不费吹灰之力把两名男航天员带着飞到空中飘浮起来;她又和两名男航天员从饮品袋中挤出一些球泡状的饮料,然后四处追着去吞食失重状态下在空中乱飞的红色泡泡。摩根还携带了数万粒植物种子进入太空,返回地面后把它们分发给孩子们栽种,激发了他们对太空实验的兴趣,进一步理解了太空实验的意义。
国际空间站上的太空实验
国际空间站从1998年11月开建,到2011年7月竣工,期间共有203人进入,进行了600多项科学实验,取得了前所未有的成果。
国际空间站上的太空实验分为三个阶段:
初始阶段,注重对太空环境的了解,主要是进行医学、生命科学和材料科学实验,提高了太空飞行的保障能力。
发展阶段,注重积累航天员长期太空飞行的技术和经验,为实现载人登月、建立月球基地和载人探索火星准备条件。
建成阶段,注重进一步挖掘近地轨道空间资源利用潜力,开辟造福人类的新途径。
这些太空实验包括航天医学、空间生物工程和空间生命科学实验、室内物理学、空间材料科学、微重力流体物理实验,以及宇宙物理科学实验等。2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机将一台最先进的宇宙高能粒子探测器---阿尔法磁谱仪送上国际空间站。这是华裔科学家、诺贝尔奖得主丁肇中提出的太空科学实验项目,阿尔法磁谱仪由中国科技人员参与研制,用来在太空开展粒子物理实验,在太空探测寻找反物质、暗物质及其他奇异物质。
国际空间站上也有一些专门提供青少年进行太空实验的设备,由航天员操作,观测实验过程和实验结果。如在站上有一些实验架,学生们将植物种子和幼苗放到上面,航天员观测它们在太空失重环境下的生长、发育情况。
――采访札记
南山的味道,是小时候的味道
溧阳的南山其实非常普通。
普通到如果跟黄山、庐山、泰山等比较起来,她只是一座座连绵起伏的山丘而已。
但即使普通的山,也有山的高度,也有山的风范。南山的美,就美在她的自然、质朴,甚至就美在她的普通、家常。这恰恰就是名山大川难得具有的一种亲和力――走马南山,不需花费太多时间和力气,轻轻松松就徜徉在其中,空气像小时候一样新鲜,山上的水流像小时候一样清澈,吃的豆角烧茄子是小时候的味道,山上长着的竹子和路边的石竹花,是小时候家的模样。
是的,像小时候一样。还有比这更让人心神荡漾的感觉了吗?没有了,“小时候”这三个字,一下子就让人触摸到了岁月的味道。现在,最奢侈的穿越不是到未来,而是回到从前。因为未来可以憧憬,而从前无法再来。人生许多美好的光阴,都留在小时候。
南山,以她满满的葱翠和寻常亲切的美,让行走在其间的人,恍若在某一瞬间,邂逅了那些被我们远远丢在身后的旧时生活。那种生活,是慢悠悠的。山的存在,不仅是为了被征服,正如同旅行,也不仅仅就是蹦蹦跳跳、拍照留影。山,是为了与它对坐细细观望,相看两不厌。真正看懂了一座山,也就明白了谦卑的人生应该怎么从细微之处开始修行。这种悟与禅,也是旅行的内涵,旅行不仅是为了把人带向远方,更多的时候,是为了把人带往心里向往的那个美好的自己,比现实中更美好的自己。
静坐山下,观山;行走其间,呼吸着山的呼吸;远离山之后,回味山。这是我与南山相处的方式。来南山,独行或者结伴而行,唯有沉默是对南山最好的致敬。就像我们猛然在异乡遇到故知一样,哪需要大呼小叫,唯有慢慢地笑,无声地笑,然后笑出泪花。同样,在山的面前,任何说出来的话,都是肤浅的。山,不言,自有大美。
这些,多像我们遥远的记忆,安静地在时间中闪着泛黄的光泽。现在,很少说小时候了,说的都是用来交际和应酬的辞令,比如客套话、商业谈判、利益沟通、酒桌上的荤段子等等,那种不经意间流露出来的关于小时候的话,却是少之又少。但在溧阳的南山,一切都可以回到从前,可以与自己的小时候相遇。只要,你肯让自己的心少点凡俗的欲望。
小时候的味道,就是乡愁的味道
当在南山花园遇到董事长仲春明时,我突然想起上次采访十思园心头存下的疑问。溧阳有许多从事旅游产业投资的老板,赚钱、回报家乡、体现人生价值等等,这些词汇都很适合用来表现他们的创业情怀,但我想从中找到更为丰富的情感根源。除了生存、财富、回报、人生价值之外,还有什么普世的情感价值观是支撑类似于十思园沈祖富那样的创业故事的呢?
仲春明和他的南山花园,给了我答案。老仲做的,其实是乡愁。他给那些靠着读书从农村走出来的人的乡愁情结,找到了一个安置的地方。
出生于溧阳后周镇(现为别桥镇)的老仲,从复旦大学经济学博士毕业后,在上海外高桥股份公司担任副总。某一次,在加拿大出差,偶然看到著名的宝翠花园,这座建在废弃矿坑上的私人花园,通过一个家族中几代人的努力,将原先一个令人深为厌恶的千疮百孔的石灰石矿,变成了令世界各地游客为之赞叹不已的景点。
这一趟行程,突然点燃了他的梦想。世上最好的地方还是故乡,故乡有那么好的山水资源,为什么不回故乡?为什么不在故乡做出另一个“宝翠花园”?于是,他说服了在外做建筑生意的哥哥,加上另外一位朋友,共同投资了南山花园。
南山花园占地很大,有两千多亩。一期工程中,住宿的客房却只有48间。老仲说,国外精品度假酒店就是这样,人群不能密集,白天人很少,甚至看不见人,都散落在树丛、草地、湖畔,只有在吃饭时大家都集中在饭厅里才看到人,要给人足够大的空间。我想,这就像乡愁,无论走到哪里,无论多么成功,它就是萦怀不去。即使在故乡的怀抱里,乡愁也无法消解,当土地离人越来越远,乡愁便越来越浓。多给人一些空旷的野地,多给人一些独处的时间,或许,这便于乡愁慢慢散发出点点怡人的芬香。
老仲信奉的是自然主义。这既是审美,也是方法。酒店的前庭后院,星星点点的花朵洒在碧绿的草丛中;通向湖边、山坡的小径两边,偶尔一枝石竹花旁逸而出,轻轻触碰人的裤脚。老仲说,其实这都是精心设计的结果,有些名贵的花种故意让它们散散地种着,要的就是随意。“要把功利隐藏起来。”老仲说。
或许正是因为将功利隐藏起来了,无论怎么看,老仲都不像个生意人,他轻言慢语,谨言慎行,圆领老头汗衫,倒更像个校园里的书生。我问他,你习惯目前这种生活吗?
一开始确实有点不习惯,他说。以前他在上海,更信奉人的自我管理,他相信人内心里的自觉,文化程度越高的人越是努力和自律,所以无论是与同事,还是与朋友相处,大家之间都很默契。但回到溧阳,从筹备南山花园开始,他找不到那种默契了,他必须非常直白地说话,因为如果不直白,对方往往听不懂,事倍功半。尽管那么直白地说话,让他有点难为情。
现在的老仲,过着一半农民一半精英的生活。目前这种状态跟他两年前的预期比较吻合。他熟悉了山上的每一种植物,认识每一只林间的小鸟,他认真地修剪着草坪,做点体力活流点汗成了他的一种喜好。偶尔在林间席地而坐,想着什么或者什么都不想,只是为了感受吹过树梢的风,或者只是为了慢慢看懂一枚草叶轻微的呼吸。两年来,他用相机记录了燕子春来冬去的时间,记录了一粒种子入土、生根、萌芽、开花、结果的全过程。偶尔在晚上,他关了房间的灯,站在漆黑的窗前,望向远处的灯火,他对人生开始自问自答。
清亮的早晨,听着老仲讲述着这一切时,我不由自主想到了美国人梭罗。梭罗是我非常喜欢的一位大自然的观察者、记录者,他常年居住在远离城市的郊区,写下了他看到的松果、湖水、种子等等小生命的故事。有人把梭罗认为是作家、科学家。而当我看完他所写的《种子的信仰》一书后,我更愿意认为他是哲学家。因为,作家是记录和表现生命,科学家是发现和创造生命。只有哲学家,才会如此怀着平静的固执探究着生命的内核,并且,对万物无比忠诚。
现在,老仲似乎也在做着与梭罗同样的事,只不过,他比梭罗更具有现代性,他必须让他的花园更多地响应市场的需求。回归乡愁是出世的精神,对接市场是入世的途径,皆是修行。
乡愁的味道,就是成为家乡发展的助推器
接下来,老仲将继续在生态、文化两方面重点打造南山花园的特色;引入赛车道,将南山花园打造成休闲体育基地;推进原创艺术作品的发展,在园内放置年轻雕塑作者的作品;请荷兰设计师设计“树屋”,自发承担起中荷文化交流发展民间使者的责任和义务;正在积极准备加入生态度假酒店协会,这是一个全球性的组织,对会员在生态环境保护方面有着近似于严苛的标准,老仲说,“加入后,可以对自我形成约束,限制自我的行为 。”
现在,南山花园已开业两年多,一直还在不断投入当中。我问老仲,发展缺资金吗?老仲没有正面回答,说,现在市场并不缺钱,缺的是好的理念。
说到市场,老仲以一个经济学人的专业眼光,清晰地看到了中国目前投资产业的通病:整体浮躁。特别是前几年房地产的快速发展,导致了整个中国投资人的浮躁,缺少理性投资,恨不得今天投入一分钱,明天就能产出十倍、百倍、千百万倍的价值。而旅游产业恰恰是慢热经济,投资时间很长,产出很慢,或许十年才有回报。“我做好了这样的准备,一旦跨进去,就只能向前。”老仲的眼神中看不出犹疑,嘴角有着淡淡的微笑。这应该是一种淡然的自信吧。
当然,老仲最愿意谈的是他的树屋。这将是南山花园新的经济增长点,也是乡愁情结的另一个栖落地。
树屋有两层,上层是客厅、观景台。下层是卧室。屋顶与树梢平行。每幢树屋可以接受两户人家度假。每幢有单独的阳台和温泉泡池。这个池子老仲可是用了心,这心,既有传统农人的执著,又融入了现代科学的精准。为了确保水的质量,特地给温泉打了一口热井,井深两千米,一天不低于出水两百吨,出水温度达到50℃左右,还设有水处理,要将地下深水中的有害物质过滤掉,然后再引水上山进入各户温泉池子。老仲估计,到今年年底,大约就可以对外营业了。
告别南山花园,告别一种闲适的心情。但留下的感悟却很多。在返回南京的高铁上,三十分钟左右的车程里,我掏出随身带着的纸和笔,写下如下字句:
在路上,不仅是为了看到美、欣赏美,更是为了找到美的来历,找到事物的根源。因为,唯有从根源上探究到风景形成的本质,看风景的人,才能从内部自发产生也想成为风景的愿望。
当知道了南山人的故事,知道了他们与这座山丝丝缕缕的情感牵连后,我们再看南山时,山已不仅是山,山成了一个人、一群人寄托梦想的地方。这样的山,真正令人高山仰止。
有句老话说得好,旅游,是为了遇上更好的自己。或许南山人的故事,唤醒了你身上正在沉睡的某种改变生活、创造生活的激情,南山一旦真正入了你的心,你就是世上最好的、不可替代的那一个。
附记:南山的故事,任我怎么写,都写不完,因为南山的发展,朝气蓬勃,用日新月异来形容,一点不算夸张。入住南山花园后,不能仅仅是单纯的走走看看,还可去下面这个好玩的地方尝试一下惊险刺激――
在距离南山花园一公里远的地方,6月18日正式开张一项江南水乡顶级水上运动――天目湖南山漂流,填补了苏南空白。老总李志国谈起漂流时,激情满怀,如数家珍。天目湖南山漂流风景区,位于天目湖山水园与南山竹海之间,紧靠着已有一定知名度的吴楚农耕文化园。李总介绍道:南山漂流增加了很多适合青少年和亲子游的项目,要在大众健康上做出特色。
今年夏天来南山漂流,亮点多多。花160元买一张漂流的门票,一是赠送一张价值30元的吴楚农耕文化园的门票,可以带着孩子了解苏南农耕文明发展的脉络,同时还可以动手在里面做做陶,亲眼看着自己的手工变成产品,然后买走,自信心立马爆棚。二是还赠送一张价值20元的欣龙生态园门票,生态园在黄岗岭上,从漂流景区走上十分钟就到了。生态园里的水果尽吃,吃下肚子里的都是免费的,走时还可以摘些带走,愿意摘多少就带走多少,当然,为了表示对劳动的尊重,这个不是免费的。
一、相约经典,心灵在芬芳书海中成长
一直以来,我始终觉得阅读对于一个人来说极其重要,只有阅读,才能使精神富足,才能使生活多彩,才能使人生丰厚滋润。每天的“读书课”是我与孩子们的美丽相约——我会给他们朗读一些优秀作品,在享受文字芬芳的同时,我收获着欣喜。
有一天读的是《两个好朋友》,故事讲的是,两个旅行者路途中吵架了,一个给了另一个一记耳光。被打的人在沙子上写下:“今天我的好朋友打了我一巴掌。”后来,被打的人口渴去河边喝水,不小心滑进水里,幸好朋友及时把他救上来。被救起后,他用小剑在石头上刻下:“今天我的好朋友救了我一命。”朋友好奇地问:“为什么我打你,你要写在沙子上,而现在却要刻在石头上?” ……
读完这个故事,我特意瞧了一眼陈力和王强,他们是同桌,因一件小事闹翻了,谁都不理谁。下课俩人还时常相互抬杠,排个队伍还分得老远。当天我是“醉翁之意全在此”,敲敲他们的心鼓。我没有展开一贯的赏析,而是请学生谈谈对文中印象最深的语段……第二天,我悄悄地凑近他俩:“和好了吗?”他俩诡秘地笑笑,点点头。王强嘴快:“您读了《两个好朋友》之后,下课我们就在课桌底下悄悄拉钩了……”
这就是阅读的力量,这就是文字的力量,引导学生读书其实也是潜在的精神培植的过程。智慧的语言、美好的事物、珍贵的情感成为弥漫在学生周遭的精神气息,润泽他们的心灵,强壮他们的精神,渐渐地在他们的人格上留下难以磨灭的印记。
二、呈现真实,美德在自我教育中完善
学校图书馆每天中午开放,并向全校开放借阅。负责管理的童老师向我反映,学生借书后,书常常没放回原处,造成书柜里的书大多编号错乱,每天他都要花上好多时间去整理。我想喜欢看书的孩子本质不会坏到哪里去,可能是借书心切,没有养成好习惯。如果他们知道因他们的行为造成了别人如此大的麻烦,也不会这么做的。于是我拍下一段同学们借书时把书翻乱的录像和一段童老师辛苦整理书本的录像,让班主任在班队课上播放。孩子们看到年迈的童老师,为了整理这些翻乱的书本,长时间地弯腰低头整理,有时还得把这一柜里放错的书翻出来,再搬到对面,对号入座放入原来的书柜。当看到童老师无意间摘下老花镜揉揉看花了的双眼,坐着看视频的孩子眼睛湿润了。
第二个星期图书馆里就再也见不到翻乱书本的现象,来借书的同学无论队伍怎样庞大,也排得整齐有序。有些同学还主动做起了义务图书助理员,帮助童老师登记借阅图书。
有些时候,其实学生犯错误,只是因为他们不知道背后的真实。把真实的情境还原于学生的眼前,让他们看到他们的行为造成了别人的许多不便,唤起孩子自我教育的意识,德育就无声无息地浸透到了学生的心间。
三、多点童心,用爱心孕育善的教育
教育者是否拥有童心,对教育至关重要。低年级孩子在校玩纸飞机一时兴起,可是问题也接踵而来。当纸飞机从教学楼楼上飞到楼下操场时,孩子们嫌麻烦都不愿下楼来捡,造成校园操场上随处可见纸飞机的踪影。最简单的办法是阻止他们再玩纸飞机。可这样一来孩子们少了多少乐趣。晨会课上,我精心编了一个童话故事《纸飞机的故事》,以纸飞机自述的口吻讲述了纸飞机的遭遇。
“我是一只纸飞机,课间,孩子们带我在走廊上玩耍。可是,我不小心飞出走廊,飞到草坪上。我静静地等待小主人来接我,可等了好久……中午,有几位老师走过这儿,厌恶的眼神瞅着我们,直摇头。其实我们心中也很委屈,我们也不愿待在那儿,成为破坏学校整洁的罪魁祸首……”
午间,我与孩子们一同走下教学楼来到操场,迎接纸飞机回家。看着孩子们把纸飞机从花坛里轻轻捡起捧在手心,嘴里还喃喃诉说着什么,我感动得眼眶湿润。在拾起那一只只纸飞机的同时,也在孩子们的心田播下一颗颗美的种子。
苏霍姆林斯基说:“对于任何一条规定,应当让学生看不出是对他们的禁止,而应当让他们理解为行动的号召,是在鼓励和帮助他们在善良的土地上站稳脚跟。”我们的教育不正是缺少这种智慧吗?只有深入儿童生活,用儿童的思维,德育的培养才能充满生气、触动心灵,才能达到“随风潜入夜,润物细无声”的育人效果。
四、关注细节,激发孩子实践美德的内需
我们习惯给学生讲大道理,可常常忽视身边的小事,这些小事其实是教育孩子最好的活例子。儿童德行的形成是一个“慢”的过程,这个“慢”的过程是由无数的生活细节累积而成的,而这些生活细节正构成他们的“生命场”,也构成德育工作中可利用的“教育场”。
1.“全班之最”
每次班队课,我一定雷打不动地开展好。“全班之最”活动,学生印象特别深刻,也很有触动。我让学生根据平时观察班中同学表现,评选出“最真诚同学”“最热心同学”“最踏实同学”等。这“全班之最”的评选,孩子们都会看重。能被同学们评上之“最”的同学,也非常珍惜获得的荣誉,更激发了自己再次为班级服务的热情。
2.“微型相机”
我喜欢给孩子们拍照片,一张张充满生命气息的照片,便是孩子们打开青春记忆的“钥匙”。看到孩子们在课堂的精彩表现,我会随时拿起手机相机,给孩子留下精彩瞬间。当孩子参加学校里的画画、唱歌、讲故事、才艺表演等亮相比赛时,只要我能想办法拍到他现场的身影,我一定把它拍下,并把它转发给家长,同时上传到我的班博。对我来说,这些照片,不仅仅是记忆,更是一笔财富。每张照片都记录着一个故事,每一个故事都包含着我与孩子们的一段生命交往。
3.“美德储蓄”
在我们的教室里有一只显眼的“美德储蓄罐”,当学生发现身边的同学有什么好的行为,就写下来放入美德储蓄罐。我每学期对“优秀发现者”进行奖励,激励学生关心班级、关心同学、关心班级中发生的每一件事。每天放学后我都会郑重其事地打开,读孩子们美的发现:
李怡:“今天王小明感冒了,吃药时同桌王芳主动为他倒开水。”
李锋:“今天中午班长唐婷为我补习科学,用了差不多半小时,我很感激。”
……
读着这些孩子们稚嫩的手笔,我特别欣慰。孩子们在发现美的同时,内心一定也在洗礼着,并不断寻找着实践美德的机会,希望自己也能成为大家美德的聚焦点。我从未发现过我的学生像现在这样渴望实践着美德的过程,这是他们发自内心的需要。
一、指点思维
当局指导与强化效劳偏重,扩展规划与提拔层次偏重,进步效益与农人增收偏重,以市场为导向,以科技为支撑,以效益为中心,充沛发扬我市区位优势和天气前提优势,调整财产构造和区域结构,鼎力推进地盘流转,完成花草苗木结构区域化、出产规划化、产物规范化、治理标准化,将一、二、三财产有机连系,构建和延长花草苗木财产链,进一步加强我市花草苗木的市场竞争力,为完成“生态”、打造“北方花都”的目的做出积极奉献。
二、目的义务
到2010年全市花草苗木面积到达100万亩,2012年具体完成45万亩老基地的完美进步义务。落实“三带、四区、八基地”的花草苗木财产总体结构,把市建立成为容身华夏、面向三北、效劳京津,集北方园林花木出产、商业、文明和旅行为一体的“北方花都”。
三、建立项目及责任单元
(一)近期施行的工程建立项目(2009—2010年)
1.新开展基地建立项目
在2009岁尾全市花草苗木基地上积到达90万亩的根底上,2010年新开展10万亩,个中,市新开展2万亩,市新开展1.5万亩,县新开展2万亩,县新开展3万亩,县新开展1万亩,区新开展0.1万亩,经济开拓区新开展0.2万亩,区新开展0.2万亩。
2010岁尾全市花草苗木基地上积到达100万亩。个中:县60万亩,县16万亩,市10万亩,市6万亩,县5万亩,区1.7万亩,经济开拓区0.6万亩,区0.7万亩。
责任单元:县、县、市、市、县、区当局,经济开拓区、区管委会
2.组培和工场化育苗基地建立项目
依托北方花草有限公司和河南龙源花木有限责任公司建立1个500亩的组培和工场化育苗基地,个中现代化温室面积2万平方米。建立玫瑰、珍珠黄杨、喷鼻石竹、木樨、红枫、杜鹃花、紫杉、花叶芋、红花荷、大花萱草等10个名优花木的组培室和工场化育苗车间。责任单元:县当局
项目施行单元:北方花草有限公司、河南龙源花木有限责任公司3.腊梅旅行园及基因库建立项目
规划建立1000亩腊梅旅行园,个中:河南龙源花木有限责任公司500亩(含腊梅基因库200亩),县泽域生态科技有限公司500亩。搜集和保管蜡梅属、夏蜡梅属及美国蜡梅属等现有腊梅良种,培养更多大花型、郁喷鼻型以及多颜色、花期长的腊梅良种,对优秀蜡梅种类展开组培快繁技能研讨。
责任单元:县当局
项目施行单元:河南龙源花木有限责任公司、县泽域生态科技有限公司
技能支撑单元:北京林业大学4.花草苗木规范化研发中间建立项目
树立细胞工程、基因工程、种类判定与评价3个共用研讨平台,个中,细胞工程平台,为展开各类植物的组织培育及细胞学研讨供应技能支撑;基因工程平台,配备从事基因工程和分子生物学研讨所需求的首要仪器设备和相关细胞工程设备,为生物技能相关研讨供应仪器和技能支撑;种类判定评价平台,配备从事种类判定评价和分子生物学研讨所需求的首要仪器设备,为花草苗木种类判定评价及生物技能相关研讨供应仪器和技能支撑。重点展开腊梅遗传育种、腊梅发育及化学调控、木兰遗传育种与栽培心理、河南桧遗传育种与脱毒、常绿苗木新种类培养、切花新种类培养、五颜六色树种新种类培养等7个偏向的实行研讨。实行室面积1000平方米,配备植物细胞工程、染色体工程、基因工程等进步前辈成套仪器设备。包罗光照培育箱、电子天平、共聚集显微镜、倒置显微镜、超净任务台、人工天气箱;无菌操作室、光照培育室以及高规范的温室、网室,超速离心计、高速离心计及各类台式小型离心计、超低温冰箱、紫外检测仪、PCR仪、电泳系统和凝胶成像系统、恒温摇床、细菌培育箱、分子实行室和低温种质资本库等隶属设备。实行基地上积100亩。
责任单元:县当局、市质量技能监视局、市林业局
项目施行单元:河南龙源花木有限责任公司、林科所
技能支撑单元:北京林业大学
5.花木买卖信息中间建立项目
建立“中国·花木买卖信息中间”,借助于互联网技能为花农供应各类花木栽种、治理技能,为花商供应当地区花木出产、发卖信息。该收集信息平台是一个效劳于花草苗木出产的集成系统。
⑴花木培养出产专家系统。含科学育种、苗圃治理、苗圃移植3个子系统。
⑵长途专家指点系统。含花木种苗培养技能专家决议计划支撑系统;花木种苗培养要害技能平台;花木种苗培养、运营智能决议计划支撑系统;花木种苗发卖信息反应系统的构建。
⑶花木资本病虫害监测预告系统。经过对数据流程、数据构造进行详尽地剖析,连系核算机收集技能特点制订合适的逻辑模子,最终得出病虫的短期、中期和长时间的病虫害预告,连系专家系统给出响应的防治和预防办法。软件首要包罗6大功用:数据初始化、数据编纂修正、数据剖析、数据库维护、系统维护、协助。为便利治理数据,软件为用户供应一个根本的气候数据库和虫情数据库,并答应用户依据实践状况调整数据库的构造。
⑷花木自助认证发卖系统。充沛运用现代通信技能、收集技能和电子商务的营销理论,面向市场自立开拓与引进消化接收国表里进步前辈技能相连系,树立功用强壮的网上可视化买卖平台,指导花草苗木企业采用新型的营销系统。
⑸实地出产情况信息采集处置系统。含花木产量空间散布信息;苗圃信息采集与处置;花木苗情信息采集处置技能。
⑹资本与情况评价系统。含情况检测评价系统;产地分区和编码系统;树立产地信息系统;树立产地编码信息系统;产地情况质量评价系统。
⑺花木基地全景遨游系统。含供应花木基地景点导航功用;供应给用户经过互联网对花木基地的恣意固定景点的360度及时虚拟遨游功用;对景点中任一感兴致对象的走近欣赏功用。
⑻一致资本整合平台。含资本治理系统、资本组治理、资本信息治理、用户治理系统、花草苗木社区(网上论坛)。
责任单元:县当局、市发改委、市林业局
项目施行单元:北方地区之春花木买卖治理有限公司、市种苗站6.现代化大型花木批发市场建立项目
依托县花木买卖市场建立现代化大型花木批发市场建立项目,共分3大买卖区。一是盆景、盆花、鲜切花买卖区。建封锁式全天候、自控大棚两座。二是花木看样定货及苗木买卖区。三是花木出产材料买卖区。配套建立一座现代化的花草苗木拍卖买卖大厅和一个花草苗木物流园区,完成花草苗木物流高效、有序、疾速流畅,进一步降低运输本钱,进步我市花草苗木产物的市场据有率。
责任单元:县当局7.花草苗木新技能培训基地建立项目
规划建立1个专业的花草苗木新技能培训基地,为全市花草苗木财产开展供应人才和技能保证。每年举行4期20个班次花草苗木适用技能培训班,每年培训企业技能主干、治理人员和花农1000人以上。该项目需建立500平方米的多媒体教室,并置办多媒体设备进行收集建立等。
责任单元:职业技能学院
8.精品花木园建立项目
依托河南龙源花木有限责任公司,规划建立1个精品花木园,规划建立面积4000亩。根据高起点、高效益的准则,建立成为设备进步前辈、功用完全的现代化花草苗木展现买卖区;建成路途景象美好、根底设备完美、治理标准有序、出产效益明显的花草苗木出产科技园区;依托园区美好的天然情况,借助园林景象艺术和园区骨干道的联络,将园区建成集花木栽种,花木发卖,花木科研,旅行旅行、休闲文娱、科普教育、疗养、购物于一体的原生态园林休闲度假区。
责任单元:县当局
项目施行单元:河南龙源花木有限责任公司
9.园林植物工程技能研讨中间建立项目
规划建立1个“园林植物工程技能研讨中间”,代表我省园林植物工程技能范畴的最高程度,拥有一流的工程技能研讨开拓人员,把握园林植物工程技能的中心技能,具有研讨、开拓、推行的才能。充沛发扬技能开拓和示范推行的优势,展开国际协作与交流,引进、消化、接收国外进步前辈的园林植物及花草出产技能;立异治理形式,完成与国际接轨,把中间建成国度、企业和出产单元接收国外园林植物及花草进步前辈技能的依托;经过承接国度、部分或企业的托付义务,进行科研攻关、技能征询、规范制订、高级技能人员和治理人员培训,发扬园林植物工程技能研讨中间在整个行业开展中的示范效果;经过对野生植物和中国传统园林植物的开拓,培养具有自立常识产权的绿化植物及花草种类、开拓新型环保型栽培基质、种球国产化技能的示范推行,可以削减一些绿化苗木、花草及相关产物的进口,还进步我国绿化植物及花草产物的出口才能。规划建立人工温室1000平方米,组培炼苗室500平方米,建立中间网站、完美技能组装配套等。
责任单元:县当局
项目施行单元:北方花草有限公司、河南龙源花木有限责任公司
技能支撑单元:北京林业大学
(二)中期施行的工程建立项目(2011—2012年)1.老基地完美革新项目2010—2012年完成40万亩老基地完美革新义务。2010年革新10万亩,2011年革新15万亩,2012年革新15万亩。各县(市、区)革新义务为:县30.6万亩,2010—2012年辨别革新6.3万亩、11.5万亩、12.8万亩;县革新8.2万亩,2010—2012年辨别革新3万亩、3万亩、2.2万亩;市革新0.2万亩,2010年悉数完成;区革新1万亩,2010年革新0.5万亩,2011年革新0.5万亩。
责任单元:县、县、市、区当局
2.鲜切花基地建立项目
项目建立规划3000亩。个中,木本切花1000亩,包罗蜡梅500亩,欣赏桃、牡丹、梅花、银芽柳等种类500亩,凸起开展蜡梅、欣赏桃2个主打种类,由县承当。草本切花2000亩,首要开展玫瑰、芍药、非洲菊、红掌、月季、唐菖蒲、喷鼻石竹、百合等,凸起开展玫瑰、芍药、非洲菊、红掌4个主打种类。市、县和县各承当500亩,区承当100亩,经济开拓区和区各承当200亩。
责任单元:县、县、市、区当局,经济开拓区、区管委会3.名优花木采穗圃建立项目
规划建立6个名优花木采穗圃,总规划5000亩。县义务2500亩,建立3个采穗圃。一是落叶花灌木采穗圃。重点开展虎蹄腊梅、重瓣木槿、紫薇、碧桃、红玉兰、红枫、红叶紫荆、日本樱花、榆叶梅、牡丹等10个优秀种类,每个树种各建采穗圃100亩,合计1000亩;二是落叶乔木采穗圃。重点开展四倍体悬铃木、金丝柳、紫叶合欢、金枝国槐、杂交马褂木、二度红花槐、美国红栌、速生楸树、栾树、青桐等10个优秀种类,每个树种各建采穗圃100亩,合计1000亩;三是藤本、地被植物采穗圃。重点开展花叶扶芳藤、中华常青藤、贯叶忍冬、美国地锦、凌霄、花叶绿萝、八角金盘、金叶连翘、迎春花、紫叶酢浆草等10个优秀种类,每个种类各建采穗圃50亩,合计500亩。县义务1000亩,建立常绿花灌木采穗圃。重点开展金森女贞、无刺构骨、春杜鹃、茶梅、龙柏、河南桧、金叶黄杨、紫叶小糪、火棘、海桐等10个优秀种类,每个树种各建采穗圃100亩,合计1000亩。市义务1000亩,建立常绿乔木采穗圃。重点开展椤木石楠、深山浅笑、大叶女贞、雪松、广玉兰、白皮松、侧柏、蚊母、枇杷、红果冬青等10个优秀种类,每个树种各建采穗圃100亩,合计1000亩。市义务500亩,建立药用花木采穗圃。重点开展木瓜、辛夷、杜仲、山茱萸、金银花等5个优秀种类,每个树种各建采穗圃100亩,合计500亩。
责任单元:县、县、市、市当局
4.彩叶植物特征种类资本库建立项目
该资本库总规划面积500亩,分为三大功用区。一是彩叶花草苗木种类资本种质保管区,面积450亩。二是彩叶花草苗木种类露地繁育区,面积30亩。三是彩叶花草苗木种类苗木设备繁育区,面积20亩。方案搜集、引进、保管红花檵木、紫叶李、红枫、红叶碧桃等合适华夏地域发展的彩叶花草苗木种类资本200个以上,把该资本库建成具有影响的特征彩叶花草苗木种类资本库。
责任单元:县当局5.花草苗木引种驯化天气温室建立项目
经过执行温度、光照、湿度和气体浓度等全主动节制,重点繁育市场紧缺、产物科技含量高且附加值高的花草苗木。该项目共分3个区。一是良种苗木速繁区。引进优秀观叶、观果或综合功能优胜的花草苗木种类,经过检疫、试种、挑选、研讨出顺应本区域栽培开展的新、奇、特、优种类,并经过组织培育、全光雾插等农业高新科技伎俩,展开工场化育苗、疾速繁衍、规划化出产等,培养和推行新种类。二是高档花草的切花出产区。选择百合、非洲菊、红掌、康乃馨等优秀切花种类,科学栽培进行工场化出产。三是珍稀花草苗木种质资本栽培区。引进栽培成功的优秀珍稀苗木科学规划栽培。项目占地2500平方米。
责任单元:县、县当局6.花草苗木有害生物监测防控系统建立项目
以我市现有森防检疫机构为根底,建立市监测预警中间1个,区域监测预警中间3个,100个测报点,1个长途监控系统,构成比拟齐备的猜测预告收集,确保信息疏通;建立市检疫性有害生物风险评价中间1个,隔离试种苗圃1个,检疫性有害生物除坏处理中间1个,装备需要的检疫设备、设备,完成长途疾速诊断,防备外来有害生物入侵,确保花草苗木财产平安;建立应急批示平台市级1个、县级6个,应急物资储藏库7个,应急防控专业队9个,装备大、中型喷药车、灵活喷雾器、烟雾机等防治器械,完成对花草苗木有害生物的实时、疾速、有用防治。
责任单元:市丛林病虫害防治检疫站、县林业局7.专业批发市场建立项目
规划建立3个专业花草苗木批发市场。
⑴兆丰花草批发买卖市场。以运营盆景盆花为主,规划建立总面积300亩,买卖大厅面积200亩,分花草买卖区、苗木买卖区、种子买卖区、瓷器买卖区、艺术品买卖区、花具买卖区和产物展现区7个局部。配套效劳区面积100亩,设置泊车场、饭铺、休闲文娱等设备。
⑵县鲜切花买卖市场。依托周边规划化栽种鲜切花的优势,在县尚集镇建立鲜切花买卖市场。总面积70亩,个中连栋全光照智能温室60亩,设置3200个商(摊)位,分盆花区、鲜花区、工艺品区、欣赏鱼区、宠物区、园林区、综合批发区7个局部;隶属配套效劳区面积10亩,分为泊车场、餐饮区等。
⑶市药用花木买卖市场。建立面积200亩,个中买卖大厅面积150亩,分花木买卖区、种子买卖区、花具买卖区和产物展现区等。配套效劳区面积50亩,设置泊车场、饭铺、休闲文娱等设备。
责任单元:市农场,县、市当局
(三)远期施行的工程建立项目(2013—2020年)
1.野生花草驯化基地建立项目
规划驯化基地规划为500亩,经过建立野生花草引种驯化和出产基地,系统搜集并整顿野生花草物种,把握其心理生态道理,经过基地泥进、维护栽培、新技能使用、隶属工程建立、实验地管护等进行野生驯化,应用转基因等技能有步调地展开杂交选育和繁衍,并从顺应性强的物种中挑选出一些优秀类型,培养出顺应市场的花草种类。
责任单元:县当局
2.南边花木中试基地建立项目
规划建立1500亩的花木中试基地,引进金边瑞喷鼻、富有籽、虎舌红、四时杜鹃、红豆杉、山茶花等全国各地80—100个名优花木种类进行中试,挑选出合适在我市栽种的花木优秀种类,为花草企业供应更多的花木良种。
责任单元:县当局
3.高山越夏花草基地建立项目
规划在市海拔800—1000米的山区建立一个300亩的高山越夏花草基地,应用市山区夏日气温、降雨上的有利前提,开展大花蕙兰、蝴蝶兰、石斛兰等高附加值花草种类。
责任单元:市当局
技能支撑单元:北京林业大学
四、保证办法
(一)增强组织指导,落实目的责任
持续各级当局和有关部分首要指导是第一责任人、分担指导是直接责任人的指导机制,执行目的治理,搞好年度审核,严厉兑现奖惩。市、县两级都要树立健全花草苗木开展组织治理机构,详细担任辖区内花草苗木财产开展规划的制订与施行,严重项目标决议计划和督查任务,处理花草苗木财产开展中的有关问题等。市直有关部分要明白专门人员,详细担任规划施行中各自承当的花草苗木财产开展规划义务的落实。
(二)加大资金投入,完美开展机制
要多渠道添加投入,构成以财务资金为指导,企业、农人投入为主体,项目资金为支撑,信贷资金投入为增补的多元化投资体系体例。市、县(市、区)两级都要树立花草苗木财产开展专项基金,首要用于花草苗木财产开展项目资金配套和花草苗木财产开展的奖励;发改、财务、农业、林业部分要积极申报和争夺上级花草苗木财产开展项目,以项目建立带动财产开展;农行、农刊行、农信办要经过组织专项信贷资金、发放小额借款等方式加大信贷资金支撑力度。要树立和完美地盘承包运营权流起色制,鼓舞地盘承包运营权有偿让渡,支撑农户将承包地盘以租赁或典当方式入股花草苗木企业。树立劳务中介组织,标准劳务市场,包管地盘承包运营者用工自立和农人的有序务工,为花木财产开展发明一个优越的情况。
(三)加速根底设备建立,改善花木出产前提
各县(市、区)要积极协调相关部分加大资金投入,实在改善花草苗木财产区根底设备前提。水利部分要将农田水利根本建立和节水浇灌项目重点向花草苗木财产区倾斜;电力部分要积极搞好花草苗木财产区的电力配套;交通部分要环绕花木园区出产、花草苗木发卖和生态旅行,做好花草苗木财产区内主次路途的规划和建立。市直有关部分都要各负其责,各尽其职,亲密共同,构成合力,加速根底设备的建立和革新,实在把规划的各项内容落到实处,起劲改善花木出产前提。
(四)凸起规范化出产,树立科技支撑系统
一是增强花草苗木规范化出产技能的研讨、制订和推行使用,把科技效果、科研项目向园区内的公司倾斜,加强花木公司的技能立异才能。市质量技能监视局要在制订和推行我市花草苗木出产规范方面拿出针对性的办法,对首要花木,具体履行规范化;对特征花木,强力推进规范化;对通俗种类,逐渐推进规范化,力争有更多的规范成为省级规范、国度规范。二是树立新型花草苗木技能推行系统,逐渐构成以企业为主体,科研单元、技能推行机构、中介效劳组织一起参加的技能推行新系统,促进技能与出产的有机连系。三是充沛发扬专业科研单元和企业研发中间的效果,环绕实际和潜在的市场需求,推进新技能、新种类的研发、引进和培养。四是按期对花工、花农以及营销人员进行培训,不时进步其技能本质和专业技艺。五是成立专家参谋团,延聘国内知名科研院所和大专院校的专家、传授进行技能征询、技能指点,遴派年青干部到大专院校培育进修,学成后回籍效劳于花草苗木财产,以此进步全市花草苗木财产的技能程度和科技含量。
(五)搞好信息效劳,施行龙头带动
一是完美市、县、家书息系统建立,到达市有中间,县及中型以上企业有平台,乡、小型企业及专业户有信息终端。经过互联网招商信息,进一步扩展花草苗木财产的知名度。二是积极搀扶扶植各类花草苗木中介组织,促进花草苗木生意人步队安康开展。鼎力搀扶农人生意人,培育一支能率领广阔农人致富的生意人步队,在现有花草苗木生意人步队1.2万人的根底上到2010年到达2万人。三是施行龙头带动计谋。选择一批投入产出比大、开展势头好、科研程度高、具有必然知名度的花草苗木企业,在项目、信贷、资金、技能、人才等方面赐与搀扶,到2012年培养大型花草苗木龙头企业20家,主干企业80家,构成“公司+基地+农户”的出产形式,带动进步我市花木财产全体效益。
哥伦布与雪茄
雪茄的历史可以追溯到哥伦布发现新大陆时期。当时哥伦布的两名水手发现古巴的印第安人利用棕榈叶或车前草叶,将干燥扭曲的烟草叶卷起来抽,这即是原始的雪茄。研究之下发现岛上有一种从来没见过的植物,土著用此植物的叶子,晒干然后燃烧并吸取其烟。哥伦布将发现了的烟草种子带回种植,成为欧洲贵族最新潮流,主要的叶子卷成雪茄,切剩的部份和不好的叶子就做为香烟及烟斗烟草。政府发现抽烟草的人越来越多,于是开始抽税,后来更是把种子带去殖民地大量种植。美国殖民地、非洲殖民地、印度尼西亚殖民地等都大量种植烟草。抽烟的习惯于是快速传播到西班牙与葡萄牙本土,不久后又传到法国、意大利,十六世纪中期,欧洲人对烟草已相当熟悉。
雪茄名字的由来我们完全可以把它当成一个故事来读。雪茄的原文并不是英文,拼法也不是Cigar,它不是名词,而是一个动词。雪茄的原文是来自玛雅文(Mayan),原文是Sikar,即抽烟的意思。1492年哥伦布发现美洲新大陆的时候,当地的土著首领手执长烟管和哥伦布比手划脚,浓郁的雪茄烟味四溢,哥伦布闻香惊叹,便通过翻译问道:“那个冒烟的东西是什么?”,但是翻译却误译为“你们在做什么?”对方回答:“Sikar”。因而这一词就成了雪茄的名字,后逐渐才演变为“Cigar”。雪茄由美洲大陆进入到欧洲后,玛雅文的称谓被拉丁语称为Cigarro,是与现代英文拼法最接近的语言。
而对于“雪茄”中文名字的由来则更带有一丝文艺的气息。1924年的秋天,刚在德国柏林和第一任妻子张幼仪办妥离婚手续的徐志摩回到上海。周末,在一家私人会所里邀请了当年诺贝尔文学奖得主泰戈尔先生。泰戈尔是忠实的雪茄客,在两人共享吞云吐雾之时,泰戈尔问徐志摩:“Do you have a name for cigar in Chinese?(你有没有给雪茄起个中文名?)”徐志摩回答:“Cigar之燃灰白如雪,Cigar之烟草卷如茄,就叫雪茄吧!”经过他的中文诠释,已将原名的形与意,造就了更高的境界。
享誉世界的哈瓦那
雪茄是经过风干、发酵、老化后的原块烟叶卷制出来的纯天然烟草制品。全世界了解雪茄的专家们一致认为,只有古巴肥沃的红土,才能孕育出世界上最好的烟草,而来自古巴的手制雪茄,更是独步全球的雪茄极品。
Cohiba是古巴最流行的雪茄,在《雪茄迷》的排名中,Cohiba始终在前列。Cohiba1966年诞生于哈瓦那,最初只是作为政府的礼物送给各国总统和外交使节,1982年之后,这个品牌的雪茄开始商业化,经授权人们可以买到它。
古巴文化深深地扎根于醉人的烟草香味之中。古巴人每年吸2.5亿支雪茄烟,其它6500万支“哈瓦那”雪茄出口国外。欧洲人认为只有在古巴产的烟叶和雪茄才是最好的。于是从1510年开始,古巴成批量的向欧洲出售。古巴烟厂很多,但著名品牌雪茄烟厂家都在哈瓦那,哈瓦那雪茄代表着古巴雪茄的最高水平,成为古巴雪茄的代名词。
制作高品质的雪茄首先要选择好的品种在适宜的地方种植。烟叶采摘下来,经烘干、发酵、整平、存放,然后挑选烟叶制作雪茄,其间大约要经历三年时间,80余道工序。
雪茄的制作方法有两种:机器卷制和手工卷制,一般来说,手工卷制的雪茄要好于机器卷制的。卷烟工是真正的艺术家。要制做哈瓦那雪茄烟,必须先选择最佳的烟叶。此外,卷烟工还必须全身心投入,凭灵巧的双手,精巧的切割烟叶,熟练的卷烟技术,恰到好处的收尾……每当制作完成一只雪茄烟后,卷烟工总是自豪地、自我欣赏地凝望着自己的杰作。而正由于大部分哈瓦那雪茄都是手工卷制的,以保持其上乘的质量,因此许多“老烟枪”都认定“哈瓦那”雪茄是全世界最好的雪茄。
古巴现存的雪茄品牌有35种,品种有500多种。一些雪茄厂只做某些特定香味的雪茄,而有些厂则只做某些特定型号的雪茄。坐落在哈瓦那郊外的一座意大利式建筑里的EI Laguito雪茄厂生产世界上最好的雪茄——Trinidad,专为古巴总统菲德尔·卡斯特罗制造,卡斯特罗曾把它作为礼物送给外国的外交官和达官显贵。品尝古巴雪茄,参观雪茄工厂,别有一番情趣。
品雪茄的豪华套装
和一切奢侈品一样,好的东西还需要好东西来配。品雪茄的装备也堪称奢华。剪掉雪茄头需要专门的雪茄剪。尽管这是一把小小的剪刀,生产商却不遗余力地在它的外观设计、材质和配件上花费心思,使它变得更漂亮、具有品位,当然也更昂贵。SOLINGEN雪茄剪的剪身采用K金制造,而大卫杜夫雪茄剪则将其产品外观设计为瑞士军刀、怀表、汽车方向盘等具有男性气质的物品,无疑,它总能紧紧抓住雪茄客们的心。
点燃雪茄要尽量使用长支无硫火柴,当然用打火机也可以,但至少应该是Zippo或者Dupont,才能对得起哈瓦那雪茄。如果抽烟丝,则要准备放置烟丝的真皮包和烟斗。
由于抽雪茄是一件耗费时间的事情,因此你应该准备一只雪茄专用烟灰缸,这个烟灰缸并不只是为了放烟灰——因为无论是你的手还是你的雪茄,都需要给予适当的休息时间。当你的手和你的雪茄需要稍事休息片刻,你就可以把雪茄靠在烟灰缸的扶托上。