III. 生 物 與 環 境 a. 植 物 維 持 生 命 的 活 動 植 物 的 營 養 植 物 是 自 養 生 物, 它 們 透 過 光 合 作 用 藉 著 光 能 將 簡 單 的 無 機 物 質 ( 二 氧 化 碳 和 水 ) 生 成 複 雜 的 有 機 食 物 這 些 有 機 食 物 為 植 物 提 供 生 長 和 生 存 的 能 源 和 材 料 植 物 需 要 礦 物 質 來 維 持 正 常 生 長 它 們 透 過 在 根 部 的 擴 散 滲 透 和 主 動 轉 運 從 泥 土 中 獲 取 礦 物 質 和 水 份 根 部 長 有 根 毛 以 增 加 吸 收 的 表 面 積 植 物 能 夠 自 製 食 物 為 甚 麼 我 們 種 植 農 作 物 時 仍 然 需 要 施 肥? 向 學 生 展 示 洋 紫 蘇 和 猪 籠 草 它 們 在 獲 取 營 養 的 方 式 上 有 何 異 同? 甚 麼 是 自 養 生 物? 植 物 作 為 自 養 生 物 對 生 態 系 有 何 重 要 性? 為 甚 麼 植 物 需 要 礦 物 質? 礦 物 質 有 甚 麼 功 用? 植 物 如 何 獲 取 水 份 和 礦 物 質? 根 部 的 結 構 如 何 適 應 吸 收 水 份 和 礦 物 質 的 功 能? 1
植 物 的 氣 體 交 換 植 物 需 要 氧 氣 來 進 行 呼 吸 作 用, 分 解 食 物 以 釋 放 能 量 它 們 通 過 氣 孔 和 皮 孔 從 大 氣 中 獲 取 氧 氣 氣 孔 是 葉 片 表 皮 的 小 孔, 兩 旁 由 保 衛 細 胞 所 包 圍 氣 孔 讓 氧 氣 和 二 氧 化 碳 擴 散 進 出 葉 片 植 物 會 呼 吸 嗎? 為 甚 麼 植 物 在 泥 土 積 水 時 會 死 亡? 為 甚 麼 泥 土 中 的 蚯 蚓 有 助 植 物 的 生 長? 為 甚 麼 植 物 需 要 與 環 境 交 換 氣 體? 氣 體 交 換 在 植 物 哪 些 部 位 進 行? 植 物 的 不 同 部 位 在 結 構 上 如 何 適 應 以 促 進 氣 體 交 換? 植 物 的 氣 體 交 換 怎 樣 隨 著 光 強 度 變 化 而 改 變? 蒸 騰 蒸 騰 是 水 份 從 植 物 表 面 蒸 發 的 過 程 蒸 騰 拉 力 提 供 了 動 力, 使 水 份 和 礦 物 質 在 植 物 體 內 不 斷 向 上 運 送 蒸 騰 有 助 把 植 物 冷 卻 植 物 會 流 汗 嗎? 植 物 的 蒸 騰 是 甚 麼? 蒸 騰 在 植 物 哪 些 部 位 進 行? 蒸 騰 如 何 通 過 葉 面 的 氣 孔 進 行? 蒸 騰 過 程 如 何 產 生 蒸 騰 拉 力? 解 釋 蒸 騰 對 植 物 在 水 份 的 吸 收 物 質 的 轉 運 和 冷 卻 作 用 上 的 重 要 性 2
植 物 的 生 境 如 何 影 響 葉 面 氣 孔 的 分 佈? 葉 片 怎 樣 適 應 以 減 少 從 蒸 發 所 流 失 的 水 份? 如 何 量 度 蒸 騰 速 率? 環 境 因 素 如 何 影 響 蒸 騰 速 率? 植 物 體 內 物 質 的 轉 運 植 物 從 根 部 吸 收 水 份 和 礦 物 質, 透 過 木 質 部 的 運 水 導 管 轉 運 至 體 內 各 部 分 韌 皮 部 的 篩 管 把 有 機 養 份 從 葉 片 輸 導 至 植 物 其 他 部 分 怎 樣 使 粉 紅 色 的 康 乃 馨 變 成 藍 色? 科 學 家 是 如 何 分 別 找 出 木 質 部 和 韌 皮 部 的 功 能 呢? 將 西 芹 的 莖 部 放 進 染 色 的 水 中 半 小 時, 你 可 以 觀 察 到 甚 麼 現 象? 解 釋 這 些 變 化 哪 些 物 質 會 在 植 物 內 被 轉 運? 甚 麼 組 織 負 責 轉 運 這 些 物 質? 說 出 水 份 和 礦 物 質 在 有 花 植 物 中 轉 運 的 路 徑 說 出 有 機 養 份 在 有 花 植 物 中 轉 運 的 路 徑 3
植 物 的 支 持 植 物 的 支 持 來 自 薄 壁 細 胞 的 硬 脹 度 和 木 質 部 的 硬 度 有 些 植 物 ( 如 鬱 金 香 ) 在 脫 水 時 容 易 折 彎, 有 些 植 物 ( 如 玫 瑰 ) 則 不 會, 為 甚 麼? 為 甚 麼 木 本 植 物 死 後 也 不 會 倒 下? 為 甚 麼 年 輪 能 顯 示 木 本 植 物 的 歲 數? 向 學 生 展 示 一 盆 已 凋 萎 的 草 本 植 物, 並 著 他 們 嘗 試 使 它 重 新 挺 立 為 甚 麼 植 物 需 要 支 持? 不 同 的 組 織 在 雙 子 葉 植 物 的 葉 莖 和 根 內 是 如 何 排 列 的? 陸 生 植 物 怎 樣 支 持 自 己? 比 較 草 本 和 木 本 雙 子 葉 植 物 支 持 方 式 的 異 同 木 質 部 有 甚 麼 物 理 特 性 使 它 得 以 發 揮 其 功 用? 4
b. 動 物 維 持 生 命 的 活 動 人 體 的 消 化 系 統 呼 吸 系 統 排 泄 系 統 和 循 環 系 統 互 相 合 作, 負 責 身 體 內 的 物 質 供 應 ( 食 物 氧 氣 ) 廢 料 排 除 ( 未 消 化 食 物 膽 色 素 二 氧 化 碳 等 ) 和 物 質 轉 運 人 的 營 養 人 體 需 要 不 同 種 類 的 食 物 物 質 以 提 供 生 長 所 需 的 能 源 和 材 料 均 衡 膳 食 是 維 持 健 康 所 必 需 的 要 素 人 類 是 異 養 生 物, 從 環 境 中 獲 取 有 機 食 物 大 而 複 雜 的 有 機 食 物 必 須 被 分 解 成 簡 單 可 溶 的 物 質 才 能 被 吸 收 到 血 液 中, 然 後 被 帶 到 身 體 細 胞 進 行 同 化 我 們 怎 樣 才 能 食 得 健 康? 人 體 的 消 化 道 長 達 七 米, 當 食 物 通 過 後, 便 變 成 糞 便 ; 當 中 究 竟 發 生 了 甚 麼 事 情? 比 較 不 同 食 物 包 裝 上 的 營 養 標 籤, 找 出 你 最 喜 愛 的 食 物 的 營 養 價 值 研 究 不 同 減 肥 餐 單, 並 判 斷 哪 一 張 餐 單 長 遠 來 說 是 較 有 效 和 健 康 的 檢 查 你 的 飲 食 習 慣 你 的 膳 食 均 衡 嗎? 一 個 健 康 均 衡 的 膳 食 應 有 甚 麼 準 則? 甚 麼 是 異 養 生 物? 自 養 生 物 和 異 養 生 物 有 甚 麼 分 別? 簡 述 不 同 模 式 的 異 養 營 養, 並 各 舉 一 例 列 出 人 類 所 需 的 各 種 食 物 物 質 人 們 可 以 從 哪 裡 獲 取 這 些 食 物 物 質? 它 們 有 甚 麼 功 用? 5
描 述 還 原 糖 澱 粉 蛋 白 質 脂 質 及 維 生 素 C 的 食 物 檢 驗 方 法 甚 麼 是 均 衡 飲 食? 膳 食 需 求 怎 樣 隨 年 齡 活 動 和 懷 孕 狀 況 而 改 變? 營 養 不 足 和 營 養 過 剩 會 導 致 甚 麼 健 康 問 題? 指 出 人 類 獲 得 營 養 的 主 要 過 程 比 較 人 類 的 乳 齒 系 和 恆 齒 系 的 異 同 吞 嚥 時, 人 們 如 何 防 止 食 物 進 入 氣 管? 列 出 與 人 類 營 養 有 關 的 消 化 道 結 構 和 腺 體 的 名 稱 描 述 不 同 食 物 是 如 何 在 消 化 道 中 被 機 械 性 和 化 學 性 地 消 化 的 酶 在 消 化 過 程 中 有 甚 麼 角 色? 不 同 的 食 物 是 在 哪 些 部 位 被 吸 收 的? 人 類 的 小 腸 如 何 適 應 以 進 行 食 物 吸 收? 概 述 已 消 化 的 食 物 分 子 在 小 腸 吸 收 的 路 徑 已 吸 收 的 食 物 分 子 是 怎 樣 被 轉 運 到 身 體 不 同 的 部 位? 已 吸 收 的 食 物 分 子 在 細 胞 和 組 織 中 的 去 向 如 何? 肝 臟 在 身 體 中 扮 演 甚 麼 角 色? 未 消 化 或 不 能 消 化 的 食 物 如 何 從 身 體 中 被 清 除? 人 體 的 氣 體 交 換 人 體 必 須 吸 入 氧 氣 和 排 出 二 氧 化 碳, 以 維 持 細 胞 呼 吸 和 生 命 氣 體 交 換 在 肺 的 呼 吸 表 面 進 行 肺 有 許 多 薄 壁 氣 囊 ; 氣 囊 的 數 量 很 多, 増 加 了 表 面 積 以 提 高 氧 氣 和 二 氧 化 碳 的 擴 散 速 率 通 氣 和 循 環 有 助 呼 吸 表 面 維 持 較 大 的 氧 氣 和 二 氧 化 碳 擴 散 梯 度, 有 利 於 氣 體 交 換 我 們 肺 部 的 總 表 面 積 有 多 少? 我 們 是 如 何 把 肺 部 擠 入 胸 腔 中? 肺 部 能 承 載 多 少 空 氣? 如 何 量 度 肺 容 量? 量 度 的 方 法 有 甚 麼 限 制? 為 何 我 們 可 以 藉 著 心 肺 復 甦 法, 把 空 氣 呼 出 並 吹 入 病 人 口 中, 來 救 活 生 命? 6
說 出 與 人 類 呼 吸 系 統 有 關 的 結 構 及 其 功 能 這 些 結 構 怎 樣 適 應 以 發 揮 它 們 的 功 能? 在 氣 囊 中, 氣 體 交 換 是 如 何 進 行 的? 氣 囊 如 何 適 應 以 進 行 氣 體 交 換? 描 述 吸 氣 與 呼 氣 在 呼 吸 系 統 中 進 行 的 過 程 在 血 液 中, 氧 氣 和 二 氧 化 碳 是 如 何 轉 運 的? 人 體 內 物 質 的 轉 運 轉 運 系 統 包 括 循 環 系 統 和 淋 巴 系 統, 負 責 將 有 用 的 物 質 傳 送 到 細 胞 或 把 代 謝 廢 物 從 細 胞 中 移 走 循 環 系 統 由 三 個 主 要 部 分 組 成 :(1) 血 液, 擔 當 轉 運 溶 解 氣 體 營 養 素 廢 物 及 激 素 等 物 質 的 媒 介 ; (2) 心 臟, 擔 當 產 生 力 量, 推 動 血 液 在 身 體 血 管 中 流 動 的 泵 ; 以 及 (3) 血 管, 負 責 提 供 一 個 封 閉 系 統, 讓 血 液 在 其 內 流 動 組 織 液 浸 泡 著 體 細 胞, 擔 當 血 液 和 體 細 胞 之 間 物 質 交 換 的 媒 介 這 些 組 織 液 是 微 血 管 內 一 些 液 體 受 壓 穿 過 血 管 壁, 離 開 血 管 而 形 成 的 組 織 液 可 以 進 入 周 圍 的 淋 巴 管, 並 最 終 再 次 進 入 血 液 循 環 系 統 中 人 體 的 循 環 系 統 如 何 能 與 鐵 路 系 統 相 比? 身 體 中 微 血 管 的 總 長 度 有 多 少? 它 們 在 身 體 中 是 如 何 排 列 的? 它 們 有 甚 麼 功 能? 轉 運 系 統 ( 循 環 系 統 和 淋 巴 系 統 ) 對 人 體 有 甚 麼 重 要 性? 血 液 有 甚 麼 成 分? 血 液 在 物 質 轉 運 和 身 體 防 衛 中 有 甚 麼 功 能? 7
概 述 人 類 循 環 系 統 和 淋 巴 系 統 的 組 織 架 構 循 環 系 統 的 各 種 結 構 如 何 適 應 以 作 轉 運 用 途? 體 細 胞 與 血 液 間 如 何 進 行 物 質 交 換? 組 織 液 是 怎 樣 形 成 的? 它 有 甚 麼 功 能? c. 生 殖 生 長 和 發 育 生 殖 可 分 為 無 性 生 殖 和 有 性 生 殖 兩 類 無 性 生 殖 是 指 單 一 親 本 產 生 相 似 的 後 代, 當 中 並 不 涉 及 減 數 分 裂 或 配 子 有 性 生 殖 則 透 過 減 數 分 裂 形 成 配 子 而 產 生 後 代, 且 後 代 之 間 存 在 遺 傳 上 的 變 異 無 性 生 殖 細 菌 利 用 二 分 裂 法 進 行 無 性 生 殖 一 些 有 花 植 物 可 以 利 用 營 養 繁 殖 來 進 行 無 性 生 殖 細 菌 如 何 繁 殖? 它 們 繁 殖 得 有 多 快? 如 何 不 用 種 子 也 可 繁 殖 植 物? 檢 視 水 仙 薑 馬 鈴 薯 及 洋 蔥 四 種 植 物 的 營 養 器 官 它 們 的 構 造 有 甚 麼 異 同? 比 較 無 性 生 殖 和 有 性 生 殖 的 異 同 細 菌 如 何 以 二 分 裂 的 方 式 繁 殖? 有 花 植 物 如 何 進 行 營 養 繁 殖? 8
有 花 植 物 的 有 性 生 殖 花 朵 是 有 花 植 物 的 生 殖 器 官 花 藥 ( 花 的 雄 性 部 分 ) 負 責 製 造 花 粉, 花 粉 內 有 雄 配 子 ; 而 子 房 ( 花 的 雌 性 部 分 ) 內 有 胚 珠, 胚 珠 含 有 卵 傳 粉 是 指 花 粉 從 花 的 雄 性 部 分 傳 送 到 雌 性 部 分 風 和 昆 蟲 是 最 常 見 的 傳 粉 媒 介 當 花 粉 粒 落 在 同 種 花 朵 的 柱 頭 上, 雄 配 子 會 經 由 花 粉 管 傳 送 到 胚 珠 內 的 卵, 然 後 進 行 受 精 受 精 後, 胚 珠 發 育 成 種 子, 而 子 房 的 組 織 會 發 育 為 果 實 為 了 避 免 植 株 過 度 擠 逼, 成 熟 的 果 實 會 經 風 力 水 流 或 動 物 散 播 有 花 植 物 只 靠 開 花 來 繁 殖 嗎? 草 會 開 花 嗎? 解 剖 不 同 植 物 的 花 朵, 並 比 較 花 朵 各 部 分 的 不 同 排 列 位 置 根 據 花 朵 的 結 構, 估 計 它 們 傳 粉 的 方 式 將 一 些 花 粉 放 入 糖 溶 液 中, 利 用 顯 微 鏡 觀 察 它 們 的 萌 發 過 程 花 朵 各 部 分 的 結 構 與 有 性 生 殖 有 甚 麼 關 係? 甚 麼 是 傳 粉 作 用? 不 同 種 類 的 植 物 如 何 進 行 傳 粉? 花 朵 的 構 造 怎 樣 適 應 不 同 的 傳 粉 方 式? 分 辨 有 花 植 物 的 傳 粉 與 受 精 過 程 有 甚 麼 不 同 受 精 後, 種 子 和 果 實 如 何 形 成? 受 精 後, 花 朵 各 部 分 的 去 向 如 何? 種 子 和 果 實 的 散 播 有 甚 麼 重 要 性? 就 效 率 存 活 機 會 和 遺 傳 變 異 這 三 方 面 比 較 有 花 植 物 無 性 生 殖 和 有 性 生 殖 的 異 同 9
人 的 生 殖 男 性 生 殖 系 統 包 括 專 門 負 責 製 造 及 儲 存 精 子 ( 雄 配 子 ) 精 液 及 性 激 素, 和 負 責 運 輸 及 傳 送 精 子 的 構 造 女 性 生 殖 系 統 則 包 括 專 門 負 責 製 造 卵 ( 雌 配 子 ) 性 激 素 和 讓 胚 胎 發 育 的 構 造 從 青 春 期 開 始, 女 性 的 兩 個 卵 巢 之 一 會 在 每 次 月 經 週 期 中 釋 放 一 個 卵, 而 子 宮 內 膜 的 厚 度 亦 會 增 加 以 備 懷 孕 之 用 腦 下 垂 體 和 卵 巢 分 泌 的 激 素 產 生 相 互 作 用, 負 責 控 制 月 經 週 期 性 交 進 行 時, 精 子 傳 送 到 女 性 體 內 的 陰 道 當 精 子 在 輸 卵 管 遇 上 卵 時, 受 精 便 會 發 生 接 著 受 精 的 卵 會 分 裂, 形 成 胚 胎 胚 胎 向 下 移 到 子 宮, 植 入 子 宮 內 膜 植 入 後, 胎 盤 便 會 形 成 以 支 持 胚 胎 的 發 育 胚 胎 會 漸 漸 地 發 育 成 胎 兒 胚 胎 約 需 在 母 體 內 發 育 四 十 星 期 才 出 生 你 是 從 何 而 來 的? 為 甚 麼 女 性 有 月 經 而 男 性 沒 有? 一 對 年 青 夫 婦 埋 怨 他 們 結 婚 四 年 仍 無 所 出 你 會 怎 樣 評 估 他 們 的 情 況? 有 甚 麼 可 能 的 原 因? 檢 視 已 解 剖 哺 乳 動 物 或 人 體 模 型 的 雄 性 及 雌 性 生 殖 系 統 向 學 生 展 示 控 制 生 育 的 套 件, 並 與 他 們 討 論 如 何 使 用 男 女 性 生 殖 系 統 各 部 分 的 結 構 與 其 功 能 有 甚 麼 關 係? 精 子 與 卵 是 在 哪 裡 製 造 的? 它 們 的 結 構 與 其 功 能 有 甚 麼 關 係? 描 述 卵 巢 與 子 宮 的 週 期 性 轉 變 描 述 精 液 是 如 何 被 傳 送 到 女 性 體 內, 以 及 卵 是 如 何 受 精 的 簡 述 受 精 卵 到 達 子 宮 後 的 發 育 和 轉 變 胎 盤 對 胚 胎 發 育 有 甚 麼 重 要 性? 描 述 嬰 兒 出 生 的 過 程 餵 哺 母 乳 較 餵 奶 粉 有 甚 麼 優 勝 之 處? 描 述 各 種 控 制 生 育 的 方 法, 並 指 出 其 原 理 10
生 長 和 發 育 生 長 和 發 育 是 指 生 物 在 體 積 和 複 雜 性 的 增 長, 包 括 細 胞 分 裂 細 胞 擴 大 和 細 胞 分 化 這 三 個 步 驟 量 度 生 長 可 以 使 用 各 種 不 同 的 參 數 ( 例 如 重 量 高 度 面 積 和 長 度 ) 由 於 生 物 的 不 同 部 位 的 生 長 速 率 可 能 有 所 不 同, 因 此 不 宜 採 用 單 一 參 數 來 量 度 生 物 的 生 長 各 種 量 度 生 物 生 長 的 方 法 都 有 其 優 劣 生 物 體 的 生 長 可 用 生 長 曲 線 來 展 示 河 豚 受 驚 時 身 體 會 膨 脹, 這 是 否 生 長 的 表 現? 為 甚 麼? 在 人 的 生 命 過 程 中 哪 個 階 段 的 生 長 速 率 最 快? 身 體 各 部 分 的 生 長 速 率 是 否 一 樣 呢? 栽 種 一 些 種 子, 量 度 並 記 錄 其 幼 苗 的 生 長 情 況 甚 麼 是 生 長 和 發 育? 它 們 的 定 義 是 甚 麼? 量 度 生 長 有 甚 麼 不 同 的 參 數? 使 用 不 同 參 數 有 甚 麼 優 點 和 缺 點? 概 述 種 子 的 結 構, 並 描 述 種 子 如 何 萌 發 和 發 育 成 一 株 新 的 植 物 比 較 一 年 生 植 物 和 人 的 生 長 模 式 11
d. 協 調 和 反 應 神 經 和 內 分 泌 系 統 共 同 負 責 身 體 各 部 分 的 溝 通 和 協 調 刺 激 感 受 器 和 反 應 人 眼 的 視 網 膜 上 有 感 受 器 ( 視 桿 細 胞 和 視 錐 細 胞 ), 負 責 探 測 光 的 刺 激 人 耳 的 耳 蝸 有 感 覺 毛 細 胞, 負 責 探 測 聲 音 在 向 光 性 中, 植 物 的 根 和 枝 條 負 責 探 測 光 的 刺 激, 並 以 調 節 生 長 速 率 和 方 向 來 作 出 反 應 生 長 素 負 責 調 節 植 物 的 向 光 反 應, 其 效 果 會 因 植 物 不 同 階 段 的 發 展 不 同 的 組 織 部 位, 以 及 生 長 素 的 濃 度 而 有 所 不 同 為 甚 麼 人 從 一 個 光 線 充 足 的 環 境 進 入 一 個 黑 暗 環 境 後, 需 要 數 秒 才 能 清 楚 看 到 事 物? 利 用 角 膜 激 光 矯 視 手 術 (LASIK) 治 療 眼 睛 毛 病 的 原 理 是 甚 麼? 以 字 母 表 測 試 學 生 在 沒 有 配 戴 眼 鏡 下 的 視 力 無 法 清 晰 看 見 物 件 的 同 學 可 以 怎 樣 調 較 位 置 以 便 能 清 晰 地 看 見 物 件 呢? 利 用 石 原 氏 視 力 試 驗 卡 測 試 學 生 有 沒 有 色 盲 人 類 的 色 盲 共 有 多 少 種? 在 窗 邊 栽 種 一 些 植 物 幼 苗, 觀 察 它 們 的 生 長 情 況 並 解 釋 其 生 長 模 式 搜 尋 有 關 植 物 生 長 素 的 發 現 和 它 對 植 物 向 光 性 的 影 響 的 資 料 辨 識 人 類 協 調 系 統 的 組 成 部 分 列 出 各 種 刺 激 的 類 別 及 其 對 應 的 感 覺 器 官 12
眼 睛 各 部 分 的 結 構 與 視 覺 有 甚 麼 關 係? 描 述 影 像 如 何 在 視 網 膜 上 形 成 和 怎 樣 被 腦 部 接 收 和 分 析 眼 睛 如 何 調 控 進 入 眼 球 的 光 量? 這 種 調 控 有 甚 麼 重 要 性? 眼 睛 如 何 調 節 以 聚 焦 遠 和 近 的 事 物? 如 果 眼 睛 不 能 這 樣 做, 會 出 現 甚 麼 問 題? 可 以 怎 樣 矯 正 這 些 毛 病? 眼 睛 怎 樣 產 生 色 覺? 甚 麼 原 因 導 致 色 盲? 單 側 光 對 植 物 的 生 長 有 甚 麼 影 響? 植 物 怎 樣 察 覺 刺 激 並 作 出 反 應? 比 較 根 部 和 枝 條 對 向 光 性 反 應 的 異 同 向 光 性 對 植 物 有 甚 麼 重 要 性? 分 別 解 釋 生 長 素 對 根 部 和 枝 條 向 光 性 反 應 的 作 用 耳 朵 各 部 分 的 結 構 與 聽 覺 有 甚 麼 關 係? 描 述 聽 覺 是 如 何 產 生 的 人 體 的 神 經 協 調 神 經 協 調 中, 感 覺 細 胞 ( 感 受 器 ) 探 測 環 境 的 變 化 ( 刺 激 ), 將 其 轉 變 為 電 流 訊 號 ( 神 經 脈 衝 ) 脈 衝 沿 神 經 纖 維 ( 神 經 元 ) 傳 送 到 中 樞 神 經 系 統 ; 中 樞 神 經 系 統 負 責 詮 釋 和 協 調 這 些 神 經 脈 衝 然 後, 中 樞 神 經 系 統 可 能 會 發 送 神 經 脈 衝, 經 由 神 經 纖 維 傳 送 到 效 應 器 ( 肌 肉 腺 體 或 其 他 目 標 組 織 ) 以 產 生 反 應 電 腦 的 中 央 處 理 器 (Central Processing Unit, CPU) 如 何 與 人 體 的 中 樞 神 經 系 統 相 比? 嬰 兒 依 靠 反 射 作 用 生 存, 試 舉 數 例 指 示 學 生 接 住 一 把 正 在 下 跌 的 間 尺 這 是 反 射 動 作 還 是 隨 意 動 作? 為 甚 麼? 13
人 類 神 經 系 統 有 甚 麼 主 要 組 成 部 分? 它 們 怎 樣 排 列? 它 們 有 甚 麼 功 能? 依 據 結 構 和 功 能, 分 辨 各 種 神 經 元 描 述 神 經 脈 衝 越 過 突 觸 的 傳 遞 舉 出 一 項 反 射 動 作 的 例 子, 當 中 的 刺 激 和 反 應 是 甚 麼? 概 述 其 反 射 弧 比 較 反 射 動 作 和 隨 意 動 作 的 本 質 人 體 的 激 素 協 調 激 素 協 調 中, 內 分 泌 腺 分 泌 化 學 訊 號 ( 激 素 ) 到 血 液 裡, 然 後 在 特 定 的 目 標 器 官 產 生 反 應 說 出 人 體 一 些 重 要 的 內 分 泌 腺 體 以 一 例 子 闡 述 激 素 如 何 協 調 反 應 比 較 神 經 協 調 和 激 素 協 調 人 體 的 運 動 運 動 是 由 骨 骼 及 肌 肉 相 互 作 用 所 產 生 的 肢 骨 運 動 是 由 一 對 骨 骼 肌 交 替 收 縮 和 鬆 馳 所 帶 動, 由 神 經 系 統 負 責 協 調 向 學 生 展 示 一 副 人 類 骨 骼 的 模 型 為 甚 麼 它 不 能 自 行 站 立? 為 甚 麼 人 們 能 站 穩? 人 體 的 支 持 有 甚 麼 必 要 組 成 部 分? 14
肌 肉 骨 骼 系 統 有 甚 麼 主 要 的 組 成 部 分? 它 們 如 何 協 作 以 進 行 運 動? 人 體 骨 骼 是 怎 樣 排 列 的? 它 們 怎 樣 連 接 起 來? 說 出 不 同 種 類 的 關 節, 並 比 較 它 們 的 活 動 幅 度 除 了 支 持 身 體, 骨 骼 還 有 甚 麼 功 能? 肌 肉 在 運 動 中 有 甚 麼 作 用? 它 們 怎 樣 協 作 以 發 揮 它 們 的 功 能? 描 述 神 經 脈 衝 如 何 穿 越 神 經 肌 肉 接 點, 從 而 引 起 肌 肉 收 縮 e. 體 內 平 衡 人 體 必 須 維 持 相 對 固 定 不 變 的 內 在 環 境, 從 而 提 供 穩 定 和 適 合 的 條 件 讓 細 胞 正 常 地 發 揮 功 能 體 內 平 衡 是 指 各 種 身 體 過 程 的 協 調 和 控 制, 以 維 持 穩 定 的 內 在 環 境 即 使 體 外 的 環 境 經 常 改 變, 不 同 參 數 如 血 糖 水 平 血 液 內 氣 體 成 分 水 份 和 體 溫, 必 須 維 持 在 一 定 的 調 定 點 範 圍 之 內 體 內 平 衡 的 調 控 通 常 涉 及 負 反 饋 機 制 ; 當 內 部 條 件 與 正 常 水 平 ( 調 定 點 ) 出 現 偏 差, 便 會 觸 發 相 應 的 反 應, 將 它 回 復 到 正 常 水 平 ( 負 反 饋 ) 反 饋 機 制 的 原 理 可 以 用 調 控 人 體 血 糖 的 過 程 來 說 明 血 糖 水 平 上 升 會 刺 激 胰 分 泌 更 多 胰 島 素, 以 增 加 吸 收 和 儲 存 葡 萄 糖 在 肝 和 其 他 器 官 中, 使 血 糖 水 平 回 復 正 常 而 血 糖 水 平 的 下 降 會 刺 激 胰 分 泌 更 多 胰 高 血 糖 素 至 血 液 中 這 會 刺 激 肝 將 糖 原 轉 化 為 葡 萄 糖, 把 血 糖 水 平 提 升 至 正 常 水 平 恆 溫 器 的 運 作 如 何 與 人 體 的 溫 度 調 節 機 制 相 比? 為 甚 麼 人 體 在 感 到 熱 時 會 流 汗, 感 到 冷 時 會 顫 抖? 為 甚 麼 人 體 在 喝 下 大 量 清 水 後 會 產 生 大 量 尿 液, 但 在 酷 熱 日 子 遠 足 後, 則 產 生 較 少 尿 液? 為 甚 麼 糖 尿 病 病 人 會 產 生 糖 尿? 15
甚 保 神 血 甚 麼 是 人 體 的 內 在 環 境? 內 在 環 境 有 些 甚 麼 參 數? 保 持 人 體 內 在 環 境 的 穩 定 性 有 甚 麼 重 要 性? 神 經 系 統 和 內 分 泌 系 統 在 維 持 體 內 平 衡 中 扮 演 甚 麼 角 色? 血 糖 水 平 如 何 藉 負 反 饋 機 制 調 節? 肝 胰 身 體 細 胞 和 激 素 在 血 糖 水 平 的 調 節 中 各 扮 演 甚 麼 角 色? f. 生 態 系 生 生 一 生 生 能 所 當 生 態 學 是 研 究 生 物 之 間 和 生 物 與 環 境 其 他 成 分 間 的 相 互 關 係 它 可 以 各 組 織 層 次 進 行 研 習, 包 括 物 種 種 群 群 落 生 態 系 生 物 群 系 以 及 生 物 圈 生 態 系 是 一 個 生 態 單 位, 它 指 該 單 位 內 的 所 有 生 物 與 物 理 環 境 之 間 的 相 互 作 用, 並 以 單 位 內 進 行 中 的 能 量 傳 遞 和 物 質 循 環 聯 繫 起 來 一 個 生 物 的 生 態 位 是 指 它 在 生 態 系 中 的 生 活 方 式 或 所 扮 演 的 角 色 生 物 間 的 相 互 作 用 包 括 偏 利 共 棲 互 利 共 生 競 爭 捕 食 和 寄 生 它 們 直 接 及 間 接 地 影 響 一 個 群 落 裡 種 群 的 分 佈 和 數 量 生 態 系 是 呈 動 態 的 當 生 態 系 中 的 生 物 和 非 生 物 條 件 有 所 改 變 時, 群 落 的 結 構 亦 可 能 會 改 變 群 落 結 構 隨 著 時 間 而 改 變 稱 為 生 態 演 替 在 原 先 沒 有 生 物 居 住 的 地 方 進 行 的 生 態 演 替 稱 為 原 生 演 替 ; 而 在 已 有 土 壤 和 植 被 之 地 方 進 行 的 則 稱 為 次 生 演 替 首 先 佔 據 生 境 的 物 種 稱 為 先 鋒 物 種 生 態 演 替 會 繼 續 下 去, 直 至 達 到 一 個 頂 級 群 落 為 止 能 量 經 由 生 態 系 傳 遞, 而 物 質 則 在 生 態 系 中 循 環 所 有 能 量 均 藉 陽 光 進 入 生 態 系 作 為 生 產 者, 光 合 自 養 生 物 ( 例 如 : 植 物 ) 獲 取 光 能 後 將 其 轉 換 成 化 學 能, 並 儲 存 在 有 機 化 合 物 中 消 費 者 ( 例 如 : 動 物 ) 攝 食 生 產 者 或 其 他 消 費 者 以 獲 得 化 學 能 當 能 量 沿 食 物 鏈 傳 遞 時, 其 份 量 會 在 層 遞 的 營 養 級 減 少 在 生 物 體 內 和 生 物 體 間 的 每 次 傳 遞 中, 能 量 會 以 新 陳 代 謝 消 耗 的 熱 能 或 作 為 在 食 物 殘 滓 有 機 廢 物 和 死 者 遺 骸 困 住 的 化 學 能 而 散 失 16
食 物 鏈 和 食 物 網 描 述 一 個 生 態 系 中 物 種 之 間 的 攝 食 關 係 一 條 食 物 鏈 顯 示 能 量 和 食 物 在 生 產 者 與 消 費 者 之 間 傳 遞 的 單 向 路 徑 ; 而 一 個 食 物 網 則 顯 示 一 個 生 態 系 中 很 多 食 物 鏈 之 間 的 相 互 關 係 作 為 分 解 者, 細 菌 和 真 菌 的 角 色 往 往 會 在 食 物 網 中 顯 示 出 來 分 解 者 將 有 機 廢 物 和 屍 體 分 解 為 無 機 物 質, 使 之 在 生 態 系 中 循 環 當 能 量 被 變 換 成 熱 能 時, 它 便 不 能 被 生 物 使 用 熱 能 最 終 散 失 於 大 氣 中, 不 會 被 循 環 再 用 相 反, 碳 氮 等 物 質 便 能 夠 被 反 覆 使 用, 在 生 態 系 裡 循 環 物 質 循 環 再 用 的 原 理 可 藉 碳 循 環 和 氮 循 環 來 闡 釋 在 碳 循 環, 碳 以 大 氣 中 二 氧 化 碳 的 形 式 由 植 物 吸 收 和 經 光 合 作 用 轉 換 成 有 機 化 合 物 一 些 有 機 碳 化 合 物 會 成 為 消 費 者 的 食 物 在 細 胞 呼 吸 中, 這 些 有 機 物 會 被 分 解 成 二 氧 化 碳 釋 放 回 大 氣 中 當 分 解 者 分 解 屍 體 時, 二 氧 化 碳 亦 會 被 釋 放 至 大 氣 中 海 洋 是 碳 的 主 要 儲 存 庫, 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 很 容 易 溶 於 水 中 形 成 碳 酸 氫 鹽 離 子 埋 藏 在 地 殼 深 處 的 有 機 廢 物 和 屍 體 經 數 百 萬 年 時 間 分 解, 變 為 化 石 燃 料 燃 燒 化 石 燃 料 時, 便 會 把 碳 還 原 放 回 大 氣 中 在 氮 循 環, 雖 然 氮 氣 在 大 氣 中 含 量 豐 富, 但 它 卻 不 容 易 被 生 物 所 使 用 氮 氣 非 常 穩 定, 但 可 以 透 過 閃 電 工 業 過 程 或 固 氮 作 用 進 入 循 環 中 豆 科 植 物 的 根 瘤 存 有 共 生 的 固 氮 細 菌, 它 們 可 以 將 氮 氣 轉 變 為 可 被 植 物 吸 收 的 氨 和 硝 酸 鹽 動 物 透 過 進 食 植 物 或 其 他 動 物 以 得 到 蛋 白 質, 從 而 獲 取 氮 此 外, 透 過 分 解 者 的 活 動, 被 困 在 植 物 和 動 物 體 內 的 氮 可 以 被 轉 換 成 泥 土 中 的 硝 酸 鹽 反 硝 化 細 菌 則 會 將 硝 酸 鹽 轉 換 成 亞 硝 酸 鹽 或 氮 氣 以 完 成 整 個 循 環 地 球 上 龐 大 的 人 口 對 自 然 環 境 造 成 很 大 壓 力 生 態 系 的 保 育 對 於 環 境 保 護 和 維 持 資 源 的 可 持 續 供 應 非 常 重 要 如 果 沒 有 細 菌, 地 球 會 變 成 甚 麼 樣 子? 沒 有 植 物, 人 類 能 在 地 球 上 生 存 嗎? 向 學 生 展 示 數 張 生 態 系 的 照 片, 並 詢 問 他 們 各 生 態 系 的 名 稱 從 某 個 生 境 中 揀 選 一 種 生 物, 並 要 求 學 生 列 出 會 影 響 它 生 活 的 因 素 這 些 因 素 會 怎 樣 影 響 這 種 生 物? 向 學 生 展 示 一 個 生 態 球 或 水 族 缸 觀 察 裡 面 進 行 的 活 動 它 是 一 個 穩 定 的 生 態 系 嗎? 試 解 釋 參 觀 一 個 本 地 的 生 態 地 點, 並 研 習 生 物 與 環 境 相 互 間 的 關 係 17
生 態 學 的 研 習 可 分 為 哪 些 組 織 層 次? 甚 麼 因 素 控 制 斑 馬 種 群 的 大 小? 當 生 態 學 家 問 這 條 問 題 時, 他 所 指 的 是 哪 個 組 織 層 次? 物 種 種 群 群 落 與 生 態 系 怎 樣 互 相 關 聯? 繪 畫 概 念 圖 以 展 示 它 們 的 關 係 說 出 地 球 上 一 些 主 要 生 態 系 的 名 稱 另 外, 亦 指 出 一 些 在 香 港 找 得 到 的 本 地 生 態 系 生 態 系 有 甚 麼 主 要 的 組 成 部 分? 它 們 之 間 有 甚 麼 連 繫? 以 一 例 子 來 闡 述 這 些 部 分 怎 樣 在 生 態 系 中 互 相 影 響 群 落 中 的 生 物 怎 樣 互 相 影 響? 生 態 系 中 的 生 物 可 以 有 甚 麼 關 係? 舉 例 說 明 之 解 釋 為 何 在 生 態 系 中 一 個 群 落 會 逐 漸 演 變 成 另 一 個 群 落, 並 描 述 這 個 過 程 生 態 系 的 本 質 是 動 態 的 評 論 這 句 說 話 說 出 生 態 系 中 各 個 營 養 級 地 球 上 所 有 生 態 系 最 終 的 能 量 來 源 是 甚 麼? 甚 麼 是 食 物 鏈? 描 述 能 量 如 何 在 食 物 鏈 中 傳 遞, 並 解 釋 能 量 如 何 在 傳 遞 時 散 失 不 同 營 養 級 之 間 的 食 性 關 係 和 能 量 傳 遞 可 以 甚 麼 方 式 表 達? 評 論 各 種 表 達 方 法 的 優 點 和 限 制 生 態 系 的 物 質 循 環 有 甚 麼 重 要 性? 利 用 概 念 圖 展 示 碳 如 何 在 生 態 系 中 循 環 有 些 甚 麼 主 要 原 因, 會 導 致 地 球 碳 循 環 的 失 衡? 利 用 概 念 圖 展 示 氮 如 何 在 生 態 系 中 循 環 氮 循 環 中 的 哪 些 過 程 最 受 農 民 所 關 注? 試 解 釋 描 述 生 產 者 消 費 者 和 分 解 者 在 能 量 傳 遞 和 物 質 循 環 中 的 角 色 列 出 人 類 活 動 對 環 境 的 一 些 主 要 影 響 為 甚 麼 要 進 行 環 境 保 育? 提 出 一 些 在 香 港 進 行 環 境 保 育 的 方 法 如 何 研 習 在 某 生 境 中 生 物 的 分 佈 和 多 度? 不 同 的 取 樣 方 法 有 甚 麼 優 點 和 限 制? 如 何 量 度 某 生 境 中 的 非 生 物 因 素? 18