人教統(tǒng)編版必修 下冊7.2* 一名物理學家的教育歷程教學設計

這是一份人教統(tǒng)編版必修 下冊7.2* 一名物理學家的教育歷程教學設計
《 青蒿素人類征服疾病的一小步》 (教學設計+文本語用知識整合+同步檢測+高考對接） 【教學設計】 教學目標 １、 引導學生從生活出發(fā)，了解科學，認識科學。 ２、 引導學生以“教育歷程”為重點，探討其中表現的思想工作內涵。 ３、 引導學生思考、探討文中體現的科學精神，培養(yǎng)科學興趣，堅持探究的精神。 教學重點 １、 教育學生科學就在身邊，從生活出發(fā)，了解科學，認識科學。 ２、 培養(yǎng)對科學的興趣和探究精神 教學方法：自主合作探究法 教學課時：1課時 教學過程 一、導入新課 同學們，在我們小的時候，常常會談及未來的理想，那時候我們常常無畏地說：“我要做一名科學家”，可是隨著年齡的增長，我們很少有人再說了，這是為什么呢？因為我們逐漸明白成為一名科學家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學家呢？ 今天我們就通過著名的理論物理學教授加來道雄的文章《一名物理學家的教育歷程》得到點啟發(fā)吧！ 二、作者簡介 加來道雄，美籍日裔物理學家，畢業(yè)于美國哈佛大學，獲加利福尼亞大學伯克利分校哲學博士學位，后任紐約市立大學城市學院理論物理學教授。主要著作有《超越愛因斯坦》（與特雷納合著）《量子場論》《超弦導論》。 三、題解 中心詞為“教育歷程”，“歷程”暗示說明順序為時間順序，那么“一名物理學家”指誰呢？加來道雄。那么本文就是一片自傳性質的文章。 他的“教育歷程”怎樣？作者是不是從他的童年（幼兒園）、小學、初中、高中、大學一路寫來的？（引導學生了解文章內容結構） 四、整體把握 1、本文的基本結構 文章的題目是“一名物理學家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導我走上成為一個理論物理學家的歷程?！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌热?，又是共時性的敘述。這樣的結構安排，使文章既脈絡清楚，又重點突出。 第一部分（第1段）：交代童年的兩件趣事，( 兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想， 一是對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。) 極大地豐富了作者對世界的理解力，并且引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程。 　　第二部分（第2—11段）：主要敘述作者對鯉魚世界的遐想。 第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。 2、本文的基本內容 ①人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”，但是大多數人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。 ②作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學家的基本素質。 ③高中時代，本應“在棒球場或籃球場玩?！?，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設備”，在“學校的足球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現了他對科學的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學工作者的潛能。由①②到③，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內容”。 3、語言特點 作者借助于想象，采用了擬人化的筆法，讓“鯉魚科學家”們會看會想，會提出問題會說話，這樣就使深奧的科學道理變的淺顯易懂。 作者講究選詞，講究用恰如其分的詞句來表達周蜜嚴謹的意思。 五、合作探究 1．本文在材料處理上有什么特點？ 本文布局謀篇重點突出，詳略得當。在整體上，作者并沒有從童年到小學到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學的物理圖書館，相關的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數據敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格，以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。 2．本文體現了怎樣的科學精神？ 本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學精神內涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學家最為重要。 （1）想像力：科學是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現了創(chuàng)新意識和探索精神。 （2）樂趣：科學不應該是枯燥的，而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤反瞬黄?，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權，只求真理。 （3）實驗精神：丁肇中說過：“現代學術的基礎就是實地的探察，就是我們現在所謂的實驗。”“科學發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保ā稇懈裎镏轮瘛罚┯辛讼胂窳Γ辛藰啡?，那只是成為科學家的最基礎的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數據，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎工作，不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數學和天體物理學的實驗基礎，也不是空想出來的。 3．“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的？ 主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。 4．作者對鯉魚世界的遐想意義：作者對鯉魚世界是怎樣遐想的？ 作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有“鯉魚科學家們”，它們的思想以及它們有過奇妙的經歷等等。這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力，并且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎。 5．作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么？ 說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力” 的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方 式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現出思想上的保守和固執(zhí)。 6．作者建立實驗室的事例，對我們現實生活有怎樣的意義？ 科學是建立在基礎實驗之上的，科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導，要有實驗的設計，要有策 劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是，重視理論，輕視基礎實驗，表現為動手能力和實踐能力差，思想上 浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。 總結：童年的兩件趣事之所以引導作者走上成為一名理論物理學家的歷程，是因為作者在這其中的一些基本科學素養(yǎng)和科學能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉。它們是： 好奇心、想象力、探究能力、實驗能力、不怕挫折、質疑求真的科學精神，尊重事實和實事求是的科學態(tài)度等。 【同步檢測】 1．下列詞語中加點的字，注音有誤的一項是（?。? A.璀璨（càn）　　斑斕（lán）　　撒手人寰（huán) B.目眩（xuàn）　　畏葸（sī）　　孜孜不倦（zī) C.怪誕（dàn)　　　湮沒（yān)　　自鳴得意（míng ) D.遐想（xiá）　　杜撰（zhuàn）　驚詫不已（chà) 2.下列各句中，加點的成語使用不恰當的一句是（?。? A.關于李自成的傳說，有不少地方是混合著窮苦百姓的感情和希望，真實的事情未必都被眾人知道，而傳說的故事未必不含著虛構的、添枝加葉的地方。 B.雖然李剛劣跡斑斑，但瑕不掩瑜，我們還應該看到他為人仗義的一面。 C.對各種自然災害不能麻痹大意，必須在戰(zhàn)術上重視，必須未雨綢繆，防微杜漸。 D.“崇尚科學文明，反對迷信愚昧”圖片展，將偽科學暴露得淋漓盡致，使觀眾深受教育。 3．下列各句無語病的一句是（　） A.上網的誘惑無法令現代人拒絕，但昂貴的網上消費又使網迷們痛心不已。 B.只要把自己所學的知識同企業(yè)的發(fā)展、國家的振興結合起來，知識就不愁有用武之地。 C.摩托羅拉研發(fā)中心成立以來，不斷研制開發(fā)新產品、新技術、新工藝，取得了驕人的成績。 D.聯(lián)合國曾將90年代定為減少自然災害的10年，以期通過世界各國人民的共同努力減少自然災害給人類帶來的痛苦。 4.依次填入下面橫線處的句子，與上下文銜接最恰當的一組是（　） 我想象那弓影高聳的楓橋，橋下是潺潺的流水，橋畔停泊著一二客船?！　〖偃缭谠侣錇跆涞暮箷L如削，星星漁火閃爍在江面，鐘聲如縷，悠悠從水面飄來叩醒舟人的客夢。 ①那云水蒼茫，煙波浩渺的一片秋江，　?、谀且黄锝扑n茫，煙波浩渺， ③夕陽的影里沿江的紅樹沉醉著；　　　?、苎亟募t樹沉醉在夕陽的影里； ⑤寒山寺的梵宇，矗立在叢樹之間?！　　、迏矘渲g矗立著寒山寺的梵宇。 A.①③⑤　　　B.②④⑥　　　C.①④⑥　　　D.②④⑤ 閱讀課文選段，回答文后各題。 待神志鎮(zhèn)定之后，這位鯉魚“科學家”就會講述一個真正令它們驚詫不已的傳奇故事。它說：“突然之間，不知怎的我就被拉出了咱們的宇宙（池水），投進了一個冥冥世界，那里有令人目眩的強光和我從未見過的奇形怪狀的物體。最奇怪的是那個抓住我的生物竟然一點也不像魚。更使我震驚的是，無論如何也看不到它的鰭，但是沒有鰭它還是能夠運動。我感覺到熟悉的自然規(guī)律不再適合于這個冥冥世界。隨后，我發(fā)現自己突然又被扔回了咱們的世界?！保ó斎?，這個到宇宙之外一游的故事對于鯉魚是怪誕的，大多數魚都認為這完全是胡說八道。） 5.文段中提及的“冥冥世界”指什么？ 6.文段中“熟悉的自然規(guī)律”是指什么？ 7.假如你是這位鯉魚“科學家”，你會對其他鯉魚講一個怎樣的傳奇故事？ 答案： 1 ．B 　2．B 　3．A 　4．A 5.指有令人目眩的強光和鯉魚從未見過的奇形怪狀的生物的世界（即人類世界） 6．有鰭才能運動。 7．展開想象，言之成理即可。 【高考對接】 閱讀下面的文字，完成1一4題。 1990年9月，美國批準了世界上首個基因治療方案。從此，世界各國掀起了研究基因治療的熱潮。值得提出的是，無論哪一種基因治療目前都處于初期的臨床試驗階段，均沒有穩(wěn)定的療效和完全的安全性?？梢哉f，在沒有完全解開人類基因組的運轉機制、充分了解基因機制和疾病的分子機理之前，進行基因治療是相當危險的。 1999年9月，一位18歲的美國青年在接受基因治療時不幸死亡，成為被報道的首例死于基因治療的患者。2002年，法國包括一名3歲男孩在內的11名兒童同時接受了基因治療，4月，這次試驗性的基因治療獲得成功，所有患兒狀況良好，而且表現出具有正常免疫力的跡象。但沒過多久，醫(yī)療專家查出這名3歲兒童突然在基因治療宣告成功后患上了某種類似白血病的癌癥，有關專家認為這是由基因治療引起的。這立刻引起各國的廣泛關注。在這次醫(yī)療試驗中，用于治療疾病的基因被包裹進經修飾的逆轉錄酶病毒載體，然后再進入患者細胞中與DNA結合。雖這些病毒載體經過處理，可以防止感染，但科學家還無法控制病毒載體在DNA上的插入位置。所以，長久以來就有人擔心，病毒載體會破壞重要的基因，導致“插入型突變”。如果被破壞的基因是負責調控細胞生長和分裂的，就會產生癌癥。但是，也有一些專家認為，用逆轉錄酶病毒載體的基因治療都是在近幾年進行的，所以并不能排除有些病人今后發(fā)生癌癥的可能。此前進行的多次基因治療中，也使用了逆轉錄酶病毒載體，所有 的患者都沒有發(fā)生類似的問題。從長遠來看，因插入變異會不斷帶來治療風險，基因治療專家必須考慮是否應該放棄現有的逆轉錄酶病毒載體，而使用其他非插入型載體，如腺病毒、皰疹病毒等。但是，也可以通過改造逆轉酶病毒以減少插入變異的風險。一種比較可行的辦法就是給載體安上“自殺”基因。例如，在載體中加入一種對那些抗病毒藥物比較敏感的基因，當醫(yī)生發(fā)現在逆轉錄酶病毒的作用下正常細胞可能轉化為癌細胞時，就使用特定的抗病毒藥物，那些“自殺”基因在這些藥物的作用下讓病毒“自殺”，這樣就可將癌癥消滅在萌芽階段。 盡管科學家在不斷嘗試更成熟的基因治療方法，但是目前的基因治療還必須使用一些不夠完善的技術。專家們指出，法國的這個醫(yī)療事件只是一個特例。在這次試驗治療中使用的逆轉錄酶病毒載體已經使用了十幾年，只是最近才出現了不良反應。因此醫(yī)療專家們指出，不要因為個別的悲劇而排斥基因治療，其實基因治療的好處遠遠大于其弊端，它讓那些用傳統(tǒng)的醫(yī)療手段無法治愈的疾病患者看到了希望。與其遠離基因治療，不如從失敗中吸取教訓，更加深入地認識風險，從而幫助醫(yī)生們在未來更好地預測和防止類似事件的發(fā)生。 　 （原載（（科學畫報》2003年第10期。有刪改） 1.下列對第一段中畫線句子的理解，不正確的一項是（?。?A.目前的基因治療是在不了解基因內部機制和疾病分子機理的情況下進行的，也就沒有令人滿意的療效和安全性。 B.人類目前對自身基因和有關疾病的研究成果，還不足以保證目前的基因治療能達到人們所預想的療效和安全性。 C.基因治療是一項復雜的工程，現有的技術條件的限制，決定了它目前還停留在臨床試驗階段，手術風險相當高。 D.人類對自身基因和相關疾病的研究，目前還沒有達到很理想的水平，所進行的基因治療也就難免存在較高危險。 2.下列對第二自然段有關內容的理解，正確的一項是（?。? A.盡管存有爭論，但有關的專家還是堅持認為，正是治療過程中的人為技術操作不當，最終導致了法國基因試驗的失敗。 B.由于科學家到目前為止，還不能將用于治療疾病的基因準確地插入逆轉錄酶病毒載體中，所以這起試驗并未取得成功。 C.雖然還不能確定那位3歲男童的死因，但可以肯定的是，利用逆轉錄酶病毒載體插入DNA的基因治療辦法是行不通的。 D.迄今為止，科學家還沒有找到控制經過處理的病毒載體插入DNA的位置的有效方法，現階段基因治療的風險是很高的。 3.下列理解不符合原文意思的一項是（　） A.基因治療的研究和試驗已經進行了十幾年，盡管其好處遠大于其弊端，但近年基因治療中出現的死亡個案，還是引起了科學家們的關注和反思。 B.一旦插入DNA的逆轉錄酶病毒載體破壞了負責調控細胞生長和分裂的基因，就很有可能使正常細胞轉化為癌細胞，導致基因治療的失敗。 C.專家們通過給逆轉錄酶病毒載體植入對抗病毒藥物比較敏感的基因，找到了避免因逆轉錄酶病毒載體插入變異而導致癌癥的比較可行的方法。 D.目前的基因治療全都處于臨床試驗期，還必須使用一些有待完善的技術，若想取得穩(wěn)定的療效和完全的安全性，仍需要科學家們的不斷努力。 4．根據原文提供的信息，以下推斷不正確的一項是（　） A.目前使用逆轉錄酶病毒載體所進行的基因治療試驗并未成熟，人類對自身的基因和疾病的研究還要繼續(xù)深化。 B.當人類基因的奧秘被真正解開的時候，基因治療將獲得更可靠的療效和安全性，人們也就不再反對基因治療。 C.比起傳統(tǒng)的醫(yī)療手段來，基因治療有著更廣闊的前景，它對諸如癌癥、心臟病等奇難雜癥的治療將更具效果。 D.隨著科學家們的不懈努力和科技的發(fā)展，基因治療將會給21世紀的醫(yī)學帶來革命性的變化，為人類的健康造福。 答案： 1.A（畫線句的意思是基因治療是一項復雜的工作，人類目前對自身基因和有關疾病的研究，還沒有達到很理想的水平，還不足以保證目前的基因治療能達到人們所預想的療效和安全性。而A項中說 “目前的基因治療是在不了解基因內部機制和疾病分子機理的情況下進行的”，說法過于絕對，因而不正確。） 2. D(A項中“正是治療過程中的人為技術操作不當，最終導致了法國基因試驗的失敗”，在原文中沒有這方面的內容，所以不正確；B項中“還不能將用于治療疾病的基因準確地插入逆轉錄酶病毒載體中”，說法不對。原文中是“無法控制病毒載體在DNA上的插入位置”，因而也不正確；C項說法過于絕對，第二段中說：“也可以通過改造逆轉錄酶病毒以減少插入變異的風險”，并沒有說“利用逆轉錄酶病毒載體插入DNA的基因治療辦法是行不通的”，所以也不正確。） 3. C(C項說的內容只是專家們的設想，還沒有試驗成功，所以這個說法不正確。） 4．B（B項中說“當人類基因的奧秘被真正解開的時候，基因治療將獲得更可靠的療效和安全性，人們也就不再反對基因治療”，這個說法過于絕對。因為還沒有到那種地步，是否是可靠和安全，人們反對不反對，現在都無法推斷，所以不正確。）