7《青蒿素》《一名物理学家的教育历程》（导学案）高一语文（必修下册）

《青蒿素：人类进步的一小步》《一名物理学家的教育历程》联读导学案学习目标学习目标1.了解作者及其科学成就。2.理清文章的思路，了解科学研究历程，掌握科普文的体裁特点3.学习传承科学家在探索与发现的过程中体现的科学精神。学习重难点学习重难点重点：理清文章的思路，了解科学研究历程，掌握科普文的体裁特点。难点：学习传承科学家在探索与发现的过程中体现的科学精神。学习过程学习过程第一课时课前学习任务一：查阅并搜集相关资料，了解屠呦呦和加来道雄的科学成就及两篇课文的创作背景。查找资料，解释课本中出现的一些科学术语，如疟疾、青蒿素、统一场论、高维空间等。课中学习任务：任务一：明明如月，何时可掇（一）班级分成两个小组讨论并汇报以下两个问题。1.用思维导读说明屠呦呦发现研究青蒿素的历程，标注重要节点。时间历程20世纪50年代20世纪60年代20世纪70年代21世纪21世纪科学研究探索重要启示节点2.阅读《一名物理学家的教育历程》，以图表形式梳理科学研究过程。实践历程童年童年高中高中科学研究探索过程重要启示节点任务二：今有嘉宾，德音孔昭屠呦呦身上具有哪些可贵的精神品质？请简要概括和分析。聚焦加来道雄的科学历程，思考加来道雄身上体现的哪些科学精神和科学素养值得我们学习借鉴？任务三：德从中来，不可断绝科学研究不仅需要热爱、兴趣、执着、钻研等精神品质，更需要一颗胸怀世界，大爱无疆的科学精神。其实在我们的生活中有许多具备这些品质的人物，他们在各行各业努力着，试举出一例。学后反思自我测评答案课前学习任务一：作家介绍：屠呦呦，女，中共党员，药学家。中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，青蒿素研究开发中心主任，诺贝尔医学奖获得者，共和国勋章获得者。1930年12月30日生于浙江宁波，1951年考入北京大学，在医学院药学系生药专业学习。1955年，毕业于北京医学院(今北京大学医学部)。毕业后曾接受中医培训两年半，并一直在中国中医研究院(2005年更名为中国中医科学院)工作，其间先后晋升为硕士生导师、博士生导师，现为中国中医科学院的首席科学家。代表作品《青蒿及青蒿素类药物》。青蒿一握，水二升，浸渍了千多年，直到你出现。为了一个使命，执着于千百次实验。萃取出古老文化的精华，深深植入当代世界，帮人类渡过一劫。呦呦鹿鸣，食野之蒿。今有嘉宾，德音孔昭。——2015年感动中国人物屠呦呦的颁奖词加来道雄，日裔美国理论物理学家。世界著名物理学家、著名科学畅销书作者、超弦理论的奠基人。毕业于美国哈佛大学，获加州大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。他秉持着爱因斯坦的精神：探寻“所有事物的原理”。他同时也是电视节目的常客，曾为《夜线》《早安美国》《赖利·金脱口秀》与《六十分钟》的座上宾，更数度出现在美国公共电视(PBS)的纪录片中。代表作品：《构想未来》《超越爱因斯坦》《超空间》《平行宇宙》创作背景：《青蒿素：人类进步的一小步》：2011年拉斯克奖揭晓，中国科学家屠呦呦获得其中的临床医学研究奖。获奖理由是“发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命”。本文是根据屠呦呦2011年接受拉斯克奖时的演讲及同年发表于《自然医学》杂志的论文编写而成，经作者本人审定。《一名物理学家的教育历程》：1957年，物理学家埃佛里特提出多重空间理论：有多重的、平行存在的空间，事物同时以不同的方式生存、行动在其中。后来另有理论物理学家提出我们这个宇宙可能只是多维空间的一个层面(膜)。多膜理论以及超弦理论都认为宇宙在长、宽、高、时间四个维度之外存在着不可视的空间。知名的多维度物理学家丽莎·蓝道尔在实验时发现相撞的粒子有一些就这样消失了，因而怀疑这些粒子进入了另外的空间，并提出了宇宙可能存在无限维度。欧洲原子核研究中心当时正在瑞、法边境地下兴建迄今规模最大的粒子对撞机，以证实隐秘的空间确实存在。本文有关“鲤鱼‘科学家’”和建造“原子对撞机”的故事，就形象地解说了“多维宇宙”。2.专业术语解释（1）.疟疾疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。寄生于人体的疟原虫共有四种，即间日疟原虫，三日疟原虫，恶性疟原虫和卵形疟原虫。在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫；其他二种少见，近年偶见国外输入的一些病例。不同的疟原虫分别引起间日疟、三日疟、恶性疟及卵形疟。本病主要表现为周期性规律发作，全身发冷、发热、多汗，长期多次发作后，可引起贫血和脾肿大。（2）青蒿素青蒿素（Artemisinin）是一种有机化合物，分子式为C15H22O5，相对分子质量282.34。它为无色针状结晶，熔点为156～157℃，易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯，可溶于乙醇、乙醚，微溶于冷石油醚，几乎不溶于水。它是治疗疟疾耐药性效果最好的药物，以青蒿素类药物为主的联合疗法，也是当下治疗疟疾的最有效最重要手段。（3）统一场论根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来(物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨­米尔斯理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算无比繁复而让人头疼)，但是引力仍然游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。（4）高维空间现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会袭击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一无所知的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样的三维角度观察地球，在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维(三维空间加上时间)理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。高维空间理论认为，宇宙大爆炸后10～43秒，十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙，四维宇宙暴胀，经过近一百五十亿年，演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10～35秒，大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实，因为要模拟当时的环境，需要的能量太大，根本无法做到，所以现在高维空间理论只能是“理论”。课中学习任务一：明明如月，何时可掇1.用思维导读说明屠呦呦发现研究青蒿素的历程，标注重要节点。时间历程20世纪50年代20世纪60年代20世纪70年代21世纪21世纪科学研究探索在中药研究所全脱产学习中国传统医学从200个方药中提取380余种提取物，在小白鼠身上测试抗疟效果，进展甚微赴海南临床试验效果明显，后转向分离提纯发展新的青蒿素衍生物发挥中药的威力，为维护世界人民健康做出新贡献重要启示节点对中草药从好奇化为热衷《肘后备急方》的文献启示：低温提取在四川找到青蒿素含量高的青蒿在青蒿素结构中引入羟基的产物，研制双氢蒿素生物力药理学迅猛发展2.阅读《一名物理学家的教育历程》，以图表形式梳理科学研究过程。实践历程童年童年高中高中科学研究探索过程对水池中的鲤鱼充满无限遐想对爱因斯坦未完成的理论感到好奇大量阅读关于爱因斯坦及其理论的每一本书籍成功建立自己的原子对撞机重要启示节点想象有“看不见的神秘力”，引发对“高维世界”的兴趣被老师讲述的神秘故事迷住科学家已建成“原子对撞机”“反物质产生”课中学习任务二：今有嘉宾，德音孔昭1.屠呦呦身上具有哪些可贵的精神品质？请简要概括和分析。①治病救人、造福人类的高度责任感。屠呦呦从小立志治病救人，一生以自己的知识和努力为无数饱受疟疾病痛之苦的人们带来了生的希望。②埋头苦干、锲而不舍的科学精神。面对新药的临床试验很难开展等多重困难，坚持研究和实验，终于研究出人类抗击疟疾的“有效武器”。③吃苦耐劳、甘于牺牲的奉献精神。查阅大量医药典籍，不辍研究；勇于成为试验新药疗效的志愿者。④重视中医药学的传承，并希望中医药学进一步发挥威力，造福人类。2.聚焦加来道雄的科学历程，思考加来道雄身上体现的哪些科学精神和科学素养值得我们学习借鉴？①留心细节，大胆想象；喜欢蹲在水池边，对“鲤鱼”科学家的想象②保持初心和好奇心；对爱因斯坦尚未完成的论文感兴趣，③追求真理，孜孜不倦。从当地图书馆到全市图书馆和书店，急切地查找有关爱因斯坦及其理论的每一本书。④敢于创新，勇于挑战。不由于世俗的约束而畏葸不前，自建电子感应加速器课中学习任务三：德从中来，不可断绝霍金：任务介绍：理论物理学家，宇宙学家，科学思想家，英国皇家学会院士，美国国家科学院外籍院士，英国皇家学会工艺院院士，生前是英国剑桥大学教授。主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。代表作品《时间简史》《果壳中的宇宙》。精神品质：不自暴自弃：尽管患有渐冻症，导致身体严重残疾，但霍金并没有放弃。他在疾病面前表现出顽强的生命力和积极的生活态度。勇于向命运挑战：霍金与命运进行了多次激烈的斗争，并在其中取得了胜利。他的故事鼓励人们不要对自己或生活失去信心，而是要坚持追求自己的目标和梦想。2乐于探究：他对宇宙的好奇心和对知识的渴望驱使他深入探索未知的世界，这种好奇心使他在科学上不断前进。百折不挠：霍金在生活中经历了无数的挑战和困难，但他始终保持着坚韧不拔的精神，这成为了他个人魅力的重要组成部分。黄旭华人物介绍：黄旭华，核动力潜艇专家，中国工程院院士，共和国勋章获得者，国家最高科学技术奖获得者，中国船舶重工集团719所名誉所长、原所长。经过以黄旭华为代表的第一代全体研制人员及协作单位的共同努力，中国第一艘核潜艇于1968年5月在毗邻核潜艇总体研究设计所的核潜艇总体建造厂开始放样，核潜艇建造正式拉开帷幕。在“091”首艇的制造过程中，囿于条件的限制，黄旭华及其建造者们再次克服重重困难，甚至采用了磅秤称量的笨办法来控制各种设备及艇体重心与重量的方法。终于在1970年12月26日，中国的第一艘鱼雷攻击型核潜艇顺利下水。其后，在弹道导弹核潜艇的研制过程中，黄旭华创造性地提出并运用了“毒蛇”理论、“尖端与常规”创新思想，并大胆取消大陀螺设计，积极协同弹道导弹的设计与试