Unit 12 Innovation Lesson 1 Scientific Breakthroughs 教学设计-2023-2024学年高中英语北师大版（2019）选择性必修第四册

Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs教学设计-2023-2024学年高中英语北师大版（2019）选择性必修第四册主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容来自高中英语北师大版（2019）选择性必修第四册Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs。课程的主要内容包括以下几个方面：

1.科学突破的概念和意义。

2.科学突破的历史发展，包括重要的科学发现和发明。

3.科学突破对社会进步的影响。

4.科学突破与创新的关系。

教学内容与学生已有知识的联系主要体现在以下几个方面：

1.学生已经学习过科学知识，对科学有一定的了解，能够理解科学突破的概念。

2.学生已经学习过历史知识，对科学突破的历史发展有一定的了解，能够理解科学突破对社会进步的影响。

3.学生已经学习过创新知识，对创新有一定的了解，能够理解科学突破与创新的关系。核心素养目标1.提高语言运用能力：能够运用英语准确地表达科学突破的概念、历史发展、社会影响以及与创新的关系。

2.培养科学素养：理解科学突破对人类社会的贡献，激发对科学的兴趣和好奇心，培养科学探究和创新精神。

3.增强文化意识：了解不同文化背景下科学突破的历史和影响，增强跨文化交际能力。

4.提升思维品质：通过分析科学突破的案例，培养批判性思维、逻辑思维和创新思维。学习者分析根据北师大版（2019）选择性必修第四册Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs的内容，学生已经具备以下相关知识：

-学生已经学习过科学知识，对科学有一定的了解，能够理解科学突破的概念。

-学生已经学习过历史知识，对科学突破的历史发展有一定的了解，能够理解科学突破对社会进步的影响。

-学生已经学习过创新知识，对创新有一定的了解，能够理解科学突破与创新的关系。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对科学知识具有较高的兴趣，喜欢探索未知领域，对科学突破的历史和影响有浓厚的兴趣。

-学生的学习能力较强，能够理解和掌握科学突破的概念和意义，能够分析科学突破的历史发展和社会影响。

-学生的学习风格多样，有的喜欢通过阅读和讨论来学习，有的喜欢通过实践和实验来学习，有的喜欢通过视频和图片来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-学生可能对一些科学概念和术语不太熟悉，需要教师提供更多的解释和例子。

-学生可能对科学突破的历史发展不太了解，需要教师提供更多的背景信息和案例。

-学生可能对科学突破与社会进步的关系不太理解，需要教师提供更多的联系和分析。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。教材包括北师大版（2019）选择性必修第四册Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs。教师需要提前准备好教材，并检查是否每位学生都有教材。

二、辅助材料

准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些辅助材料包括：

1.科学突破的图片和图表，展示重要的科学发现和发明，如爱因斯坦的相对论、牛顿的万有引力定律、达尔文的进化论等。

2.科学突破对社会进步的影响的图片和图表，展示科学突破如何改变人类的生活方式，如手机、互联网、医学技术等。

3.科学突破与创新的关系的图片和图表，展示科学突破如何激发创新思维和新技术的发展。

4.科学突破的历史发展的视频，展示科学突破的历史背景和重要事件。

5.科学突破的案例分析的图片和图表，展示具体的科学突破案例，如特斯拉的电动汽车、SpaceX的火箭技术等。

三、实验器材

如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。实验器材包括：

1.科学实验器材，如显微镜、望远镜、化学试剂等，用于展示科学突破的实验过程。

2.科学实验器材的操作指南和安全手册，确保学生能够正确操作实验器材，避免发生意外。

3.科学实验器材的维护和保养工具，确保实验器材的完整性和安全性。

四、教室布置

根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。教室布置包括：

1.分组讨论区，提供小组讨论的空间，促进学生之间的交流和合作。

2.实验操作台，提供实验操作的空间，让学生能够亲身体验科学突破的过程。

3.投影仪和屏幕，展示辅助材料和实验结果，方便学生观看和记录。

4.白板和黑板，方便教师进行讲解和板书，同时提供学生记录和思考的空间。

五、教学软件和工具

准备与教学内容相关的教学软件和工具，如在线学习平台、互动游戏、虚拟实验室等。这些教学软件和工具可以帮助学生更好地理解和掌握科学突破的概念和意义。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对科学突破的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道科学突破是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于科学突破的图片或视频片段，让学生初步感受科学突破的魅力或特点。

简短介绍科学突破的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.科学突破基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解科学突破的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解科学突破的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍科学突破的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.科学突破案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解科学突破的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的科学突破案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解科学突破的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用科学突破解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论科学突破的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与科学突破相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对科学突破的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调科学突破的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括科学突破的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调科学突破在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用科学突破。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于科学突破的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.科学突破的概念和意义

-科学突破是指在科学研究领域内，通过创新思维和方法，取得重大的理论突破或技术创新。

-科学突破对人类社会的发展有着重要的意义，它推动了科学技术的进步，为人类带来了新的知识、技术和产品。

2.科学突破的历史发展

-古代科学突破：古希腊的哲学思想、古埃及的数学和天文知识、中国的四大发明等。

-中世纪科学突破：欧洲文艺复兴时期的科学探索、哥白尼的日心说、伽利略的望远镜等。

-近代科学突破：牛顿的经典力学、达尔文的进化论、爱因斯坦的相对论等。

-现代科学突破：量子力学、计算机科学、基因编辑技术等。

3.科学突破对社会进步的影响

-科学突破推动了技术的发展，改变了人类的生活方式，如手机、互联网、医学技术等。

-科学突破为经济发展提供了新的动力，创造了新的产业和就业机会。

-科学突破提高了人类对自然界的认识和控制能力，改善了人类的生活质量。

4.科学突破与创新的关系

-科学突破需要创新思维和方法，创新是科学突破的源泉和动力。

-科学突破激发了更多的创新思维和技术创新，推动了科学技术的持续发展。

-科学突破与创新是相互促进、相互推动的关系，科学突破为创新提供了新的理论和技术支持，创新又为科学突破提供了新的思路和方法。

5.科学突破的案例分析

-特斯拉的电动汽车：通过技术创新，实现了电动汽车的续航和性能的提升，推动了电动汽车产业的发展。

-SpaceX的火箭技术：通过创新思维和方法，实现了火箭的重复使用和低成本发射，推动了航天技术的发展。

-基因编辑技术：通过基因编辑技术，实现了对生物基因的精确修改，为医学研究和疾病治疗提供了新的手段。

6.科学突破的未来发展

-人工智能：通过人工智能技术，实现对人类智能的模拟和扩展，推动社会的发展和进步。

-量子计算：通过量子计算技术，实现对复杂问题的快速解决，推动科学技术的发展。

-生物科技：通过生物科技技术，实现对生物体的改造和优化，推动生物医学和农业的发展。课堂课堂评价是教学过程中的重要环节，通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。以下是课堂评价的具体实施方法：

1.提问评价

提问是了解学生学习情况的有效方式。教师可以通过提问来检查学生对科学突破的概念、历史发展、社会影响以及与创新的关系的理解程度。提问可以包括以下几个方面：

-科学突破的概念：询问学生对科学突破的定义、特点和重要性有何理解。

-科学突破的历史发展：询问学生对不同历史时期的科学突破有何了解，能够举例说明。

-科学突破的社会影响：询问学生如何看待科学突破对社会进步的影响，能够举例说明。

-科学突破与创新的关系：询问学生如何理解科学突破与创新之间的关系，能够举例说明。

2.观察评价

观察是了解学生学习情况的重要手段。教师可以通过观察学生的课堂表现来了解他们的学习态度和能力。观察评价可以从以下几个方面进行：

-学生的参与度：观察学生是否积极参与课堂讨论，提出问题和观点。

-学生的注意力：观察学生是否专注于课堂内容，认真听讲和记录。

-学生的思维方式：观察学生是否能够运用批判性思维和逻辑思维来分析问题和解决问题。

-学生的合作能力：观察学生在小组讨论中的表现，是否能够有效地沟通和协作。

3.测试评价

测试是了解学生学习情况的另一种方式。教师可以通过测试来检查学生对科学突破知识的掌握程度。测试评价可以从以下几个方面进行：

-基础知识测试：测试学生对科学突破的基本概念、组成部分和原理的理解程度。

-案例分析测试：测试学生对科学突破案例的分析能力和理解程度。

-问题解决测试：测试学生运用科学突破知识解决实际问题的能力。

七、作业评价

作业评价是了解学生学习情况的另一种重要方式。教师可以通过对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。以下是作业评价的具体实施方法：

1.作业批改

教师需要认真批改学生的作业，检查他们对科学突破知识的掌握程度。批改作业时，教师可以从以下几个方面进行评价：

-作业的正确性：检查学生的作业答案是否正确，能够准确表达科学突破的概念、历史发展、社会影响以及与创新的关系。

-作业的完整性：检查学生的作业是否完整，包括所有必要的部分和细节。

-作业的逻辑性：检查学生的作业是否逻辑清晰，能够条理分明地表达自己的观点和分析。

-作业的创新性：鼓励学生提出创新性的想法和建议，评价他们的创新思维和解决问题的能力。

2.作业点评

教师需要对学生的作业进行点评，及时反馈学生的学习效果。点评时，教师可以从以下几个方面进行：

-作业的优点：指出学生作业的亮点和优点，给予表扬和鼓励，增强学生的自信心。

-作业的不足：指出学生作业的不足之处，提出改进的建议和指导，帮助学生提高学习效果。

-作业的进步：关注学生的进步和努力，给予积极的反馈和肯定，激发学生的学习动力。

-作业的创新：鼓励学生提出创新性的想法和建议，评价他们的创新思维和解决问题的能力。典型例题讲解1.例题1：分析下列科学突破的特点和意义。

-问题：分析牛顿的万有引力定律的特点和意义。

-答案：牛顿的万有引力定律是经典力学的基础，它揭示了物体之间相互吸引的普遍规律，为物理学的发展奠定了基础。

-分析：牛顿的万有引力定律的特点是简洁明了，意义是推动了物理学的发展，为后来的科学突破提供了理论基础。

2.例题2：解释科学突破与创新的关系。

-问题：解释相对论与量子力学的关系。

-答案：相对论和量子力学都是20世纪初的科学突破，它们之间有密切的关系。相对论是宏观尺度的理论，而量子力学是微观尺度的理论，它们共同构成了现代物理学的基石。

-分析：科学突破与创新的关系是相互促进的，科学突破为创新提供了新的理论基础和研究方向，而创新又为科学突破提供了新的思路和方法。

3.例题3：分析科学突破对社会进步的影响。

-问题：分析计算机科学的突破对社会进步的影响。

-答案：计算机科学的突破导致了信息技术的快速发展，改变了人们的生活方式，提高了生产效率，促进了全球经济的发展。

-分析：科学突破对社会进步的影响是深远的，它改变了人类的生活方式，提高了生产效率，推动了社会的发展和进步。

4.例题4：分析科学突破的案例。

-问题：分析特斯拉电动汽车的突破。

-答案：特斯拉电动汽车的突破在于其创新性的电池技术和电动驱动系统，使得电动汽车的续航能力和性能得到了大幅提升，推动了电动汽车产业的发展。

-分析：特斯拉电动汽车的突破在于其技术创新和商业模式的成功，为电动汽车产业的发展提供了新的方向和动力。

5.例题5：分析科学突破的挑战和未来发展趋势。

-问题：分析基因编辑技术的突破面临的挑战和未来发展趋势。

-答案：基因编辑技术的突破面临的主要挑战是伦理和安全性问题，未来发展趋势是更加精确和安全的基因编辑技术的发展。

-分析：基因编