7《青蒿素人类征服疾病的一小步》《一名物理学家的教育历程》任务式联读公开课一等奖创新教学设计统编版高中语文必修下册

7《青蒿素人类征服疾病的一小步》《一名物理学家的教育历程》任务式联读公开课一等奖创新教学设计统编版高中语文必修下册探寻科学精神，点燃青春之炬

——《青蒿素：人类征服疾病的一小步》《一名物理学家的教育历程》联读

教学目标

1.通过梳理课文内容，了解两位科学家的主要事迹，探究作者在文中表现的思想境界及其精神品质。

2.通过比较阅读，认识传记体科普作品的不同写法，学习阅读这类知识性读物的基本方法。

3.通过学习，体会科学精神，明确兴趣在学习中的重要作用，形成正确的科学观。

教学重点

通过归纳重要节点，帮助学生梳理两篇文章中探究科学家艰辛的研究历程，探究科学家崇高的思想境界和精神品质。

教学难点

在学习中感知科学家和学者具备的广博的知识，对研究工作的严谨认真、求真务实的态度，体会科学工作的艰辛和乐趣，体验科学研究的魅力。

教学过程

课前预习

1.自读《青蒿素：人类征服疾病的一小步》一文，用思维导图说明屠呦呦发现研究青蒿素的历程，标注重要节点。

2.自读《一名物理学家的教育历程》一文，简述影响加来道雄走上物理研究之路的两件童年趣事，梳理其逐步深入的研究过程。

3.在探究过程中，体会科学严谨的态度，体会科学精神。

课堂教学

一、情境导入

正值举行第五届校园科技节之际，校报《试翼》开辟“我最喜爱的科学家"栏目，现面向全校师生征稿。要求选择你最推崇的一位科学家，写一篇1000字左右介绍其科学探索经历的文章。提示：查找科学家相关的资料，确立主旨，筛选素材，借鉴课文写作技巧进行写作。

2015年10月5日，当屠呦呦获得诺贝尔医学奖的消息传来，所有国人都为之振奋和欣喜，这是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家，她发现的青蒿素拯救了千百万人的生命。而同样作为物理科学家的加来道雄，用高维世界的眼光，为我们打开重新认识世界的大门。今天我们将细数屠呦呦和加来道雄独有的科研世界，前去领悟他们的科学人生。

二、课堂活动

任务一：速读全文，感知科学研究的艰辛与乐趣

活动1：分享交流，初识人物

交流展示推介人物名片，请1-2个小组代表自由分享，解说各自名片，加深对屠呦呦、加来道雄的概况了解。

点拨：

引导学生认识到屠呦呦获诺奖的意义不止于科学研究层面，还包含其作为中国本土女性科学家的身份获奖的意义。

屠呦呦是实现中国本土自然科学领域诺奖零突破的第一人。诺贝尔奖115年来，有592位科学家获得自然科学奖，女性获奖者有17位、18人次，只占区区3%。其中，化学奖获得者只有4位，两位还是居里夫人母女。物理学奖则只有两位女性得主，其中还是居里夫人贡献了一半，而且自1963年以来，女性再也没有获得过物理学奖。生理学或医学奖稍好，迄今12位女性得主，但也只占生理学或医学奖得主总数的5%。在这样的历史背景中，屠呦呦获奖，不仅是中国科学界的骄傲，也是中国女性的骄傲、全世界女性的骄傲。

加来道雄，日裔美籍理论物理学家，纽约市立大学城市学院理论物理学教授。他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位。他是《超越爱因斯坦》、《量子场论》和《超弦导论》诸书的作者。

活动2：弄清脉络，梳理历程

1.速读两篇文章，以图表、思维导图、或者编写年卡的方式梳理文章中屠呦呦发现青蒿素的研究历程和加来道雄的教育历程，了解科学家的探索与发现。

青蒿素研发历程：

1967：政府启动“523”抗疟研究项目。

1969：屠呦呦领导抗疟药研究工作。

转折点：收集、筛选方药，提取、测试，发现青蒿抗疟效果；查阅文献，在《肘后备急方》中推敲提取方法。

1971.10.4：获取青蒿中性提取物。

1972.11.8：分离提纯，找到青蒿素（关键）。

1973年秋：青蒿素胶囊取得明显疗效（打开大门）。

1977：确定青蒿素分子立体结构并发表成果。

1981-1982：作报告《青蒿素的化学研究》并发表（走向世界）。

1986：青蒿素成为一类新药。

2002：世界卫生组织推荐采用青蒿素作为一线药物治疗疟疾（广泛应用于世界）。

加来道雄教育历程图：

童年：鲤鱼世界的幻想；爱因斯坦未竟事业的好奇。

青年（高中）：理论到实验的探索→建立云室；建成电子感应加速器。

成年：理论物理学家。

活动3：聚焦细微，感受苦乐

科学研究的艰辛与科学发现的乐趣，在两篇文章之中是如何具体展现出来的？请结合文本简要分析。

1.通过动词体会科学研究的苦乐。

例如：

（1）在第一阶段，屠呦呦团队搜集了2000个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个，从其中的200个方药中提取了380余种提取物进行测试，然而进展甚微。

（2）加来道雄描述自己在高中时代自己动手建设实验室，建造电子感应加速器的过程，运用了“购买"建造”“拍下"找遍”“装配"说服”“缠绕"安装”……等动词来描述自己的行为。

通过使用动词叙述的方式传达科学研究的苦乐。

2.通过数字体会科学研究的苦乐。

（1）在第一阶段，我收集了2000个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个，从其中的200个方药中提取了380余种提取物，在小白鼠身上测试抗疟效果，然而进展甚微。（《青蒿素：人类征服疾病的一小步》）

（2）紧接着，我找遍周边地区大量的电子仓库，装配必须的硬件设备，包括好几百磅（1磅=454克）重的废品处理钢，在我的车间建造一个2.3百万电子伏特的电子感应加速器，这个加速器完全有能力产生一束反电子。为了产生电子感应加速器所必需的巨大磁场，我说服我的父母亲让他们帮助我在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里（1英里=1.61千米）长的铜线。我们把整整一个圣诞假日花费在这条50码（1码=0.91米）长的线路上，缠绕和安装笨重的线圈，这种线圈将使高能电子的运动路径发生弯曲。

当最后建成时，这个300磅重、6千瓦的电子感应加速器耗掉了我屋子中所产生的每一点能量。

点拨：两个片段都运用“列数字"的说明方法。片段一通过量化的数字直观地说明屠呦呦为探索治疗疟疾的药物经过反复多次尝试，耗费精力极深，“进展甚微”又使用作比较的方法，表明科学研究之艰辛；片段二通过一系列的数字及与数字相关的短语，说明科学探索中发现真理的不易，也能感受到加来道雄对科研的兴趣以及科学发现的乐趣。

3.小结

（1）屠呦呦热衷于中草药的研究，发现了青蒿素的治疟作用，拯救成千上万患者，科学研究虽然艰辛，却有一种自豪感和使命感。

（2）加来道雄贪婪地阅读关于高维世界的历险故事，沉迷于爱因斯坦未完成的理论，痴迷于原子对撞机的建造，从中获得求知和成功的快乐。

任务二：见贤思齐，走进科学家精神世界

活动1：联系全文，概括精神

深入研读这两篇文章，说说这两位科学家“发现"与“创造”背后有哪些宝贵的科学精神？提取关键词，并分别做简要解说。

1.屠呦呦

（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.加来道雄

（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。

活动2：领会风采，高举精神炬火

结合两位科学家及从下面这些人物的事迹，谈谈对科学精神的认识。

于敏——中国“氢弹之父"

申纪兰——全国劳动模范

孙家栋——“两弹一星”元勋，中国航天“大总师"

袁隆平——“世界杂交水稻之父”

黄旭华——“中国核潜艇之父"

屠呦呦——药学家发现青蒿素

钟南山——抗疫“逆行者”

提示：

创新、兴趣、探索、实证。

补充：

胸怀祖国、服务人民的爱国精神，

勇攀高峰、敢为人先的创新精神，

追求真理、严谨治学的求实精神，

淡泊名利、潜心研究的奉献精神，

集智攻关、团结协作的协同精神，

甘为人梯、奖掖后学的育人精神。

材料支架：2019年9月17日，国家主席习近平签署主席令，授予屠呦呦“共和国勋章"。欢呼过后，有人认为当静下心来，学习以屠呦呦为代表的科学家身上所体现出的青蒿素精神。什么是青蒿素精神？后来被总结为32个字：“胸怀祖国、敢于担当，团结协作、传承创新，情系苍生、淡泊名利，增强自信、勇攀高峰。”

任务三：体味语言，辨明特征识异同

活动1：整理节点，发现差异

根据表格，寻找两位科学家在科研过程中的关键节点存在的共性与个性。

关键节点：

《青蒿素：人类征服疾病的一小步》

1967-1969年，“523"项目启动，屠呦呦团队开始从中草药中寻找并提取可能具有抗疟疗效的成分。

1971年10月，屠呦呦团队受葛洪的《肘后备急方》启发，以低温提取的方式成功得到安全性高的中性提取物，找到发现青蒿素抗疟疗效的突破。

1972-1973年，提取天然分子青蒿素，并将分子变为药物，取得明确疗效。

20世纪80年代初，青蒿素的发现及其疗效开始引起世界关注。

21世纪初，屠呦呦团队将双氢青蒿素发展成新药物，青蒿素作为一线药物治疗疟疾，青蒿素联合疗法在全世界广泛应用。

《一名物理学家的教育历程》

童年时候，观察鲤鱼世界，激发“我”对存在高维世界的可能的极大兴趣。

八岁时着迷于爱因斯坦潜心研究未完成的理论而离世的故事，并决定学习有关爱因斯坦的一切，包括其未完成的理论。

高中阶段，尝试建立原子对撞机，开展科学实验。

点拨：

1.共性。

（1）科学研究的时间跨度之大

从20世纪50年代到21世纪初，屠呦呦的科研之路实非不易；加来道雄的科学研究从童年起步，其强烈的求知欲和恒心促使他踏上科研之路。这些数字反映出科学研究的艰难、投入之大、耗费时间之长。科学研究者几十年如一日的无畏寂寞的坚韧，背后支撑的是非比常人的热爱和作为科学家的使命感。

（2）都谈到了各自在儿时对各自科学领域的兴趣以及各自的教育经历对其未来从事科研的重要影响。

2.个性

内容各有侧重，主要与各自的写作目的有关。《青蒿素》是屠呦呦在接受拉斯克时的演讲，其目的之一是为凸显我国传统的中医药学的巨大潜力和贡献，因此着重书写自己研究发现青蒿素的过程中的关键时间节点；《一名物理学家的教育历程》是一篇科普文字，带有自传性质，意在进行科普宣传，吸引更多的非专业人士投身到高维空间的科研事业中来，因此侧重介绍童年趣事和高中经历，以强调童年的奇思妙想和青少年时期的积极探索等这些“非正式"研究工作对于科学探索和发现的重要意义。

活动2：揣摩词句，体会语言美

同为科普文，在表达方式上又有什么相同与不同？这两篇课文的语言之美分别体现在哪些方面？

1.表达的共同点

这两篇科普文都是以说明为主。

说明要准确地反映客观事物的内外情况及其规律，通常经过严密的定义、合理的结构、清晰的分层、准确的解说，让读者“一读了然”。当然，在说明的过程中，也兼用叙述、描写、议论等表达方式，对客观事物的形状、构造、性质、特点、成因、关系、功用等予以详细说明。其语言简洁、准确、明白，让人易懂易解。

2.语言的不同特点

《青蒿素：人类征服疾病的一小步》示例：

（1）语言叙述之精炼。文章没有运用浓墨重彩的笔调来描述青蒿素的发展，而是使用非常精练的语言高度概括了青蒿素的发展，简单准确，不矫揉造作，展现了严谨的科学态度。

（2）语言叙述之平静。屠哟哟的叙事语言是非常平静的，平静语言之下蕴藏的是她对科学研究的扎实态度，对个人荣誉的云淡风轻。

（3）语言逻辑之严谨。屠呦呦的语言逻辑思维非常严谨，清晰地呈现了青蒿素发展历程，并在文章的末尾对中医精神进行了升华。

本文是科学说明文，侧重以说明的表达方式来对青蒿素的提取、发展历程等进行说明。具体来说，运用了下定义、引资料、列数字、打比方等表现手法。

《一名物理学家的教育历程》示例：

（1）明晰平实，通过童年的两件趣事，用朴素的语言写出自己成为一个理论物理学家的历程。

（2）雅致通俗，融科学性和趣味性于一体。从对鲤鱼世界的想像中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。

本篇为科学小品，也称知识小品或文艺性说明文。以小品的写法，运用一些文学手法，生动、形象地说明科学内容，具有科学性、知识性、趣味性、娱乐性等特点。

3.精彩语句，咀嚼品味

科学的精神，科学的思维都需要一个载体：科学的语言。本文的语言不同于一般科普说明语言平实准确，显得特别有趣。请大家找出一两句有趣的语言出来品读。

（1）“我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题，比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想，它们的世界一定奇妙无比！"如何理解“傻乎乎”一词的运用？

明确：“傻乎乎"一词似贬实褒，表明了对科学的探索往往就是从一些看似幼稚的问题开始的，作者从小就对大千世界充满兴趣。爱动脑筋思考，这正是一个人从事科学研究工作必备的素质。

（2）“我想，鲤鱼‘科学家’们将会聪明地杜撰某种虚构的东西——它被称为‘力’——来掩盖自己的无知。”试分析加粗词语在句中的作用。

明确：“聪明"是反语，实际是愚蠢；“杜撰”“虚构"体现了鲤鱼“科学家”们的虚妄理论，这几个词语写出了鲤鱼“科学家"们在“宇宙”认识上的无知。在人类看来，这一切都是无比简单明了的事情，但池中的鲤鱼却觉得是神秘莫测的。这就启示人们，在认识宇宙问题上要勇于克服思维定式，对认识“高维世界"要有足够的信心。

（3）“对于一个孩子来说，这是很神秘的。他未完成的工作是什么？他桌上论文的内容是什么？什么问题可能会如此难以解决而又非常重要，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？”体会语段中问句的表达效果。

明确：连续使用三个疑问句，表现了作者小时候具有强烈的好奇心和求知欲。在当年的作者眼中，爱因斯坦未完成的论文充满了神秘感，促使作者对它进行研究、探索，并一步步走向了科学研究的道路。

（4）“年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前，而这种约束对于大多数成年人而言通常似乎又很难超越。没有考虑所要遭遇的困难，我就开始着手建立我自己的原子对撞机。"如何理解这段话的含意？

明确：这种好奇心和探索精神确实难能可贵，由此我们可以看到：好奇心和探索精神在人的成才过程中具有重要的作用。

（5）“当我接通它后，通常会烧断每一根保险丝，让屋子变得漆黑一团。在屋子周期性陷入黑暗的同时，妈妈常常在摇头。（我想，妈妈对于她有一个不在棒球场或篮球场玩耍，反而在汽车间建造一架巨大的电子仪器的儿子困惑不解。）”妈妈的“摇头"困惑不解”在本段中有何作用？试作简要分析。

明确：妈妈的“摇头"困惑不解”起了反衬的作用，暗示作者比同龄人付出了更多的艰辛，忍受了更多的寂寞；也暗示了这项科学成果的深远意义不容易被常人理解。

活动3：质疑深思，各抒己见

有人说，《青蒿素：人类征服疾病的一小步》对青蒿素治病救人的具体描写太少，影响了文章的生动性和吸引力，你是否同意这种观点？请说明理由。

参考：

观点一：同意。

较之科研过程的枯燥，具体的描写可以使文章