科学探索之路 群文阅读教学设计

科学探索之路群文阅读教学设计

赵场中心校王艳梅

教学目标：

通过多篇科学探索文章的群文阅读，让学生了解一些科学知识。

通过多篇科学探索文章的群文阅读，让学生感受科学探索之路途艰辛。

培养学生研究科学，探索科学的兴趣。

教学重点：

通过多篇科学探索文章的群文阅读，让学生了解一些科学知识。

通过多篇科学探索文章的群文阅读，让学生感受科学探索之路途艰辛。

教学难点：

培养学生研究科学，探索科学的兴趣。

教学选文：《逝世前的科学记录》、《宇宙生命之谜》、《只有科学家才能做研究吗》、《自由落体实验》

教学过程：

一、谈话导入

1.你们听说过哪些著名的科学家呢？知道他们的什么事迹呢？

2.科学家们在研究科学的时候都会付出常人意想不到的心血，都会经历常人不能承受的重重困难，然而他们的付出与研究都是值得的。

3.今天让我们阅读四篇有关科学研究的文章，让我们去了解一些科学知识，感受科学探索之路的艰辛。

二、阅读《逝世前的科学记录》

1.快速阅读文章，思考文章介绍的是谁，关于什么的研究。

2.完成阅读表格。《逝世前的科学记录》

3.用简洁的语言来概括他的主要事迹。

4.说说竺可桢有什么品质，从哪儿感受到的？

5.师小结：每一位研究科学的科学家都经历不凡，都值得我们学习。

三、用同样的方法学习《宇宙生命之谜》

1.快速阅读《宇宙生命之谜》，完成表格。

2.说说这篇文章科学家的主要事迹。

3.谈谈这些科学家的精神品质。

四、选读《只有科学家才能做研究吗》、《自由落体实验》（二选一）

1.两篇文章选择其中一篇来阅读，完成表格。

2.反馈交流，谈谈他们的主要事迹，精神品质。

3.谈谈阅读了这几篇文章的感受。

五、情感升华

1.师小结，科学家的研究成果来之不易，研究过程心酸烦苦。

2. 培养学生研究科学，探索科学的兴趣。

3.鼓励学生敢于创新，敢于探索。

表格设计：

阅读材料：

逝世前的科学记录

1974年2月6日清晨六点，北京还没有破晓，寒气袭人。

一位84岁高龄的老人用颤抖的手，拧开半导体收音机的旋钮，仔细倾听着天气预报。然后支撑着从病床上坐起来，戴上眼镜，借着台灯的光，哆哆嗦嗦地在笔记本上写下一行小字：

“气温最高零下1 ℃，最低零下7 ℃，东风一至二级，晴转多云。”

写完之后，老人正想把笔记本合上，忽然记起一件要紧的事，又连忙戴上眼镜，在刚才那行小字下面，注上两个字：

“局报”。

这是老人留下的最后一篇科学记录。第二天，他就与世长辞了。

这位老人是谁呢？

他就是我国著名气象学家和地理学家竺可桢。

竺可桢为什么在记录了天气预报之后，又加了“局报”两字呢？原来，这“局报”就是指“气象局预报”的意思。平时，竺可桢并不记录天气预报。他总是随身带着一个温度计，每天清晨，他把温度计放在院子里，然后开始做早操，做好操以后把温度记下来。他几十年如一日，风雨无阻，从不间断。只有在他病得不能起床时，才根据天气预报作记录。

打开竺可桢的笔记本，里面记录的项目可多啦：

“3月12日，北海冰融。”

“3月29日，山桃始花。”

“4月4日，杏树始花。”

“4月15日，紫丁香始花。”

“4月20日，燕始见。”

“5月1日，柳絮飞。”

“5月23日，布谷鸟初鸣。”

……

竺可桢仿佛是一位在大自然中巡逻的哨兵，时时刻刻都在精心地观察着大自

然：什么时候第一朵花开，第一声鸟叫，第一声蛙鸣，第一次雷声，第一次降霜，第一次结冰，第一次下雪……

竺可桢一丝不苟地记录着大自然的每一个变化。他的笔记本，仿佛是一本大自然的日记！

竺可桢为什么要给大自然记日记呢？

原来，竺可桢研究着生物随着气候变化而怎样变化的科学──“物候学”。

物候学是一门与工农业生产紧密相关的科学。比如说，1962年春天，北京农村的花生播种以后，受到严重的冻伤。其实，社员们是按照与前两年同样的日子播种的，为什么在前两年却没有发生冻伤呢？竺可桢打开他的记录本，找到了答案：1962年北京的山桃、杏树、紫丁香开花的日子，比1961年迟了十天，比1960年迟了五六天，物候学的观测说明，1962年的农业季节推迟了，花生的播种日期也应适当推迟才对。

竺可桢正是深知物候学是一门如此重要的科学，所以毕生从事这一研究工作。他每天上班，本可以坐汽车，但他宁愿步行。一边走着，一边像巡逻兵一样扫视周围的一切。他善于从千树万枝中发现第一片绿叶，他善于从喧闹嘈杂的城市中听出第一声蛙鸣，他善于从车水马龙的街道上看到第一只燕子，他善于从春天的风沙中辨别出第一朵柳絮……

竺可桢在他和宛敏渭合著的《物候学》一书中，绘制出了1950年至1972年间各种物候变的曲线。这每一条曲线，不知凝聚着多少个观察数据，凝聚着竺可桢多少心血。

竺可桢还查阅了大量的古代文献，摘引出古人对各种物候的记载，写出了论文《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，受到国内外气象学家的重视和称赞。

竺可桢为工农业生产贡献了力量，为祖国赢得了荣誉。而他的成就，正是来自几十年如一日的精心观测，来自踏踏实实、认认真真的科学态度。他在1936年至1949年间担任浙江大学校长，亲自为浙江大学制订了校训──“求是”。他的一生，贯穿着“求是”精神。他在最后一篇科学记录上注明的“局报”两字，正是他严格的治学精神在别离人世前的又一次闪光！

宇宙生命之谜

古时候，科学不发达，人们一直向往着“天上人间”和“天堂”。于是，有了许许多多的故事：嫦娥奔月，仙女下凡，玉皇大帝，王母娘娘……现在，科学发达了，人们知道那都是古人编出来的神话。但是，地球之外的太空中是否有生命存在，仍然是一个吸引人的问题。

从理论上说，宇宙是无限的。地球只是太阳系中的一颗行星，而太阳系只是银河系中一个极小的部分。整个银河系中有几千亿颗恒星，类似太阳系这样的星球系为数不少，其中肯定有与地球类似的行星。可以猜测，地球决不是有生命存在的唯一天体。但是，人类至今尚未找到另外一颗具有生命的星球。

哪些天体上可能有生命存在呢？这个天体又必须具备什么样的条件呢？人们了解了生命起源的过程之后，认为至少应有这样几个条件：一是适合生物生存的温度，一般应在零下50至零上150摄氏度之间；二是必要的水分，生命物质诸如蛋白质、核酸和酶的活力都和水紧密相关，没有水，也就没有生命；三是适当成分的大气，虽然已发现少数厌氧菌能在没有氧气的条件下生存，但氧气和二氧化碳对于生命的存在是极为重要的；四是要有足够的光和热，为生命体系提供能源。

根据这些条件，科学家首先对太阳系除地球以外的其他行星进行了分析。水星离太阳最近，向阳时表面温度达到300至400摄氏度，不可能存在生命。金星是一颗高温、缺氧、缺水、有着强烈阳光辐射的行星，也不可能有生命存在。木星、土星、天王星、海王星和冥王星离太阳很远，它们的表面温度，一般都低于零下140摄氏度，因此，也不可能有生命存在。

太阳系中唯一还可能存在生命的星球是火星。火星上是否存在生命，这个问题争论了一百多年。随着航天技术的迅速发展，这个谜已经揭开了。

火星与地球有不少相似之处：地球自转一圈是23小时56分4秒，火星自转一圈是24小时37分；地球自转轴与轨道平面有66度34分的倾角，而火星的倾角约66度，所以火星和地球一样有昼夜，有四季，火星的两极也和地球一样，

被冰雪封冻着。更有趣的的是，1879年，意大利的一位天文学家观察到火星表面有很多的黑色线条，人们猜测这是火星人开挖的运河。人们还观察到火星表面的颜色随着季节而变化，有人认为这是火星表面植物随着季节的变化而改变了颜色。

为了揭开火星神秘的面纱，科学家们决定利用宇宙飞船对火星作近距离的观测。1971年，美国发射的“水手9号”宇宙飞船进入了环绕火星飞行的轨道，给火星拍摄了大量的照片。这些照片表明，意大利天文学家观察到的所谓“运河”，原来是一连串的暗环形山和暗的斑点。通过近距离观测还发现，以前观察到的火星表面上所谓颜色的四季变化，并不是由于植物的生长和枯萎造成的，而是由于风把火星表面上的尘土吹来吹去，才造成了颜色明暗的变化。

宇宙飞船还发现，火星是一个非常干燥的星球，在它的大气中虽然找到了水汽，但含量极少，只有地球上沙漠地区的百分之一；火星的大气层非常稀薄，百分之九十六是二氧化碳，氧气含量极低；火星表面温度很低；火星上没有磁场，它的大气层中又没有臭氧层，因而不能抵御紫外线和各种宇宙线的照射。所有这些因素都说明，在火星上生命难以生存。

为了对火星作进一步的考察，1976年，美国发射了两艘名叫“海盗号”的宇宙飞船。这两艘飞船在火星着陆，进行了一系列的分析和测试，取得两项重要结果，一是在火星的土壤中未检测到有机分子；二是在火星表面的取样培养中，未发现微生物的存在。这两项成果证明，在飞船着陆的地区，火星表面没有生命存在。科学家又提出，生命物质是否会存在于火星的岩层之中呢？这有待进一步进行研究。

人们至今尚未能在地球以外的太空中找到生命，但科学家仍然相信那里存在着生命。近年来，通过对落在地球上的一些陨石进行分析，发现太空有有机分子存在。1976年我国吉林省下了场陨石雨，经过对其中最大陨石块进行取样分析，也找到了有机分子。

地球之外是否有生命存在，是人类一直探索的宇宙生命之谜。

只有科学家才能做研究吗

黄全愈

笨笨来到美国之后总是给爸爸带来惊奇。这不，他又吵着让妈妈带他到图书馆查资料，说什么要搞一项研究。爸爸听了，心中顿觉好笑：“我一个博士都研究不出什么名堂，一个豆大的小毛孩子能搞研究，奇怪。”爸爸想知道儿子葫芦里卖的是什么药，也就没有阻止。妈妈耐不住笨笨的央求，母子俩驱车来到社区图书馆。笨笨快速奔向咨询台，然后又跑向二楼。妈妈心中充满疑惑，不知儿子到底要研究些什么问题。只见笨笨面前堆着厚厚一摞书，几乎比他还高。他聚精会神地翻看着每一本书，时而凝眉思索，时而低头奋笔疾书，时而绽放出会心的笑容。研究的题目是关于蓝鲸的食物，蓝鲸吃什么已经查到了，可是它是怎么吃东西的呢？笨笨在书架上左找右找，时间一分一秒地在书页间溜走，仍然没有发现一本书谈到蓝鲸是怎样进食的，再过一个多小时就要闭馆了，怎么办呢？他又一次求助于咨询台，得知迈阿密大学图书馆或许会有藏书谈到这个问题，笨笨如获至宝，和妈妈一起匆匆赶到迈阿密大学图书馆。身材魁梧的警卫伫立在门口，在斜阳中他的身影愈发显得高大。离警卫越来越近了，妈妈的心里越来越着急，怎样与他交涉好呢，讨好他，央求他，还是干脆请校长来帮忙？妈妈正在心中盘算时，笨笨来到警卫面前。他镇定自若地向警卫说明自己的来意，然后彬彬有礼地与警卫握手表示感谢。妈妈几乎不敢相信自己的眼睛，儿子竟有如此娴熟的外交手段，而自己对此一无所知，这可是个新发现。她又惊又喜，边进门，边向警卫频频点头示意，高兴得几乎有些忘形。母子二人抱着十几本介绍蓝鲸和鲸的家族的书籍回到了家中。随着笨笨对蓝鲸研究的深入，每天的饭桌就变成了爸爸妈妈的课堂。笨笨常常边吃饭，边眉飞色舞地向爸爸妈妈讲述他的收获：蓝鲸的寿命有90～100年，小蓝鲸要在母体中孕育300～330天，蓝鲸的心脏有一辆汽车那么大，主血管可以任由一个人爬来爬去，蓝鲸的舌头上可以同时站50～60人！说实话，爸爸妈妈以前除了知道蓝鲸很大以外，什么都不清楚。现在，在蓝鲸研究方面，小笨笨成了家中最博学的“老师”。在他的面前，爸爸妈妈也不得不承认自己才疏学浅。笨笨终于完成了他的研究报告：蓝鲸。论文总共有三张纸：封面，论文正文，封底。封面上画着一头龇牙咧嘴、摇头摆尾的蓝鲸。在蓝鲸的嘴边是一群仓皇逃命的鱼虾，一分童真，几分想象。在封面的左下方写着他的英文

名字。论文共分四个小部分：一般介绍，蓝鲸吃什么，怎样吃，以及蓝鲸的非凡之处。每一部分不过寥寥几句话，似乎没有开头也没有结尾，但是用词相当凝练概括，可谓是开门见山式的文章。这是笨笨一生中的第一份研究报告，也是爸爸妈妈一生中所见到的第一份最简短的报告，当然这还是他们永远不会忘记的一篇论文。从一开始收集资料、分析和整理资料，到后来形成观点，再到最后成文，所有这一切都是由笨笨自己一个人独立完成的。而笨笨只是一名小学二年级学生。早先，爸爸妈妈在中国读书时，到了大学四年级，才考虑怎样做研究。

自由落体实验

不受任何阻力，只在重力作用下而降落的物体，叫“自由落体”。

对自由落体最先研究的是古希腊的科学家亚里斯多德，他提出：物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，物体越重，下落得越快；反之，则下落得越慢。亚里斯多德的理论影响了其后两千多年的人。直到物理学家伽利略在提出了相反的意见。伽利略在1636年的《两种新科学的对话》中写道：如果依照亚里士多德的理论，假设有两块石头，大的重量为8，小的为4，则大的下落速度为8，小的下落速度为4，当两块石头被绑在一起的时候，下落快的会因为慢的而被拖慢。所以整个体系和下落速度在4-8之间。但是，两块绑在一起的石头的整体重量为12，下落速度也就应该大于8，这就陷入了一个自相矛盾的境界。

伽利略由此推断物体下落的速度应该不是由其重量决定的。他在书中设想，自由落体运动的速度是匀速变化的。落体实验古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。直到16世纪，伽利略（公元1564—1642年）才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。伽利略说，假如一块大石头以某种速度下降，那么，按照亚里士多德的论断，一块小些的石头就会以相应慢些的速度下降。要是我们把这两块石头捆在一起，那这块重量等于两块石头重量之和的新石头，将以何种速度下降呢？如果仍按亚里士多德的论断，势必得出截然相反的两个结论。一方面，新石头的下降速度应小于第一块大石头的下降速度，因为加上了一块以较慢速度下降的石头，会使第一块大石头下降的速度减

缓；另一方面，新石头的下降速度又应大于第一块大石头的下降速度，因为把两块石头捆在一起，它的重量大于第一块大石头。这两个互相矛盾的结论不能同时成立，可见亚里士多德的论断是不合逻辑的。伽利略进而假定，物体下降速度与它的重量无关。如果两个物体受到的空气阻力相同，或将空气阻力略去不计，那么，两个重量不同的物体将以同样的速度下落，同时到达地面。为了证明这一观点，1589年的一天，比萨大学青年数学讲师，年方25岁的伽利略，同他的辩论对手及许多人一道来到比萨斜塔。伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下。在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地差不多是平行地一齐落到地上。面对这个无情的实验，在场观看的人个个目瞪口呆，不知所措。这个被科学界誉为“比萨斜塔试验”的美谈佳话，用事实证明，轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断。这就是被伽利略所证明的，现在已为人们所认识的自由落体定律。“比萨斜塔试验”作为自然科学实例，为实践是检验真理的惟一标准提供了一个生动的例证。