《叫三聲夸克》優(yōu)秀教學(xué)案
創(chuàng)意說(shuō)明：
這是—篇介紹物理知識(shí)的說(shuō)明文，知識(shí)性較強(qiáng)。對(duì)于初次接觸物理知識(shí)的初一學(xué)生來(lái)說(shuō)，如同乘快船擺篙，一不小心就方向不明。因此，教師應(yīng)從教法入手，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，開(kāi)啟學(xué)生的心智，吸引其靜心閱讀、專心閱讀，使學(xué)生從文章中領(lǐng)悟科學(xué)家們敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、大膽想象的可貴的科學(xué)精神，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這種精神去探索科學(xué)的奧妙。
教學(xué)步驟：
一、導(dǎo)語(yǔ)設(shè)計(jì)
請(qǐng)觀看大屏幕(或電視顯示) 播放關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成原理的紀(jì)錄片。這一環(huán)節(jié)可增強(qiáng)直觀效果�？破兆x物是學(xué)生感興趣的，為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的熱情，從課題入手，了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，設(shè)計(jì)如下問(wèn)題：(1)“夸克”是什么呀?長(zhǎng)詩(shī)《芬尼根之覺(jué)醒》中的夸克是什么意思?作者為什么要起這樣的名字?(2)為什么只叫“三聲”夸克，叫“七八聲”不行嗎?
學(xué)生討論發(fā)言明確：
(1)“夸克”是譯音，意思是海鳥(niǎo)的叫聲。長(zhǎng)詩(shī)《芬尼根之覺(jué)醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。”科學(xué)家蓋耳曼借其中的“夸克”為自己的假象命名。實(shí)際上“夸克”是組成物質(zhì)的基本粒子。
(2)因科學(xué)家研究的“夸克”與“三”特別有緣，再加上詩(shī)句中有“三呼”兩字，作者便借用了，應(yīng)該說(shuō)一語(yǔ)雙關(guān)，用“七八聲”則毫無(wú)意義。
二、整體感知
讀課文，應(yīng)掌握以下知識(shí)點(diǎn)：①物理學(xué)家對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不斷深入的，在不同的階段對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)有不同的認(rèn)識(shí)。②本文介紹的是人們對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)的最新成果。采用以下方法突破：
1.這篇課文到底講了什么?讀完課文，你了解了哪些知識(shí)?
2.課文中提到了許多的“盒子”，請(qǐng)你列舉出它們的名字。
3.請(qǐng)你給這些“盒子”排個(gè)隊(duì)，簡(jiǎn)要說(shuō)明排隊(duì)的理由。
4.目前，人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的最新成果是什么?
學(xué)生討淪后明確：
(1)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)探索研究的過(guò)程，說(shuō)明了人們?cè)诓煌A段對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同認(rèn)識(shí)，介紹了物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的新成果——夸克，激發(fā)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的探索與研究。
(2)“盒子”有：原子、電子、原子核、質(zhì)子、中子、光子、介子、強(qiáng)子、夸克等。它們的大小可用下圖表示：原子——原子核——強(qiáng)子——夸克 理由：見(jiàn)課文中的第五自然段的內(nèi)容闡述。
(3)人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的最新成果是夸克。
三、心智啟發(fā)
這篇課文在說(shuō)明科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中寄寓著科學(xué)精神，這種精神正是當(dāng)代青少年需認(rèn)真學(xué)習(xí)的，有了這種精神才會(huì)去探索科學(xué)秘密。同學(xué)們讀完課文一定會(huì)有許多的感想，讓他們暢所欲言，相互啟發(fā)。可設(shè)計(jì)以下問(wèn)題激發(fā)興趣：
1.請(qǐng)同學(xué)們算一算，夸克的研究與發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了多少年?你從中獲得了哪些啟發(fā)與認(rèn)識(shí)?
2.你認(rèn)為科學(xué)家發(fā)現(xiàn)夸克的過(guò)程有何特點(diǎn)?
3.你認(rèn)為“叫三聲夸克”是誰(shuí)在叫?在人生探索的道路上你應(yīng)該做怎樣的人?
4.探究課文結(jié)尾，鼓勵(lì)想象，發(fā)表見(jiàn)解。提出新的疑問(wèn)：課文最后寫到“物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)就是夸克嗎?盒子里還有盒子嗎?”對(duì)你有什么啟發(fā)與認(rèn)識(shí)，為什么?
(進(jìn)行聯(lián)想式的片斷寫作訓(xùn)練，200字以內(nèi)，把自己的大膽想法寫出來(lái)。)
學(xué)生討論，明確以下要點(diǎn)：
1.科學(xué)研究要有強(qiáng)烈的好奇心，并且堅(jiān)持不懈，能夠吃苦。(發(fā)現(xiàn)夸克花了近一百年。)
2.敢于懷疑;敢于創(chuàng)新、敢于想象也是必不可少的科學(xué)精神。(提出假想——研究——證實(shí)。)
3.科學(xué)家們。(或善于探索之人)
四、探討藝術(shù)特色
一篇好文章尤如一杯香茶，細(xì)細(xì)品味，才覺(jué)回味無(wú)窮。教師引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟此文語(yǔ)言所表達(dá)的精妙之處。
設(shè)計(jì)如下問(wèn)題：
你讀這篇文章感覺(jué)有沒(méi)有興趣?如果有興趣，請(qǐng)說(shuō)出理由。
小組討論發(fā)言之后明確：
理由：①課文所介紹的知識(shí)給人一種新鮮感和神奇感。，
②課文本身寫得通俗易懂，深入淺出?具有趣味性與可讀性，具體表現(xiàn)在：
A.運(yùn)用比喻說(shuō)明和分類說(shuō)明。
B.運(yùn)用設(shè)問(wèn)，發(fā)人深思，把讀者引向深入。
(要求學(xué)生小組合作找出比喻句和設(shè)問(wèn)句，進(jìn)行具體說(shuō)明，學(xué)生作點(diǎn)評(píng))
【預(yù)習(xí)作業(yè)】
一、你能給下列加點(diǎn)的漢字注音或根據(jù)拼音寫出漢字嗎?
丁____(zhào) 中 ___( jìn )閉
泄( )氣 隧( )道
二、物質(zhì)的最小單位究竟是什么?是原子嗎?是原子核嗎?是強(qiáng)子嗎?是夸克嗎?
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三、夸克這一概念十分難懂，如果你來(lái)介紹你會(huì)怎么介紹?本文作者又是用什么辦法把這一概念講清楚講明白的?
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3、我們應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)家在認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基本組成的過(guò)程中的哪些科學(xué)精神?
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四、背景材料閱讀
目前人們一般認(rèn)為：光子是電磁作用的媒介子，電子和原子核之間存在電磁作用，這種電磁作用通過(guò)光子來(lái)傳遞。介子是由兩個(gè)正反夸克組成的粒子，它在質(zhì)子和中子之間傳遞強(qiáng)相互作用。質(zhì)子是由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成的粒子，介子、質(zhì)子的共同點(diǎn)是它們都是由夸克組成的。膠子是夸克與夸克之間作用的媒介，由于膠子的作用，多個(gè)夸克才能組成質(zhì)子、中子、介子之類的更大粒子。
介子是自旋為整數(shù)、重子數(shù)為零的強(qiáng)子，參與強(qiáng)相互作用。介子屬于強(qiáng)子類。根據(jù)夸克模型，介子是由一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的束縛態(tài)，這一對(duì)夸克和反夸克可以是不同味的。
【課堂作業(yè)】
閱讀下面的課內(nèi)語(yǔ)段，回答問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)基本粒子是不穩(wěn)定的，壽命很短，很容易轉(zhuǎn)化為其他基本粒子。這些基本粒子的質(zhì)量大小差別很大，可以根據(jù)質(zhì)量的大小來(lái)分類。還有另一種分類方法，它把基本粒子分為兩類，一類是輕子，一類是強(qiáng)子。
電子和中微子屬于輕子，輕子的數(shù)量比較少，絕大多數(shù)的基本粒子都屬于強(qiáng)子，其中包括質(zhì)子和中子。面對(duì)數(shù)量如此多的強(qiáng)子，科學(xué)家又在思考了：還有比質(zhì)子和中子更小的結(jié)構(gòu)嗎?
這又是一個(gè)“盒子里還有盒子嗎”這一類的問(wèn)題，科學(xué)家從實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)感覺(jué)到，強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。這好比拿起盒子搖一搖，聽(tīng)到響動(dòng)，可以初步判定盒子里有東西。
這時(shí)候，科學(xué)家也只有發(fā)揮想象力了。美國(guó)科學(xué)家蓋耳曼提出了一個(gè)“夸克模型”，說(shuō)是所有的強(qiáng)子都是由3種夸克構(gòu)成的。
夸克是譯音，意思是海鳥(niǎo)的叫聲。因?yàn)樵陂L(zhǎng)詩(shī)《芬尼根之覺(jué)醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。” 蓋耳曼把夸克借用過(guò)來(lái)，無(wú)非是一語(yǔ)雙關(guān)，說(shuō)明每一個(gè)強(qiáng)子都有3種夸克。
想象固然浪漫，蓋耳曼提出夸克模型卻是經(jīng)過(guò)理論分析的，而且分析得很有道理。慢慢地，蓋耳曼的理論被大多數(shù)人接受了。這等于承認(rèn)了盒子里有東西。
知道了有夸克這種物質(zhì)，那就得把它找出來(lái)。要把想象中的夸克變成真實(shí)的夸克并不容易，找了20年，也沒(méi)發(fā)現(xiàn)夸克的蹤跡。人們有點(diǎn)泄氣了。沒(méi)想到1976年，旅美華人科學(xué)家丁肇中發(fā)現(xiàn)了J粒子。J粒子的.J與中文的丁字非常相似，這也是給這種新粒子命名的妙處。新粒子的發(fā)現(xiàn)，引起種種猜測(cè)，J粒子是不是第四種夸克?這一發(fā)現(xiàn)，又喚起了尋找夸克的熱情。
1976年以后，對(duì)夸克又有了新的認(rèn)識(shí)，說(shuō)夸克不止3種，還有第四、第五、第六種，理論更深入更復(fù)雜。
這時(shí)又有了一種說(shuō)法：為什么夸克不能脫離其他粒子而獨(dú)立存在呢?這真是怪事，仿佛士兵犯了錯(cuò)誤被禁閉而失去了自由，難道就沒(méi)有一個(gè)自由夸克嗎?
還有人說(shuō)，物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)也許就到此為止了。盒子里裝盒子，發(fā)現(xiàn)的盒子已經(jīng)不少了，按順序是原子—原子核—強(qiáng)子—夸克。
在研究夸克的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)夸克與3這個(gè)數(shù)字特別有緣，3呼夸克，3種夸克;夸克的種類多了以后，夸克又可以分成3個(gè)組，人們把這種組叫做“代”，也就是夸克有3代。
可是，夸克的第三代里還缺一個(gè)夸克，它叫頂夸克。1994年4月6日，在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，終于發(fā)現(xiàn)了頂夸克的存在。
在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，有一個(gè)加速器，地下的環(huán)形隧道長(zhǎng)達(dá)6.4千米。在長(zhǎng)達(dá)8年的時(shí)間里，先后有900名科學(xué)家在這里工作，終于找到了頂夸克。這一發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了夸克是存在的，證實(shí)了頂夸克是第三代。
新的發(fā)現(xiàn)，帶來(lái)了新的希望，也帶來(lái)了新的問(wèn)題：
為什么只證實(shí)了頂夸克的存在?
“3”字有什么意義?
而最基本的問(wèn)題仍然是：物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)就是夸克嗎?
盒子里還有盒子嗎?
4、 課文的題目是什么意思?從文中找出相關(guān)文字來(lái)說(shuō)明。
答：
5、 下列判斷與課文不相符的一項(xiàng)是( )
A、大多數(shù)基本粒子是不穩(wěn)定的，壽命短，容易轉(zhuǎn)化�；玖Ｗ涌煞譃閮深悾活愂禽p子，一類是強(qiáng)子。質(zhì)子和中子屬于強(qiáng)子。
B、所有的強(qiáng)子都是由3種夸克構(gòu)成的。這是美國(guó)科學(xué)家蓋爾曼在“夸克模型”中提出來(lái)的。
C、J粒子是由旅美華人科學(xué)家丁肇中在1976年發(fā)現(xiàn)的。因?yàn)?ldquo;J”與“丁”相似，故命名為“J”粒子。
D、物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)可能不是夸克。
6、 課文以盒子里面有盒子為比喻，來(lái)說(shuō)明物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。請(qǐng)根據(jù)課文填寫物質(zhì)的盒式結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)課文內(nèi)容你能將上圖中的“?”換成一個(gè)疑問(wèn)句嗎?
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4.假如對(duì)下列句子中加橫線的部分作如下改動(dòng)，表述的內(nèi)容和效果有什么不同?
科學(xué)家從實(shí)驗(yàn)里已經(jīng)感覺(jué)到，強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。這好比拿起盒子搖一搖，聽(tīng)到響動(dòng)，可以初步判斷盒子里有東西。
改為：強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為科學(xué)家的分析提供了初步的依據(jù)。
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7. 發(fā)現(xiàn)夸克的過(guò)程，共用了五個(gè)“又”字，有何作用?
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8. 尋找夸克的過(guò)程是艱難曲折的，我們從科學(xué)家身上感受到了可貴的科學(xué)精神。聯(lián)系課文談?wù)�，你認(rèn)為要想成為一名出色的科學(xué)家，應(yīng)該具備哪些科學(xué)精神?
【課后作業(yè)】
閱讀文章,回答問(wèn)題。
�、倬S生素K是維生素家庭中的止血“功臣”，人體缺少它，出血時(shí)血就不能凝固。
�、诰S生素K的兩兄弟K1、K2的性格、脾氣有同有異。
�、巯嗤氖撬鼈兌际侵行渣S色的化合物，不溶于水，只溶于油脂等有機(jī)溶劑，性質(zhì)十分穩(wěn)定，不怕酸，也不怕熱，即使在強(qiáng)酸下或在150℃的高溫中也能泰然自若。但是，維生素K卻非常害怕堿和紫外線，一旦和它們相遇，就會(huì)被撕得支離破碎。因而，含有豐富維生素K的食物如青菜、豬肝在烹調(diào)中切不可放堿，否則，會(huì)把維生素K破壞殆盡。
�、懿煌氖�，在常溫下維生素K1是液體，維生素K2卻是固體。維生素K1通常存在于植物體內(nèi)，在各種綠色植物中含量尤為豐富;維生素K2通常存在于動(dòng)物體內(nèi)，尤其是動(dòng)物的肝臟內(nèi)。
�、菟鼈兓瘜W(xué)結(jié)構(gòu)中都有一個(gè)名叫α-甲基酸的結(jié)構(gòu)，因此都有止血的本領(lǐng)。但由于其結(jié)構(gòu)有不同之處，因而止血的效力也不同。維生素K1的止血本領(lǐng)要比維生素K2大百分之六十。
�、蘧S生素K止血的奧妙在哪里呢?
⑦原來(lái)人體血液中含有凝血酶元，它能起止血的作用。可是光有凝血酶元是不能使血液凝固的，一旦人體某處組織出血，血小板遭到破壞，就會(huì)釋放出凝血活素和鈣離子，這二者與凝血酶元結(jié)合在一起，變成了凝血酶。在凝血酶的催化下，血漿中的可溶性纖維蛋白元就很快變成不溶性纖維蛋白。這樣，出血也就被止住了。而維生素K不僅是凝血酶元的主要組成成分，而且還能促進(jìn)肝臟制造凝血酶元。所以缺乏維生素K就會(huì)缺少凝血酶元，凝血酶的組成便遭到破壞，血液就不能凝固。維生素K止血的奧妙也就在這里。
(節(jié)選自王一川《生命科學(xué)的奇葩》，有刪改)
1.請(qǐng)寫出維生素K的四個(gè)特點(diǎn)。
(1)_________________________________(2)__________________________________
(3)_________________________________(4)__________________________________
2.請(qǐng)用自己的話簡(jiǎn)要概括凝血酶元止血的原理。
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3.本文用了不少生動(dòng)的詞語(yǔ)，如“家族”、“功臣”等。請(qǐng)?jiān)谖亩沃性僬页?個(gè)這樣的詞語(yǔ)。
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4.說(shuō)明文的語(yǔ)言要求準(zhǔn)確、嚴(yán)密，試從本文第③、④自然段中舉一個(gè)例句加以說(shuō)明。
例句：________________________________________________________________________
分析：________________________________________________________________________
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5.根據(jù)本文內(nèi)容，選出下列判斷中錯(cuò)誤的一項(xiàng)( )。
A.肝臟是人體中制造凝血酶元的主要器官，所以肝功能不全者傷口往往出血不止。
B.青菜最好生吃，這樣可以保持青菜中富含的維生素K。
C.科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中用麻子油治好了小雞的出血病。由此可推斷麻子油中可能含有維生素K。
D.準(zhǔn)備動(dòng)大手術(shù)的病人要適量補(bǔ)充維生素K，以防手術(shù)中出血不止。
答案：
課堂作業(yè) 1.因?yàn)樵陂L(zhǎng)詩(shī)《芬尼根之覺(jué)醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。” 蓋耳曼把夸克借用過(guò)來(lái)，無(wú)非是一語(yǔ)雙關(guān)，說(shuō)明每一個(gè)強(qiáng)子都有3種夸克。 2、B 3、原子-原子核-強(qiáng)子-夸克。 盒子里還有盒子嗎? 4、原句是一個(gè)形象的說(shuō)法，意思是科學(xué)家從實(shí)驗(yàn)里已經(jīng)感覺(jué)到，強(qiáng)子內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。這僅僅是“感覺(jué)”，是科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的一種想象，還沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的證明，改為“強(qiáng)子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為科學(xué)家的分析提供了初步的依據(jù)。”似乎是已進(jìn)行了科學(xué)的證明，顯然不妥。 5、表現(xiàn)了科學(xué)工作者層層深入的探索物質(zhì)超微粒子的過(guò)程。6、略
課后作業(yè) 1.(1)中性黃色化合物。(2)不溶于水，只溶于油脂等有機(jī)溶劑。(3)性質(zhì)十分穩(wěn)定(不怕酸，不怕熱)。(4)怕堿和紫外線。 2.凝血酶元與出血時(shí)血小板釋放的凝血活素和鈣離子結(jié)合變成凝血酶，凝血酶的催化使血漿中的可溶性纖維蛋白元迅速變成了不溶性纖維蛋白，從而止血。 3.(兩)兄弟、性格、脾氣、泰然自若、撕、怕。 4.例一：“它們……不溶于水，只溶于油脂等有機(jī)溶劑。”(“只”字起限制作用，準(zhǔn)確說(shuō)明了維生素K的性質(zhì))例二：“在常溫下維生素K1是液體，維生素K2卻是固體。(“在常溫下”準(zhǔn)確表明條件，極為嚴(yán)密)。 5.B
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