20《世紀之交的科學隨想》導學案

20.《世紀之交的科學隨想》導學案一、學習目標、重點、難點。（一）教學目標⒈了解楊振寧的相關知識。⒉了解二百年來，世界科學發(fā)展的歷史。⒊了解中美教育在鼓勵創(chuàng)新上的異同。（二）學習重點、難點重點：了解作者解說的事理（包括新事物新發(fā)明層出不窮原因，科和技的關系兩方面）難點：中美教育在鼓勵創(chuàng)新上的異同比較。二、知識概覽圖。三、新課導引作者闡述了近年來新發(fā)明、新事物層出不窮的原因，提出了“科”和“技”哪一個更重要的問題，并鼓勵人們創(chuàng)新。四、教材精華兩百多年前，美國科學家富蘭克林曾經(jīng)講過這樣一句話，他說：“將來人類的知識將會大大增長，今天我們想不到的新發(fā)明將會屢屢出現(xiàn)，我有時候幾乎后悔我自己出生過早，以至于不能知道將要發(fā)生的新事物?！?①引用富蘭克林的話開頭，有什么作用？)【段析】通過富蘭克林的話，說明隨著人類知識的增長，新發(fā)明、新事物必然會不斷出現(xiàn)?！酒肺丁块_篇引用名人的話，一是具有權威性，二是引起讀者注意。我坐下來想一想，他所講的新事物，包括些什么呢？我可以隨手列出一個很長很長的單子：火車、輪船、手機、高樓、升降機、自來水、電話、電燈、電影、電視、手提電話、光纖、計算機、胰島素、器官移植、心臟搭橋、原子彈、核能發(fā)電、人造衛(wèi)星……等等，幾乎無窮無盡?！径挝觥苛信e近兩百年來出現(xiàn)的一系列新事物，說明近兩百年出現(xiàn)的新事物幾乎是無窮無盡的。第一部分第一層：說明新事物層出不窮，新發(fā)明屢屢出現(xiàn)?！酒肺丁俊半S手”表明很隨意。列舉各種新事物，以印證富蘭克林的預言。這里用“幾乎”很謹慎，表明并不是絕對的意思。為什么在這兩百多年間能夠產(chǎn)生這么多的新事物呢？歸根到底，很簡單，是因為工業(yè)的發(fā)展大大促進了人類的生產(chǎn)力。這個變化是一件非常驚人的事情。(②這段在結構上起什么作用？)【段析】出現(xiàn)這么多新事物的原因是工業(yè)的發(fā)展大大促進了人類的生產(chǎn)力?！酒肺丁俊胺浅ｓ@人”為下文列舉變化埋下伏筆。我可以隨便舉個例子：一百年以前，世界的農業(yè)人口占人口總數(shù)的80%以上；今天，美國的農業(yè)人口，只占全國人口的1%到2%，可是他們生產(chǎn)出來的糧食，不僅可以供全美國人食用，還可以出口到世界各地去?！径挝觥繌霓r業(yè)方面舉例，證明上段提出的觀點。【品味】從農業(yè)方面舉例，以數(shù)字比較，體現(xiàn)驚人的變化。我可以再舉個例子。去年，《財富》雜志說，近30年來新成立的科技公司的總資產(chǎn)，已經(jīng)接近一萬億美元，而這個增長速度還在與口俱增。(③作者在上面兩段中舉的這兩個例于是為了說明什么？)【段析】舉例說明事物發(fā)展的速度是很快的?！酒肺丁俊敖薄敖咏笔潜硎炯s數(shù)的詞，使所列數(shù)字更具準確性。所以，我們可以想一想，這兩百年尤其是近一百年、五十年來，世界是由三個互相關聯(lián)的環(huán)節(jié)推動著前進的：科學帶動了工業(yè)，工業(yè)則帶動了經(jīng)濟，而經(jīng)濟的發(fā)展反過來又促進了科技的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過程中提出來的問題、題目，由科學家來研究解決?？茖W研究也可以直接促進經(jīng)濟的發(fā)展，如20世紀發(fā)展出來的統(tǒng)計學，在農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等方面都有決定性的影響，當然，經(jīng)濟的發(fā)展也可以使工業(yè)得到更多的投資?？萍?、工業(yè)、經(jīng)濟這三個互相連鎖的因素，是近代世界發(fā)展的總的趨勢。這個趨勢發(fā)展下去，對將來的世界會發(fā)生什么影響。今天很難講。比如說，前些時候我在報紙上看到了一個很驚人的消息，它說，有生物學家認為，到2050年，人類的平均壽命可能增長到150歲。我不知道將來是否會發(fā)生這樣的事情。我想很多人可能會同意我的想法，就是希望這件事情不要發(fā)生。因為這件事情如果發(fā)生，對整個世界不可想象的影響實在是太大了?！径挝觥刻岢鍪澜缡怯煽茖W、工業(yè)和經(jīng)濟三個互相關聯(lián)的環(huán)節(jié)推動前進的，并對此事理作了簡單釋義?！酒肺丁颗e統(tǒng)計學的例子說明科學研究與經(jīng)濟的關系。舉人類壽命能延長的例子，說明科技的發(fā)展“對整個世界不可想象的影響實在是太大了”。我們再看看過去50年的發(fā)展，就會得出另一個重要的結論，就是從基本原理轉變?yōu)楣I(yè)的速度在這50年尤其是近二三十年大大增加。我可以舉一個例子：在半導體方面，有名的“摩爾定律”在1965年提出，芯片的容量每18個月就要加倍；1971年，一個芯片上差不多有三千個晶體管，但到去年在一個芯片上就已經(jīng)有107個晶體管；而且沒有人知道這個發(fā)展的極限在哪里?！径挝觥颗e芯片容量增加的速度之快來說明科技轉化為生產(chǎn)力的速度大大加快?！酒肺丁苛袛?shù)字說明發(fā)展之快。我們現(xiàn)在可以得出的結論是：更新的事物將會層出不窮，一些今天不容易夢想到的東西不久將會變成事實；人類的生產(chǎn)力將會大大提高，自然科學將會更蓬勃地發(fā)展；科學、工業(yè)、經(jīng)濟的連鎖發(fā)展將會持續(xù)下去。我想這些都是我們今天可以很自信地講的話?！径挝觥刻岢鼋Y論：科學、工業(yè)、經(jīng)濟的發(fā)展將會持續(xù)下去。第一部分第二層：分析了出現(xiàn)新發(fā)明，新事物的原因。第一部分；回顧近兩百年來出現(xiàn)了的新發(fā)明、新事物，并分析了出現(xiàn)的原因。在這種情形之下，對于每一個人、每一所學校、每一個國家，都會產(chǎn)生這樣一個問題，就是：你是多用“科”還是多用“技”？我們知道，全世界每一個國家都有“科技部”，科技部既要管“科”，也要管“技”，問題是對“科”多注進一點資源．還是對“技”多注進一點資源。這是一個非常復雜的問題。對個人、學校、國家，都會是一個非常撓頭的問題?！径挝觥慷嘤谩翱啤边€是多用“技”的問題，對個人、學校、國家來說都是一個非常復雜的問題?！酒肺丁肯嚷?lián)系上一自然段對未來結論性的推斷，提出對于每個人、每所學校、每一個國家來說都應考慮多用“科”還是多用“技”的問題。在1921年4月，愛因斯坦第一次到了美國，準備到愛迪生的機構去做研究，抵美后受到盛大歡迎。他到波士頓的時候，有一個記者給了他一張紙，上邊有一系列實際的問題，包括誰發(fā)明“對數(shù)”，美國哪一個城市制造的洗衣機最多，紐約到水牛城有多遠，聲音的速度是多少……因為愛迪生對每一個要聘用的人都會進行考試，問的就是這一類題目，所以記者就先拿這些題目來考一考愛因斯坦，結果愛因斯坦完全不合格。這個故事要描述的是愛迪生和愛因斯坦這兩個人，他們的著眼點不一樣，價值觀不一樣，所以會發(fā)生剛才那個故事。這是一個真實的故事。(④舉愛因斯坦的例子是為了說明什么？)【段析】由于著眼點、價值觀不一樣；對“科”和“技”重視的程度也不同?！酒肺丁颗e愛因斯坦的例子，從側面說明觀點。舉名人的事例，更具說服力。愛迪生更注重發(fā)明在生活中的作用，所以更注重“技”，愛因斯坦則注重“科”。對“科”與“技”哪一個更重要一些的問題，沒有一個簡單的回答。第二部分第一層：說明“科”和“技”的關系。今天，大家在講科技的時候都要講創(chuàng)新，“創(chuàng)新”在中國已經(jīng)是一個非常流行的名詞，在報上經(jīng)常都可以看到。究竟怎樣才能鼓勵創(chuàng)新呢？這又是一個非常復雜的問題。在這個問題上，我個人有深深的感受。因為我是在中國出生、成長，念完了中學、大學，還拿到了一個碩士學位之后才到美國去的；博士學位是在美國拿的，然后做研究、教書，到現(xiàn)在已經(jīng)五十多年。我覺得自己對中國、美國的教育哲學都有相當深入的認識。這兩個教育哲學是相當不一樣的，而這兩個不同的教育哲學在怎樣鼓勵創(chuàng)新這件事情上的差異，是值得我們深思的?！径挝觥坑汕猩斫?jīng)歷提出中、美教育哲學在鼓勵創(chuàng)新上的差異?！酒肺丁坑蓚€人的感受談開去，更具說服力。用作比較的說明方法提出問題。到底這兩種教育哲學哪個好，哪個不好？這是一個非常復雜的問題，要用辯證的方法來仔細了解。我認為，這兩種教育哲學都能夠鼓勵創(chuàng)新，不過它們各自對不同類型的學生產(chǎn)生的最大效應是不一樣的。我覺得，美國的教育哲學對排在前面的30%—40%的學生是有益的，因為這些學生不需要按部就班地訓練，他們可以跳躍式學習，給了他自由，他可以自己發(fā)展出很多東西，當然他的知識不可避免地會有很多漏洞，但如果他真是很聰明的話，將來他自己可以彌補這些漏洞。所以這種學生受到美國式的教育訓練，會比較快、比較容易成功?？墒牵瑏喼薜慕逃軐W對排在后面的30%—40%的學生較有益處。為什么呢？因為這些學生通過按部就班的訓練，可以成才，而且成才之后可以跟比他聰明的人競爭；因為他有扎扎實實的知識，可以了解很多不是幾天就可以學會的東西。這方面我自己有親身的體驗?！径挝觥恐赜棉q證的觀點分析中美兩國教育哲學的異同點及其適應的對象。【品味】兩種教育哲學的相同點是都能鼓勵創(chuàng)新。兩者的不同點是適應對象及效果不同。記得我剛到美國芝加哥大學念研究院，兩三天后就看見很多同學都非常聰明，隨便講什么題目好像都知道，當時我覺得美國的同學很厲害?？墒沁^了兩個月之后，我發(fā)現(xiàn)不是那么一回事了，因為他們對名詞知道得很多，可是如果你連問他三個問題，他就回答不上來了。所以到了考試的時候，我們的分數(shù)比他們的好得多?！径挝觥恳杂H身經(jīng)歷、體會舉例說明中美兩國教育的差異?！酒肺丁坑米约旱挠H身經(jīng)歷、體會；說明中、美的教育哲學對不同的學生產(chǎn)生了不同的效應?；氐絼偛拍莻€問題上，究竟哪一種教育哲學比較好呢？或者說，對于學生來講，應該著重哪一種教育哲學？我最后得出的結論是：如果你在討論的是一個美國學生，那就要鼓勵他多學一些有規(guī)則的訓練；如果討論的是一個亞洲學生，他的教育是從亞洲開始的，那么就需要多鼓勵他去挑戰(zhàn)權威，以免他太膽怯?！径挝觥康贸鼋Y論：由于中美兩國教育哲學在鼓勵創(chuàng)新上的差異，所以對不同的學生，應根據(jù)受教育背景的不同，區(qū)別對待。第二部分第二層：分析說明中國和美國教育哲學在鼓勵創(chuàng)新上的差異。第二部分：分析世界現(xiàn)狀，指出中美科技發(fā)展及教育哲學上的差異，鼓勵人們創(chuàng)新，從根本上提高國民素質和民族創(chuàng)新能力。答案速查①引用權威人士的話作開頭，一是具有權威性，二是易引起讀者注意。②起承上啟下的過渡作用。③是為了說明“工業(yè)的發(fā)展大大促進了人類的生產(chǎn)力。這個變化是一件非常驚人的事情。”④是為了說明：多用“科”還是多用“技”，無論是對個人、對學校還是對國家，都是一個非常撓頭的問題，著眼點不一樣，價值觀不一樣，看法會不同。五、課堂檢測科學家發(fā)現(xiàn)刪除記憶方法假如記憶可以刪除，那么人生該會多么美好——我們可以按照自己的意愿和選擇，去保留那些美好的記憶，然后完全不留痕跡地刪除掉那些讓人痛苦的記憶，就像喝了傳說中的忘情水。這一美好愿望今后也許可以得到實現(xiàn)。據(jù)英國《每日郵報》報道，科學家稱未來有望能夠利用化學手段抹去令人感到痛苦不堪的記憶，并將有助于治療恐懼癥和應激障礙等。這項研究是由美國佐治亞醫(yī)學院研究小組和中國華東師范大學的科學家共同合作，研究出利用化學手段可以有選擇性地刪除小白鼠大腦中痛苦的記憶，并且不會破壞小白鼠大腦組織，使清除不想擁有的記憶成為可能。他們從小白鼠大腦中成功分離出記憶分子，并利用這種分子清除了它不愉快的記憶。在試驗中，研究人員將小白鼠放到一個小房間里，播放一段錄音，然后反復電擊小白鼠，因此，小白鼠腦海中對這個房間和聲音產(chǎn)生了痛苦的記憶。當再一次進入這個房間或聽到這種聲音時便會變得惶恐不安，身體不停地顫抖。研究人員將小白鼠放到同一個房間內但并沒有播放錄音，并給它注射被稱為CamKII的蛋白質，它僅僅忘記了這個房間給它造成的恐懼，但是下一次播放錄音時，依然會恐懼顫抖。然后，研究人員將小白鼠再一次放到這個房間并播放讓它感到恐懼的錄音，并注射這種蛋白質。隨后再將它放在同樣的環(huán)境中并播放同樣的錄音，小白鼠表現(xiàn)正常，并沒有恐懼狀態(tài)的產(chǎn)生。這表明刪除一段不愉快的記憶需要在同時回憶令其感到痛苦的記憶或者恐懼的情況下注射這種藥物。這項研究成果發(fā)表在了《神經(jīng)細胞》雜志上，研究負責人喬·特斯坦博士在論文中稱：“雖然記憶是偉大的老師，對于生存和適應環(huán)境至關重要，但是有選擇性地刪除一些難以接受的記憶，例如造成心靈創(chuàng)傷的戰(zhàn)爭記憶或恐懼心理，這樣可以幫助他們生活得更好?！比欢芯咳藛T稱這種方法抹去的僅僅是令其痛苦難忘的記憶。這項突破令人感到興奮，研究人員相信，最終可以研制出幫助人們管理記憶的方法。但是錢博士警告稱，這項技術應用于人類還將需要數(shù)年，因為人的大腦要比小白鼠的大腦復雜得多。同時，他并不贊同把這種技術用于清除人們由于失戀而造成的痛苦記憶，他說：“如果人們經(jīng)歷了一段失敗的戀愛，用藥物來忘記那個人和那段戀情并不是解決問題的