Unit 12 Innovation Lesson 1 Scientific Breakthroughs 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高中英語北師大版（2019）選擇性必修第四冊

Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高中英語北師大版（2019）選擇性必修第四冊主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自高中英語北師大版（2019）選擇性必修第四冊Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs。課程的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)突破的概念和意義。

2.科學(xué)突破的歷史發(fā)展，包括重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。

3.科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。

4.科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過科學(xué)知識(shí)，對(duì)科學(xué)有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破的概念。

2.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過歷史知識(shí)，對(duì)科學(xué)突破的歷史發(fā)展有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。

3.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過創(chuàng)新知識(shí)，對(duì)創(chuàng)新有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提高語言運(yùn)用能力：能夠運(yùn)用英語準(zhǔn)確地表達(dá)科學(xué)突破的概念、歷史發(fā)展、社會(huì)影響以及與創(chuàng)新的關(guān)系。

2.培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)：理解科學(xué)突破對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)，激發(fā)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新精神。

3.增強(qiáng)文化意識(shí)：了解不同文化背景下科學(xué)突破的歷史和影響，增強(qiáng)跨文化交際能力。

4.提升思維品質(zhì)：通過分析科學(xué)突破的案例，培養(yǎng)批判性思維、邏輯思維和創(chuàng)新思維。學(xué)習(xí)者分析根據(jù)北師大版（2019）選擇性必修第四冊Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs的內(nèi)容，學(xué)生已經(jīng)具備以下相關(guān)知識(shí)：

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過科學(xué)知識(shí)，對(duì)科學(xué)有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破的概念。

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過歷史知識(shí)，對(duì)科學(xué)突破的歷史發(fā)展有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過創(chuàng)新知識(shí)，對(duì)創(chuàng)新有一定的了解，能夠理解科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

-學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)具有較高的興趣，喜歡探索未知領(lǐng)域，對(duì)科學(xué)突破的歷史和影響有濃厚的興趣。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠理解和掌握科學(xué)突破的概念和意義，能夠分析科學(xué)突破的歷史發(fā)展和社會(huì)影響。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡通過閱讀和討論來學(xué)習(xí)，有的喜歡通過實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)，有的喜歡通過視頻和圖片來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-學(xué)生可能對(duì)一些科學(xué)概念和術(shù)語不太熟悉，需要教師提供更多的解釋和例子。

-學(xué)生可能對(duì)科學(xué)突破的歷史發(fā)展不太了解，需要教師提供更多的背景信息和案例。

-學(xué)生可能對(duì)科學(xué)突破與社會(huì)進(jìn)步的關(guān)系不太理解，需要教師提供更多的聯(lián)系和分析。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料。教材包括北師大版（2019）選擇性必修第四冊Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs。教師需要提前準(zhǔn)備好教材，并檢查是否每位學(xué)生都有教材。

二、輔助材料

準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些輔助材料包括：

1.科學(xué)突破的圖片和圖表，展示重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，如愛因斯坦的相對(duì)論、牛頓的萬有引力定律、達(dá)爾文的進(jìn)化論等。

2.科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響的圖片和圖表，展示科學(xué)突破如何改變?nèi)祟惖纳罘绞?，如手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學(xué)技術(shù)等。

3.科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系的圖片和圖表，展示科學(xué)突破如何激發(fā)創(chuàng)新思維和新技術(shù)的發(fā)展。

4.科學(xué)突破的歷史發(fā)展的視頻，展示科學(xué)突破的歷史背景和重要事件。

5.科學(xué)突破的案例分析的圖片和圖表，展示具體的科學(xué)突破案例，如特斯拉的電動(dòng)汽車、SpaceX的火箭技術(shù)等。

三、實(shí)驗(yàn)器材

如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。實(shí)驗(yàn)器材包括：

1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、化學(xué)試劑等，用于展示科學(xué)突破的實(shí)驗(yàn)過程。

2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的操作指南和安全手冊，確保學(xué)生能夠正確操作實(shí)驗(yàn)器材，避免發(fā)生意外。

3.科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的維護(hù)和保養(yǎng)工具，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。

四、教室布置

根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。教室布置包括：

1.分組討論區(qū)，提供小組討論的空間，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。

2.實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，提供實(shí)驗(yàn)操作的空間，讓學(xué)生能夠親身體驗(yàn)科學(xué)突破的過程。

3.投影儀和屏幕，展示輔助材料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方便學(xué)生觀看和記錄。

4.白板和黑板，方便教師進(jìn)行講解和板書，同時(shí)提供學(xué)生記錄和思考的空間。

五、教學(xué)軟件和工具

準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)軟件和工具，如在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、互動(dòng)游戲、虛擬實(shí)驗(yàn)室等。這些教學(xué)軟件和工具可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)突破的概念和意義。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)科學(xué)突破的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道科學(xué)突破是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于科學(xué)突破的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受科學(xué)突破的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹科學(xué)突破的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.科學(xué)突破基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解科學(xué)突破的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解科學(xué)突破的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹科學(xué)突破的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.科學(xué)突破案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解科學(xué)突破的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的科學(xué)突破案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解科學(xué)突破的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用科學(xué)突破解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論科學(xué)突破的未來發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與科學(xué)突破相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)科學(xué)突破的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)科學(xué)突破的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括科學(xué)突破的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)科學(xué)突破在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用科學(xué)突破。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于科學(xué)突破的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.科學(xué)突破的概念和意義

-科學(xué)突破是指在科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)，通過創(chuàng)新思維和方法，取得重大的理論突破或技術(shù)創(chuàng)新。

-科學(xué)突破對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有著重要的意義，它推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為人類帶來了新的知識(shí)、技術(shù)和產(chǎn)品。

2.科學(xué)突破的歷史發(fā)展

-古代科學(xué)突破：古希臘的哲學(xué)思想、古埃及的數(shù)學(xué)和天文知識(shí)、中國的四大發(fā)明等。

-中世紀(jì)科學(xué)突破：歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的科學(xué)探索、哥白尼的日心說、伽利略的望遠(yuǎn)鏡等。

-近代科學(xué)突破：牛頓的經(jīng)典力學(xué)、達(dá)爾文的進(jìn)化論、愛因斯坦的相對(duì)論等。

-現(xiàn)代科學(xué)突破：量子力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、基因編輯技術(shù)等。

3.科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響

-科學(xué)突破推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，改變了人類的生活方式，如手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學(xué)技術(shù)等。

-科學(xué)突破為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了新的動(dòng)力，創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機(jī)會(huì)。

-科學(xué)突破提高了人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)和控制能力，改善了人類的生活質(zhì)量。

4.科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系

-科學(xué)突破需要?jiǎng)?chuàng)新思維和方法，創(chuàng)新是科學(xué)突破的源泉和動(dòng)力。

-科學(xué)突破激發(fā)了更多的創(chuàng)新思維和技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

-科學(xué)突破與創(chuàng)新是相互促進(jìn)、相互推動(dòng)的關(guān)系，科學(xué)突破為創(chuàng)新提供了新的理論和技術(shù)支持，創(chuàng)新又為科學(xué)突破提供了新的思路和方法。

5.科學(xué)突破的案例分析

-特斯拉的電動(dòng)汽車：通過技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車的續(xù)航和性能的提升，推動(dòng)了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

-SpaceX的火箭技術(shù)：通過創(chuàng)新思維和方法，實(shí)現(xiàn)了火箭的重復(fù)使用和低成本發(fā)射，推動(dòng)了航天技術(shù)的發(fā)展。

-基因編輯技術(shù)：通過基因編輯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物基因的精確修改，為醫(yī)學(xué)研究和疾病治療提供了新的手段。

6.科學(xué)突破的未來發(fā)展

-人工智能：通過人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類智能的模擬和擴(kuò)展，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。

-量子計(jì)算：通過量子計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜問題的快速解決，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

-生物科技：通過生物科技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體的改造和優(yōu)化，推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。課堂課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，通過提問、觀察、測試等方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。以下是課堂評(píng)價(jià)的具體實(shí)施方法：

1.提問評(píng)價(jià)

提問是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的有效方式。教師可以通過提問來檢查學(xué)生對(duì)科學(xué)突破的概念、歷史發(fā)展、社會(huì)影響以及與創(chuàng)新的關(guān)系的理解程度。提問可以包括以下幾個(gè)方面：

-科學(xué)突破的概念：詢問學(xué)生對(duì)科學(xué)突破的定義、特點(diǎn)和重要性有何理解。

-科學(xué)突破的歷史發(fā)展：詢問學(xué)生對(duì)不同歷史時(shí)期的科學(xué)突破有何了解，能夠舉例說明。

-科學(xué)突破的社會(huì)影響：詢問學(xué)生如何看待科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響，能夠舉例說明。

-科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系：詢問學(xué)生如何理解科學(xué)突破與創(chuàng)新之間的關(guān)系，能夠舉例說明。

2.觀察評(píng)價(jià)

觀察是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要手段。教師可以通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)來了解他們的學(xué)習(xí)態(tài)度和能力。觀察評(píng)價(jià)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

-學(xué)生的參與度：觀察學(xué)生是否積極參與課堂討論，提出問題和觀點(diǎn)。

-學(xué)生的注意力：觀察學(xué)生是否專注于課堂內(nèi)容，認(rèn)真聽講和記錄。

-學(xué)生的思維方式：觀察學(xué)生是否能夠運(yùn)用批判性思維和邏輯思維來分析問題和解決問題。

-學(xué)生的合作能力：觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，是否能夠有效地溝通和協(xié)作。

3.測試評(píng)價(jià)

測試是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的另一種方式。教師可以通過測試來檢查學(xué)生對(duì)科學(xué)突破知識(shí)的掌握程度。測試評(píng)價(jià)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

-基礎(chǔ)知識(shí)測試：測試學(xué)生對(duì)科學(xué)突破的基本概念、組成部分和原理的理解程度。

-案例分析測試：測試學(xué)生對(duì)科學(xué)突破案例的分析能力和理解程度。

-問題解決測試：測試學(xué)生運(yùn)用科學(xué)突破知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

七、作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)評(píng)價(jià)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的另一種重要方式。教師可以通過對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。以下是作業(yè)評(píng)價(jià)的具體實(shí)施方法：

1.作業(yè)批改

教師需要認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，檢查他們對(duì)科學(xué)突破知識(shí)的掌握程度。批改作業(yè)時(shí)，教師可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：

-作業(yè)的正確性：檢查學(xué)生的作業(yè)答案是否正確，能夠準(zhǔn)確表達(dá)科學(xué)突破的概念、歷史發(fā)展、社會(huì)影響以及與創(chuàng)新的關(guān)系。

-作業(yè)的完整性：檢查學(xué)生的作業(yè)是否完整，包括所有必要的部分和細(xì)節(jié)。

-作業(yè)的邏輯性：檢查學(xué)生的作業(yè)是否邏輯清晰，能夠條理分明地表達(dá)自己的觀點(diǎn)和分析。

-作業(yè)的創(chuàng)新性：鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性的想法和建議，評(píng)價(jià)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

2.作業(yè)點(diǎn)評(píng)

教師需要對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。點(diǎn)評(píng)時(shí)，教師可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

-作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)：指出學(xué)生作業(yè)的亮點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，給予表揚(yáng)和鼓勵(lì)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

-作業(yè)的不足：指出學(xué)生作業(yè)的不足之處，提出改進(jìn)的建議和指導(dǎo)，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

-作業(yè)的進(jìn)步：關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步和努力，給予積極的反饋和肯定，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

-作業(yè)的創(chuàng)新：鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性的想法和建議，評(píng)價(jià)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。典型例題講解1.例題1：分析下列科學(xué)突破的特點(diǎn)和意義。

-問題：分析牛頓的萬有引力定律的特點(diǎn)和意義。

-答案：牛頓的萬有引力定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，它揭示了物體之間相互吸引的普遍規(guī)律，為物理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

-分析：牛頓的萬有引力定律的特點(diǎn)是簡潔明了，意義是推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展，為后來的科學(xué)突破提供了理論基礎(chǔ)。

2.例題2：解釋科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系。

-問題：解釋相對(duì)論與量子力學(xué)的關(guān)系。

-答案：相對(duì)論和量子力學(xué)都是20世紀(jì)初的科學(xué)突破，它們之間有密切的關(guān)系。相對(duì)論是宏觀尺度的理論，而量子力學(xué)是微觀尺度的理論，它們共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基石。

-分析：科學(xué)突破與創(chuàng)新的關(guān)系是相互促進(jìn)的，科學(xué)突破為創(chuàng)新提供了新的理論基礎(chǔ)和研究方向，而創(chuàng)新又為科學(xué)突破提供了新的思路和方法。

3.例題3：分析科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。

-問題：分析計(jì)算機(jī)科學(xué)的突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。

-答案：計(jì)算機(jī)科學(xué)的突破導(dǎo)致了信息技術(shù)的快速發(fā)展，改變了人們的生活方式，提高了生產(chǎn)效率，促進(jìn)了全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

-分析：科學(xué)突破對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響是深遠(yuǎn)的，它改變了人類的生活方式，提高了生產(chǎn)效率，推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。

4.例題4：分析科學(xué)突破的案例。

-問題：分析特斯拉電動(dòng)汽車的突破。

-答案：特斯拉電動(dòng)汽車的突破在于其創(chuàng)新性的電池技術(shù)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使得電動(dòng)汽車的續(xù)航能力和性能得到了大幅提升，推動(dòng)了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

-分析：特斯拉電動(dòng)汽車的突破在于其技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式的成功，為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的方向和動(dòng)力。

5.例題5：分析科學(xué)突破的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢。

-問題：分析基因編輯技術(shù)的突破面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢。

-答案：基因編輯技術(shù)的突破面臨的主要挑戰(zhàn)是倫理和安全性問題，未來發(fā)展趨勢是更加精確和安全的基因編輯技術(shù)的發(fā)展。

-分析：基因編