Unit 12 Innovation Lesson 1 Scientific Breakthroughs 教學設計-2023-2024學年高中英語北師大版（2019）選擇性必修第四冊

Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs教學設計-2023-2024學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內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學內(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)容包括以下幾個方面：

1.科學突破的概念和意義。

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

3.科學突破對社會進步的影響。

4.科學突破與創(chuàng)新的關系。

教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.學生已經(jīng)學習過科學知識，對科學有一定的了解，能夠理解科學突破的概念。

2.學生已經(jīng)學習過歷史知識，對科學突破的歷史發(fā)展有一定的了解，能夠理解科學突破對社會進步的影響。

3.學生已經(jīng)學習過創(chuàng)新知識，對創(chuàng)新有一定的了解，能夠理解科學突破與創(chuàng)新的關系。核心素養(yǎng)目標1.提高語言運用能力：能夠運用英語準確地表達科學突破的概念、歷史發(fā)展、社會影響以及與創(chuàng)新的關系。

2.培養(yǎng)科學素養(yǎng)：理解科學突破對人類社會的貢獻，激發(fā)對科學的興趣和好奇心，培養(yǎng)科學探究和創(chuàng)新精神。

3.增強文化意識：了解不同文化背景下科學突破的歷史和影響，增強跨文化交際能力。

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

-學生已經(jīng)學習過科學知識，對科學有一定的了解，能夠理解科學突破的概念。

-學生已經(jīng)學習過歷史知識，對科學突破的歷史發(fā)展有一定的了解，能夠理解科學突破對社會進步的影響。

-學生已經(jīng)學習過創(chuàng)新知識，對創(chuàng)新有一定的了解，能夠理解科學突破與創(chuàng)新的關系。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

-學生對科學知識具有較高的興趣，喜歡探索未知領域，對科學突破的歷史和影響有濃厚的興趣。

-學生的學習能力較強，能夠理解和掌握科學突破的概念和意義，能夠分析科學突破的歷史發(fā)展和社會影響。

-學生的學習風格多樣，有的喜歡通過閱讀和討論來學習，有的喜歡通過實踐和實驗來學習，有的喜歡通過視頻和圖片來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-學生可能對一些科學概念和術語不太熟悉，需要教師提供更多的解釋和例子。

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

-學生可能對科學突破與社會進步的關系不太理解，需要教師提供更多的聯(lián)系和分析。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習資料。教材包括北師大版（2019）選擇性必修第四冊Unit12InnovationLesson1ScientificBreakthroughs。教師需要提前準備好教材，并檢查是否每位學生都有教材。

二、輔助材料

準備與教學內(nèi)容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些輔助材料包括：

1.科學突破的圖片和圖表，展示重要的科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，如愛因斯坦的相對論、牛頓的萬有引力定律、達爾文的進化論等。

2.科學突破對社會進步的影響的圖片和圖表，展示科學突破如何改變?nèi)祟惖纳罘绞?，如手機、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學技術等。

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

4.科學突破的歷史發(fā)展的視頻，展示科學突破的歷史背景和重要事件。

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

三、實驗器材

如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性。實驗器材包括：

1.科學實驗器材，如顯微鏡、望遠鏡、化學試劑等，用于展示科學突破的實驗過程。

2.科學實驗器材的操作指南和安全手冊，確保學生能夠正確操作實驗器材，避免發(fā)生意外。

3.科學實驗器材的維護和保養(yǎng)工具，確保實驗器材的完整性和安全性。

四、教室布置

根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實驗操作臺等。教室布置包括：

1.分組討論區(qū)，提供小組討論的空間，促進學生之間的交流和合作。

2.實驗操作臺，提供實驗操作的空間，讓學生能夠親身體驗科學突破的過程。

3.投影儀和屏幕，展示輔助材料和實驗結(jié)果，方便學生觀看和記錄。

4.白板和黑板，方便教師進行講解和板書，同時提供學生記錄和思考的空間。

五、教學軟件和工具

準備與教學內(nèi)容相關的教學軟件和工具，如在線學習平臺、互動游戲、虛擬實驗室等。這些教學軟件和工具可以幫助學生更好地理解和掌握科學突破的概念和意義。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對科學突破的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道科學突破是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于科學突破的圖片或視頻片段，讓學生初步感受科學突破的魅力或特點。

簡短介紹科學突破的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.科學突破基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解科學突破的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解科學突破的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構。

詳細介紹科學突破的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.科學突破案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解科學突破的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的科學突破案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解科學突破的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用科學突破解決實際問題。

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

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與科學突破相關的主題進行深入討論。

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，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對科學突破的認識和理解。

過程：

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

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)科學突破的重要性和意義。

過程：

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

強調(diào)科學突破在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用科學突破。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于科學突破的短文或報告，以鞏固學習效果。知識點梳理1.科學突破的概念和意義

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

-科學突破對人類社會的發(fā)展有著重要的意義，它推動了科學技術的進步，為人類帶來了新的知識、技術和產(chǎn)品。

2.科學突破的歷史發(fā)展

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

-中世紀科學突破：歐洲文藝復興時期的科學探索、哥白尼的日心說、伽利略的望遠鏡等。

-近代科學突破：牛頓的經(jīng)典力學、達爾文的進化論、愛因斯坦的相對論等。

-現(xiàn)代科學突破：量子力學、計算機科學、基因編輯技術等。

3.科學突破對社會進步的影響

-科學突破推動了技術的發(fā)展，改變了人類的生活方式，如手機、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學技術等。

-科學突破為經(jīng)濟發(fā)展提供了新的動力，創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機會。

-科學突破提高了人類對自然界的認識和控制能力，改善了人類的生活質(zhì)量。

4.科學突破與創(chuàng)新的關系

-科學突破需要創(chuàng)新思維和方法，創(chuàng)新是科學突破的源泉和動力。

-科學突破激發(fā)了更多的創(chuàng)新思維和技術創(chuàng)新，推動了科學技術的持續(xù)發(fā)展。

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

5.科學突破的案例分析

-特斯拉的電動汽車：通過技術創(chuàng)新，實現(xiàn)了電動汽車的續(xù)航和性能的提升，推動了電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

-SpaceX的火箭技術：通過創(chuàng)新思維和方法，實現(xiàn)了火箭的重復使用和低成本發(fā)射，推動了航天技術的發(fā)展。

-基因編輯技術：通過基因編輯技術，實現(xiàn)了對生物基因的精確修改，為醫(yī)學研究和疾病治療提供了新的手段。

6.科學突破的未來發(fā)展

-人工智能：通過人工智能技術，實現(xiàn)對人類智能的模擬和擴展，推動社會的發(fā)展和進步。

-量子計算：通過量子計算技術，實現(xiàn)對復雜問題的快速解決，推動科學技術的發(fā)展。

-生物科技：通過生物科技技術，實現(xiàn)對生物體的改造和優(yōu)化，推動生物醫(yī)學和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。課堂課堂評價是教學過程中的重要環(huán)節(jié)，通過提問、觀察、測試等方式，了解學生的學習情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。以下是課堂評價的具體實施方法：

1.提問評價

提問是了解學生學習情況的有效方式。教師可以通過提問來檢查學生對科學突破的概念、歷史發(fā)展、社會影響以及與創(chuàng)新的關系的理解程度。提問可以包括以下幾個方面：

-科學突破的概念：詢問學生對科學突破的定義、特點和重要性有何理解。

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

-科學突破的社會影響：詢問學生如何看待科學突破對社會進步的影響，能夠舉例說明。

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

2.觀察評價

觀察是了解學生學習情況的重要手段。教師可以通過觀察學生的課堂表現(xiàn)來了解他們的學習態(tài)度和能力。觀察評價可以從以下幾個方面進行：

-學生的參與度：觀察學生是否積極參與課堂討論，提出問題和觀點。

-學生的注意力：觀察學生是否專注于課堂內(nèi)容，認真聽講和記錄。

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

-學生的合作能力：觀察學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.測試評價

測試是了解學生學習情況的另一種方式。教師可以通過測試來檢查學生對科學突破知識的掌握程度。測試評價可以從以下幾個方面進行：

-基礎知識測試：測試學生對科學突破的基本概念、組成部分和原理的理解程度。

-案例分析測試：測試學生對科學突破案例的分析能力和理解程度。

-問題解決測試：測試學生運用科學突破知識解決實際問題的能力。

七、作業(yè)評價

作業(yè)評價是了解學生學習情況的另一種重要方式。教師可以通過對學生的作業(yè)進行認真批改和點評，及時反饋學生的學習效果，鼓勵學生繼續(xù)努力。以下是作業(yè)評價的具體實施方法：

1.作業(yè)批改

教師需要認真批改學生的作業(yè)，檢查他們對科學突破知識的掌握程度。批改作業(yè)時，教師可以從以下幾個方面進行評價：

-作業(yè)的正確性：檢查學生的作業(yè)答案是否正確，能夠準確表達科學突破的概念、歷史發(fā)展、社會影響以及與創(chuàng)新的關系。

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

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

-作業(yè)的創(chuàng)新性：鼓勵學生提出創(chuàng)新性的想法和建議，評價他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

2.作業(yè)點評

教師需要對學生的作業(yè)進行點評，及時反饋學生的學習效果。點評時，教師可以從以下幾個方面進行：

-作業(yè)的優(yōu)點：指出學生作業(yè)的亮點和優(yōu)點，給予表揚和鼓勵，增強學生的自信心。

-作業(yè)的不足：指出學生作業(yè)的不足之處，提出改進的建議和指導，幫助學生提高學習效果。

-作業(yè)的進步：關注學生的進步和努力，給予積極的反饋和肯定，激發(fā)學生的學習動力。

-作業(yè)的創(chuàng)新：鼓勵學生提出創(chuàng)新性的想法和建議，評價他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。典型例題講解1.例題1：分析下列科學突破的特點和意義。

-問題：分析牛頓的萬有引力定律的特點和意義。

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

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

2.例題2：解釋科學突破與創(chuàng)新的關系。

-問題：解釋相對論與量子力學的關系。

-答案：相對論和量子力學都是20世紀初的科學突破，它們之間有密切的關系。相對論是宏觀尺度的理論，而量子力學是微觀尺度的理論，它們共同構成了現(xiàn)代物理學的基石。

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

3.例題3：分析科學突破對社會進步的影響。

-問題：分析計算機科學的突破對社會進步的影響。

-答案：計算機科學的突破導致了信息技術的快速發(fā)展，改變了人們的生活方式，提高了生產(chǎn)效率，促進了全球經(jīng)濟的發(fā)展。

-分析：科學突破對社會進步的影響是深遠的，它改變了人類的生活方式，提高了生產(chǎn)效率，推動了社會的發(fā)展和進步。

4.例題4：分析科學突破的案例。

-問題：分析特斯拉電動汽車的突破。

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

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

5.例題5：分析科學突破的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢。

-問題：分析基因編輯技術的突破面臨的挑戰(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的發(fā)展。

-分析：基因編