《叫三聲夸克》優秀教學案

　創意說明：

這是—篇介紹物理知識的說明文，知識性較強。對於初次接觸物理知識的初一學生來說，如同乘快船擺篙，一不小心就方向不明。因此，教師應從教法入手，激發學生的好奇心和求知慾，開啓學生的心智，吸引其靜心閱讀、專心閱讀，使學生從文章中領悟科學家們敢於懷疑、敢於創新、大膽想象的可貴的科學精神，並引導學生運用這種精神去探索科學的奧妙。

　教學步驟：

一、導語設計

請觀看大屏幕(或電視顯示) 播放關於物質結構組成原理的紀錄片。這一環節可增強直觀效果。科普讀物是學生感興趣的，爲進一步激發學科學、愛科學的熱情，從課題入手，瞭解學生預習情況，設計如下問題：(1)“夸克”是什麼呀?長詩《芬尼根之覺醒》中的夸克是什麼意思?作者爲什麼要起這樣的名字?(2)爲什麼只叫“三聲”夸克，叫“七八聲”不行嗎?

學生討論發言明確：

(1)“夸克”是譯音，意思是海鳥的叫聲。長詩《芬尼根之覺醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。”科學家蓋耳曼借其中的“夸克”爲自己的假象命名。實際上“夸克”是組成物質的基本粒子。

(2)因科學家研究的“夸克”與“三”特別有緣，再加上詩句中有“三呼”兩字，作者便借用了，應該說一語雙關，用“七八聲”則毫無意義。

　二、整體感知

讀課文，應掌握以下知識點：①物理學家對物質的認識是不斷深入的，在不同的階段對物質的結構會有不同的認識。②本文介紹的是人們對物質世界認識的最新成果。採用以下方法突破：

1.這篇課文到底講了什麼?讀完課文，你瞭解了哪些知識?

2.課文中提到了許多的“盒子”，請你列舉出它們的名字。

3.請你給這些“盒子”排個隊，簡要說明排隊的理由。

4.目前，人類對物質結構認識的最新成果是什麼?

學生討淪後明確：

(1)人們對物質結構探索研究的過程，說明了人們在不同階段對物質結構的不同認識，介紹了物質結構研究的新成果——夸克，激發人們對物質結構進行不斷的探索與研究。

(2)“盒子”有：原子、電子、原子核、質子、中子、光子、介子、強子、夸克等。它們的大小可用下圖表示：原子——原子核——強子——夸克 理由：見課文中的第五自然段的內容闡述。

(3)人類對物質結構認識的最新成果是夸克。

　　三、心智啓發

這篇課文在說明科學知識的過程中寄寓着科學精神，這種精神正是當代青少年需認真學習的，有了這種精神纔會去探索科學祕密。同學們讀完課文一定會有許多的感想，讓他們暢所欲言，相互啓發。可設計以下問題激發興趣：

1.請同學們算一算，夸克的研究與發現經歷了多少年?你從中獲得了哪些啓發與認識?

2.你認爲科學家發現夸克的過程有何特點?

3.你認爲“叫三聲夸克”是誰在叫?在人生探索的道路上你應該做怎樣的人?

4.探究課文結尾，鼓勵想象，發表見解。提出新的疑問：課文最後寫到“物質的最小結構就是夸克嗎?盒子裏還有盒子嗎?”對你有什麼啓發與認識，爲什麼?

(進行聯想式的片斷寫作訓練，200字以內，把自己的大膽想法寫出來。)

學生討論，明確以下要點：

1.科學研究要有強烈的好奇心，並且堅持不懈，能夠吃苦。(發現夸克花了近一百年。)

2.敢於懷疑;敢於創新、敢於想象也是必不可少的科學精神。(提出假想——研究——證實。)

3.科學家們。(或善於探索之人)

四、探討藝術特色

一篇好文章尤如一杯香茶，細細品味，才覺回味無窮。教師引導學生領悟此文語言所表達的精妙之處。

設計如下問題：

你讀這篇文章感覺有沒有興趣?如果有興趣，請說出理由。

小組討論發言之後明確：

理由：①課文所介紹的知識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，具體表現在：

A.運用比喻說明和分類說明。

B.運用設問，發人深思，把讀者引向深入。

(要求學生小組合作找出比喻句和設問句，進行具體說明，學生作點評)

　【預習作業】

一、你能給下列加點的漢字注音或根據拼音寫出漢字嗎?

丁____(zhào) 中 ___( jìn )閉

泄( )氣 隧( )道

二、物質的最小單位究竟是什麼?是原子嗎?是原子核嗎?是強子嗎?是夸克嗎?

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三、夸克這一概念十分難懂，如果你來介紹你會怎麼介紹?本文作者又是用什麼辦法把這一概念講清楚講明白的?

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3、我們應該學習科學家在認識物質結構基本組成的過程中的哪些科學精神?

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　　四、背景材料閱讀

目前人們一般認爲：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，這種電磁作用通過光子來傳遞。介子是由兩個正反夸克組成的粒子，它在質子和中子之間傳遞強相互作用。質子是由兩個上夸克和一個下夸克組成的粒子，介子、質子的共同點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，由於膠子的作用，多個夸克才能組成質子、中子、介子之類的更大粒子。

介子是自旋爲整數、重子數爲零的強子，參與強相互作用。介子屬於強子類。根據夸克模型，介子是由一個夸克和一個反夸克組成的束縛態，這一對夸克和反夸克可以是不同味的。

　【課堂作業】

閱讀下面的課內語段，回答問題。

經過分析，發現大多數基本粒子是不穩定的，壽命很短，很容易轉化爲其他基本粒子。這些基本粒子的質量大小差別很大，可以根據質量的大小來分類。還有另一種分類方法，它把基本粒子分爲兩類，一類是輕子，一類是強子。

電子和中微子屬於輕子，輕子的數量比較少，絕大多數的基本粒子都屬於強子，其中包括質子和中子。面對數量如此多的強子，科學家又在思考了：還有比質子和中子更小的結構嗎?

這又是一個“盒子裏還有盒子嗎”這一類的問題，科學家從實驗室裏已經感覺到，強子內部有結構。這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子裏有東西。

這時候，科學家也只有發揮想象力了。美國科學家蓋耳曼提出了一個“夸克模型”，說是所有的強子都是由3種夸克構成的。

夸克是譯音，意思是海鳥的叫聲。因爲在長詩《芬尼根之覺醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。” 蓋耳曼把夸克借用過來，無非是一語雙關，說明每一個強子都有3種夸克。

想象固然浪漫，蓋耳曼提出夸克模型卻是經過理論分析的，而且分析得很有道理。慢慢地，蓋耳曼的理論被大多數人接受了。這等於承認了盒子裏有東西。

知道了有夸克這種物質，那就得把它找出來。要把想象中的夸克變成真實的夸克並不容易，找了20年，也沒發現夸克的蹤跡。人們有點泄氣了。沒想到1976年，旅美華人科學家丁肇中發現了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。新粒子的發現，引起種種猜測，J粒子是不是第四種夸克?這一發現，又喚起了尋找夸克的熱情。

1976年以後，對夸克又有了新的認識，說夸克不止3種，還有第四、第五、第六種，理論更深入更復雜。

這時又有了一種說法：爲什麼夸克不能脫離其他粒子而獨立存在呢?這真是怪事，彷彿士兵犯了錯誤被禁閉而失去了自由，難道就沒有一個自由夸克嗎?

還有人說，物質的最小結構也許就到此爲止了。盒子裏裝盒子，發現的盒子已經不少了，按順序是原子—原子核—強子—夸克。

在研究夸克的時候，發現夸克與3這個數字特別有緣，3呼夸克，3種夸克;夸克的種類多了以後，夸克又可以分成3個組，人們把這種組叫做“代”，也就是夸克有3代。

可是，夸克的第三代裏還缺一個夸克，它叫頂夸克。1994年4月6日，在費米實驗室，終於發現了頂夸克的存在。

在費米實驗室，有一個加速器，地下的環形隧道長達6.4千米。在長達8年的時間裏，先後有900名科學家在這裏工作，終於找到了頂夸克。這一發現，證實了夸克是存在的，證實了頂夸克是第三代。

新的發現，帶來了新的希望，也帶來了新的問題：

爲什麼只證實了頂夸克的存在?

“3”字有什麼意義?

而最基本的問題仍然是：物質的最小結構就是夸克嗎?

盒子裏還有盒子嗎?

4、 課文的題目是什麼意思?從文中找出相關文字來說明。

答：

5、 下列判斷與課文不相符的一項是( )

A、大多數基本粒子是不穩定的，壽命短，容易轉化。基本粒子可分爲兩類，一類是輕子，一類是強子。質子和中子屬於強子。

B、所有的強子都是由3種夸克構成的。這是美國科學家蓋爾曼在“夸克模型”中提出來的。

C、J粒子是由旅美華人科學家丁肇中在1976年發現的。因爲“J”與“丁”相似，故命名爲“J”粒子。

D、物質的最小結構可能不是夸克。

6、 課文以盒子裏面有盒子爲比喻，來說明物質結構的特點。請根據課文填寫物質的盒式結構圖。

根據課文內容你能將上圖中的“?”換成一個疑問句嗎?

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4.假如對下列句子中加橫線的部分作如下改動，表述的內容和效果有什麼不同?

科學家從實驗裏已經感覺到，強子內部有結構。這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判斷盒子裏有東西。

改爲：強子的內部結構爲科學家的分析提供了初步的依據。

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7. 發現夸克的過程，共用了五個“又”字，有何作用?

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8. 尋找夸克的過程是艱難曲折的，我們從科學家身上感受到了可貴的科學精神。聯繫課文談談，你認爲要想成爲一名出色的科學家，應該具備哪些科學精神?

　【課後作業】

閱讀文章,回答問題。

①維生素K是維生素家庭中的止血“功臣”，人體缺少它，出血時血就不能凝固。

②維生素K的兩兄弟K1、K2的性格、脾氣有同有異。

③相同的.是它們都是中性黃色的化合物，不溶於水，只溶於油脂等有機溶劑，性質十分穩定，不怕酸，也不怕熱，即使在強酸下或在150℃的高溫中也能泰然自若。但是，維生素K卻非常害怕鹼和紫外線，一旦和它們相遇，就會被撕得支離破碎。因而，含有豐富維生素K的食物如青菜、豬肝在烹調中切不可放鹼，否則，會把維生素K破壞殆盡。

④不同的是，在常溫下維生素K1是液體，維生素K2卻是固體。維生素K1通常存在於植物體內，在各種綠色植物中含量尤爲豐富;維生素K2通常存在於動物體內，尤其是動物的肝臟內。

⑤它們化學結構中都有一個名叫α-甲基酸的結構，因此都有止血的本領。但由於其結構有不同之處，因而止血的效力也不同。維生素K1的止血本領要比維生素K2大百分之六十。

⑥維生素K止血的奧妙在哪裏呢?

⑦原來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，就會釋放出凝血活素和鈣離子，這二者與凝血酶元結合在一起，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，而且還能促進肝臟製造凝血酶元。所以缺乏維生素K就會缺少凝血酶元，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裏。

(節選自王一川《生命科學的奇葩》，有刪改)

1.請寫出維生素K的四個特點。

(1)_________________________________(2)__________________________________

(3)_________________________________(4)__________________________________

2.請用自己的話簡要概括凝血酶元止血的原理。

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3.本文用了不少生動的詞語，如“家族”、“功臣”等。請在文段中再找出4個這樣的詞語。

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4.說明文的語言要求準確、嚴密，試從本文第③、④自然段中舉一個例句加以說明。

例句：________________________________________________________________________

分析：________________________________________________________________________

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5.根據本文內容，選出下列判斷中錯誤的一項( )。

A.肝臟是人體中製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.科學家在實驗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.準備動大手術的病人要適量補充維生素K，以防手術中出血不止。

答案：

課堂作業 1.因爲在長詩《芬尼根之覺醒》中有一句話：“向麥克老人三呼夸克。” 蓋耳曼把夸克借用過來，無非是一語雙關，說明每一個強子都有3種夸克。 2、B 3、原子-原子核-強子-夸克。 盒子裏還有盒子嗎? 4、原句是一個形象的說法，意思是科學家從實驗裏已經感覺到，強子內部有結構。這僅僅是“感覺”，是科學家根據實驗產生的一種想象，還沒有進行科學的證明，改爲“強子的內部結構爲科學家的分析提供了初步的依據。”似乎是已進行了科學的證明，顯然不妥。 5、表現了科學工作者層層深入的探索物質超微粒子的過程。6、略

課後作業 1.(1)中性黃色化合物。(2)不溶於水，只溶於油脂等有機溶劑。(3)性質十分穩定(不怕酸，不怕熱)。(4)怕鹼和紫外線。 2.凝血酶元與出血時血小板釋放的凝血活素和鈣離子結合變成凝血酶，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……不溶於水，只溶於油脂等有機溶劑。”(“只”字起限制作用，準確說明了維生素K的性質)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”準確表明條件，極爲嚴密)。 5.B