《9天上有颗南仁东星》核心素养教案
素养目标
语言建构与运用
科学术语与文学语言的融合:通过研读文本,理解"喀斯特地貌""馈源舱""索疲劳"等专业术语的含义,体会其在叙事中的精准性。例如,"喀斯特洼地"的地质特征是选址的关键依据,需结合地理知识解释其排水性和稳定性对FAST建设的意义。同时,品味"他的头发像被狂风吹乱的枯草"等文学化描写,感受报告文学"以情动人"的语言魅力,如用"燃烧生命最后的火花"形容南仁东带病工作的状态,将抽象精神具象化。
细节描写的表现力:模仿文中"南仁东用镰刀砍草开路""在暴雨中核对图纸"等细节,描写生活中的"坚持"场景。例如:"父亲修理漏水的水管时,佝偻着背在狭窄的橱柜里摸索,扳手碰撞管道的声音在闷热的厨房里回响,汗水顺着他的脖颈流进衣领,在后背洇出深色的痕迹。"
思维发展与提升
时间轴梳理与因果分析:绘制南仁东生平时间轴(1945年出生→1963年考入清华→1994年提出FAST构想→2016年FAST落成→2017年逝世),分析关键节点的内在联系。例如,青年时期无线电专业的学习为后期技术攻关奠定基础,1993年国际会议的契机促使他决心自主建设FAST。
问题解决路径探究:模拟南仁东团队面临的三大挑战(选址、技术、资金),分组讨论解决方案。例如,针对"如何在贵州山区运输大型设备"的问题,学生需结合地形特点、运输工具创新等提出方案,培养工程思维和批判性思维。
审美鉴赏与创造
报告文学的叙事美学:赏析文本"以星喻人"的结构设计——开篇以"南仁东星"引入,结尾以"星空永恒"收束,形成首尾呼应的诗意框架。分析"他站在大窝凼顶端,像一位守望星空的诗人"等场景描写,体会科学与人文交融的审美意境。
多模态创作实践:以"天眼之眼"为主题,结合文本内容创作诗歌、绘画或短视频。例如,诗歌可聚焦南仁东的"眼睛":"他的眼睛是宇宙的雷达/穿透百亿光年的黑暗/在贵州的群山间/种下人类仰望星空的新坐标"。
文化传承与理解
科学家精神的当代价值:对比南仁东与"两弹一星"元勋的精神共性(爱国、创新、奉献),结合"嫦娥探月""北斗导航"等国家重大工程,理解"自力更生"精神的传承。例如,FAST的"主动反射面技术"突破西方技术封锁,与当年"两弹一星"的自主研发一脉相承。
科技与人文的共生:通过"天眼与当地村民的故事"(如搬迁安置、科普教育),体会科技工程对地方文化的影响。组织"科技改变生活"主题演讲,引导学生思考如何平衡科技发展与生态保护、人文关怀。
教学重难点
(一)教学重点
南仁东的精神图谱构建:从"少年追问星空""青年攻克技术""晚年坚守工地"三个阶段,提炼其"探索、执着、奉献"的精神内核。例如,选址阶段"用12年踏遍贵州深山"的坚持,体现科学家的使命感。
报告文学的真实性与文学性:分析作者王宏甲如何通过访谈记录、档案资料还原南仁东形象,同时运用"他的背影像一尊雕塑"等文学手法增强感染力。
(二)教学难点
FAST工程的科学原理理解:通过"天眼模型制作""射电望远镜模拟实验"(用锡纸、漏斗制作简易接收器),直观解释"收集宇宙电磁波信号"的工作机制,突破抽象概念的理解障碍。
平凡与伟大的辩证关系:结合南仁东"穿旧夹克""吃工地食堂"的平凡生活细节,理解"伟大事业由平凡坚守铸就"的哲理。例如,他"每天步行检查工程进度"的习惯,看似平凡却彰显对质量的极致追求。
教学方法
项目式学习(PBL)
设计"我是天眼工程师"跨学科项目,包含以下子任务:
地理组:绘制贵州喀斯特地貌分布图,分析选址的地理优势。
物理组:制作"主动反射面"模型,演示其调节原理。
语文组:撰写"致南仁东的一封信",表达对其精神的感悟。
美术组:创作"天眼与星空"主题壁画,融合科技与艺术元素。
情境沉浸式教学
角色扮演:还原"1993年国际会议"场景,学生分别扮演南仁东、国际同行,模拟争取FAST立项的谈判过程。
VR体验:利用虚拟现实技术,让学生"走进"FAST施工现场,感受工程的震撼与建设者的艰辛。
问题链驱动
设计阶梯式问题引导深度思考:
基础层:南仁东为什么选择贵州大窝凼作为FAST台址?
分析层:FAST的建成对中国天文学发展有何意义?
评价层:南仁东的"苦行僧"式生活是否值得当代青年效仿?
创造层:如果你来设计"天眼2.0",会在哪些方面进行创新?
教学准备
多媒体资源
视频资料:
《中国天眼》纪录片片段(展示FAST建设过程)
南仁东生前访谈录(体现其科学思想)
图片素材:
o南仁东工作照(选址、调试、与团队合影)
oFAST不同角度的工程摄影(突出建筑美学)
实物教具
FAST模型:3D打印的馈源舱、反射面板等关键部件模型。
实验器材:锡纸、漏斗、收音机(用于模拟射电望远镜接收信号)。
阅读材料
1.拓展文本:
南仁东《关于大射电望远镜的思考》论文节选
王宏甲创作谈《访问"不朽":我写南仁东》
2.相关作品:
报告文学《飞向太空港》(航天工程中的科学家群像)
科普读物《宇宙的琴弦》(弦理论与天文学前沿)
教学过程
导入设计(8分钟)
1.星空冥想:播放《星际穿越》原声音乐,引导学生闭眼想象:"如果你是南仁东,在贵州深山仰望星空,会想些什么?"
2.悬念设置:展示FAST照片,提问:"这个大锅为什么能让中国天文学领先世界?它背后藏着怎样的故事?"
3.课题揭示:板书课题,强调"南仁东星"的双重含义——物理恒星与精神恒星。
文本研读(30分钟)
初读感知:
学生默读课文,圈画南仁东的关键事迹。
小组合作绘制"南仁东人生轨迹图",标注时间、地点、事件。
精读赏析:
语言品析:分析"他的眼睛亮得像星星"的比喻效果,对比"科学家"与"诗人"的双重形象。
细节探究:讨论"南仁东为什么坚持亲自检查每一根钢索",体会其严谨态度。
深度思辨:
o辩论"FAST建设是否值得投入巨资",引导学生从科学价值、国家战略、人类命运等多角度分析。
o结合"南仁东拒绝国外高薪"的事迹,开展"个人利益与国家利益"的价值观讨论。
拓展延伸(25分钟)
跨学科融合:
科学实验:分组用锡纸包裹漏斗制作简易射电望远镜,尝试接收广播信号,理解"电磁波收集"原理。
地理探究:结合等高线地形图,分析大窝凼的地形如何天然屏蔽电磁干扰。
文化体验:
播放贵州少数民族歌曲,讲述FAST建设中尊重当地文化的举措(如保留传统村落建筑)。
展示天眼科普基地的游客留言,组织"科技与文化传承"微论坛。
创意表达:
诗歌创作:以"天眼,我想对你说"为题,抒发对宇宙探索的向往。
短视频制作:用手机拍摄"身边的科技工作者",致敬平凡中的伟大。
课堂小结(7分钟)
知识梳理:通过思维导图回顾南仁东的精神品质、FAST的科学意义、报告文学的特点。
情感升华:播放南仁东临终前的录音片段,教师总结:"南仁东用一生告诉我们:真正的伟大,是把个人的星光融入国家和人类的银河。"
行动倡议:发起"每天多做一件事"微行动(如认真完成作业、参与科技创新社团),将科学家精神转化为日常实践。
分层作业
基础层:摘抄3处最打动你的细节描写,撰写100字感悟。
提升层:采访身边的科技工作者(如教师、工程师),记录他们的"坚守故事"。
拓展层:查阅资料,撰写《FAST:中国天眼的未来》研究报告,提出3条发展建议。
教学反思与拓展
教学反思要点
项目式学习成效评估:通过模型制作、演讲展示等成果,评估学生跨学科整合能力。重点关注物理组模型的科学性、语文组书信的情感深度。
科学精神内化程度:观察学生在"科技改变生活"讨论中的参与度,分析其是否能将南仁东精神与自身成长结合。
难点突破策略调整:若学生对"主动反射面技术"理解困难,可增加动画演示或邀请工程师线上答疑。
跨学科拓展活动
科学+艺术:举办"天眼主题艺术展",展出学生创作的绘画、诗歌、装置艺术,体现科技与人文的对话。
科技+公益:组织"天眼科普进社区"活动,学生制作科普海报、讲解FAST知识,培养社会责任感。
历史+科技:开展"中国科技史时间轴"项目,梳理从"四大发明"到"天眼"的科技创新脉络,增强文化自信。
教学资源包
(一)文本深度解读
南仁东的决策智慧:在"国际合作遇阻"时果断转向自主研发,体现科学家的战略眼光。结合"华为5G研发""比亚迪新能源"等案例,分析自主创新的必要性。
王宏甲的叙事策略:通过"狗的悲鸣""简易篮球场"等细节,展现南仁东的人文关怀。对比《史记》中"以小见大"的写人手法,体会传记文学的共性。
(二)相关作品推荐
文学类:
o《中国天眼:南仁东传》(王宏甲):深入了解传主生平与工程细节。
o《时间简史》(霍金):拓宽宇宙认知,理解FAST的科学价值。
影视类:
纪录片《大国重器》:感受国家重大工程的震撼。
电影《钱学森》:对比两代科学家的爱国情怀。
(三)学情分析与应对
1.学生认知特点:八年级学生对"宇宙探索"有强烈兴趣,但抽象思维能力较弱。教学中需多运用直观教具(模型、实验)、具象比喻(如"天眼是宇宙的耳朵")。
2.地域文化联结:结合本地科技资源(如科技馆、高校实验室),组织实地参观,增强学习代入感。
板书设计
天上有颗南仁东星
(王宏甲)
南仁东精神:
探索→少年追问星空,青年攻克技术
执着→12年选址,带病坚守工地
奉献→放弃高薪,隐姓埋名22年
FAST意义:
科学突破→领先世界的观测能力
国家战略→自主创新的典范
人类贡献→宇宙探索的新窗口
报告文学特点:
真实性→档案、访谈支撑
文学性→比喻、场景描写
教学评价设计
过程性评价
课堂参与度:记录学生在小组讨论、角色扮演中的发言质量(如是否结合文本细节、是否提出创新性观点)。
学习档案袋:收集学生的思维导图、实验报告、创作作品,评估思维发展与审美创造能力。
终结性评价
项目成果展示:通过"天眼工程师"项目汇报,综合评价跨学科能力与团队协作精神。
素养达标测试:设计情境化试题,如"如果你是南仁东,面对国际同行的质疑会如何回应?",考察文化传承与思维发展水平。
教学时间安排
教学环节 时间分配
导入 8分钟
文本研读 30分钟
拓展延伸 25分钟
课堂小结 7分钟
项目式学习实施 6课时
成果展示与评价 2课时
教学安全预案
实验安全:在射电望远镜模拟实验中,强调锡纸使用安全,避免划伤。
活动安全:在角色扮演、模型制作等活动中,提醒学生注意器材使用规范,防止碰撞。
心理安全:在价值观讨论中,尊重学生的不同观点,营造包容的课堂氛围。
教学反思(预设)
成功点:通过项目式学习,学生在跨学科实践中深化了对南仁东精神的理解,尤其是物理组的模型制作直观展示了FAST的工作原理。
改进点:部分学生在辩论"FAST投入价值"时,缺乏数据支撑,后续可增加经济学视角的教学资源。
创新点:将"天眼与当地村民的故事"融入课堂,有效促进了科技与人文的融合,学生在演讲中展现了对社会问题的深度思考。
教学资源链接
1.FAST官方网站:http://www.fast.ac.cn/
2.南仁东纪念馆:http://nanrendong.fast.ac.cn/
3.《中国天眼:南仁东传》电子书:https://book.douban.com/subject/35323153/
教师专业发展建议
学科知识更新:参加"天文学基础""工程美学"等培训,提升跨学科教学能力。
教学方法研习:学习PBL、情境教学等前沿模式,增强课堂创新力。
资源整合能力:建立"科学家精神"教学资源库,持续收集相关案例、素材。