资源简介

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苍穹与深渊的交响乐
——科学探索的壮美诗篇
教学目标
1.文化自信：通过分析文本内容及我国科学家的卓越贡献，理解中国科技发展的重大成就，增强对民族科技实力的认同感与自豪感。感悟钱学森、孙家栋等科学家“将个人理想融入国家需求”的精神内核，树立科技报国的使命意识。（难点）
2.语言运用：提取文本关键信息，概括科学事件过程，通过角色对话训练语言表达能力。（重点）
3.思维能力：分析科学探索的共性问题，如极端环境挑战、技术创新需求。归纳科学精神的核心内涵。（重点）
4.审美创造：赏析科学探索过程中展现的“精神美”（如坚韧、协作、奉献），感受科技工作者的人格魅力与奋斗之美。通过用个性化的语言与艺术形式表达对科学精神的理解与赞美。（难点）
一、启航·感知壮美
视频导入
二、溯源·解锁密码
速读任务：学生快速浏览课文《太空一日》《“蛟龙”探海》完成表格填写。
意外情况 杨利伟的表现和心理活动 展现出的品质
第一次意外
第二次意外
第三次意外
第四次意外
第五次意外
时间 地点
潜水器 潜航员
天气状况
下潜时长
下潜深度
重要意义
探讨阅读此类文本的方法，师总结：
1. 浏览课文，把握主要内容。迅速提取字里行间的重要信息。要借助文章的
小标题、中心向、标志性词语等，理清文中所写事件的过程，把握课文的
主要内容。对于文中一些重要的细节或精彩的语句，可以深入体会。
2. 查阅资料，了解来龙去脉。在阅读课文的同时，查阅相关资料，了解这些
重要事件的来龙去脉，拓展对课文内容的理解。
3. 深入思考，领会创新价值。阅读时要注意文章记述科技创新的内容，深入
领会创新在文化发展、社会进步以及推动思维方式革新等方面的价值。
4. 交流探讨，理解科学精神。把课文所呈现出的科学精神梳理、概括出来，
并结合课文内容，解读其内涵，与同学交流探讨。
三、对话·共鸣使命
【情境设置】假如“蛟龙”“神舟”会说话，他们会说些什么？请根据课文和手中的助读资料补充“蛟龙”与“神舟”之间的对话。
蛟龙（深潜器）：嘿，神舟老弟！听说你在天上玩得挺嗨？云朵当蹦床，星星当路灯，啥感觉啊？
神舟（飞船）：哇塞，蛟龙哥！地球在我脚下转得跟个蓝布丁似的，美得我差点忘了开推进器！你呢？海底世界感觉咋样？是不是天天开盲盒？随手一捞就是史前生物？
蛟龙：（1）
神舟：听起来既神秘又危险。你们面对的最大挑战是什么？
蛟龙：（2）
神舟：唉，我们也有类似的挑战，比如极端的温度变化、太空辐射等威胁。太阳烤完月亮冻，还得躲着流星玩，简直是宇宙版躲避球！蛟龙兄，你发现没，人类就爱这种硬核挑战，正是这些挑战，反而激发了他们的创新精神，推动科技不断进步。
蛟龙：没错！咱俩一个上天一个下海，都是人类智慧与勇气的试炼场。他们探索的不仅仅是（3） ，更是（4） 。
引出科学精神、探险精神包含哪些要素。
四、楷模·精神丰碑
学生课前收集不同领域科学家相关资料并展示：
科学家
主要成就
意义与价值
主要事迹
师补充相关科学家资料
引导学生提炼出这些科学家身上的精神：家国情怀、历史使命、科学精神、科学态度……
五、攻坚·破壁求索
视频展示我国急需攻克的科技难题，提问：若这些难题未被攻克，会有什么后果。
师总结：
出示部分单元导语内容：科学探索是人类对未知世界的探寻，是对自身的挑战，体现了人类对真理和理想的执着追求。追寻探索者的足迹,理解科学精神的内涵，向科技事业和科技工作者致敬。
六、践行·薪火不息
当你成为肩负人类使命的科学探索者，面对广袤无垠的宇宙，要为自己朝夕相伴的探索工具命名，怎样的名字能完美诠释探索精神，兼具深厚文化内涵？要求：
①画出自己的探索工具
②为它起一个有文化内涵的名字
③写出名字的灵感来源和寓意
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苍穹与深渊的交响乐
——科学探索的壮美诗篇
授课老师：何 丹
一、启航·感知壮美
二、溯源·解锁密码
意外情况 杨利伟的表现和 心理活动 展现出的品质
第一次意外
第二次意外
第三次意外
第四次意外
第五次意外
共振增加，五脏六腑要碎了。
非常痛苦，但头脑还非常清醒。以为要牺牲了，顽强忍受。
沉着稳重、坚韧
产生本末倒置的错觉
想象自己在地面训练的情景，眼睛闭着猛想，不停地想，终于调整过来。
沉着、意志力强
出现神秘的敲击声
很紧张，边听边看，冷静观察。
冷静沉着
返程时舷窗出现裂纹
紧张、担心，通过观察判断应该没事。
冷静沉着
抛伞开伞时飞船晃动很大
让人不知道是怎么回事，感到紧张。
一丝不苟、坚韧
《太空一日》
二、溯源·解锁密码
《“蛟龙”探海》
时间 地点
潜水器 潜航员
天气状况
下潜时长
下潜深度
重要意义
下潜到7020米，创造了中国载人深潜的最新纪录，也是世界同类型载人潜水器的最大下潜深度。
风雨突袭，海况不佳，但周密严格的探测表明，天气条件会逐渐好转，且海面以下完全具备试验条件。
3个多小时的下潜
“蛟龙”号
叶聪、刘开周、杨波
世界最深级：马里亚纳海沟
2012年6月24日
标志着我国具备了到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”号载人潜水器集成技术的成熟。
1、浏览课文，把握主要内容。迅速提取字里行间的重要信息。要借助文章的小标题、中心向、标志性词语等，理清文中所写事件的过程，把握课文的主要内容。对于文中一些重要的细节或精彩的语句，可以深入体会。
2、查阅资料，了解来龙去脉。在阅读课文的同时，查阅相关资料，了解这些重要事件的来龙去脉，拓展对课文内容的理解。
3、深入思考，领会创新价值。阅读时要注意文章记述科技创新的内容，深入领会创新在文化发展、社会进步以及推动思维方式革新等方面的价值。
4、交流探讨，理解科学精神。把课文所呈现出的科学精神梳理、概括出来，并结合课文内容，解读其内涵，与同学交流探讨。
三、对话·共鸣使命
“蛟龙”入海，“神舟”飞天！在中华民族大国崛起的伟大征程上，珠联璧合的深海探测和载人航天共同携手，谱写下了最举世瞩目的辉煌篇章。假如“蛟龙”“神舟”会说话，他们会说些什么呢？请你根据课文和手中的助读资料补充“蛟龙”与“神舟”之间的对话。
三、对话·共鸣使命
蛟龙（深潜器）：嘿，神舟老弟！听说你在天上玩得挺嗨？云朵当蹦床，星星当路灯，啥感觉啊？
神舟（飞船）：哇塞，蛟龙哥！地球在我脚下转得跟个蓝布丁似的，美得我差点忘了开推进器！你呢？海底世界感觉咋样？是不是天天开盲盒？随手一捞就是史前生物？
蛟龙：（1） 。
深海之下，是另一个神秘的宇宙。7020米，那里光线稀薄，却藏着无数未被发现的生物和地质奇观。像是回到远古时代，见证生命的奇迹。
三、对话·共鸣使命
神舟：听起来既神秘又危险。你们面对的最大挑战是什么？
蛟龙：（2） 。
压力，无疑是最大的敌人。随着深度的增加，水压呈指数级增长，对我们的材料和技术都是极大的考验。简直是万吨巨人疯狂踩背！得亏我外壳硬得能跟金刚石拜把子！还有，如何在黑暗中导航，以及与地面保持有效通信，都是不小的难题。
三、对话·共鸣使命
神舟：唉，我们也有类似的挑战，比如极端的温度变化、太空辐射等。太阳烤完月亮冻，还得躲着流星玩，简直是宇宙版躲避球！蛟龙兄，你发现没，人类就爱这种硬核挑战，正是这些挑战，反而激发了他们的创新精神，推动科技不断进步。
蛟龙：没错！咱俩一个上天一个下海，都是人类智慧与勇气的试炼场。他们探索的不仅仅是（3） ，
更是（4） 。
外在的世界
人类潜能的极限
三、对话·共鸣使命
知：科学探索的共性是什么？
勇毅
顽强
探索
超越
磨砺
团结
追梦
拼搏
进取
协同
三、对话·共鸣使命
收集不同领域科学家相关资料
科学家
主要成就
意义与价值
主要事迹
四、楷模·精神丰碑
钱学森：月亮上的环形山
“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”“火箭之王”，为中国航天工程和国防建设事业、国家现代化建设和近代力学的发展等作出了极为重要的贡献。美国人说:“他一个人抵得上五个师。”他自己说:“我的一腔热血只图报国。我的根在中国。” 异国求学，二十八岁就成为世界知名的空气动力学家，三十六岁就成为美国麻省理工学院的教授。监禁生活无法泯灭他的拳拳赤子之心，历尽艰辛，终回到祖国，凭着韧劲和求索精神，在百废待兴的中国大地上参与完成了“两弹一星”的惊世壮举!
四、楷模·精神丰碑
于敏：中国氢弹之父
核物理学家，上世纪，氢弹技术是各个核大国的最高机密，中国的氢弹研究是彻底白手起家。从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹试验成功，中国用了2年零8个月。巨大的成功背后，是难以想象的艰辛。全国仅一台每秒万次的计算机，95％的时间算原子弹，5％留给氢弹设计。于敏带领科研团队废寝忘食，用最原始的计算手段，在海量的数据中形成了一套从原理、材料到构型基本完整的物理方案，这就是核武器研究史上著名的“百日会战”。因工作内容特殊，在28年时间里，他的名字曾是绝密，直到1988年解密。
四、楷模·精神丰碑
何泽慧 ：中国的居里夫人
我国原子能物理事业的开创者之一。与合作者共同发现并研究了铀原子核的三分裂和四分裂现象。开拓了我国中子物理学和核裂变物理实验研究领域。与合作者共同研制出达国际先进水平的原子核乳胶，在宇宙线、高能天体物理学等多个领域做出重要贡献。
2025年3月3日，经国际天文学联合会批准，国际永久编号第 91035 号小行星被正式命名为“何泽慧星”。
四、楷模·精神丰碑
四、楷模·精神丰碑
孙家栋：卫星之父的太空梦
他的一生与中国航天事业的多个“第一”密切相连，他就是中国“卫星之父”孙家栋。时间紧，任务重，他顶住压力，简化方案，将中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”如期送上天。他带领技术人员，冒着生命危险一次次试验， 累至昏倒，却坚持带着氧气瓶工作，为中国第一颗返回式遥感卫星发射做准备。他在七十五岁高龄再次为国挂帅，带领中国航天人攻克关键技术难点，发射中国第一颗绕月卫星“嫦娥一号”，实现了中国人几千年的探月梦。
王选：“异想天开”的科学斗士
“汉字激光照排之父”“当代毕昇”。他不仅复活了毕昇千年来的印刷革新精神，更在数字时代赋予汉字新的生命力。为攻克技术难关付出了常人难以想象的艰辛。他曾回忆：“最艰难时，一边输液一边画设计图，连翻身都困难，但脑子一刻不停地在想算法。” 以“愚公移山”精神对抗时代局限。王选的牺牲背后，是将个人命运与国家需求深度绑定的使命感。正如他所言：“一个有成就的科学家，首先是一个爱国者。科学研究只有与国家、人民的需要结合起来，才能产生价值。”
四、楷模·精神丰碑
1、汉字太多，电脑存不下。
破解：用数学思维把每个汉字拆解成轮廓线+笔画参数，让存储量暴降500倍！例如「鹰」字从1MB瘦身到2KB。
2、排版速度像老牛拉破车
1979年国产计算机每秒只能算5万次，而处理一版报纸需要算20亿次。
破解：把排版分解成「搭积木式」分层计算，再自研硬件加速，让速度飙升1000倍！（相当于把算盘升级成计算器）
3、买不起设备
团队只有10万元经费（同期日本研发投入超2亿美元）
破解：用逻辑电路替代昂贵芯片，拿窗帘当暗房冲洗激光胶片，甚至把乒乓球桌拆了拼装机器。
四、楷模·精神丰碑
1、被英国蒙纳公司垄断
当时英国蒙纳公司已研发出汉字激光照排系统，准备大举进军中国市场，若进军成功，中国出版业将沦为西方技术附庸，每年支付巨额专利费，甚至可能被迫接受汉字编码标准由外国制定。
2、环保灾难
传统铅字印刷车间被称为“血汗工厂”，熔铅排字导致铅蒸汽中毒，工人平均寿命比常人短10-15年。全国数万吨铅污染通过报纸、书籍进入千家万户。根据北大统计，若晚淘汰铅字印刷10年，至少新增50万铅中毒病例。
3、文化断层
没有王选的「轮廓+参数」汉字压缩技术，电脑将无法处理中文，中文可能像西夏文一样，因无法数字化而丧失网络时代传播能力。
4、失去第四次印刷革命主导权
毕昇（活字印刷）→ 古腾堡（机械印刷）→ 王选（数字印刷），三次革命中国主导了两次。正如《纽约时报》评价：他让汉字在计算机时代获得了与26个字母平起平坐的权利。
四、楷模·精神丰碑
历史使命
民族兴亡
家国情怀
人类生存
团结
科学态度
科学精神
四、楷模·精神丰碑
五、攻坚·破壁求索
1、光刻机：
芯片制造的“终极武器”
2、芯片：
数字时代的“心脏”
3、操作系统：
信息安全的“命门”
4、真空蒸镀机：
OLED面板的“心脏”
5、手机射频器件：
5G时代的“隐形战场”
五、攻坚·破壁求索
6、重型燃气轮机：
能源安全的“定海神针”
7、航空发动机短舱：
飞机“心脏”的守护者
8、触觉传感器：
机器人的“神经末梢”
9、高端电容电阻：
电子工业的“黄金配角”
10、核心工业软件：
智能制造的“大脑”
……
五、攻坚·破壁求索
科学探索是人类对未知世界的探寻，是对自身的挑战，体现了人类对真理和理想的执着追求。追寻探索者的足迹,理解科学精神的内涵，向科技事业和科技工作者致敬。
当你成为肩负人类使命的科学探索者，面对广袤无垠的宇宙，要为自己朝夕相伴的探索工具命名，怎样的名字能完美诠释探索精神，兼具深厚文化内涵？要求：
六、践行·薪火不息
①画出自己的探索工具
②为它起一个有文化内涵的名字
③写出名字的灵感来源和寓意
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苍穹与深渊的交响乐
——科学探索的壮美诗篇
导学案
一、启航·感知壮美
二、溯源·解锁密码
阅读此类文本小妙招：1、浏览，借助小标题、中心向、标志性词语等，理清文中所写事件的过程。2、查阅资料，了解来龙去脉。3、深入思考，领会创新价值。4、交流探讨，理解科学精神。
意外情况 杨利伟的表现和心理活动 展现出的品质
第一次意外
第二次意外
第三次意外
第四次意外
第五次意外
《“蛟龙”探海》
时间 地点
潜水器 潜航员
天气状况
下潜时长
下潜深度
重要意义
三、对话·共鸣使命
“蛟龙”入海，“神舟”飞天！在中华民族大国崛起的伟大征程上，珠联璧合的深海探测和载人航天共同携手，谱写下了最举世瞩目的辉煌篇章。假如“蛟龙”“神舟”会说话，他们会说些什么呢？请你根据课文和手中的助读资料补充“蛟龙”与“神舟”之间的对话。
蛟龙（深潜器）：嘿，神舟老弟！听说你在天上玩得挺嗨？云朵当蹦床，星星当路灯，啥感觉啊？
神舟（飞船）：哇塞，蛟龙哥！地球在我脚下转得跟个蓝布丁似的，美得我差点忘了开推进器！你呢？海底世界感觉咋样？是不是天天开盲盒？随手一捞就是史前生物？
蛟龙：（1）
神舟：听起来既神秘又危险。你们面对的最大挑战是什么？
蛟龙：（2）
神舟：唉，我们也有类似的挑战，比如极端的温度变化、太空辐射等威胁。太阳烤完月亮冻，还得躲着流星玩，简直是宇宙版躲避球！蛟龙兄，你发现没，人类就爱这种硬核挑战，正是这些挑战，反而激发了他们的创新精神，推动科技不断进步。
蛟龙：没错！咱俩一个上天一个下海，都是人类智慧与勇气的试炼场。他们探索的不仅仅是（3） ，更是（4） 。
四、楷模·精神丰碑
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科学家
主要成就
意义与价值
主要事迹
科学家
主要成就
意义与价值
主要事迹
五、攻坚·破壁求索
六、践行·薪火不息
助读资料
“神州”载人航天工程知多少
我国载人航天工程的发展历程用通俗的话来说就是“从无人试验到空间站建成”。
一、起步阶段（1992-2002）
1992年国家正式启动载人航天工程（代号“921工程”），目标是独立掌握技术。1999年“神舟一号”无人飞船成功发射，随后到2002年共发射四艘无人飞船，验证了火箭、飞船等关键技术。
二、首次圆梦太空（2003）
2003年，“神舟五号”搭载杨利伟进入太空，绕地球飞行21小时，中国成为全球第三个独立实现载人航天的国家。
三、技术突破阶段（2005-2008）
2005年“神舟六号”让费俊龙、聂海胜在轨停留5天。2008年“神舟七号”中，翟志刚完成中国首次出舱活动，迈出“太空第一步”。
四、空间实验室阶段（2011-2019）
天宫一号：2011年发射，与“神舟八号”完成自动对接，后续“神舟九号”“十号”载人对接，刘洋（首位女航天员）、王亚平（太空授课）参与任务。
天宫二号：2016年发射，“神舟十一号”两名航天员驻留30天，创下当时最长纪录。
五、空间站时代（2021至今）
2021年“天和”核心舱升空，拉开“天宫”空间站建造序幕。2022年“问天”“梦天”实验舱相继对接，形成“T”字构型。神舟十二号至十七号乘组轮换驻留，实现长期有人驻站，开展科学实验。如今，中国空间站已全面建成，成为国家航天实力的象征。
意义：
一、科技突破：打破封锁，自主创新
核心技术自主可控，从火箭、飞船到空间站，中国攻克了数千项“卡脖子”技术（如逃逸塔、交会对接），摆脱了对国外的依赖，成为全球少数掌握全套载人航天技术的国家。带动科技整体进步，航天技术辐射到通信、材料、能源、医学等领域，例如北斗导航、医疗CT技术、耐高温材料等民用转化，惠及百姓生活。
二、民族自信：凝聚人心，激发自豪感
“太空梦”照进现实：从“两弹一星”到空间站，航天成就让中国人挺直腰杆。杨利伟的“太空第一人”、翟志刚挥舞国旗出舱、王亚平“太空授课”等瞬间，成为民族精神的象征，激励青年一代：航天精神（如“特别能吃苦、特别能战斗”）被写入课本、搬上荧幕，激励年轻人投身科学，树立“星辰大海”的远大理想。
航天元素融入文创、影视，成为新时代中国文化的标志，重塑国际社会对中国的认知。
三、国际地位：从跟随到引领，争夺战略制高点
中国空间站是全球唯一由单一国家独立建造的空间站，打破了美俄长期主导的太空格局，制定“太空规则”，在空间资源利用、太空安全等领域，中国从被动接受规则转向主动参与制定，提升国际话语权。载人航天为未来开发月球、深空资源奠定基础，抢占人类“第二生存空间”先机。
四、经济与社会：产业升级，惠及民生
航天工程带动高端制造、新材料、卫星应用等产业，催生商业航天公司，创造大量就业岗位。航天育种提高粮食产量，航天医学技术改善重症监护，太空实验推动药物研发，直接造福普通人。载人航天能力支撑卫星防御、信息战等现代化国防体系，维护国家主权和太空安全。
“蛟龙”号知多少
2012年，中国“蛟龙”号载人深潜器成功下潜至7020米的马里亚纳海沟，创造了当时中国载人深潜的纪录。这一壮举需要克服多项技术难题。
一、极端高压：像被巨人捏在手心
挑战：7000米深的海底，压力大到像一头大象站在你的指甲盖上！普通潜艇会被瞬间压扁。解决办法：“钛合金鸡蛋壳”：载人舱用超级坚固的钛合金做成球形（像鸡蛋的形状），压力会均匀分散，不会被“捏碎”。密封得像高压锅：所有缝隙都用特殊胶水封死，连一颗水分子都钻不进去！
二、深海导航：水下“盲人摸象”
挑战：深海漆黑一片，GPS和手机信号全消失，就像蒙着眼睛在迷宫走路。解决办法：用声呐（像蝙蝠用超声波探路）发出“叮咚”声，靠回声画地图。潜水器肚子里装了个超级精准的“计步器”，走多远、拐几个弯都算得清清楚楚！
三、动力系统：深海里的“抗冻充电宝”
挑战：海底接近冰箱冷冻室温度，普通电池会“冻僵”罢工。解决办法：“银锌电池暖宝宝”：用特制电池（类似南极科考队的装备），低温下也能持续供电。螺旋桨穿“防弹衣”：推进器裹上超硬材料，像给电风扇套上钢铁叶片，高压下照样呼呼转！
四、机械手：水下“夹娃娃机”
挑战：在黏糊糊的海底用机械臂抓东西，就像戴棉手套捏蚂蚁。解决办法“液压大力士”：机械臂用液压驱动（像挖掘机的铁臂），一爪下去稳准狠！涂“防锈指甲油”：所有零件涂上防腐蚀涂层，不怕海水“咬”出锈洞。
五、保命秘诀：深海里的“迷你太空舱”
挑战：载人舱像一颗花生米漂在高压锅，必须保护科学家安全。解决办法：“人造小地球”：舱内有氧气瓶（像潜水员气瓶）、吸二氧化碳的“空气净化器”，还能调温度，像车载空调。“紧急逃生按钮”：遇到危险就扔压载铁（像热气球丢沙袋），嗖的一下冲回海面！
六、浮力控制：深海“悬浮术”
挑战：潜水器要像鱼一样悬停，不能沉底也不能乱飘。解决办法：“泡沫铠甲”：外壳贴满超轻泡沫（像快递箱里的防撞气泡膜），既抗压又帮忙浮起来。“喝水吐水”小把戏：通过吸海水或排海水（像鱼用鱼鳔），轻松上浮下潜。
七、终极考验：给潜水器“模拟考试”
挑战：万一设备在深海故障，后果比手机掉进马桶还严重！解决办法：“压力锅测试”：把潜水器塞进巨型高压锅（实验室模拟舱），提前“烤”它100遍！“双胞胎备份”：所有重要零件都有备胎（像带两支铅笔考试），坏一个？立刻换另一个！
总结：像造一辆“深海变形金刚”
“蛟龙”号就像一辆会潜水、能抗压、带机械手的变形金刚！科学家们用“鸡蛋壳”防压、“蝙蝠耳”听声、“暖宝宝”电池、“夹娃娃”铁手，再加上无数次模拟考试，终于让人类摸到了海底7000米的奥秘！下次看到游泳池，可以想象——蛟龙号下潜的深度，相当于叠1400个游泳池！（是不是比哈利·波特还神奇？）
意义与后续影响
“蛟龙”号的成功不仅标志着中国深海装备技术的突破，也为后续的“奋斗者”号万米级载人深潜器奠定了基础。其技术成果广泛应用于海洋资源勘探（如多金属结核、热液硫化物）、生物科考和深海环境研究，推动了我国深海战略的全面发展。
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