蘇教版八年級下冊《叫三聲夸克》備課參考

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1、蘇教版八年級下冊《叫三聲夸克》備課參考 重點知識點撥 這是一篇介紹物理學知識的說明文。同學們進入初中剛 剛接觸說明文，首先應該了解說明文的知識。 說明文的三大要素是： 說明對象， 說明順序， 說明方法。 根據說明對象的特征，有事物說明文和事理說明文。說明順 序有三大順序和六小順序：學習說明文時應根據不同的說明 對象及其特征或本質理清說明的順序，主要掌握空間順序、 時間順序和邏輯順序 （ 從現(xiàn)象到本質、從特點到用途、從原 因到結果、 從整體到部分、 從主要到次要、 從概括到具體等 ） 三種大順序和邏輯順序中的六小順序。并能領會說明順序的 綜合運用。理解八種說明方法及其作用。

2、了解說明的方法， 主要了解下定義、分類別、舉例子、作比較、打比方、列數(shù) 字、畫圖表、引資料等八種說明方法，能從文章中找出這些 方法并簡要說明它們的作用。同學們先從整體上把握了說明 文的特點，再結合每篇課文去分析理解就會容易些。 難點解析 這篇介紹物理學知識的說明文。選自卞毓麟等著的《不 知道的世界》 。卞毓麟原是一位天文學家，現(xiàn)為上?？萍冀? 育出版社科普編輯。這篇課文屬于科普說明文，科普文章必 須寫得通俗易懂，深入淺出，具有可讀性和趣味性。文章通 過一個形象的比喻“盒子里還有盒子嗎”結構全篇，借用一 首詩中的詩句作為標題，既揭示了物理學蓋耳曼提出“夸克 模型”的基本設想

3、，也為全文的說明定下了語言通俗的基 調，文章簡要說明了物理學家對物質結構研究不斷深入的過 程，反映了人們在同階段對物質結構的不同認識，展示了物 理學界對物質結構研究的最新成果。 作者按照邏輯順序和時間順序，由淺入深地說明物理學 家在不同階段對物質結構的研究和認識。依次為：原子一一 原子核一一強子一一夸克。文章重點介紹夸克這種超微粒子 發(fā)現(xiàn)的全過程。先寫美國科學家蓋耳曼發(fā)揮想像提出了“夸 克模型”，并說明了“夸克”這個名字的來由，接著寫許多 科學家為找到夸克所進行的艱苦研究。這部分內容寫得十分 豐富而又有變化。既寫出了研究中的收獲，也寫出了研究的 艱難 （ “人們有點泄氣了

4、” ）; 既寫了能證明夸克存在的根 據，又寫了仍不能解釋的許多疑團。 文章的結尾接連用四個問句提出問題，告訴我們夸克的 證明還沒有最后定論，物質結構的研究更沒有結束，留下了 許多思考，激發(fā)人們關心和探索這一問題的興趣。最后一句 呼應文章開頭，同時也是對前幾個疑問的一個形象的概括。 由此看來，本文是以人們對物質結構探索研究的過程為 序，說明了人們在不同階段對物質結構的不同認識，介紹了 物質結構研究的最新成果——夸克，激發(fā)人們對物質結構進 行不斷的探索和研究。 文章綜合運用了多種說明方法， 比如打比方、 舉例子等， 但最主要的是分類說明。這是由文章的說明內容決定的。文 章的

5、內容是以人們對物質結構探索研究的過程為順序，說明 物質結構，介紹物質結構研究的成果。只有恰當?shù)剡\用分類 說明才能把有關內容說明清楚。而且，許多新的成果是在原 來認識的基礎上形成的，所以這個分類的層次就顯得比較復 雜。多層次的復雜分類，所以能說得如此明白：一是運用設 問句 . 例如：“還有比質子和中子更小的結構嗎 ? ”“J 粒子 是不是第四種夸克 ?”“難道就沒有一個自由夸克嗎 ? ”這 些疑問句把問題不斷引向深入。二是用關鍵字“又”字，體 現(xiàn)說明的深人性。例如：“這又是一個 ‘ 盒子里還有 盒子嗎 ’ 這一類問題”，“又喚起了尋找夸克的熱 情”，“

6、對夸克又有了新的認識”，“這時又有了一種說 法”，“夸克又可以分成 3 個組”等，表示科學家對夸克認 識的逐步深入的過程。 這篇文章在說明科學知識的過程中寄寓科學精神，給人 們以啟發(fā)。本文是說明文，自然以說明有關知識為目的。但 文章在客觀說明的過程中，揭示了科學研究、科學探索應該 具備的敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、大膽想像的精神。人類對物質 結構研究的過程就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、不斷探索、不斷解 決問題的過程，而夸克的發(fā)現(xiàn)和證明更體現(xiàn)了科學家們身上 可貴的科學精神。這種精神正是當代青少年首先要認真學習 的，有了這種精神，才能去探索科學秘密 典型例題分析 閱讀下面選段，回答問題。

7、 世界上的物質千千萬，石頭、鐵、空氣、水……形態(tài)不 同，性質各異，但有一點是相同的，最小單位都是原子。鐵 的最小單位是鐵原子，氫的最小單位是氫原子 ; 水的最小單 位是水分子，不過，水分子是由兩個氫原子和一個氧原子組 成的。 世界上的物質千千萬，分到最小的單位，分到原子這一 步就算到頭了。自古以來都認為原子是不可再分的了。 到了 19 世紀末， X 射線的發(fā)現(xiàn)促使人們思考， 是不是盒 子里還有一個盒子 ?果然，進入 20 世紀以后，人們發(fā)現(xiàn)原子 不是最小單位，在原子內部，外圍是電子，中心是原子核。 原子的質量幾乎全部集中在原子核。原子核本身卻十分微 小，大約 10 萬個原

8、子核排成一條直線才相當于一個原子的 直徑。 好奇心驅使科學家進一步研究原子核的結構，知道了原 子核是由質子和中子組成的。人們產生了一個新的看法：原 子是由電子、質子和中子等基本粒子構成的。把這些粒子叫 做“基本粒子”，好像是說原子這個盒子里，也就是這些東 西了。 1. 節(jié)選文章第 l 段采用了 說明方法，說明 。 2. “到了 19 世紀末， X 射線的發(fā)現(xiàn)促使人們思考， 是不 是盒子里還有盒子 ? ”這句話中的兩個“盒子”分別指什 么? 3. 下面句子中的加點詞能否刪去 ?為什么 ?(3 分 ) (1) 自古以來都認為原子是不可再分了。 (2) 大約 10 萬個原子

9、核排成一條直線才相當于一個原子 的直徑。 (3) 把這些粒子叫做“基本粒子”，好像是說原子這個 盒子里，也就是這些東西了。 解析：說明文的三要素之一就是說明方法。因此每篇說 明文為了能夠使讀者了解說明對象的特征都會采用不同的 說明方法。因為這篇文章主要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最新成果——夸 克，這是比較抽象的，因此作者采用了舉例子的說明方法說 明了物質的最小單位是原子。第 2 題里的兩個盒子所指并不 一樣，前一個“盒子”是指原子，后一個“盒子”是比原子 更小的單位。第 3 題是從說明文的語言方面設計題目的，說 明文中的一些副詞的使

10、用恰恰是為了突出說明語言的準確 性，如果刪去這些詞語反而不實際，不準確。 (1) 不能刪去。 “自古以來”強調了時間的長遠，突出說明物質的最小單位 是原子這種認識的根深蒂固。 (2) 不能刪去?！按蠹s”表示 估計， 刪去后就表示確數(shù)了。 (3) 不能刪去。 作者以“好像” 一詞從人們對“基本粒子”的命名推斷出人們對原子結構 的認識又趨于固定，去掉“好像”，就沒有推斷意味了。 卞毓麟， 1943 年 7 月生， 1965 年畢業(yè)于南京大學天文 系，在中國科學院北京天文臺從事天體物理學研究至 2019 年 3 月， 2019 年 4 月到上?？萍冀逃霭嫔?， 現(xiàn)任版權部主 任，

11、2019 年 4 月起任上海交通大學科學史和科學哲學系兼職 教授，現(xiàn)為上海天文學會副理事長、中國科普作協(xié)翻譯工作 委員會副主任。 卞毓麟從事科普創(chuàng)作 20 多年，參與編著、翻譯的科普 圖書有 70 余種， 發(fā)表的科普文章約 400 篇， 累計字數(shù)近 400 余萬。他的科普佳作不僅熔科學性趣味性于一爐，且極富人 文色彩，如《恐龍 · 隕石及社會文明》 、 《“水調歌頭 · 明月幾時有”科學注》 、 《莎士比亞外篇 ）等，無不 描繪著科學與文化一個個閃光的交點。他曾多次獲得表彰， 中國科普作家協(xié)會表彰他為“建國以來，特別是科普作協(xié)成 立以來成績突出的

12、科普作家” ; 在 2019 年的全國科普工作會 議上，他又被授予“全國先進科普工作者”的稱號。 關于課文中提到的重要概念 夸克 夸克是兼有強相互作用和弱相互作用的粒子?？淇耸紫? 是從理論上推導出來的，以后才陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。最后一個夸克 ——頂夸克于 1994 年初才被發(fā)現(xiàn)。 夸克有 6 種，劃分為 3 對，分別是上夸克 (u) 和下夸克 (d) ，奇異夸克 (s) 和粲夸克 (c) ，以及頂夸克 (t) 和底夸克 (b) 。 夸克之謎 ——一場從中國走向世界的科學辯論 一般人們都認為：物質是由分子構成的，分子是由原子 構成的，原子是由電子、質子、中子等基本粒子組成的，而

13、 基本粒子則是由比基本粒子更基本的亞粒子組成的。亞粒子 也就是人們常說的“夸克”或“層子”。 人們不僅通過實驗找到了分子、原子和基本粒子，而且 已經在實際應用。而夸克 ( 或層子 ) 自從 60 年代科學家們提 出這一設想后，全世界的物理學家花費了巨大的財力、物力 和人力，設計出了多種夸克模型，建造高能電子對撞機。雖 然一些實驗現(xiàn)象“證實”夸克 ( 或層子 ) 的存在，然而單個的 夸克 ( 或層子 ) 至今未找到，人們始終不識其廬山真面目。對 此，粒子學家們的解釋是：因為夸克 ( 層子 ) 是極不穩(wěn)定的、 壽命極短的粒子，它只能在束縛態(tài)內穩(wěn)定存在，而不能單個 存在。 20

14、19 年 2 月 26 日， 《光明日報》 發(fā)表了天津大學崔君達 教授的文章《夸克存在嗎 ?》 ，向“夸克說”提出了質疑。崔 說，早在 1979 年 3 月，他在全國第一次數(shù)學物理討論會上， 對 SIJ3( 夸克模型 ) 中的“ 3”，提出了一個全新的理論，即 復合時舊論。按照這個理論，夸克模型中的夸克，層子模型 中的層子，以及 Higgs 粒子都是不存在的 ! “人們不論上天 入地去尋找，夸克總是杳無蹤影”。 1993 年 10 月美國國會在經過了長期聽證之后通過了一 個決議：停止給已執(zhí)行了 4年的SSC淵高能超導對撞機）工 程計劃撥款。 崔教授的文章實際上是關于“夸克是

15、否存在”的爭鳴 的開始。其后， 《人民日報》 《光明日報》 《中國科學報》 《科 協(xié)報》等 7 家中央報紙的 8 位資深記者致書中央領導，建議 中央慎重考慮是否實行基礎科學理論的戰(zhàn)略轉移，暫緩或減 少對“層子說”研究的撥款。 中央領導指示國家自然科學基金會于 2019 年 8 月 6 日 召開有關科學家的會議，研討崔君達教授的文章和 8 位記者 的信件。應邀參加會議的絕大部分是贊成“層子說”的粒子 學家， 崔本人和 8 位記者均未被邀請。 會議由著名物理學家、 北京大學校長陳佳洱主持，何祚麻院士做了典型發(fā)言，何院 士稱：“全世界有那么多物理學家做了那么多的實驗，都充 分證

16、實了夸克或層子的存在?？淇说拇嬖谑侨澜缥锢韺W家 公認的，是不容置疑的?！焙卧菏空f崔教授的“復合時空 論”是“病態(tài)科學”， 崔教授是“病態(tài)科學家”。 并于 2019 年 9 月 2 日將此發(fā)言稿發(fā)表于《科技日報》上。 2019 年 12 月 2 日， 《科技日報》 又發(fā)表了崔君達教授反 駁何祚麻院士的文章《復合時空論并非病態(tài)科學》 。崔在文 中進一步指出：物理學界并非全都公認夸克的存在。不同意 見早在 70 年代就有了。我國物理學家朱洪元，諾貝爾獎得 主、量子力學奠基人海德堡都認為：全世界許許多多物理學 家花了那么大的力量尋找夸克，如果夸克真的存在，早就應 該找到了。 崔

17、在文中還特別提到： 1994 年， 首先提出夸克模型之一 的 M· 蓋爾曼寫了一本《夸克與美洲豹》的書。他在 書中說，他提出的 SIJ3 中的 U3 實際上是一個數(shù)學符號，并 不代表“實在的”夸克這東西，物理學家們把它誤解了。他 最后宣稱：“我不相信夸克是有的?！? 在《科技日報》發(fā)表崔君達文章的同一天， 《中國科學 報》也發(fā)表了諾貝爾獎得主李政道教授于 2019 年 10 月 3 日 的一個講演。李在講演中指由：”……另一個謎是，所有強 作用的粒子都是由夸克組成的，但是我們卻不能把單個的夸 克分離出來?！逼鋵?，早在 1993 年李政道在清華大學講演 時就提出這

18、一問題了。 李政道把夸克 （ 或層子 ） 是否存在稱做一個至今未解開 的謎。 這場公開的爭論在中國歷時兩年多，在中國展開的這場 爭論，已引起了國際科學界的注意。美國物理學界向崔君達 約稿，崔君達的《SU3理論中夸克假設是不需要的》一文， 發(fā)表在 2019 年第 4 期的美國 《強子》 雜志上， 并被收入 《本 千年中懸而未決的科學基礎問題》文集，被美國國會圖書館 收藏。美國基礎科學研究所所長 R·M·Santilli 專門為崔的文章寫了一篇很 長的評論。他在評論中說：”……夸克是物理存在的粒子的 信條是一個真正的科學欺騙，特別是由所謂 &lsq

19、uo; 專家 ’說由來的時候。實際上夸克只能在 SU3對稱的純數(shù) 學的 U 空間中定義，而不能在實在的時空中定義?！笨磥?， 在世界范圍內一場關于夸克和層子是否存在的論戰(zhàn)已不可 避免。這一場大論戰(zhàn)是從我們中國科學家開始的。這一事實 說明：中國現(xiàn)代物理學已有很深厚的根基。 文章主旨 這篇文章在說明科學知識的過程中寄寓科學精神，給人 們以啟發(fā)。本文是說明文，自然以說明有關知識為目的。但 文章在客觀說明的過程中，揭示了科學研究，科學探索應該 具備的敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、大膽想像的精神。人類對物質 結構研究的過程就是一個不斷發(fā)現(xiàn)、不斷探索、不斷解決問 題的過程，而夸克的

20、發(fā)現(xiàn)和證明更體現(xiàn)了科學家們身上可貴 的科學精神。這種精神正是當代青少年應首先認真學習的， 有了這種精神，才能去探索科學秘密。 文章結構 這篇課文屬于科普說明文，它的讀者對象是青少年。這 種科普文章必須寫得通俗易懂，深入淺出，具有可讀性和趣 味性。文章通過一個形象的比喻結構全篇，借用一首詩中的 詩句作為標題，既揭示了物理學家蓋耳曼提出“夸克模型” 的基本設想，也為全文的說明定下了語言基調。文章簡要說 明了物理學家對物質結構研究不斷深入的過程，反映了人們 在不同階段對物質結構的不同認識，展示了物理學界對物質 結構研究的最新成果。 文章第一部分（第1?2段），以禮品盒為喻，引

21、由說明 的話題?！白罾锩媸鞘裁?? ”總領全文。 第二部分（第3?21段），說明物理學家在不同階段對物 質結構的研究和認識。 作者按照邏輯順序和時間順序，由淺入深地說明物理學 家在不同階段對物質結構的研究和認識。依次為：原子—— 原子核——強子——夸克。文章重點介紹夸克這種超微粒子 發(fā)現(xiàn)的全過程。這部分的內容，是按由假設到證明的順序來 寫的。先寫美國科學家蓋耳曼發(fā)揮想像提出了“夸克模 型”，并說明了“夸克”這個名字的來由，接著寫許多科學 家為找到夸克所進行的艱苦研究。這部分的內容寫得十分豐 富而又有變化。既寫出了研究中的收獲，也寫出了研究的艱 難 （ “人們有點泄氣了”

22、）; 既寫了能證明夸克存在的根據， 又寫了仍不能解釋的許多疑團。文章行文也富有波瀾。 第三部分（第22?26段），用四個疑問句，提由物質結 構研究的新問題。注意三個“新”的含義。 文章的結尾接連用四個問句提出問題，告訴讀者夸克的 證明還沒有最后定論，物質結構的研究更沒有結束，留下了 許多思考，激發(fā)人們關心和探索這一問題的興趣。最后一句 呼應文章開頭，同時也是對前幾個疑問的一個形象的概括。 總之，本文以人們對物質結構探索研究的過程為序，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 構研究的最新成果——夸克，激發(fā)人們對物質結構進行不斷 的探索和研究。 寫作特色

23、 1. 語言通俗形象，結構嚴謹。 這篇文章通篇語言平實明白，幾乎口語化的表達使本來 抽象的物理論知識顯得十分通俗易懂，比如：“還測定了它 們的質量是多少，帶有什么樣的電荷，如何自旋 （ 左旋還是 右旋 ） ，壽命多長，就像調查戶口似的，記入了檔案，再加 以分析?！蔽恼麻_頭從一個禮品盒的比喻入題，使讀者對文 章內容的理解更為輕松容易。文章的結構也以這一比喻為依 托來安排。開頭由此入題，結尾仍然緊扣它收筆，中間每一 部分內容的引出都仍以這個比喻作為過渡?！暗搅耸攀兰o 末， X 射線的發(fā)現(xiàn)促使人們思考，是不是盒子里還有一個盒 子?”“好像是說原子這個盒子里，也就是這些東西 了

24、?！薄斑@又是一個 ‘ 盒子里還有盒子嗎 ?’ 這 一類的問題……這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初 步判定盒子里有東西?！薄昂凶永镅b盒子，發(fā)現(xiàn)的盒子已不 少了，按順序是原子——原子核——強子——夸克?！边@些 句子在文章中穿針引線，使文章層次分明，結構嚴謹。 2. 多層次的復雜分類。 本文綜合運用了多種說明方法，比如比喻、舉例等。但 最主要的是分類說明。這是由文章的說明內容決定的。文章 的內容是以人們對物質結構探索研究的過程為順序，說明物 質結構，介紹了物質結構研究的成果。只有恰當?shù)剡\用分類 說明才能把有關內容說明清楚。而且，許多新的成果是在原

25、來認識的基礎上形成的，所以這個分類的層次就顯得比較復 雜。多層次的復雜分類，所以能說得如此明白：一是運用設 問句， 例如： “還有比質子和中子更小的結構嗎 ?”“J 粒子 是不是第四種夸克 ?”“難道就沒有一個自由夸克嗎 ? ”這 些疑問句把問題不斷引向深入。二是用關鍵字“又”字，體 現(xiàn)說明的深入性。例如：“這又是一個 ‘ 盒子里還有 盒子嗎 ?’ 這一類問題”，“又喚起了尋找夸克的熱 情”，“對夸克又有了新的認識”，“這時又有了一種說 法”，“夸克又可以分成 3 個組”等。表示科學家對夸克認 識的逐步深入的過程。 重點語句分析 1. 有一種禮品盒

26、，看上去只是一個盒子，不知道里面是 空的，還是裝了什么東西。打開來看看，里面仍然是一個盒 子。好奇心驅使，再打開這個盒子，里面又是一個盒子…… 總之， 盒子里裝盒子， 不知道最里面的盒子里面到底是什么。 物理學家在研究物質結構的時候，也遇到一個類似的問 題：最里面是什么 ? 文章開頭以盒子為比喻主要是為形象說明物質結構由 大到小依次包含的特點。這樣就使讀者對文章內容的理解更 為輕松容易，從而對陌生的物質結構有一個直觀的了解。以 禮品盒為喻，引出說明的話題?！白罾锩媸鞘裁?? ”總領全 文。 2. 這又是一個“盒子里還有盒子嗎”這一類的問題，科 學家從實驗里已經感覺到，強

27、子內部有結構。這好比拿起盒 子搖一搖，聽到響動，可以初步判定盒子里有東西。 前句中“又”字，表現(xiàn)了科學工作者層層深入地探索物 質超微粒的過程，呼應“盒子里還有盒子”句，后句同時又 形象地說明強子內部有結構，這僅是一種科學的想像，有待 證明。 課后習題解答 （ 一 ） 依次為原子——原子核——強子——夸克。如果回 答“原子——原子核——基本粒子——夸克”也可。 （二）1. “大約 10萬個原子核排成一條直線才相當于一 個原子的直徑”和“ 10 萬個原子核的直徑才等于一個原子 的直徑”有這樣幾點不同： (1) 原句說“大約”，改后的句 子缺少了這個限制，沒有原句準確，因為這

28、是一個估計的說 法，并不是精確的比較。 (2) 原句說“大約 10 萬個原子核排 成一條直線”，改后的句子直接說成“ 10 萬個原子核的直 徑”，表義不明確，而且很抽象不直觀。 (3) 原句是“相當 于”，改成了“等于”，前者是大約估計，后者是肯定的說 法?？傊?，改后的句子和原句相比，不夠簡單直觀、不夠準 確。 2. “這好比拿起盒子搖一搖，聽到響動，可以初步判定 盒子里有東西?！笔且粋€形象的說法，意思是科學家從實驗 里已經感覺到，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像，還沒有進行科學的證明，改 為“強子的內部結構為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。 第 15 頁