一、課程定位與目標：為何要學習科學家事跡？演講人課程定位與目標：為何要學習科學家事跡？01科學精神的共性特征：從個體到群體的提煉02案例解析：在具體事跡中解碼科學精神03課程總結(jié)與行動倡議：做新時代的“科學傳人”04目錄2025著名科學家事跡高中選修課件作為一名從事高中科學教育十余年的教師，我始終相信：最生動的科學課，不在公式推導里，而在科學家真實的人生故事中。今天這節(jié)選修課程，我們將跨越時空，走進五位不同領(lǐng)域、不同時代的著名科學家的生命歷程——他們中有扎根實驗室的“隱者”，有輾轉(zhuǎn)歸國的“追光者”，有田間地頭的“耕耘者”，也有向宇宙發(fā)問的“思考者”。通過這些鮮活的事跡，我們不僅要了解科學史上的關(guān)鍵突破，更要觸摸科學精神的內(nèi)核，回答一個根本性問題：真正的科學家，究竟如何用一生詮釋“探索”二字？01課程定位與目標：為何要學習科學家事跡？1教育價值的深層邏輯高中階段是價值觀形成的關(guān)鍵期?！镀胀ǜ咧姓n程方案（2023年修訂）》明確提出，要“引導學生感悟科學精神與人文精神的融合”。科學家事跡正是這一融合的最佳載體：他們的研究成果構(gòu)成了科學知識的基石（如量子力學、基因編輯），而他們的探索過程則凝聚著科學精神的精髓（如質(zhì)疑、堅持、協(xié)作）。正如諾貝爾物理學獎得主楊振寧先生所言：“科學的最終目的，是讓人類更深刻地理解自身與世界的關(guān)系，而科學家的故事，就是這種理解的‘情感注腳’。”2本課核心目標通過5個典型科學家案例的深度解析，我們將達成三重目標：能力目標：學會從“研究背景—關(guān)鍵突破—社會影響”三維度分析科學成就；知識目標：掌握5位科學家的核心貢獻及其在科學史上的地位；素養(yǎng)目標：提煉科學家精神的共性特征（如好奇心驅(qū)動、跨學科視野、社會責任意識），并內(nèi)化為個人成長的精神動力。02案例解析：在具體事跡中解碼科學精神1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者1.1研究背景：一場跨越千年的“使命傳承”20世紀60年代，全球瘧疾疫情肆虐，氯喹等傳統(tǒng)抗瘧藥因耐藥性失效。1969年，時年39歲的屠呦呦被調(diào)入“523項目組”（全國抗瘧研究協(xié)作組）。她的研究起點，是查閱2000余冊中醫(yī)典籍——從《神農(nóng)本草經(jīng)》到《肘后備急方》，“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”的記載，讓她意識到：或許不是高溫煎煮破壞了青蒿的有效成分？1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者1.2關(guān)鍵突破：191次失敗后的“低溫萃取”實驗初期，屠呦呦團隊用乙醇提取青蒿，抗瘧效果僅30%-40%。她反復比對古籍，注意到“絞取汁”強調(diào)的是“未經(jīng)加熱”，于是改用沸點更低的乙醚（35℃）冷浸。1971年10月4日，第191次實驗中，提取物對瘧原蟲的抑制率達到100%！這個被她稱為“生日禮物”（當天是她的生日）的突破，最終轉(zhuǎn)化為青蒿素的問世——截至2022年，青蒿素療法已挽救全球超過2億瘧疾患者的生命。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者1.3精神啟示：傳統(tǒng)不是枷鎖，而是創(chuàng)新的“源頭活水”屠呦呦的故事打破了“傳統(tǒng)與現(xiàn)代對立”的誤區(qū)。她曾在采訪中說：“我是搞中醫(yī)藥的，但我從不拒絕現(xiàn)代科學方法?！边@種“立足傳統(tǒng)、開放創(chuàng)新”的思維，對今天的我們有何啟示？當我們面對“如何傳承文化”的問題時，或許可以像她一樣：先“沉下去”理解傳統(tǒng)的智慧，再“跳出來”用現(xiàn)代工具驗證其價值。2.2錢學森：“外國人能搞的，中國人為什么不能搞？”——科學報國的踐行者2.2.1學術(shù)起點：從加州理工到世界頂尖1935年，24歲的錢學森負笈美國，師從空氣動力學大師馮卡門。他提出的“卡門-錢近似”公式，至今仍是高速空氣動力學的經(jīng)典；36歲成為麻省理工最年輕的正教授；38歲任加州理工噴氣推進實驗室主任……到1949年，他已是與馮諾依曼齊名的“火箭界新星”。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者2.2歸國之路：5年軟禁與一封“求救信”1949年10月1日，錢學森在報紙上看到新中國成立的消息，立即決定回國。但美國海軍次長金布爾聲稱：“他抵得上5個師，我寧可把他槍斃，也不讓他離開美國！”接下來的5年，他被軟禁在洛杉磯，電話被監(jiān)聽，信件被拆閱。1955年，他趁妻子蔣英去買菜時，將求助信塞進給父親的家書中（夾在一張香煙紙上），通過波蘭大使轉(zhuǎn)交給周總理。這封“香煙紙信”最終促成了中美大使級會談，1955年10月8日，錢學森終于踏上祖國土地。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者2.3科學貢獻：從“兩彈一星”到系統(tǒng)工程理論回國后，錢學森主持制定了中國首個航天發(fā)展規(guī)劃（《1956-1967年科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃綱要》），提出“航天三步走”戰(zhàn)略（導彈、人造衛(wèi)星、載人航天）。1964年，中國第一枚中近程導彈發(fā)射成功；1970年，“東方紅一號”衛(wèi)星唱響太空。他晚年更將航天實踐中的經(jīng)驗升華為“系統(tǒng)工程理論”，為我國的宏觀決策提供了科學方法。2.2.4精神啟示：科學家的“坐標系”里，家國是第一象限錢學森在《我的事業(yè)在中國》中寫道：“我作為一名中國的科技工作者，活著的目的就是為人民服務。如果人民最后對我一生所做的工作表示滿意，那才是最高的獎賞?！边@種將個人理想融入國家需求的格局，正是今天“科技自立自強”背景下最需要的精神引領(lǐng)。2.3袁隆平：“我畢生的追求，就是讓所有人遠離饑餓”——大地上的“育種詩人”1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者3.1起點：從“農(nóng)校教師”到“雜交水稻之父”1953年，西南農(nóng)學院畢業(yè)的袁隆平被分配到湖南安江農(nóng)校當教師。1960年，他在試驗田發(fā)現(xiàn)一株“鶴立雞群”的水稻（穗大粒多），但次年其后代卻嚴重分離——這讓他意識到：那株水稻可能是天然雜交稻！當時學術(shù)界普遍認為“自花授粉作物沒有雜交優(yōu)勢”，但袁隆平用觀察推翻了權(quán)威，提出“三系法”雜交水稻研究方案（不育系、保持系、恢復系）。2.3.2攻關(guān)：14年尋“野敗”，90歲下田1964年開始，他每天在14萬株水稻中尋找雄性不育株，連續(xù)6年僅找到6株。1970年，助手李必湖在海南南紅農(nóng)場發(fā)現(xiàn)“野敗”（野生雄性不育株），為三系配套打開突破口。1973年，雜交水稻“南優(yōu)2號”成功，畝產(chǎn)從300公斤提升到500公斤。此后，他又攻克“兩系法”（1995年）、超級稻（2000年畝產(chǎn)700公斤，2020年雙季畝產(chǎn)1530.76公斤）。直到2021年去世前一個月，91歲的他還在湖南雜交水稻研究中心的試驗田邊，詢問“第三代雜交稻”的長勢。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者3.1起點：從“農(nóng)校教師”到“雜交水稻之父”2.3.3精神啟示：真正的科學家，雙腳永遠沾著泥土袁隆平說：“電腦里長不出水稻，書本里也長不出水稻，要種出好水稻，必須下田。”他的辦公室掛著“知識、汗水、靈感、機遇”的座右銘，其中“汗水”二字重若千鈞。對我們而言，這啟示著：任何創(chuàng)新都需要“坐冷板凳”的定力，更需要“接地氣”的實踐——科學不是空中樓閣，而是解決實際問題的工具。2.4霍金：“身體雖然殘障了，不要在精神上殘障”——宇宙邊界的“思考者”1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者4.1命運轉(zhuǎn)折：21歲確診漸凍癥1963年，21歲的劍橋研究生霍金被診斷為“肌萎縮側(cè)索硬化癥”（漸凍癥），醫(yī)生預言他只剩2年生命。但他在病床上完成了博士論文《宇宙膨脹的性質(zhì)》，提出“奇點定理”（與彭羅斯合作），證明在廣義相對論框架下，宇宙起源于一個奇點（即大爆炸理論的數(shù)學基礎(chǔ)）。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者4.2科學貢獻：從黑洞到“霍金輻射”1974年，霍金在《自然》雜志發(fā)表論文，提出“黑洞不黑”——黑洞會因量子效應輻射能量（后稱“霍金輻射”），這一理論將廣義相對論與量子力學首次結(jié)合，被稱為“20世紀最偉大的理論物理學成就之一”。他的科普著作《時間簡史》全球銷量超2500萬冊，讓宇宙學走進了普通人的視野。2.4.3生命態(tài)度：“即使身處果殼之中，仍自以為是無限宇宙之王”霍金失去了說話能力，只能通過眼球轉(zhuǎn)動控制語音合成器（每分鐘說6個單詞），但他在演講中說：“我注意過，即使是那些聲稱‘一切都是命中注定’的人，在過馬路前都會左右看。”這種對生命的熱愛、對未知的好奇，超越了身體的限制。他的故事告訴我們：科學探索的動力，本質(zhì)上是人類對“理解世界”的渴望，而這種渴望，永遠不會被困境擊敗。2.5顏寧：“科研不是苦行僧，而是充滿樂趣的探險”——結(jié)構(gòu)生物學的“破界者”1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者5.1學術(shù)路徑：從清華到普林斯頓的“學霸”顏寧1996年入讀清華生物系，2004年獲普林斯頓博士學位，2007年成為清華最年輕的教授之一。她的研究方向是膜蛋白結(jié)構(gòu)（如葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白、電壓門控鈉離子通道），這些蛋白是細胞與外界物質(zhì)交換的“大門”，其結(jié)構(gòu)解析對藥物研發(fā)至關(guān)重要。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者5.2關(guān)鍵突破：攻克“膜蛋白結(jié)構(gòu)解析”難題膜蛋白因不溶于水、易降解，被稱為“結(jié)構(gòu)生物學的硬骨頭”。顏寧團隊通過優(yōu)化結(jié)晶條件、利用冷凍電鏡技術(shù)，在2014年首次解析人源葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1的三維結(jié)構(gòu)，相關(guān)論文被《自然》評為“年度十大科學事件”。2021年，她帶領(lǐng)團隊解析了電壓門控鈉離子通道的高分辨率結(jié)構(gòu)，為開發(fā)新型止痛藥、抗心律失常藥提供了分子基礎(chǔ)。1屠呦呦：從古籍中“挖”出的諾獎——傳統(tǒng)與現(xiàn)代的對話者5.3精神啟示：科學需要“玩”的心態(tài)與“跨界”的勇氣顏寧在演講中說：“我希望年輕人明白，科研可以很快樂?！彼膭顚W生“像偵探一樣”追蹤科學問題，用“玩拼圖”的心態(tài)解決技術(shù)難題。同時，她積極推動學科交叉（如與人工智能團隊合作預測蛋白結(jié)構(gòu)），展現(xiàn)了當代科學家的“破界”能力——在專業(yè)深度與跨界廣度間找到平衡，正是應對復雜科學問題的關(guān)鍵。03科學精神的共性特征：從個體到群體的提煉科學精神的共性特征：從個體到群體的提煉通過以上案例，我們可以總結(jié)出科學家精神的五大共性特征（如圖表所示）：|特征|具體表現(xiàn)|案例印證||------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------||好奇心驅(qū)動|對自然現(xiàn)象保持天然的探究欲，不滿足于“已知”|袁隆平因發(fā)現(xiàn)“天然雜交稻”而質(zhì)疑權(quán)威；霍金因追問“宇宙起源”而突破經(jīng)典理論|科學精神的共性特征：從個體到群體的提煉|實證思維|以觀察和實驗為基礎(chǔ)，用數(shù)據(jù)驗證假設(shè)|屠呦呦通過191次實驗驗證“低溫萃取”；顏寧團隊用冷凍電鏡數(shù)據(jù)解析蛋白結(jié)構(gòu)|01|堅韌品格|面對失敗不氣餒，長期投入某一領(lǐng)域|錢學森5年歸國路；袁隆平14年尋找“野敗”|02|家國情懷|將個人研究與國家、人類需求結(jié)合|錢學森主導“兩彈一星”；屠呦呦抗瘧研究惠及全球|03|開放包容|尊重傳統(tǒng)，接納跨學科方法，不排斥不同觀點|屠呦呦融合中醫(yī)古籍與現(xiàn)代化學；顏寧推動生物與AI交叉|04科學精神的共性特征：從個體到群體的提煉這些特征不是孤立的，而是相互作用的——好奇心引發(fā)問題，實證思維解決問題，堅韌品格支撐過程，家國情懷賦予意義，開放包容拓展路徑。正如愛因斯坦所言：“科學是一種強有力的工具，如何用它，究竟是給人帶來幸福還是災難，全取決于人自己?！倍茖W家精神，正是確?？茖W“向善”的核心力量。04課程總結(jié)與行動倡議：做新時代的“科學傳人”1核心思想重現(xiàn)本節(jié)課通過5位科學家的事跡，我們不僅了解了青蒿素、兩彈一星、雜交水稻等具體成就，更重要的是理解了：科學史本質(zhì)上是“人”的歷史——是科學家用好奇心、堅持、智慧與情懷，在未知的荒原上踏出道路的過程。這些故事不是“過去時”，而是“進行時”——今天的我們，正在成為下一段科學史的書寫者。2給同學們的行動建議1培養(yǎng)“問題意識”：從日常觀察中發(fā)現(xiàn)問題（如“為什么樹葉是綠色的？”“手機電池為什么越用越不耐用？”），嘗試用科學方法探究；2踐行“小科學”：參與學校實驗課、科技社團，甚至在家完成簡單實驗（如用檸檬做電池、觀察植物向光性），體會“動手”的樂趣；3閱讀“科學家傳記”：推薦《屠呦