师:本节课我们要一起来学习小学科学苏教版六年级下册科学阅读、科技发展历程。计算机是20世纪最伟大的发明之一,它的普及和迅速发展对人类传统的生活方式、工作方式、社会经济结构及教育模式产生了极其深刻的影响。你知道计算机是怎样发明出来的吗?接下来请跟着老师,我们一起回到古代,看一看人类计算工具的演变吧。我们时常能看到刚入学的小朋友掰着手指数数,人类的手指是个天生的计数器,所以历史学家推测,人类自然而然习惯了用手指计数,并采用十进制的计数法。手指计数虽然方便,但计数范围有限,且计数结果也无法保存。后来人们便在长绳上打结、记事或计数。随着生产力的发展,计算量越来越大,简单的计数已经无法满足需求,于是人们便发明了算盘。
算盘是古代一项伟大的发明,距今已有2600多年历史。人们根据珠算口诀,通过手指拨动算盘珠子,便可完成加、减、乘、除、乘方等数学计算。在计算机已经普遍使用的今天,古老的算盘不仅没有被废弃,依然受到许多人的青睐。1642年,帕斯卡设计并制作了一台能自动进位的加减法计算装置,被称为是世界上第一台数字计算器,为以后的计算机设计提供了基本原理。但是这台计算装置只能做加法和减法。看右图,就是帕斯卡设计的计算装置,是不是很像一个盒子?后来查尔斯·巴贝奇提出了差分机与分析机的设计概念,被视为计算机先驱。这台差分机能够自主解算有100个变量的复杂算题,运算速度可以达到每秒一次。
1945年,美国数学家冯·诺依曼提出了在数字计算机内存放程序的概念,这是所有现代电子计算机的范式。之后随着微芯片的开发,电脑实现了微型化,使之用于家电、汽车、机器人和个人成为了可能。瞧,这是诺依曼和第一台计算机的合影,那时的计算机体积真庞大。当今计算机的体积越来越小,系统的运算速度也越来越快,已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使得大量复杂的科学计算问题得到解决。卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气的计算,在以前可能需要几年甚至几十年,而在现代社会里,用计算机只需几分钟就可以完成了。接下来老师想考考大家,怎样知道明天的天气呢?聪明的你一定有了自己的想法,让我们听听这位同学怎么说。
生:我们可以到网络上查询。
师:对,今天我们可以在网络上查询各种信息。21世纪,网络极大地改变了人们的生活,从原来的电脑、工作站、服务器,到现在各种各样的智能化设备,比如平板电脑、手表、电视机等等都可以连接到网络。到底什么是网络?网络上的数据是如何传输的呢?下面让我们一起回到1990年,在1990年,伯纳斯·李建立了万维网,万维网的建立实现了全球共享信息数据库的梦想,用户可以随时从网络中获取大量的信息。万维网通过电话线或无线电把遍布世界的电脑连接到网络,使通信和获取信息变得非常方便。
网络虽然给我们带来了很多便利,但是我们在上网的时候一定要注意网络安全。网络之大无奇不有,网络是我们看世界的一个重要窗口,能让我们了解和学习到很多信息知识。当我们上网时,不仅要注意信息安全,也要文明上网,遵守网络规则。要善于网上学习,不浏览不良信息。要诚实友好交流,不辱骂欺诈他人。要增强自护意识,不随意约会网友。要维护网络安全,不破坏网络秩序。要有益身心健康,不沉溺虚拟时空。同学们,相信你一定能做到。人类充满了智慧,了解了人类发明的计算机和网络,下面我们来了解一下我们人类自己。老师想考考大家,假如走进人体细胞,你能看到什么?相信聪明的你一定有了自己的想法,让我们听听这两位同学怎么说。
生1:如果走进人体细胞,我们应该能看到很多蛋白质。
生2:走进人体细胞,我们应该能看到很多DNA。
师:人体细胞真神奇,有这么多东西。接下来老师的问题要升级了,头发、眼睛、肤色是代代相传的,这是为什么呢?你一定有了自己的观点,让我们听听这位同学的观点。
生:我认为头发、眼睛、肤色是可以遗传的。
师:眼睛、头发、肤色是代代相传的,在几十年前,没有人知道这些信息是如何储存或传输的。我们一起回到1953年,看一看遗传的秘密是怎样被发现的吧。1953年,生物学家沃森和克里克成功提出了双螺旋DNA结构模型,这是20世纪最伟大的发现,它揭示了遗传的秘密。想不想看一看DNA长什么样子呢?我们一起来看一看DNA的结构模型。左边这幅是克里克所绘制的DNA结构草图,右边是现代科学家利用科学手段模拟出来的DNA结构。从这两幅图我们可以看出,DNA是由两条螺旋状的长链构成,它们携带着一个人的全部生命信息,并会在下一代身上进行复制。同学们,你们知道克隆吗?在揭示了遗传的秘密之后,科学家们开始探索克隆技术,下面让我们一起来了解一下。1996年,一只名叫多利的羊诞生了,它的奇特之处在于它没有经过卵子和精子的结合,而是通过羊的体细胞诞生出来的,并且具有和亲代一模一样的性状。科学家把这种技术称为克隆,这是科学家伊恩·维尔穆特和他创造的克隆羊多莉,伊恩·维尔穆特被称为“克隆之父”。对于宇宙的好奇,中国人从几千年前就开始了。中国自古就有牛郎织女的传说、嫦娥奔月的故事和后羿射日的故事,渐渐地,对于飞天不再局限于神话传说。你知道哪些中国古代的航天人吗?相信你一定有了自己的想法,让我们听听这位同学的想法。
