《神奇的纳米》教案

神奇的纳米

何佳

无影灯照着用白布巾围着的手术部位，病人已进入麻醉状态。只见外科医生那聚精会神的面孔，熟练而机械的动作；只听到他断断续续发出的吩咐声：“止血钳！——手术刀！——纱布塞！……”

这是我们从书上或根据亲身经历所知道的外科手术的情景。在我们的意识中，一提起手术，它总是与病人麻醉后苍白的脸、血淋淋的手术部位以及手术后无休止的疼痛和缓慢的恢复过程联系在一起的。这个惨痛的过程能避免吗？假如，没有无影灯，没有满眼的白布巾，甚至没有麻醉剂，没有手术刀、止血钳、纱布塞……没有这一切，一个外科手术——比如切除脑垂体瘤——该如何进行呢？整个脑垂体大约只有一立方厘米大小，对于这个“小不点”来说，医生的那把手术刀的确显得太大了！

那么，该怎么办呢？不用担心，外科手术的无血时代已经来临了。行进的科学技术为现代的大夫们准备了最精密的技术——纳米医学技术。让我们来看看病人的手术情况吧！

病人走进一间富丽华美的房间，人们扶他躺到一张舒适安逸的床上，亲属面带微笑的安慰病人。医生给病人头上套上一个按照病人头部尺寸用速凝塑料制成的头罩，接着将一针试剂注入病人体内，然后吩咐：“所有的人均退出房间，手术开始了。”

此时，屋里只剩下病人一人，病房里既听不到医生的吩咐声，也看不见控制台上的信号灯闪烁。尽管病人意识清醒，可他听不到外界的任何声音，也不感到疼痛，只不过有点紧张。当然，这是难免的，因为手术部位是人的最重要器官——大脑；确切地说，是脑垂体。

半个小时后，病人已经治疗完毕。起身时，他看到了医生和亲属那一张张笑脸。人们把病人领到“术后病房”，病人外表无任何异常，可是手术的效果却很好，病灶被根除了，而且是在细胞水平上被除掉的。

这就是神奇的纳米医学技术。

现在，你心里也许还纳闷，医生们是如何完成了“不流血的外科手术”的呢？

其实，这个手术最关键的环节就在于医生给病人注射的那一针。注射器里装的既不是麻醉药，也不是其他任何药剂，而是一个小到肉眼看不到的微型机器人——纳米机器人。这种纳米机器人能够根据医生的需要，通过体液进入人体，对指定部位进行修复、抢救，使人体的生病部位能立即好转。这一次手术，纳米机器人就是顺着病人的血液，进入大脑垂体部位，对发生病变的脑垂体细胞进行大清除，把病变细胞全部杀掉，无需流血，也没有疼痛，病人在休息一段时间后很快可以痊愈。

多么神奇！

那么，什么是纳米机器人？什么又叫“纳米”？

纳米机器人是在纳米尺寸上制造的微型机器人。所谓纳米，又称毫微米，是一种长度计量单位。我们知道，一毫米等于千分之一米，一微米等于百万分之一米，而一纳米则等于十亿分之一米。如此微小的单位，人类用肉眼是看不见的，甚至用光学显微镜、电子显微镜都不能看见它！拿一个小小的机器人与人相比，就像拿一个人与地球相比一样，差别实在太大了。但是，也正是因为纳米机器人微小的个子和精确的控制能力，才使得它能自如地进入人体内，对人体进行手术。

纳米技术指的是在0.1纳米到几百纳米的尺度范围内对原子、分子进行观察、操纵和加工的技术。有了纳米技术，人类制造任何一件物品的最原始材料只有一种——原子！通过排列原子制造出机器人（当然可以是微小的纳米机器人，也可以是大个子的纳米材料机器人）、电视、房子、高层建筑……

不仅仅是外科手术，总有一天，你会发现，你的生活和周围的世界会与一个称为“纳米”的名词紧紧联系在一起：

当你早晨一觉醒来时，由纳米传感器和纳米变色材料组成的纱窗会根据你的需要自动送入新鲜的空气，自动调节室内亮度；你不小心把纳米陶瓷材料制成的杯子掉在地上，杯子却像有弹性一样蹦了起来；又重又厚的电视机已经不存在了，它们是直接印到墙壁上的由神奇的纳米发光材料制造的电视；你使用的计算机已经精确到原子水平，因为计算机的电路、存储器等都是用纳米尺度的元件制造的。当然，机器人也是纳米级的；你所居住的地球周围的太空被无数的纳米卫星包围着，因为一次卫星发射可以将数百万颗微小的卫星送入太空……

当这一天到来时，你就会发现，在某一方面，最小的的确是最好的。

还记得在科幻世界里那些随意消失或随意变化的人吗？还记得在神话世界里孙悟空的七十二变吗？现在，所有这一切，都不是在疯狂的科幻世界里，不是在神奇的神话世界里，而是在离我们也许只有几年之遥的纳米时代！因为纳米技术离我们已经太近了。这个崭新的学科，已经悄然兴起并迅速渗透到科学的各个相关领域，纳米电子学、纳米生物学、纳米材料学和纳米机械学等学科已陆续粉墨登场。再过几年，你就会看到，纳米技术才真正是彻底改变人类生活和思想的、最具冲击力的科技！

《神奇的纳米》教案

【教学构想】

这是一篇介绍纳米、纳米技术的文章。作者以大胆的想象，通俗易懂的语言，向我们介绍了纳米技术的神奇，展示了纳米技术在应用上的美妙远景。文章除了向我们介绍“纳米”等科学术语外．在内容上更突出介绍纳米的神奇，对此作家将纳米技术在社会生活中的应用通过想象表现得淋漓尽致。这样大批的举例使枯燥的科学变得生动起来，让我们看到了纳米技术在应用上的远景。文章虽是通过想象来表达，但想象是科学探索中不可少的一种方式，想象能否变成现实关键在于理论是否正确。科学研究需要大胆的想象，同时又要有严密的理论探讨，要为想象找科学依据，想象才能变成现实。在科学探索中，还需要有打破定势思维，勇于创新的精神。这些对待科学的态度以及探求科学的品质也是义章要表达的又一重点。综上所述，这篇文章不仅仅停留在对纳米神奇的介绍，还传达出先进的科学思想。此文难度不大，力求让学生在教师的引导下通过自主阅读，把握文章的说明重点，体会文中的科学精神。然后借助网络丰富对“纳米”的熟悉。

【教学目标】

一、知识与能力目标

1、掌握新字、词；

2、了解科学小品文的文体知识；

3、抓住关键语句，有目的地筛选信息，了解纳米有关知识；

4、培养学生通过各种渠道收集信息的能力。

二、过程与方法目标

1、通过查字、词典等工具书扫清阅读障碍；

2、自主、合作探究“神奇”的具体体现；

3、体会深入浅出地介绍科学知识的方法。

三、情感态度与价值观目标

1、领会纳米的神奇所在，培养爱科学、学科学的精神；

2、培养正确的科学观念；

3、有科学依据的大胆想象，培养创造能力。

【教学重点】

1、抓住关键语句，有目的地筛选信息，了解纳米有关知识；

2、自主、合作探究“神奇”的具体体现；

【教学难点】

1、培养学生通过各种渠道收集信息的能力。

2、有科学依据的大胆想象，培养学生的科学精神和创造能力。

【教学准备】自制课件

【教学过程】

一、激趣导入

（把学生由神奇的神话世界领进神奇的科学世界）

1、多媒体播放《西游记》影片中孙悟空变化成一只小虫随铁扇公主喝茶时，进入了铁扇公主的肚子片段。

让学生观看《西游记》片段，然后请学生把看到的内容讲给大家听，并谈谈感受。

归纳、总结：这是神奇的神话，科学技术高度发达的今天，还有比这神话更神奇的多媒体展示图片（1）[中国科学家研制的纳米机器人在人体血管中巡游，这机器人长约3毫米]，这种机器人能自我复制，能杀灭人体内的有害病……]这样微小的而具有神奇功能的机器人，