微能力成果

A. 人类探究微小世界的成果

最新的成果是美国密歇根大学科学家用碳纳米管为奥巴马制作了一组画像,但只能借助光学和电子显微镜才能看清楚。
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"纳米"是英文nano的译名，是一种长度单位，符号为nm，原称毫微米，就是10的-9次乘方米（10亿分之一米），约相当于4个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。

纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。
1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。

纳米技术包含下列四个主要方面：

1、纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。

⒉纳米动力学，主要是微机械和微电机。理论上讲：可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。

3.纳米生物学发展到一定技术时，可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞，并可以吸收癌细胞的生物医药，注入人体内，可以用于定向杀癌细胞。

4.纳米电子学，包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。

B. 2019年中国的重大科技创新成果

2019年，国家发展起得了重要成就。主要成就有克隆杂交稻种子、盾构机穿海工程、国际顶尖机场、海射型固体运载火箭发射、高速磁浮试验样车、人造太阳”等。

1 、造福世界 我科学家成功克隆出杂交稻种子

1月，中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室王克剑团队，利用基因编辑技术建立了水稻无融合生殖体系，成功克隆出杂交稻种子，首次实现杂交稻性状稳定遗传到下一代。该成果在线发表于《自然·生物技术》杂志。

4 、超级装备 最聪明盾构机挑战穿海工程

离大连市中心不远，有个梭鱼湾，大连地铁5号线要穿过这个海湾，考虑到巨轮出入，不能架设跨海桥梁，因此采用海底隧道。而这项工程催生出一台超级装备。

1月18日，海宏号盾构机在大连始发，它堪称中国研发的最聪明的盾构机。海宏号盾构机是中国中铁专门为该工程研发、也是世界上现有功能最全的盾构机，核心部件设计全球领先。

5、 时速600公里 国产高速磁浮试验样车下线

“高速磁浮列车”成为2019年点击率颇高的关键词。5月23日，我国首辆时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，实现了我国在高速磁浮技术领域的重大突破。

6、 中标ITER 中国企业为“人造太阳”装“心脏”

7月16日，中核集团收到国际热核聚变实验堆（ITER，俗称“人造太阳”）组织中标通知书，由中核集团中国核电工程有限公司（以下简称中核工程）牵头，核工业西南物理研究院等参与，携手法国法马通公司等单位组成国际联合体，以工程总承包形式正式中标在法国建设的国际热核聚变实验堆TAC1安装标段。

C. 教师三个微能力作业是什么

教师三个微能力作业：

1、良好的语言表达能力：

苏霍姆林斯基说过：“教师的语言修养，在很大程度上决定着学生在课堂上的脑力劳动的频率。”语言表达是一切教育工作者必备的主要能力。由于条件的限制，很多实事不能再现，需要教师依靠语言表达，把丰富的知识通过口头传授给学生。这就要求教师的语言准确清晰，具有学科性；简明练达具有逻辑性；生动活泼，具有形象性；抑扬顿挫，具有和谐性。

2、较高的创新能力：

“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭的动力。”具有较高的科技素养和创新能力，是知识时代对人才的基本要求。要培养创新人才，就必须要创新型的教师。创新型的教师就是要具备扎实的基础知识、广博的视野以及善于综合、开拓新领域的能力，掌握创新知识的方法，具有勇于探索、敢于怀疑和批判的学科精神。

3、较强的组织能力：

组织能力是一个教师取得教育和教学成功的保证。缺乏组织能力和指导能力的教师，无论其知识多么广博，都难以完成教育和教学任务。

教学四大任务：

1、围绕整校推进，帮助学校管理团队制订学校信息化教育教学发展规划和相应的教师培训计划，实现“所学为所用”。

2、着力缩小差距，定向帮扶乡村教师提高专业水平与信息技术应用能力。

3、引领发展方向，充分利用互联网、大数据、人工智能等新技术成果助推教师专业发展。

4、升级服务体系，分别从提高培训指导的针对性、研修资源的适用性以及测评助学的精准性等方面，保障工程实施。

以上内容参考：人民网——加快提升中小学教师信息技术应用能力

D. 主要研究成果

由于我国煤盆地构造-热演化的复杂性和煤储层的特殊性,煤层气排采过程中普遍存在煤粉产出问题,煤粉问题是制约煤层气井产能的主控因素之一。本书以鄂尔多斯盆地东南缘煤层气韩城区块为研究区,在分析煤储层地质背景的基础上,采用典型煤层气井现场监测、系统的煤粉和煤岩测试分析、专门物理模拟实验和现场工程措施应用相结合的方法,从煤岩自身性质与工程扰动耦合效应入手,综合分析了煤粉产出的影响因素及产出煤粉特征,提出了煤粉的成因机制-产出位置综合分类体系,探讨了煤粉来源,揭示了煤粉产出机理,查明了煤粉产出规律,制定了适宜的煤粉管控措施,为实现煤层气高效稳定排采奠定了基础。主要取得了以下研究成果:

(一)煤粉产出的影响因素及综合分类

采用井下煤层观察、测井曲线解释及室内测试分析等方法,结合煤层气井生产现场实践,分析了韩城区块主力开发煤层3号、5号和11号煤层的煤岩组分、煤体结构、煤层结构、矿物含量和组成等和煤层气井的钻井工程、压裂储层改造、排采设备及排采制度等及其对煤粉产出的影响。综合考虑煤粉的成因机制、产出位置及其对煤层气生产的影响等因素,提出了煤粉的综合分类体系。

(1)煤粉的形成是多种因素的共同作用结果,从煤粉成因方面,将煤粉产出影响因素主要分为煤储层静态地质因素与煤层气动态工程因素两个方面,指出了煤储层静态地质因素(包括煤岩特征、煤体结构特征和煤层结构特征等)是煤粉产出的基础,煤层气动态工程因素(包括钻井工程、储层改造工程和排采工程)是煤粉产出的诱因,而构造煤发育是煤粉产生的关键因素。

(2)从煤粉的成因机制角度,把煤粉划分为煤层固有煤粉、机械破坏和应力条件改变产生的煤粉;从煤粉产出的位置出发,把煤粉划分为煤储层中的煤粉、井筒中残留的煤粉和排采系统中的煤粉;综合考虑煤粉成因机制、产出来源及其对生产的影响等因素,提出了煤粉的成因机制-产出位置综合分类体系。

(二)产出煤粉特征

采用煤粉浓度监测仪、激光粒度测试仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射测试等手段,从煤粉的浓度、粒度、成分、磨圆度、形态、表面特征和破裂方式等方面,对韩城区块煤层气井产出煤粉特征进行了精细化描述。结合韩城区块的煤岩特征,分析了煤层气井产出煤粉的主控因素,探讨了煤粉的来源和煤粉成因,为揭示煤粉产出规律和采取合理管控措施提供基础数据和依据。

(1)通过煤粉浓度特征分析,发现韩城区块煤层气井煤粉产出与井型、完井工艺和煤体结构有关。下套管射孔压裂完井的直井和定向井煤粉浓度一般小于裸眼完井的水平井的煤粉浓度,分析认为,水平井煤层裸眼段易遭受钻具的研磨以及液流的冲蚀作用而产生煤粉。位于断层附近的煤层气井产出煤粉浓度大,分析认为,构造作用对煤层的破坏比较严重,易产生大量煤粉。

(2)通过煤粉粒度特征分析,得出煤层气井产出的煤粉颗粒的体积平均直径基本都集中在100μm左右,具体到各个单井又有微小的差异。根据煤粉粒度分布的形态,将产出煤粉粒度分布曲线类型划分为单峰型和双峰型,单峰型煤粉颗粒直径一般分布范围在0.1～1000μm,双峰型煤粉颗粒直径一般分布范围在0.1～2000μm。韩城区块煤层气井产出煤粉颗粒大小与煤岩特征和力学性质、煤体结构以及液流的携粉能力相关。

(3)通过煤粉成分特征分析,煤粉成分以无机矿物为主,其平均含量大于50%,运用X射线衍射仪对煤粉无机矿物成分分析,结果显示,煤粉中无机矿物以黏土矿物为主,平均含量约占无机矿物的50%。而煤岩成分以有机质为主,无机矿物含量较少,占10%左右。与煤岩相比,煤粉中含有大量的黏土矿物。这是由于黏土矿物集合体对骨架颗粒附着力很差,在高速流体的剪切应力作用下,黏土矿物集合体容易从骨架颗粒上脱落,易形成煤粉。分析发现,产出煤粉的成分与煤岩特征和煤层结构特征有关。

(4)通过煤粉形态特征分析,认为煤粉的形态特征与煤粉的来源及煤体结构有关。从磨圆度分析,认为煤层中的固有煤粉由于搬运过程中的磨蚀而容易成为圆状、次圆状;棱角状、次棱角状煤粉主要是受力脆性破坏的结果,这些煤粉主要来源于钻井、压裂、排采工程造成的机械破坏与应力改变,属于后期形成的次生煤粉。从球度分析,认为柱状煤粉可能是由原生结构或碎裂煤受破坏而形成的煤粉;片状煤粉可能是来自鳞片煤或片煤的片状剥落而形成;粒状煤粉可能是碎粒煤形成的。从破裂方式分析,认为片状剥落的煤粉主要是鳞片煤或片煤脱落所致,而块状破裂的煤粉主要是原生结构煤或碎裂煤遭受冲蚀形成的。从表面特征分析,将煤粉颗粒表面特征分为粗糙型表面和光滑型表面两种,认为粗糙型表面的煤粉颗粒以无机矿物质为主,而光滑型表面的煤粉颗粒以有机质为主。

(5)从产出煤粉形态出发,分析了原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和鳞片煤产生煤粉的破坏形式、产出煤粉特征以及产出煤粉倾向性。其中,原生结构煤和碎裂煤以块状断裂的方式形成以柱状或粒状为主的煤粉,颗粒较大,棱角较分明,煤粉产出的倾向性较小;碎粒煤形成以粒状为主的煤粉,粒度较小,煤粉产出的倾向性较大;鳞片煤以片状剥落的方式形成片状煤粉,产生煤粉的倾向性也较大。

(6)通过煤粉浓度、粒度和成分特征分析,结合煤层气主力开发煤层特征分析,指出了煤粉产出的主控因素有煤岩特征、煤体结构和煤层结构特征、井型、完井工艺、储层改造、排采制度等。而煤体结构是煤粉产出的首要控制因素。

(三)煤粉产出物理模拟

从驱替流速、围压、煤岩组分和煤体结构等4个方面进行了煤粉产出物理模拟实验。以不同驱替流速模拟煤层气排采过程中产水强度,查明了驱替流速的变化对煤粉产出的影响;以不同围压强度模拟煤层气排采过程中煤储层压力,查明了围压的变化对煤粉产出的影响;以不同煤岩组分特征的煤样模拟不同煤储层,分析了煤储层组分对煤粉产出的影响;以不同煤体结构的煤样模拟不同煤储层,分析了煤体结构类型对煤粉产出的影响。通过煤粉产出物理模拟与煤层气井煤粉产出对比分析,揭示了不同煤储层、不同排采条件下流压、流速对煤粉产出的动态影响规律。

(1)通过驱替流速对煤粉产出影响的物理模拟实验,分析了驱替流速对煤粉产出的影响。结果表明,在一定围压及驱替流速作用下,煤粉将会被驱替液携带产出。围压稳定不变,驱替流速越大,煤粉产出量越多,即煤粉产出量与驱替流速之间具有正相关关系。驱替流速低,产出煤粉粒度偏小,流速提高,冲蚀作用增强,产出的煤粉粒度分布范围扩大,粒度值增大。驱替液的冲蚀作用会携带堵塞裂隙通道的煤粉运移排出,进而扩大有效裂隙系统的展布空间,故随着驱替流速的逐步增大,裂隙导流系统的渗透率将会相应提高。

(2)通过围压与煤粉产出的物理模拟实验,分析了围压对煤粉产出的影响。结果表明,驱替流速稳定不变,围压越大,煤粉的产出量有所降低,表明其产出量与围压之间具有负相关关系。围压越大,实验煤样所受的挤压力越大,实验煤样的破损程度越大,将会产出粒度较大的煤粉,同时,造成煤样内裂隙系统的有效应力增大,开放程度降低,煤粉不易随排出液产出,导致其产出量降低。围压增大,将会导致煤粉堵塞裂隙通道,煤粉随排出液运移不畅会降低有效裂隙系统的联通空间,故渗透率会随围压的提高而降低。

(3)通过不同煤岩组分与煤粉产出的物理模拟实验,分析了不同煤岩组分对煤粉产出的影响。结果表明,围压不变,随着驱替流速增大,不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量均有增大的趋势,煤岩渗透率有增大趋势,且流速越大,不同煤岩组分的煤样渗透率变化趋势越接近,但不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量差异显著,黏土矿物含量高、镜质组含量低的煤样产出煤粉量大。驱替流速不变,随着围压增大,不同煤岩组分的煤样煤粉产出量均有增大的趋势,而煤岩渗透率有下降趋势。但不同煤岩组分的煤岩中煤粉产出量和渗透率差异显著,黏土矿物含量较高的煤样随围压增大,煤粉产出速率增大。围压的增大可造成性脆易碎的镜质组破裂,导致镜质组含量高的煤样形成更多的煤粉,逐渐堵塞有效导流裂缝,导致渗透率持续降低。

(4)通过不同煤体结构对煤粉产出影响的物理模拟实验,分析了煤体结构差异对煤粉产出的影响。结果表明,碎粒煤在同一实验条件下产出煤粉量要远远大于原生结构煤产出煤粉量,原生结构煤产出煤粉平均粒度比碎粒煤大,碎粒煤实验产出煤粉对流速条件变化敏感性强。原生结构煤产出煤粉一般棱角明显,分选性差,煤粉表面相对光滑;碎粒煤产出煤粉圆度大,煤粉表面相对粗糙。产出煤粉的组分类型与实验前煤岩样品一致,但不同显微组分的含量比例出现了分异性:产出煤粉中镜质组及黏土矿物含量明显增大。随煤粉产出,煤岩渗透率均呈现前期逐渐增大,后期趋于稳定的现象,但原生结构煤的渗透率远大于碎粒煤的渗透率。

(5)间断-重启实验,煤粉产出量瞬间增多,表明驱替流速的瞬间提高将扰乱煤储层原有平衡状态,使得煤粉大量产出;而驱替流速突然增大,会造成裂隙系统内流体压力降低,有效应力增大,导致部分裂隙出现一定程度的闭合,若煤粉无法畅通排出,则会堵塞裂隙。

(6)在煤层气井排采过程中,煤粉产出受多种作用力的综合影响。类似碎屑物的搬运规律,煤粉的运移存在临界启动速率与临界沉积速率。当液体流速大于煤粉的启动运移速率时,煤粉发生移动;当流速降低至煤粉临界沉积速率时,煤粉将停止运移而沉积。

(四)煤粉产出规律

通过对韩城区块煤层气井煤粉监测、室内煤粉特征测试及煤粉物理模拟实验,结合煤层气排采实践,分析了煤粉产出随排采阶段的变化情况及煤粉产出的运移情况,揭示了煤粉产出规律,划分了煤粉产出阶段,总结了不同煤粉产出阶段的煤层气井生产特征和煤粉产出特征。

(1)韩城区块在各排采阶段内产出煤粉粒度和浓度均具有明显的阶段变化特征,煤粉浓度整体趋势随排采阶段递增而变小,呈产出煤粉浓度在排水降压阶段低、在起套压阶段和放产阶段高、在稳定产气阶段低的总体趋势。通过进行井口产出的煤粉特征与修井采得的井底煤粉特征对比分析,发现井口产出的煤粉形态大部分呈球状、片状,棱角不明显,磨圆度好,且粒度较小;井底的煤粉大部分呈块状、粒状,棱角明显,磨圆度差,粒度大,揭示了煤粉在通道和排采系统中的运移规律。

(2)通过煤层气井排采实践、煤层气井的现场监测和煤岩煤粉测试分析,从煤粉产出浓度与煤层气井排采关系分析,提出了煤粉产出四段式划分方案,总结了不同煤粉产出阶段的煤层气井生产特征、煤粉主要来源和煤粉特征。指出了排采初期和产气量快速上升期是煤层气井卡泵的高峰期,排采初期主要是大颗粒进入排采系统造成的卡泵,而产气量快速上升期是煤粉产出的高峰期,主要是大量煤粉聚集造成的卡泵。

(五)煤粉产出管控措施

在综合分析韩城区块煤层气井煤粉产出的影响因素、煤粉产出机理及煤粉产出规律的基础上,从地质、工程、设备工艺及排采制度等方面提出了煤层气生产井煤粉产出的管理和控制措施。

(1)根据导致煤层气井煤粉产出问题的具体因素,提出了一套包括地质预防、储层改造、设备优选、生产预警、排采控制和工艺治理等方面的煤粉管控措施体系。

(2)根据对韩城区块原煤样的详细观察,以宏观形态与内部结构的差异,划分了韩城区块煤体结构类型,总结了韩城区块不同煤体结构类型煤的测井响应特征,确立了密度测井、自然伽马测井、电阻率测井及井径测井4组测井响应组合值。通过对韩城区块3号、5号、11号煤的测井曲线的煤体结构类型识别解释,查明了各煤层的煤体结构类型在横向和纵向上的分布特征,在布设煤层气井位置及开发层段时,应避开Ⅲ类构造煤层发育段,为地质方面预防煤粉产出提供基础。

(3)为了有效预防煤粉产出导致的煤层气井排水不畅、抽油泵漏失、卡泵等井下故障的发生,可采用示功图来预警煤粉产出强度,建立了示功图预警煤粉相关井下故障的定量化指标,选取了井下故障实例,分析了故障过程中示功图形态特征的变化规律,随着井底煤粉产出与聚集程度加重,示功图形态变化明显,具有较强的指示作用。因此,示功图监测可起到有效的煤粉预警措施。

(4)以韩城区块现场生产为基础,提出了韩城区块煤层气井不同排采阶段煤粉产出的精细化排采制度,总结了自洁泵、射流泵、电潜螺杆泵、杆式泵等排采设备及常规注水洗井、井筒酸化洗井和空心抽油杆洗泵等工艺的适用性。

E. 探索微小世界的成果

《微小世界》单元分析
金华环城小学 程丽萍
同的放大镜；
•将不同放大倍数的放大镜编号，学生每组选择一种；
•各组设计方案，与全班交流；本单元的名称是“微小世界”，和科学上所指的“微观世界”有所不同。
一、本单元的核心概念
1、科技发展促进观测工具的发明和改进，观测工具的改进又促进了科技的发展。从放大镜到显微镜，人类观察到微小世界越来越多的秘密。
2、我们周围的物质世界是可以认识的，人类对物质世界的不断认识，促进了社会的进步和生活水平的提高。
二、教材的结构是什么？
围绕核心概念，按人类观察工具不断发展，视野越来越宽广的思路编写。从放大镜到显微镜，引领学生进入昆虫世界、晶体世界到生命世界。
三、本单元的特点
综合性较强、比较开放、拓展学生观察范围、学生感兴趣、有一定教学困难。
四、本单元的教学重点是什么？
教学重点是拓展学生的认识视野，激发他们探索未知世界的兴趣，培养独立研究和发现的能力。
学习用工具观察，领悟使用观察工具的好处，理解科学和技术的关系。
在知识方面没有严格的规定，是开放性的，鼓励学生自己去探索、希望有较多的发现。
1.1 放大镜
学生要形成以下科学概念：
（1）放大镜可以观察到物体更小部分的更多细节；
（2）和放大镜形状类似的物体也具有放大的功能。
（3）放大镜是凸透镜，凸透镜具有放大物体图像的功能；
认识放大镜的作用“它们是什么”（ P3 ）教学建议：
首先要让学生观察课本上的三种纸的纤维的特征：纤维的长短及排列的情况紧密、疏松；整齐、紊乱）
如何猜得到哪张是书写纸 、吸水纸、过滤纸呢？我认为是不是可以找身边的纸，观察哪些纸的纤维分别和它们的纤维相似。
认识放大镜的作用观察报纸上的画面，亮处的点和暗处的点有什么不同？ 同样的钢笔或毛笔在不同的纸上留下的笔迹有什么不同？颜色水在不同的纸上浸润的情况？观察钢笔的墨水从哪里来？
1.2 放大镜的放大倍数
学生要形成以下科学概念：
（1）放大镜的放大倍数是不同的，放大的倍数和镜面的凸度有关，凸度越大，放大的倍数就越大。球形的透明体放大的倍数是最大的；
（2）随着放大镜倍数的增加，不仅观察对象的图像会变大，所获得的信息也会更多，同时视野变小；
（3）观察物体时所获得的信息和我们使用的观察工具有关；
五、教学活动“放大了多少倍”时应考虑的问题
1、放大镜的放大倍数和放大镜的大小有关系吗？
2、用数字数和量方格的方法，能准确测出放大镜的放大率吗？
3、测放大镜的焦距容易吗？
4、直接阅读放大镜的说明书可以吗？
六、教学时可采取的策略
•选用直径相同，放大倍数不
•指导学生规范操作，得出放大镜的放大倍数；
•再将标号不同的放大镜（放大倍数不同）同时发给各组，来“观察什么样的放大镜放大倍数较大”。
•比较不同倍数的放大镜下观察到的物体有什么不同。（看到的细节和视野）
1.3 放大镜下的昆虫世界
•选用昆虫作为研究对象的意义：
1、昆虫世界是一个奇妙的世界，有着十分丰富的观察内容；昆虫的种类和数量繁多，分布范围广，有着不同的形态机构和生活习性。
2、学生对昆虫很感兴趣，但对昆虫知识掌握得不多，有必要近一步观察、学习；小学生对昆虫始终有浓厚的兴趣，观察昆虫对透明来说本来就是一个乐此不疲的活动，在三年级上册的《动物》单元中，学生们已经对昆虫有了一定的接触，但这远远不能满足孩子们的要求。
3、许多昆虫由于身体较小，要用放大镜观察。
•《放大镜下的昆虫世界》一课的教学，学生要形成以下科学概念是比较开放的，如学生将对昆虫的身体结构与功能相联系或昆虫的生活习性等进行广泛而深入的探究；
•第一步在课堂上观察昆虫身体和部分器官--蝴蝶的翅、蝇的眼、蟋蟀的耳、昆虫的触角等。这些器官能反映昆虫的主要特征，引领学生进入昆虫世界。
•第二步选择一至两种昆虫在课外进行比较深入细致的跟踪观察。
•课本上列举了 “蚜虫和它的天敌—草蛉”的一个范例。
•“蚜虫和它的天敌—草蛉”是对蚜虫和草蛉进行比较深入的跟踪观察。观察者从蚜虫和其天敌草蛉的肢体、进食、伪装等几方面，以及它们的关系，作了比较细致的观察和生动具体的记录、描述。
1.4 放大镜下的晶体
•《放大镜下的晶体》一课的教学，学生要形成以下科学概念：
•自然界中许多物体都是晶体结构，晶体具有一致的几何形状；选择“晶体”内容的意义
许多晶体用肉眼是看不见的，我们只有借助放大镜、显微镜才能看到。自然界中很多物质都是晶体结构。过去学生观察物质，很少从结构上去观察，晶体是他们第一次从物质的细微结构角度进行观察。从结构的角度去观察物质，会使他们对身边的物质有着更深一层的了解。这对拓展学生对自然界物质的认识是有意义的。
第一部分是初识晶体，让学生用放大镜观察食盐、白糖、碱面晶体。
第二部分自制晶体。指导学生用白糖、食盐、碱面在玻璃片上制作晶体，并观察晶体。
活动“观察美丽的晶体”，教学时一般采取课前教师搜集、制作好各种晶体，学生们课上进行观察和描述。如果学生们能够亲自观察到晶体的结晶过程，会使学生们对晶体的理解更加深刻。
1.5 怎样放得更大
•《怎样放得更大》一课的教学，学生要形成以下科学概念：
（1）两个凸透镜的组合可以把物体的图像放得更大；
（2）科学家设计并使用显微镜来拓宽观察领域、开展对更多问题得研究；
至关重要的两个问题
1、制作指导；（自制显微镜的）
2、指导使用方法；（有显微镜的）
1.6 用显微镜观察研究身边的生命世界
本课学生们要形成的科学概念是比较开放的。
指导学生带着问题有目的、有计划地进行观察。要求选择、确定一个有关身边生命世界的课题，然后以小组为单位开展观察研究，并完成课题研究报告。
让学生经历一个“问题—计划—观察—结果—交流”，较完整的探究过程，尝试象科学家那样研究科学。重点指向学生的观察范围、观察内容、观察材料和工具的准备。
启发观察的范围和内容，并提供范例。
1.7 在显微镜下我们发现了什么
观察的对象是身边的生命世界，要启发学生从居家的环境、校园环境、自己的身体等方面去提出问题、寻求研究课题（课文 12页的学生对话是提出问题和发现课题的过程的举例。比如发现鱼缸里的水绿了，就思考为什么水会发绿？假设是不是水里有什么，从而提出要看看水里到底有什么的课题）。
可让学生阅读课文15页《宝石花耐旱的秘密》等内容。《宝石花耐旱的秘密》的作者善于观察，从自己的生活中发现问题，提出问题，最后又自己通过观察和研究解决了问题，得出了宝石花耐旱的答案。教师要帮助学生筛选课题。所提出的课题内容要能用简易显微镜进行观察，要符合学生的研究水平（如：很多学生对观察细菌感兴趣，但是细菌要在放大千倍的显微镜下才能看见，一般的显微镜下是无法看见的。不过细菌集合的菌落是可以看见的，我们可以指导学生培养菌落和观察菌落）
1.8 微小世界和我们
对使用显微镜观察，教材上没有专门的作为新课学习，需要教师进行适当的指导和帮助，包括如何培养、制作显微镜下的标本，以及如何使用显微镜。
显微镜下的观察和一般观察不同，对观察材料有其特殊的要求。显微镜下观察的物体必须薄而透明，对较厚不便于观察的物体，如植物果实、根、茎、叶等，需要制作切片。（课文13页第一幅图介绍了制作切片标本需要的工具；第二幅图介绍如何利用新鲜干草培养微生物；第三幅图是以洋葱为例介绍制作切片的制作方法）。教师可预先准备好一些资料卡片或相关的书籍，这些资料卡片主要是操作方面的。比如如何培养和观察霉菌、如何培养手上细菌的菌落、如何获得生活在水里的微生物等等，提供学生参考。根据学校的条件，准备一些在显微镜下观察的标本、工具和材料。
研究报告的主要内容和写作要求：
要包括课题名称、问题是怎样提出的、研究的过程和方法、研究结果、收获和体会。内容要真实，除正文外，可附图、表格、照片、实物。不要求学生做得很好，但要知道一定的格式和要求，尽量按照要求去做。
如何让学生理解体现科学和技术发展的关系
科学与技术是互惠互利的，科学与解决的问题有时需要更精巧的仪器，而科学家提出的一些原理有助于产生更好的仪器和技术,技术的进步也改善了人们的生活，促进了社会的发展。
教材通过指导学生亲身观察和体验，经历从眼睛观察到放大镜观察，再用显微镜的观察，并对三种不同的观察结果进行对比，交流发现的成果。体会到由于观察工具（即技术）的进步，能使人类看到的范围扩大，能发现紧靠肉眼无法发现的自然界的许多秘密。
通过简单的光学知识，了解到科学家提出的一些原理有助于产生更好的仪器和技术。如放大镜和显微镜实际上是运用了凸透镜放大及成像的科学原理。
教师可以在指导学生自制放大镜、显微镜的活动中，了解科学知识的运用。另外通过资料介绍人类探索微小世界的过程和成果，了解到观察工具的改进使人类发现了生物由细胞组成，疾病由细菌和病毒引起，从而促进了生物学、医学、农业等方面的发展。显微技术促进了微电子仪器的研制等等。

一、单元教学的意义
通过前面三年半的科学课学习，学生已对身边世界的许多物质及现象有了初步的认识。在六年级下册，教材将进一步拓展学生的视野。本单元按人类观察工具不断发展、视野越来越宽广的思路编写，从放大镜到显微镜，引领学生进入昆虫世界、晶体世界和生命世界，激发他们进一步探索大自然的奥秘。
本单元是一个综合性较强的单元，所涉及到的内容有光学、生物学、物质结构、科学发展史等。但教学的重点不是学习这些方面的知识，而是拓展学生观察的范围，激发学生的观察兴趣，学习和领悟使用观察工具的好处，从而能独立研究自己感兴趣的课题。因此本单元也是一个比较开放的单元，课堂上的学习只是科学学习的开端，希望学生把观察活动延续到课后，把观察内容拓展到更多的方面。
单元教学活动有以下内容：“放大镜”“放大镜的放大倍数”“放大镜下的昆虫世界”“放大镜下的晶体”“怎样放得更大”“用显微镜观察研究身边的生命世界”“在显微镜下我们发现了什么”“微小世界和我们”。
通过本单元的学习，希望达到以下目标。
科学概念
1．放大镜是凸透镜，凸透镜具有放大物体的功能，放大倍数与凸度有关。凸度大的放大镜其放大倍数较大，但视野较小。两个不同放大倍数的凸透镜的组合可以把物体放得更大。
2．拓展有关昆虫的知识，获得对昆虫世界更多的了解。
3．发现并提出生命世界的问题，获得对生命世界更多的了解。
4．引领学生见识周围常见固体的晶体，知道物质的内部是有一定的结构的。
5．指导学生认识到观察工具的发明和改进拓展了人类的视野、促进了人类生活的改进。
科学探究
1．认识到利用工具观察比只用眼睛观察有效，观察工具使我们看到了平常看不清或看不到的物体。
2．培养学生观察微小物体的能力，能用放大镜和显微镜观察昆虫、晶体等微小物体，并把观察到的现象用图和文字记录下来。
3．会用简单的方法计算放大镜的放大倍数。
4．带着自己感兴趣的问题探索微小世界的秘密，培养学生独立探究的能力。
5．能按要求转写有关生命世界问题的简单的研究报告。
情感、态度、价值观
1．对探索微小世界的秘密感兴趣。
2．体会到技术是不断改进的，技术的改进推动着社会的发展，改善了我们的生活，也促进了科学研究的发展。
3．教育学生学习科学家列文虎克对科学执著追求和不懈探索的精神。
4．知道我们周围还有许多看不见的物质，我们所能看到的只是物质世界的一部分。

二、理解•思考•研讨
1．本单元的教学重点是什么？教材的结构是怎样的？
2．我们怎样引领孩子们观察周围的微小世界，教材为什么选择昆虫、晶体、生命世界让学生观察探究？
3．在本单元教学中怎样促进学生发展探究能力？
4．科学与技术是互惠互利的，科学以及解决问题有时需要精密的仪器，而科学家提出的一些原理有助于产生更好的仪器和技术，技术的进步也改善了人们的生活，促进了社会的发展。本单元教材是怎样指导学生认识了解科学、技术和社会的关系的？
5．放大镜和显微镜的一般构造及原理是怎样的？
三、活动分析和建议
1．本单元的名称是“微小世界”，和科学上所指的“微观世界”有所不同。微观世界一般指分子、原子、电子等极微小的物质粒子的领域。由于观察条件和学生理解水平的限制，本单元不从物质的分子、原子、电子这个角度去展开，只是拓展到用放大镜和简易的显微镜能观察到的比较微细的物体。如常见的固体物质的晶体，纸和布类的纤维，蚜虫等平常看不清的很小的昆虫，昆虫的口器、触角等器官，一些藻类植物，菌类植物，单细胞动物，植物的细胞，细菌的菌落，等等。
2．本单元的教学重点是拓展学生的视野，学习用工具观察，理解科学和技术的关系。更重要的是激发他们探索微小世界的兴趣，培养独立研究和发现的能力。可以说在知识方面是开放性的，鼓励学生自己去探索、多发现。重点放在培养学生探究意识、能力以及情感、态度、价值观方面。本单元按人类观察工具不断发展、视野越来越宽广的思路编写，主要从昆虫世界、晶体世界、生命世界三个方面展开。
3．我们怎样引领孩子们观察周围的微小世界呢？一是激发学生的观察兴趣；二是启发观察的内容和范围；三是指导观察的方法。从三年级开始学习科学，放大镜就伴随孩子们的学习，学生对它并不陌生。学生喜欢用放大镜东看看西瞅瞅，也一定有不少发现。在这样的情况下，我们怎样让六年级的学生对放大镜感兴趣呢，我们要让学生带着新的问题进行观察，鼓励学生有新的发现。教材选择了树叶、报纸、计算机和电视机的屏幕，不用放大镜是看不出它们的特点的。这样的发现会使他们有一个惊讶，引起观察的兴趣，从中体验到用放大镜和不用放大镜所看到的物体不仅只是大小不同。有了这样的经历后，学生渴望有更多的惊讶和发现，我们可以不加限制地让孩子们在课后用放大镜观察身边的物体，如粉笔头，铅笔、钢笔或毛笔的笔迹，各种纸，食品，衣物，植物，泥土等等，鼓励他们有更多的发现。仅仅能使用放大镜是有限的，教材根据学生的实际水平，恰当地增加了一些关于放大镜的光学知识，想必一定能满足学生对知识的需求，激发学生的学习兴趣。
4．在广泛的观察后，教材引导孩子们从三个方面去重点观察，首先是昆虫。这是因为昆虫是用放大镜观察的好对象。一是昆虫个体比较小，不少昆虫是肉眼看不清的。有些昆虫肉眼虽然看得清，但身体的一些器官和细节是看不清的，必须用放大镜进行观察。二是昆虫各种各样种类繁多，有着不同的形态结构和生活习性，因此有许多丰富的观察内容，人类在昆虫的领域中也有许多发现。三是学生对昆虫有着浓厚的兴趣。昆虫世界本来就吸引着学生，观察昆虫对许多学生来说本来就是一个乐此不疲的活动。在三年级的“动物世界”单元他们对昆虫就有一定的研究，现在用放大镜进一步发现昆虫世界的秘密，能满足学生的需求，也能拓展学生对昆虫的了解。
第二个观察对象是晶体。晶体是许多固态物质的结构，过去学生观察物质，很少从结构上去观察，这是他们第一次对物质的细微结构进行观察。从结构的角度去观察物质，使他们对身边的物质有了深一层的了解。学生对晶体这个名词比较陌生，但对于食盐、白糖这些固体物质是熟悉的。从熟悉的事物中发现过去不知道的奥秘，也会让学生的探究兴趣大增。
在用放大镜对周围的物体有了初步的观察后，教材指导学生用显微镜研究生命世界。学生对生命世界比较熟悉也极感兴趣，有着许多的问题。生命世界的观察内容非常丰富，学生可以发现许多微小的生物种类及其生活的范围、生物的细胞结构、生长过程等许多秘密。通过观察活动获得许多感性认识，有利于拓展学生对以往所学的生命世界的进一步认识，为进一步学习生物的知识打下基础。可能有学生想看到细菌和病毒，但细菌要在放大上千倍的显微镜下才能看到，病毒更小，要在放大上万倍的电子显微镜下才能看到。当然学生的观察活动绝不仅限于教材上提到的内容，教师可以根据实际情况进行调整。
5．本单元怎样指导学生发展探究能力呢？在使用观察工具方面，从用放大镜观察到用简易显微镜观察。用放大镜观察比较简单，学生也比较熟悉，但使用显微镜观察，特别是比较正规显微镜，教材上没有专门作为新课来学习，在如何用显微镜观察，如何准备观察材料方面，需要教师进行指导和帮助。在观察内容方面，也是从易到难，逐步培养学生的观察能力和研究能力。在用放大镜进行观察时是观察个别物体的外形、结构或行为，到用显微镜观察时，就要求确定课题，带着问题进行研究，得出一定的结论。教材对观察的范围和内容给予了启发并提供了范例。本单元的许多活动要拓展到课外，课堂教学和课外活动要紧密结合。为解决观察仪器的问题，可和学校附近的科研单位、大专院校联系，争取他们的支持和帮助。也可以自制简易的显微镜，比如透明的玻璃球，放大倍数就比较高。
6．“微小世界”的教学内容，充分体现了科学与技术相互促进的关系。教材通过指导学生亲身观察和体验，经历从眼睛观察到放大镜观察，再用显微镜的观察，并对三种不同的观察结果进行对比，交流发现的成果，体会到由于观察工具的进步，能使人类看到的范围扩大，能发现仅靠肉眼无法发现的自然界的许多秘密。
科学以及解决问题有时需要精密的仪器，而科学家提出的一些原理有助于产生更好的仪器和技术。如放大镜和显微镜实际上是运用了凸透镜放大成像的科学原理，从光学显微镜到电子显微镜依赖于量子力学理论、物质波动理论的发现和发展。本单元可以在指导学生自制放大镜、显微镜的活动中，了解科学知识的运用。另外通过资料介绍人类探索微小世界的成果，使学生了解到观察工具的改进使人类发现了生物是由细胞组成、疾病由细菌和病毒引起，从而促进了生物学、医学、农业等方面的发展。如人们发明和研制了许多药物以抵抗和克服微生物的危害，促进了人类的健康；利用对人类有益的微生物改善生活；在农业上进行品种改良，提高产品的数量和质量；显微技术促进了微电子仪器的研制，等等。
7．有关放大镜和显微镜的构造及原理的知识。
放大镜实际上是一种焦距较小的凸透镜。由于光线通过凸透镜会发生折射，使凸透镜具有放大、聚光、成像的作用。当物体在凸透镜的焦距以内，从物体某一点引出的平行于主光轴的入射线和通过光心的入射线不能汇聚到一点，只能在反向延长线上汇聚，所形成的像就是一个放大的虚象。如果这个虚象出现在明视距离处，那么我们就能以增大的视角看清楚这个物体。放大镜的焦距越小放大率越大。但实际上焦距太小，像与人眼距离太近，观察起来很不方便，所以放大镜的放大倍数不会很高。
放大镜的放大率等于明视距离和放大镜的焦距之比。正常人的眼睛的明视距离一般在25厘米左右，如果一个放大镜的焦距是2.5厘米，它的放大率就是10倍。通常放大镜的焦距是1厘米到10厘米之间，所以对正常眼睛来说放大镜的放大倍数基本上在2.5倍到25倍之间。
显微镜是由两个凸透镜组成的。其中一个对着物体的叫做物镜，对着人眼的叫做目镜。物镜的焦距短而目镜的焦距较长一些。把物体放在物镜的焦点附近，使物距稍大于焦距，就会在目镜的焦距内生成一个放大的倒立的实象，这个放大的像通过目镜的折射后进入人眼，人们就会在目镜中看到一个放得更大的正立的虚象。即目镜相当于一个放大镜，物体的入射线通过物镜成像后再经目镜放大。这就是显微镜能把物体的像放得更大的原因。

F. 徐占成的主要成就：

徐占成同志作为一位著名酿酒专家，全面掌握了有关酿酒、发酵、尝评、勾兑的专业技术知识，对整个浓香型曲酒的工艺技术进行了科学的总结和大胆的改革创新，发现并解决了困绕酿酒行业的诸多技术难题，在酿酒技术和理论上实现了五个方面的突破和六个方面的创新。
五个方面突破是：
1、酒体设计实践上升到理论的突破，开创性地建立了酒体风味设计学的科学体系；
2、秒持值衡定评酒法，突破了“只可意会、不可言传”的、评酒师个人水平式的传统评酒方式，达到国际水平；
3、提出了浓香型工艺“一长二高三适当”关键技术，突破了浓香型白酒优质品率长期低下的局面；
4、酒体鉴定方式的突破：酒体形态特征鉴定理论——中国白酒微观非均相性分布理论的提出和发布。
5、“挥发系数鉴别年份白酒的方法”，突破了行业陈酿年份型白酒鉴定的世界性技术难题，为中国白酒行业年份酒建立了技术标准，在中国白酒行业健康发展中做出了重大贡献，在行业界引起广泛关注，
六个方面的创新是：
1、中国白酒酒体风味特征与乙缩醛的关系；
2、浓香型白酒“窖香”和“酱香”的来源的独特见解；
3、中国白酒“陈香味”的来源；
4、解决了中国名优白酒降度后，低度酒水解的技术难题；
5、开创性地提出酿酒微生物的鉴定、研究方式的微机管理模式。
6、他最早发现并提出酒体形态特征的鉴定理论，名优白酒的“基因图谱”纳米形态，开创了中国白酒微观非均相分布现象研究先河。
徐占成同志从事酿酒技术工作近四十年里，完成了三十多项科研成果，并应用于实际生产。作为项目负责人，其研究的项目具有一定的高端性和前瞻性，科研成果也一直都处于国内酿酒行业领先水平。
作为中国名酒剑南春的缔造者和创始人，几十年来他一直捍卫着剑南春的荣誉，由他亲自设计勾兑调味的剑南春酒连续三届荣获国家质量金奖并蝉联国家名酒称号。企业也连续六年荣获“全国质量效益型先进企业”。为了适应市场经济的发展，使剑南春产品畅销全国和世界，作为第一主研人，徐占成同志积极进行产品结构的调整，使剑南春及其系列酒全部实现了高度酒向中低度酒的转化，使企业形成了以剑南春名酒系列、东方红高档品牌系列、浓香型大曲系列等百余个品种合理的产品结构，大大增强了企业活力和市场竞争能力，满足了不同层次的消费者对不同档次、不同品种的名优白酒的需求。
作为集团公司的总工程师，徐占成同志十分注重科技队伍的建设，始终坚持“科技兴厂、科技是第一生产力”的观点，提出了“高产出必须高技术投入”的论断，带领全公司科技人才积极进行科学研究、技术开发和技术改造，不断推进企业技术进步。
他提出的“酒体设计理论”及“感观评酒新方法──秒持值衡定评酒法”，打破了“只可意会，不便言传”的神秘感官尝评方法，在中国酿酒业均属首创，被行业界一致认可。独创的“一长二高三适当”的精酿工艺，是提高浓香型曲酒的关键技术，在生产工艺中被广泛应用，在其它全国名酒企业得到了推广验证，对促进中国白酒业的发展起到了巨大作用。由他主持进行的“酒体形态与蒸馏酒质量风味特征关系的研究”开创了原子力显微镜应用于液态物质研究的先河，揭示中国名酒剑南春等中国传统固态发酵蒸馏白酒和世界其它蒸馏酒的本质差异。为蒸馏酒风味特征鉴定提供了一套独特直观的鉴别方式，也为科学的划分酒质独创了一套崭新的科学技术，并充分证实适量饮用中国传统固态方式发酵生产的中国名酒剑南春有益于人体健康，倍受业界关注。

G. 怎样获得微能力

1、利用各种方法，例如组合法、类比法、联想法等，因为创新是有规律可循的，人们经过学习和训练会使创造力获得迅速提高，创造潜能得到有效。这对于我们提高技术创新效率、创新水平、创新成果的产业化极为有益。
2、要注意总结前人的经验和教训，前人的经验和教训是我们创新工作的基础，通过借鉴前人的工作，我们可以站在巨人的肩膀上看待问题、考虑问题和解决问题。
3、注意发现和总结前人失败的创新经验，通过前人失败的经验我们可以发现很多问题，还可以通过改变方法和途径，成功的解决一些我们目前遇到的问题。
4、要学会借鉴和组合，借用别人的经验再加上自己的创新，予以完美结合，充分利用并使之成为自己的东西，在实践中提高创新能力和创新意识。
5、遇到问题要注意从多方面考虑，而且要持之以恒，更要养成思考的习惯。只有这样，创新才能在不知不觉中出现，单纯的为创新而创新，出现的可能性也不会很大。只有从多方面考虑和解决问题，才能出现解决问题的灵感，才能创新。
6、要培养科学的学习习惯和思考习惯，这要求我们，要摒弃社会中的不良风气迷惑，切实发现自己的真正兴趣，并把自己的兴趣推而广之，坚持不懈地沉醉在发现问题和解决问题的思考当中；另外，要善于用逆向思维考虑问题的症结，不断地培养自己的直觉，并把思维的灵感火花及时保存，成为研究的新发现；科学的态度也很重要，这需要我们在思考问题的时候要聚精会神，真正深入到一个问题的每个层次中，否则效率的下调只会使瞬间的灵感顷刻溜走。
7、持续积累夯实基础知识，可以肯定，良好的基础知识是创新成果诞生的良好基点。优秀的创新成果都是饱含科技含量的，没有坚实的知识积累和深厚的知识底蕴，是不可能孕育出优良发明的。
此外，针对每个人不同的情况，要提高创新能力还要做到以下几点：
首先，必须具有强烈的事业心和责任感。具有高度使命感的人，才会有强烈的忧患意识，才能“先天下之忧而忧”，战胜自我，不断寻求新的突破。其次，必须用人类的文明成果武装自己的头脑。创造性思维作为一种思维创新活动，必然要以知识的占有作为前提条件。没有丰富的知识作基础，思维就不可能产生联想，不可能利用知识的相似点、交叉点、结合点引发思维转向，不可能由一条思维路线转移到另一条思维路线，实现思维创新；最后，必须坚持思维的相对性。思维的相对性是创造性思维的必备前提，因此我们跟应该加强我们的思维性并积极提高创新能力。