人教統(tǒng)編版高中語文必修下冊3.7.2《一名物理學(xué)家的教育歷程》教案設(shè)計

1、 3.7.2一名物理學(xué)家的教育歷程教學(xué)設(shè)計 一名物理學(xué)家的教育歷程本課承接著前一課對自然科學(xué)的介紹，從探索者的角度入手，側(cè)重于“如何做”的教育。本文作為一篇科普文章，不僅傳播了科學(xué)知識，也弘揚了科學(xué)精神，也能啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)從習(xí)以為常的事實和過程中發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和發(fā)現(xiàn)問題的敏感性，激發(fā)學(xué)生探求未知世界的興趣。同時也能很好的貫徹課程標(biāo)準(zhǔn)中“樹立積極向上的人生理想，增強為民族振興而努力的使命感和社會責(zé)任感”和“養(yǎng)成獨立思考、質(zhì)疑探究的習(xí)慣”的理念和要求。一、教學(xué)目標(biāo)：1.了解作者及其作品。2.了解科學(xué)、認識科學(xué)。3. 以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。二、核心素養(yǎng)：語言建構(gòu)與

2、運用：閱讀文章內(nèi)容，梳理文章層次，了解學(xué)科知識。思維發(fā)展與提升：課前教師提出導(dǎo)讀提示，學(xué)生自學(xué)為主，課上師生共同梳理課文內(nèi)容，探究作者在文中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。審美鑒賞與創(chuàng)造：引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成正確的科學(xué)觀，明確興趣在學(xué)習(xí)中的重要作用。文化傳承與理解：體會科學(xué)精神，培養(yǎng)探索精神。了解科學(xué)、認識科學(xué)；并以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。高中一年級的學(xué)生具備了較高的認知能力,但是對說明文的閱讀能力還是比較欠缺，因此課前指導(dǎo)閱讀課文，查找資料，了解相關(guān)知識，以幫助理解課文。一名物理學(xué)家的教育歷程一、導(dǎo)入新課成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來看一下加

3、來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。 二、作者簡介 加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位，后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有超越愛因斯坦（與特雷納合著）量子場論超弦導(dǎo)論。 三、整體感知 1.字詞積累刨根究底（po） 撒手人寰（hun）湮沒（yn）驚詫（ch）柵欄（zh）畏葸不前（x）五彩斑斕（ln）目眩（xun）鄙視（b） 冷嘲熱諷（fng）杜撰（zhun） 怪誕（dn）2.了解說明文的說明順序：明確：說明文的寫作順序有時間順序、空間順序、邏輯順序3.題記的種類及本文題記的作用：明確：題記的種類包括：闡發(fā)式、詮釋題目式、點明題

4、旨式、總領(lǐng)全文式、設(shè)喻寓理式本文題記的作用：提示下文是在介紹有關(guān)科學(xué)的觀點4.本文的基本結(jié)構(gòu)文章的題目是“一名物理學(xué)家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程?！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?nèi)容，又是共時性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點突出。結(jié)構(gòu)如圖：童年2-14節(jié)青年15-18節(jié)（成年）1節(jié)，總綱鯉魚世界的幻想（想像）2-11實驗15-18（理論物理學(xué)家）愛因斯坦故事（理論）12-145.本文的基本內(nèi)容人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的“謎底”

5、，但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認知?？此谱髡呱倌陼r的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。作者少年時接觸到愛因斯坦的“未竟事業(yè)”，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到“激動人心”，是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個“偵探故事”來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對這一秘密刨根問底”，也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學(xué)家的基本素質(zhì)。高中時代，本應(yīng)“在棒球場或籃球場玩?！保硎芮啻耗耆A，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足

6、球場中纏繞22英里長的銅線”，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進行這樣艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。由到，我們可以清楚地看到作者的“教育歷程”和“教育內(nèi)容”。四、重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程1【提問】本文在材料處理上有什么特點？【明確】本文布局謀篇重點突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長的經(jīng)驗；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理

7、圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造“自己的原子對撞機”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的基本素質(zhì)。2【提問】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？【明確】本文三個主要部分，并不是簡單地敘述成長的故事，而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要。（1）想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認識到人類觀察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，體現(xiàn)了創(chuàng)新意識和探索精

8、神。（2）樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾；而“境界”使他們不顧功利，不畏強權(quán)，只求真理。（3）實驗精神：丁肇中說過：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保☉?yīng)有格物致知精神）有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實實地做實驗，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不

9、可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗基礎(chǔ)，也不是空想出來的。3【提問】“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認識是怎樣的？【明確】主要有以下幾點：（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解”-它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”-它們認為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實地證明另一個世界的存在，而它們卻認為“胡說八道”

10、，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。4【提問】作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認識說明什么？【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的池子里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念”，是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實驗室里便利地驗證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。5【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】課文的重點是童年時對鯉魚世界的遐想、對愛因斯坦未

11、竟的向往和高中時建立實驗室，這三個事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。6【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭。”在作者心中“理論物理學(xué)家”應(yīng)該是怎樣的人？【明確】理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻精神。“在所不辭”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。7【提問】作

12、者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義？【明確】科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實驗，表現(xiàn)為動手能力和實踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實驗給我們現(xiàn)實生活的啟迪?！静贾米鳂I(yè)】完成“研討與練習(xí)一、二”。【相關(guān)知識】為了更好地理解課文，我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識：（1）統(tǒng)一場論根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識，將我們的宇宙結(jié)合起來的力有

13、四種：引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學(xué)家運用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來（美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊一米爾斯場理論，解決了這一問題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因為計算繁復(fù)無比而讓人頭疼），但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一，建立一個大一統(tǒng)的理論，最終也沒有實現(xiàn)。（2）高維空間現(xiàn)代理論物理學(xué)認為，統(tǒng)一四種力的前景，在于高維空間（如十維或更高）理論的確立。比如對于古人來講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會襲擊什么地方，什么時候襲來，什么時候結(jié)束，他們是一無所知的，因為他們生活在平坦的大地上，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察，即使有簡單的預(yù)報，也都是靠經(jīng)驗來推測的?，F(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度觀察地球，在地面上看來神秘莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報風(fēng)暴的動向。同樣，理論物理學(xué)家認為，傳統(tǒng)的四維（空間三維加上時間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在