《一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(二)

1、一名物理學(xué)家的教育歷程教學(xué)目標(biāo)：1、引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。2、引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。3、培養(yǎng)篩選整合文章關(guān)鍵信息的能力，學(xué)會用結(jié)構(gòu)分析法來快速閱讀文章和梳理文章 的主旨。4、感受科學(xué)家在探求真理中所表現(xiàn)的人格魅力，激發(fā)學(xué)生探求未知世界的興趣，培養(yǎng) 學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。教學(xué)重點：引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)精神。教學(xué)難點：1、篩選整合文章關(guān)鍵信息的能力的提高。2、對物理知識的理解。教學(xué)設(shè)想：1、高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學(xué)重點是文章內(nèi)容，而不是相關(guān)的科學(xué)知識。相關(guān)知識教師有所了解，能

2、幫助教學(xué)課文即可，不必教授給學(xué)生。2、自讀、討論、交流。3、安排一課時。教學(xué)過程：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，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。二、整體感知1、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 。2、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

3、力， 并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程。 ”而“童年的兩件趣事”作為文章的主要內(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： （詳見板書）3、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”，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(rèn)知。 看似作者少年時的思維超出同齡人，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

4、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?！?，享受青春年華，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(jìn)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” 。三、深入探究1、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，

5、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、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

6、，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(rèn)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

7、是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗?！?“科學(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。 ” （應(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，不可能達(dá)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、 “鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的？明確

8、：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。 ” （2） “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(rèn)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(rèn)為“胡說八道” ，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律” 。4、作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認(rèn)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(rèn)” ?！?/p>

9、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(rèn)“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、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：課文的重點是童年趣事和建立實驗室，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、作者說“我決定要對這一問題刨根問底，縱然為

10、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(xiàn)精神?！霸谒晦o”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。7、作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

11、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。四、研究探討： （開放型題目）作者的成長歷程給你什么啟示？成為一名科學(xué)家需要那些素質(zhì)？請你舉出幾個和作者成長歷程相似的科學(xué)家？明確：作者進(jìn)行艱苦枯燥的工作，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：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴(yán)謹(jǐn)、 踏實、 務(wù)實的工作作風(fēng)，從基礎(chǔ)做起，重在實踐。應(yīng)具備下列品質(zhì)：奇特的想象力；探究的精神；實驗的精神；自主創(chuàng)新精神；奉獻(xiàn)精神； 要耐得住寂寞； 不要固步自封； 堅定的信念， 堅持不懈的努力。 例如華羅庚、 愛因斯坦、錢學(xué)森、牛頓、瓦特、居里夫人等。五、小結(jié)：一名理論物理學(xué)家的成長歷程，給了我們很多的啟示：大膽的想象、懷疑和猜測， 不要固步自封