《7.2一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)和教案（共四篇）

《7.2一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】《一名物理學(xué)家的教育歷程》本課承接著前一課對(duì)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(shí)，也弘揚(yáng)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(shí)和過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的敏感性，激發(fā)學(xué)生探求未知世界的興趣。同時(shí)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(qiáng)為民族振興而努力的使命感和社會(huì)責(zé)任感”和“養(yǎng)成獨(dú)立思考、質(zhì)疑探究的習(xí)慣”的理念和要求?！窘虒W(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】一、教學(xué)目標(biāo)：1.了解作者及其作品。2.了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。3.以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。二、核心素養(yǎng)：語(yǔ)言建構(gòu)與運(yùn)用：閱讀文章內(nèi)容，梳理文章層次，了解學(xué)科知識(shí)。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(huì)科學(xué)精神，培養(yǎng)探索精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)；并以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】高中一年級(jí)的學(xué)生具備了較高的認(rèn)知能力,但是對(duì)說(shuō)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(shí)，以幫助理解課文。【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想，對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路，或許能得到一些啟發(fā)。二、作者簡(jiǎn)介加來(lái)道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)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(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。三、整體感知1.字詞積累刨根究底（

páo

）

撒手人寰（

huán）湮沒(méi)（

yán

）

驚詫（

chà）柵欄

（

zhà

）

畏葸不前（xǐ）五彩斑斕（lán

）

目眩（xuàn）鄙視（bǐ）

冷嘲熱諷（fěng）杜撰（zhuàn）

怪誕（dàn）2.了解說(shuō)明文的說(shuō)明順序：明確：說(shuō)明文的寫作順序有時(shí)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(diǎn)明題旨式、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(diǎn)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(shí)性的。但是，作者開頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)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(shí)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)[15-18]（理論物理學(xué)家）愛因斯坦故事（理論）[12-14]5.本文的基本內(nèi)容①人人都對(duì)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(duì)宇宙的認(rèn)知?？此谱髡呱倌陼r(shí)的思維超出同齡人，其實(shí)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(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)。②作者少年時(shí)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(dòng)人心”，是因?yàn)樗褠垡蛩固沟睦碚摦?dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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)。③高中時(shí)代，本應(yīng)“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?！?，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù)，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”，自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)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(duì)科學(xué)的熱愛，以及踏實(shí)的性格，顯露出一個(gè)科學(xué)工作者的潛能。由①②到③，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(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程1．【提問(wèn)】本文在材料處理上有什么特點(diǎn)？【明確】本文布局謀篇重點(diǎn)突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒(méi)有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時(shí)間順序敘事，而是通過(guò)童年的兩件趣事和高中時(shí)建立實(shí)驗(yàn)室的事例，突出他成長(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)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(guò)，重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會(huì)到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)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(wèn)】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？【明確】本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)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(duì)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(lái)創(chuàng)造力。作者正是從對(duì)鯉魚世界的想像中，認(rèn)識(shí)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(shí)和探索精神。（2）樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的。探尋自然的奧秘，對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō)，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤?lè)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(qiáng)權(quán)，只求真理。（3）實(shí)驗(yàn)精神：丁肇中說(shuō)過(guò)：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn)?！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保ā稇?yīng)有格物致知精神》）有了想像力，有了樂(lè)趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也不是空想出來(lái)的。3．【提問(wèn)】“鯉魚科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的？【明確】主要有以下幾點(diǎn)：（1）“水池之外看不見的世界沒(méi)有科學(xué)意義。”（2）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”--它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)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(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。4．【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么？【明確】說(shuō)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(guò)”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)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(wèn)】課文中閱讀多維空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書籍兩小段內(nèi)容，對(duì)“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】課文的重點(diǎn)是童年時(shí)對(duì)鯉魚世界的遐想、對(duì)愛因斯坦未竟的向往和高中時(shí)建立實(shí)驗(yàn)室，這三個(gè)事例已經(jīng)把“教育歷程”完整地勾畫出來(lái)。而夾雜在其中的兩個(gè)小事例，主要起補(bǔ)充和銜接的作用。歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想像，激發(fā)興趣；而閱讀統(tǒng)一場(chǎng)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(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程。6．【提問(wèn)】作者說(shuō)“我決定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭?！痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W(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(shí)驗(yàn)條件的限制，自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)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．【提問(wèn)】作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例，對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義？【明確】科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證。實(shí)驗(yàn)不是簡(jiǎn)單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問(wèn)題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，表現(xiàn)為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對(duì)教育而言，重知識(shí)，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(shí)驗(yàn)給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪?！静贾米鳂I(yè)】完成“研討與練習(xí)一、二”?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】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(shí)：（1）統(tǒng)一場(chǎng)論根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識(shí)，將我們的宇宙結(jié)合起來(lái)的力有四種：引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。物理學(xué)家運(yùn)用量子力學(xué)，已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來(lái)（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(chǎng)理論，解決了這一問(wèn)題，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因?yàn)橛?jì)算繁復(fù)無(wú)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(gè)大一統(tǒng)的理論，最終也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。（2）高維空間現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)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(duì)于古人來(lái)講，風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的，風(fēng)暴會(huì)襲擊什么地方，什么時(shí)候襲來(lái)，什么時(shí)候結(jié)束，他們是一無(wú)所知的，因?yàn)樗麄兩钤谄教沟拇蟮厣?，只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來(lái)觀察，即使有簡(jiǎn)單的預(yù)報(bào)，也都是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)推測(cè)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(lái)神秘莫測(cè)的風(fēng)暴被看得一清二楚，可以精準(zhǔn)地預(yù)報(bào)風(fēng)暴的動(dòng)向。同樣，理論物理學(xué)家認(rèn)為，傳統(tǒng)的四維（空間三維加上時(shí)間）理論太“小”，不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維（如十維或更高）中尋求統(tǒng)一這四種力時(shí)，就能得到一種簡(jiǎn)單、漂亮的解決模型（科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡(jiǎn)單、合諧的）。高維空間理論認(rèn)為，宇宙大爆炸后10-43秒，十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙，四維宇宙暴脹，經(jīng)過(guò)近一百五十億年，演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒，大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實(shí)驗(yàn)室中得到證實(shí)，因?yàn)橐M當(dāng)時(shí)的環(huán)境，需要的能量太大，根本無(wú)法做到，所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”?！?.2一名物理學(xué)家的教育歷程》教案【教學(xué)目標(biāo)】（核心素養(yǎng)）1、語(yǔ)言建構(gòu)與運(yùn)用：積累文中的重點(diǎn)字音字形和成語(yǔ)。2、思維發(fā)展與提升：以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。3、審美鑒賞與創(chuàng)造：賞析文章語(yǔ)言的嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的特征，學(xué)習(xí)作者深入淺出介紹科學(xué)原理的寫作方法。4、文化傳承與理解：學(xué)習(xí)作者所具備的科學(xué)品質(zhì)，領(lǐng)會(huì)想象和興趣對(duì)科學(xué)研究的重要意義?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】：以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】：對(duì)文中一些物理學(xué)概念的理解，如“高維世界”?！菊n時(shí)】：1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】：一、導(dǎo)入新課1.同學(xué)們，在我們小的時(shí)候，常常會(huì)談及未來(lái)的理想，那時(shí)候我們常常無(wú)畏地說(shuō)：“我要做一名科學(xué)家”，可是隨著年齡的增長(zhǎng)，我們很少有人再說(shuō)了，這是為什么呢？因?yàn)槲覀冎饾u明白成為一名科學(xué)家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢？今天我們就通過(guò)著名的理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄的文章《一名物理學(xué)家的教育歷程》得到點(diǎn)啟發(fā)吧！2.作者加來(lái)道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)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(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。二、整體感知1.自讀課文：文章可分為幾個(gè)部分？文中“童年的兩件趣事”是什么？除了這兩個(gè)趣事，作者還寫了成長(zhǎng)中什么事例？2.字詞檢測(cè)。刨根究底（páo）撒手人寰（huán）湮沒(méi)（y?n）驚詫（chà）柵欄（zhà）畏葸不前（xǐ）五彩斑斕（lán）目眩（xuàn）鄙視（bǐ）冷嘲熱諷（fěng）杜撰（zhuàn）怪誕（dàn）3.把握課文內(nèi)容，梳理課文思路。文中“童年的兩件趣事”：鯉魚世界的幻想；愛因斯坦故事。成長(zhǎng)中主要謝了建立實(shí)驗(yàn)室的事例。全文可分為三部分：第一部分（第1段）：全文總綱，點(diǎn)明后面的寫作內(nèi)容。第二部分（2—11段）：主要敘述作者對(duì)鯉魚世界的遐想。第三部分（第12—18段）：主要介紹了作者對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。三、品讀鑒賞1.“鯉魚科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的？參考提示：⑴“水池之外看不見的世界沒(méi)有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)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(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。2.作者想通過(guò)“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么？參考提示：“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(guò)”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)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)。3.對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，是怎樣啟迪作者走上科學(xué)探索的道路的呢？參考提示：對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往，使作者產(chǎn)生對(duì)同一場(chǎng)理論的興趣，好像偵探一樣給予找到故事的線索和結(jié)局。理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實(shí)驗(yàn)條件的限制，自己的學(xué)說(shuō)很難得到實(shí)驗(yàn)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。四、合作探究本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)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(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要？參考提示：（1）想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來(lái)創(chuàng)造力。作者正是從對(duì)鯉魚世界的想像中，認(rèn)識(shí)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。（2）樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的。（3）實(shí)驗(yàn)精神：有了想像力，有了樂(lè)趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說(shuō)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。五、任務(wù)坐實(shí)1.屠呦呦和加來(lái)道雄的獻(xiàn)身科學(xué)的故事給你什么啟示？成為一名科學(xué)家需要那些素質(zhì)？請(qǐng)你舉出幾個(gè)和作者成長(zhǎng)歷程相似的科學(xué)家？參考提示：兩人進(jìn)行艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他們對(duì)科學(xué)的熱愛以及踏實(shí)的精神品質(zhì)，告訴我們：人要想有所成就僅僅空想是不行的，要有嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)、務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，從基礎(chǔ)做起，重在實(shí)踐。應(yīng)具備下列品質(zhì)：奇特的想象力；探究的精神；實(shí)驗(yàn)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(jiān)定的信念，堅(jiān)持不懈的努力。例如華羅庚、愛因斯坦、錢學(xué)森、牛頓、居里夫人等。通過(guò)兩篇文章的學(xué)習(xí)，你覺(jué)得閱讀科學(xué)類知識(shí)性讀物文章的閱讀應(yīng)該抓住哪些要領(lǐng)？篩選整合文章關(guān)鍵信息；用結(jié)構(gòu)分析法來(lái)快速閱讀文章和梳理文章的主旨；善于發(fā)現(xiàn)人物身上的閃光點(diǎn)；學(xué)習(xí)人物的優(yōu)秀品質(zhì)，激發(fā)自己的科學(xué)興趣；……《7.2一名物理學(xué)家的教育歷程》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】：本文是美國(guó)物理學(xué)家加來(lái)道雄的一篇文章，寫的是加來(lái)道雄童年時(shí)期的奇思妙想和青少年時(shí)期的積極探索，這些活動(dòng)并非“正式”的研究工作，卻能讓我們領(lǐng)會(huì)想象力和興趣對(duì)與科學(xué)探索與發(fā)現(xiàn)的重要意義。【教學(xué)目標(biāo)】（核心素養(yǎng)）1、語(yǔ)言建構(gòu)與運(yùn)用：積累文中的重點(diǎn)字音字形和成語(yǔ)。2、思維發(fā)展與提升：以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。3、審美鑒賞與創(chuàng)造：賞析文章語(yǔ)言的嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的特征，學(xué)習(xí)作者深入淺出介紹科學(xué)原理的寫作方法。4、文化傳承與理解：學(xué)習(xí)作者所具備的科學(xué)品質(zhì)，領(lǐng)會(huì)想象和興趣對(duì)科學(xué)研究的重要意義?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】：以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。【教學(xué)難點(diǎn)】：對(duì)文中一些物理學(xué)概念的理解，如“高維世界”?！菊n時(shí)】：1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】：一、作者簡(jiǎn)介加來(lái)道雄(假名:かくみちお)，和族，科學(xué)家，1947年(丁亥年)1月24日出生于美國(guó)加利福尼亞州圣何塞?？茖W(xué)暢銷書作者，美國(guó)著名高等學(xué)府加州大學(xué)伯克利分校(UCBerkeley)物理學(xué)博士、紐約城市大學(xué)研究生中心的理論物理學(xué)教授，超弦理論的專家。加來(lái)道雄的著作都廣受贊譽(yù)，《構(gòu)想未來(lái)》、《超越愛因斯坦和超空間》、《平行宇宙》，均被《紐約時(shí)報(bào)》和《華盛頓郵報(bào)》提名為當(dāng)年的最佳科學(xué)讀物之一。他主持著一檔全美國(guó)聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)廣播節(jié)目，還在《曉聞熱線》、《60分鐘》、《早安美國(guó)》以及《拉里·金直播在線》之類的全美國(guó)性電視節(jié)目中亮相。二、預(yù)習(xí)檢測(cè)1、字音字形遐xiá想驚詫chà杜撰zhuàn目眩xuàn怪誕dàn湮yān沒(méi)2、詞語(yǔ)自鳴得意：自以為了不起，表示很得意。鳴：表示，以為。撒手人寰huán:指離開人間，即死亡。人寰：人間。刨根究底：比喻追究底細(xì),問(wèn)事問(wèn)根本，看事看內(nèi)在。在所不辭：決不推辭（多用在冒險(xiǎn)犯難）。畏葸xǐ不前：畏懼退縮，不敢前進(jìn)。葸：害怕，畏懼。三、文本研讀1、作者說(shuō)，豐富自己對(duì)這個(gè)世界的理解力并引導(dǎo)自己走上理論物理研究而且最終成為理論物理學(xué)家的，是童年的兩件趣事。請(qǐng)用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言概括這兩件趣事。明確：兩件趣事，一是對(duì)鯉魚世界的遐想；一是對(duì)愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。2、作者讀完能夠找到的所有有關(guān)愛因斯坦及其理論的書籍之后，說(shuō):“我決定要對(duì)這一秘密刨根究底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭?！边@句話中的“這一秘密”指什么?“縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭”這句話的深刻內(nèi)涵是什么?明確:“這一秘密”指“愛因斯坦一生研究的究竟是什么”這一問(wèn)題；“縱然”一句作者所要強(qiáng)調(diào)的是:要探索宇宙的本質(zhì)，必須付出艱辛的勞動(dòng)，而自己為了追求真理，再艱辛也要奮斗下去。所以，這句話表現(xiàn)了一位追求真理的科學(xué)家的執(zhí)著精神和堅(jiān)強(qiáng)意志。3、如何理解文章標(biāo)題所說(shuō)的“教育歷程”？明確:文章標(biāo)題中的“教育”，并非一般意義上的讀書求學(xué)，更多的是所作者的自我教育，是一種自主觀察、閱讀和探索的經(jīng)歷。比如文中提到了三件最有代表性的事，都屬于作者的“教育歷程”：(1)童年時(shí)期的兩件趣事(由觀察小池中的鯉魚而想象水池中鯉魚"科學(xué)家"的一系列思維活動(dòng)，培養(yǎng)了想象力和對(duì)事物研究的興趣;由對(duì)愛因斯坦的崇拜到?jīng)Q心完成愛因斯坦未竟的事業(yè));(2)高中階段看了許多書后建立實(shí)驗(yàn)室制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”的情況和體驗(yàn)。4、從全文來(lái)看，加來(lái)道雄能成為一名優(yōu)秀的科學(xué)家，離不開他身上的哪些品質(zhì)？明確：豐富的想像力；濃厚的興趣；熱愛閱讀；刨根究底的探索精神；大膽實(shí)驗(yàn)的精神。四、拓展延伸1、你還聽說(shuō)過(guò)哪些偉大物理學(xué)家的故事？在班里進(jìn)行分享。例如：牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋、波爾、霍金、楊振寧......2、施一公開學(xué)第一課演講：《獨(dú)立思考、尊重科學(xué)》施一公與中學(xué)生們分享了他從事科學(xué)研究近30年的人生思考，并送給學(xué)生四個(gè)觀點(diǎn)：獨(dú)立、思考、尊重、科學(xué)。他還分享了每次有重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)時(shí)他的心情：“這種愉悅感難以用語(yǔ)言表達(dá)，它是一種刻骨銘心的愉悅。怎么來(lái)描述？我試圖讓同學(xué)們理解，在人類歷史浩瀚的歷史中，在宇宙長(zhǎng)河中，你們想一想，我們能留下什么？當(dāng)你在實(shí)驗(yàn)室里，當(dāng)你在你的筆記本里，在你的思考過(guò)程中，有一個(gè)重大的理論突破，有一個(gè)核心的實(shí)驗(yàn)觀察，這種愉悅感，你不覺(jué)得比中了彩票大獎(jiǎng)更加不可思議嗎？這是用你自己的力量在改變世界，在創(chuàng)造奇跡?！薄?.2一個(gè)物理學(xué)家的教育歷程》教案【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)教育目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)。能力培養(yǎng)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。德育滲透目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法】高維空間對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，是很難想像的。所以，教學(xué)重點(diǎn)是文章內(nèi)容，而不是相關(guān)科學(xué)知識(shí)。相關(guān)知識(shí)教師有所了解，能幫助教學(xué)課文即可，不必教給學(xué)生?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容與步驟】一、導(dǎo)入新課成為一位科學(xué)家是無(wú)數(shù)有志青年的夢(mèng)想，對(duì)物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來(lái)看一下加來(lái)道雄的成長(zhǎng)道路，或許能得到一些啟發(fā)。二、作者簡(jiǎn)介加來(lái)道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國(guó)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(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。三、整體感知1.字詞積累刨根究底（páo）撒手人寰（huán）湮沒(méi)（yán）

驚詫（chà）柵欄（zhà）

畏葸不前（xǐ）五彩斑斕（lán）

目眩（xuàn）鄙視（bǐ）

冷嘲熱諷（fěng）杜撰（zhuàn）

怪誕（dàn）2.了解說(shuō)明文的說(shuō)明順序：明確：說(shuō)明文的寫作順序有時(shí)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(diǎn)明題旨式、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(diǎn)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(shí)性的。但是，作者開頭就說(shuō)“童年的兩件趣事極大地豐富了我對(duì)世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)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(shí)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)[15-18]

（理論物理學(xué)家）愛因斯坦故事（理論）[12-14]5.本文的基本內(nèi)容①人人都對(duì)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(duì)宇宙的認(rèn)知?？此谱髡呱倌陼r(shí)的思維超出同齡人，其實(shí)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(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)。②作者少年時(shí)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(dòng)人心”，是因?yàn)樗褠垡蛩固沟睦碚摦?dāng)成一個(gè)“偵探故事”來(lái)閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，“我決定要對(duì)這一秘密刨根問(wèn)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)。③高中時(shí)代，本應(yīng)“在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?！?，享受青春年華，但作者卻“找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù)，裝配必需的硬件設(shè)備”，在“學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞22英里長(zhǎng)的銅線”，自己動(dòng)手建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)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(duì)科學(xué)的熱愛，以及踏實(shí)的性格，顯露出一個(gè)科學(xué)工作者的潛能。由①②到③，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(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程1．【提問(wèn)】本文在材料處理上有什么特點(diǎn)？【明確】本文布局謀篇重點(diǎn)突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒(méi)有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時(shí)間順序敘事，而是通過(guò)童年的兩件趣事和高中時(shí)建立實(shí)驗(yàn)室的事例，突出他成長(zhǎng)為一名“物理學(xué)家”的“教育歷程”，并不旁及其他成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)；在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場(chǎng)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(guò)，重點(diǎn)放在制造“自己的原子對(duì)撞機(jī)”上，其中具體的數(shù)據(jù)敘述得很詳盡，讓人體會(huì)到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)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(wèn)】本文體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)精神？【明確】本文三個(gè)主要部分，并不是簡(jiǎn)單地?cái)⑹龀砷L(zhǎng)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(duì)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(lái)創(chuàng)造力。作者正是從對(duì)鯉魚世界的想像中，認(rèn)識(shí)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(shí)和探索精神。(2)樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂(lè)趣的。探尋自然的奧秘，對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō)，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”，也是人生的“境界”?！坝螒颉笔顾麄儤?lè)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(qiáng)權(quán)，只求真理。（3）實(shí)驗(yàn)精神：丁肇中說(shuō)過(guò)：“現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實(shí)驗(yàn)?！薄翱茖W(xué)發(fā)展的歷史告訴我們，新的知識(shí)只能通過(guò)實(shí)地實(shí)驗(yàn)而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的?！保ā稇?yīng)有格物致知精神》）有了想像力，有了樂(lè)趣，那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ)的因素，不去踏踏實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，就不能得到基本數(shù)據(jù)，假說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也不是空想出來(lái)的。3．【提問(wèn)】“鯉魚科學(xué)家”對(duì)“世界”的認(rèn)識(shí)是怎樣的？【明確】主要有以下幾點(diǎn)：（1）“水池之外看不見的世界沒(méi)有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”——它們以神秘的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)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(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說(shuō)八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。4．【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚科學(xué)家”對(duì)世界的認(rèn)識(shí)說(shuō)明什么？【明確】說(shuō)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(guò)”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問(wèn)題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)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(wèn)】課文中閱讀多維空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書籍兩小段內(nèi)容，對(duì)“教育歷程”的敘述有什么作用？【明確】課文的重點(diǎn)是童年時(shí)對(duì)鯉魚世界的遐想、對(duì)愛因斯坦未竟的向往和高中時(shí)建立