一名物理學(xué)家的教育歷程教案

第頁(yè)《一名物理學(xué)家的教化歷程》教案【教學(xué)目標(biāo)】：1,引導(dǎo)學(xué)生從生活動(dòng)身，了解科學(xué),相識(shí)科學(xué)，體會(huì)科學(xué)的精神。2,引導(dǎo)學(xué)生以“教化歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。3,引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)家在探求真理中所表現(xiàn)的人格魅力，激發(fā)學(xué)生探求未知世界的愛(ài)好，培育學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。。

【重點(diǎn),難點(diǎn)】引導(dǎo)學(xué)生以“教化歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)精神。高維空間對(duì)一般人來(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)的科學(xué)知識(shí)。相關(guān)知識(shí)老師有所了解，能幫忙教學(xué)課文即可，不必教授給學(xué)生。

【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)步驟】：一,故事導(dǎo)入有一次，愛(ài)因斯坦要把墻上的一幅舊畫(huà)取下來(lái)，就搬來(lái)了一架梯子，一步一步爬上去。突然他又想起了一個(gè)問(wèn)題，深思起來(lái)，遺忘了自己正在做什么，猛地從梯子上摔了下來(lái)。摔到地上之后他顧不上難受，立刻想到：人為什么會(huì)筆直的掉下來(lái)？看來(lái)物體總是沿著阻力最小的線路運(yùn)動(dòng)的。他想到這里，立刻站立起來(lái)，一瘸一拐地走到桌子前，提筆把自己的這個(gè)想法記了下來(lái)。遇事愛(ài)思索探究，經(jīng)常從小事中受到啟發(fā)，這就是當(dāng)代宏大的物理學(xué)家——愛(ài)因斯坦的探究品質(zhì)。那他對(duì)物理學(xué)家加來(lái)道雄的影響又是怎樣的呢？二,了解作者加來(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(ài)因斯坦》（及特雷納合著）《量子場(chǎng)論》《超弦導(dǎo)論》。三,探討探討課文內(nèi)容，完成重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)：1．審讀本文標(biāo)題，你能否推斷一下文章會(huì)寫(xiě)什么內(nèi)容，會(huì)怎么寫(xiě)？你的推斷和作者的構(gòu)思是否有出入？出入在哪兒？提示：這里的教化不是受教化或者教化別人，而是自主教化，自主發(fā)展。

2,速讀全文回答下面問(wèn)題，感受結(jié)構(gòu)內(nèi)容作者開(kāi)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な隆笔鞘裁矗砍诉@兩個(gè)趣事，作者還寫(xiě)了成長(zhǎng)中的哪個(gè)個(gè)事例？明確：鯉魚(yú)世界的幻想（想象）建立試驗(yàn)室（實(shí)踐）愛(ài)因斯坦故事（愛(ài)好）（設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生抓住課文標(biāo)記性語(yǔ)句，梳理課文結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上去把握文章內(nèi)容。）3．【提問(wèn)】“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)“世界”的相識(shí)是怎樣的？提示：主要有以下幾點(diǎn)：（1）“水池之外看不見(jiàn)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”——它們以神奇的“力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知。（3）“鯉魚(yú)科學(xué)家”的“消逝”和“重現(xiàn)”——它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究緣由。（4）“鯉魚(yú)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，違反它們的“自然規(guī)律”。4．【提問(wèn)】作者想通過(guò)“鯉魚(yú)科學(xué)家”對(duì)世界的相識(shí)說(shuō)明什么？提示：說(shuō)明“自以為是”的人類(lèi)和“鯉魚(yú)科學(xué)家”有相像之處。（1）人類(lèi)“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)家獨(dú)創(chuàng)像力這樣一些概念……”，是因?yàn)樗麄冎磺樵赋姓J(rèn)“那些看得見(jiàn)摸得著的事物”，不肯改變思索問(wèn)題的方式。（3）“不能在試驗(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)】你是否對(duì)自然界有過(guò)新奇心呢？是否也產(chǎn)生了對(duì)科學(xué)的愛(ài)好？對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的憧憬，是怎樣啟迪作者走上科學(xué)探究的道路的呢？思索：作者說(shuō)“我確定要對(duì)這一問(wèn)題刨根問(wèn)底，縱然為此而必需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)當(dāng)是怎樣的人？提示：對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的憧憬，使作者產(chǎn)生對(duì)同一場(chǎng)理論的愛(ài)好，似乎偵探一樣賜予找到故事的線索和結(jié)局；在作者心中，“理論物理學(xué)家”的工作是抽象,枯燥的，受試驗(yàn)條件的限制，自己的學(xué)說(shuō)很難得到試驗(yàn)的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必需耐得住孤獨(dú)，必需有奉獻(xiàn)精神。“在所不辭”意味著“理論物理學(xué)家”道路的艱辛。

6,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“教化”對(duì)成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要？提示：（1）想像力：科學(xué)是須要想像力的，想像力能帶來(lái)創(chuàng)建力。作者正是從對(duì)鯉魚(yú)世界的想像中，相識(shí)到人類(lèi)視察空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。（2）樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)當(dāng)是枯燥的，而是應(yīng)當(dāng)充溢樂(lè)趣的。（3）試驗(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)地做試驗(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。（設(shè)計(jì)意圖：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)生探求未知世界的愛(ài)好，培育學(xué)生養(yǎng)成良好的性格品質(zhì)。）四,探討探討：（開(kāi)放型題目）作者的成長(zhǎng)歷程給你什么啟示？成為一名科學(xué)家須要那些素養(yǎng)？請(qǐng)你舉出幾個(gè)和作者成長(zhǎng)歷程相像的科學(xué)家？提示：作者進(jìn)行艱苦枯燥的工作，體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)以及踏實(shí)的性格，顯露出一個(gè)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(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)：奇妙的想象力；探究的精神；試驗(yàn)的精神；自主創(chuàng)新精神；奉獻(xiàn)精神；要耐得住孤獨(dú)；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(ài)因斯坦,錢(qián)學(xué)森,牛頓,瓦特,居里夫人等。

五,小結(jié),作業(yè)

一名理論物理學(xué)家的成長(zhǎng)歷程，給了我們?cè)S多的啟示：大膽的想象,懷疑和揣測(cè)，不要固步自封；愛(ài)好在人的成長(zhǎng)過(guò)程中是不可或缺的，但要達(dá)到勝利的彼岸離不了堅(jiān)定的信念,堅(jiān)持不懈的努力，這或許是作者要告知我們后輩的，盼望大家能踏著他的腳步，一步一步取得進(jìn)步。作者關(guān)于“鯉魚(yú)科學(xué)家”的幻想非常好玩，假如我們以動(dòng)物的眼光來(lái)視察人類(lèi)，是不是也很有意思呢？假如有一位動(dòng)物（狗,貓,雞,燕子等）科學(xué)家，特地探討人類(lèi)的某些行為，它寫(xiě)了一篇“科普文”：人類(lèi)行為之謎。則請(qǐng)你試著替這位“動(dòng)物科學(xué)家”做一回代筆人怎樣？

板書(shū)設(shè)計(jì)：童年

青年

成年鯉魚(yú)世界的幻想（想像）

建立試驗(yàn)室（實(shí)踐）

理論物理學(xué)家愛(ài)因斯坦故事（愛(ài)好）科學(xué)精神：

想像力——樂(lè)趣——試驗(yàn)精神【相關(guān)知識(shí)】

為了更好地理解課文，我們須要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識(shí)：（1）,統(tǒng)一場(chǎng)論依據(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(chēng)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），但是引力仍舊游離在外。愛(ài)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)攻擊什么地方，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)視察，即使有簡(jiǎn)單的預(yù)報(bào)，也都是靠閱歷來(lái)推想的。現(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星，從太空這樣三維角度視察地球，在地面上看來(lái)神奇莫測(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”，不能說(shuō)明宇宙中的四種力。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,美麗的解決模型（科學(xué)家認(rèn)為宇