14 * 一名物理学家的教育历程教学设计及教案分析

一名物理学家的教育历程

第一学时

【导入】一个物理学家的教育历程

少年心事当拿云，正处在人生花季的你们，一定有着美好的理想、远大的追求并为之进行了不懈的努力。是的，机遇只会垂青那些有准备的人，而不是空想家。苹果落地启发牛顿发现万有引力定律，看到沸腾的水将壶盖顶起促使瓦特发明了蒸汽机，而对鲤鱼世界的陶醉使加来道雄对科学产生了浓厚的兴趣。通过学习这一课，或许你会发现，物理学的理论看起来艰深，可是其中的道理和日常生活的体验却往往是想通的，科学就在我们身边。

【讲授】理顺知识

既然同学们已经掌握了文章内容和结构，哪位同学能为大家概括一下文章的主要内容和结构？

一、对鲤鱼世界的遐想——想象力

二、对爱因斯坦未竟事业的向往——兴趣

三、建造原子对撞机——实验精神

通过以上条件，最终成就无论物理学家

【活动】探究

同学们通过对微课的学习，对探究案1—9题的研究已经有了很大的收获，但还存在着一些质疑和生成新的问题，我们就通过小组探究尽量来解决这些问题，如果解决不了，我们再共同研究

1．第1自然段，本段在全文中的作用是什么？

[对应考点：开头的作用]

提示：借此表明自己的科学追求，引出自己“感兴趣”的两件事，进而引出全文。“引文”体现着献身科学的真正物理学家的追求，是点睛之笔。

2.第5自然段，能否把“我曾想”“可能”“我想”这样的词语删掉？为什么？

[对应考点：理解关键词语的含义]

提示：不能。“我曾想”“我想”表明是作者的揣测与推断。“可能”说明作者并未武断地下结论，体现了语言的准确、严密。

3．第9自然段，作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？

[对应考点：理解文章内容]

提示：(1)此“故事”正是人类面对种种无法理解的自然现象时的生动表现。(2)鲤鱼“科学家”的心理活动，正展示了人类的固定甚至僵化的思维，作者也正是对此有着清醒的认识，因此他能从实际出发反思人类在思维上的缺陷，从而进入科学的更高层次。(3)这也同时培养了他敢于向传统挑战的性格和勇气。

4．作者说，丰富自己对这个世界的理解力并引导自己走上理论物理研究而且最终成为理论物理学家的，是“童年的两件趣事”。请用简练的语言概括这两件“趣事”，并回答：（1）你觉得这两件“趣事”有趣吗？（2）作者认为这两件事情有趣的根本原因是什么？（3）你从加来道雄走上理论物理研究之路的经历中受到什么启发？

[对应考点：归纳内容要点和

理解作者观点] 提示：两件趣事，一是对鲤鱼世界的遐想，一是对爱因斯坦未竟事业的向往。一件事是否有趣，不取决于事情本身，而取决于一个人对事情的情感与态度。作者自小喜欢思考问题，尤其喜欢透过现象去深入思考事物的本质，所以，对于鲤鱼在水中游这种现象，对于老师讲的一个探索宇宙本质的科学家的故事，他便表现出了特别的兴趣。也许，在一般人看来，这两件事都极其平常。这说明，兴趣是最好的老师，要想在某个领域有所成就，首先必须对这个

领域的事物有着特别浓厚的兴趣。

5．第16自然段，“年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前”，这个“优点”对你有何启示？

[对应考点：探究文章内容]

提示：

他能超越一般世人所无法超越的世俗的约束，大胆进行科学实验，这种敢于挑战、勇于实践的精神，使他的科学研究走上了正确的道路。

6.作者读完能够找到的所有有关爱因斯坦及其理论的书籍之后，说：“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”这句话中的“这一秘密”指什么？“纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞”这句话的深刻内涵是什么？

[对应考点：理解文中重要句子含义]

提示：“这一秘密”指爱因斯坦的故事留给作者的悬念：他未完成的工作是什么？他桌上论文的内容是什么？什么问题可能会如此难以解决而又非常重要，值得如此伟大的科学家把他的有生之年花费在这种研究之中？如果用一句话，可以概括为：“爱因斯坦一生研究的究竟是什么问题？”“纵然”一句，表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己所想弄清楚的“上帝是怎样创造了这个世界的”和这个“世界的内在规律”，作者“不得已”要做一名理论物理学家；实际上，作者所要强调的是：要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执著精神和坚强意志。

7．第17自然段，本段采用了什么说明方法？有什么作用？

[对应考点：分析说明方法及作用]

提示：列数字。作为科普作品其功能之一就是激发大家对科学的兴趣，这种叙事加准确的数字说明方法能很好地实现这一目的。

8．本文题目为“一名物理学家的教育历程”，既为历程，一般当以时间为序，从小学到初中到高中再到大学来写。那为什么本文只选取童年两件趣事和高中建立实验室的事件来写

呢？

[对应考点：文章的选材特点]

提示：作者写作此文的主要宗旨在于告诉读者如何才能成为一名物理学家。在作者看来，他的经历中三个方面的成长是最最关键的：（1）童年时期的两件趣事（由观察小池中的鲤鱼而想象水池中鲤鱼“科学家”的一系列思维活动，培养了想象力和对事物研究的兴趣；由对爱因斯坦的崇拜到决心完成爱因斯坦未竟的事业）；（2）高中阶段看了许多书后建立实验室制造“自己的原子对撞机”的情况和体验。

作者这样安排行文，既让读者看到了作者从小开始的成长历程，让读者明白了一个物理科学家成长过程中最有说服力的“成长因素”。如果一味按童年到小学到初中到高中的顺序叙事，最有价值的内容必将被冲淡，标题中的“教育”意义也难以得到突出。

9．本文体现了怎样的科学精神？

[对应考点：总结归纳主要信息]

提示：本文三个主要部分，并不是简单地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要。

(1)想象力：科学是需要想象力的，想象力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想象中，认识到人类观察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想象上升到理性的创造，体现了创新意识和探索精神。

(2)乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。探寻自然的奥秘，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“游戏”，也是人生的“境界”。“游戏”使他们乐此不疲，充满激情，不受外界的诱惑和干扰；而

“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。

（3）实验精神：丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的实验。”“科学发展的历史告诉我们，新的知识只能通过实地实验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（《应有格物致知精神》）有了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做实验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，不可能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做许多基础的实验工作，努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的实验基础，也不是空想出来的。