14 * 一名物理学家的教育历程名师教学视频（文字实录）

《一名物理学家的教育历程》

教学设计

教学目标：

知识与能力：

1、

梳理作者成长为一名物理学家的“教育历程”

2、

重点理解作者通过思考“鲤鱼”对“世界”的认识，自己对世界有了什么新认识

3、

分析作者在对两件童年趣事的思考时表现出的品质

过程与方法：

自我阅读，深入思考和小组交流讨论

情感态度与价值观：

引导学生探讨科学家的品质与精神，并培养自己相应的优秀品质

课时安排：

1课时

教学过程：

一、导入新课

小时候，常常会谈及未来的理想，我们常常自豪地说：“我要做一名科学家”，但是眼下我们很少有人再说了吧，这是为什么呢？

因为我们逐渐明白成为一名科学家是极其艰难的。今天我们来学习新课，看是否能从作者的经历中有所收获。（板书）一名物理学家的教育历程

二、作者简介

加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛大学，获加利福尼亚大学伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立大学城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》《量子场论》《超弦导论》。其“超弦理论”

，虽然只是短短一个一英寸长的方程式，也许就是解开宇宙之谜的第一把钥匙。

二、初读全文、筛选信息

（一）快速浏览全文，带着以下问题进行思考，并在文中勾画出关键信息。

1.请简要阐述作者成长为一名物理学家的“教育历程”，并概括他成长中获得的“教育内容”

2.“鲤鱼”对“世界”的认识是怎样的？请归纳概括

3.结合文本，谈谈作者想通过“鲤鱼”对世界的认识来说明什么？

（二）请学生交流答案

1、简要阐述作者成长为一名物理学家的“教育历程”，并概括他成长中获得的“教育内容”

——作者在文章中所说，"童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程"。

第一件趣事是指作者小时候发现了丰富多彩的非常有趣的鲤鱼世界之后，从幻想鲤鱼认识的局限性，推知人类对高维数世界认识的局限性。（2-11段）

——从人的角度去反思人类的行为；并发挥和保持自己奇特的想象力

第二件趣事是指作者在八岁时曾听过的一个有关整个人类历史上最伟大的科学家的故事之后，从探究爱因斯坦未完成的理论（统一场论）到建立自己的原子对撞机。(12-18段）

——保持积极探究的兴趣和“刨根问底”的毅力，对科学的热爱和踏实地求索

追问：这个故事可以看出他具备怎样的品质？

①

把爱因斯坦理论当成

“侦探故事”来探究，

“我决定要对这一秘密刨根问底”，

表现了他的毅力、恒心

②

“花很多时间静静阅读”不辞艰苦与枯燥

③

自己动手建设实验室，体现了他对科学的热爱，以及实践求索精神

2.“鲤鱼”对“世界”的认识是怎样的？请归纳概括。

（1）P5：“水池之外看不见的世界没有科学意义。”

（2）P6、7：“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”，它们杜撰虚构的神秘的“力”来掩盖自己的无知。

（3）P8：“鲤鱼科学家”的“消失”和“重现”——它们认为是

“可怖的事情”，是“奇迹”，而不肯去探究原因。

（4）P9 ：“鲤鱼科学家”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为荒谬怪诞，“胡说八道”，违背它们的“自然规律”。

3.结合文本，谈谈作者想通过“鲤鱼”对世界的认识来说明什么？

P10：说明“自以为是”的人类和“鲤鱼”有相似之处。

（1）人类“一生就在我们自己‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。

（2）“科学家发明像力这样一些概念……”，是因为他们只愿意承认“那些看得见摸得着的事物”，不肯改变思考问题的方式。

（3）“不能在实验室里便利地验证”的理论（更高维数世界），他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。

4、小结

文章的题目是“一名物理学家的教育历程”，因此，叙述的顺序主要是历时性的。但是，作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。”而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容，又是共时性的叙述。这样的结构安排，使文章既脉络清楚，又重点突出。结构如图：

童年

青年

（成年）

鲤鱼世界的幻想（想像）

实验

（

理论物理学家）

爱因斯坦故事（理论）

三、小组探讨

结合文本和实际，谈谈哪些方面的“教育”对成长为一名优秀科学家是重要的？

1想像力：科学是需要想像力的，想像力能带来创造力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，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。由感性的想像上升到理性的创造，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。

四、总结

科学是建立在基础实验之上的，科学理论要经过实验的检验才能得到论证。思想浮躁，轻视基础实验动手能力差和实践能力差是从事科学事业的大忌，作为一名学生，从小就要向先辈学习，具有大胆的想象、怀疑和猜测，不固步自封；具有坚定的信念，坚持不懈地去努力，去实践。

五、作业

请搜集一位你喜欢的科学家的成长经历，整理成小故事，讲给大家听。

六、板书设计

童年

青年

鲤鱼世界的幻想（想像）

建立实验室

（实践）

爱因斯坦故事（兴趣）

科学精神：

想像力——乐趣——实验精神

成年

理论物理学家