14 * 一名物理学家的教育历程课时教学实录

《一名物理学家的教育历程》教学设计

平凉二中

许辉

【课题】一名物理学家的教育历程

【概述】本课属高中阶段人教版语文必修三第四单元，教授对象为高中一年级学生。

【课时安排】 1课时

【教材简析】

这是一篇自传性质的科普文，课文是以“教育历程”为重点来谈的。语文课学习科普文章的主要目的并非在于学习科学知识。课文中的有些知识如高维空间对普通人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。相关知识教师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教授给学生。学习文章中体现的科学精神，学习探究、创新、批判的思维方式才是最重要的，学习本文要学生结合实际体会文章的科学精神和人文内涵。由于是自读课文所以采用教师引导的方式，让学生自学。本文结构清晰，就让学生抓住其中的两件事展开讨论，让学生体会作者的成功之路。

【教学目标】

1.知识与能力：理清文章思路，引导学生从生活出发，了解科学、认识科学。

2.过程与方法：引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

3.情感态度价值观：学习作者执着奋进的精神，引导学生体会科学精神。

【教学策略】

本文属于课内自读篇目，应主要由学生们或自主或合作探究完成，但教师要引导学生们在自主、合作探究中，有意识地训练所学过的阅读技巧——根据本课特点宜引导学生通过品读分析作者如话家常似的平和朴实的语言，抓住关键词句来探寻文本的思想内涵，兼作整体阅读模式的训练，即整体阅读感知——局部研读探究——整体理解领悟。

由于自读课要在一课时内完成，对文本思想内涵的挖掘又不能因此浅尝辄止，所以课前设计了预习环节，主要是自主完成“整体阅读感知”环节，即对文章主要内容和结构的把握，以节省课堂时间，把更多的课堂时间留给较为深入的交流与探究，让课堂真正成为生本间、生生间、师生间交流的场。课堂上的“整体阅读感知”环节主要起到检查预习、使学生进一步熟悉文本内容、把握文本结构的作用。

【重点、难点及解决办法】

高维空间对普通人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关的科学知识。相关知识教师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教授给学生。

【教学内容与步骤】

一、导入新课

成为一位科学家是无数有志青年的梦想，对物理的探究更是许多年轻的学子孜孜以求的，我们来看一下加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。

（板书）一名物理学家的教育历程

二、明确目标

1．引导学生从生活出发，了解科学、认识科学

2．引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

三、整体感知

1．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》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。

2．本文的基本结构

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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）

建立自己的原子对撞机 （理论物理学家）

爱因斯坦故事（理论）

实验

3．加来道雄的教育历程和教育内容

教育历程：

教

育

内

容

（1）“鲤鱼世界的幻想”，反思人类对宇宙的认识（详写）

奇特的想象力

（2）读历险故事，加深了对高维空间的想象（略写）

充满激情和乐趣

（3）爱因斯坦的故事当作侦探故事来阅读、探究（详写）

强烈的好奇心

（4）决定要对这一秘密刨根问底（详写）

有毅力、有恒心

（5）成为一名理论物理学家也在所不辞（详写）

不为名利，不畏艰辛，有奉献精神

（6）阅读理论书籍（略写）

强烈的求知热情

（7）找遍电子仓库，装配设备硬件，缠绕22英里的

铜线，自己动手建实验室（详写）

有实践精神和创造精神，踏实、严谨

四、文本探究

1．【提问】作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？

【明确】说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。

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（1）人类“一生就在我们自己的‘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”。

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（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。

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

2.

【提问】作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？

【明确】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。实验不是简单的操作，要有理论指导，要有实验的设计，要有策划组织能力，要有耐力和恒心等等，实验考验的是实验者的综合能力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础实验，表现为动手能力和实践能力差，思想上浮躁，急功近利。对教育而言，重知识，轻能力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视实验给我们现实生活的启迪。

3.

【提问】本文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，从中可以看到哪些方面的“教育”对成为优秀科学家最为重要？

【明确】

（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

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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。

五、本文写作特点

1.重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到高中，按时间顺序叙事，而是通过童年的两件趣事和高中时建立实验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教育历程”，并不旁及其他成长的经验；在局部上，如高中阶段，作者看了许多统一场理论方面的书，并常常去斯坦福大学的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他研究的，这里肯定有许多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中具体的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所需要的基本素质。

2．叙事寓理，思想深刻。本文最大的特点是在讲述自己的教育历程中讲述科学道理，重点讲述科学研究的方法。作者写了童年中的两件事，是它们启迪自己走上科学道路的，但在行文中却有着对科学思想的探讨，对科学概念的恰当解释。

3．想象奇特，描述形象。本文虽然是一篇科普文，但很有文采，尤其是写小时候大胆的想象细节更是细致入微。对鲤鱼科学家的杜撰，想象力丰富，引人发笑。

六、畅所欲言（延伸拓展）

文章所讲述作者的经历，你是否也有？你对哪个学科感兴趣？是否有志于这方面的研究？

提示：启发学生对科学和学习的兴趣，言之有理即可。

七、布置作业

【帮助与总结】

教学过程中，主要采用口头点拨、课件展示两种方式对学生进行帮助和指导，争取让学生在每个环节的学习中都能达到要求。最后做出总结，使学生就其实际情况尽可能达到对科学认知的更好程度。

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