14 * 一名物理学家的教育历程教学目标

痴迷的思索、强烈的求知

——《一名科学家的教育历程》的非构思课程

一、语感美（音之悦/阅）：语音审美

1、说音解字：对汉语母语的文化解读——扫清文字障碍（生字处理）。；2、语音美感：清通流畅的朗读，体验声音的节律、音调等之美。3、情思初感：对文章基本情调色彩意思初步整体感知。

说明：朗读可以是学生自读，也可以是师生对读。情思初感，在课堂上若要学生言说，最好合书而说，并且，教师也当说自己的情思初感，譬如：读完本文，我感知道作者对物理学的痴迷。初感贵在“感”，贵在对“感”之言说，故教师可以听取学生的发言，但不必做正误评价，但可以鼓励大胆言说。

二、思维美（意之悦/阅）：情思审美

1.得间质疑：对总体感知的质疑——文章真的表现的是这些情思吗？

2.主旨确证：

（1）从标题感受理解开始，分析文章赋形思维，确证文章的情、思主旨；

（2）从正文感受理解开始，分析文章章法赋形思维的路径思维，理解文章表达思路。

说明：在此用批注的方式呈现主旨确证过程。在批注里，将把赋形和路径分析两者融合。课堂操作时，可以在教师做一定片断的示范后，放手让学生先自学，再进行师生对话。避免教师一讲到底，因为，教师讲得多，学生易疲劳。全文批注因篇幅较长，故附在书信的最后。

3.情思审美——对文章内容（情思）和文章章法结构进行审美：

（1）将情变美：从文章的善的情感中折射境界（心灵时空）之美；

（2）将思变美：从文章的真的思想中折射境界（思维时空）之美；

（3）结构审美：从文章结构、章法的语言形式空间感上产生境界之美。

说明：一、“将情变美”的操作，可以这样分解：1、文章体现了善的情感么？（对物理学的快乐思维及痴迷探求，若不理解为只是对个人有益，而是对人类有益，那么，就可以说这是善。）2、如果有，那么这种“善”的心灵前提是什么？（可能是作者心怀宇宙的广阔的心灵时空）。二、“将思变美”的操作，可以这样分解：1、文章体现了真的思想么？（作者以小时候，能把这两个“宇宙”联系起来思维，这已是人类科学家的多维空间思维了，此可为思维之真。或者在本文也可以理解为一种知识求真精神

）这种“真”的思维前提什么？（前提可能是作者的思维时空的自由、开阔）。三、“结构审美”的操作，可在文章的赋形分析基础上的，提出文章是起承转合的章法结构么？【本文的结构是两起两承，只不过最后的承里面，又嵌套着转合的结构。因此，这个结构是整体简单，但局部包含张力，于是，结构上是前静后动。用图表示即：起-起-承-承（转合）。也可以理解为，这是一个非常有动态感的结尾。】

三、拓展美（理之悦/阅）：张力审美

——通过文本与生活，文本与文本之间的关系的发掘，产生阅读的开拓之美。

1.运用相似思维和因果思维操作模型，发现文本与生活的，从而拓展文本阅读的思维空间，生成美感；

2.运用相似思维和因果思维操作模型，发现文本与文本的相似性和因果性，从而拓展文本阅读的思维空间，生成美感；

3.在拓展的基础上，反观文本内容和形式，对作者的观点和态度给予评价。

说明：本环节的具体操作如下：

【文本与文本】阅读下面的文段，并回答问题。

一维是线，二维是面，三维是静态空间，四维是动态空间（因为有了时间）。

简单地说：0维是点，没有长、宽、高。一维是由无数的点组成的一条线，只有长度，没有宽、高。二维是由无数的线组成的面，有长、宽没有高。三维是由无数的面组成的体，有长宽高。维可以理解成方向。

因为人的眼睛只能看到三维，所以三维以上很难解释。正如一个智力正常,先天只有一只眼睛,一只耳朵的人(这样就没有双眼效应,双耳效应),他就很难理解距离了,他很可能认为这个世界是2维的. 因为，人类只能理解到3维，所以后面的维度可以通过数学理论构建，但要仔细理解就很难，在量子力学，当今仍在建立的膜理论,认为世界是11维的。

问：我们现在，正在教室学习，你认为我们生活在几维空间里？

似乎应当是4维动态空间。

【文本与生活】思考并回答：

有这样的游戏：一群蚂蚁搬运一块食物向巢里爬去.我们用针把食物挑起,放在它们头上很近的地方,所有蚂蚁只会前后左右在一个面上寻找,决不会向上搜索。你能用空间维数来解释么？

蚂蚁是典型的适应二维空间的生命形式，它们的认知能力只对前后(长)、左右(宽)所确立的面性空间有感应,不知有上下(高)。尽管它们的身体具有一定的高度,那也只是对三维空间的横截面式的关联，蚂蚁上树也并不知有高,因为循着身体留下的气味而去,它们在树上只会感知到前后和左右。对于蚂蚁来说,眼前的食物突然消失实在是个谜.当它们依据自己的认知能力在被长、宽确立的面上遍寻不着时,这块食物对它们来说就是神秘失踪了,因为这块食物已由二维空间进入到三维空间里.只有我们把这块食物再放在它们能感知到的面上,蚂蚁才可能重新发现它.这对于蚂蚁来说,却又是神秘出现了。

四、文辞美（辞之阅/悦）：言语审美

——进行作文行文措词语言表达操作训练、审美训练——句干（主、谓、宾）、句枝（定、状、补）的赋形思维：言语学原理。

1.妙句品仿

(1)还原妙句的基本语义内部语言；

(2)进行基本语义行文展开措辞训练。

2.措辞审美：对妙句和仿写的生动鲜明的句子进行审美感受比较。

3.写作练笔（作业练习）：从通过学习课文后，提出问题，要求学生对本课文进行文体的模仿性和对话性写作训练。

说明：本环节可操作如下：

【妙段品仿】

我曾想，如果在池水中抓出一个鲤鱼“科学家”，事情将会怎么样呢？放回池水之前，它可能随着我的查看而狂乱挣扎。那么别的鲤鱼又将怎样看待这件事呢？对于它们而言，这确实是一件可怖的事情。它们第一次意识到有一位鲤鱼“科学家”从它们的宇宙中消失了。就那么简简单单，没有留下任何踪迹。不管在它们的宇宙中怎么寻找，就是没有这条丢失的鲤鱼的踪影。然而，就那么几秒钟，当我把它放回池水之后，这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼而言，这真是一个奇迹。

以上是以人的视角，推测、解释鲤鱼的思维。现在，你试一试，直接以一只麻雀的视角，向同伴讲述曾经误飞入一间空教室里后的遭遇（思维、心理及行为）。

附：主旨确证——赋形思维及路径分析与综合

(有时用“____”标注有关重复、渲染的关键词；用“/”标注对比、反衬的关键处)

一名科学家的教育历程（过程思维？）

加来道雄

我想知道上帝怎样创造了这个世界，/对这样或那样的具体现象我不太感兴趣。我想知道世界的内在规律，/其余则是细枝末节。【渲染、反衬赋形（对规律的求知欲)】 ——爱因斯坦

【题记为全文奠定了强烈求知的情感基调，可视为：结构1：情感的总起】

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。（功能、影响路径，也是全文的结论，下文将回答为什么）【结构2：叙述的总起】

记得那时我的父母不时带我去旧金山游览著名的日本茶园。我蹲在那里的一个小池边，为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。【原因、构成（故事1）路径；渲染赋形（思之痴迷）】

在那静静的时刻，我充满了无限的遐想。我常常给自己提一些只有小孩才问的问题，比如水池中鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想，它们的世界一定奇妙无比！【相似（拟人）路径；渲染赋形（思之痴迷）】

鲤鱼们的一生就在这浅浅的水池中度过。它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成。它们大部分时间在池底漫游，因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。/我的世界的本质超过了它们的理解能力。我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几十厘米的地方，然而，我们之间却如距深渊。鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中，从来不进入对方的世界，我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。【相似（拟人）路径；反衬赋形（思之痴迷）】

我曾想：在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这个鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为，唯一真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。【相似（拟人）路径；渲染赋形（思之痴迷）】

有一次，我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的小雨滴轰击在池水的表面。池水变得混乱，水中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。在躲避风雨之时，我想弄清楚周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中。/在它们看来，睡莲似乎是自己在运动，没有任何东西冲刷它们。因为就像我们看不见我们周围的空气和空间一样，鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水，它们为睡莲自己能够运动而困惑不解。【相似思维（拟人）路径；反衬赋形（思之痴迷）】

我想，鲤鱼“科学家们”将会聪明地杜撰某种虚构的东西——它被称为“力”，来掩盖自己的无知。由于不能理解在看不见的水面上存在的水波，它们将得出这样一个结论：睡莲之所以能够不被触摸而运动，（原因思维）是因为有一种看不见的神秘力在对它起作用。它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称（如超距作用，或没有任何接触睡莲即会运动的能力）。【相似（拟人）路径；渲染赋形（思之痴迷）】

我曾想，如果在池水中抓出一个鲤鱼“科学家”，事情将会怎么样呢？（功能分析，所以）放回池水之前，它可能随着我的查看而狂乱挣扎。那么别的鲤鱼又将怎样看待这件事呢？（功能分析，所以）对于它们而言，这确实是一件可怖的事情。（原因分析，因为）它们第一次意识到有一位鲤鱼“科学家”从它们的宇宙中消失了。就那么简简单单，没有留下任何踪迹。不管在它们的宇宙中怎么寻找，就是没有这条丢失的鲤鱼的踪影。/(转折，过程思维)然而，就那么几秒钟，当我把它放回池水之后，这位鲤鱼“科学家”便突然冒了出来。对于别的鲤鱼而言，这真是一个奇迹。【因果、过程、相似（拟人）路径；渲染赋形（思之痴迷）】

待神智镇定之后，这位鲤鱼“科学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不已的传奇故事。它说：“突然之间，不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙（池水），投进了一个冥冥世界，那里有令人目眩的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点也不像鱼。更使我震惊的是，无论如何也看不到它的鳍，但是没有鳍它还是能够运动。我感觉到熟悉的自然规律不再适合于这个冥冥世界。随后，我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。”/（当然，这个到宇宙之外一游的故事对于鲤鱼是怪诞的，大多数鱼都认为这完全是胡说八道。）【相似（拟人）路径；反衬赋形（思之痴迷）】

我常想，我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的“池子”里度过，以为我们的宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。就像鲤鱼一样，我们认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。（相似思维-拟物）我们自以为是地拒绝承认就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间，而这些都超出了我们的理解力。如果我们的科学家发明像力这样一些概念，（原因分析）那仅仅是因为他们不能用眼见演出充满于我们周围空间的不可看见的各种振动。一些科学家鄙视更高维数世界的说法，（原因分析）是因为他们不能在实验室里便利地验证它。【原因、相似（拟物）；渲染赋形（思之痴迷）】

此后，我一直对存在高维世界的可能极感兴趣。（功能影响分析）像许多孩子一样，我贪婪地阅读这样一类历险故事，其中讲述的是时间旅行者进入别的多维空间，探索我们看不见的平行宇宙，在那里能很容易使通常的物理定律不再起作用。（过程思维）我长大后想知道，是否在百慕大三角洲神秘失踪的船只进入

了一个空间漏洞，我对阿西莫夫的《基地》系列惊叹不已，书中超维空间旅行的发现导致了一个银河帝国的兴起。【功能、过程路径；渲染赋形（思之痴迷）】

【以上结构3：承】

童年时的第二件事也给我留下深刻的印象。（原因、构成-故事2）我八岁时曾听过一个故事，此后它一直留在我的脑海里。（功能、影响分析）记得我的中学老师给班里讲了一个已故伟大科学家的故事。他们及其崇敬地讲到他，称他是整个人类历史上最伟大的科学家。他们说很少有人能够理解他的思想，/但是他的发现却改变了整个世界和我们周围的一切。我不理解他们想告诉我们的许多东西，/但是最使我对此人感兴趣的是他未能完成自己的伟大发现就撒手人寰。他们说他多年潜心于这个理论，/但是他死之后，他的未完成的论文仍然摆放在他自己的办公桌上。【原因、构成（故事2）、功能路径；反衬赋形（求知欲盛)】

我被这个故事迷住了。对于一个孩子，这是很神秘的。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？由于好奇，（功能思维，所以）我就决定学习我能学到的关于爱因斯坦的一切以及他未完成的理论。我记得，我花了好多时间静静阅读我能找到的关于这个伟人和他的理论的每一本书。这种记忆到现在仍然温暖如春。我读完当地图书馆的书之后，就开始在全市搜寻图书馆和书店，急切地查找有关线索。不久我就知道这个故事比任何神秘谋杀故事更加激动人心，也比我想象的任何事情都重要。我决定要对这一秘密刨根究底，纵然因此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。【功能路径；渲染赋形（求知欲盛）】

不久（过程分析），我就知道爱因斯坦未完成的论文就是他企图构造的所谓的统一场论（构成分析—统一场论）。这个理论能解释所有的自然规律，从细小的原子到浩瀚的星系。然而，作为一个孩子，我却不能理解，畅游在茶园池中的鲤鱼和爱因斯坦桌上未完成的论文可能存在着某种联系。对于用更高的维数可能是解决统一场论的关键这一点我不理解。【过程、构成路径；渲染赋形（求知欲盛)】

后来，在高中阶段（过程分析），我看完了许多地方图书馆中这方面的书，并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。在那里，我发现爱因斯坦的工作使一种称为反物质的新型物质称为可能（构成分析-反物质）。这种物质的作用形式与普通物质一样，但与普通物质接触之后它们将会湮没，并且猛然释放出能量。我也知道科学家已经建造了一些大型仪器，或者说是“原子对撞机”，这种仪器可以在实验室里产生微量的这种奇异物质，即反物质。【过程、构成路径；渲染赋形（求知欲盛）】

年轻人的一个优点就是不会由于世俗的约束而畏葸不前，而这种约束对于大多数成年人而言通常似乎又很难超越。没有考虑所要涉及的困难，我就开始着手建立我自己的原子对撞机（构成分析——原子对撞机）。我一直研究科学文献，最后我确信能够建造一台所谓的电子感应加速器，这种加速器能把电子加速到数百万电子伏特（100万电子伏特是指电子在100万伏特的电场中被加速后所获得的能量）。【(构成路径；渲染赋形（求知欲盛)】

首先（过程分析），我购买了少量的钠22，它是一种能够自然地放射正电子（电子的反物质）的放射性物质。然后（过程分析）我建造了一个云室，在云室中可以看到亚原子粒子留下的踪迹（构成分析-云室）。这样我就能够拍下好几百张由反物质留在云室中的精美照片。紧接着（过程分析），我找遍周边地区

大量的电子仓库，装配必须的硬件设备，包括好几百磅（1磅=454克）重的废品处理钢，在我的车间建造一个2.3百万电子伏特的电子感应加速器，这个加速器完全有能力产生一束反电子。为了产生电子感应加速器所必需的巨大磁场，我说服（过程分析）我的父母亲让他们帮助我在我读高中的那个学校的足球场中缠绕22英里（1英里=1.61千米）长的铜线。我们（过程分析）把整整一个圣诞假日花费在这条50码（1码=0.91米）长的线路上，缠绕和安装笨重的线圈，这种线圈将使高能电子的运动路径发生弯曲。【过程、构成路径；渲染赋形（求知欲盛）】

（过程分析）当最后建成时，这个300磅重、6千瓦的电子感应加速器耗掉了我屋子中所产生的每一点能量。（过程分析）当我接通它后，通常总是烧断每一根保险丝，屋子变得漆黑一团。/（转）在屋子周期性陷入黑暗的同时，妈妈常常在摇头。（我想，妈妈对于他不能有一个在棒球场或篮球场玩耍、反而有一个在汽车间建造一架巨大的电子仪器的儿子而困惑不解。）/（合）使我感到欣慰的是，仪器成功产生了比地磁场强两万多倍的磁场，而这正是加速一束电子所必需的。【过程路径；反衬赋形（求知欲盛)】

【以上结构4：承（转-合）】

【主旨确证】

1、标题是“一名科学家的教育历程”，请问是，本文的两件童年趣事与他的受到教育有关么？（应当是有关的。第一件事是父母带他游览发生的，可视为家教；第二件事是中学学校发生的，可视为学校教育。不管是家教还是学校教育，都可总称之为教育。）

2、这两件童年趣事，究竟引发了“我”的哪些兴趣或志向？（第一件事引发了“我”多维空间的痴迷的思索，第二件事引发了“我”对理论物理强烈的求知欲望；这种强烈的求知欲和痴迷的思索，为日后成为理论物理学家奠定了基础）