14 * 一名物理学家的教育历程教学设计实例

一名物理学家的教育历程

教学目标

一、知识目标

1、理清文章的基本结构，把握文意。 2、引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。 3、引导学生体会科学精神。

二、能力目标

引导学生以'教育历程'为重点，探讨其中表现的思想内涵。

三、德育目标

引导学生体会科学精神。

重点难点

把握文章的结构特点，理解文中表现的思想内涵。

课时安排

1课时

教学过程

一、导入：（以文章重点内容之一“观鱼”入手，激发学生学习兴趣）

蹲在池边观看水中游鱼，有谁经历过？那在你观鱼的时刻你都想了一些什么？而我们今天要讲的一位物理学家，他也观鱼，他不但懂得鱼的乐趣，而且展开了丰富的想象，超越了鱼和人的界限，仿佛自己就是鱼，鱼就是自己，达到“物我合一”的境界，进入到鱼的世界里去遨游，用自己强大的大脑和非凡的想象力去解读鱼的世界。他就是加来道雄。

二、作者介绍：

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》。

板书：一名物理学家的教育历程

三、整体感知

1、字音字形

刨根究底（páo ） 撒手人寰( huán） 湮

没

（ yᾱn） 惊

诧 （chà） 畏葸不前（ xǐ

） 五彩斑斓（lán ） 栅

栏

（zhà

） 目

眩

（xuàn）

鄙 视

（ bǐ

） 冷嘲热讽( fěng） 杜

撰（zhuàn） 怪

诞

（dàn ）

2、观察标题，探知文章内容（从标题入手，引导学生初步明了课文内容）

(1)

本文的题目写的对象是谁？写了什么内容？

明确：一名物理学家；教育历程；

强调了他的物理学家的身份，他的教育历程就是他成功的历程，

（2）从题目可见本文的叙述顺序是怎样的？

叙述的顺序主要是历时性的。但作者开头就说“童年的两件趣事极大的丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上一个理论物理学家的历程”，“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脉络清楚，重点突出。

3、本文的题记有何作用？ 提示下文是在介绍有关科学的观点

4、全班齐读内容，思考本文的结构是怎样的？

童年的两件趣事（1）

童年的

第一件趣事（ 2 -11 ）

童年的

第二件趣事（12-18 ）

5、请快速浏览全文，抓住关键语句。（引导学生抓住课文标志性语句，从结构上去把握文章内容）

问：找出本文重点写了哪几件事？

明确：两件事。童年在日本茶园对鲤鱼世界的遐想和对爱因斯坦未竟事业的向往。

问：除了这童年的两件趣事，作者还写了成长中的哪个事例？

明确：高中时建立自己的实验室来建造电子感应加速器。

板书：鲤鱼世界的遐想、爱因斯坦的故事、建立实验室

现在我们大体了解了文章的内容，下面我们来深入探究一下。（过渡语）

四、合作探究

这三件事具体内容是什么？这些与他成为物理学家有什么关系？分小组讨论交流5分钟后回答。（通过探讨研究，让学生学会发现问题，解决问题，深入把握文章的主旨）

1.

【提问】鲤鱼科学家对世界的认识是怎样的？

【明确】主要有以下几点：

（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。”

（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”--它们以神秘的“力”来掩盖自己的无知。

（3）“鲤鱼科学家的“消失”和“重现”--它们认为是“奇迹”是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。

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

2．【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。

（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”。

（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，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。

3. 【提问】作者说“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？

【明确】在作者看来，理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受实验条件的限制，自己的学说很难得到实验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必须耐得住寂寞，必须有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。

我们通过讨论，共同把握了文章的内容，那么，文章的内容是通过什么艺术手法表现出来的？（过渡语）

五、艺术手法

1、形象的描述 作者借助于想象，采用了拟人化的笔法让鲤鱼“科学家们”会看会想，会提出问题会说话，

这样就使深奥的科学道理变得浅显易懂。 2、语言准确、严密

作者讲究选词，

讲究用恰如其分的词句来表达周密严谨的意思。

把握了文章的内容及艺术手法后，我们深入探究本文的思想内涵。（过渡语）

六、本文体现的科学精神。

本文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。（适时点拨引导，帮助学生把握文章内在联系）

（1）想像力：人的想象是非凡的，充满着遥远的不寻常的景物，无拘束的闯入时空中最漫无边际的地方，以便避开被习惯弄得太熟悉的那些物体景象，想象可以使我们开阔和升华。而科学当然是需要想像力的，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，激发了他探究未知世界的兴趣，大量阅读高维世界的历险故事，丰富了他的想象力，也奠定了他由感性的想象上升到对多维空间理论研究的基础。

如果你的日常生活似乎是乏味的话，那么就不要责怪它;责备你自己吧，责备自己没有诗人那样的想象力，以唤起日常生活的丰富性。说到这里，我们可能会想到：小时候的自己充满想象力，随着岁月的流逝，我们的想象力逐渐悄然丢失，那么，是什么夺走甚至是扼杀了我们的想象力呢？这是一个值得我们在座的各位思考的问题。不管如何，请努力唤回我们的想象力，因为它对个人，对社会实在是太重要了。

板书：想象力

（2）兴趣：作者被中学老师讲的伟大科学家的故事所迷住,激发了他的好奇心，并决心对爱因斯坦未竟事业一探究竟，从而阅读了大量的关于爱因斯坦和爱因斯坦的理论的每一本书。可见，没有好奇心就没有求知欲，好奇心是一个人有所发现、有所成就的前提。比如没有瓦特对蒸汽为什么能把壶盖顶起来的好奇心，就没有蒸汽机的出现，英国的工业革命就会推迟；没有哥白尼对天文学的好奇心，就不会有“太阳中心说”的提出，黑暗的中世纪也许还要延长若干年。好奇心能让人心永远年轻，能享受到说不完的乐趣。因此，我们每个人应该保持自己的好奇心。

有了好奇心，还需要保持兴趣和注意力的集中。兴趣是最好的老师，一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。他之所以对爱因斯坦故事感到“激动人心”，是他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，由最初的好奇转变为兴趣，成为当时最重要的事情。

我们又由作者所说：“我决定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”“在所不辞”是指完全接受，绝不推辞。这说明作者最初并没有想到自己会成为理论物理学家，而是在探索研究的过程中，发现必须对深奥而枯燥的理论物理进行研究，才能弄懂爱因斯坦的理论，继续其未竟的事业。可见，他是非常有毅力有恒心，不畏艰难、勇于探索。可见，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。

板书：好奇心和兴趣

（3）实验精神

：

高中阶段，“本应在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却看完了许多地方图书馆在这方面的书，并且常常造访斯坦福大学的物理学图书馆。说明他一直在兴趣的引导下，不断地进行理论探索。表明了他坚持不懈的精神。但是光有丰富的想象力，强烈的好奇心和极大的兴趣就能成为物理学家吗？

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。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。

而他确实自己动手建立了实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。可见，作者并不是一个读书的人，而是通过实验来验证理论的正确与否，具有实验精神。

这样，两件趣事极大地丰富了他对世界的理解力，引导他从理论研究转入到实验探究，从而能更好地验证他的理论，也最终让他成为了一名物理学家。

板书：实验精神

我们通过讨论，共同把握了文章的内容及其思想内涵。（过渡语）而作者为什么写这篇文章？

我们也非常清楚了。

七、总结全文

通过作者写的教育历程，告诉我们怎样才能成为一名物理学家。也就是，要有丰富的想象力，对事物有强烈的好奇心，坚持不懈地探究能力，还要有不怕挫折，坚持实事求是的实验能力品质等。

八、作业布置：

1.展示李政道、杨振宁、丁肇中的成就，爱因斯坦的名言，体会其科学精神。

2.利用课后时间搜索收集爱因斯坦的相关资料。

板书设计：

一名物理学家的教育历程

加来道雄

鲤鱼世界的遐想

想象力

爱因斯坦的故事

好奇心和兴趣

建立实验室

实验精神