14 * 一名物理学家的教育历程教学评价实录

《一个物理学家的成长历程》教学设计

蓝田县泄湖中学

张丹

一、【学习目标】

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。

3、引导学生体会科学精神。

【学习重点、难点】

重点：引导学生以“教育历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。

难点：培养学生筛选信息的能力。

二、【预习导学】

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.需要掌握的字的读音

刨根究底（páo）撒手人寰（huán）湮没（yān）惊诧（chà）

栅栏（zhà）畏葸不前（xǐ）五彩斑斓（lán）目眩（xuàn）

鄙视（bǐ）冷嘲热讽（fěng）杜撰（zhuàn）怪诞（dàn）

3.仔细阅读文章，文中那几件事对作者产生了影响，看看作者在探索的过程中表现出了哪些人格魅力和科学精神？

三、【课堂导入】

老师提问:同学们你们是否对自然界有过好奇,是否也因此产生了对科学的兴趣? 学生答

看看文中的那些精神指引作者成为了一名科学家.

四、【文本分析】

1．“鲤鱼科学家”对“世界”的认识是怎样的？

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．作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么，对作者产生了哪些影响？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的一些概念......”，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法。（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。

影响：(1)知道人类对世界的认识有如鲤鱼科学家般的局限性。(2)对存在高维空间的可能极感兴趣。

3.作者想通过爱因斯坦的故事说明什么，对作者产生了哪些影响？ 好奇（兴趣）-理论（温暖如春，激动人心）-目标（刨根究底）-奋斗甚至牺牲（理论物理学家）

4．作者说“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。”在作者心中“理论物理学家”应该是怎样的人？

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。

5．作者建立实验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？（小组讨论）

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。

三、【合作探究】

1．本文在材料处理上有什么特点？

本文布局谋篇重点突出，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．本文体现了怎样的科学精神？

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。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。

四、【课堂小结】

学完了这一课我们知道要成为一名科学家，必须要有三个方的重要“教育”：想象力，乐趣和实验精神。具体来说就是，善于观察,善于反思,敢想,敢怀疑,不承认终极真理,有热忱有恒心有毅力，找好的导师，不断学习，不断探索，会独立思考,会借助外力，能创造环境，懂得失败是成功之母。

五.【课后作业】

以动物（猫.狗.鸡.燕子等）"科学家"的眼光来观察人类,专门研究人类的某些行为,并写一篇科普文:人类行为之谜。

六.【板书】

童年

青年

成年

鲤鱼科学家的故事(想象)

实验

理论物理学家

爱因斯坦的故事(理论) 七.【课后作业】

1.应该将文中"阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容"的问题安排成作业.

2.普通话依然需要加强练习.