14 * 一名物理学家的教育历程教学活动设计方案

《一名物理学家的教育历程》教学设计

教学目标：

1、知识与能力：理清文章的基本结构，把握文意。

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工作内涵。

3、情感态度与价值观：引导学生思考、探讨文中体现的科学精神，培养科学兴趣，坚持探究的精神。

教学重点、难点：

1、把握文章结构特点，理解文中表现的思想内涵。

2、教育学生科学就在身边，从生活出发，了解科学，认识科学。培养对科学的兴趣和探究精神。

教学课时：1课时

教学过程:

一、导入新课

2018年3月14日，一位传奇人物去世了，他就是被誉为继爱因斯坦之后的最杰出的物理学家霍金。1963年，21岁的霍金患上了肌肉萎缩性侧索硬化症，全身瘫痪，不能言语，手部只有三根手指可以活动，可是他凭借自己的不懈努力成为了一名伟大的物理学家，霍金的成就是巨大的，但他走过的道路是异常艰辛的。同学们，在我们对他崇敬的同时也许会问：怎样才能成为一名物理学家呢？

今天我们就通过著名的理论物理学教授加来道雄的文章《一名物理学家的教育历程》得到点启发吧！

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》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。

三、把握文意，质疑释疑。

1、审读本文标题，你能否推断一下文章会写什么内容，会怎么写？

明确：中心词为“教育历程”，“历程”暗示说明顺序为时间顺序，那么“一名物理学家”指谁呢？加来道雄。那么本文就是一篇自传性质的文章。他的“教

育历程”怎样？作者是不是从他的童年（幼儿园）、小学、初中、高中、大学一路写来的？（引导学生了解文章内容结构）

2、速读全文回答下面问题，感受结构内容

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”是什么？除了这两个趣事，作者还写了成长中的哪个事例？

明确：鲤鱼世界的幻想（想象）

爱因斯坦故事（兴趣）

建立实验室（实践）

3、理清本文的结构。

明确：

第一部分（第1段）：总说童年趣事引导“我”成为一名理论物理学家。

第二部分（第2—11段）：主要叙述作者对鲤鱼世界的遐想。

第三部分（第12—18段）：主要介绍了作者对爱因斯坦未竟事业的向往。

4、“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”。

5、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。

此“故事”正是人类面对种种无法理解的自然现象时的表现。鲤鱼“科学家”的心理活动，正展示了人类的固定甚至僵化的思维，作者也正是对此有着清醒的认识，作者幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性，推知人类对多维空间研究的局限性。

6、作者对鲤鱼世界的遐想有什么意义？

明确：作者猜测鲤鱼是怎样观察它们周围的世界的，由此作者想象出有“鲤鱼科学家们”，它们的思想以及它们有过奇妙的经历等等。

这种遐想给予作者的意义是充分挖掘了他的好奇心和发挥了想象力，并且他保持了这样奇特的想像力，也由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。

7、对爱因斯坦未竟事业的向往，是怎样启迪作者走上科学探索道路的呢？

明确：首先作者接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究兴趣。

其次他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，并且

“我决定要对这一秘密刨根问底”；

再次高中时代，本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设实验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。

这一过程的意义在哪里呢？

我们发现作者的基本科学素质都得到了培养和锻炼。例如探究能力、推断能力、动手实验能力以及在其中不可缺少的不怕挫折、质疑求真的科学精神，尊重事实和实事求是的科学态度等都得到了培养和锻炼。

8、思考：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？

明确：在作者心中，“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。

9、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？

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。

（2）乐趣：科学不应该是枯燥的，而是应该充满乐趣的。

（3）实验精神：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。

四、研究探讨：

作者的成长历程给你什么启示？成为一名科学家需要那些素质？请你举出几个和作者成长历程相似的科学家？

明确：作者进行艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的热爱以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能：人要想有所成就仅仅空想是不行的，要有严谨、踏实、务实的工作作风，从基础做起，重在实践。

应具备下列品质：奇特的想象力；探究的精神；实验的精神；自主创新精神；奉献精神；要耐得住寂寞；不要固步自封；坚定的信念，坚持不懈的努力。例如华罗庚、爱因斯坦、钱学森、牛顿、瓦特、居里夫人等。

五、小结

一名理论物理学家的成长历程，给了我们很多的启示：大胆的想象、怀疑和猜测，不要固步自封；兴趣在人的成长过程中是不可或缺的，但要达到成功的彼岸离不了坚定的信念、坚持不懈的努力，这或许是作者要告诉我们后辈的，希望大家能踏着他的脚步，一步一步取得进步。

六、作业

作者关于“鲤鱼科学家”的幻想十分有趣，如果我们以动物的眼光来观察人类，是不是也很有意思呢？假如有一位动物（狗、猫、鸡、燕子等）科学家，专门研究人类的某些行为，它写了一篇“科普文”：人类行为之谜。那么请你试着替这位“动物科学家”做一回代笔人怎样？

七、板书设计：

一名物理学家的教育历程

加来道雄

鲤鱼世界的幻想（想像）

爱因斯坦的故事（兴趣）

理论物理学家

建立实验室

（实践） 科学精神： 想像力——乐趣——实验精神