14 * 一名物理学家的教育历程主要内容及教案内容

《一名物理学家的教育历程》教学设计

教学目标：

1.以“教育历程”为重点，感悟科学家的成长历程，体会科学精神。

2.培养学生从日常生活中发现科学道理的习惯。

教学流程：

一、新课导入

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，但机遇只垂青那些有准备的人，而不是空想家。“生活中不是缺少科学，而是缺少发现科学的眼睛”，我们来看一下加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。

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.理清文章的基本结构

第一部分（1 段）全文总括：记叙了作者在童年的两件趣事，以

及作者是如何由这两件趣事来激发自己的科学兴趣的。

第二部分（2--11 段）由对鲤鱼世界的遐想，推知人类认识的局限性。

（1）幻想鲤鱼“科学家”研究的局限性。

（2）推知人类对多维空间研究的局限性。

第三部分（12--18 段）对爱因斯坦未竟事业的向往与学习研究。

（1）探究爱因斯坦未完成的理论。 （2）建立自己的原子对撞机。

四、深入探究

1.本文在材料处理上有什么特点？

【明确】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？

【明确】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：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。

3.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】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。

五、课外拓展

1.爱因斯坦相关介绍。

2.多维空间介绍。

六、本课小结

认识自己也好，不认识自己也好，只要我们心中有希望，脚下有路，那就走下去吧。因为认识自己毕竟需要一个过程，也要付出代价，不劳而获的事毕竟更多的是出于幻想。