《一名物理學(xué)家的教育歷程》教案

1、?一名物理學(xué)家的教育歷程?教案教學(xué)目標(biāo) ：知識目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。能力目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生以教育歷程為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。德育目標(biāo) ：引導(dǎo)學(xué)生體會科學(xué)精神。教學(xué)重點、難點：高維空間對普通人來說，是很難想像的。所以，教學(xué)重點是文章內(nèi)容，而不是相關(guān)的科學(xué)知識。相關(guān)知識教師有所了解，能幫助教學(xué)課文即可，不必教授給學(xué)生。教學(xué)方法：師生合作探究教學(xué)課時 ：兩課時第一課時教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課成為一位科學(xué)家是無數(shù)有志青年的夢想，對物理的探究更是許多年輕的學(xué)子孜孜以求的，我們來看一下加來道雄的成長道路，或許能得到一些啟發(fā)。(板書)一名物理學(xué)家的教育歷程二、明確目標(biāo)1.引導(dǎo)學(xué)生從生

2、活出發(fā)，了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)2.引導(dǎo)學(xué)生以教育歷程為重點，探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵。三、整體感知加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位，后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有?超越愛因斯坦?(與特雷納合著)?量子場論?超弦導(dǎo)論?。2.本文的根本結(jié)構(gòu)文章的題目是一名物理學(xué)家的教育歷程，因此，表達(dá)的順序主要是歷時性的。但是，作者開頭就說童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個理論物理學(xué)家的歷程。而童年的兩件趣事作為文章的主要內(nèi)容，又是共時性的表達(dá)。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點突出。結(jié)構(gòu)如圖：童年 青年 (

3、成年)鯉魚世界的夢想(想像)實驗 (理論物理學(xué)家)愛因斯坦故事(理論)3.本文的根本內(nèi)容 人人都對自然感到好奇，都以自己喜愛的形式尋求自然的謎底，但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身，而作者卻由人的觀察角度，反思人類對宇宙的認(rèn)知。看似作者少年時的思維超出同齡人，其實只是他充分發(fā)揮了自己的想像力，并且保持了這樣奇特的想像力，由此奠定了他對高維空間理論探究的根底。作者少年時接觸到愛因斯坦的未竟事業(yè)，激發(fā)了他的探究興趣。他之所以感到?jīng)_動人心，是因為他把愛因斯坦的理論當(dāng)成一個偵探故事來閱讀、探究，這非常符合少年的心理。另外，我決定要對這一秘密刨根問底，也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格，這是成為科學(xué)家的根本素質(zhì)

4、。高中時代，本應(yīng)在棒球場或籃球場玩耍，享受青春年華，但作者卻找遍周邊地區(qū)大量的電子倉庫，裝配必需的硬件設(shè)備，在學(xué)校的足球場中纏繞22英里長的銅線，自己動手建設(shè)實驗室，驗證愛因斯坦理論，探究反物質(zhì)。作者進(jìn)行這樣艱苦枯燥的工作，表達(dá)了他對科學(xué)的熱愛，以及踏實的性格，顯露出一個科學(xué)工作者的潛能。由到，我們可以清楚地看到作者的教育歷程和教育內(nèi)容。第二課時四、重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程1.提問：本文在材料處理上有什么特點?明確：本文布局謀篇重點突出，詳略得當(dāng)。在整體上，作者并沒有從童年到小學(xué)到初中到高中，按時間順序敘事，而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例，突出他成長為一名物理學(xué)家的教育歷

5、程，并不旁及其他成長的經(jīng)驗;在局部上，如高中階段，作者看了許多統(tǒng)一場理論方面的書，并常常去斯坦福大學(xué)的物理圖書館，相關(guān)的理論書籍是怎樣啟發(fā)、引導(dǎo)他研究的，這里肯定有許多精彩的故事，但是作者只是一筆帶過，重點放在制造自己的原子對撞機(jī)上，其中具體的數(shù)據(jù)表達(dá)得很詳盡，讓人體會到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實的性格，以及內(nèi)在的成為物理學(xué)家所需要的根本素質(zhì)。2.提問：本文表達(dá)了怎樣的科學(xué)精神?明確：本文三個主要局部，并不是簡單地表達(dá)成長的故事，而是具有深刻的科學(xué)精神內(nèi)涵，可以從中看到哪些方面的教育對成為優(yōu)秀科學(xué)家最為重要。(1)想像力：科學(xué)是需要想像力的，想像力能帶來創(chuàng)造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中，認(rèn)識到人類觀察

6、空間的局限性，間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創(chuàng)造，表達(dá)了創(chuàng)新意識和探索精神。(2)樂趣：科學(xué)不應(yīng)該是枯燥的，而是應(yīng)該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘，對真正的科學(xué)工作者來說，是和自然做的近似于捉迷藏的游戲，也是人生的境界。游戲使他們樂此不疲，充滿激情，不受外界的誘惑和干擾;而境界使他們不顧功利，不畏強(qiáng)權(quán)，只求真理。(3)實驗精神：丁肇中說過：現(xiàn)代學(xué)術(shù)的根底就是實地的探察，就是我們現(xiàn)在所謂的實驗。科學(xué)開展的歷史告訴我們，新的知識只能通過實地實驗而得到，不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。(?應(yīng)有格物致知精神?)有了想像力，有了樂趣，那只是成為科學(xué)家的最根底的因素，不去踏踏實實

7、地做實驗，就不能得到根本數(shù)據(jù)，假說就不能確立。一味地空想，不去做根底工作，不可能到達(dá)真理的此岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多根底的實驗工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)立黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實驗根底，也不是空想出來的。3.【提問】鯉魚科學(xué)家對世界的認(rèn)識是怎樣的?明確：主要有以下幾點：(1)水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義。(2)它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\動而困惑不解它們以神秘的力來掩蓋自己的無知。(3)鯉魚科學(xué)家的消失和重現(xiàn)它們認(rèn)為是奇跡，是可怖的事情，而不肯去探究原因。(4)鯉魚科學(xué)的傳奇故事，真實地證明另一個世界的存在，

8、而它們卻認(rèn)為胡說八道，荒唐絕倫，違背它們的自然規(guī)律。4.提問：作者想通過鯉魚科學(xué)家對世界的認(rèn)識說明什么?明確：說明自以為是的人類和鯉魚科學(xué)家有相似之處。(1)人類一生就在我們自己的lsquo;池子rsquo;里度過，只要超出我們的理解力的自然存在，他們就拒絕成認(rèn)。(2)科學(xué)家創(chuàng)造像力這樣一些概念，是因為他們只愿意成認(rèn)那些看得見摸得著的事物，不肯改變思考問題的方式。(3)不能在實驗室里便利地驗證的理論，他們就加以鄙視，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。5.提問：課文中閱讀多維空間歷險故事和統(tǒng)一場理論書籍兩小段內(nèi)容，對教育歷程的表達(dá)有什么作用?明確：課文的重點是童年趣事和建立實驗室，這三個事例已經(jīng)把教育歷

9、程完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例，主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像，激發(fā)興趣;而閱讀統(tǒng)一場理論書籍，既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱情，也銜接起由理論到實驗的探究過程。6.提問：作者說我決定要對這一問題刨根問底，縱然為此而必須成為一名理論物理學(xué)家也在所不辭。在作者心中理論物理學(xué)家應(yīng)該是怎樣的人?明確：理論物理學(xué)家的工作是抽象、枯燥的，受實驗條件的限制，自己的學(xué)說很難得到實驗的證明，甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞，必須有奉獻(xiàn)精神。在所不辭意味著理論物理學(xué)家道路的艱辛。7.提問：作者建立實驗室的事例，對我們現(xiàn)實生活有怎樣的意義?明確：科學(xué)是建立在根底實驗之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實驗的設(shè)計，要有籌劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們