2022年一名物理學(xué)家的教育歷程優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)教案

1、一名物理學(xué)家的訓(xùn)練歷程教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能：1、把握識(shí)記本文中的字詞及文體學(xué)問(wèn)；2、引導(dǎo)同學(xué)從生活動(dòng)身,明白科學(xué)、熟悉科學(xué)；過(guò)程與方法 :通過(guò)導(dǎo)學(xué)案讓同學(xué)先自學(xué)20 分鐘然后提問(wèn)答疑,再進(jìn)行分析討論探究,完成課文學(xué)習(xí),最終留 10 分鐘就行課堂總結(jié)及訓(xùn)練 情感、態(tài)度及價(jià)值觀：1、引導(dǎo)同學(xué)以“ 訓(xùn)練歷程” 為重點(diǎn),探討其中表現(xiàn)的思想內(nèi)涵；2、引導(dǎo)同學(xué)體會(huì)科學(xué)精神；教學(xué)重難點(diǎn) 高維空間對(duì)一般人來(lái)說(shuō),是很難想像的；所以,教學(xué)重點(diǎn)是文 章內(nèi)容,而不是相關(guān)的科學(xué)學(xué)問(wèn)；課時(shí)支配：1 課時(shí) 教學(xué)步驟（一）導(dǎo)入新課 我們小的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)談到我們將來(lái)的抱負(fù),（小時(shí)候老師布置的作文）那時(shí)候我們經(jīng)常無(wú)畏地說(shuō)： “ 我

2、要做一名科學(xué)家”,可是隨著年齡 的增長(zhǎng),我們很少有人再說(shuō)了, 這是為什么呢？由于我們逐步明白成為 一名科學(xué)家是極其艱巨的； 那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢？我們真的 要好好討論一下成為一名科學(xué)家需要怎樣的訓(xùn)練歷程了,今日我們就通 過(guò)聞名的理論物理學(xué)教授加來(lái)道雄的文章一名物理學(xué)家的訓(xùn)練歷程得到點(diǎn)啟示吧?。ǘ┳髡吆?jiǎn)介 加來(lái)道雄,美籍日裔物理學(xué)家,畢業(yè)于美國(guó)哈佛高校,獲加利福尼亞高校伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位,后任紐約市立高校城市學(xué)院理論物理學(xué)教授；主要著作有 超越愛(ài)因斯坦（與特雷納合著）量子場(chǎng)論超 弦導(dǎo)論；（三）字音字形 同學(xué)通過(guò)自學(xué)識(shí)記（四）整體感知 1 本文的基本結(jié)構(gòu)文章的題目是“ 一名物理學(xué)家的

3、訓(xùn)練歷程”,因此,表達(dá)的次序主要是歷時(shí)性的；但是,作者開(kāi)頭就說(shuō)“ 童年的兩件趣事極大地豐富了我 對(duì)世界的懂得力,并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)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(shí)性的表達(dá)；這樣的 結(jié)構(gòu)支配,使文章既脈絡(luò)清晰,又重點(diǎn)突出；第一部分（第 1 段）：交代童年的兩件趣事,極大地豐富了作者對(duì)世界的懂得力, 并且引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理 學(xué)家的歷程；其次部分（第 211 段）：主要表達(dá)作者對(duì)鯉魚世界的遐想；第三部分（第 1218 段）：主要介紹了作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的向 往；2 本文的基本內(nèi)容 人人都對(duì)自然感到奇怪, 都以自己寵愛(ài)的形式尋求自然的 “

4、謎底” ,但是大多數(shù)人一般直接探尋自然本身,而作者卻由人的觀看角度, 反思人類對(duì)宇宙的認(rèn)知； 看似作者少年時(shí)的思維超出同齡人,其實(shí)只是他充分發(fā)揮了自己的想像力, 并且保持了這樣奇妙的想像力,由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)；作者少年時(shí)接觸到愛(ài)因斯坦的 “ 未竟事業(yè)” ,激發(fā)了他的探究愛(ài)好；他之所以感到“ 興奮人心”,是由于他把愛(ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“ 偵探故事” 來(lái)閱讀、探究,這特別符合少年的心理；另外,“ 我打算要對(duì)這一隱秘追根究底”,也表現(xiàn)了他有毅力有恒心的性格,這是成為科學(xué)家的基本素養(yǎng)；高中時(shí)代,本應(yīng)“ 在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?！?享受青春年華,但作者卻“ 找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),裝

5、配必需的硬件設(shè)備”,在“ 學(xué) 校的足球場(chǎng)中纏繞 22 英里長(zhǎng)的銅線” ,自己動(dòng)手建設(shè)試驗(yàn)室, 驗(yàn)證愛(ài)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(duì)科 學(xué)的寵愛(ài),以及踏實(shí)的性格,顯露出一個(gè)科學(xué)工作者的潛能；由到 ,我們可以清晰地看到作者的“ 訓(xùn)練歷程” 和“ 訓(xùn)練內(nèi)容”；（五）合作溝通 1本文在材料處理上有什么特點(diǎn)？明確：本文布局謀篇重點(diǎn)突出,詳略得當(dāng)；在整體上,作者并沒(méi)有從童年到學(xué)校到中學(xué)到高中,按時(shí)間次序敘事, 而是通過(guò)童年的兩件趣事和高中時(shí)建立試驗(yàn)室的事例,突出他成長(zhǎng)為一名“ 物理學(xué)家” 的“ 教 育歷程” ,并不旁及其他成長(zhǎng)的體會(huì)；在局部上,如高中階段,作者看了很多統(tǒng)一

6、場(chǎng)理論方面的書,并經(jīng)常去斯坦福高校的物理圖書館,相關(guān)的理論書籍是怎樣啟示、引導(dǎo)他討論的,這里確定有很多出色的故事,但是作者只是一筆帶過(guò),重點(diǎn)放在制造“ 自己的原子對(duì)撞機(jī)” 上,其中 詳細(xì)的數(shù)據(jù)表達(dá)得很詳盡,讓人體會(huì)到作者嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的性格,以及內(nèi) 在的成為物理學(xué)家所需要的基本素養(yǎng)；2本文表達(dá)了怎樣的科學(xué)精神？明確：本文三個(gè)主要部分,并不是簡(jiǎn)潔地表達(dá)成長(zhǎng)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“ 訓(xùn)練” 對(duì)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(lái)制造力；作者正是 從對(duì)鯉魚世界的想像中, 熟悉到人類觀看空間的局限性,間接感悟到高 維空間存在的可能；

7、由感性的想像上升到理性的制造,表達(dá)了創(chuàng)新意識(shí) 和探究精神；（2）樂(lè)趣：科學(xué)不應(yīng)當(dāng)是枯燥的,而是應(yīng)當(dāng)布滿樂(lè)趣的；探尋自然的 隱秘,對(duì)真正的科學(xué)工作者來(lái)說(shuō), 是和自然做的近似于捉迷藏的 “ 嬉戲” ,也是人生的“ 境域” ；“ 嬉戲” 使他們樂(lè)此不疲,布滿激情,不受外界的 誘惑和干擾；而“ 境域” 使他們不顧功利,不畏強(qiáng)權(quán),只求真理；（3）試驗(yàn)精神：丁肇中說(shuō)過(guò)：“ 現(xiàn)代學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)就是實(shí)地的探察,就是 我們現(xiàn)在所謂的試驗(yàn)； ”“ 科學(xué)進(jìn)展的歷史告知我們,新的學(xué)問(wèn)只能通過(guò) 實(shí)地試驗(yàn)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(lè)趣,那只是成為科學(xué)家的最基礎(chǔ) 的

8、因素,不去踏踏實(shí)實(shí)地做試驗(yàn),就不能得到基本數(shù)據(jù),假說(shuō)就不能確 立；一味地空想,不去做基礎(chǔ)工作,不行能達(dá)到真理的彼岸；作者從事 的高維空間理論, 雖然仍停留在紙面上, 但是科學(xué)家們已經(jīng)在做很多基 礎(chǔ)的試驗(yàn)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)建黑洞理論, 也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的試驗(yàn)基礎(chǔ),也不是空想出來(lái) 的；3“ 鯉魚科學(xué)家” 對(duì)“ 世界” 的熟悉是怎樣的？明確：主要有以下幾點(diǎn)： （1）“ 水池之外看不見(jiàn)的世界沒(méi)有科學(xué)意義；”（2）“ 它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”它們以神奇的“ 力”來(lái)掩蓋自己的無(wú)知； （3）“ 鯉魚科學(xué)家” 的“ 消逝” 和“ 重現(xiàn)” 它們認(rèn)為是“

9、 奇跡” ,是“ 可怖的事情”,而不愿去探究緣由； （4）“ 鯉魚科學(xué)” 的“ 傳奇故事”,真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在,而它們卻認(rèn)為“ 胡說(shuō)八道” ,荒謬絕倫,違反它們的“ 自然規(guī)律”；4作者對(duì)鯉魚世界的遐想意義：作者對(duì)鯉魚世界是怎樣遐想的？明確：作者推測(cè)鯉魚是怎樣觀看它們四周的世界的,由此作者想象出有“ 鯉魚科學(xué)家們”,它們的思想以及它們有過(guò)神奇的經(jīng)受等等；這種遐想賜予作者的意義是充分挖掘了他的奇怪心和發(fā)揮了想象力,并且他保持了這樣奇妙的想像力, 也由此奠定了他對(duì)高維空間理論探究的基礎(chǔ)；奇怪心和想象力很重要嗎？常越過(guò)各種思想桎梏補(bǔ)充：據(jù)美國(guó)生活科學(xué)雜志月號(hào)報(bào)道,科學(xué)家的使命是搞清楚這個(gè)世界如

10、何運(yùn)轉(zhuǎn),讓大自然迫不得已泄露隱匿許久的隱秘；當(dāng)然,并非每一個(gè)人都能成為科學(xué)家； 那到底具備什么樣的素養(yǎng)才能成為科學(xué)家呢？成為一位科學(xué)家必需具備兩個(gè)重要條件：探尋謎團(tuán)的奇怪心和解開(kāi)謎團(tuán)的制造力； 歐洲討論委員會(huì)托付進(jìn)行的一項(xiàng)有關(guān)科學(xué)制造力的討論 稱：“ 科學(xué)家表現(xiàn)出超強(qiáng)的奇怪心；他們會(huì)對(duì)基本問(wèn)題進(jìn)行更加深化的討論,充分表現(xiàn)出求知的欲望； ” 奇怪心是指對(duì)一個(gè)有序世界微小差異 的敏銳性； 大量討論說(shuō)明, 布滿奇怪心的人期望尋求新穎的事物和生疏 的東西,期望給一切問(wèn)題找到更好的答案；奇怪的科學(xué)家信任, 茫茫宇宙定有規(guī)律； 他們總在孜孜不倦地查找目前公認(rèn)理論難以說(shuō)明的數(shù)據(jù),為了平靜數(shù)據(jù)和理論之間的沖突

11、,科學(xué)家經(jīng)常越過(guò)各種思想桎梏,通過(guò)不同角度摸索問(wèn)題；被譽(yù)為“ 量子物理 學(xué)之父” 的德國(guó)科學(xué)家馬克斯 普朗克說(shuō)過(guò), 科學(xué)家“ 必需具有鮮活的、本能的想像, 由于新思想不是通過(guò)推理產(chǎn)生的,像出來(lái)的” ；而是通過(guò)藝術(shù)制造力想5 作者想通過(guò)“ 鯉魚科學(xué)家” 對(duì)世界的熟悉說(shuō)明什么？明確：說(shuō)明“ 自以為是”的人類和“ 鯉魚科學(xué)家”有相像之處；（1）人類“ 一生就在我們自己的池子里度過(guò)”,只要“ 超出我們的懂得力” 的自然存在,他們就“ 拒絕承認(rèn)”；（2）“ 科學(xué)家創(chuàng)造像力這樣一些概念 ” ,是由于他們只情愿承認(rèn)“ 那些看得見(jiàn)摸得著的事物”,不愿 轉(zhuǎn)變摸索問(wèn)題的方式； （3）“ 不能在試驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”

12、 的理論,他 們就加以“ 鄙視” ,表現(xiàn)出思想上的保守和頑固；6課文中閱讀多維空間歷險(xiǎn)故事和統(tǒng)一場(chǎng)理論書籍兩小段內(nèi)容,對(duì)“ 教 育歷程” 的表達(dá)有什么作用？明確：課文的重點(diǎn)是童年趣事和建立試驗(yàn)室,這三個(gè)事例已經(jīng)把 “ 教育歷程” 完整地勾畫出來(lái)；而夾雜在其中的兩個(gè)小事例,主要起補(bǔ)充和連接的作用；歷險(xiǎn)故事加深作者對(duì)高維空間的想像,激發(fā)愛(ài)好；而閱讀 統(tǒng)一場(chǎng)理論書籍, 既表現(xiàn)高中階段作者求知的熱忱,也連接起由理論到 試驗(yàn)的探究過(guò)程；7作者說(shuō)“ 我打算要對(duì)這一問(wèn)題追根究底,縱然為此而必需成為一名 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)當(dāng)是怎樣 的人？明確：理論物理學(xué)家的工作是抽

13、象、枯燥的,受試驗(yàn)條件的限制,自己的學(xué)說(shuō)很難得到試驗(yàn)的證明,甚至可能到死也得不到成就；這樣的人必需耐得住孤寂,必需有貢獻(xiàn)精神；學(xué)家” 道路的艱辛；“ 在所不辭” 意味著“ 理論物理8作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)的憧憬意義：作者對(duì)愛(ài)因斯坦未竟事業(yè)是怎樣看待和怎樣做的？明確：第一作者接觸到愛(ài)因斯坦的“ 未竟事業(yè)”,激發(fā)了他的探究愛(ài)好；其次他把愛(ài)因斯坦的理論當(dāng)成一個(gè)“ 偵探故事” 來(lái)閱讀、探究,并且 “ 我打算要對(duì)這一隱秘追根究底”；再次高中時(shí)代,本應(yīng)“ 在棒球場(chǎng)或籃球場(chǎng)玩?！?享受青春年華,但作者卻“ 找遍周邊地區(qū)大量的電子倉(cāng)庫(kù),裝配必需的硬件設(shè)備”,在“ 學(xué)校的足球場(chǎng)中纏繞 22 英里長(zhǎng)的銅線” ,自己動(dòng)手建設(shè)試驗(yàn)室, 驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論,探究反物質(zhì)；9 作者建立試驗(yàn)室的事例,對(duì)我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義？明確：科學(xué)是建立在基礎(chǔ)試驗(yàn)之上的,科學(xué)理論要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證； 試驗(yàn)不是簡(jiǎn)潔的操作, 要有理論指導(dǎo), 要有試驗(yàn)的設(shè)計(jì),要有策劃組織才能, 要有耐力和恒心等等, 試驗(yàn)考查的是試驗(yàn)者的綜合 才能；而我們當(dāng)前存在的問(wèn)題是,重視理論,